2013/06/06 照明用 LED 驅動 IC 規格書 NU507 80mA 單通道定電流 LED 驅動 IC 晶片特性 產品應用 一般 LED 照明 簡易之線性定電流元件 80mA 單通道定電流驅動器 最高輸出端耐壓 400V 輸出電流由外部電阻設定 VDD 電源電壓 6V ~ 18V,內建 15V 稽納二極體保護 VDD 腳可做 PWM 調變,最高頻率 5KHz 可串接使用,提高導通角度與光效 電流精準度 4% 電源及負載調變率 0.5%/V 120℃~160℃晶片溫度保護,電流隨溫度升高而下降 工作環境溫度 -40℃~85℃ 無鉛環保封裝 車內照明、指示燈 AC LED LED 手電筒 封裝型式 TO 252 NU507 產品說明 NU507 是一簡單的高壓定電流元件,在各種 LED 照 明產品的應用上非常容易使用,尤其是在車用電子與交 流電壓直接驅動的應用,具有低成本與高效能的優勢。 COMP REXT OPT GND VDD NU507 其具有絕佳的負載與電源調變率和極小輸出電流 誤差,能使 LED 的工作電流穩定限制在設定範圍內,大 幅增長 LED 使用壽命。 腳位定義 NU507 的 VDD 腳可以充當輸出致能(OE)功能使用,配合數 位 PWM 控制線路,可應用於灰階電流控制。 Pin 1 2 NU507 支援數能科技獨特的 LED 串接驅動技術,在 3 OPT 不需要轉換電源電壓的情況下,直接有效率的驅動多顆 串接的 LED。此串接驅動技術能維持正弦波的高導通角度 4 5 GND VDD 除了支援寬廣電源範圍不需另外提供電源之外, Pin name COMP REXT Function 補償電容 電流設定電阻 電流輸出 (與散熱片等電位) 接地 電源 與高電源效率。當電源電壓上升時,能將增加的電壓電 能轉換為光能。同時並具有高功率因數與電路結構簡單 的優點。在僅需要少數 SMD 電阻電容的情況下,大幅提 高產品的可靠度與簡化量產程序。此獨特多階串接驅動 架構專利申請中。 NU507 是高壓線性電源元件,不會產生電磁干擾,其 內建的溫度保護功能,在 125℃以上時會開始將輸出電流 降低,並在約 160℃時關閉。另外其輸出電流由外部電阻 設定,最大電流可輸出 80mA。 -1th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 Block Diagram VLOAD Load VDD OPT COMP Vrefence GND R EXT 晶片極限特性 (T = 25°C) 特性名稱 代表符號 規格 單位 電源電壓 VDD 20 V 輸出端耐壓 OPT 450 V 輸出電流 IOPT 100 mA 承受功率 (Ta=25°C) PD 3.2 W RTH(j-a) 42 °C /W 環境工作溫度 TOPR -40~+120 °C 儲存溫度 TSTG -55~+150 °C 熱阻系數 (On PCB, Ta=25°C) -2th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 一般電氣特性與建議使用條件 特性名稱 符號 測試條件 最小 電源電壓 VDD 室溫 6 電源稽納電壓 VDZ 室溫 15 IDD 6V ≦ VDD < VDZ, 室溫 75 IDZ 電源電流 最高輸出端耐壓 VOPT_MAX 最低輸出電壓降 典型 最大 單位 18 V V 120 uA VDZ ≦ VDD ≦ 18V, 室溫 30 mA 6V ≦ VDD < VDZ, CCOMP=1uF 250 V VDD = 0V 400 V 室溫 VDD = 6V VOPT_min IOPT ≦ 20mA 0.5 0.6 IOPT ≦ 80mA 1.3 1.5 V 輸出電流 IOPT VDD ≧ 6V 80 mA 洩放電流 ILeakage VDD=0V, VOPT = 400V 2 uA 電源調變率 %/VDD 6V < VDD < 18V ±0.5 %/V 負載調變率 %/VOPT 1.5V < VOPT < 400V, CCOMP=1uF ±0.5 %/V 溫度調變率 %/10℃ VDD = 6V,VOPT = 1V, Temperature < 125℃ 0 %/10℃ 降低輸出起始溫度 T1 關閉輸出溫度 T2 IOPT ≒ 0mA 晶片間電流差異 ISkew VDD = VOPT = 6V -4 120 ℃ 160 ±4 % 電氣交換特性 (T = 25°C) 特性名稱 符號 測試條件 TpLH VOPT=6V, VDD = 0V → 6V 130 nS tRise VOPT=6V, VDD = 0V → 6V 65 nS TpHL VOPT=6V, VDD = 6V → 0V 20 nS 電流下降時間 tFall VOPT=6V, VDD = 6V → 0V 75 nS 最高 PWM 頻率 FPWM 延遲時間 “L” → “H” VDD 電流上昇時間 延遲時間 “H” → “L” VDD 最小 典型 最大 5 單位 KHz 時序波形圖 VDD 50% 50% tpLH OPT tpHL 90% 50% 10% 90% 50% 10% tRise -3th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. tFall 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 測試電路 VLOAD RLoad VDD Function Generator OPT NU507 GND R EXT R EXT COMP CCOMP 輸出電流設定 NU507 輸出電流可使用外掛電阻(REXT)設定.電流計算公式如下: IOPT 0.155V R EXT 0.17 溫度保護 晶片溫度在 T0 與 T1 之間時,每上升 10℃電流約會下降 0.8%,當晶片接面溫度高於 T1(~125℃)時,NU507 的輸出電 流將會以每 10℃下降約 28%開始減少電流輸出以降低晶片功率。當晶片接面溫度持續上升至 T2(~160℃)時,輸出電流會 幾乎關閉。而當溫度開始下降時,NU507 會以相同的方式開始慢慢恢復正常電流輸出。 IOPT IOPT2 IOPT1 IOPT0 T0 T1 狀態 正常 (T0 ↔ T1) 溫度保護 (T1 ↔ T2) 單位 溫度 -40 ↔ 125 125 ↔ 160 ℃ IOPT 變化 -0.8 -28 %/10℃ Temperature T2 -4th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 電壓、電流特性曲線 VDD = 6V 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5mA 20mA 50mA 80mA 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.5 2.7 2.9 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 輸出電流 IOPT(mA) 負載調變特性曲線圖 輸出電壓 VOPT (V) VOPT = 1V 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5mA 20mA 50mA 18 13 9 6.5 5.1 4.6 80mA 1 輸出電流 IOPT(mA) 電源調變特性曲線圖 電源電壓 VDD (V) 輸出電流 IOPT(mA) 溫度調變特性曲線圖 VDD = 6V VOPT = 1V 80 70 60 50 40 30 20 10 0 80mA -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 溫度(℃) -5th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 IDD 電源電流損耗 電源電壓電流特性曲線 100000 電源電流 IDD (uA) 10000 1000 100 10 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 電源電壓 VDD (V) 應用電路設計考量 NU507 為線性恆流元件,在應用時需考量功耗與散熱的問題。選用元件電流越高,越須降低 NU507 的輸出端壓降,以 避免 NU507 發出高熱。降低輸出端的方法如下: 1、在能維持恆流的情況下,盡量降低電源電壓。 2、在能維持恆流的情況下,盡量增加恆流串聯迴路中 LED 的數量。 NU507 COMP 腳為補償電容的外接腳,如果 NU507 上的最大壓降超過 100V 或輸出電流超過 50mA 時,建議在 COMP 與 GND 腳位間並聯 0.1uF 至 1uF 的電容,可增加電流的穩定度。如果在電源雜訊很大的環境下,可在 VDD 與 GND 腳位間並聯 0.1uF 至 1uF 的電容,增加電流的穩定度。 由於 NU507 獨特的溫度保護設計,在電源異常升高的情況下,為使 NU507 仍能維持穩定的工作,NU507 會自動降低輸 出電流,使得 NU507 的溫度保持平衡,不會持續上升。由於 NU507 仍處於較高溫的情況下,應用線路中對於溫度較敏感元 件,應與 NU507 保持適當距離。 走線設計考量 NU507 電路板走線時需考量的問題如下: 1、OPT 腳位與封裝散熱片為等電位,其鋪銅面積應儘可能加大,以利散熱。 2、電源輸入端經 LED → OPT → Rext → GND 腳的這個路徑,走線的線徑要寬。 3、靠近輸入電源端的零件間距與線路之間的間隔必須加大安全間距。 -6th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 消耗功率 3.5 3.0 散逸功率 (W) 2.5 2.0 1.5 (安全工作區) 1.0 0.5 0.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 環境溫度 (° C) 應用線路範例 PWM 調光應用一 PWM 調光應用二 VLED VLED LED stream LED stream 2V VDD Function Generator OPT NU507 GND R EXT VDD 5V MCU PWM Gen OPT NU507 COMP 5V (Option) GND R EXT COMP C VDD (Option) R EXT CCOMP R EXT -7th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. CCOMP (Option) (Option) 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 直流照明應用 VLED RIN LED stream VDD OPT NU507 C VDD (Option) GND R EXT COMP CCOMP R EXT (Option) AC 110V/AC 220V 單電壓照明應用 RIN LED stream AC VDD OPT NU507 C VDD (Option) GND R EXT COMP R EXT CCOMP (Option) -8th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805 NumEn Tech. NU507 封裝尺寸圖 TO 252 產品應用的限制 數能科技保留未來更新產品規格的權利。 產品資訊的更新不另外特別通知。 數能科技將持續不斷對產品的品質和可靠度做精進。 然而一般半導體元件由於電性敏感度及外力的衝擊也有失效的 時後,因此對於系統設計者使用數能科技產品時,整體系統設計要能夠符合安規的要求,並確保產品應用能符合數能 科技的產品規格範圍,以避免在人身安全及財物上造成損失。 本規格書所描述之數能科技產品,適用於如下所述的電子產品 (照明系統, 顯示系統, 個人手持裝置, 辦公設備, 檢測設備, 機械手背, 家電產品應用…等)。 在極端要求品質與高可靠度的人身安全產品或汽車引擎控制系統,飛機 及交通工具控制系統, 醫學儀器及所有安全性有關的產品, 若由此產品的應用所產生的風險須由客戶自行承擔。 -9th 3F., No. 96, Sec. 1, Jiafong 6 Road, Jhubei City, Hsinchu County 302, Taiwan. 台灣省新竹縣竹北市嘉豐六路一段九十六號三樓 TEL: +886-3-658-9936 Ver. 0.1.1 FAX: +886-3-550-2805