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大功率升压型LED恒流驱动芯片升降压应用XL6003/XL6004/XL6005/XL6006

作者:昆山东森微电子有限公司  转载自:  发布日期:2011-10-14

  XL6003 XL6004 XL6005 XL6006为芯龙自主设计的大功率升压型LED恒流驱动芯片,但改变其拓扑结构就可以实现升降压应用。该电路应用简单,外部元器件比较少。鉴于LED领域的系统需求,内部除了常规的限流电路,过温度保护外,还内置了专用 LED 的 CC。 CC 是通过电阻 RCS 测量 LED 电流并实现电流模式控制,在正常工作情况,LED 电流由 0.22V的 PWM 控制器内部参考电压除以 RCS 电阻值所决定。即 I=0.22V/RCS,因为 RCS两端的电压降在正常工作条件下将一直保持在0.22V。
  OVP是芯片内部有开路保护,保护电压42V左右,芯片外部通过电阻R1和D2测量输出电压并实现电压模式控制,实现二次开路保护,一般OVP设置为比正常输出电压高 20%。在芯片正常工作的时候, CC 起作用;当 CC 这一路出现问题,OVP钳位输出电压,使 LED 不会承受较大功率而烧毁。 PWM调光这一块也可以调节 FB来实现,FB的逻辑关系是一旦这一点电位低于 0.22V,芯片输出正常;高于 0.22V,芯片不工作。由于芯片本身的频率只有 400K,内置软启动电路,所以在一定占空比的条件下,PWM调光的速率不应该太快,建议在 100Hz-300Hz。其他几款同类型芯片如下:XL6004,XL6005

产品型号 输入电压 最大输出电压 最大开关电流 开关频率 恒流设置 封装形式
XL6003 5V ~ 18V 32V 2A 400KHz Adj (0.22V) SOP8L
XL6004 5V ~ 48V 60V 3A 400KHz Adj (0.22V) TO252-5L
XL6005 5V ~ 32V 42V 4A 180KHz Adj (0.22V) TO252-5L
XL6006 5V ~ 48V 60V 5A 180KHz Adj (0.22V) TO263-5L / TO220-5L

技术特点:
(1)用于 LED 全集成方案,系统成本低,可靠性高;
(2)系统结构简单,设计方便灵活,可以达到很高的效率;
(3)由于大功率开关管内置,功率管的电压,电流,温度都受控;同时,芯片内置软启动电路、环路频率补偿电容、内部固定频率、全内置过压保护、过流保护、过热保护等电路,芯片的可靠性,安全性大大提高。

测试分析:
测试数据见下图表,在输入电压 8V-28V,输出 4颗 1W LED灯,单路输出电流在 350MA时,室温 17℃,测试整个系统的效率。温度测试点在芯片表面。
其中 XL6004和 XL6005的升降压测试数据见技术文章(大功率 LED照明用恒流驱动方案介绍)。
1. XL6003/6004/6005恒流精度在+10%以内,对精度要求高可以选择芯龙的其他产品:降压的有 XL4003/4005/4012+LM358,升压的有 XL6009/6010/6011+LM358这几款芯片的恒流精度在+5%以内。
2. 当温度高过一定值后,输出电流会随着温度的升高而降低,使用时做好散热措施。
3. 有些客户系统启动不了,当输入电压升高的时候可以启动或者输出功率下降的时候可以启动。主要还是电感的选择,电感量要足够,材质要好,电感的线经要根据输入输出电流来定。
4.调光问题:如果选用FB脚调光,调光频率不要超过300Hz。

大功率升压型LED恒流驱动芯片升降压应用

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