NCL30100 & NCL DC-DC Solution (S-Chi).ppt [只读]

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1 NCL30100 及 NCL30160 高能效 DC-DC LED 驱动方案

2 议程 NCL30100SNT1G: 固定 Toff 时间开关模式 LED 驱动器控制器 NCL30160DR2G: 驱动 1.0 A 恒流降压稳流器 2

3 议程 NCL30100SNT1G: 固定 Toff 时间开关模式 LED 驱动器控制器 NCL30160DR2G: 驱动 1.0 A 恒流降压稳流器 3

4 NCL30100 灵活迟滞降压控制器 The NCL30100 is a high efficiency, peak current controlled adaptive fixed off time buck controller intended for low power and space constrained applications where space and high efficiency are critical. It utilizes a reverse buck topology which supports a the use of a cost effective N-FET MOSFET switch. With the ground referenced switch architecture, an external zener diode can extend the input operating voltage range to support higher voltage DC rails inputs. 关键特性优势应用数据 > 500 khz switching Hysteretic control Low side switch Negative current sense Adaptive Vin Feed-forward Smaller magnetics No compensation needed No boost diode need Virtually no loss in external resistor Improve current regulation across line variation 其它特性 Efficiency to 95% PWM Dimming Capable V / -40 to 125 C Compact 3x3 mm package footprint Optional (not for MR16) 市场及应用 MR16 Light Bulbs 12Vac Landscape Lighting Solar powered LED lighting Linear Lighting Applications Channel Letters and Backlighting for signs 订购及封装信息 NCL30100SNT1G : TSOP6 Pb OT, DW 4

5 NCL30100 DC-DC 降压 LED 驱动器 采用准固定 Toff 时间 峰值电流迟滞控制方法, 不要求补偿元件 低边 N 沟道 FET 开关拓扑结构 旨在用于连续导电模式 (CCM) 工作, 因而不需要输出电容 > 500 khz 频率工作 ±5% 典型稳流精度 Vcc 工作范围为 6.35 至 18 V, 输入电压源可以高于 18 V 固有 LED 开路保护 5

6 NCL30100 基本应用电路 LED 连接至输入电压 可调节电流感测阈值 可调节 Toff 时间控制 齐纳稳压器可将工作电压范围扩展至高于 18 V 6

7 框图 输入主电源感测 Vcc 集成 UVLO Toff 时间控制 负电流感测 低边 MOSFET 驱动器 7

8 8 引脚功能介绍

9 输入电压补偿 (IVC) 输入 IVC 输入调节 Toff 时间及峰值电流极限值, 使其成为主电源电压的函数 ( 电流注入到此脚上 ) 就固定输入电压应用而言,IVC 输入设定器件的工作点 就宽范围输入电压而言, 它改善不同主电源输入条件下的稳流, 提供优异抖动性能, 降低电磁干扰 (EMI) 9

10 峰值电流 固定 Toff 时间工作原理 无输出电容 红色通道显示的是开关导通时的电流流向 绿色通道显示的是开关关闭时的电流流向 10

11 峰值电流 固定关闭时间电流波形 I peak I cs I LED (V in -V LED ) L t d -V LED L Δi L t o n t off -Ics Td toff 及 ΔL 容限影响稳流精度 -Td 及 Toff 误差为电流斜率的函数 - 增大电感值, 可以降低这些误差源的影响 11

12 典型开关周期 FET Off FET On 12

13 负电流感测 (NCS) NCL30100 应用了负电流感测技术 用户可以设定 : 电流感测电压阈值, 因而可以控制感测损耗 灵活地将电阻值设定为标准值 以引脚电容及电阻组合为基础提供自然的前沿电阻电容 (RC) 消隐, 避免误触发 13

14 PWM 调光性能 极佳的调光响应 易于应用 PWM 调光 5% 占空比 14

15 350 ma/3 LED 应用电路示例 D V C1 100uF25V R3 3.42k R4 0.33ohm 1 U1 R1 4.2M GNDVCC 3 CS CT C3 11pF DRV IVC FB 4 C2 0.1uF R2 300 D2 MBR130 D5 16V L1 47uH Q1 NTR4503N 1W/LED D4 1W/LED D3 1W/LED 15

16 350 ma/3 LED 能效测试结果 Efficiency vs Input Voltage Efficiency(%) Input Voltage (V) 16

17 MR16 应用电路图 15.6 mm SOT23 TSOP6 或 SOT223 FET 尺寸 12 mm 前视图 17.6 mm 17

18 NCL30100 小结 NCL30100 降压控制器为客户提供驱动宽范围应用的灵活 紧凑方案 能以齐纳稳压器支持宽范围输入电压 高开关频率配合使用小型外部电感 支持高于 1 A 的 LED 驱动电流 使用较低成本的 N 沟道 FET 方案 不需要输出电容 紧凑的 TSOP6 (3 x 3 mm) 封装尺寸 一系列演示电路板, 针对标准单面 PCB 及 MR16 形状因数 ( 双面 ) 而优化 提供设计工具, 帮助选择元器件 18

19 议程 NCL30100SNT1G: 固定关闭时间开关模式 LED 驱动器控制器 NCL30160DR2G: 驱动 1.0 A 恒流降压稳流器 19

20 价值所在 NCL30160 HB-LED 稳流器 The NCL30160 is an NFET hysteretic step-down, constant-current driver for high power LEDs. A dedicated PWM input (DIM) enables wide range of pulsed dimming. Switching frequency up to 1.4 MHz. minimizing space and cost. 独特特性 50 mω integrated MOSFET 优势 High efficiency solution 应用数据 Input voltage from 6.3 V to 40 V input Wide input voltage range capability 其它特性 Up to 1.4 MHz switching frequency Dedicated PWM dimming pin / low power shutdown No control loop compensation required 1.5 A average current capability 市场及应用 Architectural: MR-16 Area Lighting: Light strips, Landscape, Under-cabinet 高能效 50 mω MOSFET 订购及封装信息 SOIC-8 NCL30160 专用调光 (DIM) 引脚 20

21 NCL30160 DC-DC 降压 HB-LED 驱动器 降压拓扑结构, 带迟滞电流控制 1 A / 50 mω 集成 MOSFET 旨在用于连续导电模式 (CCM) 工作, 因而不需要输出电容 高达 1.4 MHz 频率工作 能以外部电阻调节频率 Vcc 工作范围为 6.3 至 40 V 能以最大 100% 占空比工作 21

22 NCL30160 基本应用电路图 LED 连接至输入电压 专用调光输入 可调节关闭时间控制 可调节电流感测阈值 22

23 框图 50 mω MOSFET 23

24 功能介绍 NCL30160 使用输出电流迟滞控制, 旨在以设定的阈值电平来维持电流纹波的峰值及谷底值 当 FET 导通时及电流上升时, 以电阻持续感测电流直至电流达到峰值, 然后 FET 关闭 当 FET 关闭及电流下降时, 使用定时器来决定关闭时间时长 当关闭时间完结时, 电阻感测到谷底电流, 若有需要, 即调节下一段关闭时间 24

25 峰值电流 固定关闭时间工作原理 无输出电容 红色通道显示的是开关导通时的电流流向 绿色通道显示的是开关关闭时的电流流向 25

26 关闭时间设定电阻 由于 MOSFET 关闭时不感测电流, 就使用定时器来设定 FET 关闭时间的时长 关闭时间设定电阻仅在启动时设定初始 FET 关闭时间 要获得关闭时间设定电阻的值 : 先计算关闭时间 : 然后计算电阻值 : 26

27 在 DIM/Enable 引脚上以脉宽调制 (PWM) 调光工作 PWM 占空比等同于调光时长 调光性能 27

28 最小输入电压规格 当 V IN 被拉至 6.3 V 时,NCL30160 将开始工作并稳流 但在电压低于 8 V 时,V CC 稳压器电压将低于 5 V FET 门驱动电压将低于 5 V FET R ds(on) 将比预计的 50 mω 高 当 V IN 8 V 时,V CC 稳压器将以 5 V 工作 要提供最佳能效, 推荐 NCL30160 以 8 V 或更高输入电压工作 28

29 NCL30160 应用电路图 MR Vac / 电流最高 1 A 应用 29

30 能效性能 350 ma / 3.5 Vf 750 ma / 3.5 Vf 30

31 12 Vac 降压工作 回顾基本原理, 在降压拓扑结构中, 仅在输入电压高于输出电压 (Vin > Vout) 时电流流动 由于电流并非一直流动, 需要使用较小值的感测电阻, 从而提供所需的平均电流值 Iout Vin 因此,NCL30160 电压随着 12 Vac 输入波形而变化 Vin < Vout 时无电流流动 31

32 3 颗 LED 串联,2 个通道并联,0.7A 兼容的电子镇流器列表 Parameter Lightech LET-75 Hatch RS12-80M Lightech LET-60 Eurofase 0084 Hatch RS12-30M- LED V IN V V V V V I IN ma ma ma ma ma P IN W W W W W Power Factor V LED 8.77 V 9.14 V 8.84 V 8.70 V 9.26 V I LED A A A A A P LED W W W W W Efficiency 86.1% 86.7% 86.2% 87.6% 78.6% 2 颗 LED 串联,2 个通道并联,1 A Parameter Lightech LET-75 Hatch RS12-80M Lightech LET-60 Eurofase 0084 Hatch RS12-30M- LED V IN Vac Vac Vac Vac Vac I IN ma ma ma ma ma P IN W W W W W Power Factor V LED 4.58 V 4.97 V 4.69 V 4.53 V 5.45 V I LED A A A A 1.07 A P LED W W W W W Efficiency 83.1% 83.4% 83.2% 83.9% 76.3% 32

33 安森美半导体中国地区代理商 完整中国地区代理商名单及联系方式请访问 : 33

34 若有问题, 敬请提出! 谢谢! 34