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ZXSC400是SOT23-6封装中的电压模式升压转换器

时间:2019-8-26, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

说明
ZXSC400SOT23-6封装中的电压模式升压转换器。它的低反馈电压使LED链中的电流能够被精确地设置。用一个最小损耗的电阻进行监控。它的优良负载和线路调节意味着对于锂离子电池的全部供应范围,LED电流变化通常小于1%。使用高效Zetex开关额定电压为20V及以上的晶体管允许许多LED串联。
以实现最佳LED电流匹配。
特征
1.8V至8V电源范围
典型输出调节1%
超过80%的典型效率
4.5a典型?;缌?br />用于最终LED电流匹配的串联
应用
白色LED背光,用于彩色LCD面板
普通LED背光
高性能白色LED手电筒
普通LED电池驱动

IC操作说明框图
带隙参考源
所有的阈值电压和内部电流都来自一个温度补偿带隙参考电路,参考电压为1.22V,额定值。
动态驱动输出
根据输入信号,输出为“低”或“高”。在高状态下,2.5mA电流源(最大驱动电压=VCC-0.4V)驱动外部晶体管的基极或栅极。为了使外部开关晶体管以最佳效率工作,两种输出状态都以短的瞬态电流启动,以便快速放电开关晶体管的基极或栅极。
S开关电路
开关电路由COMP1和COMP2两个比较器、U1门、单稳态和驱动输出组成。通常驱动输出为“高”;外部开关晶体管打开。电流在电感器、开关晶体管和外部电流感应电阻器中上升。这个电压是由比较器comp2在输入端感应到的。一旦感应电阻上的电流感应电压超过30毫伏,比较器comp2通过U1门触发一个可重触发单稳态,并关闭输出驱动级2秒。感应器向应用程序的负载放电。2s后,开始新的充电循环,从而使输出电压升高。当输出电压达到额定值,FB得到大于300mV的输入电压时,单稳态从COMP1被强制“打开”到U1门,直到反馈电压降到300mV以下。上述行动继续维持监管。

应用程序信息
开关晶体管选择
开关晶体管的选择对变换器的效率有很大的影响。为了获得最佳性能,需要低VCE和高增益的双极晶体管??鼐骞艿腣CEO也是一个重要参数,因为当晶体管关闭时,VCEO可以看到完整的输出电压。Zetex S upers OT™晶体管是该应用的理想选择。
肖特基二极管选择
与开关晶体管一样,肖特基整流二极管对变换器效率有着重要的影响。该应用应使用具有低正向电压和快速恢复时间的肖特基二极管。
二极管的选择应使最大正向电流额定值大于或等于电感中的最大峰值电流,最大反向电压大于或等于输出电压。Zetex ZHCS系列可满足这些需求。
组合装置
为了尽量减少外部元件的数量,Zetex建议将npn晶体管和肖特基二极管的Zx3CDBS1M832组合在一个3毫米x 2毫米的MLP封装中。建议在使用1到4个白色LED的应用程序中使用此设备。

集成电路还能够驱动MOSFET。Zetex建议将Zxmns3bm832低阈值电压N沟道MOSFET和肖特基二极管组合在3毫米x 2毫米MLP封装中。建议在使用1到8个白色LED的应用程序中使用此设备。
电容器选择
需要一个小值、低ESR陶瓷电容器来过滤输出,通常为1F至4.7F。
通常不需要输入电容器,但可以添加一个小陶瓷电容器来辅助EMC,通常为1F至4.7F。
感应器选择
必须选择感应器值以满足整体解决方案的性能、成本和尺寸要求。
电感的选择对变换器的性能有着重要的影响。对于效率至关重要的应用,应使用串联电阻小于等于250 m的电感器。
峰值电流定义
通常,必须选择IPK值,以确??鼐骞躋1在最大输出功率条件下处于完全饱和状态,前提是在所有工作温度极端情况下输入电压和晶体管增益更差。
传感器电阻
设置峰值电流需要一个低值感测电阻。由于感应电压阈值较低,该电阻的功率可以忽略不计。在页面底部有一个推荐感应电阻表。
输出功率计算
通过对电感和峰值电流进行上述假设,可通过以下方式确定输出功率:

编程LED电流
一旦确定了所需的输出功率,就可以通过在LED链中添加一个电阻来编程LED电流。电阻值由以下因素决定:

ZXSC400提供?;J?,消耗小于5a的备用电流。当STDN引脚上的电压在1V至8V之间(同时开路)时,ZXSC400启用,驱动器处于正常运行状态。当stdn引脚处的电压为0.7V或更低时,ZXSC400被禁用,驱动器处于关机模式。SHDN输入是典型的1A高阻抗电流源。驱动装置可以是集电极开路或漏极开路,也可以是最大“高”电压为5伏的逻辑输出。装置的关闭电流取决于电源电压,见典型特性图
开路?;?br />对于LED链可能会开路的应用,齐纳二极管可以通过LED链连接,防止过电压和可能损坏主开关晶体管。齐纳二极管的选择应确保其额定电压高于LED链的组合正向电压。在开路条件下,齐纳二极管中的电流将输出电流定义为:

下面的电路示例给出了300A的开路输出电流。
调光控制
有四种调光控制可用于ZX S C400。
使用关闭销的调光控制
第一种方法使用关机针。通过在该引脚上注入一个脉宽调制波形并改变占空比,可以调节LED电流,从而调节LED亮度。
为了在ZXSC400上实现这种亮度控制方法,在120Hz或以上的频率下,应用振幅在0.7V和VCC之间的PWM信号(以消除LED闪烁)。LED电流和因此而产生的LED亮度与占空比成线性比例,因此对于亮度控制,根据需要调整占空比。例如,10%的占空比等于
全LED亮度的10%。

使用直流电压的调光控制
对于没有?;氲挠τ?,可以使用直流电压来控制调光。通过添加电阻r2和r3并施加直流电压,LED电流可以从100%调整到0%。随着直流电压的增加,通过R2的电压降增加,通过R1的电压降降低,从而降低通过LED的电流。R2和R3的选择应确保来自直流电压的电流远小于LED电流,远大于反馈电流。下图中的分量值表示从0到2V直流电压的0%到100%调光控制。
使用过滤后的脉宽调制信号进行调光控制
滤波后的脉宽调制信号可用RC滤波器作为可调直流电压。下图所示的值配置为1KHz至100KHz的脉宽调制信号在2V振幅下提供0%至100%的调光。例如,50%的占空比将产生50%的变光。

使用逻辑信号的调光控制
对于需要离散步骤调节LED电流的应用,可以应用逻辑信号,如下图所示。当Q1 OS“关闭”时,R1设置最小LED电流。当q1为“on”时,r2设置将添加到最小LED电流的LED电流。
布局对于电路在电效率、热考虑和噪声方面以最有效的方式运行至关重要。
对于“升压变换器”,有四个主电流回路:输入回路、电源开关回路、整流器回路和输出回路。为输入电容充电的电源构成输入回路。当q1为“on”时定义电源开关回路,电流从输入流过电感器q1、rs ens e和接地。当q1为“关”时,电感器中储存的能量通过d1传递到输出电容器和负载,形成整流回路。当Q1断开时,输出电容器提供负载,形成输出回路。
为了优化最佳性能,这些回路中的每一个都保持彼此独立,并与短而厚的轨迹相互连接,从而将寄生电感、电容和电阻降至最低。此外,应在Q1的发射极引线和接地之间以最小的迹线长度连接R S ENS E电阻器,再次将寄生性降至最低。
参考设计
锂离子到2 LED转换器


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