onsemi NSI45020AT1G：線性恒流調(diào)節(jié)器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，恒流調(diào)節(jié)器是控制LED電流的關(guān)鍵組件。今天我們要探討的是onsemi公司的NSI45020AT1G線性恒流調(diào)節(jié)器（CCR），它為LED電流調(diào)節(jié)提供了經(jīng)濟(jì)高效且可靠的解決方案。

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產(chǎn)品概述

NSI45020AT1G基于自偏置晶體管（SBT）技術(shù)，能夠在寬電壓范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電流，類似于恒流二極管（CCD）。該器件具有負(fù)溫度系數(shù)，可在極端電壓和電流條件下保護(hù)LED免受熱失控的影響。它能立即開啟，僅需0.5V的陽極 - 陰極電壓（Vak）即可達(dá)到25%的調(diào)節(jié)電流。而且無需外部組件，既可以設(shè)計(jì)為高端調(diào)節(jié)器，也可以設(shè)計(jì)為低端調(diào)節(jié)器。其高陽極 - 陰極電壓額定值能夠承受汽車、工業(yè)和商業(yè) signage應(yīng)用中常見的浪涌。此外，該器件采用熱性能良好的封裝，符合AEC - Q101標(biāo)準(zhǔn)，并通過UL94 - V0認(rèn)證。

產(chǎn)品特性

1. 強(qiáng)大的功率封裝

具備460mW的功率處理能力，能夠滿足多種應(yīng)用場景的功率需求。

2. 寬工作電壓范圍

可以在較寬的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，適應(yīng)不同的電源環(huán)境。

3. 快速開啟

能夠立即開啟，響應(yīng)速度快，提高系統(tǒng)的啟動效率。

4. 電壓浪涌抑制

有效保護(hù)LED免受電壓浪涌的損害，延長LED的使用壽命。

5. UL94 - V0認(rèn)證

符合安全標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品的使用提供了可靠的保障。

6. SBT技術(shù)

基于自偏置晶體管技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的電流調(diào)節(jié)。

7. 負(fù)溫度系數(shù)

隨著溫度升高，電流會相應(yīng)減小，保護(hù)LED免受熱損壞。

8. 汽車級應(yīng)用支持

NSV前綴適用于汽車和其他有特殊場地和控制變更要求的應(yīng)用，符合AEC - Q101標(biāo)準(zhǔn)且具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）能力。

9. 環(huán)保特性

該器件無鉛、無鹵素/無溴化阻燃劑（BFR），符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 汽車領(lǐng)域

可用于雪佛龍側(cè)鏡標(biāo)記、儀表盤、顯示屏和儀器背光、高位剎車燈（CHMSL）、地圖燈等。

2. 照明領(lǐng)域

適用于交流照明面板、顯示屏標(biāo)識、裝飾照明、通道字母等。

3. 其他應(yīng)用

還可用于開關(guān)觸點(diǎn)潤濕等。

電氣特性

需要注意的是，產(chǎn)品的參數(shù)性能是在所列測試條件下給出的，如果在不同條件下運(yùn)行，產(chǎn)品性能可能會有所不同。

熱特性

在設(shè)計(jì)電路時，需要根據(jù)實(shí)際的電路板情況選擇合適的熱阻參數(shù)，以確保器件在安全的溫度范圍內(nèi)工作。

應(yīng)用信息

1. 單LED串應(yīng)用

NSI45020AT1G可以作為高端或低端驅(qū)動器與LED串聯(lián)。LED的數(shù)量可以從一個到不限數(shù)量。設(shè)計(jì)者需要通過最大輸入電壓減去LED串的電壓來計(jì)算CCR兩端的最大電壓。

2. 高電流LED串應(yīng)用

可以將兩個或多個固定電流的CCR并聯(lián)，它們的電流相加，從而滿足高電流的需求。

3. 其他電流調(diào)節(jié)應(yīng)用

可調(diào)CCR可以與任何其他CCR并聯(lián)，以獲得所需的電流。隨著LED效率的提高，可調(diào)CCR可以調(diào)整電流以獲得相同的光輸出。

4. PWM調(diào)光應(yīng)用

通過在CCR串聯(lián)一個BJT，可以輕松實(shí)現(xiàn)LED串的調(diào)光。脈沖寬度調(diào)制（PWM）是改變光水平的首選方法。LED作為硅器件，能夠快速響應(yīng)電流的開關(guān)，開關(guān)時間約為100納秒，對應(yīng)最大頻率為10MHz，應(yīng)用中通常在100Hz到100kHz之間工作。低于100Hz時，人眼會察覺到LED發(fā)出的光閃爍；在500Hz到20kHz之間，電路可能會產(chǎn)生可聽聲音。調(diào)光通過在一個周期內(nèi)部分時間開啟和關(guān)閉LED來實(shí)現(xiàn)，開啟時間與總周期時間的比值稱為占空比（D）。

5. 降低EMI

在設(shè)計(jì)切換中高電流的電路時，需要關(guān)注電磁干擾（EMI）問題。LED和CCR的開關(guān)速度極快，小于100納秒。為了消除EMI，可以在電路中跨接R2添加一個電容，這會延長電路中電流上升和下降沿的斜率。CCR開關(guān)電流的斜率可以通過R1和C1的值來控制。所選的延遲/斜率會影響調(diào)光電路的工作頻率，延遲越長，頻率越低。延遲時間不應(yīng)小于最小開啟時間的10:1比例。頻率還受到所需分辨率和調(diào)光步數(shù)的影響。

6. 熱考慮

隨著CCR功率的增加，可能需要采取一些散熱措施。器件支持的最大功耗取決于電路板的設(shè)計(jì)和布局，如PCB上的安裝焊盤配置、電路板材料和環(huán)境溫度等因素會影響器件結(jié)溫的上升速率。當(dāng)器件通過PCB具有良好的熱導(dǎo)率時，在高功率應(yīng)用中結(jié)溫相對較低。器件能夠處理的最大功耗可以通過公式 (P{D(MAX)}=frac{T{J(MAX)}-T{A}}{R{HA}}) 計(jì)算，其中 (T{J(MAX)}) 是最大結(jié)溫，(T{A}) 是環(huán)境溫度，(R_{HA}) 是熱阻。

7. AC應(yīng)用

雖然NSI45020AT1G是直流器件，但可以與全波整流交流一起使用，具體電路配置可參考應(yīng)用筆記AND8433/D和AND8492/D以及設(shè)計(jì)筆記DN05013/D和DN06065/D。

總結(jié)

onsemi的NSI45020AT1G線性恒流調(diào)節(jié)器以其豐富的特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師在LED驅(qū)動設(shè)計(jì)中提供了一個可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和電路條件，合理選擇器件的參數(shù)和應(yīng)用方式，同時注意熱管理和電磁干擾等問題，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用類似恒流調(diào)節(jié)器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。