安森美NSI45020JZ和NSV45020JZ：可調(diào)恒流調(diào)節(jié)器與LED驅(qū)動方案

在電子設(shè)計領(lǐng)域，恒流調(diào)節(jié)器對于LED驅(qū)動至關(guān)重要。安森美（onsemi）推出的NSI45020JZ和NSV45020JZ可調(diào)恒流調(diào)節(jié)器（CCR），為LED電流調(diào)節(jié)提供了經(jīng)濟、可靠的解決方案。

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產(chǎn)品概述

NSI45020JZ和NSV45020JZ基于自偏置晶體管（SBT）技術(shù)，能在寬電壓范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電流，就像恒流二極管（CCD）一樣工作。它具有負溫度系數(shù)，可防止LED在極端電壓和電流下出現(xiàn)熱失控。該器件能立即開啟，僅需0.5V的陽極 - 陰極電壓（Vak）就能達到20%的調(diào)節(jié)電流。通過在Radj引腳（引腳3）和陰極（引腳4）之間連接一個電阻，可將調(diào)節(jié)電流（Ireg(SS)）調(diào)整到更高值；若無需調(diào)整，Radj引腳可懸空。

產(chǎn)品特性

強大的功率封裝

采用1.5瓦的熱穩(wěn)健封裝，能承受較高的功率，適用于多種應(yīng)用場景。

可調(diào)節(jié)電流

電流可調(diào)節(jié)至最高40mA，滿足不同LED的電流需求。

寬工作電壓范圍

能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。

快速開啟

立即開啟，響應(yīng)速度快，提高系統(tǒng)的啟動效率。

電壓浪涌抑制

有效保護LED免受電壓浪涌的影響，延長LED的使用壽命。

嚴格認證

符合AEC - Q101標準，具備PPAP能力，UL94 - V0認證，無鉛、無鹵且符合RoHS標準。

電氣特性

穩(wěn)態(tài)電流

在Vak = 7.5V時，穩(wěn)態(tài)電流Ireg(SS)范圍為17 - 23mA，典型值為20mA。

電壓開銷

電壓開銷Voverhead典型值為1.8V。

脈沖電流

在Vak = 7.5V時，脈沖電流Ireg(P)范圍為17.15 - 23.4mA。

電容

在Vak = 7.5V時，電容為7.4pF；在Vak = 0V時，電容為31pF。

熱特性

不同的電路板設(shè)計和布局會影響器件的熱特性。文檔中給出了多種情況下的總器件耗散功率（PD）、熱阻（RθJA）和熱參考（RψJL4）等參數(shù)。例如，在FR - 4 @ 300mm2，2oz.銅走線，靜止空氣的條件下，總器件耗散功率在25°C時為1008mW，高于25°C時的降額系數(shù)為8.06mW/°C。

應(yīng)用場景

汽車領(lǐng)域

可用于汽車的雪佛龍側(cè)鏡標記、儀表盤、顯示屏和儀表背光、高位剎車燈（CHMSL）、地圖燈等。

照明領(lǐng)域

適用于交流照明面板、顯示屏 signage、裝飾照明、通道字母標識等。

其他應(yīng)用

還可用于開關(guān)觸點濕潤等場景。

應(yīng)用信息

單LED串

CCR可作為高端或低端驅(qū)動器與LED串聯(lián)，LED數(shù)量可從一個到多個。設(shè)計者需計算CCR上的最大電壓，即最大輸入電壓減去LED串上的電壓。

更高電流LED串

兩個或多個固定電流的CCR可并聯(lián)，電流相加。

其他電流調(diào)節(jié)

可調(diào)CCR可與其他CCR并聯(lián)，以獲得所需電流，并且可根據(jù)LED效率的提高調(diào)整電流，以獲得相同的光輸出。

脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光

通過在CCR串聯(lián)一個BJT可輕松實現(xiàn)LED串的調(diào)光。PWM調(diào)光方法能使LED快速響應(yīng)電流的開關(guān)，開關(guān)時間約為100納秒，最大頻率可達10MHz，典型工作頻率為100Hz - 100kHz。調(diào)光通過控制LED在一個周期內(nèi)的開啟時間（占空比）來實現(xiàn)，LED開啟時電流恒定，亮度與開啟時間成正比，且不會出現(xiàn)色度（顏色）偏移。

減少電磁干擾（EMI）

由于LED和CCR的開關(guān)速度極快（小于100納秒），為減少EMI，可在電路中跨接R2添加一個電容，通過R1和C1的值控制CCR開關(guān)電流的斜率。延遲時間和斜率會影響調(diào)光電路的工作頻率，延遲時間應(yīng)不小于最小開啟時間的10:1。

熱考慮

隨著CCR功率的增加，可能需要進行熱管理。器件的最大耗散功率取決于電路板設(shè)計和布局，包括PCB上的安裝焊盤配置、電路板材料和環(huán)境溫度等。可根據(jù)熱表選擇合適的RJA來計算器件的最大耗散功率。

交流應(yīng)用

雖然CCR是直流器件，但可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)計筆記DN05013/D和DN06065/D。

在實際設(shè)計中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和電路條件，合理選擇和使用NSI45020JZ和NSV45020JZ可調(diào)恒流調(diào)節(jié)器，以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的LED驅(qū)動。你在使用這類恒流調(diào)節(jié)器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。