12V-80V车灯方案
当前位置：网站首页> 应用与设计 > LED车灯方案 > 12V-80V车灯方案 >51EM/SOT23-6直流高压高低亮强制爆闪LED恒流车灯驱动芯片
1. 简介
方案基本特性：
●极少的外围器件
●较小的纹波电流
●输入电压范围：12 VDC-80VDC
●简单的开关操作实现高亮、低亮、爆闪等功能
●开路保护、短路保护
●通过简单控制芯片MODE 置高电平实现爆闪；置低电平实现高亮、低亮；置
1/2VDD 中间电平实现高亮、低亮、爆闪。
2.双线开关实现高亮、低亮2.原理图
1.双线开关实现高亮、低亮、爆闪
BOM
BOM
| 序号 | 元件符号 | 描述 | 数量 |
| 1 | R1 | 贴片电阻3.9K/1206 | 1 |
| 2 | R2 | 贴片电阻3.9K/1206 | 1 |
| 3 | R5 | 贴片电阻200K/0805 | 1 |
| 4 | R6 | 贴片电阻200K/0805 | 1 |
| 5 | RS1 | 贴片电阻0.2Ω/1206/1% | 1 |
| 6 | RS2 | 贴片电阻0.4Ω/1206/1% | 1 |
| 7 | C1 | 贴片电容10uF/25V | 1 |
| 8 | Cap1 | 电解电容10uF/100V | 1 |
| 9 | Cmd | 贴片电容10nF/25V/0805 | 1 |
| 10 | D1 | 二极管SS210 | 1 |
| 11 | D2 | 二极管SS310 | 1 |
| 12 | L1 | 电感80uH | 1 |
| 13 | Q1 | LN5N10,SOT-23-6 | 1 |
| 14 | U1 | 51EM,SOT-23-6 | 1 |
| 15 | R_L | 贴片电阻100K/0805 | 1 |
BOM
| 序号 | 元件符号 | 描述 | 数量 |
| 1 | R1 | 贴片电阻3.9K/1206 | 1 |
| 2 | R2 | 贴片电阻3.9K/1206 | 1 |
| 3 | R5 | 贴片电阻200K/0805 | 1 |
| 4 | R6 | 贴片电阻200K/0805 | 1 |
| 5 | RS1 | 贴片电阻0.2Ω/1206/1% | 1 |
| 6 | RS2 | 贴片电阻0.4Ω/1206/1% | 1 |
| 7 | C1 | 贴片电容10uF/25V | 1 |
| 8 | Cap1 | 电解电容10uF/100V | 1 |
| 9 | Cmd | 贴片电容10nF/25V/0805 | 1 |
| 10 | D1 | 二极管SS210 | 1 |
| 11 | D2 | 二极管SS310 | 1 |
| 12 | L1 | 电感80uH | 1 |
| 13 | Q1 | LN5N10,SOT-23-6 | 1 |
| 14 | U1 | 51EM,SOT-23-6 | 1 |
| 15 | R_L | 贴片电阻100K/0805 | 1 |
3.三线开关实现高亮、低亮、加强制爆闪
BOM
| 序号 | 元件符号 | 描述 | 数量 |
| 1 | R1 | 贴片电阻3.9K/1206 | 1 |
| 2 | R2 | 贴片电阻3.9K/1206 | 1 |
| 3 | R5 | 贴片电阻200K/0805 | 1 |
| 4 | R6 | 贴片电阻200K/0805 | 1 |
| 5 | RS1 | 贴片电阻0.2Ω/1206/1% | 1 |
| 6 | RS2 | 贴片电阻0.4Ω/1206/1% | 1 |
| 7 | C1 | 贴片电容10uF/25V | 1 |
| 8 | Cap1 | 电解电容10uF/100V | 1 |
| 9 | Cmd | 贴片电容10nF/25V/0805 | 1 |
| 10 | D1 | 二极管SS210 | 1 |
| 11 | D2 | 二极管SS310 | 1 |
| 12 | L1 | 电感80uH | 1 |
| 13 | Q1 | 51EM,SOT-23-6 | 1 |
| 14 | U1 | LN2551,SOT-23-6 | 1 |
| 15 | R_L | 贴片电阻100K/0805 | 1 |
基本设计参数：
| VIN | VOUT | IOUT |
| 12VDC-80VDC | 6.4V | 1.5A |
注：每颗LED的压降VF=3.2V，电流ILED=1.5A。
相关参数计算
3.1.电感
当实现高亮、低亮功能时，低亮为高亮的1/3 倍，芯片的CS 脚峰值限流电压为0.3V,
平均检测电压VCS 电压为0.2V，为了系统高低亮都能够有较好的横流一致性，建议所选择
的电感在高低亮时电流都在CC 模式，如果芯片最高工作频率为120KHZ,关断时间Toff 时
间最大时接近于系统的开关周期T（高压输入低压输出时，Ton 时间很短），由低亮时电感
电流工作临界模式时可得公式：
L=(VLED*Toff)/(1/3*ILED*2)≈VLED/(1/3*ILED*2*F)
当VLED=6.4V, ILED=1.5A，F=120KHZ 时，为保证高低亮电感都能工作CC 模式
电感L>6.4/(1/3*1.5*2*120*103)=53.3uH
当系统工作频率为120KHZ 时，ILED=1.5A，VLED=6.4V 时，为了电感电流在高低亮
时都保持连续模式，电感应不小于53.3uH，这里选择80uH.
电感线径：因为IOUT 为1.5A，
线径D=1.13*(IOUT/J)^1/2，其中J 为电流密度，这里取6
那么D=1.13*(1.5/6)^1/2=0.36mm，取0.565mm。
电感峰值电流：
方案资料样品申请联系QQ：839598171 林生 ILpeak=ILED+VLED*Toff/2L
≈ILED+VLED/2(L*F)
=1.5A+6.4/(2*80*10-6*120*103)
=1.83A
故选择的电感的峰值饱和电流应大于1.83A。
3.2.启动电阻R1,R2
输入电压通过R1/R2 电阻给芯片VDD 脚供电，但当V_DC+输入电压较低时，供电电
流较小，芯片自适应降低工作频率以保证较高的驱动电压以优化工作效率，由于频率的降低，
此时可能需要较大感值的电感才能满足电感电流连续。而芯片正常工作所需Iin 工作电流与
系统开关频率成正比，为了保证系统在低输入电压下能够有较好的工作特性，需要R1，R2
尽量提供足够的的Iin 电流以供芯片驱动功率管高频开关使用，但同时需要考虑降低高压输
入时R1，R2 的功耗。综合考虑，这里取R1/R2 阻值为3.6K。
PR1/R2=(VDC+-VDD_CLAMP)2/(R1+R2)
如R1/R2 选择3.6K,最高输入电压为80V,得到PR1/R2=(80-6)2/7200=0.76W,需要选择功率合
适封装的电阻进行串并联。
3.3.采样电阻
芯片采用平均电流检测模式，且检测电压VCS=0.2V,故
RCS=VCS/ILED=0.2V/1.5A=0.133Ω
这里取相近数值0.2Ω//0.47Ω 1206/1%（根据实际电流细微调整）
3.4.驱动MOS 的限流电阻Rg
根据选择不同的MOS，可以选择不同的Rg 电阻，对于较小输出电流设计使用
LN5N10/LN2322 等MOS 时可以使用24Ω-33Ω 左右， 对于较大输出电流如果使用
LN10N10，Rg 可以使用15Ω-20Ω。
3.5.防反接二极管，续流二极管
二极管反向耐压值VRRM>VINmax=80V，尽量选择恢复时间快、导通压降小的二极管，
这里选择SS210 作为输入防反接二极管；SS310 作为续流二极管。
3.6.输入端整流滤波电解电容
为了电路的工作性能更加稳定，输入端需要放置滤波电容，根据不同输出功率选择合适
的电容，在选择电容时需要考虑其耐压，ESR 等，尽量选择高频低阻的电容以降低电容的
ESR 损耗。
4.注意事项
在芯片VDD供电支路限流电阻R1/R2的允许功耗下，可以选择较小等效值，如7.2K等，
图中虚线框内R_L可以根据实际应用情况选择是否放置与选择的参数。芯片VDD端电容C1
应尽量靠近芯片的VDD-GND脚，MODE端的下拉电阻与电容应尽量靠近芯片MODE与GND
脚，且对应器件的GND端尽量与功率GND分开。RS电阻应尽量靠近芯片的CS-GND脚，以
减小布线造成的误差。
