onsemi NSIC2020JBT3G：AC离线应用的恒流调节器与LED驱动器

在电子设计领域，一款性能出色的恒流调节器对于LED驱动至关重要。今天我们来深入了解一下onsemi的NSIC2020JBT3G，这是一款专为AC离线应用设计的恒流调节器和LED驱动器。

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产品概述

NSIC2020JBT3G是一款线性恒流调节器（CCR），它基于自偏置晶体管（SBT）技术，类似于恒流二极管（CCD），能在宽电压范围内调节电流。该器件具有负温度系数，可在极端电压和电流条件下保护LED免受热失控影响。它能立即开启，仅需0.5V的阳极 - 阴极电压（Vak）就能达到45%的调节效果，且无需外部组件，可设计为高端或低端调节器。其120V的阳极 - 阴极电压额定值可承受AC离线应用中的高峰值电压，也能应对汽车、工业和商业 signage应用中常见的浪涌。

产品特性

强大的功率封装

采用3W的功率封装，能满足一定的功率需求。

宽工作电压范围

可在较宽的电压范围内稳定工作，适应不同的应用场景。

立即开启

无需长时间等待，能迅速进入工作状态。

电压浪涌抑制

有效保护LED免受电压浪涌的损害。

UL94 - V0认证

符合相关安全标准，使用更放心。

SBT技术

基于自偏置晶体管技术，实现稳定的电流调节。

负温度系数

随着温度升高，电流会相应减小，保护LED。

此外，该产品还有50mA（NSIC2050JBT3G）和30mA（NSIC2030JBT3G）的版本可供选择。NSV前缀适用于汽车和其他有独特场地和控制变更要求的应用，且符合AEC - Q101标准并具备PPAP能力。同时，这些器件无铅、无卤素/BFR，符合RoHS标准。

典型应用

汽车领域

可用于雪佛龙侧镜标记、集群、显示器和仪器背光、高位刹车灯（CHMSL）、地图灯等。

照明领域

适用于AC照明面板、显示标识、装饰照明、字母标识等。

技术参数

最大额定值

符号	参数	额定值	单位
Vak Max	阳极 - 阴极电压	120	V
VR	反向电压	500	mV
TJ, Tstg	工作结温和存储温度范围	-55 至 +175	°C
ESD	ESD评级（人体模型/机器模型）	3A类（4000V）/C类（400V）

电气特性

符号	特性	最小值	典型值	最大值	单位
Ireg(SS)	稳态电流（Vak = 7.5V）	17	20	23	mA
Voverhead	电压开销		1.8		V
Ireg(P)	脉冲电流（Vak = 7.5V）	17.3	20.9	24.3	mA

热特性

不同条件下的总器件功耗、热阻等参数有所不同，具体如下：	符号	特性	最大值	单位
PD	总器件功耗（不同条件）	多个值	mW
RθJA	结到环境的热阻（不同条件）	多个值	°C/W
RψJL	结到散热片的热参考（不同条件）	多个值	°C/W

应用信息

工作原理

CCR是一种自偏置晶体管，可调节自身及与其串联的任何器件的电流。它具有轻微的负温度系数，温度升高时电流会减小，从而保护LED。该器件能立即开启，仅需0.5V电压就能达到20%的调节效果，且能在短时间内承受高达120V的电压，具体取决于散热垫、环境温度、脉冲持续时间、脉冲形状和重复率等因素。

AC应用

虽然CCR是直流器件，但可与全波整流AC配合使用，相关应用说明和设计笔记可参考AND8433/D、AND8492/D、DN05013/D和DN06065/D。

不同LED串应用

• 单LED串：CCR可作为高端或低端驱动器与LED串联，LED数量可从1个到不限数量。设计师需计算CCR两端的最大电压，即最大输入电压减去LED串两端的电压。
• 更高电流LED串：两个或多个固定电流CCR可并联，电流相加。
• 其他电流应用：可调CCR可与其他CCR并联以获得所需电流，随着LED效率提高，可调CCR可调节电流以获得相同的光输出。

调光应用

通过在CCR串联一个BJT可实现LED串的调光，采用脉冲宽度调制（PWM）方法。PWM是改变光水平的首选方法，LED能快速响应电流的开关，开关时间约为100纳秒，对应最大频率为10MHz，应用中通常工作在100Hz至100kHz。低于100Hz人眼会检测到闪烁，500Hz至20kHz电路可能产生可听声音。调光通过在一个周期内部分时间开启和关闭LED实现，占空比（D）为LED开启时间（Ton）除以总开关周期时间（Ts）。

降低EMI

设计中切换中高电流的电路时需关注电磁干扰（EMI）。LED和CCR开关速度极快，小于100纳秒。可在电路中R2两端添加电容来减少EMI，通过R1和C1的值控制CCR开关电流的斜率。所选的延迟/斜率会影响调光电路的工作频率，延迟时间应不小于最小开启时间的10:1比例。

热考虑

随着CCR功率增加，可能需要提供散热措施。器件的最大功耗取决于电路板设计和布局，PCB上的安装焊盘配置、电路板材料和环境温度会影响器件结温上升速率。当器件通过PCB具有良好的热导率时，在高功率应用中结温相对较低。器件能处理的最大功耗可通过公式 (P{D(MAX)}=frac{T{J(MAX)}-T{A}}{R{WA}}) 计算，可参考热特性表选择合适的 (R_{theta JA})。

总结

onsemi的NSIC2020JBT3G恒流调节器和LED驱动器具有多种优异特性和广泛的应用场景。在设计过程中，工程师需根据具体需求合理选择参数，同时注意热管理和EMI等问题。大家在实际应用中是否遇到过类似器件的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。