安森美NSI45020JZ和NSV45020JZ：可调恒流调节器与LED驱动方案

在电子设计领域，恒流调节器对于LED驱动至关重要。安森美（onsemi）推出的NSI45020JZ和NSV45020JZ可调恒流调节器（CCR），为LED电流调节提供了经济、可靠的解决方案。

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产品概述

NSI45020JZ和NSV45020JZ基于自偏置晶体管（SBT）技术，能在宽电压范围内调节电流，就像恒流二极管（CCD）一样工作。它具有负温度系数，可防止LED在极端电压和电流下出现热失控。该器件能立即开启，仅需0.5V的阳极 - 阴极电压（Vak）就能达到20%的调节电流。通过在Radj引脚（引脚3）和阴极（引脚4）之间连接一个电阻，可将调节电流（Ireg(SS)）调整到更高值；若无需调整，Radj引脚可悬空。

产品特性

强大的功率封装

采用1.5瓦的热稳健封装，能承受较高的功率，适用于多种应用场景。

可调节电流

电流可调节至最高40mA，满足不同LED的电流需求。

宽工作电压范围

能在较宽的电压范围内稳定工作，适应不同的电源环境。

快速开启

立即开启，响应速度快，提高系统的启动效率。

电压浪涌抑制

有效保护LED免受电压浪涌的影响，延长LED的使用寿命。

严格认证

符合AEC - Q101标准，具备PPAP能力，UL94 - V0认证，无铅、无卤且符合RoHS标准。

电气特性

稳态电流

在Vak = 7.5V时，稳态电流Ireg(SS)范围为17 - 23mA，典型值为20mA。

电压开销

电压开销Voverhead典型值为1.8V。

脉冲电流

在Vak = 7.5V时，脉冲电流Ireg(P)范围为17.15 - 23.4mA。

电容

在Vak = 7.5V时，电容为7.4pF；在Vak = 0V时，电容为31pF。

热特性

不同的电路板设计和布局会影响器件的热特性。文档中给出了多种情况下的总器件耗散功率（PD）、热阻（RθJA）和热参考（RψJL4）等参数。例如，在FR - 4 @ 300mm²，2oz.铜走线，静止空气的条件下，总器件耗散功率在25°C时为1008mW，高于25°C时的降额系数为8.06mW/°C。

应用场景

汽车领域

可用于汽车的雪佛龙侧镜标记、仪表盘、显示屏和仪表背光、高位刹车灯（CHMSL）、地图灯等。

照明领域

适用于交流照明面板、显示屏 signage、装饰照明、通道字母标识等。

其他应用

还可用于开关触点湿润等场景。

应用信息

单LED串

CCR可作为高端或低端驱动器与LED串联，LED数量可从一个到多个。设计者需计算CCR上的最大电压，即最大输入电压减去LED串上的电压。

更高电流LED串

两个或多个固定电流的CCR可并联，电流相加。

其他电流调节

可调CCR可与其他CCR并联，以获得所需电流，并且可根据LED效率的提高调整电流，以获得相同的光输出。

脉冲宽度调制（PWM）调光

通过在CCR串联一个BJT可轻松实现LED串的调光。PWM调光方法能使LED快速响应电流的开关，开关时间约为100纳秒，最大频率可达10MHz，典型工作频率为100Hz - 100kHz。调光通过控制LED在一个周期内的开启时间（占空比）来实现，LED开启时电流恒定，亮度与开启时间成正比，且不会出现色度（颜色）偏移。

减少电磁干扰（EMI）

由于LED和CCR的开关速度极快（小于100纳秒），为减少EMI，可在电路中跨接R2添加一个电容，通过R1和C1的值控制CCR开关电流的斜率。延迟时间和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。

热考虑

随着CCR功率的增加，可能需要进行热管理。器件的最大耗散功率取决于电路板设计和布局，包括PCB上的安装焊盘配置、电路板材料和环境温度等。可根据热表选择合适的RJA来计算器件的最大耗散功率。

交流应用

虽然CCR是直流器件，但可与全波整流交流一起使用，具体电路配置可参考应用笔记AND8433/D和AND8492/D以及设计笔记DN05013/D和DN06065/D。

在实际设计中，电子工程师需要根据具体的应用需求和电路条件，合理选择和使用NSI45020JZ和NSV45020JZ可调恒流调节器，以实现高效、稳定的LED驱动。你在使用这类恒流调节器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。