概述:PT4107采用8引脚SOP封装,输入DC电压(VIN)范围为18~450V,开关频率fsw(范围为25~200kHz)可由IC④脚上的接地电阻R1来设置(fsw(kHz)≈25000/R1(kΩ),输出电流从几mA到1A以上可编程。

一、PT4107功能和特点
        • 高效率:典型为85-88%;
        • 毫安级到安培级的输出应用;
         • 低频可变占空比的数字脉冲调光功能和线性调光功能;
         • 多达上百个LED的串/并联使用;
        • 内部集成频抖功能改善EMI;

         • 外部设定LED过温保护功能;


二、引脚功能与分析


IC②脚(CS脚)上的门限电压为0.25V,只要通过MOSFET(Q)的电流在电流感测电阻Rs上产生的电压超过峰值电流感测门限(0.25V),IC⑧脚上的驱动输出则为低电平,Q则被关断。在Q截止期间,电感器L释放储存的能量,肖特基二极管D导通,LED串中仍有电流通过。电感器峰-峰值纹波电流△Ip-p一般按LED电流ImD的20%~30%来选取,若△Ip--p=0.3LED,Rs值则为Rs--0.25V/(ILED+△Ip-p/2)=0.25V/1.15ILED若忽略电感器峰-峰值纹波电流的影响,Rs≈0.25V/LED,LED电流则为ILED≈0.25V/Rs。
通过IC脚LD可以实现线性调光。若在IC脚PWM(或使能EN)加一个低频信号,则可以履行低频PWM调光,调光范围从100%到0%。

IC脚ROTP(⑤脚)提供可编程过温度保护(OTP)。在IC⑤脚连接一个NTC热敏电阻RT到地,使RT紧靠MOSFET。随温度升高,RT阻值减小,一旦温度达到OTP门限,IC则被关断。


三、PT4107电气参数



四、PT4107内部方框图


五、PT4107典型应用电路与工作原理

PT4107适合于高压降压式I,ED驱动器。AC110V或AC220V电压经整流滤波后由电阻降压和稳压管钳位后小于20V的电压可直接加到引脚VIN上。当VIN上的电压大于UVLO欠电压保护点后IC工作,栅极输出PWM信号,输出电流控制的方法主要是通过限制外部功率MOSFET管的峰值电流来实现。电流检测电阻是串联在MOS-FET管的源极与地之间,当该检测电阻上的电压达到CS引脚的工作电压时,停止PT4107的栅极脉冲输出,使MOSFET管截止,从而实现电流控制的目的;也可以通过调节LD引脚的电压来控制MOSFET管的工作状态。当电路需要满足软启动要求时,也可在LD引脚上对地加上适合的电容,由此来得到希望的斜率实现软启动功能,这样能确保LED的电流是缓慢上升的。
1.LED电流控制
LED峰值电流控制是由连接于CS引脚与地之间的外部检测电阻来控制的。下式给出适应于不同LED平均电流的计算式,Ip的峰值电流为

式中:

是占空比;VIN为交流整流后的电压;VDD=20V;Ri为启动电阻,连接于VIN与DD之间;IDD为根据工作频率与选用的MOSFET管栅极电容决定,它随着工作频率与MOSFET管输入电容的增加而增加。在lOOkHz工作频率,选用4N60的MOSFET管时约为2mA。
Ipd是由于系统延迟而产生的电流,系统正常的延迟时间约为400ns。Ipd为

在较宽的输入电压和输出电压范围内,由于不同的应用具有不同的电感纹波电流,要确保LED的平均电流恒定,可改变峰值电流补偿来实现。在实施了峰值电流补偿后,当电感量、工作频率和启动电阻值确定后,LED的平均电流很容易确定,为


2.调光
PT4107能驱动十颗高亮度LED或多串高亮度LED,LED的连接方式可以串联也可以并联。PT4107组成的驱动器能确保LED的亮度与光谱一致,并能延长LED的使用寿命。
在PWMD引脚加上PWM信号就能方便地实现亮度调节。为了防止I。ED的亮灭使人眼感到闪烁,PWM信号频率应大于100Hz。PT4107可接受的最高调光频率达到20kHz。
当在LD引脚加入调光电压时,PT4107也能实现线性调光控制。
3.热保护
在ROTP引脚连接一个负温度系数热敏电阻能防止LED的过热。流人内部IROTP的电流为


当RI= 300kΩ时,I ROTP约为80μA。当ROTP引脚电压小于1V时,控制器将关闭系统输出。当过热的温度得到冷却时,系统又回到正常的工作状态。
4.频率抖动,改善EMI性能
PT4107具有频率抖动(频率调制)功能。振荡器将集中能量调制为平均能量,展开了的频谱将EMI传导最小化,因此能减小系统的设计费用。
5.使能
当PT4107的静态电流小于ImA时,能通过将PWMD引脚拉到地,从而关闭系统工作。
6.前沿消隐
在功率MOSFET管导通的每一个周期中,当导通的瞬间在检测电阻上不可避免地出现尖峰。为了消除这种开关脉冲的出现,PT4107内建了一个400ns的前沿消隐电路,因此可以在外部电路中省略传统的RC滤波电路。在消隐期间,限流比较器停止工作,因此就没有栅极开关驱动输出。