LN2556内置大功率车灯IC

1. 简介
方案基本特性：
●极少的外围器件 ●输入电压范围：12 VDC-80VDC
●较小的纹波电流 ●简单开关实现高低亮
●开路保护、短路保护、过温保护
2.原理图

注：当开关为并线开关时，图中D3 M7可以省略。
3.BOM
序号 元件符号 描述 数量
1 R1 贴片电阻3.6K/1206 1
2 R2 贴片电阻3.6K/1206 1
3 R5 贴片电阻100K/0805 1
4 RS1 贴片电阻0.2Ω/1206/1% 1
5 RS2 贴片电阻0.47Ω/1206/1% 1
6 C1 贴片电容4.7uF/0805/25V 1
7 Cap1 电解电容10uF/100V 1
8 D1 二极管SS210 1
9 D2 二极管SS310 1
10 D3 二极管M7 1
11 L1 电感100uH 1
12 U1 LN2556,ESOP-8 1
4.关键元器件参数设计
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1/2倍，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恒流一致性，建议所选择的电感在高低亮时电流都在CC模式，当芯片工作在高工作频率120KHZ,关断时间Toff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)/(1/2*ILED*2)≈VLED/(ILED*F)
当VLED=6.4V, ILED=1.5A，F=120KHZ时，为高低亮电感都能工作CC模式
电感L>6.4/(1.5*120*103)=35uH
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，且系统在在低压输入时，芯片降低工作频率段电感电流还可以工作在连续模式，电感感值需选择较大些，这里选择100uH.
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：

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,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.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。
3.5.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。