输出可设定的恒流源NUD4001/NUD4011

　　器件主要参数：输入电压Vin最大值为30V；最大输出恒流lout=500mA：最大输出电压Vout=28V；抗静电电压为1000V；工作温度范围为-40～+125℃：最大功耗PD=1.13W;热阻RQJA=110℃/W；在输出325 mA时，允差±20mA。

　　该器件的各引脚排列如图1所示，各引脚功能如下表所示。

引脚   符号     功能 1  Vin 电源输出端 2  Boost 此端可驱动外接三极管，不用时可悬空 3  Rext 此端接一个电阻到Vin来设定输出电流 4  GND 地 5、6、7、8、 lout  4个引脚并联后接LED的阳极

　　NUD4001主要特性曲线：输出电流lout与外设电阻Rext的特性如上图所示，lout的大小与器件内部的温度Tj有关系，器件内部有一个Vsense与结温Tj的关系如下图所示。一般计算时，可按Tj=250C来计算，其计算公式为Rext=Vsense/ILED。  例如  ILED=350mAVsense在Tj=25℃时为0.7V，则Rext=2.0Ω．

　　器件的最大功耗是1.13W，但这是在TA=25℃时的值，当TA> 250C时，其允许的功耗PD要下降，即允许输出的电流lout要减小，如下图所示。例如，在TA=85℃的条件下工作，则其PD要下降到0.6W，若计算出来的PD大于0.6W，则必须采用其他措施，使PD< 0.6W。

　　在器件的最大功耗PD中包括输入、输出之间的压差VDROP引起的损耗PD_drive与控制电路部分的损耗P D_control，即PD_to-ta=PD_drive+PD_control。  式中，PD_drive按Vdropxlout计算，而PD_control也与Vin有关，可按下图求出。

器件的输出电流与结温Tj有关，结温越高则输出电流越小。若Tj在25℃时的输出电流为1．0，则不同结温时的输出电流如下图所示。

　　NUD4001应用及计算一种采用12V电池供电，用350mA电流驱动三个串联1W LED的实例如下图所示，其计算步骤如下：

　　1．计算Rext：设Tj=250C，从图3中可查得Vsense=0.7V，得到Rext=2.0Ω；

　　2．VLED的计算：若LED的VF=3.5V，则 VLED=3×3.5=10.5V；

　　3．Vdrop的计算：Vdrop=Vin-Vsense-VLED=0.8V;

　　4．PD_drive的计算：PD_drive=Vdrop×lout=0.28W；

　　5．PD_control的计算：PD_control在Vin=12V时，从图5可以查得，PD=0.055W；

　　6．P D_total的计算：PD_total= PD_drive+PD_con-to=0.035W< 1.13W。 若PD_total> 1.13W，则采取下述措施：减小Vin，增加LED数，减小lout，采用两个NUD4001器件并联（每两个NUD4001提供一半电流）。

　　NUD4001典型应用电路

      这里再介绍几个用NUD4001的应用电路。

　　1．用NUD4001来驱动1个550mA的大电流LED电路，该电路用于汽车的刹车灯，如下图所示。采用2个NUD4001使各供一半电流。增加R3减小NUD4001的功耗，但增加R3降低了效率。

　　2．用NUD4001做汽车的项灯，如下图所示。图上及下图中采用IN4004是可减小Vin电压（约0.7V），下图中的R3作用与上图相同。

　　3．采用PWM信号来调节亮度电路，如下图所示。当脉冲为高电平时，Q2导通，NUD4001的4引脚接近地电平，NUD4001工作，LED亮；当脉冲为低电平时，LED灭。改变PWP的脉冲宽度可调节亮度。

　　4. 12V交流供电电路如下图所示。12V交流输入经D1—D4作全波整流，再经C1滤波后给NUD4001供电。这电路的缺点是12V交流经整流滤波后电压大于17V，其压差Vdrop太大，功率损耗较大，效率不高。

　　NUD4011

　　NUD4011与NUD4001的差别是输出恒流电流小（最大输出电流为70mA）、输入电压高（可达200V）及输出电压高（最高198V，Vdrop=2V），抗静电电压低（仅500V）。

　　NUD4011的第4引脚与NUD4001不同：前者的符号为PWM，后者为GND。其应用电路上有差别，这一点在下面的实例中说明。

　　NUD4011的主要参数：输入电压最大值Vin=200V；  最大输出恒流lout=70mA：最大输出电压Vout=198V；抗静电电压为500V：工作温度范围为-40—+125qC：最大功耗1.1 3W；热阻R e JA=1100C/W。

　　NUD4011的引脚如上图所示，其4引脚为PWM，功能如下：若输出电压高于48V以上，此引脚接于lout端（即连接LED的阳极）；若输出电压在48V以下时，此引脚直接接电源的负极（地）。

　　NUD4011的一些特性曲线及Rext计算公式与NUD4001完全相同。

　　NUD4011典型应用电路

　　1．Vin< 48V电路：如上图所示，4引脚是接地的。

　　2．Vin> 48V电路：如上图所示，4引脚PWM是与lout连接。此电路必须满足Vin-VLEDS> 5V，但Vin-VLEDS值太大，则NUD4011的功率太大。此电路优点是NUD4011的工作电流也流入LED，提高了效率。

3．交流电压输入电路：交流输入的电路如上图所示。输入的交流电压经全波整流后经C1电容作滤波给NUD4011供电。

上图是一种120V交流电压输入，驱动串联的30个LED，LED的电流为20 mA。此电路有PWM信号对LED实现调光。若Ql的基极加低电平，Q1截止，LED灭（即基极可用作使能端）。

本文关键字：恒流源  元器件特点及应用，元器件介绍 - 元器件特点及应用