LGS63042B5

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LGS63042B5

60V 升压、降压型、升降压型 LED 恒流驱动器

SKU： LGS63042B5 分类： 标签： , Brand:
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其他信息

重量 0.09 克
商品封装

SOT23-5
包装方式

编带
商品毛重(克)

0.09
商品目录

LED驱动
功能类型

升降压型
工作电压(V)

3~60
输出电压(V)

–
开关频率(KHz)

1200
工作温度

-40℃~+125℃@(TJ)
同步整流

否
输出通道数

1
拓扑结构

升降压式
调光精度

3%
开关管(内置/外置)

内置
输出类型

PMW调光
峰值输出电流(A)

1.5
最小包装(pcs)

3000

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规格书 Specification - LGS63040 LGS63042

1 文件 1.73 MB

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棱晶半导体 LGS6304X 60V 多拓扑 LED 恒流驱动器

LGS6304X 是棱晶半导体推出的宽压多拓扑 LED 恒流驱动芯片，含 LGS63040（模拟调光）、LGS63042（数字 PWM 调光）两个型号，支持 3.0V~60V 超宽输入 / 输出电压，可实现降压、升压、升降压三种工作模式，集成 60V/350mΩ 低侧 MOS 管，峰值输入电流 2A，最大恒流输出 800mA 且精度 ±3%。器件提供 SOT23-5 超小封装与 ESOP8 散热增强封装，内置 SKIP 轻载模式、完善多重保护，支持高精度模拟 / 高频 PWM 调光，全端口 ±2000V HBM ESD 防护，工作结温 - 40℃~+125℃，适配输入电压多变的智能调光 LED 灯、宽范围 LED 灯驱等场景，单芯片适配多种电压匹配需求，大幅简化电路设计。

一、核心产品特性

1. 多拓扑兼容，超宽压适配

  • 工作模式：支持降压（VIN>LED 电压）、升压（VIN<LED 电压）、升降压（VIN 任意） 三种模式，单芯片适配输入与 LED 灯串的任意电压匹配场景；
  • 宽压范围：输入 / 输出均覆盖3.0V~60V，兼容单节电池到高压电源轨，无需额外浪涌抑制组件，适配电压多变的供电环境；
  • 恒流输出：输出电流由外部采样电阻精准设定，典型精度 ±3%，最大输出 800mA，满足中小功率 LED 驱动需求，采样基准压差典型值 0.2V。

2. 双调光版本，调光性能优异

芯片分两个型号，均通过 EN 引脚实现调光，EN 引脚不可悬空，非调光状态需从 VIN 分压使电压保持 1.2V~6V：
  • LGS63040（模拟调光）：支持 0.6V~1.2V 直流电压调光，同时兼容 100Hz~1KHz PWM 调光，输出电流随输入电压线性变化，操作灵活；
  • LGS63042（数字 PWM 调光）：支持 100Hz~100KHz 高频 PWM 调光，100Hz 时调光比高达 25000:1，高频下无屏闪、不改变 LED 色度，还可避开电容压电效应啸叫频率，推荐调光频率 10KHz。

3. 双封装可选，集成度高且功耗低

  • 封装选择：SOT23-5（超小尺寸，无 OVP 引脚，节省 PCB 空间）、ESOP8（带底部散热焊盘，含 OVP 过压保护引脚，散热能力更强，适配升压 / 升降压及大电流工况）；
  • 高度集成：内置 350mΩ 低侧功率 MOS 管、内部环路补偿、软启动电路，无需外部补偿元件，外围仅需搭配电感、肖特基二极管、电容及采样电阻；
  • 低耗优化：内置SKIP 轻载跳脉冲模式，轻负载时减少开关次数，降低开关损耗，提升轻载效率；静态工作电流 180μA，关机电流仅 10μA，待机功耗低。

4. 高频高效，动态响应出色

  • 开关频率：1.2MHz 固定（典型值，范围 1.05~1.35MHz），减小外围电感、电容尺寸，降低 EMI 辐射，软启动阶段开关频率降至 1/4；
  • 转换效率：宽电压与负载范围内保持高效率，降压模式下大电流工况仍有优异的效率表现；
  • 瞬态响应：采用电流模式控制，环路补偿简单，拥有出色的负载和线路瞬态响应，软启动避免上电电流过冲。

5. 完善多重保护，高可靠抗干扰

全端口具备 **±2000V HBM/±500V CDM ESD 防护 **，内置多重硬件保护，ESOP8 封装专属 OVP 保护，全方位保障芯片与 LED 安全：
  1. 2.4ms 软启动：上电时电流匀速上升，开关频率降至 1/4，防止输入电源欠阻尼过冲，支持 2200μF 及以上大输出电容启动；
  2. 逐周期峰值限流保护：SW 引脚峰值电流限制 2A（典型 1.7A），过流时立即关断开关，避免芯片损坏，长时间过流触发 OTP；
  3. 可调输出过压保护（OVP）：仅 ESOP8 封装具备，OVP 引脚电压 > 1V 触发保护、0.9V 恢复，通过外部分压电阻设定阈值，建议为正常输出电压的 1.3~1.5 倍，防止 LED 灯珠断开过压损坏芯片，升压模式下 OVP 分压比最大不超过 59:1；
  4. 输入欠压锁定（UVLO）：输入上升阈值 3.0V、下降阈值 2.6V，低压时关闭输出，防止误启动；
  5. 热关断保护（OTP）：结温 150℃触发关断，120℃恢复（带 30℃迟滞），防止高温损坏，保证工作结温≤125℃；
  6. 最小导通时间限制：内置 120ns 最小导通时间，避免高频下开关异常。

二、关键电气参数（典型值，T_J=25℃，VIN=12V）

特性类别 参数项 规格值 单位
输入特性 静态工作电流 180 μA
关机电流 10 μA
UVLO 上升 / 下降阈值 3.0/2.6 V
开关特性 低侧 MOS 导通电阻 350（330~410） mΩ
开关频率 1.2（1.05~1.35） MHz
SW 峰值限流 1.7（1.5~2.1） A
最小导通时间 120 ns
基准与调光 采样基准压差 0.2（0.195~0.205） V
模拟调光电压范围 0.6~1.2 V
PWM 调光频率范围 100~100000（63042） Hz
保护特性 OVP 触发 / 恢复电压 1.0/0.9（ESOP8） V
热关断 / 恢复温度 150/120 ℃

三、引脚功能（SOT23-5/ESOP8 双封装）

SOT23-5 引脚 ESOP8 引脚 引脚名称 核心功能
1 3/4 SW 内部功率开关节点，外接功率电感、肖特基二极管
2 1/2 GND 接地引脚，功率回路与信号地共地，多引脚接地提升散热
3 8 EN 调光 / 使能引脚，模拟 / PWM 调光输入，非调光需分压至 1.2V~6V
4 6 CSN LED 电流检测引脚，外接采样电阻，与 OUT (VIN) 形成 0.2V 基准压差
5 5 OUT(VIN) 电压检测 / 连接点，降压模式为输入检测点，升压 / 升降压为输出连接点，外接采样电阻另一端
- 7 OVP 过压保护引脚（ESOP8 专属），不使用需接地，外接分压电阻设定保护阈值
- 测试脚 - 芯片内部测试引脚，需接地
封装差异：SOT23-5 无 OVP 引脚，无 LED 开路保护，升压模式推荐选用 LGS63032B6；ESOP8 带 OVP 引脚，支持过压保护，升压 / 升降压模式必须使用 ESOP8 封装。

四、核心设计要点

1. 输出恒流值设定

输出电流由 OUT (VIN) 与 CSN 的基准压差 0.2V 和外部采样电阻RSENCE​决定，核心公式：

IOUT​=RSENCE​0.2​(A)

原厂推荐快速配置（精度 ±3% 内）：

目标输出电流 RSENCE​阻值 实际输出电流 设定误差
10mA 20Ω 10mA 0%
100mA 2Ω 100mA 0%
200mA 1Ω 200mA 0%
400mA 0.5Ω 400mA 0%
800mA 0.25Ω 800mA 0%

2. 调光电流计算

（1）LGS63040 模拟调光（0.6V≤V_EN≤1.2V）

输出电流随 EN 引脚电压线性变化，公式：

IOUT​=0.6×RSENCE​0.2×(VEN​−0.6)​

VEN​>1.2V时，输出电流为设定最大值。

（2）LGS63042 PWM 调光（0%≤D≤100%）

输出电流由 PWM 信号占空比决定，公式：

IOUT​=RSENCE​0.2×D​

其中D为 PWM 占空比，推荐 PWM 频率≥120Hz 避免肉眼屏闪。

3. OVP 过压保护阈值设定（仅 ESOP8 封装）

通过 OVP 引脚外接分压电阻R1​（上拉）、R2​（下拉）设定，核心公式：

VOUTO​VP​=(1+R2​R1​​)×1(V)

注意：升压模式下分压比1+R1/R2≤59:1，保护阈值建议为正常输出电压的 1.3~1.5 倍。

4. 关键外围元器件选型

器件名称 选型要求 典型值
输入电容（CIN） X7R/X5R 陶瓷，耐压≥2 倍最大输入电压，≥4.7μF，就近贴装 VIN/GND 引脚 4.7μF/100V
输出电容（COUT） X7R/X5R 陶瓷，耐压≥输出电压，≥10μF；PWM 调光建议用钽电容 / 薄膜电容避免啸叫 10μF
功率电感（L） 铁氧体磁芯，降压模式推荐10μH（范围 10~47μH），升压 / 升降压参考 4.7μH；饱和电流大于工作峰值电流 30%~40% 10μH
续流二极管 肖特基二极管，反向耐压≥最大输出电压，峰值电流≥2A，反向恢复时间短 SS26（60V/2A）

5. PCB 布局核心规则

  1. 输入电容就近贴装：CIN 紧贴 VIN 和 GND 引脚，缩短高频电流路径，降低输入噪声；
  2. 减小 SW 节点敷铜：SW 引脚为高噪声节点，尽量减小敷铜面积，避免电磁辐射，电感、肖特基二极管就近贴装；
  3. 敏感引脚远离噪声：CSN、EN、OVP 为高阻抗敏感引脚，走线短且远离 SW 节点，必要时做屏蔽处理；OVP 引脚下方 PCB 需铺 GND，禁止走功率或大干扰信号；
  4. 功率回路宽覆铜：VIN、SW、GND 的功率路径采用大面积覆铜，多 GND 引脚充分接地，减小传导损耗与热应力；
  5. 散热优化（ESOP8）：底部散热焊盘充分铺铜，并打多个过孔连接至底层地平面，提升散热效率；
  6. 多过孔互连：顶层与电源层 / 地层之间增加过孔数量，减小过孔损耗，提升接地可靠性；
  7. 拓扑专属布局：升压 / 升降压模式需严格按照参考拓扑布局，保证电感、二极管的连接路径最短。

五、封装与卷装信息

1. 封装规格

  • SOT23-5：高度 1.45mm，本体 3.00×2.80mm，引脚间距 0.95mm，超小尺寸，无 OVP 引脚，适配降压模式及小空间布局；
  • ESOP8：带底部裸露散热焊盘，本体 6.2×5.8mm，引脚间距 1.27mm，含 OVP 引脚，散热能力强，适配升压 / 升降压、大电流及需要过压保护的工况。

2. 卷装规格

器件型号 封装 每卷数量 卷盘直径 卷宽 PIN1 象限 丝印标识
LGS63040/42 SOT23-5 3000pcs 180.0mm 8.4mm Q3 63040/63042
LGS63040/42 ESOP8 4000pcs 330mm 12mm Q1 63040YX/63042YX（YX 为出厂信息）

六、典型应用场景

  • 智能调光 LED 灯：吸顶灯、筒灯、射灯，适配输入电压多变的家居 / 商业照明；
  • 宽范围 LED 灯驱：车载 LED 灯、工业 LED 指示灯，兼容车载 / 工业不同供电电压；
  • 便携 LED 设备：电池供电的 LED 手电筒、露营灯，适配电池电压随电量变化的场景；
  • 定制化 LED 模组：需要降压 / 升压灵活切换的 LED 模组，单芯片简化设计。

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