深入解析NCL38046：精確CC/CV/CP二次側(cè)控制器

在電子工程師的日常工作中，尋找一款性能卓越、功能豐富的控制器是一項重要任務(wù)。今天，我們就來詳細探討安森美（onsemi）的NCL38046，這是一款精確的CC/CV/CP二次側(cè)控制器，兼容模擬和PWM調(diào)光信號，在電源轉(zhuǎn)換和照明鎮(zhèn)流器等應(yīng)用中具有出色的表現(xiàn)。

文件下載：onsemi NCL38046高性能運算放大器.pdf

產(chǎn)品概述

NCL38046采用SOIC - 8封裝，具有精確的CC調(diào)節(jié)能力，公差僅為±0.5mV。它兼容多種調(diào)光輸入信號，通過ADIM引腳接收模擬電壓調(diào)光輸入，PWM引腳接收PWM占空比調(diào)光輸入。同時，它還支持恒功率調(diào)節(jié)、調(diào)光曲線調(diào)制，具備最大和最小調(diào)光輸入限制、最小調(diào)光輸出水平限制，并且可以通過外部選擇線性或?qū)?shù)調(diào)光曲線。此外，它還有待機模式和3.3V參考電壓輸出，并且是無鉛器件。

應(yīng)用電路原理圖

簡化框圖

產(chǎn)品關(guān)鍵信息

引腳連接與描述

最大額定值與熱特性

在使用NCL38046時，需要關(guān)注其最大額定值，以避免對器件造成損壞。例如，VDD引腳電壓范圍為 - 0.3至30V，F(xiàn)B引腳電壓范圍為 - 0.3至VDD V等。同時，其熱特性也很重要，SOIC - 8封裝的熱阻（結(jié)到空氣）RΘJA為153°C/W 。

電氣特性

電氣特性是衡量一個器件性能的關(guān)鍵指標。NCL38046在不同的測試條件下有明確的參數(shù)表現(xiàn)，如IC開啟閾值電壓VDD(ON)為8.0 - 9.0V，關(guān)閉閾值電壓VDD(OFF)為7.0 - 8.0V等。在SET/REF部分、PDIM和ADIM部分、VS部分、CS部分以及FB部分都有詳細的電氣參數(shù)，這些參數(shù)為工程師的設(shè)計提供了重要依據(jù)。

應(yīng)用信息

CC/CV調(diào)節(jié)

NCL38046在寬調(diào)光范圍內(nèi)通過PWM占空比和模擬電壓信號實現(xiàn)精確的CC調(diào)節(jié)。為了實現(xiàn)高CC精度，采用了新穎的放大器設(shè)計和高分辨率微調(diào)技術(shù)，顯著降低了CC調(diào)節(jié)OTA的輸入電壓偏移，室溫下輸入電壓小于±0.1mV。當連接LED負載時，CS引腳電壓（VCS）被調(diào)節(jié)到內(nèi)部生成的CS參考電壓VCS(REF)；當LED負載開路時，VCS降至0V，CC OTA不吸收FB電流，VS被調(diào)節(jié)到VVS(REF)。

PDIM和ADIM檢測

PDIM引腳電壓通過上拉緩沖器調(diào)節(jié)到3V，PDIM電流IPDIM與遲滯電流閾值IPDIM(TH - H/L)進行比較，比較輸出信號通過占空比提取器轉(zhuǎn)換為pdim信號（0% - 100%）。推薦的IPDIM導(dǎo)通狀態(tài)電平為300 - 600μA，當IPDIM高于1mA時，PDIM引腳被拉低到0V以限制VDD工作電流，推薦200Hz的PWM頻率以實現(xiàn)高分辨率調(diào)光。ADIM信號由ADIM電壓檢測器檢測，輸入范圍為0 - 2.5V，檢測到的ADIM電壓轉(zhuǎn)換為adim信號（0% - 100%）。

調(diào)光信號調(diào)制

外部調(diào)光信號發(fā)生器通常不能提供全范圍的調(diào)光信號，NCL38046可以通過內(nèi)部調(diào)制器對pdim或adim信號進行縮放。調(diào)制器輸入信號modIN的有效輸入范圍在10% - 90%之間，當modIN為10%時，modOUT達到最小值，且不會因modIN低于10%而繼續(xù)降低；當modIN為90%時，modOUT達到最大值，且不會因modIN高于90%而繼續(xù)增加。此外，還有線性和對數(shù)兩種調(diào)光曲線可供選擇。

乘法器

在NCL38046中，為了實現(xiàn)多重調(diào)光，將adim (0 - 100%)和pdim (0 - 100%)信號相乘并縮放至VCS(REF - MAX)以提供VCS(REF)。根據(jù)不同的應(yīng)用需求，有PA版本和AA版本可供選擇，分別對應(yīng)不同的VCS(REF)計算公式。

CV參考

恒定電壓參考由恒功率調(diào)節(jié)模塊確定，以保護LED負載并限制LED驅(qū)動器功率。CV參考VVS(REF)由公式$V{VS(REF)}[M]=2.5V \cdot K{CP}[\%] / dim{CP}[\%]$確定，其中$K{CP}[\%]$是恒功率系數(shù)，dimCP[%]是CP調(diào)光輸入。當LED負載開路時，輸出電壓被調(diào)節(jié)到略高于LED負載正向電壓，避免重新連接LED負載時產(chǎn)生大的浪涌電流。

待機模式

當adim或pdim低于待機閾值水平（PA版本中PDIM = 3%，AA版本中VADIM = 75mV）時，CC OTA被禁用，終止輸出電流調(diào)節(jié)，CV OTA參考VVS(REF)變?yōu)閂VS(REG - SB)，使LED負載在待機模式下關(guān)閉。

SET/REF功能

SET/REF是一個多功能引腳，用于設(shè)置內(nèi)部參數(shù)并提供3.3V參考輸出。啟動時，VSET/REF先被拉低到0V，然后由50μA的ISET上拉。通過檢測CSET和RSET的值，可以確定調(diào)光曲線類型和恒功率系數(shù)$K_{CP}$。檢測完成后，VSET/REF由內(nèi)部LDO調(diào)節(jié)到3.3V，可用于外部電路。

總結(jié)

NCL38046是一款功能強大、性能精確的二次側(cè)控制器，在調(diào)光控制和恒功率調(diào)節(jié)方面表現(xiàn)出色。其豐富的功能和詳細的電氣參數(shù)為電子工程師在電源轉(zhuǎn)換和照明鎮(zhèn)流器等應(yīng)用設(shè)計中提供了很大的便利。然而，在實際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體的設(shè)計需求，合理選擇器件的工作參數(shù)和外部電路，以充分發(fā)揮NCL38046的性能優(yōu)勢。你在使用類似控制器的過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。