中心議題：

• 小型探照燈的設計電路介紹
• PCB板布線注意點
• 設計電路的效能特點

解決方案：

• 大電流路徑需鋪銅
• 開關切換SW引腳、Dl與L1之間的距離盡量要短
• 為了達到係統穩定性，補償電阻R1與電容C2要盡量靠近IC引腳

FP7102芯片設計的小型探照燈
，所有元器件安放在1×2．7cm的板子上，製作完成後整個燈可以塞進直徑為3cm的管子裏，管子長度可以任意長。為了達到應用板小型化

，在此設計中使用FP7102芯片作為LED的驅動芯片
，電路可靠度高、元件使用精簡
、整體高效能運作，在應用上有很大的彈性空間

，可滿足各種功率LED需要。


1電路介紹

1．1FP7102芯片

FP7102是一種采用電壓控製模式的降壓轉換IC
，用於驅動高功率LED元件
，內含2AP-Channel的PowerMOS
，低的漏極-源極導通電阻可提升係統整體效率，以及低的回授參考電壓0．25V，可降低功率損耗與提升效能，最大占空比可達100％。不同瓦數的LED
，電流大小也有所不同，可經由外部電阻來設定電流值；在應用上還可以通過EN腳來做調光控(Dimming)，達到省電模式，IC本身有過電流與過溫保護功能。其特色包括：最大輸出負載：2A；高轉換效率：90％；回授參考電壓：0．25V；工作頻率：320kHz
；最大占空比：100％；過溫保護和過電流保護
；輸入操作電壓範圍：3．6to25V；提供ON／OFF功能；標準SOP8封裝。


引腳描述如表1所示：

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1．2C1電容的作用

Cl為(wei)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)

，將(jiang)經(jing)過(guo)整(zheng)流(liu)後(hou)的(de)脈(mai)動(dong)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)為(wei)穩(wen)定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)。輸(shu)入(ru)電(dian)源(yuan)是(shi)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)時(shi)
，電(dian)容(rong)值(zhi)選(xuan)用(yong)須(xu)特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)，電(dian)容(rong)太(tai)小(xiao)影(ying)響(xiang)濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo)，若(ruo)無(wu)法(fa)得(de)到(dao)穩(wen)定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)，可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)紋(wen)波(bo)最(zui)低(di)點(dian)電(dian)壓(ya)低(di)於(yu)LED的導通電壓，使得LED不亮或是平均亮度下降
，所以在選用電容值時必須考慮到LED瓦數與LED串並聯數目，簡單的說，LED瓦數越大，相對的電容值要越大。

1．3二極管D1

當NMOS截止時，D1導通提供電感放電回路。Dl使用1A40V的蕭特基二極管(MSCDl04)。

1．4電阻R1
、R2、R3

R2用來設定LED電流值之回授電阻
，R3是預留用來分散流經電阻的電流，增加電阻瓦數：LED瓦數不同電流值也會不一樣，設計時不可超過LED最大電流值

，否則會導致LED壽命迅速縮短甚至燒毀，電流設定公式ILED=0．25V／(R2／／R3)。R1、C2是整個係統的補償回路
，關係到係統的穩定度。

1．5電容C3、C4

C3、C4用來降低紋波電流，依據LED電流大小來調整電容值，但因成本與空間考量，電容的選用也需注意。另外輸入與輸出電容的選擇可依成本空間來決定，鉭電容體積小、容值大，但是價格較高，適合用於LED電路上
，若無空間考慮也可使用成本便宜的電解電容器，相對的體積比鉭電容大很多
，元件選用可依設計者自行評估與考慮。

1．6電感L1

電感L1youchunengyulvbodegongyong
，gankangyuedawenboyuexiao，xiangduidegankangyuexiaowenboyueda
，xuanyongdianganxuzhuyidianganshifoushihegaopincaozuo，jidianganedingbaohedianliuzhi。

2PCB板布線注意點


(1)大電流路徑需鋪銅，由ACIN到ICVCCPin，再從SWPin經由蕭特基二極管D1
、電感L1、LED+到回授電阻R2與R3。

(2)開關切換SW引腳
、Dl與L1之間的距離盡量要短

，以鋪銅方式連接，減少寄生電感產生的震蕩
，對於EMI有所改善。

(3)為了達到係統穩定性，補償電阻R1與電容C2要盡量靠近FP7102芯片的COMP腳
，且不要靠近電感L1。

(4)輸入電容C1盡可能靠近ICVCCPin腳，ICGNDPin能與輸入輸出電容靠近與共地。

(5)回授電阻R1與R2
，連接到FBPin距離越短越好。

(6)板子麵積很小
，在Layout時特別注意散熱問題。

3實物圖



4電路效能

表2為輸入用直流電源
，電壓範圍9～15V
，從表中可以看出Iout幾乎不因輸入電壓不同而變動
，效率為79．75～86．65％，電流精確度0．00～0．28％。(表2的數值是用1WLED量測)


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圖5～圖8列出了在不同輸入電容值情況下

，輸入紋波Vin：CHl與SW：CH2的變化情形

，輸入電容值越大輸入電壓紋波越小，圖5中因為紋波太大
，造成Vin最小值剛好等於LED導通電壓，這時候PWM全開，如果電容更小時LED導通電壓不足


，造成LED會無法發亮，圖8中電容用330μF就能讓輸入電壓不會過低。(串聯3顆1WLED)

使用FP7102LEDDriverForMRl6Lamp可達到應用板小型化、可靠度高、元件使用精簡與整體高效能運作
，在應用上能夠有更大的彈性空間。因為電路板小
，所以在PCB板布局上要特別注意，高功率的LED本身溫度也很高
，在擺放上需注意避免熱源影響到其它元件
；輸入輸出電容值，取決於LED電流大小，選用上需特別注意，會影響LED的運作效能。