一张规格书引发的评测——MIX5303 LED驱动IC测试

一张产品规格书，本是再普通不过了，却引发了一场颇具争议的评测......

这是上海如建电子型号为MIX5303的3W LED驱动技术文档，咋一看，其实没有太多的争议，但是一位专业人士xmdzshz发现最早的介绍里写着线性直驱2A，还以为是像7135一样采用线性恒流的工作模式，但一经测试，却没想到只是一颗集成了MOS的带调光的直驱电路，不能恒流。于是便动了念头，对说明书上的特征一栏逐项测试，以辨虚实。

一、外观评测　　

样片及芯片，板子做工还不错，铜箔比较厚实，负极过孔很多，应该能应付大电流。由于仅仅是个直驱板，所以空荡荡的板子感觉少了一点什么。原来是少了单片机，不知道这是内建了单片机还是用模拟电路来实现高亮、低亮、爆闪等功能的?　　

厂家辩解：本IC在使用DC电源条件下，可保证1.2A以内长时间工作，我们做过168小时老化。板子确实空荡荡的，我们设计这个产品的时候，就是看到以前警用手电筒的板子器件太多了，看了很繁琐，所以尽量把它精简成一颗IC。 内部我们做了特殊的处理，我们的控制开关是由电源VDD输入信号来控制的，这是我们的创新点。达到三种功能的切换。

另外样片及芯片，4148的焊接位被焊了一颗电阻，失去了防反接功能。　

厂家辩解：电阻同样能起防反接功能。4148只是方案之一，但不是最佳方案，因为当电池电压太低时，一个4148吃掉0.7V，如果进入到芯片内部只有2V电源的话，不能确保所有的芯片都能工作在最佳状态。我们做过试验，用470欧姆的电筒，5个成本，5个板子，反接3天，芯片仍然正常。

板子背面，看上去还行。

直径，20mm左右，比较大，只能装在中头或大头筒里了。

厚度，由于只一片芯片，2.26mm的厚度显得很超薄。

待测试者，散热器：28mm × 28mm × 20mm，56根鳍片;LED：XM-L T6 1A;MIX 5303 高亮、低亮、爆闪三种循环模式样片。LED与散热器之间涂抹星牌导热硅脂，并用螺丝拧紧。全部焊接了双线，这样在测电压的时候避免了大电流下导线上的压降。高、低、爆闪三档循环，无记忆，任何时候断电再接通均进入下一档，冷启动貌似档位不确定，可能是没有使用单片机的缘故吧?　　

厂家辩解：高、低、爆闪三档循环，有短时记忆功能，在一小时左右(如果用1uF电容，如果加大电容，可以记忆更长时间)。我的“记忆”是指在一小时内，任何断电，它能记住上一次的功能，自动切换到下一个循环状态。

二、三种循环模式：全亮、25%亮度、爆闪三档循环　　

有短时记忆功能，在一小时左右(如果用1uF电容，如果加大电容，可以记忆更长时间)。任何时候断电再接通均进入下一档，冷启动貌似档位不确定。

很奇怪，文档上说，低亮是25%亮度，由于LED亮度和电流不是线性关系，所以觉得这种写法不妥，只能理解为低亮电流为25%的高亮电流。但是，这个低亮电流，却是和电源电压呈现正相关的；并且和高亮时的电流无关，根据这两点猜测，这个低亮是通过PWM来调节的，占空比为1/4，所以技术书上说是25%亮度。　　

三、超低的静态电流：20μA　　

我理解这个静态电流是不接LED时电路空载下消耗的电流，输入电压4.00V，实测空载电流在0.01mA~0.02mA之间跳动，符合文档上所说的20μA。

1A恒流下，高、低、爆三档的LED端电流。

2A恒流下，高、低、爆三档的LED端电流。

还有一个不小的问题，就是低亮时的啸叫声，很大，虽说是裸奔，理应大一点，但是玩了那么多电路，这个电路低亮时的啸叫声是最响亮的。大白天、室内、距离50cm左右，也清晰可辨。　　

厂家辩解：我们在一家客户哪里也碰到过这个问题，说有啸叫，我们及时跟进，发现客户电路虚焊了。目前我们这颗IC已经很多客户量产，没发现这个问题。我下次拜访客户时，也把“啸叫”作为质量跟踪项目之一，抽样5家客户调查。　　

四、温度保护：140℃　　

关于保护，文档中未提及最高工作电流，只说温度保护是140℃。经测试，2.6A下，大约3x 秒后，LED开始闪烁，并且闪烁频率越来越快。开始以为是过流保护，但手刚摸上板子的时候，被烫了一下，才知道是IC启动了过热保护。经用风扇对着板子吹，证实了是过热保护。看来这个板子上大电流，散热是个大问题。工作电压，上限没测，没啥大意义，重点测了下限，果如前面一位高手所说，木有过放保护很杯具。　　

厂家辩解：我们说明书上标了三节7号电池，和单节锂电池。那就意味着最大电流不会超过2A。客户根据需要，可以加限流电阻，调节电路。

五、工作电压：2.5V～5V　　

工作电压，上限没测，没啥大意义，重点测了下限，果如前面一位高手所说，木有过放保护很杯具。　　

2.474V，LED已经可以肉眼直视毫无鸭梨了，还在亮。再减小输入电压，LED熄灭，无法判定是IC终止输出了，还是LED已经不导通了。这对于非保护锂电来说，是个严重的问题；但对于铁锂、3AA碱电、CR123A来说，也是榨干电池的一种方法。

六、效率高达97%　　

效率问题，说明书上说“高达97%”，对于直驱电路来说，理想状况下应该是100%，忽略导线电阻、电池内阻、筒身&开关接触电阻，起决定性的因素就是MOS内阻了。　　

测试了1A恒流输入、2A恒流输入下，OUT与GND之间的电压，就是MOS上的压降，为避免导线上的压降，此时四线法就派上用场了。

1A下：125.1mV;2A下：290.5mV，读数随时间推移、温度上升而增加。也就是说，1A下，MOS内阻125mΩ;2A下，MOS内阻290mΩ。　　

忽略其它一切内阻，仅计算MOS内阻，假设1~3A下LED端电压都是3V来计算(偏低了一点，为计算方便，取整)，1A下效率(%)=3÷(3+0.125)=96%;2A下效率(%)=3÷(3+0.29)=91%。　　

看来，技术书上说是3W LED驱动，高达97%效率，也勉强能算过关，高于3W的输出，效率就下降了。　　

最后，再来看看实际使用电池的情况，没敢上充满电的羊羊羊，因为简单算了一下，3A下，这颗T6的Vf=3.14V，羊羊羊内阻算50mΩ，那么接通瞬间电流≈(4.2V-3.14V)÷(290mΩ+50mΩ)≈3.11A，LED鸭梨比较大。于是就用14500和16340来试验。

可以看到，经历了几十个循环的14500、16340，满电下，LED端电流依旧可以到达2A以上。

看来这颗IC适合使用14500、16340、铁锂、CR123A、3AAA碱电、3AA碱电来推XM-L T6，但是，大电流下热保护又是个矛盾。

【总结】：　　

先说说缺点：　

1、最大的问题，它不能恒流，我们都知道，驱动LED需要的是恒流源而不是恒压源，因此它在应用上就受到了限制。至少在电源的选择上，不能选用那种低内阻、新电池，否则LED端电流会很大；　　

2、MOS内阻偏大，MOS上耗散的功率较大。2A下，有1.2W的热功率，这对于SOT23-6封装来说，散热鸭梨很大，尤其是在装筒后的密闭空间内。仅靠一个铜仓来散热，估计很容易引发热保护；　　

3、木有电池过放保护，对于不带保护板的锂电来说，有点麻烦。　　

再谈谈优点：　　

1、它的最大的优势在于省略了单片机，简化了外围电路。对于一个产品来说，构成越简单越可靠;　　

2、效率还行，按照技术书上说，3W时的确能到95%以上，但是电流再大效率就下降了;　　

3、坏事也能向好事转化，无过放保护，可以榨干一次性电池或铁锂的能力;　　

综上，总体感觉：　　

1、这不是适合大电流、长续航的产品使用；　　

2、它应该适合那种产量在万支以上的大众电筒厂家选用，因其低成本、高可靠。况且，这类市面上几十块钱的“强光电筒”，很多都是采用串联的3AAA、3AA的；　　

3、看来技术书上说3W，是有道理的。基本上，1A电流下，表现还是不错的。手上木有3AA碱电、也木有空闲的3W LED，所以也木有测试3AA碱电 + 3W LED，初始电流能有多大，但我估计不会超出1A太多。　　

做台灯是个不错的选择，前端可以用YLJ的骡积压AC-5X、5E，恒流白菜KIS 3R33S，3×7135等廉价方案作为恒流源，取其可以高、中、低调光，爆闪和SOS是用不上了。　　

其实，应该来说，这个芯片提供了一个不错的思路，既然是简单应用，何必麻烦单片机呢?　　

如果加上恒流功能，进一步减小MOS内阻，那实用性就会大大加强了。

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