THL6518_Rev.1.01_J THL6518 8 チャンネル LED ドライバー 概要 特徴 THL6518 は 8 チャンネルの LED ドライバーです。 ブーストコンバータを内蔵しているため、バックラ イトシステムを 1 チップで構成することが可能です。 ソフトスタート／過電流保護／ショートサーキッ ト保護／低電圧入力誤動作防止／過電圧保護／LED ショート保護／LED オープン保護／サーマルシャ ットダウンを内蔵しています。 パッケージは QFN-16 ピンを採用しているため、 実装面積を削減できます。 ・入力電圧範囲：2.7V - 24V ・ブーストコンバータ 最大出力電圧：40V 発振周波数：1MHz ・LEDドライバー 最大出力ドライブ電流：60mA/チャンネル 定電流出力精度：3% 定電流ペア精度：2.5% ・PWM方式ディミング：100Hz - 30kHz ・保護回路 ソフトスタート 過電流保護 ショートサーキット保護 低電圧入力誤動作防止 過電圧保護 LEDショート保護 LEDオープン保護 サーマルシャットダウン ・3mm x 3mm QFN 16pinパッケージ アプリケーション ･携帯電話 ・カーナビゲーション ･タブレットPC ・ノートPC ・モニター ピン配列 ブロック図 EN OUT8 OUT7 OUT6 16 15 14 13 VIN VCC PGND 1 12 LX Regulator OUT5 EN Boost PGND Protect circuit OVP OSC SS LX 2 11 PWM 8 OUT1 Exposed Thermal Pad VCC PWM (Top view) 3 10 OUT2 REXT AGND OUT3 OUT4 17 GNDEXP OSC OSC Current driver OUT5 OUT6 OVP 4 9 OUT7 OUT4 OUT8 AGND 5 6 7 8 REXT OUT1 OUT2 OUT3 Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 1/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J 絶対最大定格 項目 記号 VCC VH1 VH2 VL Pd Tj Tstg VCC電圧 LX電圧 OUT[8:1]電圧 EN, PWM電圧 許容消費電力 ジャンクション温度 *1 保存温度範囲 定格値 27 45 40 27 2.33 -40 ～ +125 -55 ～ +150 単位 V V V V W ℃ ℃ *1 動作温度範囲は熱軽減特性を参考の上熱設計を行い、ジャンクション温度を超えない範囲で使用してください。 推奨動作条件 項目 Min 2.7 3 0.1 VCC電圧 OUT[8:1]電圧 LED定電流出力 PWM入力周波数範囲 Typ - Max 24 40 60 30 単位 V V mA kHz 端子機能 ピン ＃ 1 2 3 端子名 機能 機能説明 PGND LX VCC パワーグランド ブーストコンバータ出力 電源 ブーストコンバータの出力トランジスタのGNDです。 ブーストコンバータのスイッチング出力です。 電源です。 ブーストコンバータ出力の過電圧保護回路設定入力で す。 ブーストコンバータとGND間に抵抗を接続して下さい。 LED駆動の定電流値の設定入力です。 REXT端子とGND間に抵抗を接続して下さい。 LED駆動の定電流出力です。REXT端子で設定された定 電流を出力します。 アナログ回路が使用しているGNDです。 LEDのディミング用PWM入力です。Highレベルが印加 されるとLED出力端子から定電流が出力されます。 LED駆動の定電流出力です。REXT端子で設定された定 電流を出力します。 イネーブル入力です。Lowレベルが印加されるとLEDド ライバーはシャットダウンします。 熱軽減改善のため必ずGNDと接続して下さい。 4 OVP 5 REXT 6, 7, 8, 9 10 OUT1 to OUT4 AGND 11 PWM 12, 13, 14, 15 OUT5 to OUT8 16 EN 17 GNDEXP 過電圧保護設定入力 定電流設定入力 LED用定電流出力 アナロググランド ディミング用PWM入力 LED用定電流出力 イネーブル入力 裏面パッド Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 2/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J 許容消費電力 Power Dissipation [mW] 2500 2000 1500 1000 500 0 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Operating Temperature [ ℃ ] Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 3/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J 電気的特性 （特に明記がない限り、VCC=12V、Ta=25℃） 項目 平均消費電流 スタンバイ電流 UVLOスレッショルド電圧 記号 Icc1 Ist Vuvlo 条件 EN>1.9V,スイッ チング動 作時 EN<0.8V VCCスイープアップ Min Typ Max 単位 - 2 3 mA - - 18 uA 2.4 2.5 2.6 V - 0.15 - V UVLOヒステリシス電圧 dVuvloh PWM/EN端子プルダウン抵抗 Rpwm_en - 800 - kΩ PWM/EN入力ハイ電圧 Vpwm_h 1.9 - - V PWM/EN入力ロー電圧 Vpwm_l - - 0.8 V Tmin_pulse - 0.5 - us Fosc 0.8 1 1.2 MHz Dmax - 92 - % Dmin - 12.5 - % Ron - 0.2 0.45 Ω 2.8 - A - A PWM最小パルス ブーストコンバータスイッチ ング周波数 ブーストコンバータ最大デュ ーティサイクル ブーストコンバータ最小デュ ーティサイクル ブーストコンバータ出力オン 抵抗 ブーストコンバータリミット 電流 定電流シンク電流 Ilim1 Ilim2 Iled_max VIN>3.3V 2.2 VIN=2.6V - 0.5 x Ilim1 VCC>2.7V, CHx>0.7V 30 - - VCC>4.5V, CHx>1V 60 - - mA 定電流リーク電流 Ileak VOUT=36V - - 3 uA 出力レギュレーション電圧 Vout Rrext=62kΩ - 0.6 - V REXT端子電圧 Vrext 1.204 1.229 1.253 V 定電流出力 Iled 19.4 20.0 20.6 mA 定電流ペア精度 Dled - 1 2.5 % Vovp 1.198 1.229 1.260 V Vscp - - 75 mV Vled_s 7.2 8 8.8 V 過電圧保護回路スレッショル ド電圧 ブーストコンバータ出力短絡 保護 LEDシュート保護回路スレッ ショルド電圧 Irext = 20 uA Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 4/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J 圧に達してから投入するなどし、電源投入時に過電 機能説明 流が発生しないようにした上でご使用下さい。 入力電圧 / 出力電圧 入出力電圧差が大きくなるとトランジスタのオン Duty サイクル(Don)は、小さくなります。出力でき ブーストコンバータ る最小パルス幅は 125nsec です。入出力条件によっ LED 駆動用のブーストコンバータを内蔵していま ては最小パルス幅以下のパルス幅が必要になります。 この場合、パルスがスキップし周波数が低下します。 す。LED 定電流出力 OUTn 端子の電圧をフィードバ ックし LED のアノードに適切な電圧を供給します。 最大 Duty サイクルと最小のパルス幅を確認の上、ご 使用下さい。 また、入力電圧の変動が大きい場合には入力ライン EN 機能 と電源端子 VCC にフィルタを接続して下さい。入 スタンバイ機能を搭載しています。EN 入力端子を 力電圧が急峻に立ち上がる場合、IC 内部トランジス Low レベルにすることによってスタンバイ状態に移 タの容量結合によって IC 内部の低耐圧素子に過電 行し、ブーストコンバータ及び LED 定電流出力を停 圧がかかり、故障の原因になる可能性があります。 止します。この時 IC で消費される電流は 18uA 以下 その為、VCC 端子には 10Ω/1uF 程度のフィルタ(Fig. になります。EN 端子に入力シーケンスの制限はあ 1)を挿入することを推奨します。 りません。電源投入前に印加されても問題はありま VIN せん。 10Ω 1uF PWM ディミング機能 ディミング機能を搭載しています。ディミング用 VCC PWM 入力端子 PWM に PWM 信号を入れることで Fig. 1 VCC 入力のフィルタ設定 LED 用定電流出力の ON/OFF を制御することが可能 です。PWM 信号は High レベルで LED 出力がアク <<注意事項>> ティブになります。100Hz から 30kHz の範囲でディ 本製品はブーストコンバータの出力異常などから ミング信号を入力して下さい。PWM ディミング機 IC の破壊を防ぐため、過電流保護回路を内蔵してい 能によって設定可能な最小 Duty サイクル DPWMmin は ます。詳細は「過電流保護回路 (OCP)」をご参照下 PWM 最小パルス幅(0.5usec）と入力する PWM の周 さい。 波数 fPWM から次式によって決定されます。 一方、電源が投入され、正常値に達する前に D PWM min [%] 0.5[ sec] f PWM [ MHz ] 100 UVLO( 詳 細 は 「 低 電 圧 入 力 誤 動 作 防 止 機 能 (UVLO)」をご参照下さい。) が解除された瞬間に入 力と出力の電圧差が最も大きくなります。この時に ディミング機能を使用しない場合は High レベルの 入力から最も多くの電流が流れます。入力電圧が緩 信号を入力して下さい。また、100Hz 以下のディミ 慢に起動し、上記理由により過電流保護回路が動作 ング信号を入力するとブーストコンバータが停止し、 する場合には EN 又は PWM 入力を電源が正常な電 EN と同様の動作を行います。PWM 端子に入力シー Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 5/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J ケンスの制限はありません。電源投入前に印加され 及び入力突入電流を防ぐため、出力電圧を緩やかに ても問題はありません。 上昇させる機能です。 LED 定電流出力設定 過電圧保護回路 (OVP) LED に流す電流は定電流設定入力端子 REXT に接 過電圧保護回路を内蔵しています。LED が切断さ 続する抵抗で決定されます。次式に従い 1 チャンネ れた場合にブーストコンバータの出力電圧の上昇を ル当たり 3mA から 60mA の範囲で設定してご使用下 止め LSI の破壊を防ぎます。OVP 端子のスレッショ さい。 ルド電圧をもとにブーストコンバータ出力が 40V 以 1229 I LED [mA] 1000 R EXT 下の範囲で、次式に従い設定して下さい。 VOVP V 1.229 (1 LED 定電流出力 R2 ) R1 LED 定電流出力 OUT1-8 は LED のカソードに接続 してご使用下さい。REXT で設定された定電流が出 力されます。１チャンネルあたりで出力できる電流 以上の範囲で使用される場合は、多チャンネルある 定電流出力をショートしてご使用下さい。また、使 用しない LED 出力は GND にショートして下さい。 Fig. 2 過電圧保護設定 保護回路 低電圧入力誤動作防止機能 (UVLO) 過電流保護回路 (OCP) 入力電圧が低い状態で誤動作を防止するため、 負荷の異常等による過電流を制限するため、過電流 UVLO 機能を搭載しています。安定動作できる電源 保護回路を内蔵しています。 電圧に達するまでブーストコンバータ及び LED 定 パルスバイパルス方式の過電流検出を採用してい 電流出力を停止します。2.5V 以上に達すると UVLO ます。出力トランジスタに流れる電流がブーストコ は解除され、ブーストコンバータはソフトスタート ンバータリミット電流（Ilim）に達すると出力トラ 動作を開始しその後 LED 定電流駆動が開始されま ンジスタはオフします。その後 IC 内のオンタイミン す。 グが来ると再び出力トランジスタはオンします。過 電流保護回路はインダクタのピーク電流を検出して いるため、入出力電圧及び LED 定電流のみではなく、 ソフトスタート(SS) リップル電流も考慮の上、ご使用下さい。 ブーストコンバータは起動時の突入電流を防止す 過電流保護回路が 8msec 以上継続すると IC はシャ るため、ソフトスタート機能を搭載しています。ス ットダウンします。 タートアップ時の出力電圧のオーバーシュート発生 Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 6/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J LED 定電流出力は通常動作を続けます。オープンさ ショートサーキット保護(SCP) れた状態が解除されると通常動作に戻ります。 ブーストコンバータの出力がショートされ OVP 端 すべての LED 定電流出力がオープンになるとブー 子電圧が 75mV 以下になると、ブーストコンバータ ストコンバータの出力電圧が持ち上がり過電圧保護 の動作を停止します。ショート状態が解除されると が動作します。 通常動作に戻ります。 サーマルシャットダウン(TSD) LED ショート保護回路 熱による破壊を防ぐため、サーマルシャットダウン LED がショートされ LED 定電流出力 OUTn が 7.2V 回路を内蔵しています。IC のジャンクション温度 以上に達すると、LED 定電流出力を停止します。シ Tj が 125℃以上に達するとサーマルシャットダウン ョートされた状態が解除されても LED 定電流出力 回路が動作し、スイッチング動作を停止します。ま は停止状態を保持します。ショートされていない た、サーマルシャットダウン回路はヒステリシス LED 定電流出力は通常動作を続けます。 15℃程度有しており、Tj が低下すると出力電圧は復 すべての LED 定電流出力がショートされるとブー 帰します。 ストコンバータの動作を停止します。ショートされ た状態が解除されるとラッチしていた LED 定電流 出力も含め通常動作に戻ります。(Fig. 3) Normal Operation Check if any working channel voltage > 8V No Yes Turn off this channel No If all channels voltage Yes Turn off all channels and Reset the turn-off status (Turn on allthe channels) Fig. 3 LED ショート保護回路機能 LED オープン保護回路 LED 定電流出力がオープンされると、オープンに なった LED 定電流出力はフィードバックループか ら切り離され停止します。オープンされていない Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 7/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J パッケージ外形寸法図 QFN 16-pin 裏面Exposed Padは熱特性改善のためGNDと接続することを推奨いたします。 Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. All rights reserved. 8/9 THine Electronics, Inc. THL6518_Rev.1.01_J 諸注意とお願い 1. 本資料に記載された製品の仕様は、予告無く変更する場合がございます。 2. 本資料に記載された回路図は、あくまでも応用例として掲載されております。従って、お客様の設計に おかれましては十分な注意をお願い致します。また、文中の誤りにつきましてもその責を負いかねます。 誤りが発見されましても、直ちに修正できない場合がございますので、ご了承ください。 3. 本資料には、弊社の著作権、ノウハウ等が含まれておりますので弊社にことわりなく、複製、又は第三 者に公開しないようにお願い申し上げます。 4. この製品を使用したことにより、第三者の工業所有権に係る問題が発生した場合、弊社製品の構造製法 及び機能に直接係る物以外につきましては、その責を負いかねますのでご了承ください。 5. 本製品は一般的な電子機器に使用することを前提としております。従って極めて高い信頼性を要求され る用途（人命に直接係る医療機器、宇宙機器、原子力制御機器など） には、使用しないでください。又、 これ以外でも輸送機器の制御と安全性に関する装置、交通信号、各種安全装置等にご使用の際には、適 切な措置を講じたうえでご使用ください。 6. 弊社は製品の品質及び信頼性の向上について最大限の努力をはらっておりますが、半導体製品はわずか ながらある確率をもって故障が発生いたします。弊社製品の故障により、社会的、公的な損害等を引き 起こすことの無いように、十分な冗長設計、誤動作防止設計等を行ってください。 7. 本製品は、耐放射線設計は行われておりませんので、ご注意願います。 8. 本製品が、外国為替及び外国貿易管理法の規定により戦略物資等に該当するか否かは、お客様におかれ まして判断をお願い致します。 9. 本製品は端子間が異物の混入等によりショートされた場合、絶対最大定格を超える電圧の印加、または 誤作動により半導体製品もしくは周辺部品が破壊する可能性があります。破壊により発煙、発火の恐れ がありますので、ヒューズ等、保護部品による安全対策を施すようお願い致します。 THine Electronics, Inc. [email protected] Copyright© 2013 THine Electronics, Inc. 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