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WS3440 Product Description
非隔离降压型 LED 恒流控制器
特点
概述
■ 临界模式工作,无需电感补偿
WS3440是一款高精度的 LED 恒流控制芯片,应用于非隔离的
■ 源极驱动,无需辅助绕组供电
降 压 型 LED 电 源 系 统 , 适 合 全 范 围 的 交 流 电 压 输 入
■ 高达±3%的LED电流精度
(84V-264V)。
■ 高达93%以上的系统效率
WS3440 芯片内带有高精度的电流取样电路,同时采用了先进
■ LED开路/短路保护
的恒流控制技术,实现高精度的 LED 恒流输出和优异的线性
■ CS采样电阻短路保护
调整率。芯片工作在电感电流临界模式,系统输出电流不随电
■ 智能温度控制技术,避免高温灯闪
感量和 LED 工作电压的变化而变化,实现优异的负载调整率。
■ 芯片过温保护
WS3440 采 用 先 进 的 源 极 驱 动 技 术 , 芯 片 工 作 电 流 只 有
■ 外部可调输出开路/过压保护
200uA,无需辅助绕组供电,简化设计,降低系统成本。
WS3440 内部采用了独特的智能温度控制,可以轻易解决高温
时灯闪的问题。
应用领域
WS3440 具有多重保护功能,包括 LED 开路/短路保护、电流
■ 球泡灯
采样电阻短路保护和芯片过温保护。
■ 蜡烛灯
WS3440 提供 6-Pin 的 SOT23-6 封装。
■ 玉米灯
■ 景观灯
■ T5/T8
■ 吸顶灯
■ 平板灯
典型应用图
AC
1 ROVP
6 VCC
3 CS
GND 2
G AT E 5
S
4
W/T-D028-Rev.A/1 May. 2014
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[email protected] Microelectronics Co., Ltd., All right reserved.
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0813
WS3440 Product Description
引脚定义和器件标识
WS3440 提供了 6-Pin 的 SOT23-6 封装,顶层如下图所示:
6
RO VP 1
6
VCC
GND 2
5
G AT E
4
S
40:WS3440
CS
3
. 40 YMF
Y: Year Code (0-9)
M: Month Code (1-12)
1
SO T23-6
引脚功能说明
引脚名
引脚号
功能说明
ROVP
1
输出开路保护电压调节端,接电阻到地
GND
2
芯片地
CS
3
电流采样端,接电流检测电阻到地。
S
4
高压 MOSFET 的源极
GATE
5
高压 MOSFET 的栅极
VCC
6
芯片电源端
电路内部结构框图
GND
2
5 G AT E
So ft-Drive r
RO VP 1
In te r
su p p ly
UVLO
Z e ro -Cu rre n t
De te ct
L o g ic
&
d rive r
400m V
L in e
4 S
OCP
co mp e n sa tio n
L ED Sh o rt
CS Sh o rt
LED O PEN
VCC 6
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OTP
PROT ECT ION
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3 C S
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订购信息
封装形式
芯片表面标识
采购器件名称
6-Pin SOT23-6, Pb-free
40 YMF
WS3440YP
推荐工作条件
(symbol)
符号(symbol)
parameter
参数(parameter
parameter)
value
值(value
value)
unit
单位(unit
unit)
ILED
输出 LED 电流
< 300
mA
极限参数
(symbol)
符号(symbol)
parameter
参数(parameter
parameter)
极限值
unit
单位(unit
unit)
ICC_MAX
最大电源电流
2.5
mA
VROVP
LED 开路保护电压调节端
-0.3~7
V
VS
高压 MOSFET 的源极电压
-0.3~8
V
VCS
CS 电流采样端电压
-0.3~7
V
PDMAX
功耗
0.9
W
TJ
最大工作结温
150
℃
TSTG
最小/最大储藏温度
-55~150
℃
注意:超过上表中规定的极限参数会导致器件永久损坏。不推荐将该器件工作在以上极限条件,工作在极限条件以上,可能会影响
器件的可靠性。
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电气特性参数条件:(若无特殊说明,TA=25℃,VCC=7V)
符号
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
7.0
7.3
7.6
V
2.5
mA
7.2
V
电源供电部分
Vcc_clamp
VCC 钳位电压
Icc_clamp
VCC 钳位电流
VCC_ST
芯片启动电压
VCC 上升
Vuvlo_HYS
欠压保护迟滞
VCC 下降
Ist
启动电流
VCC<VCC_ST-0.5V
Iop
工作电流
6.6
6.9
1.5
V
45
60
200
uA
uA
电流采样部分
Vcs_th
电流检测阈值
TLEB
电流采样消隐时间
350
ns
TDELAY
芯片关断延迟
300
ns
TOFF_MIN
最小退磁时间
4
us
TOFF_MAX
最大退磁时间
240
us
TON_MAX
最大开通时间
40
us
内部基准电压
0.5
V
TSD
过热关断温度
160
℃
TSD_HYS
过热保护迟滞
20
℃
T_comp
智能温度补偿起作用
140
℃
390
400
410
mV
内部驱动
ROVP 部分
VROVP
温保护
驱动能力
Imax
内置功率管最大峰值电流
1.3
A
备注:Imax 取决于芯片工作的环境温度和散热条件,高温下 Imax 会降低。
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功能描述
ton =
WS3440 是一款专为 LED 照明设计的恒流驱动芯片,应用于
非隔离的降压型 LED 电源系统。它并且采用专利的恒流控制
L × I PK
VIN − VLED
方法和源极驱动技术,只需要很少的外围元件就可以达到优异
其中,L 是电感的感量;IPK 是流过电感的电流峰值;VIN 是
的恒流特性,系统成本低,效率高。
输入交流经整流后的直流电压;VLED 是输出 LED 上的电压。
当芯片输出脉冲关断时,外部功率 MOSFET 也被关断,流
过储能电感的电流从峰值开始往下降,当电感电流下降到零
启动
时,芯片再次输出脉冲。功率管的关断时间为:
toff =
系统上电后,线电压通过启动电阻对 VCC 电容充电,当 VCC
电压达到芯片开启阈值时,芯片开始工作。WS3440 内部将
VCC 电压被箝位到 7.3V。
L × I PK
VLED
储能电感的计算公式为:
L=
恒流控制,输出 LED 电流设置
VLED × (VIN − VLED )
f × I PK × VIN
其中 f 为系统工作频率。WS3440 的系统工作频率和输入电
WS3440 采用专利的恒流控制方法,只需要很少的外围元件,
压成正比关系,设置 WS3440 系统工作频率时,选择在输入
即可实现高精度的恒流输出。芯片逐周期检测电感的峰值电
电压最低时设置系统的最低工作频率,而当输入电压最高时,
流,CS 端连接到内部峰值电流比较器的输入端,与内部
系统的工作频率也最高。
400mV 阈值电压进行比较,当 CS 电压达到内部检测阈值
WS3440 设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间,分别
时,功率管关断。CS 比较器的输出还包括一个 350ns 的前
为 4us 和 240us。由 tOFF 的计算公式可知,如果电感量很小
沿消隐时间。
时,tOFF 很可能会小于芯片的最小退磁时间,这时系统就会进
电感峰值电流的计算公式:
入电感电流断续模式,LED 输出电流会背离设计值;而当电
I PK
感量很大时,tOFF 又可能会超出芯片的最大退磁时间,这时系
400
=
(mA)
RCS
统就会进入电感电流连续模式,输出 LED 电流同样也会背离
设计值。所以选择合适的电感值很重要。
其中,RCS 为电流检测电阻阻值。
LED 输出电流计算公式:
I LED
过压保护电阻设置
I
= PK
2
WS3440 的开路保护电压可以通过 ROVP 引脚电阻来设置,
其中, IPK 是电感的峰值电流。
ROVP 引脚电压为 0.5V。
当 LED 开路时,输出电压逐周期增加,消磁时间变短,可以
源极驱动
根据需要设定开路保护电压,来计算相应的消磁时间:
WS3440 采用专利的源极驱动技术,VCC 静态工作电流低至
Tovp =
200uA,无需辅助绕组供电,简化设计,降低系统成本。
L × V CS
R CS × V OVP
其中,Vcs 是 CS 的逐周期关断阈值(0.4V);Vovp 是所设定的
过压保护点;然后根据 Tovp 来计算 ROVP 的电阻阻值,计算
储能电感
公式如下:
WS3440 工作在电感电流临界模式,当芯片输出脉冲时,外
Rovp = 15 * Tovp * 10 6
(KΩ)
部功率 MOSFET 导通,流过储能电感的电流从零开始上升,
功率管的导通时间为:
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过热自动调节温度
内部过热保护电路检测芯片结温度,当结温度超过热保护阈值
时,芯片进入过热保护状态,功率 MOSFET 立刻被关断,直
WS3440 具有过热调节功能,在驱动电源过热时逐渐减小输
到结温度下降 20℃以后,芯片才会退出过热保护状态,恢复
出电流,从而控制输出功率和温升,使芯片温度达到动态平衡,
到正常工作。
以提高系统的可靠性。芯片内部设定过热调节温度点为 140
℃。
PCB 设计
保护控制
在设计 WS3440 PCB 时,需要遵循以下指南:
WS3440 内置多种保护功能,包括输出 LED 开路/短路保护,
旁路电容:VCC 的旁路电容需要紧靠芯片 VCC 和 GND 引脚。
电流检测电阻短路保护和芯片过温保护。
地线 :电流采样电阻的功率地线尽可能短,且要和芯片的地
芯片工作时自动检测负载状态,如果输出 LED 开路/短路或电
线及其它小信号的地线分头接到 Bulk 电容的地端。
流检测电阻短路,芯片立刻进入短路保护状态,功率
功率环路 :功率环路的面积要尽量小,以减小 EMI 辐射。芯
MOSFET 被关断。同时,芯片不断检测负载状态,直到故障
片远离续流二极管等发热元件。
解除,当外部短路故障解除后,芯片自动恢复到正常工作。
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封装信息
SOT-23-6L 封装外观图
U n it:m m
A
C2
B1
B
θ1
θ
B2
A2
R
θ3
C
D
R2
R1
C1
θ2
D2
A1
D1
D3
Winsemi
Dimensions in Millimeters
Symbol
Dimensions in Inches
Min
Max
Min
Max
A
2.72
3.12
0.107
0.123
B
1.40
1.80
0.055
0.071
C
1.00
1.20
0.039
0.047
A1
0.90
1.00
0.035
0.039
A2
0.30
0.50
0.012
0.020
B1
2.60
3.00
0.102
0.118
B2
0.119
0.135
0.005
0.005
C1
0.03
0.15
0.001
0.006
C2
0.55
0.75
0.022
0.030
D
0.03
0.13
0.001
0.005
D1
0.30
0.60
0.012
0.024
D2
0.25TYP
D3
WIN SEM I
0.60
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0.70
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0.01TYP
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0.024
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0.028
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注意事项
1.购买时请认清公司商标,如有疑问请与公司本部联系。
2.在电路设计时请不要超过器件的绝对最大额定值,否则会影响整机的可靠性。
3.本说明书如有版本变更不另外告知。
联系方式
深圳市稳先微电子有限公司
公司地址:深圳市福田区车公庙天安数码城创新科技广场二期东座 1002
邮编: 518040
总机:+86-755-8250 6288
传真:+86-755-8250 6299
网址:www.winsemi.com
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