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WS3222 Product Description
WS3222 高精度 PSR LED 恒流驱动芯片
特点
■ 内部集成650V功率管
概述
■ LED 电流精度保持在±5%以内
WS3222 是一款高精度原边反馈 LED 恒流驱动芯片,芯片工作在电
■ 原边反馈技术使系统节省次级反馈电路
感电流断续模式,适用于全范围输入电压,功率 12W 以下的反激式
■ 无需变压器辅助绕组检测和供电
隔离 LED 恒流电源。
■ 极低的工作电流
WS3222 芯片内部集成 650V 功率开关,采用原边反馈模式,无需
■ LED 开路/短路保护
次级反馈电路,也无需变压器辅助绕组检测和供电,只需要极少的
■ 外部可调的 LED 开路保护电压
外围元件即可实现恒流,极大地节约了系统的成本和体积。
■ CS 电阻短路保护
WS3222 芯片内带有高精度的电流取样电路,使得 LED 输出电流精
■ VCC 嵌位和低电压关闭功能(UVLO)
度达到±5%以内。芯片采用了特有的恒流控制方式,可以达到优异
■ 过温保护
的线性调整率。
■ 动态的温度补偿技术
WS3222 采用独特的温度补偿技术,可以轻易解决高温时 LED 灯闪
问题。
应用领域
WS3222 提供了多种全面的保护模式,其中包括:逐周期电流限制
■ GU10 LED 驱动
保护(OCP),LED 开路/短路保护,CS 电阻短路保护,VCC 欠压
■ LED 球泡灯
保护以及嵌位,过温保护等。
■ 其它 LED 照明
WS3222 采用 DIP8 封装。
典型应用
Np
Ns
AC
2 VCC
4
ROVP
1
CS
3 GND
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[email protected] Microelectronics Co., Ltd., All right reserved.
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NC 5
NC 6
Drain 7
Drain 8
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W/T-D050-Rev.A/1 Oct 2014
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0314
WS3222
Product Description
引脚定义与器件标识
WS3222 提供了 DIP8 封装,顶层如下图所示:
WS3222D8P:
WS3222D8P
P
A: 产品编码
X:内部代码
B:地域代码
YM:年代码,月代码
引脚功能说明
引脚名
引脚号
引脚类型
功能说明
CS
1
电流监测
VCC
2
电源
GND
3
地
ROVP
4
输入
LED 开路保护电压调节端口,接电阻到地以调节开路电压。
NC
5,6
悬空
悬空脚。
Drain
7,8
漏极
内部高压功率管漏极。
电流监测反馈输入引脚。用于判断是否达到限流值。
电源。
地。
电路内部结构框图
VCC
Drain
650V功
率管
过流保护
基准电压电流
温度补偿
过温保护
次边导通
时间侦测
&内 建 电 源
5.1V 7.4V
7.9V
恒 流 控 制&逻 辑 控 制
LEB
0.5V
过压保护
OCP
CS
线电压补偿
UVLO
ROVP
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GND
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WS3222
Product Description
订购信息
封装形式
DIP-8,
Pb-free
芯片表面标识
采购器件名称
WS3222D8P
WS3222D8P
推荐工作条件
符号(symbol)
参数(parameter)
值(value)
单位(unit)
Pout1
输出功率(Vin=176V-264V)
<15
W
Pout2
输出功率(Vin=85V~265V)
<12
W
Fmax
系统最大工作频率
100
KHz
-20~85
℃
操作温度
TA
备注:输出功率很大程度上取决于芯片的散热和环境温度,良好的散热有助于提高最大输出功率
极限参数
符号(symbol)
参数(parameter)
极限值
单位(unit)
5
mA
-0.3~650
V
-0.3~7
V
VCC 引脚最大电源电流
Icc_max
内部高压功率管漏极到源极峰值电压
Drain
CS
CS 引脚输入电压
TJ
工作结温
-40~150
℃
最小/最大储藏温度
-55~150
℃
TSTG
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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WS3222
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电气特性参数(若无特殊说明,TA=25℃,VCC=8V)
Supply Voltage (VCC Pin)
symbol
parameter
Test condition
Min
Typ
Max
Unit
Vcc 嵌位电压
VCC_CLAMP
1mA
7.9
8.5
V
芯片启动电压
UVLO_on
VCC 上升
7.40
8.0
V
欠压保护阈值
UVLO_off
VCC 下降
5.1
启动电流
IST
VCC=UVLO_on-1V
60
100
uA
静态工作电流
IOP
Fop=50kHz
150
250
uA
500
515
mV
电源部分
6.8
V
电流采样部分
电流检测阈值
VCS_TH
短路时 CS 阈值
VCS_short
300
mV
前沿消隐时间
TLEB
500
ns
芯片关断延迟
TDELAY
100
ns
最大开关频率
Fmax
100
kHz
D_max
Max duty
42
%
最小开关频率
Fmin
3
kHz
ROVP 电压
VROVP
0.5
V
485
开关频率
功率管
功率管导通阻抗
Rds_on
Vgs=10V/Ids=1A
功率管的击穿电压
BVdss
Vgs=0V/Ids=250uA
功率管漏电流
Idss
Vgs=0V/Vds=650V
6
650
Ω
V
1
uA
过温保护
热关断温度
Tsd
160
℃
过温保护迟滞
Tsd_hys
25
℃
温度补偿起点
T_comp
140
℃
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WS3222
Product Description
功能描述
工作频率
WS3222 是一款专用于 LED 照明的恒流驱动芯片,采用先
系统工作在电感电流断续模式,无需环路补偿,最大占空比为
进的恒流架构和控制方法,芯片内部集成 650V 功率开关,
42%。建议设置正常工作时的最大频率为 100KHz。如果设置
只需要极少的外围组件就可以达到优异的恒流特性。采用了
的过高,会影响最串联 LED 灯数量;如果设置的过低,会使
原边反馈技术,WS3222 无需光耦及 TL431 反馈,也无需辅
LED 源开路电压过高。芯片限制了系统的极限最大工作频率
助绕组供电和检测,系统成本极低。
和极限最小工作频率,以保证系统的稳定性。 工作频率的计
算公式为:
启动电流
f sw 
系统上电后,母线电压通过启动电阻对 VCC 电容充电,当
N P2  VLED
8  N S2  LP  I O
VCC 电压达到芯片开启阈值时,芯片内部控制电路开始工作。
WS3222 内置 7.9V 稳压管,用于钳位 VCC 电压。芯片正常
其中,
LP 是变压器的原边电感量。
工作时,需要的 VCC 电流极低,所以无需辅助绕组供电。
逐周期过流保护(OCP)和前沿消隐(LEB)
WS3222 内部具有逐周期电流限制(Cycle-by-Cycle Current
恒流控制
WS3222 具有高精度的恒流特性。在 DCM 下,芯片逐周期检
测变压器原边的峰值电流,CS 端连接到内部的峰值电流比较
器的输入端,与内部 500mV 阈值电压进行比较,当 CS 电
Limiting)功能。开关电流通过检测电阻输入到 CS 引脚。引
脚内部的前沿消隐电路可以消除 MOSFET 开启瞬间由于
snubber 二极管反向恢复造成的感应电压毛刺,因此 CS 输入
压达到内部检测阈值时,功率管关断。 变压器原边峰值电流
端的外接 RC 滤波电路可以省去。限流比较器在消隐期间被禁
的表达式为:
止而无法关断内置功率 MOSFET。
I _ PK 
0.5
RCS
(A)
过压保护电阻设置
CS 比较器的输出还包括一个 500ns 前沿消隐时间。
WS3222 的开路保护电压可以通过 ROVP 引脚电阻来设置,
LED 输出电流计算方法:
ROVP 引脚电压为 0.5V。
I O  0.5  I _ PK  N P  TONS
NS
N
 0.25  I _ PK  P
NS
 0.125 
当 LED 开路时,输出电压逐周期增加,消磁时间变短,可以
T
根据需要设定开路保护电压,来计算相应的消磁时间:
Tovp 
1 NP
(A)

RCS N S
Ls  VCS  Nps
RCS  VOVP
其中,Vcs 是 CS 的逐周期关断阈值(0.5V);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
其中, N P 是变压器主级绕组的匝数,
公式如下:
N S 是变压器次级绕组的匝数,
Rovp  18  Tovp 106
(KΩ)
RCS 是电流检测电阻阻值, RCS 的大小,可以设定输出电流
受内部最小消磁时间(4us)限制,Tovp 必须大于 4us 才有效,
的大小。
因此 Rovp 最低不得低于 75K,否则可能导致空载电压失控。
功率管
输出短路保护
芯片内部集成 2A/650V 的功率 NMOS 管,简化了芯片外围
器件,节省了系统成本和体积。
WS3222 采用了 DIP-8 封装,主要用于 12W 以下的 LED
当输出端短路时,WS3222 会以最低的 3Khz 工作,且 CS 逐
周期限流阈值会从 500mv 降低至 300mv,从而保持很低的短
路功耗。
灯具。
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WS3222
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温度补偿与 OTP
辑并锁死,系统马上停止开关工作。系统进入 LED 开路、CS
当温度高于 140 度时,WS3222 的温度补偿电路开始起作用,
电阻短路、变压器饱和等保护状态后,VCC 电压开始下降;
CS 逐周期限流阈值会随着温度的升高而降低,这样,系统的
当 VCC 到达欠压保护阈值时,系统将重启。同时系统不断的
输出功率就会随之下降,从而使热量下降,最终达到一个平衡
检测负载状态,如果故障解除,系统会重新开始正常工作。
点。
如果其它原因导致温度进一步升高时,当温度达到 160 度时,
PCB 设计
WS3222 进入过温保护,关闭输出驱动,直到温度低于 135
在设计 WS3222 PCB 时,需要遵循以下指南:
度再次恢复正常工作。
旁路电容:VCC 的旁路电容需要紧靠芯片 VCC 和 GND 引脚。
地线 :电流采样电阻的功率地线尽可能短,且要和芯片的地
保护控制
线及其它小信号的地线分头接到 Bulk 电容的地端。
WS3222 提供了全面的保护特性,系统可以获得最高可靠性。
功率环路 :功率环路的面积要尽量小,以减小 EMI 辐射。芯
其中包括逐周期电流限制保护(OCP),LED 开路/短路保护,
片远离续流二极管等发热元件。
CS 电阻短路保护,VCC 欠压保护以及 VCC 嵌位,过温保护
ROVP 电 阻 : 开 路保护 电压设 置电 阻需要 尽量 靠近 芯片
等。当输出 LED 开路时,系统会触发过压保护逻辑并锁死,
ROVP 引脚,加强 ROVP PIN 的抗干扰能力,如果有条件,
系统停止开关工作;当 LED 短路时,系统工作在 3Khz 低频,
可将 ROVP 部分用地线包围起来。
所以功耗很低;当有些异常的情况发生时,比如 CS 采样电阻
DRAIN 脚:增加此引脚的铺铜面积以提高芯片散热。
短路或者变压器饱和,芯片内部的快速探测电路会触发保护逻
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WS3222
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封装信息
DIP8 封装外观图
D2
θ1
C1
C
C4
θ2
C2
C3
θ3
D1
A2
A5
A3
A1
D
A4
B
A
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Dimensions in Millimeters
Symbol
Dimensions in Inches
Min
Max
Min
Max
A
9.00
9.50
0.354
0.374
B
6.10
6.60
0.240
0.260
C
3.0
3.4
0.118
0.134
A1
1.474
1.574
0.058
0.062
A2
0.41
0.53
0.016
0.021
A3
2.44
2.64
0.096
0.104
A4
0.51TYP
0.02TYP
A5
0.99TYP
0.04TYP
C1
6.6
C2
7.30
0.260
0.50TYP
0.287
0.02TYP
C3
3.00
3.40
0.118
0.134
C4
1.47
1.65
0.058
0.065
D
7.62
9.3
0.300
0.366
D1
0.24
0.32
0.009
0.013
D2
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7.62TYP
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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
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传真:+86-755-8250 6299
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