20160115082416 6898

WS9221B Product Description
WS9221B 隔离双绕组 PSR LED 恒流驱动芯片
特点
概述

内部集成 650V 功率管

原边反馈技术,无需次级反馈电路
片工作在电感电流断续模式,适用于全范围输入电压,功率

无需变压器辅助绕组检测和供电
3W 以下的反激式隔离 LED 恒流电源。

极低的工作电流

LED 电流精度保持在±5%以内
模式,无需次级反馈电路,也无需变压器辅助绕组检测和供电,

LED 开路/短路保护
只需要极少的外围元件即可实现恒流,极大地节约了系统的成

CS 电阻短路保护
本和体积。

原边过流保护

VCC 欠压保护
输出电流精度达到±5%以内。芯片采用了特有的恒流控制方

动态的温度补偿技术
式,可以达到优异的线性调整率。
WS9221B 是一款高精度原边反馈 LED 恒流驱动芯片,芯
WS9221B 芯片内部集成 650V 功率开关,采用原边反馈
WS9221B 芯片内带有高精度的电流取样电路,使得 LED
WS9221B 提供了多种全面的保护模式,其中包括:LED
开路/短路保护,逐周期电流限制保护(OCP),CS 电阻短路
保护,VCC 欠压保护以及嵌位,过温保护等。
WS9221B 采用 SOP7 封装。
应用领域

GU10 LED 射灯

LED 球泡灯

其它 LED 照明
典型应用图
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[email protected] Microelectronics Co., Ltd., All right reserved
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引脚定义与器件标识
WS9221B 提供了 7-Pin 的 SOP-7 封装,顶层如下图所示:
WS9221BS7P:Product Code
A:产品编码
X:内部代码
BCY:内部品质管控代码
YMX:D/C
引脚功能说明
引脚名
引脚号
功能说明
1
CS
电流监测反馈输入引脚,用于判断是否达到限流值
2
GND
地
3
VCC
电源
4
NC
悬空
5,6
Drain
内部高压功率管漏极
7
NC
悬空脚
电路内部结构框图
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订购信息
封装形式
芯片表面标识
采购器件名称
7-Pin SOP-7, Pb-free
WS9221BS7P
WS9221BS7P
推荐工作范围
应用功率
封装形式
应用功率
SOP-7
输入电压范围
最大输出功率
单电压(175VAC-264VAC)
≤5W
全电压(90VAC-264VAC)
≤3W
极限参数
符号(symbol)
参数(parameter)
极限值
单位(unit)
Icc_max
VCC 引脚最大电源电流
5
mA
Drain
内部高压功率管漏极到源极峰值电压
-0.3~650
V
CS
CS 引脚输入电压
-0.3~7
V
OUT
OUT 引脚输入电压
-0.3~8
V
TJ
工作结温
-40~150
℃
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:TA=25℃,VCC=15V(除非特别注明)
符号
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
VCC_CLAMP
Vcc 嵌位电压
1mA
7.3
7.9
8.5
V
VCC_ON
芯片启动电压
VCC 上升
6.7
7.4
8.0
V
V CC_UVLO
芯片关断电压
VCC 下降
5.1
IST
启动电流
VCC=UVLO_on-1V
45
100
uA
IOP
静态工作电流
Fop=50kHz
105
250
uA
500
515
mV
电源部分
V
电流检测部分
Vcs_th
电流检测阈值
485
TLEB
前沿消隐时间
500
ns
TDELAY
芯片关断延迟
100
ns
Fmax
最大开关频率
100
kHz
Max duty
D_max
42
%
Fmin
最小开关频率
3
kHz
Tons_min
最小消磁时间
4
us
Tons_OVP
过压保护消磁时间
5.1
us
开关频率
功率管
Rds_on
功率管导通阻抗
Vgs=14V/Ids=0.5A
BVdss
功率管的击穿电压
Vgs=0V/Ids=250uA
Idss
功率管漏电流
Vgs=0V/Vds=650V
24
30
650
Ω
V
10
uA
过温保护
T_comp
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温度补偿起点
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℃
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功能描述
为了保证系统的恒流精度,建议采样电阻 Rcs 选用 1%精
WS9221B 是一款专为 LED 照明设计的恒流驱动芯片,
度的电阻。
应 用 于 原 边 反 馈 LED 电 源 系 统 。 它 内 部 集 成 650V 功 率
输出电流按(3)式设定:
MOSFET,并且采用先进的恒流控制方法,只需要很少的外围
IO 
元件就可以达到优异的恒流特性,系统成本低、效率高。
1 NP

 I PKP
4 NS
(3)
其中, N P :变压器初级绕组匝数; N S :变压器次级组
启动电阻
系统上电后,母线电压通过启动电阻对VCC电容充电,当
匝数;
I PKP :变压器初级绕组峰值电流。
VCC电压达到芯片开启阈值时,芯片开始工作。WS9221B内部
将VCC电压箝位到7.7V。芯片正常工作时,需要的VCC电流极
续流二极管
MOSFET导通时,二极管将承受的反向电压按式(4)设
低,所以无需辅助绕组供电。
系统启动电流的典型值为 45uA(最大值为 100uA)
。例如
定:
VDIODE  VIN 
当使用在 85VAC—264VAC 时,启动电阻应按式(1)设定:
RST 
Vin _ min  1.414
I st _ max

85  1.414V
 1.2MΩ (1)
100uA
NS
 VO _ MAX
NP
(4)
同时,选用的续流二极管反向耐压应预留一定的余量;通
过的电流的平均值等于输出电流。
启动电阻建议采用两颗 1206 封装的贴片电阻串联使用。
由于续流二极管的工作频率在20K~120Khz,所以推荐使
用Trr小于50nS的ES,ER等系列的超快恢复二极管或者肖特基
VCC 电容的选取
Vcc 电容是用于给芯片供电,从而确保芯片稳定工作。布
二极管。
板的时候,要尽可能贴近芯片放置。
推荐Vcc采用1uF或以上容量的电容。如果选用的是叠层瓷
输入电解电容
输出电解电容耐压必须考虑输入电压,常用的是400V。
片电容(MLCC)
,推荐用X7R的材质,从而保证高低温下,容
通常,输入电解电容的容量设计可以采用如下的经验公式:
量的稳定性。另外,由于MLCC体积小,材质脆等特点,容易
90Vac~264Vac: 1W 输出选用1uF输入电解电容
出现由于外应力损坏或者因为PCB板上杂质的存在而出现Vcc
176Vac~264Vac: 1W 输出选用0.5uF输入电解电容
漏电,从而导致芯片启动不了的现象。请务必在布板和生产过
程中加以严格的控制。
输出电容
推荐使用电解电容,稳定的容量可以提高电源效率,改善
恒流控制,输出电流设计
WS9221B 采用专利的恒流控制方法,只需要很少的外围
LED纹波电流,提高光效。
输出电解电容耐压必须考虑设置的Vovp电压。
元件,即可实现高精度的恒流输出。芯片逐周期检测电感的峰
值电流,CS 端连接到内部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 电压达到内部检测阈值时,
变压器感量设计
为了彻底解决客户遇到的外置OVP设定电阻受到潮湿,污
功率管关断。CS 比较器的输出还包括一个 500ns 的前沿消隐
渍等影响,出现闪灯的故障。WS9221B将OVP的保护时间固化
时间。
在IC的内部,可以通过变压器原边的电感量的设计来获取合适
变压器初级绕组峰值电流的按式(2)来设定:
I PKP
的OVP电压。
500

(mA)
RCS
通常,建议开路保护电压 VOVP ,设定为最大带载电压的
(2)
1.3-1.5倍以上。
其中, RCS :电流检测电阻。
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变压器初级感量按式(5)来设定:
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LP 
N PS  VOVP  4.8uS
I PKP
输出短路保护
(5)
WS9221B 内部集成了输出短路保护,一旦检测到输出短
路,系统会自动进入打嗝模式, 直到短路保护条件除去。
其中,N PS :初次级绕组的匝数比;VOVP :设定的OVP
PCB 设计
在设计 WS9221B 时,需要遵循以下指南:
电压; I PKP :变压器初级绕组峰值电流。
VCC 电容:VCC 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
地线及其它小信号的地线分头接到 Bulk 电容的地端。
线电压补偿
功率环路的面积:减小功率环路的面积,如输入电容,变
WS9221B 内置线电压补偿功能,使得 LED 电流在全电压
范围内都能保持一致,具有非常小的线性调整率,确保高的恒
压器主级、功率管及吸收网络的环路面积,以及变压器次级、
次级二极管、输出电容的环路面积,以减小 EMI 辐射。
流精度。
DRAIN 脚:增加此引脚的铺铜面积以提高芯片散热。
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SOP-7封装外观图
B2
0.5*0.125±0 . 05
球形标记
A1
A2
D
D1
B
B1
A
C4
A3
R2
θ4
C
C1
C2
θ2
C3
R1
θ1
θ3
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Dimensions in Millimeters
Symbol
Dimensions in Inches
Min
Max
Min
Max
A
4.70
5.10
0.185
0.201
B
3.70
4.10
0.146
0.161
C
1.30
1.50
0.051
0.059
A1
0.35
0.48
0.014
0.019
A2
1.27TYP
0.05TYP
A3
0.345TYP
0.014TYP
B1
5.80
B2
6.20
0.228
5.00TYP
0.244
0.197TYP
C1
0.55
0.70
0.022
0.028
C2
0.55
0.70
0.022
0.028
C3
0.05
0.225
0.002
0.009
C4
0.203TYP
0.008TYP
D
1.05TYP
0.041TYP
D1
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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
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