20160304041004 5509

WS9822B Product Description
WS9822B 非隔离降压高精度三段调光 LED 驱动控制器
特点
概述

三段开关调光 100%-40%-15%
WS9822B 是一款三段的高精度 LED 恒流开关调光控制

可以与 WS3442 共 PCB 版,实现无缝升级
芯片,应用于非隔离的降压型 LED 电源系统。芯片内部集成

内置 500V 功率 MOSFET
了开关调光电路,可通过开关切换改变输出电流的大小;芯片

临界模式工作,无需电感补偿
工作在电感电流临界模式,适用于全范围输入电压应用,实现

高达±3%的 LED 电流精度
三段开关调光。

无需辅助绕组供电

高达 93%以上的系统效率
了先进的恒流控制技术,实现高精度的 LED 恒流输出和优异

LED 短路保护
的线性调整率。

外部可调输出开路/过压保护

智能温度控制技术,避免高温灯闪
WS9822B 芯片内带有高精度的电流取样电路,同时采用
WS9822B 芯片工作电流只有 120uA,无需辅助绕组供电,
简化设计,降低系统成本。
WS9822B 内部采用了独特的智能温度控制,彻底解决高
温灯闪的问题。
WS9822B 具有多重保护功能,包括 LED 开路/短路保护、
芯片供电欠压保护等保护功能。
应用领域

T5/T8 灯管

吸顶灯

球泡灯

其它 LED 灯管
典型应用图
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[email protected] Microelectronics Co., Ltd., All right
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0121
WS9822B Product Description
引脚定义与器件标识
WS9822B 提供了 7-Pin 的 DIP-7 和 SOP-7 封装,顶层如下图所示:
WS9822BD7P:Product Code
A:产品编码
X:内部代码
BCY:内部品质管控代码
YMX:D/C
WS9822BS7P: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
1
GND
2
ROVP
3
NC
4
VCC
芯片电源端
5/6
Drain
内部高压MOSFET的漏极
7
CS
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功能说明
芯片地
输出开路保护电压调节端,接电阻到地
悬空脚
电流采样端,接电流检测电阻到地
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WS9822B Product Description
电路内部结构框图
订购信息
封装形式
芯片表面标识
采购器件名称
7-Pin DIP-7, Pb-free
WS9822BD7P
WS9822BD7P
7-Pin SOP-7, Pb-free
WS9822BS7P
WS9822BS7P
输出功率表
型号
封装形式
输入电压
最大输出功率
DIP7
单电压(175VAC-264VAC)
28W
SOP7
单电压(175VAC-264VAC)
24W
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极限参数
符号(symbol)
参数(parameter)
极限值
单位(unit)
Vdrain
内部高压 MOSFET 漏极到源极峰值电压
-0.3~500
V
ICC_MAX
最大电源电流
20
mA
VROVP
LED 开路保护电压调节端
-0.3~7
V
VCS
CS 电流采样端电压
-0.3~7
V
PDMAX
功耗(注 2)
0.9
W
TJ
最大工作结温
165
℃
TSTG
最小/最大储藏温度
-55~165
℃
注 1: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。
注 2:该功耗值与散热条件相关。上表中功耗值是在未加散热片和外壳的测试板上测得的,并且环境温度 TA<40℃。
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电气特性参数 条件:TA=25℃,VCC=14V(除非特别注明)
symbol
parameter
Test condition
Min
Typ
Max
Unit
VCC_CLAMP
VCC 嵌位电压
Ivcc=1mA
Icc_clamp
VCC 钳位电流
UVLO_off
芯片启动电压
VCC 上升
15.8
V
UVLO_on
欠压保护迟滞
VCC 下降
3.5
V
Ist
启动电流
VCC=UVLO_off-0.5V
Iop
工作电流
120
uA
Vcs_th
电流检测阈值
400
mV
Vcs_DIM
调光检测阈值
114
mV
TLEB
前沿消隐时间
350
ns
TDELAY
芯片关断延迟
200
ns
Toff_min
最小消磁时间
3
us
Toff_max
最大消磁时间
240
us
Ton_max
最大导通时间
40
us
Vrovp
ROVP PIN 电压
0.5
V
5
S
电源部分
16
5
65
130
V
20
195
mA
uA
电流检测部分
开关频率
DIM 调光部分
Treset
关机复位时间
功率管
Idss
功率管漏电流
Vgs=0V,Vds=500V
10
BVdss
功率管的击穿电压
Ron
功率管导通阻抗
4.8
过热调节温度
150
500
uA
V
6
Ω
过温保护
TREG
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℃
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功能描述
程中加以严格的控制。
WS9822B 是一款三段调光的高精度 LED 恒流开关调光
为了避免出现回闪和时序混乱,Vcc电容两端必须并联放电
控制芯片,应用于非隔离的降压型 LED 电源系统。芯片内部
电阻,放电电阻的阻值建议在150KΩ—240KΩ之间选择。
集成了开关调光电路,可通过输入开关进行 ON/OFF 调光,从
恒流控制
而改变输出电流的大小,实现调光功能。
WS9822B 可以与现在市场上的主流非调光的产品,例如
WS9822B采用专利的恒流控制方法,只需要很少的外围元
WS3442,共用 PCB 版,从而实现从不调光到 ON/OFF 调光
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
的无缝升级。
电流,CS端连接到内部峰值电流比较器的输入端,与内部
400mV 阈值电压进行比较,当CS电压达到内部检测阈值时,
开关调光控制
功率管关断。CS比较器的输出还包括一个 350ns 的前沿消隐
当需要开关调光时只要连续断开开关并重新闭合,输出电
时间。
流就会按照预设的电流比例变化;同时,两次开关的切换时间
电感峰值电流按式(1)设定:
需大于 500mS。三段调光电流按照 100% --40% --15%的顺序
I PK 
循环变化。调光复位时间为 5s,即断开开关到闭合开关的时间
0.4
(mA)
Rcs
(1)
间隔在 5s 以内属于正常调光,断开开关到闭合开关的时间间
其中,RCS为电流检测电阻阻值。为了保证系统的恒流精度,
隔大于 5s 即被认为是复位信号,不管之前处在那一段电流输
建议采样电阻Rcs选用1%精度的电阻。
出状态,再次闭合开关后输出电流将为 100%。
LED 输出电流按式(2)来设定:
启动电阻
I LED 
系统上电后,母线电压通过启动电阻对VCC电容充电,当
I PK
(mA)
2
(2)
其中,IPK是电感的峰值电流。
VCC电压达到芯片开启阈值时,芯片内部控制电路开始工作。
WS9822B 内置16V 稳压管,用于钳位 VCC 电压。
系统启动电流的典型值为 130uA(最大值为 195uA)。例
续流二极管
MOSFET导通时,二极管将会承受等于输入电压的反向电
如当使用在 176VAC—264VAC 时,启动电阻应按如下公式设
压。推荐使用耐压600V二极管。并且,由于续流二极管的工作
定为:
Rst 
Vin _ min  1.414
I st _ max

176V  1.414
 1.27M
195uA
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。
启动电阻可在 720KΩ—1.2MΩ之间选择,建议采用两颗
输入电解电容
1206 封装贴片电阻或 1/4W 的金属膜电阻串联使用。
芯片正常工作时,需要的 VCC 电流极低,所以无需辅助
输出电解电容耐压必须考虑输入电压,常用的是400V。
绕组供电。
通常,输入电解电容的容量设计可以采用如下的经验公式:
90Vac~264Vac: 1W 输出选用1uF输入电解电容
VCC 电容的选取
176Vac~264Vac:1W 输出选用0.5uF输入电解电容
Vcc 电容是用于给芯片供电,从而确保芯片稳定工作。布
输出电容
板的时候,要尽可能贴近芯片放置。
推荐使用电解电容,稳定的容量可以提高电源效率,改善
推荐Vcc采用4.7uF/25V的电解电容。如果选用的是叠层瓷
片电容(MLCC)
,推荐用X7R的材质,从而保证高低温下,容
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。
量的稳定性。另外,由于MLCC体积小,材质脆等特点,容易
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
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
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WS9822B Product Description
储能电感
TOVP 
WS9822B 工作在电感电流临界模式,当芯片输出脉冲
L  VCS
RCS  VOVP
(6)
时,外部功率 MOSFET 导通,流过储能电感的电流从零开始
其中,Vcs 是CS 的逐周期关断阈值(0.4V);Vovp 是所设
上升, 功率管的导通时间按式(3)设定:
定的过压保护点,建议Vovp设置为最大带载电压的1.5 倍及以
L  I PK

V IN  V LED
t on
(3)
上。;
根据Tovp 来计算Rovp 的电阻阻值,按式(7)设定:
其中,L 是电感的感量;IPK 是流过电感的电流峰值;VIN
ROVP  5  TOVP  10 6
是输入交流经整流后的直流电压;VLED 是输出LED上的电压。
( K )
(7)
当芯片输出脉冲关断时,外部功率 MOSFET也被关断,
正常应用时,Tovp 的设置不能低于4us,即Rovp 电阻不
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
得低于20K,Rovp 电阻推荐范围为20K-50K;为了保证OVP电
时,芯片再次输出脉冲。功率管的关断时间按式(4)设定:
压的精度,建议采样电阻Rovp 选用1%精度的电阻。
t off 
L  I PK
V LED
线电压补偿
(4)
WS9822B 内置线电压补偿功能,使得LED 电流在全电压
储能电感的按式(5)设定:
L
范围内都能保持一致,具有非常好的线性调整率,确保高的恒
V LED  (V IN  V LED )
f  I PK  V IN
流精度。
(5)
过热自动调节输出电流
其中f 为系统工作频率。WS9822B 的系统工作频率和输
WS9822B 具有过热调节功能,在驱动电源过热时逐渐减
入电压成正比关系,设置WS9822B 系统工作频率时,选择在
小输出电流,从而控制输出功率和温升,使电源温度保持在设
输入电压最低时设置系统的最低工作频率,而当输入电压最高
定值, 以提高系统的可靠性。芯片内部设定过热调节温度点为
时, 系统的工作频率也最高。
150℃。
WS9822B 设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间,
保护控制
分别为 3us 和 240us。由 TOFF 的计算公式可知,如果电感
WS9822B内置多种保护功能,包括输出 LED 开路/短路保
量很小时,TOFF 很可能会小于芯片的最小退磁时间,这时系
统就会进入电感电流断续模式,LED 输出电流会背离设计值;
护, 电流检测电阻短路保护和芯片过温保护。
而当电感量很大时,TOFF 又可能会超出芯片的最大退磁时间,
芯片工作时自动检测负载状态,如果输出LED 开路/短路、
这时系统就会进入电感电流连续模式,输出 LED 电流同样也
电流检测电阻短路或者电感饱和,芯片立刻进入短路保护状态,
会背离设计值。所以选择合适的电感值很重要。
功率 MOSFET 被关断。同时,芯片不断检测负载状态,直到
另外,当电感量发生变化时,OVP 电压也会随之发生变
故障解除,当外部短路故障解除后,芯片自动恢复到正常工作。
化。由于工字型等磁路开放的电感,其感量容易受到温度,外
围环境等的影响而发生巨大的变化,因此,为了避免因为电感
PCB 设计
在设计WS9822B PCB时,需要遵循以下指南:
量变化而出现误触发 OVP 的现象,请勿和本产品配合使用。
VCC电容:VCC电容需要紧靠芯片VCC 和GND 引脚。
开路电压设计
地线:电流采样电阻的功率地线尽可能短,且要和芯片的
WS9822B 的开路保护电压可以通过ROVP 引脚电阻来
地线及其它小信号的地线分头接到 Bulk 电容的地端。
设置, ROVP 引脚电压为0.5V。
功率环路:功率环路的面积要尽量小,以减小EMI 辐射。
当LED 开路时,输出电压逐周期增加,消磁时间变短,
芯片远离续流二极管等发热元件。
GND PIN: IC参考地连同IC供电电容、ROVP电阻、DIM
可以根据需要设定开路保护电压,来计算相应的消磁时间按式
PIN、VCC 放电电阻的地单独引接到输入大电容的地端, 以减
(6)设定:
少其它信号的干扰。
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DRAIN PIN: 为增加IC内部散热的效果可以相对加大IC
DRAIN PIN的铺铜面积;建议远离低压CS/VCC及ROVP管脚。
ROVP PIN:开路保护电压设置电阻需要尽量靠近芯片
ROVP 引脚,加强 ROVP PIN 的抗干扰能力。
板材选择:不建议选择纸板以及容易吸潮的板材。
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封装信息
DIP7封装外观图
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Dimensions in Millimeters
Symbol
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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Dimensions in Inches
7.62TYP
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SOP7封装外观图
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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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0.40
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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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