NJW4605-T I2C 制御 バックライト用 白色 LED ドライバ ■ 概要 NJW4605 は、多数の LED を高効率駆動するために設計された、I2C 制御バックライト用白色 LED ドライバ IC です。 3ch の定電流ドライバと昇圧スイッチングレギュレータで構成 されており、最大 24 個 の LED を駆動することができます。 定電流ドライバは各 ch 最大 80mA の電流で LED を駆動でき、 ドライバ間 ± 2% ( max.) の高精度で定電流制御が行われます。 I2C 制御信号により、定電流ドライバの電流切り替えおよび PWM 調光 設定、定電流ドライバの使用 ch 数の変更など各種制御ができます。 低電圧・過電流・過電圧・サーマルシャットダウンの保護 機能を搭載し、電源部の異常をサポートします。 LED 点灯時に異常が生じた場合は、FAULT 端子より異常信号を 出力し、CPU などの制御部に知らせるとともに、I2C インターフェース から異常検出の詳細情報を読み出すことができます。 NJW4605 は 6V から 30V の広範囲の電源電圧に対応し、動作温度が +105°C まで拡大されています。そのため、カーナビゲーションやノー ト PC、アミューズメント用途などの、中型 LCD の LED バックライト アプリケーションに最適です。 ■ 外形 NJW4605V ■ 特長 電源電圧範囲 6.0V to 30V 3ch 定電流ドライバ 10mA to 80mA (各 ch) 高精度 LED 電流設定 ±2 % max.(@ILED=40mA) スイッチング周波数 300kHz to 1MHz I2C Bus 制御 PWM 調光機能 (外部信号制御 / 自動調光制御) 内蔵発振周波数の外部同期機能 ソフトスタート機能 FAULT 信号出力 LED オープン/ショート保護 PWM 調光 Duty 比 0.1%設定可能 過電流保護 過電圧保護 低電圧誤動作防止回路 サーマルシャットダウン 外形 SSOP32 Ver.2013-09-18 -1- NJW4605-T ■ 端子配列 1. N.C. 32. EN. 2. CLK 31. VDD 3. FLT 30. N.C. 4. SST 29. N.C. 5. EO 28. REG 6. EI 27. N.C. NJW4605 7. FBO 8. N.C. 9. ISET 10. SDA 26. EXT 25. N.C. 24. CS 23. N.C. 11. SCL 22. AGND 12. N.C. 21. RT 13. LED1 20. N.C. 14. LED2 19. IGND 15. LED3 18. N.C. 16. N.C. 17. OVP ■ ブロック図 VDD Regulator UVLO TSD REG Control Logic2 RT EXT CS OSC OCP EN CLK FLT Control Logic1 SLOPE Current Sense Errors PWM LED Open/Short Protection SDA SCL I2C Feedback Control SST -2- OVP OVP EO EI FBO LED1 Current Sink LED3 Current Setting ISET LED2 AGND Ver.2013-09-18 NJW4605-T (Ta=25°C) ■ 絶対最大定格 項 目 記 号 + V VLED1, VLED3, VLED3 VOVP VEN VREG VCS, VEXT, VSST, VEO, VEI, VFBO, VISET, VRT VFLT VCLK, VSCL, VSDA IEXT 電源電圧 LED端子電圧 OVP端子電圧 EN端子電圧 REG端子電圧 各端子電圧: CS, EXT, SST, EO, EI, FBO, ISET, RT FLT端子電圧 各端子電圧: CLK, SCL, SDA EXT端子出力電流 消費電力 PD 接合部温度範囲 動作温度範囲 保存温度範囲 Tj Topr Tstg 定 格 単 位 +35 -0.3 to +40 -0.3 to +42 -0.3 to +35 -0.3 to +6 V V V V V -0.3 to VREG V -0.3 to +6 -0.3 to +6 ±100 1200 (*1) 1800 (*2) -40 to +150 -40 to +105 -50 to +150 V V mA mW °C °C °C (*1): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2層 FR-4)でEIA/JEDEC 準拠による (*2): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準拠による (4 層基板内箔：74.2×74.2mm) (Ta=25°C) ■ 推奨動作条件 項 目 記 号 動作範囲 単 位 V ILED1 ∼ILED3 VEN 6 to 30 10 to 80 0 to 35 V mA V VCLK, VSCL, VSDA 0 to 5.5 V fOSC 0.3 to 1 0.3 to 1 MHz MHz + 動作電源電圧範囲 LED駆動電流(*3) EN端子電圧 各端子電圧: CLK, SCL, SDA 発振周波数 外部同期発振周波数(*4) fOSC_SYNC (*3): 1ch あたり (*4): ただし 1.1×fOSC < fOSC_SYNC < 1.5×fOSC の範囲 ■ 熱抵抗 項 目 熱抵抗値 単位 104(*1) °C/W 接合部 - 周囲雰囲気間 θja 69.4(*2) 19.3(*1) °C/W 接合部 - ケース間 ψjt 13.1(*2) (*1): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2層 FR-4)でEIA/JEDEC 準拠による (*2): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準拠による (4 層基板内箔：74.2×74.2mm) Ver.2013-09-18 記号 -3- NJW4605-T ■ 電気的特性 項 目 (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta = 25°C) 記号 < 全体 > 消費電流 1 (動作時) 消費電流 2 (動作時) 消費電流 3 (スタンバイ時) IQ3_OFF < 内蔵レギュレータ > REG 端子電圧 VREG IQ1 IQ2 ラインレギュレーション ∆VREG-VDD ロードレギュレーション ∆VREG-IO REG 端子出力電流 (*5) IOREG < 低電圧誤動作防止 ( UVLO ) 回路 > VRUVLO UVLO 解除電圧 (REG 出力) VDUVLO UVLO 動作電圧 (REG 出力) UVLO ヒステリシス電圧幅 ∆VUVLO (REG 出力) < EN, CLK, SCL, SDA, RT, SST, FLT,端子 > EN 端子”H”レベル電圧 VIH_EN (動作モード) EN 端子”L”レベル電圧 VIL_EN (スタンバイモード) EN 端子入力”H”レベル IIH_EN_LEAK リーク電流 EN 端子入力”L”レベル IIL_EN_LEAK リーク電流 VIH_CLK CLK 端子入力“H”レベル電圧 VIL_CLK CLK 端子入力“L”レベル電圧 CLK 端子入力”H”レベル IIH_CLK_LEAK リーク電流 CLK 端子入力”L”レベル IIL_CLK_LEAK リーク電流 VIH_SCL SCL 端子入力“H”レベル電圧 VIL_SCL SCL 端子入力“L”レベル電圧 SCL 端子入力”H”レベル IIH_SCL_LEAK リーク電流 SCL 端子入力”L”レベル IIL_SCL_LEAK リーク電流 VIH_SDA SDA 端子入力“H”レベル電圧 VIL_SDA SDA 端子入力“L”レベル電圧 SDA 端子入力”H”レベル IIH_SDA_LEAK リーク電流 SDA 端子入力”L”レベル IIL_SDA_LEAK リーク電流 VOL_SDA SDA 端子出力”L”レベル電圧 条 件 最小 標準 最大 単位 - 3.3 2.4 - 6.6 4.8 1 mA mA µA 4.75 5.0 5.25 V -10 20 40 mV - 40 100 mV 20 - - mA 3.4 3.3 3.9 3.8 4.4 4.3 V V - 0.1 - V 2 - 5.5 V 0 - 0.4 V VEN = 5.0V -1 - 4.5 µA VEN = 0V -1 - - µA 2.1 0 - 5.5 0.8 V V VCLK = 5.0V -1 - 1 µA VCLK = 0V -1 - - µA 2.1 0 - 5.5 0.8 V V VSCL = 5.0V -1 - 1 µA VSCL = 0V -1 - - µA 2.1 0 - 5.5 0.8 V V VSDA = 5.0V -1 - 1 µA VSDA = 0V -1 - - µA IO=3mA - - 0.4 V Switching PWM Duty = 0/1024, No switching VEN = 0V, VREG = 0V IREG = 0mA, PWM Duty = 0/1024 VIN = 6 ~ 35V, IREG = 0mA, PWM Duty = 0/1024 IREG = 0 ~ 20mA, PWM Duty = 0/1024 VREG × 0.95, PWM Duty = 0/1024 VRUVLO - VDUVLO (*5): 内蔵レギュレータが供給可能な電流 -4- Ver.2013-09-18 NJW4605-T (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta = 25°C) ■ 電気的特性 項 目 記号 < EN, CLK, SCL, SDA, RT, SST, FLT,端子 > ISST_SOURCE SST 端子ソース電流 ISST_SINK SST 端子シンク電流 RSST_ON SST 端子 ON 抵抗 VSST_OPR 動作時 SST 端子電圧 VSST_RES SST リセット電圧 VFLT FLT 端子出力”L”レベル電圧 IFLT_LEAK FLT 端子リーク電流 IFLT = 500µA VFLT = 5.0V < 出力ドライバ (EXT 端子) > 出力”H”側 ON 抵抗 出力”L”側 ON 抵抗 EXT 端子出力”H”レベル電圧 EXT 端子プルダウン抵抗 IEXT = -20mA IEXT = 20mA IEXT = -20mA VEN = 0V, VREG = 0V < 発振回路 > 発振周波数 最大デューティ比 最小デューティ比 最小 標準 最大 単位 3.5 0.60 0.6 - 5.5 1.25 1.0 3.3 0.1 0.25 - 7.5 2.10 1.4 0.5 1 µA µA kΩ V V V µA 4.3 50 8.4 2.8 4.8 100 16.8 5.6 150 Ω Ω V kΩ 0.585 84 - 0.650 89 10 0.715 93 - MHz % % fEX_sys - - 1.5 MHz tEXL 100 - - ns tEXh 100 - - ns tr tf - - 300 300 ns ns ROH_EXT ROL_EXT VOH_EXT RPD_EXT fOSC DMAX DMIN < 外部クロック入力 > 外部システム クロック最大周波数 外部システムクロック パルス幅”L”期間 外部システムクロック パルス幅”H”期間 立ち上がり時間 立ち下がり時間 条 件 VSST = 1.5V VSST = 1.5V, VOVP = 41V VREG = 3.2V VEI = 0V 外部クロック tf tr tEX tEXH CLK tEXL Ver.2013-09-18 -5- NJW4605-T (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta = 25°C) ■ 電気的特性 項 目 記号 最小 標準 最大 単位 OCP(instruction) = 0 OCP(instruction) = 1 VCS = 1.0V, VEN = 0V VCS = 0.4V 0.214 0.135 -1 - 0.35 0.25 200 0.476 0.355 1 - V V µA ns VDOVP - VROVP VOVP = 27V VOVP = 42V VEN = 0V, VOVP = 42V 28.4 24.4 550 - 30.4 26.4 4 24 900 - 32.4 28.4 48 1800 1 V V V µA µA µA VEI = 0.5V, VEO = 0.6V VEI = 0.8V, VEO = 0.6V 0.57 -0.1 15 300 0.6 22 500 0.63 0.1 31 700 V µA µA µA 77.6 38.4 -3 -2 8 80 40 0 0 9 82.4 41.6 +3 +2 10 - 50 - µs 0.6 0.8 0.67 0.8 1.05 0.92 1.0 1 1.3 1.17 V µA ISET_MAX 140 - 270 µA ILED_MAX 120 - 230 mA < 過電流保護回路 > 電流制限検出電圧 1 電流制限検出電圧 2 CS 端子リーク電流 電流制限遅延時間 ICS_LEAK tCS_LEAK < 過電圧保護 ( OVP ) 回路 > OVP動作電圧 OVP解除電圧 OVPヒステリシス電圧幅 OVP端子入力電流1 OVP端子入力電流2 OVP端子リーク電流 VDOVP VROVP ΔVOVP IOVP1 IOVP2 IOVP_LEAK < 誤差増幅器 > 基準電圧 EI端子入力バイアス電流 EO端子ソース電流 EO端子シンク電流 VDCS1 VDCS2 条 件 VREF_EA IEI IEO_SOURCE IEO_SINK < 定電流回路 > LED駆動電流(*3) ILED1/ILED3/ILED3 LED 駆動電流マッチング(*6) IMLED LED ショート保護検出電圧 LED ショート保護 検出遅延時間 LED オープン保護検出電圧 LED 端子リーク電流(*3) VLED_SHORT LED端子制御電圧(*7) ISET端子ショート保護 検出電流 最大 LED 電流(*3, *8) RISET=10kΩ, VLED1 to VLED3=0.9V RISET=20kΩ, VLED1 to VLED3=0.77V RISET=10kΩ, VLED1 to VLED3=0.9V RISET=20kΩ, VLED1 to VLED3=0.77V tLED_SHORT VLED1 to VLED3= 11V VLED_OPEN ILED_LEAK VCLED1~ VCLED3 VOVP = 41V VEN = 0V, VLED = 36V RISET=10kΩ, ILED=80mA RISET=20kΩ, ILED=40mA mA % V V (*3): 1ch あたり (*6): (ILED-ILED_AVG)/ILED_AVG×100, ILED_AVG=(ILED1+ILED2+ILED3)/3 ILED は ILED1, ILED2, ILED3 のいずれかを意味します (*7): 1ch 動作時 (*8): ISET 端子ショート保護が動作するまでに、LED 端子に流れるピーク電流です。 LED 駆動電流(ILED1∼ILED3)は 10mA から 80mA の範囲で設定してください。 -6- Ver.2013-09-18 NJW4605-T (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta = 25°C) ■ 電気的特性 項 目 記号 条 件 < I2C バスタイミング ( 高速モードに準拠 ) > fSCL SCLクロック周波数 ホールド時間(反復) tHD;STA 「START」条件 tLOW SCLクロック”L”期間 tHIGH SCLクロック”H”期間 反復「START」条件 tSU;STA セットアップ時間 tHD;DAT データホールド時間 tSU;DAT データセットアップ時間 tr1 立ち上がり時間1 tf1 立ち下がり時間1 「STOP」条件 tSU;STO セットアップ時間 「STOP」-「START」間 tBUF バス・フリー時間 最小 標準 最大 単位 - - 400 kHz SCL, SDA 0.6 - - µs SCL SCL 1.3 0.6 - - µs µs SCL, SDA 0.6 - - µs SCL, SDA SCL, SDA SCL, SDA SCL, SDA 0 100 - - 0.9 300 300 µs ns ns ns SCL, SDA 0.6 - - µs SDA 1.3 - - µs SCL I2C バスタイミング SDA tf1 tSU;DAT tLOW tr1 tHD;STA tf1 tr1 tBUF SCL S tHD;STA tHD;DAT tHIGH tSU;STA Sr tSU;STO P S S : スタート条件 Sr : 反復スタート条件 P : ストップ条件 Ver.2013-09-18 -7- NJW4605-T ■ 電気的特性 2 項 目 (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta =-40 to 105°C) 記号 < 全体 > 消費電流 1 (動作時) 消費電流 2 (動作時) 消費電流 3 (スタンバイ時) IQ3_OFF < 内蔵レギュレータ > 出力電圧 VREG IQ1 IQ2 ラインレギュレーション ∆VREG-VDD ロードレギュレーション ∆VREG-IO 条 件 最小 標準 最大 単位 - - 6.6 4.8 1 mA mA µA 4.75 - 5.25 V -10 - 60 mV - - 120 mV 3.4 3.3 - 4.4 4.3 V V 2 - 5.5 V 0 - 0.4 V VEN = 5.0V -1 - 4.5 µA VEN = 0V -1 - - µA 2.1 0 - 5.5 0.8 V V VCLK = 5.0V -1 - 1 µA VCLK = 0V -1 - - µA 2.1 0 - 5.5 0.8 V V VSCL = 5.0V -1 - 1 µA VSCL = 0V -1 - - µA 2.1 0 - 5.5 0.8 V V VSDA = 5.0V -1 - 1 µA VSDA = 0V -1 - - µA IO=3mA - - 0.4 V Switching PWM Duty = 0/1024, No switching VEN = 0V, VREG = 0V IREG = 0mA, PWM Duty = 0/1024 VIN = 6 ~ 35V, IREG = 0mA, PWM Duty = 0/1024 IREG = 0 ~ 20mA, PWM Duty = 0/1024 < 低電圧誤動作防止 ( UVLO ) 回路 > VRUVLO UVLO 解除電圧 (REG 出力) VDUVLO UVLO 動作電圧 (REG 出力) < EN, CLK, SCL, SDA, RT, SST, FLT,端子 > EN 端子”H”レベル電圧 VIH_EN (動作モード) EN 端子”L”レベル電圧 VIL_EN (スタンバイモード) EN 端子入力”H”レベル IIH_EN_LEAK リーク電流 EN 端子入力”L”レベル IIL_EN_LEAK リーク電流 VIH_CLK CLK 端子入力“H”レベル電圧 VIL_CLK CLK 端子入力“L”レベル電圧 CLK 端子入力”H”レベル IIH_CLK_LEAK リーク電流 CLK 端子入力”L”レベル IIL_CLK_LEAK リーク電流 VIH_SCL SCL 端子入力“H”レベル電圧 VIL_SCL SCL 端子入力“L”レベル電圧 SCL 端子入力”H”レベル IIH_SCL_LEAK リーク電流 SCL 端子入力”L”レベル IIL_SCL_LEAK リーク電流 VIH_SDA SDA 端子入力“H”レベル電圧 VIL_SDA SDA 端子入力“L”レベル電圧 SDA 端子入力”H”レベル IIH_SDA_LEAK リーク電流 SDA 端子入力”L”レベル IIL_SDA_LEAK リーク電流 VOL_SDA SDA 端子出力”L”レベル電圧 (*5): 内蔵レギュレータが供給可能な電流 -8- Ver.2013-09-18 NJW4605-T (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta =-40 to 105°C) ■ 電気的特性 2 項 目 記号 条 件 最小 標準 最大 単位 < EN, CLK, SCL, SDA, RT, SST, FLT,端子 > ISST_SOURCE SST 端子ソース電流 ISST_SINK SST 端子シンク電流 RSST_ON SST 端子 ON 抵抗 VFLT FLT 端子出力”L”レベル電圧 IFLT_LEAK FLT 端子リーク電流 VSST = 1.5V VSST = 1.5V VREG = 3.2V IFLT = 500µA VFLT = 5.0V 3 0.50 0.6 - - 7.5 2.10 1.6 0.5 1 µA µA kΩ V µA < 出力ドライバ (EXT 端子) > EXT 端子出力”H”レベル電圧 IEXT = -5mA 4.40 - - V 0.585 84 - 0.715 93 MHz % fEX_sys - - 1.5 MHz tEXL 100 - - ns tEXH 100 - - ns tr tf - - 300 300 ns ns < 発振回路 > 発振周波数 最大デューティ比 VOH_EXT fOSC DMAX < 外部クロック入力 > 外部システム クロック最大周波数 外部システムクロック パルス幅”L”期間 外部システムクロック パルス幅”H”期間 立ち上がり時間 立ち下がり時間 VEI = 0V 外部クロック tf tr tEX tEXH CLK tEXL Ver.2013-09-18 -9- NJW4605-T ■ 電気的特性 2 (特記事項なき場合、V+ = 12V, VEN = 5V, CREG = 1µF, RISET = 10kΩ, RT = 47kΩ, Ta =-40 to 105°C) 項 目 記号 < 過電流保護回路 > 電流制限検出電圧 1 電流制限検出電圧 2 CS 端子リーク電流 VDCS1 VDCS2 < 過電圧保護 ( OVP ) 回路 > OVP動作電圧 OVP解除電圧 OVP端子入力電流1 OVP端子入力電流2 OVP端子リーク電流 < 誤差増幅器 > 基準電圧 EI端子入力バイアス電流 EO端子ソース電流 EO端子シンク電流 < 定電流回路 > LED駆動電流(*3) LED駆動電流マッチング(*6) LEDショート保護検出電圧 LEDオープン保護検出電圧 LED端子 リーク電流(*3) LED端子制御電圧(*7) ISET端子ショート保護 検出電流 最小 標準 最大 単位 OCP(instruction) = 0 OCP(instruction) = 1 VCS = 1.0V, VEN = 0V 0.195 0.135 -2 - 0.495 0.355 2 V V µA VOVP = 27V VOVP = 42V VEN = 0V, VOVP = 42V 28.4 24.4 450 - - 32.4 28.4 48 1900 1 V V µA µA µA IEO_SOURCE IEO_SINK VEI = 0.5V, VEO = 0.6V VEI = 0.8V, VEO = 0.6V 0.564 -0.1 15 300 - 0.636 0.1 31 700 V µA µA µA ILED1 ∼ILED3 IMLED VLED_SHORT VLED_OPEN ILED_LEAK VCLED1∼ VCLED3 RISET=20kΩ, VLED1 to VLED3=0.77V RISET=20kΩ, VLED1 to VLED3=0.77V VOVP=41V VEN=0V, VLED=36V 38 -3 8 0.6 – – 42 +3 10 1.0 1 mA % V V µA RISET=20kΩ, ILED=40mA 0.67 - 1.17 V 140 – 270 µA ICS_LEAK VDOVP VROVP IOVP1 IOVP2 IOVP_LEAK 条 件 VREF_EA IEI ISET_MAX (*3): 1ch あたり (*6): (ILED-ILED_AVG)/ILED_AVG×100, ILED_AVG=(ILED1+ILED2+ILED3)/3 ILED は ILED1, ILED2, ILED3 のいずれかを意味します (*7): 1ch 動作時 - 10 - Ver.2013-09-18 NJW4605-T ■ 特性例 消費電流1 対 電源電圧 特性例 3.5 5 REG端子電圧 [V] 3.4 消費電流1 [mA] REG端子電圧 対 電源電圧 特性例 6 3.3 3.2 3.1 4 3 2 1 3 0 0 10 20 電源電圧 [V] 30 40 0 10 30 40 発振周波数 対 周囲温度 特性例 消費電流1 対 周囲温度 特性例 [V+=12V] 3.6 20 電源電圧 [V] [V+=12V, RRT=47kΩ] 0.7 0.69 0.68 発振周波数 [MHz] 消費電流1 [mA] 3.4 3.2 3 2.8 0.67 0.66 0.65 0.64 0.63 0.62 2.6 0.61 2.4 0.6 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] -50 100 125 150 出力"H"側ON抵抗 対 周囲温度 特性例 14 14 12 12 10 8 6 4 2 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 [V+=12V] 16 出力"L"側ON抵抗 [Ω] 出力"H"側ON抵抗 [Ω] 0 出力"L"側ON抵抗 対 周囲温度 特性例 [V+=12V] 16 -25 10 8 6 4 2 0 0 -50 Ver.2013-09-18 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 - 11 - NJW4605-T ■ 特性例 REG端子電圧 対 周囲温度 特性例 [V+=12V] 5 UVLO電圧(REG出力) 対 周囲温度 特性例 4.2 4.99 4.1 UVLO電圧(REG出力) [V] REG端子電圧 [V] 4.98 4.97 4.96 4.95 4.94 4.93 4.92 UVLO解除電圧 4 3.9 UVLO動作電圧 3.8 3.7 4.91 3.6 4.9 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 -50 SST端子ソース電流 対 周囲温度 特性例 5.9 1.45 5.8 1.4 5.7 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.1 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 [V+=12V] 1.5 SST端子シンク電流 [µA] SST端子ソース電流 [µA] 0 SST端子シンク電流 対 周囲温度 特性例 [V+=12V] 6 -25 1.35 1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 1.05 5 1 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 SST端子リセット電圧 対 周囲温度 特性例 [V+=12V] SST端子リセット電圧 [V] 0.13 0.12 0.11 0.1 0.09 0.08 0.07 -50 - 12 - -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 Ver.2013-09-18 NJW4605-T ■ 特性例 OVP電圧 対 周囲温度 特性例 電流制限検出電圧 対 周囲温度 特性例 [V+=12V] 0.5 31 0.45 OVP動作電圧 30 0.4 OVP電圧 [V] 電流制限検出電圧 [V] [V+=12V] 32 0.35 0.3 29 28 27 OVP解除電圧 26 0.25 25 0.2 24 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] -50 100 125 150 LED駆動電流 対 周囲温度 特性例 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 [V+=12V, RISET=10kΩ] 2 81 80 LED1 LED2 79 LED3 78 LED駆動電流マッチング [%] 1.5 82 LED駆動電流 [mA] 0 LED駆動電流マッチング 対 周囲温度 特性例 [V+=12V, RISET=10kΩ] 83 -25 1 0.5 LED1 LED2 0 LED3 -0.5 -1 -1.5 77 -2 -50 Ver.2013-09-18 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度 [ºC] 100 125 150 - 13 - NJW4605 Application Manual NJW4605-T ■ 端子機能説明 記号 説明 AGND アナログ部 GND 端子 CLK 外部クロック入力端子 CS 昇圧回路電流検出端子 EI エラーアンプ入力端子 EN イネーブル端子 EO エラーアンプ出力端子 EXT 外付け MOSFET ゲート駆動端子 FBO フィードバックコントロール出力端子 フォールト状態出力端子。 オープンドレイン出力で、動作モード時に"L"レベル。 FLT フォールト検出時にハイインピーダンスになります。 インストラクションにより反転出力、強制出力固定を設定できます。 LED 電流設定用抵抗接続端子。AGND 端子との間に抵抗(RISET)を接続することにより、 ISET LED1∼LED3 端子の LED 駆動電流(ILED1∼ILED3)を決めることができます。 定電流回路 GND 端子 IGND 定電流回路出力端子 LED1 LED 駆動電流 ILED1∼ILED3 を出力します。電流値は RISET の抵抗値によって決まります。 LED2 RISET=10kΩのとき、ILED1∼ILED3 は 80mA を出力します。 LED3 N.C. 未接続 過電圧保護回路センス端子 OVP REG 内蔵レギュレータ出力端子。5.0V の電圧を出力します。 SCL I2C シリアルクロック入力端子 SDA I2C シリアルデータ入力端子 ソフトスタート容量(CSS)接続端子。 SST UVLO 解除後、CSS を SST 端子ソース電流 ISST_SOURCE で充電します。 RT 内蔵発振回路の周波数調整用抵抗接続端子 VDD 電源端子 ■ 応用回路例 D L COUT CIN VDD Regulator 3.3V CREG UVLO TSD REG RT Control Logic2 RT EXT CS OSC OCP EN CLK FLT Control Logic1 SLOPE Errors LED Open/Short Protection SDA SCL I2C Feedback Control SST CSS - 14 - OVP OVP PWM CPU EO CNF1 EI RNF1 FBO RNF2 RCS Current Sense LED1 Current Sink LED3 Current Setting ISET LED2 AGND RISET Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T ■ 機能説明 1. 概要 NJW4605 は中型 LCD バックライト向けの白色 LED ドライバ IC で、LED ドライバ回路を 3 回路内蔵しています。 電流モード制御の PWM 型昇圧 DC-DC コンバータと外付け部品を組み合わせて、複数の LED を直列駆動することが できます。また、LED ドライバは定電流出力のため、各 LED の電流は LED の順方向電圧によらず一定となります。 LED の調光は、LED 駆動電流の直流値の設定と、パルス点灯方式を組み合わせて行うことができます。LED 駆動電流 の直流値は外付けの抵抗および、内蔵の電流倍率設定回路で制御します。パルス点灯方式は、内蔵の 10bit パルス調光信 号生成回路とグラデュアル ディミング機能を併用することにより、明るさを緩やかに可変することができます。パルス 調光信号は CLK 端子から外部入力することもできます。 保護機能は、LED オープン/ショート保護回路、外部 MOSFET の過電流保護回路、LED 駆動電源の過電圧保護回路、 サーマルシャットダウン回路、UVLO 回路、ISET 端子ショート保護回路を内蔵しています。これらの保護機能が異常を 検出した場合、I2C インターフェースからフォールト状態を読み出すことができます。 2. LED の輝度設定 LED の輝度設定は、次の 4 つの方法があります。 2.1 ISET 端子による LED 電流値の設定 2.2 LED 電流倍率の設定 2.3 外部入力パルス調光信号による LED 輝度の設定 2.4 内蔵パルス調光回路を使用した LED 輝度の設定 2.1 ISET 端子による LED 電流値の設定 ISET 端子と AGND 間に抵抗(RISET)を接続することで LED 駆動電流(ILED1∼ILED3)を設定します。ILED は 10mA か ら 100mA まで設定可能です。 計算式は以下のようになります。 ILED1~ILED3 = 800［倍］×1.0[V]/RISET = 800/RISET (例：ILED = 80mA を設定する場合、RISET=10kΩ) 2.2 LED 電流倍率の設定 LED 駆動電流を、RISET によって設定した最大 LED 電流値に対して、16/16 倍、15/16、･･･、1/16 倍の 16 段階に設 定することができます。 この設定は、I2C のインストラクションで行います(「9.4 LED 電流設定」参照)。 2.3 外部入力パルス調光信号による LED 輝度の設定 CLK 端子より入力される信号の DUTY サイクルによって、ILED1~ILED3 の動作/停止期間の比を変更し、LED の調 光を行うことができます。CLK 端子電圧が"H"レベルの際に各定電流回路は、電流を流して LED を点灯させ、"L"レベ ルの際は各定電流回路を OFF して LED1~LED3 の端子をハイインピーダンスにします。 2.4 内蔵パルス調光回路を使用した LED 輝度の設定 パルス調光回路（グラデュアル ディミング回路）を内蔵しています。パルス調光回路ではフレーム周期の 1/1024 を最小 PWM 幅として制御します。フレーム周波数、パルス調光信号幅はユーザー側で設定が可能です。 1 フレーム = パルス調光信号の 1 周期 となります。 この設定は、I2C のインストラクションで行います(「9.7 パルス調光データ設定」参照)。 3. グラデュアル ディミング グラデュアル ディミング機能とは、既に設定しているパルス調光データから新規に設定したパルス調光データへ中間 データを補間しながら変化させる機能です。 例えば、 現在のパルス調光データが 001h の時、 新規にパルス調光データ 400h のデータをセットした場合は、グラデュアル ディミング機能により 001h→002h→003h・・・400h と 1024 ステップで パルス調光信号を変化させるので自然な調光ができます。グラデュアル ディミング有効/無効、グラデュアル ディミン グ実行時間、計算テーブルの設定はインストラクションで行います。 (「9.6 グラデュアル ディミング設定」 「9.8 グラデュアル ディミングスタート」参照)。 Ver.2013-09-18 - 15 - NJW4605 Application Manual NJW4605-T 4. スタンバイモード EN 端子電圧を EN 端子"L"レベル電圧(VIL_EN)以下にすると、スタンバイモードになります。スタンバイモードでは、内 蔵のレギュレータの動作を停止し、内部の各回路の動作も停止します。各端子の状態は以下のようになります。またスタ ンバイモードを使用しない場合は、この端子を VDD 端子に接続してください。 EN EN≤VIL_EN REG FLT 0V Hi-Z スタンバイモード時の各端子の状態 EXT LED1-3 SST 0V Hi-Z 0V OVP Hi-Z 5. フォールト出力 内蔵保護回路からフォールトを検出すると FLT 端子をハイインピーダンス状態にします。FLT 端子は NMOS のオープ ンドレインとなっており、正常動作時は、NMOS が ON しています。電源電圧の低下や各種の保護回路の動作を検出し た際には NMOS が OFF しハイインピーダンスになります。抵抗 RFLT(47kΩ)を介して、REG 端子または外部から電圧印 加する端子に接続することにより、フォールト状態を検出することができます。フォールトを検出する条件は以下のよう になります。 入力 REG OVP 条件 説明 VREG≤VRUVLO VOVP≥VDOVP VLED≥VLED_SHORT LED1~3 VLED≤VLED_OPEN ,VOVP≥VDOVP EN ISET Temperature VEN≤VIL_EN ILED1~3≥ILED_MAX Tj≥Tjmax CS VCS≥VDCS 表内の記号説明 VRUVLO ：UVLO 解除電圧 ILED_MAX ：最大 LED 電流 ：LED 端子電圧 VLED ：OVP 端子電圧 VOVP 数値は電気的特性を参照。 VDOVP VCS VEN VREG UVLO 回路動作。 過電圧保護回路動作。 LED ショート検出。LED1~3 のいずれか 1 つでも ショート検出した場合。 LED オープン検出。LED1~3 のいずれか１つでも オープン検出した場合。 スタンバイモード。 ISET 端子ショート保護。 Tjmax 以上でサーマルシャットダウン回路動作。 過電流保護タイマラッチモード。VCS≥VDCS の状態が TCST 以上の時間継続した場合。 ：OVP 動作電圧 ：CS 端子電圧 ：EN 端子電圧 ：REG 端子電圧 VLED_SHORT ：LED ショート保護検出電圧 VLED_OPEN ：LED オープン保護検出電圧 VIL_EN ：EN 端子入力"L"レベル入力電圧 各保護回路からのフォールト状態はシリアルインターフェースからデータを読み出すことで確認できます。フォールト 状態を解除するには、フォールト発生の原因を取り除いてください。 各 LED のオープン/ショート検出については、各 LED 端子をイネーブル設定している場合のみ、有効になります。その ため、LED オープン/ショートを検出した LED 端子について初期設定インストラクションによりディセーブル状態に設定 すると FLT 端子出力は正常動作時の出力になります。しかし、内部レジスタにはエラー検出した情報は保持されています ので、EN 端子等でリセットするまでは、I2C インターフェースによりエラーフラグ読み出しを行うとエラーフラグを返 します。 初期設定インストラクションにより、FLT 端子出力の制御および出力論理を反転させることができます。(｢9.2.2 FLT 端子出力制御｣参照) - 16 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T 6. ソフトスタート 電源投入後、消灯状態から点灯状態に移行したときに、PWM 型昇圧 DC-DC コンバータのソフトスタート機能が働き ます。ソフトスタート実行時間はソフトスタート容量 CSS と負荷電流で決まります。ソフトスタート中は SST 端子から 5µA (Typ.)の電流を出力し、CSS を充電します。CSS 充電期間中(SST 端子電圧(VSST) ≤EO 端子電圧(VEO)の状態)、EXT 端子から出力される昇圧用 PWM 出力の DUTY が制限されます。また以下の保護回路動作条件が検出された場合、CSS は放電され VSST は 0V になります。この状態から 動作状態に復帰した際には、再度ソフトスタートが実行されます。 EN 端子信号によりスタンバイモードから復帰したときもソフトスタート機能が働きます。 入力 ソフトスタート再実行条件 条件説明 REG OVP Temperature ISET VREG≤VRUVLO VOVP≥VDOVP Tj≥Tjmax IISET≥ISET_MAX UVLO 回路動作。 OVP 回路動作。 ISST_SINK(1.25µA Typ.)で放電。 Tjmax 以上でサーマルシャットダウン回路動作。 ISET 端子ショート保護。 7. 内部クロック、外部クロック、外部クロックとの同期 内部クロックは昇圧回路のパワートランジスタのスイッチング周波数とシステムクロック(*)に使用します。RT 端子 -AGND 間に接続される抵抗により 300k~1MHz まで調整が可能です。また、CLK 端子から外部クロックを入力すること も可能です。内部クロック/外部クロックの切り替えはインストラクションにより行い、電源投入時は内部クロックを使用 する設定にリセットされます。 外部クロックを使用する場合は、インストラクションによりシステムクロックまたはパルス調光信号に切り替えて使用 します。 （昇圧回路のパワートランジスタのスイッチング周波数は常に内部クロックを使用します。昇圧回路のパワート ランジスタのスイッチング周波数を微調整したい場合は「外部クロックとの同期」を使用します。 ） 【外部クロックとの同期】 内部クロックを使用する設定時に CLK 端子から内蔵発振より早い周波数の外部クロックを入力すると内部クロックが 外部クロックと同期します。この外部クロックとの同期は内蔵発振周波数に対して+50%までの微調整ができます。また、 CLK 端子からの入力クロックは DUTY40∼60%の信号入力をお願いします。 *システムクロックはパルス調光信号生成用のグラデュアル ディミング回路動作用クロックおよび保護回路のタイ マーに使用されます。 【発振周波数】 内部クロックの発振周波数は、おおよそ以下の式で算出できます。 30550 ×α (α：補正係数) fOSC [kHz ] fOSC[kHz] 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 Ver.2013-09-18 correction valueα 0.957 0.965 0.973 0.978 0.983 0.988 0.993 1 1.008 1.015 1.022 1.028 1.036 1.046 1.057 Switching Frequency vs RT [Ta=25℃] 1.1 1.0 0.9 Switching Frequency [MHz] R T [kΩ] = 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 RT[kΩ] - 17 - NJW4605 Application Manual NJW4605-T 8. 保護回路 保護回路動作時の各端子の状態 FLT EXT LED1~3 SST LED1~3 Hi-Z Hi-Z LED ショート保護 − − 短絡検出 LED 端子のみ Hi-Z LED1~3 Hi-Z LED オープン保護 − − − CS L 過電流保護 − − − 発振周期ごとに解除 CS Hi-Z L 過電流保護タイマーラッチ − − OVP Hi-Z L Hi-Z L 過電圧保護 LED ショート保護を解除 Hi-Z L Hi-Z L サーマルシャットダウン − UVLO REG Hi-Z L Hi-Z L ISET Hi-Z L Hi-Z L ISET 端子ショート保護 *FLT 端子の状態は、インストラクションにより変更することができます。(「9.2.2. FLT 端子出力制御」参照)。 上表は デフォルト設定（FT1=FT0=0）時の出力になります。 検出端子 8.1 LED ショート保護 LED 端子電圧が、LED ショート保護検出電圧(VLED_SHORT)以上になるとその端子に接続された LED が故障して短絡 状態になったと判断し、その端子の定電流回路の動作を停止します。しかし、他の正常に動作している定電流回路お よび、昇圧回路は動作し続けます。ショート保護回路は、パルス調光時の LED 端子電圧のリンギングによる誤動作を 防止するために、検出するまでに 50µs 程度の遅延時間を持たせてあります。ショート保護回路の動作を解除する条件 は以下のようになります。 • EN 端子電圧を下げて、スタンバイ状態にする。 • 電源電圧 V+を低下させて、UVLO 回路を動作させる。 • OVP 端子電圧を VDOVP 以上にし、過電圧保護回路を動作させる。 8.2 LED オープン保護 OVP 端子電圧が OVP 動作電圧(VDOVP)以上になり、過電圧保護が動作している状態において、LED1~3 の端子電圧 が LED オープン保護検出電圧(VLED_OPEN)以下の場合、その LED 端子に接続された LED がオープン状態で故障してい ると判定して、昇圧回路の制御信号からその LED 端子の電圧信号を切り離します。この機能によって、過電圧保護回 路が解除され昇圧回路が再起動したときには、残りの LED 端子の電圧信号によって昇圧回路の出力電圧が制御される ため、他の LED 端子に接続された LED は正常に点灯します。 LED オープン保護状態になった LED 端子は、再度 LED オープン保護検出電圧(VLED_OPEN)以上になると正常動作状 態に戻り、FLT 端子も正常動作時出力に戻ります。 8.3 過電流保護 過電流保護回路は、CS 端子-AGND 端子間の電位差が、電流制限検出電圧(VDCS)以上になると、EXT 端子電圧を”L” レベルにします。これにより、昇圧回路の外付け MOSFET に過電流が流れることを防止します。過電流保護動作は、 昇圧パルス毎のパルス・バイ・パルス方式で動作します。よって、昇圧パルスごとに解除されますが、タイマーラッ チ機能と組み合わせることにより、一定時間後にラッチすることができます。例えば、パルス・バイ・パルス過電流 保護が 1024 回動作すると、EXT 端子を”L”レベルに固定して昇圧回路を停止させます。タイマーラッチを解除するに は、過電流の原因を取り除いた後、スタンバイモードへ切り替え、またはインストラクションによるリセットが必要 です(「9.5 過電圧保護閾値設定」参照)。 - 18 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T 8.4 過電圧保護 OVP 端子を昇圧回路出力端子に接続することによって、昇圧回路の出力電圧が何らかの異常で上昇し OVP 動作電 圧(VDOVP)を超えた場合、昇圧回路の動作を停止させると共に、LED1~LED3 の駆動電流を停止させます。過電圧保護 回路が動作すると、OVP 端子より OVP 端子入力電流 2(IOVP2)の電流値でシンクして OVP 端子電圧を引き下げます。 また、再ソフトスタートのため SST 端子より SST 端子シンク電流(ISST_SINK)の電流で一定時間をかけて SST 端子電圧 を引き下げます。この機能により過電圧保護回路が動作した場合、再起動まで遅延時間を持たせています。 OVP端子電圧がOVP解除電圧(VROVP)以下になり、 かつSST端子電圧がSSTリセット電圧(VSST_RES)以下になると、 過電圧保護が解除されて再度ソフトスタートが実行されます。 動作電圧を OVP 解除電圧以上で使用する場合は、外部で意図的に過電圧保護回路を解除する必要があります。意図 的に解除する理由は、昇圧回路の動作が停止後、昇圧回路出力には入力電圧が現れるので、単体での動作復帰を補助 するためです。 OVP 動作電圧(VDOVP)はインストラクションによって 3 値から選択することができます(「9.5 過電圧保護閾値設定」 参照)。 8.5 サーマルシャットダウン チップの温度が、Tjmax を超えるとサーマルシャットダウン回路が動作して昇圧回路の動作を停止すると共に、 LED1~LED3 の駆動電流を停止し、チップの温度がそれ以上に上昇することを防ぎます。チップの温度が Tjmax 以下 になると、サーマルシャットダウン動作は解除されます。またこの際には、再度ソフトスタート動作が実行されます。 8.6 低電圧誤動作防止(UVLO) 電源投入時、または、電源電圧 V+の低下等で内蔵レギュレータの出力端子である REG 端子電圧が UVLO 動作電圧 (VDUVLO)以下に低下すると UVLO 回路が動作し、EXT 端子の出力を”L”レベルにして LED1~LED3 の駆動電流を停止し ます。また FLT 端子をハイインピーダンスにします。REG 端子電圧が UVLO 解除電圧(VRUVLO)以上になると UVLO は解除されます。 UVLO 回路が動作すると、システム全体がリセットされますのでインストラクションレジスタの値は全て 0 になり ます。 8.7 ISET 端子ショート保護 ISET 端子が AGND または IGND 端子に短絡された場合、ILED1~ILED3 が非常に大きな電流値に設定され、駆動す る LED を破壊する可能性があります。 これを防ぐため、ISET 端子の流出電流(IISET)が、ISET 最大設定電流(ISET_MAX)以上になると、ISET 端子短絡保護回路 が動作し、ILED1~ILED3 を停止すると共に、昇圧回路の動作も停止します。 ISET 端子の流出電流(IISET)が、ISET 最大設定電流(ISET_MAX)以下になると、ISET 端子ショート保護回路は解除され、 ILED1~ILED3 は、LED 電流設定用抵抗(RISET)で設定される電流を流します。 8.8 フォールト状態 上記保護回路が動作した場合、IC 内部にエラーフラグがラッチされます。フォールト状態は、シリアルインターフ ェースから読み出すことができます。(「9.9 フォールト/BUSY の読み出し」参照) 8.9 内蔵発振周波数の外部クロック信号同期機能 CLK 端子から入力したクロック信号に内蔵発振周波数を同期させることができます。RT により設定された内蔵発 振周波数に対し、+50%の範囲で同期させることができます。 Ver.2013-09-18 - 19 - NJW4605 Application Manual NJW4605-T 9. シリアルインターフェース I2C スレーブアドレスは 0110_001x です。 • 書き込み 62h • 読み出し 63h パリティビット データ中の 1 が、奇数個になるように、MSB にパリティビットを設定し、データを転送してください。パリティビッ トが一致した場合データが有効になります。データの設定例は下記の通りです。 設定データ パリティ パリティビット付きデータ 0001_1011b[1Bh] 1 1001_1011b[9Bh] 0110_1110b[6Eh] 0 0110_1110b[6Eh] パリティが一致しない場合、ACK を返さず、以降のデータも無視されます。パリティが一致しなかった場合、スター トコンディションから、再送してください。 I2C スレーブアドレスには、パリティビットはありません。 9.1 インストラクション一覧表 I2C インターフェースにより、動作設定および、フォールトの読み出しが可能です。 オートインクリメント機能により、レジスタアドレスが 00h~07h のループをしますので、I2C ストップ条件が成立 するまで、インストラクションを連続して書き込むことが可能です。 (*:Don’t care) 機 能 インストラクション アドレス D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 説 明 D0 LED1 端子 ON/OFF(LED1EN) (1) 00h PRTY EXT1 EXT0 FT1 FT0 (2) フレーム周波数設定 (3) LED 電流設定 01h 02h PRTY PRTY * * * * FD4 * FD3 I3 (4) 過電圧保護閾値設定 過電流保護設定 03h PRTY SLOPE OCP OCP1 OCP0 (5) グラデュアル ディミング設定 04h PRTY COEF1 COEF0 パルス調光信号 データ設定 05h PRTY PWM10 PWM9 PWM8 PWM7 (6) 06h PRTY * * * PWM3 07h PRTY * * * * (7) 初期設定 グラデュアル ディミング スタート * * LED2 端子 ON/OFF(LED2EN) LED3E LED2E LED1E LED3 端子 ON/OFF (LED3EN) N N N FLT 端子出力制御(FT1~FT0) 外部クロック/パルス調光信号 入力切り替え (EXT1~EXT0) FD2 FD1 FD0 フレーム分周比設定(FD4~FD0) I2 I1 I0 LED 電流の倍率設定(I3~I0) 過電圧保護閾値設定(OVP1~OVP0) OCPTI 過電流保護設定 OVP1 OVP0 M (OCP, OCP1~OCP0, OCPTIM) 電流帰還量の切り替え(SLOPE) グラデュアル ディミング フレーム数設定 (FRM2~FRM0) FRM2 FRM1 FRM0 グラデュアル ディミング 係数設定 (COEF1~COEF0) パルス調光信号 PWM PWM6 PWM5 PWM4 上位データの設定 パルス調光信号 PWM PWM2 PWM1 PWM0 下位データの設定 グラデュアル ディミング スタート(START) * SKIP START グラデュアル ディミング無し (SKIP) 08h * * * * * * * * 使用禁止 ~ FFh 注 1: PRTY：パリティビット 注 2: 低電圧誤動作防止回路(UVLO)が動作すると、システム全体がリセットされますので インストラクションレジスタの値は全て 0 になります。 使用禁止 - 20 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T インストラクションコード 9.2 初期設定 初期設定インストラクションは、LED 端子の ON/OFF、クロックの切り替えが設定できます。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 アドレス 00h PRTY EXT1 EXT0 FT1 FT0 LED3EN LED2EN D0 LED1EN 9.2.1 LED 端子イネーブル LED1EN：LED1 端子イネーブル／ディセーブル切り替え LED2EN：LED2 端子イネーブル／ディセーブル切り替え LED3EN：LED3 端子イネーブル／ディセーブル切り替え 0：ディセーブル状態（消灯） 1：イネーブル状態 ディセーブル状態の端子は、エラーフラグを検出しません。 また、LED オープン検出または LED ショート検出した LED 端子に対応するビットを 0(ディセーブル)に設定 すると、FLT 端子出力は正常動作時の出力に切り替わります。しかし、内部レジスタにはエラー検出した情報は 保持されていますので、I2C インターフェースによりエラーフラグの読み出しを行うとエラーフラグを返します。 エラーフラグのクリア、または EN 端子等でリセットすると、エラー検出した内部レジスタはリセットされます。 全端子ディセーブル状態から、LED3EN~LED1EN のいずれかをイネーブル状態に設定すると、ソフトスター ト回路が起動します。 9.2.2 FLT 端子出力制御 FT1: FLT 端子からのエラーフラグの動作ステータス出力/反転出力の切り替え FT0: FLT 端子の強制出力固定 電源投入時、UVLO 動作時は、FT1=FT0=0 になります。 FT1 FT0 FLT 端子 正常動作時 エラーフラグの動作 0 0 0V ステータス出力 エラーフラグの動作 0 1 Hi-Z ステータス反転出力 1 0 0V 強制 0V 出力 1 1 Hi-Z 強制 Hi-Z 出力 Ver.2013-09-18 保護回路動作時 Hi-Z 0V 0V Hi-Z - 21 - NJW4605-T NJW4605 Application Manual 9.2.3 外部クロック/パルス調光信号入力切り替え EXT1,EXT0： CLK 端子から入力した信号を「システムクロック」または「パルス調光信号」に切り替えます。 EXT1 EXT0 昇圧回路クロック(*) システムクロック パルス調光信号 内蔵発振 / CLK 端子入力 内蔵発振 / CLK 端子入力 グラデュアル ディミング回路により 0 0 クロック信号と同期 クロック信号と同期 生成(システムクロックと同期) グラデュアル ディミング回路により 0 1 内蔵発振 CLK 端子入力クロック信号 生成(システムクロックと同期) CLK 端子入力信号 1 0 内蔵発振 内蔵発振 (内部クロックに同期) 1 1 内蔵発振 内蔵発振 CLK 端子入力信号 *昇圧回路クロック: 昇圧回路のパワートランジスタのスイッチング信号 EXT1=EXT0=0 設定時 ・CLK 端子を REG 端子または AGND 端子とショートして、内蔵発振を使用します。 ・CLK 端子から内蔵発振周波数より早い周波数のクロック信号を入力することで入力したクロック信号と内部発 振を同期させることができます。 EXT1=0,EXT0=1 設定時 ・CLK 端子から入力されたクロック信号をシステムクロックとして使用します。パルス調光信号はシステム クロックから生成されるため、CLK 端子から入力されたクロック信号に同期しますが、昇圧回路クロックは内 蔵発振を使用します。 EXT1=1,EXT0=0 設定時 ・CLK 端子から入力された信号をパルス調光信号として使用します。このとき内部でパルス調光信号を生成 するグラデュアル ディミング回路は停止します。外部入力されたパルス調光信号は、内部システムクロックに より、リタイミングされます。従って、システムクロック周期より短いパルス調光信号は失われます。また、パ ルス調光信号は内蔵発振と同期して出力されます。昇圧回路クロックは内蔵発振を使用します。 EXT1=1,EXT0=1 設定時 ・CLK 端子から入力された信号をパルス調光信号として使用します。パルス調光信号を生成するグラデュアル ディミング回路は停止します。外部入力された信号をそのままパルス調光信号として使用します。昇圧回路クロッ クは内蔵発振を使用します。 - 22 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual 9.3 フレーム周波数設定 D7 アドレス 01h PRTY D6 * D5 * D4 FD4 NJW4605-T D3 FD3 D2 FD2 D1 FD1 D0 FD0 9.3.1 フレーム周波数設定 FD4~FD0： グラデュアル ディミング回路のフレーム周波数を設定できます。フレーム周波数は、発振周波数(または外 部クロック周波数)と設定したフレーム分周比によって決定します。フレーム分周比は 1~1/32 の 32 通り選択で きます。アプリケーションにより、発振周波数と分周比を適切に組み合わせ使用してください。 フレーム分周比設定 フレーム周波数例(Hz) FD4 FD3 FD2 FD1 FD0 分周比 fOSC =1MHz fOSC =800kHz fOSC =1.5MHz Ver.2013-09-18 0 0 0 0 0 1 781 977 1465 0 0 0 0 1 1/2 391 488 732 0 0 0 1 0 1/3 260 326 488 0 0 0 1 1 1/4 195 244 366 0 0 1 0 0 1/5 156 195 293 0 0 1 0 1 1/6 130 163 244 0 0 1 1 0 1/7 112 140 209 0 0 1 1 1 1/8 98 122 183 0 1 0 0 0 1/9 87 109 163 0 1 0 0 1 1/10 78 98 146 0 1 0 1 0 1/11 71 89 133 0 1 0 1 1 1/12 65 81 122 0 1 1 0 0 1/13 60 75 113 0 1 1 0 1 1/14 56 70 105 0 1 1 1 0 1/15 52 65 98 0 1 1 1 1 1/16 49 61 92 1 0 0 0 0 1/17 46 57 86 1 0 0 0 1 1/18 43 54 81 1 0 0 1 0 1/19 41 51 77 1 0 0 1 1 1/20 39 49 73 1 0 1 0 0 1/21 37 47 70 1 0 1 0 1 1/22 36 44 67 1 0 1 1 0 1/23 34 42 64 1 0 1 1 1 1/24 33 41 61 1 1 0 0 0 1/25 31 39 59 1 1 0 0 1 1/26 30 38 56 1 1 0 1 0 1/27 29 36 54 1 1 0 1 1 1/28 28 35 52 1 1 1 0 0 1/29 27 34 51 1 1 1 0 1 1/30 26 33 49 1 1 1 1 0 1/31 25 32 47 1 1 1 1 1 1/32 24 31 46 - 23 - NJW4605 Application Manual NJW4605 Application Manual NJW4605-T 9.4 LED 電流設定 LED 電流設定インストラクションにより LED 駆動電流の倍率を設定できます。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 アドレス 02h PRTY I3 I2 D1 I1 D0 I0 ISET 端子により設定した LED 電流をインストラクションにより 1 倍 ~ 1/16 倍に変更できます。 I3 I2 I1 I0 電流倍率 LED 電流(typ) ILED=80mA 0 0 0 0 1/16 5.0 mA 0 0 0 1 2/16 10.0 mA 0 0 1 0 3/16 15.0 mA 0 0 1 1 4/16 20.0 mA 0 1 0 0 5/16 25.0 mA 0 1 0 1 6/16 30.0 mA 0 1 1 0 7/16 35.0 mA 0 1 1 1 8/16 40.0 mA 1 0 0 0 9/16 45.0 mA 1 0 0 1 10/16 50.0 mA 1 0 1 0 11/16 55.0 mA 1 0 1 1 12/16 60.0 mA 1 1 0 0 13/16 65.0 mA 1 1 0 1 14/16 70.0 mA 1 1 1 0 15/16 75.0 mA 1 1 1 1 16/16 80.0 mA 9.5 過電圧保護閾値設定・過電流保護設定 過電圧保護回路の閾値と過電流保護回路の動作を設定できます。 アドレス D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 03h PRTY SLOPE OCP OCP1 OCP0 OCPTIM OVP1 OVP0 過電圧検出閾値は下表から選択できます。 過電圧検出閾値 OVP1 OVP0 過電圧(V) 0 0 30.4(typ) 0 1 34.2(typ) 1 0 38.0(typ) 1 1 OVP 端子から OVP 端子入力電流 2(IOVP2)で AGND へシンクします。 過電流保護回路の動作設定 1 過電流保護回路 OCPTIM ゲートドライバ出力 (EXT 端子) 0 パルス・バイ・パルス&タイマーラッチ 出力します 停止 1 パルス・バイ・パルス 出力しません 本 IC の過電流保護回路は、パルス・バイ・パルス方式とタイマーラッチ式を搭載しています。 ・パルス・バイ・パルス方式は昇圧パルス毎に保護を行います。 ・タイマーラッチ式は、一定期間パルス・バイ・パルス方式で過電流を検出すると昇圧回路を停止します。一定期 間とは昇圧パルス 1024 回(650kHz 発振時 1.575ms)の時間を基準としてインストラクションにより設定変更が可能で す。タイマーラッチが掛かるとフォールト信号が出力され、ゲートドライバ出力は停止します。タイマーラッチは EN 端子によりスタンバイモードに切り替える、または、過電流保護回路の動作設定１（OCPTIM）をパルス・バイ・パ ルスに切り替えることでリセットされます。 - 24 - 保護機能 フォールト出力 Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T 過電流保護回路の動作設定 2 OCP1 OCP0 タイマーラッチ検出時間 0 0 発振周期×1024 0 1 発振周期×1024×2 1 0 発振周期×1024×4 1 1 発振周期×1024×8 過電流検出電流は電流制限検出電圧を切り替えることで調整が可能です。 過電流保護回路の動作設定 3 OCP 電流制限検出電圧 0 0.35V typ(電流制限検出電圧 1 VDCS1) 1 0.25V typ(電流制限検出電圧 2 VDCS2) 電流帰還量の切り替え 電流モード制御の PWM 型昇圧 DC-DC コンバータは、その特性上、DUTY サイクルが 50%以上でサブハーモニッ ク発振を起こす可能性があります。NJW4605 は、この現象を回避するため、スロープ補償回路を内蔵しています。 昇圧回路のインダクタを流れる電流は、CS 端子の外付け電流検出抵抗で電圧変換され、CS 端子から内部回路に帰 還されます。この帰還信号と内蔵発振回路によって生成されるランプ信号をスロープ補償回路で加算し、DC-DC コン バータの制御に使用します。この帰還信号の大きさはインストラクションにより 1:1.48(typ)の比で切り替えが可能で す。 SLOPE 0 1 Ver.2013-09-18 電流帰還量の比率(typ) 1 1.48 - 25 - NJW4605 Application Manual NJW4605 Application Manual NJW4605-T 9.6 グラデュアル ディミング設定 自動調光の設定ができます。 D7 D6 アドレス 04h PRTY D5 D4 COEF1 D3 COEF0 D2 FRM2 D1 FRM1 D0 FRM0 グラデュアル ディミング機能とは、既に設定しているパルス調光データから新規に設定したパルス調光データへ 中間データを補間しながら変化させる機能です。最大 1024 ステップでパルス調光信号を補完調光します グラデュアル ディミング設定インストラクションでは、グラデュアル ディミング実行時間の基準となる、基準 フレーム数（基準となる 1 ステップ当たりのフレーム数）の設定、計算テーブルの設定ができます。 グラデュアル ディミングはパルス調光データの現在値と設定値の差分を計算し、現在値に+1 または−1 し現在値が 設定値になるまで、繰り返されます。1 ステップを保持する時間は、現在値、基準フレーム数(FRM)、計算テーブルに より変化します。 基準フレーム数 FRM2 FRM1 FRM0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 基準フレーム数（FRM） 1 2 3 4 5 6 7 8 計算テーブル 計算テーブルを 3 種類の中から選択できます。 COEF1 COEF0 計算テーブル 0 0 テーブル 1 0 1 テーブル 2 1 テーブル 3（リニア補間） 選択できるテーブルと 1 ステップを保持する時間は、下表の通りです。テーブル 1 とテーブル 2 は、現在値の上位 3 ビットにより、1 ステップを保持する時間が変化します。また、その組み合わせは、選択したテーブルにより変わり ます。 例えば、基準フレーム数(FRM)を 1、テーブル 1 を選択した場合、パルス調光データの現在値が 0~255 の間は、 FRM×4 = 1×4 = 4 となり、4 フレーム毎にパルス調光データに+1(または−1)します。同様に 256~511 の間は、2 フレ ーム毎にパルス調光データに+1(または−1)、512~1024 の間は、1 フレーム毎に+1(または−1)します。 PWM データの現在値 上位 3 ビット 範囲 000 0~127 001 128~255 010 256~383 011 384~511 100 512~639 101 640~767 110 768~895 111 896~1024 1 ステップ当たりのフレーム数 テーブル 1 テーブル 2 テーブル 3 FRM×4 FRM×8 FRM×1 FRM×4 FRM×4 FRM×1 FRM×2 FRM×2 FRM×1 FRM×2 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 FRM×1 下記は、FD(分周比)=1、FRM(基準フレーム数)=1、fOSC =1MHz の例です。 - 26 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T パルス調光信号のDUTY設定値 グラデュアル ディミング実行のフレーム数 1024 パルス調光信号のDuty設定値 896 768 640 512 384 256 テーブル１ 128 テーブル２ テーブル３ 0 0 512 1024 1536 2048 2560 フレーム数 パルス調光信号のDUTY設定値 グラデュアル ディミング実行時間 1024 パルス調光信号のDuty設定値 896 768 640 512 384 256 テーブル１ 128 テーブル２ テーブル３ 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 実行時間[sec] Ver.2013-09-18 - 27 - NJW4605 Application Manual NJW4605 NJW4605 Application Manual Manual NJW4605-T 9.7 パルス調光データ設定 LED 端子に出力するパルス調光データを設定します。 パルス調光データは、0~1024 までの 1025 ステップの出力設定が可能です。 アドレス 05h 06h D7 PRTY PRTY D6 PWM10 D5 PWM9 D4 PWM8 D3 PWM7 PWM3 D2 PWM6 PWM2 D1 PWM5 PWM1 D0 PWM4 PWM0 パルス調光データに対応したパルス調光信号 DUTY は下表になります。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 PWM DUTY 0/1024 1/1024 2/1024 3/1024 4/1024 5/1024 1 1 1 1 * 1 1 1 1 * 1 1 1 1 * 0 0 1 1 * 0 1 0 1 * 10201024 1021/1024 1022/1024 1023/1024 1024/1024 PWM10 PWM9 PWM8 PWM7 PWM6 PWM5 PWM4 PWM3 PWM2 PWM1 PWM0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ： ： 0 0 0 0 1 1 1 1 1 * 1 1 1 1 * 1 1 1 1 * 1 1 1 1 * 1 1 1 1 * 9.8 グラデュアル ディミングスタート グラデュアル ディミングスタートインストラクションでグラデュアル ディミング機能の開始と停止、グラデュ アル ディミング機能を使用しないパルス調光信号設定の出力ができます。 アドレス 07h D7 PRTY D6 D5 D4 D3 D2 D1 SKIP D0 START 9.8.1 グラデュアル ディミング機能の開始/停止 START: グラデュアル ディミング機能の開始/停止 START=1 で、グラデュアル ディミング機能を開始します。開始はフレーム信号に同期します。パルス調光 データが設定値になるまで動作します。動作中は、BUSY 状態になり、アドレス 07h 以外、アクセスできなく なります。また、BUSY 中は ACK を返しません。START=0 により強制停止できます。 I2C スレーブアドレス、レジスタアドレス書き込みは、BUSY の影響を受けません。常にアクセス可能です。 9.8.2 グラデュアル ディミング機能のスキップ SKIP: グラデュアル ディミング機能のスキップ 0: グラデュアル ディミング機能をスキップしません。 1: グラデュアル ディミング機能をスキップし、グラデュアル ディミング無しで設定したパルス調光信号 を出力します。 - 28 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T 9.9 フォールト/BUSY の読み出し アドレス 00h 01h 03h D7 0 0 D6 0 0 D5 0 SHORT3 D4 D3 BUSY OCP OPEN3 SHORT2 エラーフラグのクリア D2 TSD OPEN2 D1 ISET SHORT1 D0 OVP OPEN1 OVP: 過電圧保護回路 ISET: ISET 端子ショート(AGND)保護回路 TSD: サーマルシャットダウン回路 OCP: 過電流保護回路 BUSY: BUSY 状態 OPEN1~3: LED オープン保護回路 SHORT1~3: LED ショート(VLED_SHORT>)保護回路 内部レジスタは、03h を読み出すことによりクリアされます（BUSY は除きます） 。ただし、エラー発生の原因が取 り除かれていない場合は、再びレジスタがセットされます。 内部レジスタは、次の手順に従い、読み出してください。 スタート条件、スレーブアドレス(62h Write)に続き、読み出したいアドレスを送信します。 デバイスはデータを 8 ビット正しく受信する毎に ACK を返します。 次に、スタート条件、スレーブアドレス(63h Read)を送信すれば、以降デバイスは 8 ビットのデータをマスターに 送信します。最初のデータは、無効です。2byte 目が、最初に指定したアドレスのデータになります。マスター側から ACK を送信する毎に、デバイスのアドレスカウンターがインクリメントされ、次のデータを取り込み、送信待ちにな ります。 マスターは、最後のデータを受信後、ACK を送信せずに、ストップ条件を送信してください。 読み出しタイミングについては、データ入力タイミングも参照してください。 電源投入時、間違ったエラーフラグがラッチされる場合があります(そのとき FLT 端子は正常動作時出力になってい ます)。そのため、電源投入後、最初のシリアルインターフェースからのフォールト状態の読み出しは、最初に 03h の 読み出しによりエラーフラグのクリア行い、2 回目以降のデータを使用してください。 Ver.2013-09-18 - 29 - NJW4605 Application Manual NJW4605 Application Manual NJW4605-T 9.10 データ入力タイミング データのフォーマットは下記のようになります。 スレーブアドレスのほかに、レジスタアドレスがあり各インストラクションの識別に用いられます。 SCL の立ち上がりで SDA のデータを取り込みます。 レジスタアドレスがインクリメントしますので、ストップ条件が成立するまで、連続してインストラクションを書 き込むことが可能です。 9.10.1 Write モード スレーブアドレス S R/W A A レジスタアドレス A 入力データ１ A 入力データ２ P SDA LSB W MSB SCL 1 2 7 8 MSB 9 1 LSB 2 7 8 MSB 9 1 MSB LSB 2 7 8 9 1 LSB 2 7 8 9 S：スタート条件 A：ACK P：ストップ条件 ICの内部処理状態1 ディミング動作中 データ待ち状態 ディミング動作中 データ待ち状態 ACK信号 ICの内部処理状態2 ACK信号 ① スタート条件 SCL 端子が HIGH レベルの時、SDA 端子に立ち下がりエッジを入力することで、データの読み込みを開始し ます。 ② スレーブアドレス 1 バイト目のデータは、スレーブアドレスと Write 条件を入力してください。スレーブアドレスは(0110_0010) となります。スレーブアドレスが一致すると、9 ビット目に ACK を出力します。ゼネラル・コール・アドレス には対応していません。 ③ レジスタアドレス 2 バイト目のデータは、レジスタアドレスを入力してください。スレーブアドレスが一致していればレジスタ アドレスが一致しなくても 9 ビット目に ACK を出力します。 ④ データ 3 バイト目以降にデータを入力してください。 IC 内部でグラデュアル ディミングによる内部処理が完了していないときのみ、入力データに対して ACK が 出力されません(IC 内部処理状態 2)。ACK が出力されなかった場合は、①スタート条件よりデータを再入力し てください。 グラデュアル ディミング動作時間については、 「9.6 グラデュアル ディミング設定」を参照してください。 ⑤ ストップ条件 SCL 端子が HIGH レベルの時、 SDA 端子に立ち上がりエッジを入力することで、 データの送信を終了します。 ⑥ 反復スタート条件 スタート条件設定後に SCL 端子が HIGH レベルの時、SDA 端子に立ち下がりエッジを入力することで、再度 データの送信を開始します。 - 30 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T 9.10.2 Read モード R/W A(S) スレーブアドレス S A(S) レジスタアドレス P SDA MSB SCL 1 MSB LSB W 2 7 8 9 1 LSB 2 7 8 9 S：スタート条件 A(S)：スレーブデバイスACK A(M)：マスターデバイスACK Ｎ：ＮACK P：ストップ条件 ① Read アドレスセット Write モード、スタート条件、スレーブアドレス、レジスタアドレス、ストップ条件(任意) と同じ手続きで、Read アドレスをセットします。 S スレーブアドレス MSB 1 R/W A(S) LSB R 2 7 8 MSB 9 A(M) ダミーデータ（無効） 1 MSB LSB 2 7 8 9 N 出力データ 1 P LSB 2 7 8 9 ② スタート条件 SCL 端子が HIGH レベルの時、SDA 端子に立ち下がりエッジを入力することで、データの読み込みを開始し ます。 ③ スレーブアドレス 1 バイト目のデータは、スレーブアドレスと Read 条件を入力してください。NJW4605 のスレーブアドレス は(0110_0011)となります。スレーブアドレスが一致すると、9 ビット目に ACK を出力します。ゼネラル・コー ル・アドレスには対応していません。 ④ ダミーデータ 1 バイトデータを読み出し、マスターデバイスから ACK を送信してください。この時に読み出されるデータ は無効データとなります。マスターデバイスからの ACK を受けて、内部レジスタの値が、シフトレジスタに取 り込まれます。 ⑤ 出力データ ダミーデータの次に、 読み出されるデータが、 設定したアドレスのデータになります。 続けて読み出す場合は、 マスターデバイスから ACK を送信してください。レジスタアドレスがインクリメントされ、シフトレジスタに データが取り込まれます。レジスタアドレスが（0000_0011）になると、エラーフラグ用レジスタがクリアされ ます。ただし、エラー発生の原因が取り除かれていない場合は、再びレジスタがセットされます。 ⑥ ストップ条件 ストップ条件を入力する場合は、直前の読み出しデータの後、ACK を送信しないで、バスを開放してくださ い。その後、SCL 端子が HIGH レベルにし、SDA 端子に立ち上がりエッジを入力することで、データの送信を 終了します。 Ver.2013-09-18 - 31 - NJW4605 NJW4605Application Application Manual NJW4605-T ■各端子の動作図 起動時の各端子の電圧 V+=12V, CREG=1µF, RFLT=47kΩ, RISET=10kΩ(パルス調光信号外部入力時) 5V VEN 0V 5V VCLK 0V 5V VREG VRUVLO 0V 5V VFLT 0V VSST 0V 5V VEXT VT_0 VSST VEO 0V ソフトスタート時間 12V VLED1 0V 時間 - 32 - Ver.2013-09-18 NJW4605 Application Manual NJW4605-T PWM 調光の各端子の電圧 V+=12V, CREG=1µF, RFLT=47kΩ, RISET=10kΩ, (パルス調光信号外部入力時) 5V VREG 0V VRUVLO 5V VEN 0V 5V VCLK 0V 5V VFLT 0V VOVP VLED 100mA ILED 0mA 5V VEXT 0V 時間 Ver.2013-09-18 - 33 - NJW4605 Application Manual NJW4605-T 短絡保護回路動作時の動作 V+=12V, CREG=1µF, RFLT=47kΩ, RISET=10kΩ, (パルス調光信号外部入力時) LED1 に接続された LED を短絡 tLED_SHORT SW1：OFF→ON VLED1 VLED_SHORT 0V 100mA ILED1 0mA 5V VFLT 0V 時間 OVP SW1 LED1 LED2 LED3 測定回路 - 34 - Ver.2013-09-18 NJW4605-T ＜注意事項＞ このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。 Ver.2013-09-18 - 35 -