2910 WS WS2910 2910 通用高亮度LED LED WS WS2910 LED驱动 特点 概述 ■ 单控开关LED的开关模式控制器 WS2910是一款电流模式控制的LED驱动IC。通 过改变RT ■ 开环峰值电流模式控制 端电阻的接法，WS2910可以分别工作在 恒频模式或者恒定 ■ 内部集成8~450V的线性调整器 ■ 可编程恒定频率或恒定关断时间工作模式 关断时间模式。WS2910内部集 成8~450V的线性调整器， ■ 线性调光和PWM调光功能 保证系统可以在很宽的输 入电压范围内工作，无需外部输 ■ 工作时仅需极少外围元件 入低电源电压。它 的PWM调光引脚，可以接受占空比为 0~100%，频 率高达数千赫兹的控制信号。另外，它的线性 应用领域 调光 引脚，可以接受0~250mV的输入电压，用来线性调 节 LED电流。 ■ DC/DC或AC/DC LED驱动 WS2910适合用于降压LED驱动。由于WS2910 工作 ■ RGB背光LED驱动 在开环电流控制模式，因此，无需外部额外的 补偿，便可 ■ 平板显示器背光 达到很好的电流调整率。PWM调光响应 仅有电感的上升斜 ■ 通用恒定电流源 率和 下降 斜率 限制 ，使其 具有 快 速上 升和 下降时间 。 ■ LED指示灯或装饰灯 WS2910仅需三个外部元件（不 包含功率级）便可得到受控 ■ 充电器 的LED电流，使其成为低成本LED驱动的理想解决方案。 典型应用电路 WS Rev.1.0 July.2011 Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved. 2910 WS WS2910 引脚定义和器件标识 P WS2910S 2910SP Dvf YWW S = SOP8 P: P = Pb-free package D: 芯片代码 V: 内部版本号 (可选 1-9) f: 工厂代码 Y: Year Code (1:2011; 2:2012……) WW: Week Code (1-52) 引脚功能说明 引脚名 引脚号 引脚类型 功能描述 VIN 1 电源输入 直流电源输入引脚(8-450V)。 CS 2 电流检测 电流检测引脚用，通过外部的检测电阻检测FET的电流，其 电压低于 250mV和LD端的电压时，Gate输出为低。 GND 3 地 GATE 4 驱动输出 PWMD 5 PWM 调光 VDD 6 内部电源 LD 7 线性调光 RT 8 频率设定 地。 驱动输出，用于驱动外部功率MOSFET栅极。 芯片的PWM调光输入引脚，当它接地时，Gate输出为低； 当它接VDD 时，芯片正常工作。 内部电源引脚，应用时，需在VDD和GND之间接一低ESR电容(≥0.1μF)。 线性调光引脚，当其电压低于250mV（典型情况）时，用 来设置电 流采样阈值。 此脚用来设置振荡器的频率。在RT和地之间接一电阻，芯片工作在横 频模式；在RT和Gate之间接一电阻，芯片工作 在恒定关断时间模式。 电路内部结构框图 WS 2/7 Steady, keep you advance 2910 WS WS2910 订购信息 封装 8-pin SOP8, Pb-free 芯片表面标识 采购器件名称 WS2910SP WS2910SP 推荐工作条件 符号 参数 值 单位 VIN 供电电压 10-450 V RT RT端所接电阻值 226(1000) TA 工作温度 -20 to 85 Kohm ℃ 极限参数 符号 参数 值 单位 VIN DC供电电压 -0.5-470 V VDD 内部电源 12 V CS, LD, PWMD, 各引脚到地 -0.3~(VDD+0.3) V GATE, RT TJ 工作结温 -40 to +150 ℃ TSTG 储藏温度 -65° to +150 ℃ 8-Lead SOIC 630 mW 固有损耗 注:上表所述仅为极限条件，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极限条件及其以上， 工作在极限条件及其以上，可能会影响器件的可靠性。 3/7 Steady, keep you advance 2910 WS WS2910 电气特性参数(若无特殊说明，TA=25℃，VIN=12V) 符号 参数 测试条件 Min Typ Max 单位 DC 输入电压 10 - 450 V 0.64 1 mA 7.5 7.75 V 0 1 mV 0 100 mV 输入 DC 供电电压范围 VINDC 1 关断模式电流 IINSD PWMD 接地 内部电源 Vin=10V， Gate 接500pF 电容 内部电源电压 VDD 到地，Rosc=226Kohm， 7.25 PWMD 接VDD Vin=10-450V，Gate 接500pF VDD 线性调整率 ΔVDD, line 电容到地，Rosc=226Kohm， PWMD 接VDD IDD=0-1.0mA，Gate 接500pF VDD 负载调整率 ΔVDD, load 电容到地，Rosc=226Kohm， PWMD 接VDD UVLO VDD 欠压锁定阈值 VDD 上升 6.45 6.67 6.95 V ΔUVLO VDD 欠压锁定迟滞 VDD 下降 500 590 660 mV Vin=10V 5 芯片进入UVLO之前，调 IIN,MAX 整器所能提供的电流 mA PWM 调光 VEN PWMD 输入电压阈值 Vin=10V 0.8 1.82 2.5 V REN PWMD端下拉电阻 Vpwmd=5V 80 120 160 kΩ OCP阈值电压 -40<T<125 213 250 287 mV -40<T<125 -12 12 mV 电流采样比较器 VCS,TH VOFFSET LD 比较器的失调电压 TBLANK 前沿消隐 V_LD=VDD 150 250 280 ns TDELAY OCP 输出延时 V_LD=VDD 59 170 295 ns 振荡频率 Rosc=226Kohm 80 121 khz Rosc=1Mohm 23 31 khz 振荡器 Fosc 100 26 GATE 驱动 ISOURCE GATE 拉电流 Vgate=0V,VDD=7.5V 165 mA ISINK GATE 吸收电流 Vgate=VDD,VDD=7.5V 165 mA tRISE GATE 输出上升时间 Cgate=500pF,VDD=7.5V - 22 52 ns tFALL GATE 输出下降时间 Cgate=500pF,VDD=7.5V - 24 50 ns 注：1. 由封装损耗限制。 4/7 Steady, keep you advance 2910 WS WS2910 供电电压受到IC的功耗的限制。 功能描述 WS2910采用优化设计的开环峰值电流控制模式， 适用于降压LED驱动，这种控制方式可以达到 相当精确的 电流采样 LED电流控制，且无需高边电流检测以 及任何闭环控制设 WS2910的CS端入到芯片内部两个比较器的正 相 计。这款芯片只需极少外围元 件，即可实现LED电流的 端，一个比较器的反相端连接内部250mV参考电 压，另一 PWM调光和线性调光。 个比较器的反相端连接LD端。两个比较器 的输出连接或门 RT端所接电阻可以用来调节工作频率（或者关 断时 的输入，或门的输出连接RS触发器 的复位端，因此，反 间）。振荡器一定间隔时间内输出一个脉冲信 号，触发 相端电压较低的比较器决定Gate 输出关断。比较器的输出 WS2910内部的RS触发器，打开Gate驱动， 同时LEB开始 还存在320ns的前沿消隐时 间，防止峰值电流控制模式中 工作，阻止由于开启是的电流毛刺引 起的误触发。功率 存在的开启电流引起FET误关断。在极度条件下，内部的 FET开启后，电感电流开始上升， 外部采样电阻RCS检测 前沿消隐可能 不足以滤除开启电流毛刺，这种情况下，需 电感电流，并在CS端产生斜 波电压。LEB失效后，CS比 要在外部采样电阻（RCS）和CS时间增加外部RC滤波。 请 较器将CS端电压与LD 端电压和内部250mV相比较，决定 注意，由于此比较器的响应很快（应时间典型值 为80ns）， RS触发器的复 位。当两个比较器，其中之一输出为高时， 因此更容易受到噪声信号的触发。版图 的合理布局，最小 RS触发 器被复位，Gate输出为低，直到振荡器将RS置位， 化漏感，可以防止这些比较器的 误触发。 Gate输出为高。假设电感电流纹波为30%，则采样 电阻可 振荡器 由以下公式得到： WS2910的振荡器由RT端所接电阻控制，其振 荡周 期由下面的公式得到： 恒定频率峰值电流控制模式存在固有的缺点—— 占空比大于50%时，控制电路会产生谐振。为 防止谐振， 可以在采样电流上叠加一斜波，但是斜 坡补偿电路会影 如果电阻接在RT和地之间，WS2910工作在恒定频 率模 响恒定频率模式的LED电流精度。 但是，恒定关断时间 式，上面的公式决定振荡频率；如果电阻接在 RT和Gate 峰值电流控制模式则不存在这 种问题，可以很容易的工 之间，WS2910工作在恒定关断时间模式，上面的公式决 作在占空比大于50%的情 况下，并能提高输入电压抑制， 定关断时间。 使得LED电流不随 输入电压变化而变化。但是，这会导 致变频工作， 且频率范围很大程度上取决于输入和输出 电压变化。XN2910使得这两种工作模式的转换更加简单， GATE输出 WS2910的Gate输出用来驱动外部FET。开关频 率≤100kHz时，推荐使用栅电荷小于25nC的FET； 开 只需改变一个连接端（参考振荡器部分）。 关频率>100kHz时，推荐使用栅电荷小于15nC的 FET。 输入电压调整器 WS2910可直接由VIN端输入电压供电，输入直流电 压范围为8~450V。WS2910的VDD端输出7.5V的恒定电 压，为芯片内部模块供电，还可为控制芯 片所需电阻分压 线性调光 线性调光引脚用来控制LED电流，有两种情况 可 能会使用线性调光引脚。 网络供电。VDD到地必须接一个低 ESR电容，为驱动输出 A、一些情况下，使用内部250mV参考电压时， 要 高频电流提供低阻抗通路。 WS2910还可以工作在VDD所 得到LED电流所需要的RCS精确值不太可能找 到。在这 加电压大于内部 电源电压的情况下，这将关断芯片内部线 种情况下，VDD端的外部分压接入 LD脚， 得到小于 性调整 器。但必须说明的是，VDD端所加外部电压必须超 250mV的电压，此电压与通过RCS得到的 电压一致。 过12V。虽然VIN端的电压上升至450V，但是，实际的最大 5/7 Steady, keep you advance 2910 WS WS2910 B、线性调光用在调节电流，减小LED亮度。 这种 寄生参数。要得 到0 LED电流，可以使用PWMD引脚。 情况下，LD外部可接入0~250mV的电压，来调 节工作时 PWM调光 的LED电流。 当使用内部250mV参考电压调光时，LD可连接 到 在PWMD端施加一低频方波信号，可实PWM 调 光。PWM信号为0时，Gate驱动关断；PWMD信 号为高 VDD。 时，使能Gate驱动。由于PWMD信号不会关 断芯片的其 注意： 虽然LD端可下拉至GND，但是输出电流不会降 它部分，因此WS2910对于PWMD信号 的响应几乎是瞬 至0，这是由于内部420ns的最小开启时间（等于前沿消 间的，所以LED电流的上升和下降斜率仅由电感电流的上 隐时间与输出延时的和）决定的，因此产生 了FET的最 升和下降时间决定。要使 PWM调光失效，使WS2910永 小开启时间420ns，以及LD=GND时， LED电流不会为0。 久有效，将PWMD接 至VDD即可。 此电流还决定于输入电压，电 感值，LED的正向电压以 及电路的 6/7 Steady, keep you advance 2910 WS WS2910 SOP8 Package Outline Dimensions Symbol A A1 b c D E e F H L θ° Dimensions In Milimeters Min Typ. 1.346 0.101 0.406 0.203 4.648 3.810 1.016 1.270 0.381*45° 5.791 0.406 0° Max 1.752 0.254 4.978 3.987 1.524 6.197 1.270 8° Dimensions In Inches Min Typ. 0.053 0.004 0.016 0.008 0.183 0.150 0.040 0.050 0.015*45° 0.228 0.016 0° Max 0.069 0.010 0.196 0.157 0.060 0.244 0.050 8° 7/7 Steady, keep you advance