MB39C604 ASSP LED 照明用 PSR 方式 LED 驱动 IC Data Sheet (Full Production) Notice to Readers: 本手册记载了关于本公司产品的最新技术规格。Spansion Inc.已进入本产品的量产体系,本 手册的下一版本预计不会有大的变动。但是,有可能发生错字或规格的修订,或者关于供应中的有效组合的更 改。 Publication Number MB39C604_DS405-00016 CONFIDENTIAL Revision 3.0 Issue Date February 20, 2015 D a t a S h e e t 关于数据手册的名称的声明 Spansion Inc.以通过开发,认定,初期生产,量产这种产品的寿命周期来告知客户产品信息和本来的规格为目 的,公开以 Advance Information 或者 Preliminary 为名的数据手册。但是,不论任何情况,也请首先确认到手 的是否是最新信息,然后再完成您的设计。Spansion 数据手册的名称如下。请分别确认其内容。 Advance Information Advance Information 是指 Spansion Inc.有一个以上的特定产品正在开发中,并且生产并未开始。带有这个名词 的文档里记载的信息有变动的可能性,根据某些情况,也有可能中止产品的开发。因此,Spansion Inc.在 Advance Information 里记载了以下的条件。 「本手册中,Spansion Inc.以帮助客户对本产品进行测试为目的,记载了正在开发中的一个以上的产品 相关信息。在使用本产品进行设计的时候请先联系本公司。Spansion Inc.保留对本产品在无预告的情况 下有更改或中止的权力。」 Preliminary Preliminary 是指产品开发正在进行,生产合同已经签署。这个名称罗列了产品的生命周期的几个侧面,比如, 在产品认定,初期生产,以及之后的量产前的生产工程里的后续领域等。 Preliminary 的数据手册里记载的技 术规格,在探讨了关于生产的这些侧面后有更改的可能。Spansion Inc.在 Preliminary 里记载了下面的条件。 「本手册记载了关于本公司产品的最新技术。Preliminary 是指产品认定完毕后,开始初期生产的状态。 为了效率和品质的维持,经过必要的生产工程领域后,有更改技术规格的情况,这会在本手册的下一 版本或修正版里修正。」 名称的组合 数据手册中记载了各种名称(Advance Information, Preliminary, Full Production)的产品的组合。在这样的数据手 册中,根据需要,清晰的记载了这些产品以及各自的名称。通常,在首页,订单信息的页面,记载了电气特性 表和交流删除及程序表(表的注解内)的页面就能明白。首页的免责事项里也有提及本声明。 Full Production (无名称) 产品的生产开始后经过一定期间,如果只有微小的更改或基本没有更改的必要的情况,本数据手册里的 Preliminary 名称会被删掉。微小的更改是指,比如速度选项,工作温度范围,封装类型,VIO 电压范围的增加 和删除等,影响可购买的部件番号的订单数的因素等。更改是指,为了简单明了的说明而进行的用语的更改, 错字及错误规格的订正等必要的改动。Spansion Inc.的这类文档里适用以下的条件。 「本手册记载了关于本公司最新技术规格。Spansion Inc.已进入本产品的量产体制,本手册的下一版本 不会有大的变动。但是,错字和规格的修正,又或者关于提供的有效的组合有可能会发生变更。」 如果对于这些数据手册的名称有不明的地方,请咨询最近的销售地点。 2 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 MB39C604 ASSP LED 照明用 PSR 方式 LED 驱动 IC Data Sheet (Full Production) 1. 概要 MB39C604 是一款 LED 照明用的 PSR(初级调制)LED 驱动芯片。在隔离反激式拓扑结构中不使用光耦,采 用初级峰值电流与变压器零能量时间的信息,便能将调制电流传递到次级。利用临界导电模式,也可使用小型 变压器。此外,MB39C604 具有内置调光电路,也可构成对应于 PWM 调光的照明系统。 它最适用于一般照明应用,例如商业与住宅的球泡灯的替换等等。 2. 特長 隔离反激电路中 PSR 拓扑 单次转换中高功率因素(>0.9 : 非调光) 通过检测变压器零能量,高效率(>85% :非调光)、低 EMI PWM 调光 LED 照明 高度可靠的保护功能 − 低压锁存 (UVLO) − 过压保护 (OVP) − 变压器过流保护 (OCP) − 输出短路保护 (SCP) − 过温保护 (OTP) 开关频率设定 : 30kHz ~ 133kHz 输入 VDD 电压范围 : 9V~20V LED 照明应用的输入电压范围 : AC110VRMS, AC230VRMS LED 照明应用的输出功率范围 : 5W~50W 小封装 : SOP-8 (3.9mm × 5.05mm × 1.75mm[最大]) 3. 应用 LED 照明 PWM 调光 LED 照明 电源在线设计仿真 Easy DesignSim 本产品支持基于网络的设计仿真工具。 它可以较容易的选择外部元件,并显示有用的信息。 请访问如下链接: http://www.spansion.com/easydesignsim/ Publication Number MB39C604_DS405-00016 Revision 3.0 Issue Date February 20, 2015 本手册记载了关于本公司最新技术规格。Spansion Inc.已进入本产品的量产体制,本手册的下一版本不会有大的变动。但是,错字和规格的修正,又或者关于提供的有效的组合 有可能会发生变更。 CONFIDENTIAL D a t a S h e e t Table of Contents 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 4 CONFIDENTIAL 概要 ................................................................................................................................................ 3 特長 ................................................................................................................................................ 3 应用 ................................................................................................................................................ 3 引脚配置图 ..................................................................................................................................... 6 引脚功能描述 .................................................................................................................................. 6 框图 ................................................................................................................................................ 7 绝对最大额定值 .............................................................................................................................. 8 推荐工作条件 .................................................................................................................................. 9 电气特性 ....................................................................................................................................... 10 典型特性 ....................................................................................................................................... 12 功能介绍 ....................................................................................................................................... 13 11.1 关于 PSR (Primary Side Regulation)方式 .......................................................................... 13 11.2 PFC (功率因素补偿)功能 ................................................................................................... 14 11.3 调光功能 ......................................................................................................................... 14 11.4 上电时序 ......................................................................................................................... 15 11.5 下电时序 ......................................................................................................................... 16 11.6 IP_PEAK 检测功能 ................................................................................................................. 16 11.7 零电压转换功能 ................................................................................................................. 16 11.8 各种保护功能 ..................................................................................................................... 17 输入输出等效电路图 ..................................................................................................................... 18 电路应用例 ................................................................................................................................... 20 13.1 50W 隔离结构 PWM 调光对应电路 ................................................................................... 20 13.2 5W 非隔离结构 非调光对应电路 ....................................................................................... 26 使用上的注意事项 ......................................................................................................................... 31 订购型号 ....................................................................................................................................... 32 产品标记 ....................................................................................................................................... 33 推荐装配条件 [JEDEC Level3] 无铅 ............................................................................................ 34 17.1 推荐回流条件 ..................................................................................................................... 34 17.2 回流曲线 ......................................................................................................................... 34 封装・外形尺寸图 ......................................................................................................................... 35 主要变更内容 ................................................................................................................................ 36 MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t Figures Figure 4-1 引脚配置图 ................................................................................................................................ 6 Figure 6-1 框图(隔离反激结构) ................................................................................................................... 7 Figure 7-1 容许损耗 .................................................................................................................................... 8 Figure 10-1 典型特性 ................................................................................................................................ 12 Figure 11-1 LED 电流控制工作波形 .......................................................................................................... 13 Figure 11-2 调光曲线 ............................................................................................................................... 14 Figure 11-3 DIM 引脚输入电路 ................................................................................................................. 14 Figure 11-4 上电时 VDD 供给路径 ........................................................................................................... 15 Figure 11-5 上电时工作波形 .................................................................................................................... 15 Figure 11-6 下电时工作波形 .................................................................................................................... 16 Figure 12-1 输入输出等效电路图 .............................................................................................................. 18 Figure 13-1 50W EVB 电路图 .................................................................................................................. 20 Figure 13-2 50W 参考数据 ....................................................................................................................... 22 Figure 13-3 5W EVB 电路图 .................................................................................................................... 26 Figure 13-4 5W 参考数据 ......................................................................................................................... 28 Figure 16-1 产品标记 ............................................................................................................................... 33 Figure 17-1 回流曲线 ............................................................................................................................... 34 Tables Table 5-1 引脚功能描述 ............................................................................................................................. 6 Table 7-1 绝对最大额定值........................................................................................................................... 8 Table 8-1 推荐工作条件 .............................................................................................................................. 9 Table 9-1 电气特性 ................................................................................................................................... 10 Table 11-1 各种保护功能表 ...................................................................................................................... 17 Table 13-1 50W 物料表............................................................................................................................. 21 Table 13-2 5W 物料表............................................................................................................................... 27 Table 15-1 订购型号 ................................................................................................................................ 32 Table 17-1 推荐回流条件 ......................................................................................................................... 34 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 5 D a t a S h e e t 4. 引脚配置图 Figure 4-1 引脚配置图 (俯视图) VDD 1 8 DRV TZE 2 7 GND 6 CS COMP 3 5 ADJ DIM 4 (FPT-8P-M02) 5. 引脚功能描述 Table 5-1 引脚功能描述 引脚序号 引脚符号 I/O 1 VDD - 电源输入引脚。 2 TZE I 变压器零能量检测引脚。 3 COMP O 外部补偿电容连接引脚。 4 DIM I 调光控制引脚。 5 ADJ O Switch-on 定时调整引脚。 6 CS I 变压器初级峰值电流检测引脚 7 GND - 接地引脚 8 DRV O 外部 MOSFET 栅极连接引脚 6 CONFIDENTIAL 功能描述 MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 6. 框图 Figure 6-1 框图(隔离反激结构) February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 7 D a t a S h e e t 7. 绝对最大额定值 Table 7-1 绝对最大额定值 额定值 参数 电源电压 输入电压 输出电压 输出电流 符号 条件 单位 最小 最大 VDD 引脚 -0.3 +25 V VCS CS 引脚 -0.3 +6.0 V VTZE TZE 引脚 -0.3 +6.0 V VDIM DIM 引脚 -0.3 +6.0 V VDRV DRV 引脚 -0.3 +25 V IADJ ADJ 引脚 -1 - mA IDRV DRV 引脚 DC 値 -50 +50 mA - 800 (*1) mW -55 +125 °C VVDD 容许损耗 PD 保存温度 TSTG ESD 电压 1 VESDH 人体模式 -2000 +2000 V ESD 电压 2 VESDC 充电设备模式 -1000 +1000 V Ta≦+25°C - *1: 该数值适用于双层 PCB 板 参考: θja(风速 0m/s): 125°C/W Figure 7-1 容许损耗 1000 Power Dissipation [mW] 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 Ta [°C] 警告: 1. 如在半导体器件上施加的负荷( 电压、电流、温度等) 超过最大额定值,将会导致该器件永久性损坏,因此 任何参数均不得超过其绝对最大额定值。 8 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 8. 推荐工作条件 Table 8-1 推荐工作条件 规格数值 参数 符号 条件 单位 最小 典型 最大 VDD 引脚输入电压 VDD VDD 引脚 9 - 20 V DIM 引脚输入电压 VDIM DIM 引脚 UVLO 触发后 0 - 5 V DIM 引脚输入电流 IDIM DIM 引脚 UVLO 触发前 0 - 2.5 μA TZE 引脚电阻 RTZE TZE 引脚 50 - 200 kΩ ADJ 引脚电阻 RADJ ADJ 引脚 9.3 - 185.5 kΩ COMP 引脚 - 4.7 - μF VDD-GND 引脚间 - 100 - μF -40 - +125 °C COMP 引脚接地电容 CCOMP VDD 引脚电容 CBP 工作结温 Tj - 警告: 1. 为确保半导体器件的正常工作,其须满足所推荐的运行环境或条件。器件在所推荐的环境或条件下运行时, 其全部电气特性均可得到保证。 2. 请务必在所推荐的工作环境或条件范围内使用该半导体器件。 3. 如超出该等范围使用,可能会影响该器件的可靠性并导致故障。 4. 本公司对本数据手册中未记载的使用范围、运行条件或逻辑组合不作任何保证。如果用户欲在所列条件之外 使用器件,请务必事先联系销售代表。 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 9 D a t a S h e e t 9. 电气特性 Table 9-1 电气特性 (Ta = +25°C, VVDD = 12V) 参数 符号 引脚 条件 VTH VDD VTL VDD 开启电流 ISTART VDD 零能量阈值电压 VTZETL 零能量阈值电压 最大 - 12.25 13 13.75 V - 7.55 7.9 8.5 V VVDD =7V - 65 160 μA TZE TZE="H"~"L" - 20 - mV VTZETH TZE TZE="L"~"H" 0.6 0.7 0.8 V VTZECLAMP TZE ITZE=-10μA -200 -160 -100 mV VTZEOVP TZE - 4.15 4.3 4.45 V tOVPBLANK TZE - 0.6 1 1.7 μs TZE 输入电流 ITZE TZE -1 - +1 μA 源电流 ISO COMP - -27 - μA 跨导 gm COMP - 96 - μA/V ADJ 电压 VADJ ADJ 1.81 1.85 1.89 V ADJ 源电流 IADJ ADJ VADJ=0V -650 -450 -250 μA ADJ 时间 TADJ TZE TADJ (RADJ=51kΩ) DRV - TADJ (RADJ=9.1kΩ) 490 550 610 ns 最小开关周期 TSW - 6.75 7.5 8.25 μs 阈值电压 TRANSFORMER ZERO ENERGY DETECTION UVLO 关闭 阈值电压 TZE 钳位电压 OVP 阈值电压 OVP 消隐时间 COMPENSATION ADJUSTMENT OCP 阈值电压 CURRENT OCP SENSE 延迟时间 CS 输入电流 10 CONFIDENTIAL 单位 典型 UVLO 开启 UVLO 规格值 最小 VTZE =5V VCOMP=2V, VCS=0V VDIM=1.85V VCOMP=2.5V, VCS=1V - TZE DRV VOCPTH CS - 1.9 2 2.1 V tOCPDLY CS - - 400 500 ns ICS CS -1 - +1 μA VCS=5V MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t (Ta = +25°C, VVDD = 12V) 参数 符号 端子 DRV 最大电压 VDRVH DRV DRV 最小电压 VDRVL 上升时间 下降时间 条件 規格値 単位 最小 標準 最大 VDD=18V, IDRV=-30mA 7.6 9.4 - V DRV VDD=18V, IDRV=30mA - 130 260 mV tRISE DRV VDD=18V, CLOAD=1nF - 94 - ns tFALL DRV VDD=18V, CLOAD=1nF - 16 - ns 最小上电时间 tONMIN DRV TZE trigger 300 500 700 ns 最大上电时间 tONMAX DRV - 27 44 60 μs 最小下电时间 tOFFMIN DRV - 1 1.5 1.93 μs 最大下电时间 tOFFMAX DRV 270 320 370 μs OTP 阈值 TOTP - - 150 - °C OTP 迟滞 TOTPHYS - - 25 - °C IDIM DIM -0.1 - +0.1 μA VDIMCMPVTH DIM - 135 150 165 mV VDIMCMPHYS DIM - - 70 - mV IVDD(STATIC) VDD - 3 3.6 mA IVDD (OPERATING) VDD - 5.6 - mA DRV OTP DIM 输入电流 DIMMING DIMCMP 阈值电压 DIMCMP 迟滞 POWER SUPPLY CURRENT 电源电流 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL TZE=GND Tj, temperature rising Tj, temperature falling, degrees below TOTP VDIM=5V VVDD=20V, VTZE=1V VVDD=20V, Qg=20nC, fSW=133kHz 11 D a t a S h e e t 10. 典型特性 Figure 10-1 典型特性 12 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 11. 功能介绍 11.1 关于 PSR (Primary Side Regulation)方式 PSR 方式是以二次绕组电流放电时间(TDIS)和开关周期(TSW),一次绕组的峰值电流(IP_PEAK)为基础,来反馈信 息控制 LED 平均电流(ILED)。Figure 11-1 表示稳定状态下的工作波形。IP 代表一次绕组电流,IS 代表二次绕组 电流。ILED 作为二次绕组的平均电流可用下面的公式来表示。 ILED = 1 TDIS × IS_PEAK × 2 TSW 二次绕组峰值电流(IS_PEAK)可用一次绕组峰值电流(IP_PEAK)和一次绕组的匝数(NP)跟二次绕组的匝数(NS)的匝比 (NP/NS)并用下面的公式来表示。 IS_PEAK = NP × IP_PEAK NS 所以,ILED 可用下面的公式来表示。 ILED= TDIS 1 NP × ×IP_PEAK× 2 NS TSW MB39C604 是通过用 TZE 引脚检测 TDIS,用 CS 引脚检测 IP_PEAK 来控制 ILED。误差放大器在 TDIS 期间内让与 IP_PEAK 成比例的 gm 电流流过 COMP 引脚。稳定状态下,这个 gm 电流的平均值等于内部基准电流(ISO),所以 COMP 引脚电压几乎是一定的。 IP_PEAK × RCS × gm × TDIS = ISO × TSW 这儿,gm 是误差放大器跨导,RCS 是感应电阻。最后,ILED 可用下列公式表示。 ILED= 1 NP ISO 1 × × × 2 NS gm RCS Figure 11-1 LED 电流控制工作波形 IP_PEAK System Power supply through Diode Bridge (VBULK) IP IP LP VAUX MB39C604 ADJ IS_PEAK ILED ILED IS TON VD VTZE TZE IS TDIS TSW DRV CS CD RCS TZE threshold VD (VAUX) 1/4 x TRING GND VTZE 1/4 x TRING February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 13 D a t a S h e e t 11.2 PFC (功率因素补偿)功能 开关开启时间(TON)是通过比较 COMP 引脚电压和内部的 SAWTOOTH 波形产生的(Figure6-1 参照)。COMP 电 压根据连接在 COMP 引脚和 GND 间的电容而缓慢变化的,所以 TON 在 AC 线性周期里基本上是保持一定的值。 所以,对于 AC 线性电压(VBULK)的变化,IP_PEAK 是成比例关系的。据此,输入电压 输入电流的位相差能够接 近 0,从而实现高功率。 11.3 调光功能 MB39C604 内置调光对应电路,通过根据输入到 DIM 引脚的电压程度来改变 PSR 部的 ErrAmp 的基准来控制 ILED,实现调光。Figure11-2 表示根据 DIM 引脚的输入电压 ILED 调光情况。 Figure11-3 表示 PWM 调光时的 DIM 引脚输入构成。通过对 PWM 信号分压以及输入平滑的电压到 DIM 引脚, 从而能够构成对应 PWM 调光的调光系统。 Figure 11-2 调光曲线 Figure 11-3 DIM 引脚输入电路 110% 100% 90% 80% ILED ratio 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 VDIM [V] 14 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 11.4 上电时序 如果提供 AC 线电压,通过二极管电桥供给 VBULK 电压,从外置的 BiasMOS 源跟随器提供电流给 VDD 引脚。 (Figure11-4 红色路径) VDD 引脚充电后,电压如果超过阈值电压,内部偏压电路就会开始工作,从而开始调光控制。UVLO 触发后 开始转换。并且这个时候,MB39C604 变成强制开关状态。(TON=1.5μs, TOFF=78μs~320μs)。TZE 引脚的峰值 电压,超过阈值电压(VTZETH =0.7V)的时候,正常工作。转换开始后的 VDD 引脚电压由通过外置二极管(DBIAS) 的变压器绕组(Auxiliary Winding)提供。 (Figure11-4 蓝色路径) 另外,因为 AC 线电压的零交叉点附近 VBULK 电压很低,VBULK 和辅助绕组都不能提供给 VDD 引脚。此期间, 请设定 VDD 引脚电容,注意不要让 VDD 引脚电压低于 UVLO 阈值电压。 BiasMOS 源和 VDD 引脚间的二极管的使用是为了避免 AC 线电压的零交叉点时从 VDD 放电到 VBULK。 Figure 11-4 上电时 VDD 供给路径 Figure 11-5 上电时工作波形 VBULK UVLO Vth = 13V VDD Force switching (TON=1.5us/TOFF=78us~320us) Normal switching Switching start DRV VLED VTZETH = 0.7V TZE February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 15 D a t a S h e e t 11.5 下电时序 如果去除 AC 线电压,VBULK 电压根据开关动作来放电。这时的二次绕组基本没有电流流过,LED 电流因为只 依靠输出电容来供给而降低。提供给 VDD 的电流,因为辅助绕组,源跟随器两方都会没有,VDD 引脚电压 就会降低。VDD 引脚电压如果低于 UVLOV 阈值电压 MB39C604 就会停止工作。 Figure 11-6 下电时工作波形 AC line removed VBULK UVLO Vth = 7.9V VDD Shutdown DRV VLED 11.6 IP_PEAK 检测功能 检测变压器的 1 次绕组的峰值电流(IP_PEAK)。通过连接 CS 引脚和 GND 间的设定电阻(RCS)来设定 ILED。同时, 也可设定过电流保护时的 IP_PEAK 最大值(IP_PEAKMAX)。 RCS 是用变压器 1 次绕组和 2 次绕组的匝比(NP/NS)以及 LED 电流设定值(ILED)并使用下面的公式来设定。 (参 照 11.1) RCS= NP 0.14 × NS ILED 并且 IP_PEAKMAX 使用下面的公式,代入 OCP 阈值电压(VOCPTH)和感应电阻(RCS)来设定。 IP_PEAKMAX = VOCPTH RCS 11.7 零电压转换功能 MB39C604 为了让外部开关 MOSFET 的开关损失最小而内置了零电压转换功能。通过 TZE 引脚和辅助绕组间 连接的分压电阻来检测零交叉点。零能量检测电路能够检测出 TZE 引脚电压低于零能量阈值电压(VTZETL)的时 间。在从这个时间点开始正好延迟了补正时间(tADJ)的时间点上开启驱动。 tADJ 通过在 ADJ 引脚和 GND 引脚间连接一个外置电阻(RADJ)来设定。使用下面的公式并代入开关 MOSFET Drain 寄生电容(CD)和 1 次绕组电感(LP)来计算 tADJ tADJ = π LP × CD 2 代入 tADJ, RADJ 可用如下方程式设定。 RADJ [kΩ]=0.0927 × tADJ [ns] 16 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 11.8 各种保护功能 低压锁存保护(UVLO) 低压锁存保护(UVLO)是在 VVDD 启动并且由 VVDD 瞬间降低造成的故障期间,防止 IC 在过渡状态中的故障并 且保护系统免受破坏和恶化。UVLO 比较器检测到 VDD 引脚电压减少到 UVLO 阈值电压以下,然后 DRV 引 脚降低到“L”并停止开关。当 VVDD 上升到超过 UVLO 阈值电压以上时自动的恢复到正常工作。(自动恢复) 过压保护(OVP) 当 LED 脱落时的开路保护。保护次级侧各部件由于输出电压的上升而承担过大的应力电压。输出过电压检测 是通过监视 TZE 引脚电压来检测的。因为次级侧电流供给时,TZE 引脚和输出电压成比例关系。TZE 引脚电 压超过过电压检测电路的阈值电压期间达到转换周期的 3 周以上的时候,降低 DRV 引脚输出到"L"水平,转换 停止(latch 停止)。VDD 引脚电压低于 UVLO 电压时,解除 Latch。 过流保护(OCP) 过流保护(OCP)避免电感或变压器饱和。OCP 限制外置开关 MOSFET 的漏电流。当 CS 引脚的电压达到 OCP 阈值电压时,直接将 DRV 引脚降到"L"水平终止转换。在 TZE 引脚上再次检测到零交叉后,DRV 引脚变成"H" 并且下一个转换周期开始。 输出短路保护(SCP) 保护变压器和次级侧二极管避免 LED 连接引脚短路时的过大电流应力。由于短路输出电压降低,TZE 引脚电 压没能达到阈值电压以上的时候,COMP 电压到 1.5V 时一直放电,并转移到 TON=1.5μs/TOFF=78μs~320μs 的 低频率模式。 过温保护(OTP) 过温保护是避免 IC 过热损坏的功能。当结温达到+150°C 时,降低 DRV 引脚到"L"水平停止转换。结温降低到 +125°C 时再重新恢复。(自动恢复) Table 11-1 各种保护功能表 功能 正常工作 低压锁存保护 (UVLO) 过压保护 (OVP) 过流保护 (OCP) 短路保护 (SCP) 过温保护 (OTP) 引脚工作 恢复条件 备注 Active - - - L VDD < 7.9V VDD > 13V Auto Restart Active TZE > 4.3V Active CS > 2V Cycle by cycle Auto Restart Active TZE (peak) < 0.7V TZE (peak) > 0.7V Auto Restart Active Tj > +150°C Tj < +125°C Auto Restart COMP ADJ Active Active L L L L Active L 1.5V 固定 Active 1.5V 固定 1.5V 固定 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 检测条件 DRV VDD < 7.9V → VDD > 13V Latch off 17 D a t a S h e e t 12. 输入输出等效电路图 Figure 12-1 输入输出等效电路图 引脚序号 引脚名 2 TZE 3 COMP 4 DIM 5 ADJ 18 CONFIDENTIAL 等效电路图 MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 引脚序号 引脚名 6 CS 8 DRV February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 等效电路图 19 20 CONFIDENTIAL GND VDIM Neutral R10 C12 C1 C13 + R7 R9 VR1 F1 C14 ZD2 D5 R4 L1 R20 R5 BR1 R8 4 DIM 3 COMP 2 TZE M1 ZD1 R1 1 VDD C16 - + MB39C604 Line ADJ 5 CS 6 GND 7 DRV 8 Q2 C2 L3 R13 R21 R22 Q1 D3 R3 R14 C8 6 3 5 2 1 C9 T1 8,9 11,12 C3 D2 C4 C5 C6 + + C7 + R15 LED- LED+ D a t a S h e e t 13. 电路应用例 13.1 50W 隔离结构 PWM 调光对应电路 Input: AC85VRMS~265VRMS, Output: 1.5A/27V~36V Figure 13-1 50W EVB 电路图 MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t Table 13-1 50W 物料表 No. PART No. VENDOR 1 COMPONENT M1 Driver IC for LED Lighting, SO-8 DESCRIPTION MB39C604 Spansion 2 Q1 MOSFET, N-channel, 800V, 5.5A, TO-220F FQPF8N80C Fairchild 3 Q2 MOSFET, N-channel, 600V, 2.8A, TO-251 FQU5N60C Fairchild 4 BR1 Bridge rectifier, 3A, 600V, GBU-4L GBU4J Fairchild 5 D2 Diode, ultra fast rectifier, 10A, 200V, TO-220F FFPF10UP20S Fairchild 6 D3 Diode, fast rectifier, 1A, 800V, DO-41 UF4006 Fairchild 7 D5 Diode, 200mA, 200V, SOT-23 MMBD1404 Fairchild 8 ZD1 Diode, Zener, 20V, 500mW, SOD-123 MMSZ20T1G ON Semiconductor 9 ZD2 Diode, Zener, 18V, 500mW, SOD-123 MMSZ18T1G ON Semiconductor 10 T1 Transformer, 200μH, Np/Ns=3.5/1 Np/Na=7/1 PQ-2625 - LF2429NP-T473 Sumida RCH1216BNP-102K Sumida 11 L1 Common mode choke, 47.0mH 12 L3 Inductor, 1.0mH, 0.65A, 0.9Ω, ϕ12.5 × 16.0 13 C1 Capacitor, X2, 305VAC, 0.1μF B32921C3104M EPCOS 14 C2 Capacitor, polyester film, 220nF, 400V, 18.5 × 5.9 ECQ-E4224KF Panasonic 15 C3, C4 Capacitor, ceramic, 10μF, 50V, X7S, 1210 C3225X7S1H106K250AB TDK 16 C5, C6, C7 Capacitor, aluminum electrolytic, 470μF 50V, ϕ10.0 × 20 EKMG500ELL471MJ20S NIPPON-CHEMI-CON 17 C8 Capacitor, ceramic, 33nF, 250V, 1206 C3216X7R2E333K160AA TDK 18 C9 Capacitor, ceramic, 2.2nF, X1/Y1 radial DE1E3KX222M muRata 19 C12, C16 Capacitor, ceramic, 0.1μF, 25V, 0603 - - 20 C13 Capacitor, aluminum, 47μF, 25V - - 21 C14 Capacitor, ceramic, 4.7μF, 16V, 0805 - - 22 R1 Resistor, chip, 1.00MΩ, 1/4W, 1206 - - 23 R3, R21 Resistor, 100kΩ, 2W - - 24 R4 Resistor, chip, 68kΩ, 1/10W, 0603 - - 25 R5 Resistor, chip, 1.0MΩ, 1/10W, 0603 - - 26 R7 Resistor, chip, 10Ω, 1/8W, 0805 - - 27 R8 Resistor, chip, 22Ω, 1/10W, 0603 - - 28 R9 Resistor, chip, 91kΩ, 1/10W, 0603 - - 29 R10 Resistor, chip, 24kΩ, 1/10W, 0603 - - 30 R13 Resistor, chip, 27kΩ, 1/10W, 0603 - - 31 R14, R22 Resistor, chip, 0.68Ω, 1/4W, 1206 - - 32 R15 Resistor, chip, 30kΩ, 1/10W, 0603 - - 33 R20 Resistor, chip, 100kΩ, 1/10W, 0603 - - 34 VR1 Varistor, 275VAC, 7mm DISK ERZ-V07D431 Panasonic 35 F1 Fuse, 2A, 300VAC 3691200000 Littelfuse Spansion : Fairchild : Spansion Inc. Fairchild Semiconductor International, Inc. On Semiconductor : ON Semiconductor Sumida : 胜美达集团株式会社 EPCOS : EPCOS AG Panasonic : Panasonic Corporation TDK : TDK 株式会社 NIPPON-CHEMI-CON : 日本佳美工株式会社 muRata : 株式会社村田制作所 Littelfuse : Littelfuse, Inc. February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 21 D a t a S h e e t Figure 13-2 50W 参考数据 Efficiency Power Factor VDIM=3.3V, LED: OSW4XAHDE1E VDIM=3.3V, LED: OSW4XAHDE1E 1.00 95.0% 0.95 90.0% 0.90 85.0% 0.85 Efficiency [%] 100.0% PF 80.0% 75.0% 0.75 70.0% 0.70 50Hz 65.0% 60.0% 0.80 60Hz 80 120 50Hz 0.65 160 200 240 0.60 280 60Hz 80 120 200 Line Regulation Load Regulation VDIM=3.3V, LED: OSW4XAHDE1E VDIM=3.3V 1700 1700 1650 1650 1600 1600 1550 1550 1500 1450 240 280 34 36 1500 1450 1400 1400 220V/50Hz 50Hz 1350 1300 160 VIN [VRMS] IOUT [mA] IOUT [mA] VIN [VRMS] 1350 60Hz 80 120 160 200 VIN [VRMS] 22 CONFIDENTIAL 240 280 1300 100V/60H 26 28 30 32 VOUT [V] MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t Output Ripple Waveform Switching Waveform VIN=100VRMS / 60Hz VIN=100VRMS / 60Hz VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VBULK(BR1+) VSW(Q1 Drain) VOUT IOUT IOUT Turn-On Waveform Turn-Off Waveform VIN=100VRMS / 60Hz VIN=100VRMS / 60Hz VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VBULK(BR1+) VBULK(BR1+) VDD(M1 VDD) VDD(M1 VDD) VOUT VOUT IOUT February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL IOUT 23 D a t a S h e e t Output Ripple Waveform Switching Waveform VIN=220VRMS / 50Hz VIN=220VRMS / 50Hz VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VBULK(BR1+) VSW(Q1 Drain) VOUT IOUT IOUT Turn-On Waveform Turn-Off Waveform VIN=220VRMS / 50Hz VIN=220VRMS / 50Hz VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VDIM=3.3V, LED:OSW4XAHDE1E VBULK(BR1+) VBULK(BR1+) VDD(M1 VDD) VDD(M1 VDD) VOUT VOUT IOUT 24 CONFIDENTIAL IOUT MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t Dimming Curve Dimming Curve VIN=100VRMS / 60Hz VIN=220VRMS / 50Hz LED: OSW4XAHDE1E LED: OSW4XAHDE1E 100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 IOUT [%] 110 IOUT [%] 110 50 40 30 50 40 30 20 0V→3.3V 20 0V→3.3V 10 3.3V→0V 10 3.3V→0V 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 VDIM [V] 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 VDIM [V] Total Harmonic Distortion (THD) VDIM=3.3V, LED: OSW4XAHDE1E 20 18 16 14 THD [%] 12 10 8 6 4 50Hz 2 60Hz 0 80 120 160 200 240 280 VIN [VRMS] February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 25 D a t a S h e e t 13.2 5W 非隔离结构 非调光对应电路 Input: AC85VRMS~145VRMS, Output: 70mA/67V~82V Figure 13-3 5W EVB 电路图 26 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t Table 13-2 5W 物料表 No. PART No. VENDOR 1 COMPONENT M1 Driver IC for LED Lighting, SO-8 DESCRIPTION MB39C604 Spansion 2 Q1 MOSFET, N-channel, 600V, 2.8A, TO-251 FQU5N60C Fairchild 3 BR1 Bridge rectifier, 1A, 600V, Micro-DIP MDB6S Fairchild 4 D1 Diode, ultra fast rectifier, 1A, 600V, SMA ES1J Fairchild 5 D2 Diode, 200mA, 200V, SOT-23 6 ZD1 Diode, Zener, 18V, 500mW, SOD-123 7 T1 Transformer, Lp= 430μH, Np/Na=5.33/1 8 L1 Inductor 470μH 0.31A ϕ7.2mm × 10.5mm 22R474C muRata 9 C1 Capacitor, polyester film, 100nF, 630V, 18.5 × 6.3 ECQ-E6104KF Panasonic 10 C2 Capacitor, polyester film, 100nF, 250V, 7.9 × 5.9 ECQE2104KB Panasonic MMBD1404 Fairchild MMSZ18T1G ON Semiconductor EE808 - 11 C3 Capacitor, aluminum electrolytic, 100μF 100V, ϕ10.0 × 20 EKMG101ELL101MJ20S NIPPON-CHEMI-CON 12 C4 Capacitor, ceramic, 0.1μF, 25V, 0603 - - 13 C5 Capacitor, aluminum, 47μF, 25V - - 14 C6 Capacitor, ceramic, 4.7μF, 16V, 0805 - - 15 C7 Capacitor, ceramic, 0.1μF, 25V, 0603 - - 16 R1 Resistor, 510Ω, 1/2W - - 17 R2 Resistor, chip, 10Ω, 1/8W, 0805 - - 18 R3 Resistor, chip, 110kΩ, 1/10W, 0603 - - 19 R4 Resistor, chip, 30kΩ, 1/10W, 0603 - - 20 R5 Resistor, chip, 22kΩ, 1/10W, 0603 - - 21 R6 Resistor, 2Ω, 1W - - 22 R7 Resistor, chip, 100kΩ, 1/10W, 0603 - - 23 R8 Resistor, 47kΩ, 2W - - Spansion Fairchild On Semiconductor Panasonic NIPPON-CHEMI-CON muRata : : : : : : Spansion Inc. Fairchild Semiconductor International, Inc. ON Semiconductor Panasonic Corporation 日本佳美工株式会社 株式会社村田制作所 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 27 D a t a S h e e t Figure 13-4 5W 参考数据 Efficiency Power Factor LED: 27pcs in series LED: 27pcs in series 1.00 95.0% 0.95 90.0% 0.90 85.0% 0.85 Efficiency [%] 100.0% PF 80.0% 0.80 75.0% 0.75 70.0% 0.70 50Hz 65.0% 60.0% 80 90 100 50Hz 0.65 60Hz 110 120 130 140 0.60 150 60Hz 80 90 100 110 VIN [VRMS] 150 80 70 80 60 75 50 IOUT [mA] IOUT [mA] 140 VIN=100VRMS LED:27pcs in series 85 70 65 40 30 20 60 50Hz 55 50 130 Load Regulation Line Regulation 90 120 VIN [VRMS] 80 90 100 110 120 VIN [VRMS] 28 CONFIDENTIAL 50Hz 10 60Hz 130 140 150 0 60Hz 65 70 75 80 85 VOUT [V] MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t Output Ripple Waveform Switching Waveform VIN=100VRMS / 50Hz VIN=100VRMS / 50Hz LED:27pcs in series LED:27pcs in series VBULK(BR1+) VSW(Q1 Drain) VOUT IOUT IOUT Turn-On Waveform Turn-Off Waveform VIN=100VRMS / 50Hz VIN=100VRMS / 50Hz LED:27pcs in series LED:27pcs in series VBULK(BR1+) VBULK(BR1+) VDD(M1 VDD) VDD(M1 VDD) VOUT VOUT IOUT February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL IOUT 29 D a t a S h e e t Total Harmonic Distortion (THD) LED: 27pcs in series 20 18 16 14 THD [%] 12 10 8 6 4 50Hz 2 0 60Hz 80 90 100 110 120 130 140 150 VIN [VRMS] 30 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 14. 使用上的注意事项 设定条件不可超过最大额定值。 超过最大额定值使用的时候有可能造成 LSI 的永久损坏。 另外,正常工作时,希望在推荐工作条件下使用,超过此条件使用时有可能对 LSI 的可靠性带来不良影响。 请在推荐工作条件下使用。 推荐工作条件是确保 LSI 正常工作的推荐值。 在推荐工作条件范围内以及各项目条件栏的条件下,电气特性的规格值都可得到保证。 关于基板的接地,按照通用阻抗设计。 请采取防静电措施。 使用已采取防静电措施的容器或具有导电性的容器存放半导体。 保管,搬运贴片后的电路板时,使用导电性包装袋或容器。 请将工作台,工具盒测量仪器接地。 在操作人员和接地之间,串联 250 kΩ~1 MΩ 电阻后接地。 不可施加负电压。 施加-0.3V 以下的负电压时,可能会使 LSI 的寄生晶体管启动并导致误动作。 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 31 D a t a S h e e t 15. 订购型号 Table 15-1 订购型号 型号 封装 MB39C604PNF-G-JNEFE1 包装形态 压花 8-pin plastic SOP (FPT-8P-M02) MB39C604PNF-G-JNE1 32 CONFIDENTIAL 管状 MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 16. 产品标记 Figure 16-1 产品标记 INDEX February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL Lead-free version 33 D a t a S h e e t 17. 推荐装配条件 [JEDEC Level3] 无铅 17.1 推荐回流条件 Table 17-1 推荐回流条件 项目 内容 方法 IR(红外回流) / 对流 次数 连续 3 次 开封前 请在生产后两年内使用 7 天内 从开封到回流 车间寿命 请在烘烤(125°C+/-3°C for 24hrs+2hrs/-0hrs)后 7 日内使用。(请记住烘烤 2 万一超过车间寿命期间 * 保管条件 次) 5°C ~ 30°C,60%RH 以下 (尽量在要求的 范围内低湿度) *: 考虑到卷装料产品,烘烤时请将产品转移到隔热托盘里。 也请在烘烤过程中防止变形和 ESD 损坏。 17.2 回流曲线 Figure 17-1 回流曲线 260°C Max. (J-STD-020D) TL to TP : Ramp Up Rate 3°C/s Max. TS : Preheat & Soak 150 to 200°C, 60 to 120s TP - tP : Peak Temperature 260°C Down, within 30s TL - tL : Liquidous Temperature 217°C, 60 to 150s TP to TL : Ramp Down Rate 6°C/s Max. Time 25°C to Peak 8min Max. Temperature on the top of the package body is measured. 34 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t 18. 封装・外形尺寸图 8-pin plastic SOP Lead pitch 1.27 mm Package width× package length 3.9 mm × 5.05 mm Lead shape Gullwing Sealing method Plastic mold Mounting height 1.75 mm MAX Weight 0.06 g (FPT-8P-M02) 8-pin plastic SOP (FPT-8P-M02) Note 1) *1 : These dimensions include resin protrusion. Note 2) *2 : These dimensions do not include resin protrusion. Note 3) Pins width and pins thickness include plating thickness. Note 4) Pins width do not include tie bar cutting remainder. +0.25 +.010 *1 5.05 –0.20 .199 –.008 8 +0.03 0.22 –0.07 +.001 .009 –.003 5 *23.90±0.30 6.00±0.20 (.154±.012) (.236±.008) Details of "A" part 45° 1.55±0.20 (Mounting height) (.061±.008) 0.25(.010) 0.40(.016) 1 "A" 4 1.27(.050) 0.44±0.08 (.017±.003) 0.13(.005) M 0~8° 0.50±0.20 (.020±.008) 0.60±0.15 (.024±.006) 0.15±0.10 (.006±.004) (Stand off) 0.10(.004) C 2002-2012 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED F08004S-c-5-10 February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL Dimensions in mm (inches). Note: The values in parentheses are reference values. 35 D a t a S h e e t 19. 主要变更内容 页码 章节 变更位置 Revision 2.0 - - Initial release Revision 3.0 8 7. 绝对最大额定值 删除 Table 7-1 的 ESD 电压(Machine Model) - 产品标签 删除产品标签项目 17. 推荐装配条件 [JEDEC Level3] 无铅 把推荐条件从 3 条件改为 1 条件"JEDEC LEVEL3" 34 36 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 37 D a t a S h e e t 38 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015 D a t a S h e e t February 20, 2015, MB39C604_DS405-00016-3v0-Z CONFIDENTIAL 39 D a t a S h e e t 书末出版说明 本文档介绍的产品,其设计、开发和制造均基于一般用途,包括但不限于普通工业使用、普通办公使用、个人使用及家庭使用, 不应用于:(1) 存在严重风险或危险,除非能够保证极高的安全性,否则可能对公众造成严重影响,甚至可能直接造成死亡、 人员伤害、物品损坏或其他损失的用途(如核设施的核反应控制、飞机飞行控制、空中交通控制、公共交通控制、医学生命支 持系统、武器系统的导弹发射控制),或者(2) 不允许出现故障的用途(如潜艇中继器和人造卫星)。请注意,对于您和 / 或任 何第三方由于将产品用于上述用途而造成的任何索赔和损失,Spansion 不承担任何责任。任何半导体设备都可能发生故障。您 必须在自己的设施和装置中加入安全设计措施,如冗余、防火、防止电流过载及其他异常运行情形等,以防由于此类故障而造 成伤害、损坏或损失。如果根据日本 Foreign Exchange and Foreign Trade Law、美国 US Export Administration Regulations 或其 他国家(地区)的适用法律的规定,本文档中介绍的任何产品是在出口方面受到特别限制的商品或技术,则这些产品的出口必 须预先得到相关政府的许可。 商标和声明 本文档的内容如有变更,恕不另行通知。本文档可能包含 Spansion 正在开发的 Spansion 产品的相关信息。 Spansion 保留变 更任何产品或停止其相关工作的权利,恕不另行通知。本文档中的信息 “ 按原样 ” 提供,对于其精确性、完整性、可操作性、 对特定用途的适用性、适销性、不侵犯第三方权利等不提供任何担保或保证,也不提供任何明确的、隐含的或法定的其他担保。 对于因使用本文档中的信息而造成的任何形式的任何损失,Spansion 不承担任何责任。 版权所有© 2014-2015 Spansion 保留所有权利。Spansion®、Spansion 标识、MirrorBit®、MirrorBit® Eclipse™、ORNAND™ 以及它们的组合,是 Spansion LLC 在美国和其他国家(地区)的商标和注册商标。使用的其他名称只是一般性参考信息,可 能是其各自所有者的商标。 40 CONFIDENTIAL MB39C604_DS405-00016-3v0-Z, February 20, 2015