WS9224 Product Description 隔离双绕组 PSR LED 恒流驱动芯片 特点 概述 内置 650V 高压功率 MOSFET 原边反馈，断续模式工作 超宽输出电压范围 85V-265V 全范围交流电压输入的双绕组 PSR LED 恒流电 优异的线电压/负载调整率 源系统。 LED 开路/短路保护 逐周期初级侧峰值电流保护功能 智能温度控制技术，避免高温灯闪 WS9224 是一款高精度的 LED 恒流驱动芯片，适合于 WS9224 内部集成 650V 功率 MOSFET，只需要很少 的外围元件，即可实现优异的恒流特性。 WS9224 芯片内带有高精度的电流取样电路，同时采用 了先进的恒流控制技术，实现高精度的 LED 恒流输出和优 异的线性调整率。芯片工作在电感电流断续模式，系统输出 电流不随电感量和 LED 工作电压的变化而变化，实现优异 的负载调整率。 应用领域 WS9224 配合双绕组变压器，可以有效简化设计，降低 LED 面板灯 LED 轨道灯 LED 吸顶灯 LED 投光灯 系统成本。 WS9224 内部采用了独特的智能温度控制，彻底解决 高温时灯闪的问题。 WS9224 具有多重保护功能，包括 LED 开路/短路保 护、电流采样电阻短路保护。 WS9224 提供 7-Pin 的 SOP7 封装。 典型应用图 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 1228 WS9224 Product Description 引脚定义与器件标识 WS9224 提供了 7-Pin 的 SOP7 封装和 8-Pin DIP8 封装，顶层如下图所示： WS9224S7P：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 VCC 芯片电源端 2,3 NC 悬空 4 CS 电流采样端，接电流检测电阻到地 5,6 DRAIN 内部功率管漏端 7 GND 芯片地 电路内部结构框图 订购信息 WINSEMI 封装形式 芯片表面标识 采购器件名称 7-Pin SOP-7, Pb-free WS9224S7P WS9224S7P MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 2/7 WS9224 Product Description 推荐应用功率范围 型号 封装形式 WS9224 SOP7 输入电压范围 最大输出功率 单电压（175VAC-264VAC） <12W 全电压（90VAC-264VAC） <8W 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 -0.3~650 V ICC_MAX 最大电源电流 2.5 mA VCS CS 电流采样端电压 -0.3~7 V SOP7 封装 PDMAX 功耗（注 2） 0.6 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℃。 电气特性参数 条件：TA=25℃，VCC=15V（除非特别注明） symbol parameter Test condition VCC_CLAMP VCC 嵌位电压 1mA UVLO_off Min Typ Max Unit 电源部分 17.8 18.8 19.8 V 芯片启动电压 14.3 15.3 16.3 V UVLO_on VDD 欠压保护 9 9.5 10 V Ist 启动电流 VCC= 13V 150 205 250 uA Iop 工作电流 Fop=70KHz 140 uA 电流检测部分 Vcs_th 电流检测阈值 390 400 410 mV TLEB 前沿消隐时间 350 ns TDELAY 芯片关断延迟 200 ns Toff_max 最大消磁时间 310 us Toff_min 最小消磁时间 3.5 us Ton_max 最大导通时间 100 us Tovp OVP 时次边消磁时间 7 us Rds_on 功率管导通阻抗 8 BVdss 功率管的击穿电压 Idss 功率管漏电流 内部驱动部分 功率管 9.5 650 Ω V 1 uA 过温保护 TREG 150 过热调节温度 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI ℃ MICROELECTRONICS 3/7 WS9224 Product Description 功能描述 度的电阻。 WS9224 是一款专为 LED 照明设计的恒流驱动芯片，应 输出电流按（3）式设定： 用 于 原 边 反 馈 LED 电 源 系 统 。 它 内 部 集 成 650V 功 率 IO MOSFET，并且采用先进的恒流控制方法，只需要很少的外围 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 其中， N P ：变压器初级绕组匝数； N S ：变压器次级组 I PKP ：变压器初级绕组峰值电流。 匝数； 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 续流二极管 VCC电压达到芯片开启阈值时，芯片开始工作。WS9224内部 MOSFET导通时，二极管将承受的反向电压按式（4）设定： 将VCC电压箝位到18.8V。芯片正常工作时，需要的VCC电流 VDIODE VIN 极低，所以无需辅助绕组供电。 系统启动电流的典型值为 205uA（最大值为 250uA）。例 如当使用在 85VAC—264VAC 时，启动电阻应按式（1）设定： Rst Vin _ min 1.414 I st _ max （3） 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。 85V 1.414 480 K （1） 250uA 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二 启动电阻建议采用两颗 1206 封装的贴片电阻串联使用。 极管。 VCC 电容的选取 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 输入电解电容耐压必须考虑输入电压，常用的是400V。 板的时候，要尽可能贴近芯片放置。 通常，输入电解电容的容量设计可以采用如下的经验公式： 推荐Vcc采用1uF或以上容量的电容。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， 176Vac~264Vac：1W 输出选用0.5uF输入电解电容 容量的稳定性。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 输出电容 Vcc漏电，从而导致芯片启动不了的现象。请务必在布板和生 推荐使用电解电容，稳定的容量可以提高电源效率，改善 产过程中加以严格的控制。 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。 恒流控制，输出电流设计 WS9224 采用专利的恒流控制方法，只需要很少的外围元 变压器感量设计 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 为了彻底解决客户遇到的外置OVP设定电阻受到潮湿，污 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， 功率管关断。CS 比较器的输出还包括一个 350ns 的前沿消隐 时间。 渍等影响，出现闪灯的故障。WS9224将OVP的保护时间固化在 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的 OVP电压。 通常，建议开路保护电压 VOVP ，设定为最大带载电压的 变压器初级绕组峰值电流的按式（2）来设定： I PKP 90Vac~264Vac: 1W 输出选用1uF输入电解电容 1.3-1.5倍以上。 400 (mA) RCS （2） 变压器初级感量按式（5）来设定： LP 其中， RCS ：电流检测电阻。 N PS VOVP 7uS I PKP （5） 为了保证系统的恒流精度，建议采样电阻 Rcs 选用 1%精 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 4/7 WS9224 Product Description 其中，N PS ：初次级绕组的匝数比；VOVP ：设定的OVP PCB 设计 在设计 WS9224 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 WS9224 内置线电压补偿功能，使得 LED 电流在全电压 功率环路的面积：减小功率环路的面积，如输入电容，变 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、 流精度。 次级二极管、输出电容的环路面积，以减小 EMI 辐射。 DRAIN 脚：增加此引脚的铺铜面积以提高芯片散热。 输出短路保护 WS9224 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。 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 5/9 WS9224 Product Description 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 θ1 θ3 R1 Winsemi 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 WINSEMI 0.40 MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI 0.80 MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI 0.016 MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS 0.031 WINSEMI MICROELECTRONICS 6/7 WS9224 Product Description 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 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 5/9