WS3413 Product Description WS3413 有源 PFC 非隔离降压型 LED 驱动器 特点 概述 WS3413 是一款专用于 LED 的有源 PFC 非隔离降压型恒 内置550V功率MOSFET 高PF值，低THD 流驱动集成电路，系统工作在谷底开关模式，转换效率高， PF 谷底开关，高效率 高，易过 EMI，输出电流自动适应电感量的变化和输出电压的 无需辅助线圈供电 变化，从而真正实现了恒流驱动 LED。 外围元件少 自动补偿电感的感量变化 自动适应输出电压变化 芯片过温保护采用智能温控技术 LED短路保护 LED开路保护 DIP7/SOP8封装 WS3413 芯片内部集成 550V 功率 MOSFET,外围只需要 很少的器件就可以达到优异的恒流输出。 WS3413 内部集成了丰富的保护功能，包括 LED 开路保 护，短路保护，逐周期电流保护，智能温控技术和软启动等。 WS3413 具有极低的启动电流和工作电流，可在全电压交 流输入（85VAC~265VAC）范围内高效驱动 LED。 WS3413 提供 8-Pin 的 SOP-8,7-Pin 的 DIP-7 封装。 应用领域 LED 大功率球泡灯 / PAR灯 LED 大功率筒灯 / 玉米灯 LED 日光灯 典型应用图 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS Copyright@Winsemi Microelectronics Co., Ltd., All right reserved WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 1028 WS3413 Product Description 引脚定义与器件标识 WS3413 提供了 8-Pin 的 SOP-8 封装,7-Pin 的 DIP-7 封装，顶层如下图所示： WS3413S8P：Product Code A：产品编码 X：内部代码 BCY：内部品质管控代码 YMX：D/C WS3413D7P：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 COMP 1 环路补偿端，接电容到地 GND 2 芯片地 VCC 3 芯片电源端 FB 4 反馈信号输入 D 5/6 内部高压 MOS 管的漏极 CS 7 电流采样端与内部高压 MOS 管源极 CS/NA 8 电流采样端与内部高压 MOS 管源极 电路内部结构框图 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 2/9 WS3413 Product Description 订购信息 封装形式 芯片表面标识 采购器件名称 8-Pin SOP-8, Pb-free WS3413S8P WS3413S8P 7-Pin DIP-7, Pb-free WS3413D7P WS3413D7P 推荐应用功率 型号 封装形式 WS3413S8P SOP8 WS3413S8P DIP7 输入电压 最大输出功率 单电压（175VAC-264VAC） 80V/240mA 全电压（90VAC-264VAC） 60V/240mA 单电压（175VAC-264VAC） 120V/240mA 全电压（90VAC-264VAC） 80V/240mA 极限参数 符号(symbol) 参数（parameter） 极限值 单位（unit） VCC 电源电压输入 -0.3~8 V VD 内部功率管的漏端电压 -0.3~550 V VCS CS 电流采样端电压 -0.3~7 V VFB 反馈电压输入 -0.3~7 V VCOMP 环路补偿脚电压 -0.3~7 V PDMAX 功耗 0.9 W 最大工作结温 160 ℃ -55~150 ℃ TJ TSTG 最小/最大储藏温度 注意：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。 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 3/9 WS3413 Product Description 电气特性参数(若无特殊说明，TA=25℃，VCC=8V) 符号 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源供电部分 Vcc_clamp VCC 钳位电压 7.5 Icc_clamp VCC 钳位电流 VCC_ST 芯片启动电压 VCC 上升 Vuvlo_HYS 欠压保护迟滞 VCC 下降 Ist 启动电流 VCC<VCC_ST-0.5V Iop 工作电流 8.0 8.5 5 7.07 V mA 7.57 8.07 1.32 V V 70 100 uA 400 uA 1 V 电流采样部分 Vocp 过流保护阈值 TLEB 电流采样消隐时间 350 ns Td 关断延迟 200 ns 环路补偿 VREF 内部基准电压 194 200 206 mV VCL Comp 下钳位电压 1.5 V VCH Comp 上钳位电压 4 V TOFF_MIN 最小退磁时间 3 us TON_MAX 最大开通时间 20 us 内部驱动 反馈输入部分 VFB OVP 阈值电压 1.6 V VZCD 过零点检查阈值 0.2 V 高压功率管部分 RDSON 高压 MOS 导通电阻 VDS MOS 漏源击穿电压 2.8 3.5 550 Ω V 过温保护 TSD 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 4/9 WS3413 Product Description 功能描述 可实现高精度的恒流输出。系统实时连续检测电感上的峰值电 流，CS端连接芯片内部，并与内部200mV的电压进行比较， WS3413是有源PFC非隔离降压型恒流驱动集成电路,内 通过运放产生相应的COMP电压，从而调节导通时间，使得 部集成高压550V MOSFET,采用DIP-7/SOP-8封装, WS3413 CS的平均值在系统稳定后等于200mv，此外CS内部还设置了 采用谷底开关模式,自适应电感感量和输出电压的变化,只需要 1V的逐周期过流保护阈值。 很少的外围器件来实现恒流驱动LED。 LED输出电流按式（4）设定： IO 启动 VCS 200mV RCS Rcs （4） 在系统上电后，母线电压通过启动电阻给 VCC 引脚的电 其中，RCS 为电流检测电阻阻值。为了保证系统的恒流 容充电，当 VCC 电压上升到启动阈值电压后，芯片内部控制 电路开始工作；系统启动电流很低，典型值为 70uA（最大值 精度，建议采样电阻 Rcs 选用 1%精度的电阻。 为 100uA ）， 为 了 保 证 设 计 系 统 全 电 压 应 用 （ 85VAC — COMP 电容的选取 264VAC）时，启动电阻应按式（1）设定： Rst Vin _ min I st _ max COMP 电容是作为内部控制环路的一部分。布板的时候， 85V 850 KΩ 100uA （1） 要尽可能贴近芯片放置。通常，COMP电容越大，PF值会更 高，THD会更低，但是电路的启动能力会越弱。 其中，启动电阻建议采用两颗 1206 封装贴片电阻串联使 用。 通常，如果选用MLCC作为COMP电容，推荐选取值为： 1uF/X7R/16V。 另外，由于MLCC体积小，材质脆等特点，容易出现由于 芯片供电 WS3413 启动后，通常是通过输出电压通过整流二极管 和限流电阻给芯片供电。为了确保高温下不会应供电不足而出 现闪烁，整流二极管必须选用超快恢复二极管（例如ES1J）。 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程中加以 严格的控制。 限流电阻R 按式（2）设定： R (1 D) * 输出开路保护 VLED 9 400uA （2） 当FB端电压大于1.6V(典型值)，WS3413会自动判断为输 其中D为占空比，400uA为芯片正常工作电流，Vled为输 设定： 出负载电压，该限流电阻功耗按式（3）来设定： (V 9) 2 PR LED *(1 D) R 出过压保护，系统会进入打嗝模式，输出过压保护电压按式(5) VOVP 1.6 （3） RFBH RRFBL RFBL （5） 其中，RFBH：FB PIN 上偏置电阻，建议选用两颗 0805 通常，建议采用两颗 1/4W 电阻串联使用。 电阻串联使用；RFBL：FB PIN 下偏置电阻。为了确保 FB 脚 的抗干扰能力，RFBL 的取值建议在 3.3K--5.1K。同时，推荐在 VCC 电容的选取 Vcc 电容是用于给芯片供电，从而确保芯片稳定工作。 RFBL 上再并联一个电容，该电容与下电阻所形成的 RC 时间常 数约为 100nS。 例如：FB 下电阻取值为 5.1K，推荐并联的 布板的时候，要尽可能贴近芯片放置。 为了保证低温度范围内Vcc电容容量的稳定性，建议在 电容为 22pF。FB 并联电容后，请检查开路是否能正常保护。 OVP 电压的设计：开路电压一般设计在满载电压的 1.3 Vcc采用10uF的电解电容。 倍及以上。 当输出电压低于Vovp时，系统会重新进入正常工作状态。 输出电流设定 WS3413工作在谷底开关模式,只需要很少的外围器件即 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 WS3413 Product Description 续流二极管 输出电流，从而控制输出功率和温升，使电源温度保持在设定 MOSFET导通时，二极管将会承受等于输入电压的反向 电压。推荐使用耐压600V二极管。并且，由于续流二极管的 值，以提高系统的可靠性。芯片内部设定过热调节温度点为 150℃。 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。 PCB 设计 在设计 WS3413 PCB 时，需要遵循以下指南： Vcc 电容：VCC 电容需要紧靠芯片 VCC 和 GND 引脚。 输出电解电容 地线：电流采样电阻的功率地线尽可能粗，且要离芯片的 输出电解电容耐压必须考虑设置的Vovp电压。 通常，输出电解电容的容量设计可以采用如下的经验公 地尽量近，以保证电流采样的准确性，否则可能会影响输出电 流的调整率。另外，信号地需要单独连接到芯片的 GND 引脚。 式： 1mA输出选用1uF输出电解电容。 功率环路：减小大电流环路的面积，例如输入电容，IC， 续流二极管的环路面积，以减小 EMI 辐射。 输出短路保护 FB 引脚： FB 的上下分压电阻必须靠近 FB 引脚，FB WS3413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。 节点要远离动点（DRAIN 端、输出正端、负端），以及 FB 节 点背面不能走线，否则系统噪声容易误触发 FB OVP 保护功 能。 过热自动调节输出电流 板材选择：不建议选择纸板以及容易吸潮的板材。 WS3413具有过热调节功能，在驱动电源过热时逐渐减小 WINSEMI MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 6/9 WS3413 Product Description 封装信息 DIP-7 封装外观图 Winsemi Dimensions in Millimeters Symbol Dimensions in Inches 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 WINSEMI 7.62TYP MICROELECTRONICS www.winsemi.com WINSEMI MICROELECTRONICS Tel : +86-755-8250 6288 WINSEMI 0.3TYP MICROELECTRONICS Fax : +86-755-8250 6299 WINSEMI MICROELECTRONICS WINSEMI MICROELECTRONICS 7/9 WS3413 Product Description SOP-8 封装外观图 B2 A1 A2 0.5* 0.125± 0. 05 球形标记 D D1 B B1 A C4 A3 R2 θ4 C C1 C2 θ2 C3 R1 θ1 θ3 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 8/9 WS3413 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 9/9