LCD バックライト用 LED ドライバシリーズ シンプル構成 LCD バックライト用 定電流ドライバ(非昇圧タイプ) No.09040JAT03 BD9206EFV ●概要 BD9206EFV は高精度(絶対精度±4%)定電流ドライバを 6ch 内蔵した IC です。 白色 LED を 6 段×6 列の計 36 灯まで点灯することができます。 広い入力電圧範囲(8V~30V)により、ノート PC、PDA 等のバックライト用から、スキャナや PPC 等の LED 光源用とし て幅広くご使用頂けます。 また、高放熱パッケージ(HTSSOP-B20)の採用により、大電流駆動時の発熱を抑えます。 ●特長 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 広い入力電圧範囲(8V~30V) 白色 LED が最大 6 直列×6 並列=最大 36LED 駆動可能 VSET 端子による定電流値設定 STBY 端子による待機時の消費電流低減 EN 端子へのクロック入力により PWM 調光が可能 5V レギュレータ内蔵 高放熱パッケージ HTSSOP-B20 6.4×6.5×0.85mm ●用途 ・PPC ・スキャナ等の LED 光源用、LED 照明機器、モニター ・ノート PC 等の液晶バックライト用 ●絶対最大定格(Ta=25℃) 項目 記号 定格 単位 電源電圧 Vcc 36 V LED 出力電圧 VLED 28 V 許容損失 Pd 3.2 *1 W 動作温度範囲 Topr -40~+85 ℃ 保存温度範囲 Tstg -55~+150 ℃ LED 最大電流 ILED 30 *2 mA *1 70mm×70mm×1.6mm ガラスエポキシ 4 層基板実装時、Ta=25℃以上では 25.6mW/℃で軽減 *2 LED ドライバ 1ch あたりの値です。 パッケージの許容損失値を超えない範囲内で設定してください。 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 1/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●推奨動作条件(Ta=25℃) 項目 記号 定格 単位 Vcc 8~30 V VENCLK 100~10000 Hz VSET 入力可能範囲 VSET 0.6~3 V LED 端子印加電圧範囲 VLED 0.6~28 V 電源電圧 EN 端子クロック入力可能範囲 ●電気的特性(特に指定のない限り Ta=25℃,Vcc=24V) 規 項 目 格 値 記 号 単 位 最 小 標 準 最 大 条 件 【全体】 OFF 時回路電流 IOFF - 17 28 μA STBY=L, EN=L, TEST=L スタンバイ時回路電流 IST - 1.8 3.6 mA STBY=H, EN=L, TEST=L 動作時回路電流 ICC - 2.5 5.0 mA STBY=H, EN=H, TEST=L ILED 19.2 20.0 20.8 mA VSET=2.0V, VLED=1V OFF 時リーク電流 ILEDLK - 0.0 5.0 μA VLED=26V VSET 端子流入電流 IINVSET - -0.05 -0.10 μA VSET=2V 出力電圧 VREG 4.7 5.0 5.3 V 出力電流 IOMAX 10 30 - mA Vo=VREG×0.9 VUVREG 2.4 2.9 3.4 V VREG fall down VUHYVREG 0.05 0.1 0.2 V VREG rise up 入力 Low レベル VIL -0.3 - 0.8 V 入力 High レベル VIH 2.0 - Vcc V 入力電流 RPD 33 47 66 μA 【LED Driver 1~6】 出力電流 【VREG】 Io=1mA 【UVLO】 検出電圧 ヒステリシス電圧 【STBY, EN, TEST】 Vin=3V 耐放射線設計はしておりません。 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 2/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●ブロック図 VCC STBY ●パッケージ外形図 20 2 PREREG 100k AGND 5V REG REF 1 UVLO 4 Vo 5VREG Current Driver 6 5VREG EN VREG LED1 ENH1 3 100k BD9206EFV ISET1 PREREG ・・・・ 5VREG TSD LED2~5 5VREG VSET 18 Driver Current Setting 6 ISET2~5 Lot No. 4 ・・・・・ RSET 5VREG 15 TEST LED6 PGND1~2 17 ISET6 HTSSOP-B20(Unit:mm) Fig.1 Fig.2 ●端子配置図 ●端子説明 VREG 1 20 VCC STBY 2 19 N.C. EN 3 18 VSET AGND 4 17 TEST PGND1 5 16 PGND2 LED6 LED1 6 15 LED2 7 14 LED5 LED3 8 13 LED4 N.C. 9 12 N.C. N.C. 10 11 N.C. 端子 番号 端子名 11 N.C. (未接続端子) 12 N.C. (未接続端子) 内部基準部用 GND LED ドライバ用 Power GND LED ドライバ出力端子 1 13 14 15 16 LED4 LED5 LED6 PGND2 LED2 LED ドライバ出力端子 2 17 TEST LED3 N.C. N.C. LED ドライバ出力端子 3 (未接続端子) (未接続端子) 18 19 20 VSET N.C. VCC LED ドライバ出力端子 4 LED ドライバ出力端子 5 LED ドライバ出力端子 6 LED ドライバ用 Power GND テストモード切替用端子 (通常使用時:Low) 定電流設定用基準電圧端子 (未接続端子) 電源端子 端子 番号 端子名 1 VREG 2 STBY 3 4 5 6 EN AGND PGND1 LED1 7 8 9 10 機能 内部回路用電源 スタンバイ端子 (Low:OFF,High:スタンバイ、動作) LED1~16 Enabl 端子(Active:High) 機能 Fig.3 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 3/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●参考データ(特に記載のない場合、VCC=24V, Ta=25℃) 0.05 5 3.0 STBY=L EN=L 0.04 STBY=H EN=L 2.5 STBY=H EN=H 4 3 0.02 ICC [mA] ICC [mA] ICC [mA] 2.0 0.03 1.5 1.0 2 1 0.01 0.5 0 0.0 0.00 0 4 8 12 16 20 VCC [V] 24 28 32 0 36 4 8 12 16 20 24 28 32 0 36 4 8 12 Fig.4-1 回路電流(OFF モード時) Fig.4-2 回路電流(スタンバイ時) 35 32 30 28 20 24 28 32 36 Fig.4-3 回路電流(動作モード時) 24 VSET=2V VSET=2V 23 24 25 16 VCC [V] VCC [V] 22 20 15 10 ILED [mA] 21 ILED [mA] ILED [mA] 20 16 12 8 5 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 17 0 1 2 VSET [V] 3 4 5 -40 6 -20 0 VSET [V] Fig.4-4 VSET 定電流特性 5.3 7 5.2 6 5.1 60 80 100 8 Io=0mA 5.4 8 40 Fig.4-6 定電流温度特性 5.5 Io=0mA 9 20 TEMP [℃] Fig.4-5 ILED の VLED 依存 10 7 6 5 4 5 VREG [V] VREG [V] VREG [V] 19 18 4 0 20 5.0 4.9 3 4.8 2 4.7 1 4.6 0 4.5 4 3 2 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 1 0 -40 -20 0 20 40 60 TEMP [℃] VCC [V] Fig.4-7 VREG_VCC 特性 Fig.4-8 VREG 温度特性 80 100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 VSTBY [V] Fig.4-9 STBY スレッショルド電圧 8 7 6 VRED [V] 5 4 3 2 1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 VEN [V] Fig.4-10 EN スレッショルド電圧 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 4/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●ブロック機能説明 ■PREREG、REF、5VREG PREREG は VCC 端子に印加された電圧を一定電圧にする定電圧回路で、REF、5VREG へ供給しています。 REF は温度補償された基準電圧源で、TSD(温度保護回路)の基準電圧として使用しています。 5VREG は、5V の定電圧源で、定電流ドライバの電源として使用しています。 VREG 端子に 5V の定電圧が出力されます。また VREG 端子には位相補正用コンデンサとして 1μF の セラミックコンデンサを付けることを推奨します。 ■UVLO(低電圧保護回路) VREG 電圧が 2.9V(typ)を下回ると LED ドライバを OFF します。VREG が 3.0V(typ)以上になると点灯動作が復帰します。 ■TSD(温度保護回路) TSD 回路は IC を熱暴走や熱による損傷から保護します。 TSD 回路はチップ温度を検知し、温度が 175℃に到達すると回路を OFF します。TSD 検出と解除には 20℃のヒステリシスが 設定してあり、温度の変動による誤動作を防いでいます。 ■Current Driver(定電流ドライバ)、Driver Current Setting Current Driver(定電流ドライバ)は、LED を点灯させるための定電流を生成する回路です。 BD9206EFV の定電流回路は、定電流設定部と定電流ドライバ部で構成されています。 定電流ドライバ部は、定電流設定部で設定された電圧 VX を入力としたバッファとなっているので、点 a の電圧=点bの電圧として 動作します。 その為、VLED 端子に流れ込む電流 ILED は ILED = Vb/RSET = Va/RSET = VX/RSET = VSET*A/RSET = VSET*B となります。(A,B は定数) BD9206EFV では ILED(mA) = VSET *10 (VSET=0.6~3.0V) となるように、IC 内で定数設定されています。 VSET を固定としていれば、Vb は固定されますので、常に一定の VLED の電圧に因らず ILED 電流が流れることになります。 但し、VLED 端子の電圧は 0.6V 以下では定電流動作しなくなる為、VLED>0.6V となるように設定して下さい。 Vo 【定電流ドライバ部】 【定電流設定部】 ILED 位相補償用コンデンサ a VLED + - VX=VSET*A b VSET 電圧 変換 回路 RSET VX EN Fig.5 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 5/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●LED ドライバ定電流値立上り、立下り時間 STBY=H の状態で EN=L→H としたときの定電流の立上り時間、及び EN=H→L としたときの立下り時間は下表の通りとなります。 定電流ドライバ部の構成は Fig.5 にあるように EN 信号にてドライバ出力の NMOS を動作/停止させています。 このため、位相補償用コンデンサの電荷は 2 回目以降は充電された状態から再開となるため、2 回目以降の立上り時間は 初回時に比べて短くなります。 初回時 2 回目以降 立上り時間 2.9μs ± 7% 2.6μs ± 7% 立下り時間 0.7μs ± 11% 0.7μs ± 11% 備考 EN=L→H から ILED が 設定値の 90%になるまでの時間 EN=H→L から ILED が 設定値の 10%になるまでの時間 (条件) VCC=Vo=24V, VF(LED)=3.2V 5 段接続、RL=15Ω ■STBY, EN STBY=L のときは OFF モードとなり、IC 内部の一部の回路のみが動作する状態となり、回路電流が 17μA(typ)まで押さえられます。 STBY=H となるとスタンバイモードとなり、5VREG が起動して UVLO が解除された後に LED ドライバは Ready 状態となります。 その後、EN=L→H とすると、LED ドライバに電流が流れ LED が点灯します。 (注意) STBY と EN を同時に L→H とすると、5VREG の起動時間が必要なために LED ドライバの立上りが遅くなります。 PWM 調光して使用する場合は、あらかじめ STBY=H としておき、EN に CLK を入力して使用して下さい。 ・LED ドライバ動作論理 EN L H L 停止 停止 H 停止 動作 STBY STBY EN UVLO TSD LED Driver active : High Fig.6 ・LED ドライバ保護回路論理 機能 停止 動作 UVLO VREG < 2.9V(typ) VREG > 3.0V(typ) TSD Ta > 175℃ Ta < 155℃ ■TEST 端子 TEST 端子は、ローム出荷試験工程で使用する端子であり、通常時は Low 固定にて使用して下さい。 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 6/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●タイミングチャート VCC VSET STBY EN VREG 3.0V 2.9V UVLO(内部信号) TSD(内部信号) ① VCC 投入。 ② VSET 設定。 ③ STBY = L → H により OFF モード へ移行。5VREG(VREG)起動。 立上り時間 ms。 ④ VREG > 3.0V により UVLO = H と なり、スタンバイモードへ移行。 LED ドライバは Ready 状態。 ⑤ EN = L → H で LED 点灯。 ⑥ EN = H → L で LED 消灯。 ⑦ ⑤と同じ。 ⑧ Ta > 175℃で TSD 検出し、 LED 消灯。 ⑨ Ta < 155℃で TSD 解除し、 LED 点灯。 ⑩ STBY,EN=H→L で LED 消灯。 ⑪ VREG<2.9V で、UVLO=L 検出。 ILED ①②③④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩⑪ Fig.7 ※VCC 端子より先に STBY 端子や EN 端子に電圧が印加されると、静電破壊保護用ダイオードを経由して VCC 側へ 電流が流れますので、御注意ください。 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 7/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●推奨回路図 Fig.8 VCC=24V、ILED=20mA使用時 種類 記号 用途 抵抗 R1~R6 IC熱損失軽減用 入力パスコン用 コンデンサ CVCC CVREG VREG位相補償用 型番 MCR03Series15R0 GMR55DB31H106 GMR188R71A105 メーカー ROHM murata murata 値 単位 15 Ω 10 uF 1 uF 基板作製時の注意点 本 IC は、LED 点灯時に定電流ドライバ部での発熱によりパッケージ温度が上昇します。 そのため、パッケージ裏面ある放熱フィンは基板パターンの広い GND へ落とし、放熱を高めてください。 また、サーマル VIA を入れることにより、さらに放熱を高めることができます。 未接続端子、TEST 端子、LED1~6 の未使用端子は GND へ接続することにより、同様に放熱を高めることができます。 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 8/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●IC の消費電力計算と外付抵抗値の決定方法 IC の消費電力は以下の式で決まります。 P(N)=ICC*VCC+[(Vo-RL*ILED)-(Vf+⊿Vf+⊿VfT)*M]*N*ILED ・・・・① ICC IC 消費電流 : VCC 入力電圧 : Vf LED Vf 電圧(常温 typ) : ⊿Vf LED Vf ばらつき : ⊿VfT LED Vf 温度ばらつき : M LED 1 列あたりの段数 : N LED line number : ILED LED 定電流値 : Vo LED アノード側電圧 : RL 外付け抵抗(外部損失) : Vo RL VF *M *N ILED Fig.9 IC での放熱を低減するために、放熱用抵抗 RL を挿入してください。 RL の値を大きくすると、IC の発熱は下がりますが、LED ドライバの端子電圧 VLED が 0.6V を下回ると定電流動作できなくなるため、 以下の条件式を満たすように RL を設定してください。 VLED=Vo-(Vf+⊿Vf+⊿VfT)*M-RL*ILED>0.6V ①、②の関係式を満たすように、ILED、RL を設定してください。 また、パッケージの許容損失は下記のグラフのようになります。 H TSSOP-B20 Pd 4 .0 3 .5 3 .20 許容損失Pd(W) 3 .0 2 .5 2 .30 ①:1層基板 (表層放熱銅箔: 0mm2) ③ 2 .0 ② ②:2層基板 (表裏層放熱銅 箔:4900mm2) 1 .5 1 .00 1 .0 ① 0 .5 ③:4層基板 (全層放熱銅箔: 4900mm2) 0 .0 0 25 50 75 周囲温度Ta(℃) 1 00 1 25 1 50 Fig.10 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 9/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●入出力等価回路 6:LED1、7:LED2、8:LED3、 13:LED4、14:LED5、15:LED6 2:STBY 3:EN、17:TEST 18:VSET 1:VREG CL7V 9、10、11、12、19:N.C. N.C.ピンは未接続です。 ※ CL7V には 7V の電圧クランプ素子が接続されています。 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 10/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●使用上の注意 1.) 絶対最大定格について 本製品におきましては 品質管理には十分注意を払っておりますが、印加電圧及び動作温度範囲などの絶対最大定格を超えた場合は劣化ま たは破壊に至る可能性があります。またショートモードもしくはオープンモード等破壊状態を想定できません。絶対最大定格を超えるよう な特殊モードが想定される場合、ヒューズなど物理的な安全対策を施して頂けるようご検討お願いします。 2.) 電源コネクタの逆接続について 電源コネクタの逆接続により IC が破壊する恐れがあります。逆接破壊保護用として外部電源と IC 電源端子との間にダイオードを入れるな どの対策を施してください。 3.) 電源ラインについて 外部コイルの逆起電力により回生した電流の戻りが生じる為、回生電流の経路として電源-GND 間にコンデンサを入れるなどの対策をし、 容量値は電解コンデンサには低温での容量抜けが起こることなど諸特性に問題ないことを十分にご確認の上、決定して下さい。実際の使用 状態での許容損失(Pd)を考え、十分マージンを持った熱設計を行って下さい。 4.) GND電位について GNDピンの電位はいかなる動作状態においても、最低電位になるようにして下さい。 5.) 熱設計について 実際の使用状態での許容損失(Pd)を考え、十分マージンを持った熱設計を行って下さい。 6.) 端子間ショートと誤装着について プリント基板にとりつける際、IC の向きや位置ずれに十分注意して下さい。誤って取り付けた場合、IC が破壊する恐れがあります。また出 力間や出力と電源 GND 間に異物が入るなどしてショートした場合についても破壊の恐れがあります。 7.) 強電磁界中の動作について 強電磁界中でのご使用では、誤動作をする可能性がありますのでご注意下さい。 8.) ASO 本 IC を使用する際には、出力 Tr が絶対最大定格及び ASO を超えないように設定して下さい。CMOS IC、複数電源を持つ IC では電源投入 時に、瞬間的にラッシュカレントが流れる場合がありますので、電源カップリング容量や、電源、GND パターン配線の幅、引き回しに注意 して下さい。 9.) 熱遮断回路 本 IC は温度保護回路(TSD 回路)を内蔵しています。温度保護回路(TSD 回路)はあくまでも熱的暴走から IC を遮断することを目的とした回 路であり、IC の保護及び保証を目的としておりません。よって、この回路を動作させて以降の連続使用及び動作を前提とした使用はしない で下さい。 10.) セット基板での検査について セット基板での検査時にインピーダンスの低いピンにコンデンサを接続する場合は、IC にストレスがかかる恐れがあるので、1 工程ごとに 必ず放電を行って下さい。また、検査工程までの治具への接続時には、必ず電源を OFF にしてから接続し検査を行い、電源を OFF にして から取り外して下さい。 11.) IC 端子入力について 本 IC はモノリシック IC であり、各素子間に素子分離の為の P+アイソレーションと、P 基板を有しています。この P 層と各素子の N 層と で P-N 接続が形成され、各種の寄生素子が構成されます。例えば図-15 のように抵抗とトランジスタが端子と接続されている場合、 〇抵抗では、GND>(端子 A)の時、トランジスタ(NPN)では GND>(端子 B)の時、 P―N 接合が寄生ダイオードとして動作します。 〇また、トランジスタ(NPN)では、GND>(端子 B)の時、 前述の寄生ダイオードと近接する他の素子の N 層によって寄生の NPN トランジスタが動作します。 IC の構造上、寄生素子は電位関係によって必然的にできます。寄生素子が動作することにより、回路動作の干渉を引き起こし、誤動作、ひ いては破壊の原因ともなり得ます。したがって、入力端子に GND(P 基板)より低い電圧を印加するなど、寄生素子が動作するような使い方 をしないよう十分に注意してください。 N ~ ~ C P 基板 E (端子B) P+ P+ N N 寄生素子 GND N P (端子A) P+ N P 寄生素子 GND N GND 基板 B C 寄生素子 ~ P N (NPN) ~ P+ B (端子B) ~ トランジスタ 抵抗 (端子A) 近接する他の素子 E GND 寄生素子 GND Fig..11 バイポーラ IC の簡易構造例 www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 11/12 2009.07 - Rev.A Technical Note BD9206EFV ●発注形名セレクション B D 9 ローム形名 2 0 6 品番 E F V パッケージ EFV: HTSSOP-B20 - E 2 包装、フォーミング仕様 E2: リール状エンボステーピング HTSSOP-B20 6.5±0.1 (MAX 6.85 include BURR) 10 (2.4) 6.4±0.2 0.325 1.0±0.2 1 4.4±0.1 11 0.5±0.15 (4.0) 20 1.0MAX +0.05 0.17 -0.03 0.08±0.05 0.85±0.05 S 0.08 S 0.65 +0.05 0.24 -0.04 (Unit : mm) www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. All rights reserved. 12/12 2009.07 - Rev.A Notice ご 注 意 本資料の一部または全部をロームの許可なく、転載・複写することを堅くお断りします。 本資料の記載内容は改良などのため予告なく変更することがあります。 本資料に記載されている内容は製品のご紹介資料です。ご使用にあたりましては、別途仕様書を必ず ご請求のうえ、ご確認ください。 本資料に記載されております応用回路 例やその定数などの情報につきましては、本製品の標準的な 動作や使い方を説明するものです。したがいまして、量産設計をされる場合には、外部諸条件を考慮 していただきますようお願いいたします。 本資料に記載されております情報は、正確を期すため慎重に作成したものですが、万が一、当該情報の 誤り・誤植に起因する損害がお客様に生じた場合においても、ロームはその責任を負うものではありません。 本資料に記載されております技術情報は、製品の代表的動作および応用回路例などを示したものであり、 ロームまたは他社の知的財産権その他のあらゆる権利について明示的にも黙示的にも、その実施または 利用を許諾するものではありません。上記技術情報の使用に起因して紛争が発生した場合、ロームは その責任を負うものではありません。 本資料に掲載されております製品は、一般的な電子機器(AV機器、OA機器、通信機器、家電製品、 アミューズメント機器など)への使用を意図しています。 本知り資料に掲載されております製品は、 「耐放射線設計」はなされておりません。 ロームは常に品質・信頼性の向上に取り組んでおりますが、種々の要因で故障することもあり得ます。 ローム製品が故障した際、その影 響により人 身事故、火 災 損害 等が起こらないようご使 用機 器での ディレーティング、冗長設計、延焼防止、フェイルセーフ等の安全確保をお願いします。定格を超えた ご使用や使用上の注意書が守られていない場合、いかなる責任もロームは負うものではありません。 極めて高度な信頼性が要求され、その製品の故障や誤動作が直接人命を脅かしあるいは人体に危害を 及ぼすおそれのある機器・装置・システム(医療機器、輸送機器、航空宇宙機、原子力制御、燃料制御、 各種安全装置など)へのご使用を意図して設計・製造されたものではありません。上記特定用途に使用 された場合、いかなる責任もロームは負うものではありません。上記特定用途への使用を検討される際は、 事前にローム営業窓口までご相談願います。 本資料に記載されております製品および技術のうち「外国為替及び外国貿易法」に該当する製品または 技術を輸出する場合、または国外に提供する場合には、同法に基づく許可が必要です。 ローム製品のご検討ありがとうございます。 より詳しい資料やカタログなどご用 意しておりますので、お問合せください。 ROHM Customer Support System http://www.rohm.co.jp/contact/ www.rohm.com © 2009 ROHM Co., Ltd. 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