LIS9412 LIS | Alldatasheet

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非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 1/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 特性  专利的CCM工作模式  前馈电流采样，不烧灯珠  过温电流折返功能  最精简的系统结构  无输入/输出电解工作  输入/输出电压“零”距离  集成高压启动、高压供电功能  集成前沿导通消隐功能（LEB）  集成电感补偿功能  集成频率抖动功能  超宽输出电压范围  逐周期峰值电流保护功能  芯片供电欠压保护功能  CS电阻开路保护  输出短路保护功能  优化的线电压及负载调整率  内置550V高压MOS  采用SOP-7封装 概述 LIS9412是一款专用于LED恒流驱动的控制芯片，适用于降压式非隔离应用场合，通过采用多项专 利控制技术，使得系统架构得到了最大程度的精简。LIS9412工作在电感电流连续模式，无需输出滤波 电容，负载的纹波电流依然能保持较低水平；同时相比电流断续模式，峰值电流更小，有效电流更小， 因此器件损耗更低，使系统能够轻松达到95%以上的效率。LIS9412采用了专利的输出恒流技术，保证 输出电流不随电感量和LED灯串的电压变化而变化，实现优异的负载调整率。LIS9412集成了高压启动 和高压供电功能，无需启动电阻或供电绕组。LIS9412还集成了完善的保护功能，包括输入电流的逐周 期过流保护，电流检测管脚的开路保护，IC过温调节功能，以及输出端短路保护等。图1 示出了这种 芯片的典型应用。 LIS9412CSVDDGNCHVDraGNDDra 图1 典型应用电路 应用  LED球泡灯驱动  LED T5/T8灯驱动  LED天花灯驱动  LED景观灯驱动

非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 2/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 功能框图 GND CSHVPWM驱动器 PWM发生器 电源发生器 恒流调制器 基准源 VDDVDDGATEDraM1VDDG 引脚俯视图 (SOP-7) 1234765HVNCVDDGCS DraDraGNDXXXXXXXXXXX 引脚功能描述 引脚顺序 引脚名 输入/输出 功能

1 HV 输入 高压供电

2 NC / /

3 VDDG 输入\\输出 芯片驱动源

4 CS 输入\\输出 初级侧电流检测

5,6 Dra 输入\\输出 内部MOS漏极

7 GND 输入\\输出 芯片地

推荐功率应用 输入电压 输出电压 输出电流 180V~264Vac <170V <160mA 85V~265Vac <80V <150mA

非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 3/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 极限工作范围 标识和订购信息 1234765HVNCVDDGCS DraDraGNDLIS9412YYWWZYY:Year codeWW: Week codeZ: Internal control LIS 9412 SP G TLLIS FamilyProduct NumberPackage IdentifierDSTSPDIP8SOT23-5SOP8/7Package MaterialGGREEN : Halogen Free and RoHS Compliant Tape & Reel and Other Options TBTLTape & Reel, 3k pcs minimum for ST Package . 2.5 k pcs for SP Package . Tube 订购序号 封装类型 封装编带 LIS9412-SP-G-TL SOP-7 Tape and Reel 2500

非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 4/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 电气参数（TA=25℃， unless otherwise stated， VDD=10V） 符号 参数 测试条件 Min. Typ. Max. Unit 供电 IOP 工作电流 内部驱动浮空 - 110 150 uA UVLO(ON) 进入VDD欠压保护的阈值 从高往低扫描VDD电压 3 V UVLO(OFF) 退出VDD欠压保护的阈值 从低往高扫描VDD电压 6 V 时钟和频率 ƒMAX 最大工作频率 150 KHz Δf 频率抖动范围 - ±3 - % 采样和时序 tLEB 导通前沿消隐时间 - 600 - nS Vth_H 稳态CS脚电压峰值 525 540 555 mV Vth_L 稳态CS脚电压谷值 130 135 140 mV TOFF_Min 最小消磁时间 3 uS TOFF_Max 最大消磁时间 18 uS Ton_Min 最小导通时间 1 uS tSS 软启动时间 - 9 - mS 保护 OTP 过温调节 - 145 - oC OCP Delay 输出短路保护延迟时间 500 uS 内部MOS BVDSS 漏极-源极击穿电压 ID=250uA, Vgs=0V 550 V IDSS 漏极-源极漏电流 VDS=500V, Vgs=0V 1 uA RDS(ON) 漏极-源极静态导通阻抗 ID=0.5A, Vgs=10V 12.5 Ω ID 漏极-源极连续电流 1 A Tr 上升时间 50 nS Tf 下降时间 70 nS 功能描述 启动和供电 LIS9412采用了专利的启动和供电技术，通 过HV脚连接母线电压，内部的高压模块提供启 动电流和工作电流，并无需VCC电容。在启动时， 芯片的VDD首先通过高压模块由线电压充电， 当其上的电压达到阈值UVLO(off)后，芯片启动， 并开始输出脉冲驱动内部功率开关。在启动后， 由于芯片自身的耗电非常少，可直接通过高压模 块供电，使 VDD电压维持在某一值上，保证IC 正常工作。 欠压锁定（UVLO） LIS9412内部有一个欠压锁定迟滞比较器， 其迟滞曲线如图2 所示。当VDD电压从低于

非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 5/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 UVLO(on)往上升高到UVLO(off)时，芯片才开始 启动；而当VDD电压从高于UVLO(off)往下降低 到UVLO(on)时才锁定，因此形成图中所示的迟 滞窗口。 软启动 LIS9412提供软启动功能。每次启动之后， 芯片从最低工作频率逐渐建立到最终恒流所需的 开关频率。整个软启动过程大约在9mS左右。 软启动可以抑制启动时的电流过冲，以降低LED 在启动时承受的应力，从而提升LED的寿命。另 一方面，软启动也能抑制启动时内部MOSFET漏 极的电压过冲，从而增加系统可靠性。 前沿消隐（LEB） LIS9412内部集成了前沿消隐功能。在开关管开 通前的600nS内， CS 引脚的干扰信号被屏蔽， 从而可以很好地防止内部开关管误触发关断，保 证系统稳定工作。 恒流操作 LIS9412采用专利的恒流驱动技术，通过采 用这种技术，可以使输出电压在极宽的的范围内 恒流。而且可以确保输出电流和变压器感量无关， 从而加大了系统设计的容差。 过温调节 LIS9412集成了过温调节功能，在驱动电源 过热时逐渐减小输出电流，从而控制输出功率和 温升，使电源温度保持在设定值，以提高系统的 可靠性。芯片内部设定过热调节温度点为 145℃。 CS开路保护 LIS9412集成了CS引脚的开路保护功能，当 芯片的CS 引脚开路，开关管会关断，进入自动 重启保护模式。当错误条件消失，系统自动恢复 正常工作状态。 输出短路保护 LIS9412具有输出短路保护功能。一旦输出 短路，持续仅约500uS后，芯片内部就会关断开 关，并进入锁定模式，此时系统功耗极低，几乎 没有发热，因此非常安全可靠。当短路状态消失 后，需要母线电压完全掉电，并再次上电后，系 统才会恢复正常工作状态。 应用设计 CS取样电阻的设计 LIS9412是一款专用于LED非隔离降压式驱动开关，系统工作在电流连续开关模式，芯片通过连接芯 片内部的CS端，逐周期的检测电感上的峰值电流和谷值电流，并与内部的基准电压进行比较。芯片通过专 利的恒流控制技术，使稳态后每周期的峰值电流和谷值电流都保持恒定，从而恒定输出电流。 电感峰值电流的计算公式：IPK= 540/Rcs (mA) 电感谷值电流的计算公式：IVL = 135/Rcs (mA)， Rcs为CS取样电阻阻值，单位 Ω。 电源额定输出电流为：ILED=0.5*(IPK + IVL) (mA) 由以上公式可以得出：ILED=337.5/ Rcs (mA) 电感的设计 LIS9412是采用Buck电路工作模式，系统上电后内部功率管导通，电感电流逐渐上升，当电感电流上

非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 6/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 升到IPK时，内部功率管关断。 此时电感开始消磁，当电感电流下降到IVL时，退磁结束，内部功率管又开始 导通，周而复始。芯片内部对电感的最小消磁时间做了限定，其典型值为 3uS，即正常工作时，电感的消 磁时间不得低于3uS。L的计算公式如下： L=VOUT*Tdem / (IPK-IVL) L为电感量，Vout为额定输出电压，Tdem为设计者设定的消磁时间(推荐取值 6~10 uS之间)。 频率的计算 其中，L为电感的电感量，Vin是输入交流整流后的直流电压，Vout是输出LED的正向压降 。 当内部功率管关断后，电感上电流从峰值开始逐渐下降，当电感上电流下降到IVL时，内部功率管开启。 ୚ో౑౐ 其中f为系统的工作频率，当L, VOUT, IPK, IVL一定时，工作频率随Vin的降低而降低。所以设计系统工 作频率，在最小VIN时，不能让系统进入音频范围内(一般不要低于22kHz)。在最高VIN时不能使系统的工 作频率太高，否则开关损耗过大会导致芯片发热严重，建议最高工作频率小于120kHz。 变压器匝数计算 ୆୫∗୅ୣ N为变压器线圈匝数，Ae为变压器磁芯的等效截面积，Bm的取值需参考磁芯材质而定，以PC40材质 为例，建议Bm取值小于0.35T。 最短消磁时间与最长消磁时间 LIS9412设置了最短消磁时间和最长消磁时间， 当电感过小或输出电压过高时，电感的消磁时间就有 可能小于芯片的最短消磁时间，导致输出电流降低； 当电感过大或输出电压过低时，电感的消磁时间就有 可能大于芯片的最长消磁时间，导致系统工作异常； 因此选取一个合理的电感值非常重要，需要设计者重 点考量。需特别指出，当电源正常工作时，其设计的 最小消磁时间一定不能大于芯片的最大消磁时间，并 且留有足够的余量，否则电源将不能正常工作。由于 该系统架构是降压式，所以输入端整流后的最小直流 电压最好不要低于输出电压,否则输出有掉电流的风险。 功率因素的校正 当系统有功率因素要求时，可采用一个简单的无 源功率因素校正电路(填谷式)，该电路包含3 个二极 管2 个电容可将系统功率因素提高到0.9以上，如果 在填谷电路中串入一个20 欧姆的电阻，系统的功率 因素将可以进一步提高。 如果仅需PF提高到0.7以上，可将输入电解调整 为CBB电容，此时会有较高的PF值产生，但注意输 出有工频紋波存在，且线性调整率会略差。如在此基 础上仍需获得更好的线性调整率，可选用莱狮另一系 列芯片进行调试。 PCB板的设计  电感的充电回路和放电回路面积都要尽可能的小  芯片的Drain( Pin5, Pin6)所连接的铜皮面积要尽 量大，以便芯片良好散热

非隔离降压式 LED 驱动控制器 版权© 莱狮半导体科技有限公司 莱狮半导体科技有限公司 7/7 LIS-DS-9412-V1.0 LIS9412 封装信息 修改历史 版本 日期 状态描述 V1.0 Feb. 2017 初始版本 声明： 上海莱狮半导体科技有限公司保留本DATA SHEET 变更权。客户在下单前应获取最新版本资料， 并验证相关信息是否完整和最新。