SDS3108(ESOP16)规格书V10.pdf

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1、第 1 页 共 13 页SDS3108（ESOP16）规格书）规格书(2014 年年 10 月份月份 Version:V1.0)目录目录一、产品说明.2二、产品特性.2三、应用领域.3四、引脚排列及定义.4五、最大额定值及电气特性.5六、功能描述.6七、智能调光功能.9八、封装尺寸.11九、PCB 图布线注意事项.12十、PCB 板低压测试步骤.1313760419224 Mr yu13760419224 Mr yu第 2 页 共 13 页一、产品说明一、产品说明SDS3108 是一款高阶分段线性恒流驱动芯片，根据全波整流电压的高低变化，动态调整点亮的LED 灯芯的数量，并通过专利高阶分段技术

2、，将线性恒流阶数细分为 23 阶，使得 LED 灯串电压的包络与全波整流波形精确匹配，驱动效率可达到 95%，单颗芯片可提供 825W 的功率输出。SDS3108 采用专利动态配置技术，可以根据全波整流电压动态改变 LED 灯串的拓扑结构：当全波整流电压较低时，将多个 LED 灯串并联点亮；电压较高时，LED 灯芯全部串联点亮。通过采用动态配置技术，SDS3108 提高了灯芯的利用率，并可直接支持 80V260V 的宽电压应用。SDS3108 采用专利主动填谷技术，在填谷电容中存储一定量的电荷，当全波整流电压降至过零点附近时，填谷电容对 LED 灯串放电，保证整个整流周期中灯串输出光效恒定，从

3、而消除 100Hz 频闪。SDS3108 集成开关调光功能，通过普通墙面开关的快速开合可实现三级调光（100%50%25%）、两级调光（100%0.5%）或无级调光功能。SDS3108 还集成数字调光功能，主控芯片通过单线 SDQ协议写入命令，可实现灯具亮度的实时动态变化。二、产品特性二、产品特性高阶线性分段，输出功率 825W高效率：95%220V，整灯光效优于开关电源方案80V260V 宽电压工作范围PF 值0.8开光调光和数字调光接口克服 100Hz 频闪恒流精度 5V-100mA温度补偿转折温度Tsw10011012013760419224 Mr yu第 6 页 共 13 页六、功能描

4、述六、功能描述a)高阶线性分段高阶线性分段如图 1 所示：细调灯串 LEDF1、LEDF2、LEDF3、LEDF4、LEDF5、LEDF6 灯芯的数量分别为 3、6、12、3、6、12，粗调 LED1、LED2 的数量均为 24，总共有 90 个灯芯（90=24+24+3+6+12+3+6+12）。如图 1 中椭圆框所示 Q2 构成动态配置电路，实现灯串拓扑结构从串联到并联的转换；圆框中 D1、D2、Q1、C1 构成主动填谷电路，实现全波整流电压过零附近对灯串负载供电。通过细调灯串LEDF1LEDF6 及粗调灯串 LED1LED2 配合控制，实现 23 阶线性恒流控制。图 1SDS3108 典

5、型应用电路图13760419224 Mr yu第 7 页 共 13 页如表 1 所示：为各阶点亮的 LED 灯串。阶数点亮的灯串阶数点亮的灯串1LED1/LED22LED1+LEDF1/LED2+LEDF43LED1+LEDF2/LED2+LEDF54LED1+LEDF1+LEDF2/LED2+LEDF4+LEDF55LED1+LEDF3/LED2+LEDF66LED1+LEDF1+LEDF3/LED2+LEDF4+LEDF67LED1+LEDF2+LEDF3/LED2+LEDF5+LEDF68LED1+LEDF1+LEDF2+LEDF3/LED2+LEDF4+LEDF5+LEDF69LED1

6、+LED210LED1+LED2+LEDF111LED1+LED2+LEDF212LED1+LED2+LEDF1+LEDF213LED1+LED2+LEDF314LED1+LED2+LEDF1+LEDF315LED1+LED2+LEDF2+LEDF316LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF317LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF418LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF519LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF4+LEDF520LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF6

7、21LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF4+LEDF622LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF5+LEDF623LED1+LED2+LEDF1+LEDF2+LEDF3+LEDF4+LEDF5+LEDF6表 1各阶点亮的灯串13760419224 Mr yu第 8 页 共 13 页如图 2 所示：左半部分波形为全波整流电压给 LED 灯芯供电的波形，右半部分为填谷电容给 LED灯芯供电的波形。采用粗调加细调的技术，可以极高的提高线性分段的粒度，从而可以有效的提升驱动系统的效率。图 2高阶线性分段波形图b)灯串电流设置灯串电流设置当灯串处于点

8、亮的状态时，LED 灯串的电流恒定不变，电流值可以通过片外电阻 R1、R2 进行配置。灯串 LEDF1LEDF3、LED1 中的电流与 R1 的关系如下式：ref111V300mVI=RR灯串 LEDF4LEDF6、LED2 中的电流与 R2 的关系如下式：ref222V300mVI=RR在应用中，一般将 R1 与 R2 取同样的数值。采用图 1 中的电路，灯芯为 2835 灯珠，I1、I2 设置在 60mA，输出功率可以达到 18W。c)开关检测设置开关检测设置当芯片工作在开关调光模式，需要 R8 由上拉改为下拉，同时当将 VDD 上的电容由 2uF 改接为4.7uF，防止在开关动作过程中芯

9、片掉电。当全波整流电压低于阈值电压 Vth时，并且超过 100ms，芯片认为发生关断动作。同时为防止误触发发生，引入电压迟滞 Vhis。阈值电压 Vth的电压的表达式如下：5556thref66RRRRV=V0.31VRR13760419224 Mr yu第 9 页 共 13 页迟滞电压的表达式如下：55his6RRV=0.01VR对于三级调光模式，开关每次关断、开启时，会按照 100%50%25%三级循环来调节灯串的亮度。对于两级调光模式，开关每次关断、开启时，100%0.5%两级循环来调节灯串的亮度。对于无级调光模式，关断、开启开关后，灯串的亮度会循环变化，当达到合适的亮度时，再次关断、开

10、启后，灯串的亮度即为设定值。d)分压电阻分压电阻 Rt 设置设置SDS3108 在市电电压较低时，内部逻辑控制电阻 Rt 处于短路状态。在输入市电电压过高时，通过内部控制逻辑将分压电阻 Rt 接入灯串中，以降低芯片的电压降，从而防止芯片温度过高，提高系统的稳定性。为达到最优的效果，电阻的取值应当按照如下表达式选取：t2220VR=66.7 RI七、智能调光功能七、智能调光功能a)集成调光功能集成调光功能SDS3108 集成开关调光功能，通过普通墙面开关的快速开合可实现三级调光（100%50%25%）、两级调光（100%0.5%）或无级调光功能。SDS3108 还集成数字调光功能，主控芯片通过单

11、线 SDQ 协议写入命令，可实现灯具亮度的实时动态变化。b)MCU 智能调光（智能调光（SDQ 协议）协议）在 SDQ 模式下，SDQ 端口上接上拉电阻。MCU 通过 SDQ 接口发送调光值和控制指令，读取寄存器的值。指令格式为 2Byte：1Byte 指令地址，1Byte 指令参数。指令发送模式为高位在前。SDS3108提供 16 级程序调光，因此指令参数的低 4bit 为有效数据，高 4bit 为校验数据，校验数据必须是有效数据取反。数据更新指令的参数为固定值 3Ch。指令指令(HEX)R/W参数描述参数描述F0hWda3:0,da3:0写入要更新的亮度数据0FhRda3:0,da3:0读

12、出要更新的亮度数据1EhRda3:0,da3:0读出当前的亮度数据D2hW3Ch数据更新13760419224 Mr yu第 10 页 共 13 页SDQ 为单线双向通行协议，主机和从机都采用开漏（open drain）的 PAD 结构，外接 5K 上拉电阻。默认情况下总线保持高电平。（以下各图中黑色实线代表系统主机拉低总线，灰色实线代表从机拉低总线，而黑色的虚线则代表上拉电阻拉高总线。）图 3 初始化过程中的复位与应答脉冲如图 3 所示：主机拉低总线大于 480us，小于 960us（大于 1000us 会进入其他工作模式，不能恢复为 SDQ 模式，除非 SDS3108 重新上电）然后释放总

13、线，从机会在 40us 后拉低总线并保持 60us 表示复位有效。复位脉冲只能复位指令接收寄存器，不会复位当前亮度值。图 4 单总线通信协议中的写时隙时序图如图 4 所示：主机如果要写入 1bit 数据“0”则要拉低总线 60120us 然后释放总线；如果要写入1bit 数据“1”则先拉低总线 615us 然后释放总线至少 45us13760419224 Mr yu第 11 页 共 13 页图 5 单总线通信协议中读时隙时序图如图 5 所示：主机读 1bit 数据时，先拉低总线 6us15us，然后释放总线，这时从机如果输出“0”则会拉低总线保持 45us；如果输出“1”则从机会释放总系，总线

14、被上拉电阻拉高。主机这时可以采样总线上的电平判断是“0”还是“1”。八、封装尺寸八、封装尺寸13760419224 Mr yu第 12 页 共 13 页九、画九、画 PCB 图布线注意事项：图布线注意事项：（1）灯珠排列正负方向需一致，便于 SMT（2）为提高发光效果，灯条的灯珠在布局时最好要交错排放，如：18W 90 颗有两部分3-6-12-24，要把 3-6-12 这 21 颗插到 24 颗里，剩余 3 颗靠堵头（3）采样电阻 R6、R7、贴片电容应该靠近 IC 引脚；C1 要远离热源（芯片、灯珠）；GND 和灯珠线路面积尽量大；在 PCB 板面积允许下，芯片走线尽量拉宽；贴片电阻电容在满

15、足堵头长度时尽量用 0805 规格（4）注意 PCB 的工艺要求，常规为 0.3mm 线宽线距；线到板边距离 0.5mm 以上；（5）PCB 板要加测试点和丝印，便于调试测试电压（6）过 CE、安规方案中要注意：a)铝板配铝灯壳时：带电部件和邻近金属部件应有足够爬电距离 5mm 和电气间隙3mm;或者使铝板与铝灯壳绝缘b)用塑料灯壳时：只需满足 3mm 空间间隙13760419224 Mr yu第 13 页 共 13 页十、十、PCB 板低压测试步骤：板低压测试步骤：步骤一、测试虚焊步骤一、测试虚焊测试 LED 有没虚焊。单芯 LED 正常电压为 2.8V-3.2V，测试中，每颗灯芯上施加的电

16、压为 2.5V 避免LED 发光过强。以 90 颗日光灯方案为列，八串灯分别为 DOUT(F1F2F3F4F5F6),DOUT(12)灯芯分别为：3-6-12-3-6-12 和 24-24。每个灯芯用 2.5V，如：DOUTF1 和 DOUTF2 之间加电压 15V，看整个灯串是不是全亮。在没有全亮的情况下，电压调整为 5V，依次测试相连的两灯是不是全亮，不亮的灯珠即为虚焊或异常的灯珠。步骤二、测试二极管压降值步骤二、测试二极管压降值用万用表二极管档确认 GND 对 DOUT（F1F2F3F4F5F6），DOUT（12）,SDQ,VSENS,FILL,CS2,FOLD,VAC2,RT1,CS1

17、 的二极管压降，正常情况下为 0.6V。再测试相邻脚有没连一起，如：DOUTF1 和 DOUTF2，DOUTF2 和 DOUTF3 等等。步骤三、测试芯片引脚步骤三、测试芯片引脚 VD 电压电压用 30V 左右的直流电或者交流电给灯条供电，用万用表量测芯片 VDD 引脚的电压，VDD正常情况下约为 5V。步骤四、测试芯片电流步骤四、测试芯片电流用 30V 左右的直流电给灯条供电，串接万用表量测芯片电流，此电流正常约为 300uA。步骤五、测试各步骤五、测试各 LED 灯串电压值灯串电压值各串灯电压建议为：RT 与 DOUTF1 用 7.5V，DOUTF1 与 DOUTF2 用 15V，DOUTF2 与 DOUTF3 用30V，DOUTF3 与 DOUT1 用 60V；VAC2 与 DOUTF4 用 7.5V，DOUTF4 与 DOUTF5 用 15V，DOUTF5 与 DOUTF6 用 30V，DOUTF6 与DOUT2 用 60V。13760419224 Mr yu