Richtek RT8510GQW Schematic [ru]

Loading...

RT8510

43V 4-CH LED Driver

General Description

The RT8510 is a high efficiency driver for white LEDs. It is designed for LCD panels that employ an array of LEDs as the lighting source. An integrated switch current mode boost controller drives four strings in parallel and supports up to 12 pieces of LED per string. The internal current sinks support a maximum of ±2% current mismatching for excellent brightness uniformity in each string of LED. To provide enough headroom for current sink operation the boost controller monitors the minimum voltage of feedback pins and regulates an optimized output voltage for power efficiency.

The RT8510 has a wide input voltage range from 4.2V to 24V and provide an adjustable 10mAto 40mALEDcurrent. The internal 200mΩ, 43V power switch with current-mode control provides cycle-by-cycle over current protection. RT8510 also integrates PWM dimming function for accurate LED current control. The input PWM dimming frequency can operate from 120Hz to 30kHz without inducing any inrush current through the LED or inductor. The switching frequency of the RT8510 is adjustable from 500kHz to 2MHz, allowing the user flexibility between efficiency and component size.

The RT8510 is available in a WQFN-16L 3x3 package.

Ordering Information

RT8510

Package Type

QW : WQFN-16L 3x3 (W-Type)

Lead Plating System

G : Green (Halogen Free and Pb Free) Z : ECO (Ecological Element with

Halogen Free and Pb free)

Note :

Richtek products are :

`RoHS compliant and compatible with the current requirements of IPC/JEDEC J-STD-020.

`Suitable for use in SnPb or Pb-free soldering processes.

Features

zWide Input Voltage : 4.2V to 24V

zHigh Output Voltage : Up to 43V

zAdjustable Channel Current : 10mA to 40mA

zChannel Current Accuracy : ±3%

zChannel Current Matching : ±2%

zPWM Dimming Frequency : 120Hz to 30kHz

zAdjustable Switching Frequency : 500kHz to 2MHz

zBuilt-In Soft-Start

zDisconnects LED in Shutdown

zOpen Current Sink Detection

zAdjustable Over Voltage Protection

zOver Temperature Protection

zCurrent Limit Protection

zThin 16-Lead WQFN Package

zRoHS Compliant and Halogen Free

Applications

zUMPC and Notebook Computer Backlight

zGPS, Portable DVD Backlight

Pin Configurations

(TOP VIEW)

 

CH4

CH3

CH2

CH1

 

 

16

15

14

13

 

AGND

1

 

 

12

OVP

COMP

2

GND

11

PGND

ISET

3

10

PGND

 

 

RT

 

 

17

LX

4

 

 

9

 

5

6

7

8

 

 

PWM

EN

VIN

LX

 

 

WQFN-16L 3x3

 

DS8510-03 June 2011

www.richtek.com

 

1

Richtek RT8510GQW Schematic

RT8510

Marking Information

HU= : Product Code

YMDNN : Date Code

HU=YM

DNN

Typical Application Circuit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOUT

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

D1

 

43V MAX

 

 

VIN

 

 

10µH

 

 

 

 

 

 

 

4.2V to 24V

CIN

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10µF

10

RT8510

 

8, 9

ROVP2

:

:

:

:

 

 

 

 

7

VIN

 

LX

2M

10 LED String

 

 

 

C2

 

 

:

:

:

:

 

 

 

 

 

 

 

COUT

:

:

:

:

 

 

Chip Enable

1µF

 

 

OVP

12

 

 

6 EN

 

10µF

:

:

:

:

 

 

 

 

 

 

 

ROVP1

 

 

 

 

 

 

 

 

100k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62k

 

 

 

 

 

 

PWM Dimming

5

PWM

 

CH1

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

COMP

 

CH2

14

 

 

 

 

 

 

C4

R3

 

4 RT

 

CH3

15

 

 

 

 

 

 

10k

 

3

ISET

 

CH4

16

 

 

 

 

 

 

1nF

C3

RRT

 

AGND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PGND

 

 

 

 

 

 

 

 

51k

RISET

 

 

 

 

 

 

 

 

10nF

 

10, 11

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.75k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1. General Application Circuit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23V MAX

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

D1

(VOUT depends on DMAX)

 

VBATT

 

 

 

10µH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7V to 24V

 

CIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10µF

RT8510

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

8, 9

ROVP2

 

:

:

:

:

 

 

5V

 

 

VIN

 

LX

2M

 

10 LED String

 

 

C2

 

 

 

COUT

:

:

:

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10µF

:

:

:

:

 

 

Chip Enable

1µF

6 EN

 

OVP 12

 

:

:

:

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ROVP1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62k

 

 

 

 

 

 

 

PWM Dimming

 

 

5 PWM

 

CH1 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 COMP

 

CH2 14

 

 

 

 

 

 

 

C4

R3

 

 

4 RT

 

CH3 15

 

 

 

 

 

 

 

10k

 

 

3

ISET

 

CH4 16

 

 

 

 

 

 

 

1nF

C3

RRT

 

 

AGND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PGND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51k

RISET

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10nF

 

 

10, 11

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.75k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 2. Low Input Voltage Application Circuit

www.richtek.com

DS8510-03 June 2011

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RT8510

Function Pin Description

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pin No.

 

Pin Name

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pin Function

1

 

AGND

 

 

Analog Ground of LED Driver.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

COMP

 

 

Compensation Pin

for Error Amplifier. Connect a compensation network to

 

 

 

ground.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LED Current Set Pin. LED current is set by the value of the resistor RISET

 

 

 

 

 

 

 

connected from the ISET pin to ground. Do not short the ISET pin. VISET is

3

 

ISET

 

 

typically 0.6V.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LED

RISET

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

RT

 

 

Frequency Adjust Pin. This pin allows setting the switching frequency with a

 

 

 

resistor to 500kHz to 2MHz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

PWM

 

 

Dimming Control Input.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

EN

 

 

Chip Enable (Active High). Note that this pin is high impedance. There should be

 

 

 

a pull low 100kΩ resistor connected to GND when the control signal is floating.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

VIN

 

 

Power Supply Input.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8, 9

 

LX

 

 

Switching Pin of Boost Converter.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10, 11

 

PGND

 

 

Power Ground of Boost Converter.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

OVP

 

 

Sense Input for Over Voltage Protection. The detecting threshold is 1.2V.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13, 14, 15, 16

 

CH1 to CH 4

Current Sink for LED. Leave the pin unconnected, if not used.

17 (Exposed Pad)

GND

 

 

The exposed pad must be soldered to a large PCB and connected to GND for

 

 

maximum power dissipation.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Function Block Diagram

 

 

 

 

 

 

 

 

OVP

 

 

 

 

 

LX

 

 

EN VIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RT

 

OSC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Regulator

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OCP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OTP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PWM

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PGND

 

 

 

 

Controller

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COMP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EA+

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LED

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PWM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Detection

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

CH4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

: :

 

 

 

 

 

 

 

+

0.6V

-

-

-

-

 

 

 

 

ISET

 

 

 

 

AGND

DS8510-03 June 2011

www.richtek.com

3

RT8510

Absolute Maximum Ratings (Note 1)

z Supply Input Voltage to GND ------------------------------------------------------------------------------------------

−0.3V to 26.5V

z EN, PWM, ISET, COMP, RT to GND --------------------------------------------------------------------------------

−0.3V to 26.5V

z LX, OVP, CH1, CH2, CH3, CH4 to GND ----------------------------------------------------------------------------

−0.3V to 48V

z Power Dissipation, PD @ TA = 25°C

 

WQFN-16L 3x3 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.471W

z Package Thermal Resistance (Note 2)

 

WQFN-16L 3x3, θJA -----------------------------------------------------------------------------------------------------

68°C/W

WQFN-16L 3x3, θJC -----------------------------------------------------------------------------------------------------

7.5°C/W

z Lead Temperature (Soldering, 10 sec.) -----------------------------------------------------------------------------

260°C

z Junction Temperature ---------------------------------------------------------------------------------------------------

150°C

z Storage Temperature Range -------------------------------------------------------------------------------------------

65°C to 150°C

z ESD Susceptibility (Note 3)

 

HBM ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2kV

MM --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

200V

Recommended Operating Conditions

(Note 4)

z Supply Input Voltage, VIN ----------------------------------------------------------------------------------------------

4.2V to 24V

z Junction Temperature Range ------------------------------------------------------------------------------------------

40°C to 125°C

z Ambient Temperature Range ------------------------------------------------------------------------------------------

40°C to 85°C

Electrical Characteristics

(VIN = 4.5V, TA = 25°C unless otherwise specified)

Parameter

Symbol

Test Conditions

Min

Typ

Max

Unit

VIN Quiescent Current

IQ

VCOMP = 0V, No Switching

--

1

1.5

mA

VCOMP = 2V, Switching

 

2

3

 

 

 

 

 

VIN Shutdown Current

ISHDN

VIN = 4.5V, EN = 0V

--

--

10

μA

VIN Under Voltage Lockout

UVLO

Rising

--

2.2

--

V

Falling

--

2.1

--

 

 

 

 

Control Input

 

 

 

 

 

 

 

EN, PWM Threshold

Logic-High

VIH

VIN = 4.2V to 24V

2

--

--

V

Voltage

Logic-Low

VIL

--

--

0.8

 

 

PWM Dimming Frequency

fPWM

 

120

--

30k

Hz

EN, PWM Leakage Current

ILKG

 

2

--

6

μA

EN Shutdown Delay

 

tEN

RRT = 51kΩ

--

32

--

ms

Boost Converter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RRT = 25kΩ

--

2

--

 

Switching Frequency

 

fOSC

RRT = 51kΩ

--

1

--

MHz

 

 

 

RRT = 102kΩ

--

0.5

--

 

LX On Resistance (N-MOSFET)

RDS(ON)_N

VIN > 4.5V

--

0.2

0.32

Ω

Minimum ON Time

 

tMON

 

--

120

--

ns

Maximum Duty

 

DMAX

VCOMP = 2V, Switching

--

90

--

%

LX Current Limit

 

ILIM

 

--

2

--

A

 

To be continued

 

 

www.richtek.com

DS8510-03 June 2011

4

 

+ 9 hidden pages