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POWER&RF

White LED driver IC

白色 LED ドライバ IC

TK11851LTL-G

(SOT23L-8)

DESCRIPTION

The TK11851LTL-G is a pulse skipping step-up DC-DC

converter IC designed for White LED driver applications with

the following built in: a very high current switching transistor

(400 mA peak), an inductor current limit detector, a low

voltage reference (Vref = 0.515 V), a high speed oscillator,

an error comparator, a zener diode for open-circuit protection

and an on/off control. The IC works with a very wide

operating supply range (2.3 V to 10 V) and the adjustable

output voltage can be set as high as 20 V. The device is in

the ON state when the En pin is pulled to a high level. Using

the very small TK11851LTL-G and a few external

components, battery powered systems with LCD displays,

such as digital cameras and cellular phones, can be

effectively backlit with white LEDs. The white LEDs are

connected in series and driven at a constant current,

resulting in uniform brightness and high efficiency. This IC

has an adjustable oscillator, which allows the designer to set

the operating frequency by an external capacitor with the

output controlled by pulse skipping. The reference voltage is

a very low 0.515 V, achieving high efficiency operation with

the constant current output. A small coil can be used

because the inductor current limit detector circuit limits the

peak current (caused by an input voltage increase or the

inrush current at start-up) that flows through the coil. The ON

/OFF control is built-in and the circuit current can be

decreased when the En pin is low (shutdown mode). The

white LEDs can be dimmed by applying a PWM signal to the

En (ON / OFF control) pin. With this method, the white LED

brightness is still controlled by constant current, resulting in

constant chromaticity.

The built-in zener diode can be used for open-circuit

protection in case the output load is disconnected, such as

the string of LEDs opened. The internal zener diode reduces

the external component count.

The TK11851LTL-G can also be used in other applications

as a step-up DC-DC converter.

The TK11851LTL-G is available in the SOT23L-8 surface

mount package.

TK11851LTL-G は、インダクタ電流制限検出回路付きパ

ルススキップ方式昇圧型 DC-DC コンバータ用 IC で、

400mA peak スイッチングトランジスタを内蔵しています。

入力電圧 2.3V ～ 10V の広範囲で動作し、出力電圧は最大

20V まで任意に設定可能です。

デジタルカメラ、携帯電話等のバッテリー駆動回路にお

ける、 LCD ディスプレーのパックライトおよびフロント

ライト点灯用白色 LED ドライバーを小型、省部品で実現

できます。

昇圧動作による白色 LED 直列接続、定電流駆動構成で、

輝度ムラが少なく、高効率で動作します。

基準電圧、 OSC 、エラーコンパレータ、インダクタ電流

制限検出 (Is) コンパレータ、インダクタ電流検出抵抗

Rsc 、スイッチングトランジスタ、オープン保護用ツェ

ナーダイオード、 ON/OFF 機能を内蔵しています。

外部容量で動作周波数を任意設定可能な OSC を持ち、パ

ルススキップによる出力制御を行なっています。基準電

圧が 0.515V と低いため、白色 LED 定電流制御時の損失が

低減されます。

インダクタ電流制限検出回路は、コイルに流れる電流を

検出し、コイルのピーク電流を制限するため、入力電圧

増加に伴うピーク電流の上昇、および起動時の突入電流

を制限し、小型コイルが使用可能です。

En 機能 (ON/OFF) を内蔵しておりシャットダウン時の消

費電流を低減できます。また、 En 端子 (ON/OFF) に PWM

信号を入力することにより、一定 LED 電流での調光が可

能です。

オープン保護用ツェナーダイオードは、 LED が外れて負

荷オープン状態になった場合の出力上昇を制限します。

その他、一般的な昇圧型 DC-DC コンバータとしても使用

可能です。

FEATURES

Very high speed adjustable OSC (800kHz max) 最大発振周波数 800kHz

Very wide operating voltage range (2.3 to 10V) 動作電圧範囲 2.3 to 10V

Low loss detector (low reference voltage: V ref =0.515V) 基準電圧 (Vref=0.515V) が低く検出損失が小さい

Operates with TOKO d31fu, D31FB miniature coil

(current limited by inductor current sensor)

小型コイル使用可能

Internal switching transistor 耐圧 20V スイッチングトランジスタ内蔵 (400mA peak MAX)

Open-circuit protection (OVP) 出力オープン保護機能 (OVP)

Active high on / off control En 機能 (ON/OFF, シャットダウン電流 1 µ A 以下 )

Available intensity control using en pin with PWM signal PWM 信号入力 (En 端子 ) による調光可能

Low component count

低電源電流

Very small SOT23L-8 surface mount package

SOT23L-8 小型パッケージを採用

2005 FALL

POWER&RF

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Parameter

項目 Symbol 記号 Rating 定格 Unit 単位 Remarks

備考

Operating voltage range 動作電圧範囲 V OP

2.3 to 10

Operating temperature range 動作温度範囲 T OP

-30 to +85

° C

Power dissipation

許容消費電力 P D

400

*Board mounted 基板実装時

Operating frequency range 動作周波数範囲 f OP

800

kHz

ELECTRICAL CHARCTERISTICS

V in =3V, Is=Open, Ext=Open, V ovp =Open, V fb =GND, C X =300pF, V En =V in , T A =25 ° C unless otherwise specified

Value

項目 Symbol 記号 MIN. TYP. MAX.

Unit 単位 Conditions 条件

Oscillator section (C x pin) 発振部 (C X 端子 )

C x charging current

C X 充電電流 I chg

30 µ A

V Cx =0.1V, V fb =1V

C x discharging current

C X 放電電流 I dis

65 µ A

V Cx =1.0V, V fb =1V

Charge and discharge current ratio 充放電電流比 I dis /I chg

2.2

C x threshold voltage +

V Cx, High

810

860

910

V Cx at I chg =0uA, V fb =1V

C X ハイスレッショルド電圧

C x threshold voltage -

V Cx, Low

260

300

340

V Cx at I dis =0uA, V fb =1V

C X ロースレッショルド電圧

C x oscillation voltage

C X 電圧振幅 V OSC

520

560

600

(V Cx, High )-(V Cx, Low )

Current limiting comparator section (Is pin) 電流制限コンパレータ部 (Is 端子 )

Inductor current limit インダクタ電流制限値 I LIMIT

220

260

300

Note 1

Measured Between pin 1

and pin 2

Pin 1-2 total resistance 1-2 ピン間トータル抵抗 R scext

380

440

500

m Ω

Internal effective resistance for inductor current

limit sense

インダクタ電流制限検出用内部実効抵抗

R sc

300

m Ω Note 2, Note 3

Output switch section (Ext pin) 出力スイッチ部 (Ext 端子 )

Output transistor saturation voltage

スイッチ飽和電圧

V sw, Sat

0.2

0.4

V CX =0V, I sw =200mA

Output transistor off leak current

スイッチオフリーク電流

I sw, Off

0.01

µ A

V fb =1V, V sw =20V

Feedback comparator section (Vfb pin) フィードバックコンパレータ部 (Vfb 端子 )

Reference voltage

基準電圧 V ref

0.495 0.515 0.535

Vfb pin output current

バイアス電流 I fbIn

-2

-0.3

µ A

V fb =0.4V

Shutdown section (En pin) シャットダウン部 (En 端子 )

En input voltage +

En 入力ハイ電圧 V En, High

1.2

On mode

En input voltage -

En 入力ロー電圧 V En, Low

0.3

Shutdown mode

En pin input bias current バイアス電流 I EnIn

40 µ A

V En =3V

Open-circuit protection section (Vovp pin) オープン保護部 (Vovp 端子 )

Open-circuit voltage

オープン電圧 V OVP

18.5

I Z =0.5mA

Vin section (Vin pin) 電源電圧部 (Vin 端子 )

Low voltage stop 低入力停止電圧 V in, Low 1.7 2.0 2.3 V

High voltage output stop 高入力出力停止電圧 V in, High 11.5 13.5 14.5 V

Shutdown supply current シャットダウン消費電流 I in, Off 0.01 1 µ A V En =0.3V

Quiescent supply current 静止動作消費電流 I in, On 1 1.5 2 mA V fb =1V

Note 1 I LIMIT : The value of current source I L (DC measurement) when the switching operation is stopped by the Is comparator.

I LIMIT : スイッチング動作が Is コンパレータ出力によって停止したときの電流 I L の値。

Note 2 R sc : Guaranteed by the design equation:

R sc : 設計保証。関係式は次の通り。

.0 −

300

LIMIT

Note 3 Do not connect the output circuit to ground directly, the R sc might be damaged.

(Excessive current passes through R sc , Schottky Diode and Coil)

アプリケーション上で出力がショートされた場合、 R sc に ( 入力電源からコイル、ダイオードを通して ) ショート電流

が流れ、損傷する可能性がありますのでご注意下さい。

2005 FALL

Parameter

POWER&RF

BLOCK DIAGRAM

0.1V

I S Comp

200k Ω

Bandgap

Reference

200k Ω

R SC

0.3 Ω

OSC

0.86V

TK11851L

C X

0.3V

2.3k Ω

300

k Ω

V IN

I S

E XT

V OVP

CLK

C X

GND

CLK

Vref

0.525V

V FB

Error

Comp

1k Ω

3 W-LED DRIVER APPLICATION

Designed Performance

Parameter Value

Input Voltage V IN =2.7 to 6.5V

Output Current I LED =15mA

Oscillation Frequency 300kHz

Inductor Peak Current 280mA

Coil (TOKO)

TK11851L

V IN

I S

E XT

V OVP

on/off

C IN

C X

GND

1 µ F

22 µ H

C X

68pF

V FB

R LED

33 Ω

Type D31FB 984FB-220M

V LED

I LED

C OUT

2.2 µ F

2005 FALL

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