TB62725BFG

DISCONTINUED MAR 2009  TB62725BPG/BFG/BFNG  TOSHIBA Bi­CMOS Integrated Circuit Silicon Monolithic  TB62725BPG, TB62725BFG, TB62725BFNG  8­bit Constant­Current LED Driver of the 3.3­V and 5­V Power Supply Voltage Operation The TB62725BPG/BFG/BFNG are comprised of constant­current drivers designed for LEDs and LED displays. The output current value can be set using an external resistor. As a result, all outputs will have virtually the same current levels. This driver incorporates an 8­bit constant­current output, an 8­bit shift register, an 8­bit latch circuit and an 8­bit AND­gate circuit. These drivers have been designed using the Bi­CMOS process. This devices are a product for the Pb free.  TB62725BPG  Features Output current capability and number of outputs: 90 mA × 8 outputs Constant current range: 5 to 80 mA Application output voltage: 0.7 V (output current 5 to 80 mA) 0.4 V (output current 5 to 40 mA) For anode­common LEDs Input signal voltage level: 3.3­V and 5­V CMOS level (Schmitt trigger input) Maximum output terminal voltage: 17 V Serial data transfer rate: 20 MHz (max, cascade connection) Operating temperature range: Topr = −40 to 85°C Package: Type BPG: Type BFG: Type BFNG: DIP16­P­300­2.54A SSOP16­P­225­1.00A SSOP16­P­225­0.65B TB62725BFG  TB62725BFNG  Package and pin layout: Pin layout and functionality are similar to those of the TB62705C series and TB62725A series. (Each characteristic value is different.) Constant­current accuracy (all outputs on)  Output Voltage  > = 0.4 V  > = 0.7 V Current Error  between Bits  ±6% Current Error  between ICs  ±15%  Output Current 5 to 40 mA 5 to 90 mA  Weight  DIP16­P­300­2.54A: 1.11 g (typ.)  SSOP16­P­225­1.00A: 0.14 g (typ.)  SSOP16­P­225­0.65B: 0.07 g (typ.) Company Headquarters 3 Northway Lane North Latham, New York 12110 Toll Free: 800.984.5337 Fax: 518.785.4725 Web: www.marktechopto.com | Email: info@marktechopto.com California Sales Office: 950 South Coast Drive, Suite 225 Costa Mesa, California 92626 Toll Free: 800.984.5337 Fax: 714.850.9314 TB62725BPG/BFG/BFNG  Pin Assignment (top view) Pin layout and functionality are similar to those of the TB62705C. (each characteristic value is different.)  GND  SERIAL­IN  CLOCK  LATCH  OUT0  OUT1  OUT2  OUT3  VDD  R­EXT  SERIAL­OUT  ENABLE  OUT7  OUT6  OUT5  OUT4 Block Diagram  OUT0  OUT1  OUT7  R­EXT  I­REG  ENABLE  Q  L          D  LATCH  Q  L          D  L  Q  D  SERIAL­IN  D        Q  CK  D        Q  CK  D        Q  CK  SERIAL­OUT  CLOCK  Truth Table  CLOCK  LATCH  H  L  H  X  X  ENABLE  L  L  L  L  H  SERIAL­IN  Dn  Dn + 1  Dn + 2  Dn + 3  Dn + 3  OUT0  ­­­  OUT5  ­­­  OUT7  Dn ­­­ Dn - 5 ­­­ Dn - 7  No change  Dn + 2 ­­­ Dn - 3 ­­­ Dn - 5  Dn + 2 ­­­ Dn - 3 ­­­ Dn - 5  Off  SERIAL­OUT  Dn - 7  Dn - 6  Dn - 5  Dn - 5  Dn - 5  Note 1:  OUT0  to  OUT7 = On when Dn = H; to  OUT0  to  OUT7 = Off when Dn = L.  In order to ensure that the level of the power supply voltage is correct, an external resistor must be  connected between R­EXT and GND.  2  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Timing Diagram  n = 0  CLOCK  1  2  3  4  5  6  7  3.3 V/5 V  0 V  3.3 V/5 V  SERIAL­IN  0 V  3.3 V/5 V  LATCH  0 V  3.3 V/5 V  0 V  On  OUT0  Off  Off  Off  Off  On  ENABLE  OUT1  Off  On  Off  Off  On  OUT3  Off  Off  Off  Off  On  OUT7  Off On  Off  Off  3.3 V/5 V  SERIAL­OUT  0 V  Warning:  Latch circuit is leveled­latch circuit. Be careful because it is not triggered­latch circuit.  Note 2:  The latches circuit holds data by pulling the  LATCH  terminal Low.  And, when  LATCH  terminal is a high­level, latch circuit doesn’t hold data, and it passes from the input to  the output.  When  ENABLE  terminal is a low­level, output terminal  OUT0  to  OUT7  respond to the data, and on  and off does.  Attention:  This IC can be used in 3.3 V or 5.0 V. However, use the VDD power supply and the input level in the same  voltage system.  3  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Terminal Description  Pin No.  1  2  3  4  Pin Name  GND  SERIAL­IN  CLOCK  LATCH  OUT0  to  OUT7  GND terminal for control logic.  Input terminal for serial data for data shift register.  Input terminal for clock for data shift on rising edge.  Input terminal for data strobe.  When the  LATCH  input is driven High, data is latched. When it is pulled Low, data is hold.  Constant­current output terminals.  Input terminal for output enable.  13  ENABLE  All outputs ( OUT0  to OUT7 ) be turned off, when the  ENABLE  terminal is driven High.  And are turned on, when the terminal is driven Low.  14  15  16  SERIAL­OUT  R­EXT  VDD  Output terminal for serial data input on SERIAL­IN terminal.  Input terminal used to connect an external resistor. This regulated the output current.  3.3­V and 5­V supply voltage terminal.  Function  5 to 12  Equivalent Circuits for Inputs and Outputs  ENABLE  Terminal  R (UP)  VDD  200 kW LATCH  Terminal  VDD  100 W GND  GND  R (DOWN)  CLOCK, SERIAL­IN Terminal  VDD  SERIAL­OUT Terminal  VDD  CLOCK,  SERIAL­IN  250 kW ENABLE  LATCH  100 W 100 W SERIAL­OUT  100 W GND  GND  OUT0  to  OUT7  Terminals  OUT0  to  OUT7  Parasitic Diode  GND 4  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Maximum Ratings (Topr = 25°C)  Characteristics  Supply voltage  Input voltage  Output current  Output voltage  BPG­type  (when not mounted)  BFG/BFNG­type  (when not mounted)  BFG/BFNG­type (on  PCB)  BPG­type  (when not mounted)  BFG/BFNG­type  (when not mounted)  BFG/BFNG­type (on  PCB)  Symbol  VDD  VIN IOUT  VOUT Pd1  Rating  6  -0.2 to VDD + 0.2  90  -0.2 to 17  1.47  0.37  Pd2  0.78  Rth (j­a) 1  Rth (j­a) 2  Rth (j­a) 3  Topr Tstg 85  330  160  -40 to 85  -55 to 150  °C  °C  °C/W  W  Unit  V  V  mA/ch  V  Power  dissipation  (Note  3)  Thermal  resistance  (Note  3)  Operating temperature  Storage temperature  Note 3:  BPG­type: Power dissipation is delated by 11.76 mW/°C if device is mounted on PCB and ambient  temperature is above 25°C.  BFG and BFNG­type: Power dissipation is delated by 7.69 mW/°C if device is mounted on PCB and ambient  temperature is above 25°C. With device mounted on glass­epoxy PCB of less than 40% Cu and of  dimensions 50 mm ´ 50 mm ´ 1.6 mm  Recommended Operating Conditions (Topr = -40°C to 85°C unless otherwise specified)  Characteristics  Supply voltage  Output voltage  Symbol  VDD VOUT IOUT  Output current  IOH  IOL  VIH  Input voltage  VIL Clock frequency  LATCH  pulse width  ENABLE  pulse width  (Note  4)  CLOCK pulse width  S et­up time for CLOCK terminal  H old time for CLOCK terminal  S et­up time for  LATCH  terminal  t w  ENABLE  twCLOCK  tSETUP1  tHOLD  tSETUP2 ¾ 10 50 ¾ ¾ ¾ ¾ fCLK  t w  LATCH  IOUT > 20 mA  = IOUT < 20 mA  Cascade Connected ¾ ¾ Each DC 1 circuit  SERIAL­OUT SERIAL­OUT Test Condition  ¾ ¾ Min  3  ¾ 5 ¾ ¾ 0.7 ´ VDD -0.15 ¾ 50 2000 3000 25 10 0.7  ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Typ.  Max  5.5  4  80  -1  1  VDD + 0.15  0.3 ´ VDD  20  ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ns  MHz  ns  ns  Unit  V  V  mA/ch  mA  mA  Note 4:  When the pulse of the low level is inputted to the  ENABLE  terminal held in the high level. 5  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Electrical Characteristics (VDD = 5 V, Ta = 25°C unless otherwise specified)  Characteristics  Supply voltage  Symbol  VDD  IOUT1  IOUT2  Output current  IOUT3  IOUT4  DIOUT1  DIOUT2  Output leakage current  IOZ  VIH Input voltage  VIL SOUT terminal  VOL  ¾ IOH = 1.0 mA, VDD = 3.3 V IOH = 1.0 mA, VDD = 5 V IOL = -1.0 mA, VDD = 3.3 V  IOH = 1.0 mA, VDD = 5 V  VDD = 3 V ® 5.5 V ENABLE  terminal  LATCH  terminal  VOUT = 15.0 V  VOUT = 15.0 V,  All outputs OFF  VOUT = 15.0 V,  All outputs OFF  VOUT = 0.7 V,  All outputs ON  REXT = OPEN REXT = 490 W REXT = 250 W REXT = 490 W Test Condition  Normal operation  VOUT = 0.4 V, VDD = 3.3 V  VOUT = 0.4 V, VDD = 5 V  VOUT = 0.7 V, VDD = 3.3 V  VOUT = 0.7 V, VDD = 5 V  VOUT = 0.4 V, All outputs ON  VOUT = 0.7 V, All outputs ON  VOUT = 15 V ¾ REXT = 490 W REXT = 250 W REXT = 490 W REXT = 250 W REXT = 490 W REXT = 250 W Min  4.5  29.84  29.58  58.40  57.55  ¾ ¾ ¾ 0.7  VDD GND ¾ ¾ 3 4.7 ¾ 100  125  ¾ 1  3  ¾ ¾ ¾ REXT = 250 W ¾ ¾ 29  Typ.  5  35.10  34.80  68.70  67.70  ±1.5 ±1.5 1  ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ±1.5 200  250  0.1  3  6  6  ¾ 12  Max  5.5  40.36  40.02  mA 79.00  77.85  ±6  %  ±6  5 VDD  V  0.3  VDD  0.3  V  0.3  ¾ ¾ ±5.0  400  500  0.5  5  8  9  15  17  mA %  kW kW V  m A  Unit  V  Output current  Error between bits Output voltage  Output current  Supply voltage  Regulation  Pull­up resistor  Pull­down resistor  VOH  %/VDD  R (Up)  R (Down)  IDD (OFF) 1  IDD (OFF) 2  IDD (OFF) 3  Supply current  IDD (ON) 1  Same as the above, Topr = -40°C VOUT = 0.7 V,  All outputs ON Same as the above,  Topr = -40°C  IDD (ON) 2  6  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Switching Characteristics (Topr = 25°C unless otherwise specified)  Characteristics  Symbol  Test Condition  CLK to  OUTn ,  LATCH = “H”,  ENABLE = “ L” LATCH  to  OUTn ,  ENABLE = “ L” ENABLE  to  OUTn ,  LATCH = “ H” CLK to SERIAL OUT  CLK to  OUTn ,  LATCH = “H”,  ENABLE = “ L” LATCH  to  OUTn ,  ENABLE = “ L” ENABLE  to  OUTn ,  LATCH = “ H” CLK to SERIAL OUT  10 to 90% of voltage waveform  90 to 10% of voltage waveform  Cascade connection isn’t guarantee.  (Note 5) ¾ ¾ ¾ 2  40  40  ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ 2  Min  Typ.  Max  Unit  tpLH1  tpLH2  tpLH3  Propagation delay time  tpLH  tpHL1  tpHL2  tpHL3  tpHL  Output rise time  Output fall time  Maximum clock rise time  Maximum clock fall time  tor  tof  tr tf  150  140  140  5 170  170  170  5 85  70  ¾ ¾ 300  300  300  ¾ 340  340  340  ¾ 150  150  5  5  ns  ns  us  us  ns  Conditions:  (refer to test circuit.)  Topr = 25°C, VDD = VIH = 5 V, VOUT = 0.7 V, VIL = 0 V, REXT = 490 W, VL = 5.0 V, RL = 100 W,  CL = 10.5 pF  Note 5:  If the device is connected in a cascade and tr/tf  for the waveform is large, it may not be possible to achieve  the timing required for data transfer. Please consider the timings carefully.  Test Circuit  IDD VIH , VHL  ENABLE  CLOCK  VDD  RL  OUT0  CL  Function  generator  IOL  LATCH  SERIAL­IN  SERIAL­OUT  R­EXT  GND  CL  Iref  VL  OUT7  Logic input  waveform  VDD = VIH = 5 V  VIL = 0 V  tr = tf = 10 ns  (10% to 90%)  7  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Timing Waveforms  1. CLOCK, SERIAL­IN, SERIAL­OUT  twCLK  CLOCK  50%  tSETUP1  SERIAL­IN  50%  tHOLD  SERIAL­OUT  50%  tpLH/tpHL  50%  50%  2. CLOCK, SERIAL­IN, LATCH  , ENABLE  ,  OUTn  CLOCK  50%  SERIAL­IN  tSETUP2  LATCH  50%  twLAT  ENABLE  tSETUP3  50%  50%  twENA  50%  OUTn tpHL1/LH1  tpHL2/LH2  50%  tpHL3/LH3  3.  OUTn  90%  OUTn  10%  tof  10%  tof  ON  90%  OFF  8  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Output Current – Duty (LED turn­on rate)  IOUT  – DUTY On PCB  ( recommended )  100  100  IOUT  – DUTY On PCB  (recommended)  80  80  IOUT  (mA)  40  IOUT  (mA)  BFG/BFNG  BPG  40  60  80  100  60  60  40  Topr = 25°C  20  VDD = 5.0 V  VCE = 1.0 V  Tj = 120°C (max)  0  0  20  Topr = 55°C  20  VDD = 5.0 V  VCE = 1.0 V  Tj = 120°C (max)  0  0  20  40  60  BFG/BFNG  BPG  80  100  DUTY – Turn on rate    (%)  DUTY – Turn on rate    (%)  Pd –Topr  1.6  100  1.4  IOUT  – DUTY On PCB  (recommended)  Power dissipation    PD  (W/IC)  1.2  BPG (Free air) 1.0  80  IOUT  (mA)  60  0.8  0.6  0.4  0.2  0  0  BFG/BFNG  (mounted PCB)  40  Topr = 85°C  20  VDD = 5.0 V  VCE = 1.0 V  20  40  60  80  100  Tj = 120°C (max)  0  0  20  40  60  BFG/BFNG  BPG  80  100  Ambient temperature    Ta    (°C)  DUTY – Turn on rate    (%)  IOUT  – REXT  90  IOUT (mA) = (1.15 ¸ REXT (W)) ´ 14.9  80  70  60  IOUT  (mA)  50  40  Topr = 25°C  30  20  10  VCE = 0.7 V  0  100  500  1000  5000  10000  REXT  (W )  9  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Application Circuit (example 1): The general composition in static lighting of LED. More than VLED (V) > Vf (total max) +0.7 is recommended with the following application circuit with the LED power supply VLED. = r1: The setup resistance for the setup of output current of every IC. r2: The variable resistance for the brightness control of every LED module.  Example)  TD62M8600: 8­bit multi­chip PNP transistor array,  which is not used in static lighting system.  VLED  SCAN  O1  SERIAL­IN  C.U.  ENABLE  LATCH  CLOCK  TB62725BPG/BFG/BFNG  8­bit SIPO, Latches and  Constant­sink­current drivers  O2  O5  O6  O7  SERIAL­OUT  SERIAL­IN  ENABLE  LATCH  CLOCK  TB62725BPG/BFG/BFNG  8­bit SIPO, Latches and  Constant­sink­current drivers  O1  O2  O5  O6  O7 SERIAL­OUT  r2  r1 = 100 W (min)  10  r1 = 100 W (min)  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Application Circuit (example 2): When the condition of VLED is VLED > 17 V. The unnecessary voltage is one effective technique as to making the voltage descend with the zennor diode.  Example)  TD62M8600: 8­bit multi­chip PNP transistor array,  which is not used in static lighting system.  VLED  SCAN  O1  SERIAL­IN  C.U.  ENABLE  LATCH  CLOCK  TB62725BPG/BFG/BFNG  8­bit SIPO, Latches and  Constant­sink­current drivers  O2  O5  O6  O7  SERIAL­OUT  SERIAL­IN  ENABLE  LATCH  CLOCK  TB62725BPG/BFG/BFNG  8­bit SIPO, Latches and  Constant­sink­current drivers  O1  O2  O5  O6  O7 SERIAL­OUT  r2  r1 = 100 W 11  r1 = 100 W 2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Application Circuit (example 3): When the condition of VLED is Vf + 0.7 < VLED < 17 V. VOUT = VLED - Vf = 0.7 to 1.0 V is the most suitable for VOUT. Surplus VOUT causes an IC fever and the useless consumption electric power. It is the one way of being effective to build in the r3 in this problem. r3 can make a calculation to the formula r3 (ohms) = surplus VOUT/IOUT. Though the resistance parts increase, the fixed constant current performance is kept.  Example)  TD62M8600: 8­bit multi­chip PNP transistor array,  which is not used in static lighting system.  r3  r3  VLED = 15 V  SCAN  O1  SERIAL­IN  C.U.  ENABLE  LATCH  CLOCK  O2  O5  O6  O7  SERIAL­OUT  SERIAL­IN  ENABLE  LATCH  O1  O2  O5  O6  O7  SERIAL­OUT  8­bit SIPO, Latches and  Constant­sink­current drivers  8­bit SIPO, Latches and  Constant­sink­current drivers  TB62725BPG/BFG/BFNG  CLOCK  TB62725BPG/BFG/BFNG r2  r1 = 100 W 12  r1 = 100 W 2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Notes Operation may become unstable due to the electromagnetic interference caused by the wiring and other phenomena. To counter this, it is recommended that the IC be situated as close as possible to the LED module. If overvoltage is caused by inductance between the LED and the output terminals, both the LED and the terminals may suffer damage as a result. There is only one GND terminal on this device when the inductance in the GND line and the resistor are large, the device may malfunction due to the GND noise when output switching by the circuit board pattern and wiring. To achieve stable operation, it is necessary to connect a resistor between the REXT terminal and the GND line. Fluctuation in the output waveform is likely to occur when the GND line is unstable or when a capacitor (of more than 50 pF) is used. Therefore, take care when designing the circuit board pattern layout and the wiring from the controller. This application circuit is a reference example and is not guaranteed to work in all conditions. Be sure to check the operation of your circuits. This device does not include protection circuits for over voltage, over current or over temperature. If protection is necessary, it must be incorporated into the control circuitry. The device is likely to be destroyed if a short­circuit occurs between either of the power supply pins and any of the output terminals when designing circuits, pay special attention to the positions of the output terminals and the power supply terminals (VDD and VLED), and to the design of the GND line. 13  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Package Dimensions  Weight: 1.11 g (typ.) 14  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Package Dimensions  Weight: 0.14 g (typ.) 15  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  Package Dimensions  Weight: 0.07 g (typ.) 16  2005­04­20  TB62725BPG/BFG/BFNG  About solderability, following conditions were confirmed  Solderability  Use of Sn­63Pb    solder Bath  ∙  solder bath temperature = 230°C  ∙  dipping time = 5 seconds  ∙  the number of times = once  ∙  use of R­type flux  Use of Sn­3.0Ag­0.5Cu    solder Bath  ∙  solder bath temperature = 245°C  ∙  dipping time = 5 seconds  ∙  the number of times = once  ∙  use of R­type flux RESTRICTIONS ON PRODUCT USE  000707EBA  TOSHIBA  is  continually  working  to  improve  the  quality  and reliability  of  its  products.  Nevertheless,  semiconductor  devices  in  general can malfunction  or  fail  due  to their inherent  electrical sensitivity  and  vulnerability to  physical  stress.  It  is  the  responsibility  of  the  buyer,  when  utilizing  TOSHIBA  products,  to  comply  with  the  standards  of  safety in making a safe design for the entire system, and to avoid situations in which a malfunction or failure of  such TOSHIBA products could cause loss of human life, bodily injury or damage to property.  In developing your designs, please ensure that TOSHIBA products are used within specified operating ranges as  set  forth  in  the  most  recent  TOSHIBA  products  specifications.  Also,  please  keep  in  mind  the  precautions  and  conditions  set  forth  in the “Handling Guide for  Semiconductor  Devices,” or “TOSHIBA  Semiconductor  Reliability  Handbook” etc..  The TOSHIBA products listed in this document are intended for usage in general electronics applications (computer,  personal  equipment,  office  equipment,  measuring  equipment,  industrial  robotics,  domestic  appliances,  etc.).  These TOSHIBA products are neither intended nor warranted for usage in equipment that requires extraordinarily  high  quality  and/or  reliability  or  a  malfunction  or  failure  of  which  may  cause  loss  of  human  life  or  bodily  injury  (“Unintended  Usage”).  Unintended  Usage  include  atomic  energy  control  instruments,  airplane  or  spaceship  instruments,  transportation  instruments,  traffic  signal  instruments,  combustion  control  instruments,  medical  instruments,  all  types  of  safety  devices,  etc..  Unintended  Usage  of  TOSHIBA  products  listed  in  this  document  shall be made at the customer’s own risk.  The products described in this document are subject to the foreign exchange and foreign trade laws.  The information contained herein is presented only as a guide for the applications of our products. No responsibility  is assumed by TOSHIBA CORPORATION for any infringements of intellectual property or other rights of the third  parties  which  may  result  from  its  use.  No  license  is  granted  by  implication  or  otherwise  under  any  intellectual  property or other rights of TOSHIBA CORPORATION or others.  The information contained herein is subject to change without notice.  17  2005­04­20