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JXI5020 Preliminary Datasheet V1.01-CN


初始规格书

JXI5020
16 位恒流 LED 驱动器

特色
Small Outline Package
16 个恒流输出通道 恒流输出值不受输出端负载电压影响恒流范围值, 3~45mA@VDD=5V; 3~30mA@VDD=3.3V 极为精确的电流输出值, 通道间差异值:<±1.5%(一般值); <±2.5%(最大值); 芯片间差异值:<±1.5%(一般值); <±3.0%(最大值)。 利用一个外接电阻,可设定电流输出值 快速的输出电流响应, OE :70ns(保持输出一致性的条件下) 高达 25MHz 时钟频率 具 Schmitt trigger 输入装置 操作电压:3.3/5.0 伏特 无铅环保包装

GP: SOP24-300-1.00 Shrink SOP

GF: SOP24-300-1.00

电流精确度 (最大差异值) 通道间 芯片间

条件

<±2% <±2.5%

<±3% <±3%

IOUT=25mA@VDS=0.7V IOUT=3mA~30mA@VDS=0.7V; VDD=3.3V IOUT=3mA~45mA@VDS=0.7V; VDD=5.0V

产品说明
JXI5020 是利用最新 PrecisionDrive?技术,专为 LED 显示面板设计的驱动 IC,它内建的 CMOS 位移缓存器与栓锁
功能,可以将串行的输入数据转换成平行输出数据格式。JXI5020 的输入电压范围值为 3.3 伏特至 5 伏特,提供 16 个电流源, 可以在每个输出级提供 3~45mA 定电流量以驱动 LED; 且单一颗 IC 内输出通道的电流差异小于±2%@IOUT

=25m ,±2.5%@IOUT =3mA;多颗 IC 间的输出电流差异小于±3%;电流随着输出端耐受电压(VDS)变化,被控制在
每伏特 0.1%;且电流受供给电压(VDD)、环境温度的变化也被控制在 1%。使用者可以经由选用不同阻值的外接电阻器 来调整 JXI5020 各输出级的电流大小,藉此机制,使用者可精确地控制 LED 的发光亮度。

JXI5020 的设计保证其输出级可耐压 17 伏特,因此可以在每个输出端串接多个 LED。此外,JXI5020 亦提供 25MHz
的高时钟频率以满足系统对大量数据传输上的需求。

?聚积科技 2009 台湾新竹市埔顶路 18 号 6F 之 4 电话:+886-3-579-0068,传真:+886-3-579-7534 E-mail: info@mblock.com.tw -12009 年 9 月,V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

功能方块图
OUT0 OUT1 OUT14 OUT15

R-EXT VDD
OE

输出电流量调节器

16 位输出驱动器 16

LE

16 位输出栓锁器 16 16 位位移缓存器 SDO

GND SDI CLK

脚位说明
Pin 脚名称 功能 控制逻辑及驱动电流之接地端。 输入至位移缓存器之串行数据输入端。 时钟讯号之输入端;资料位移会发生在时钟上 升缘。 数据闪控(data strobe)输入端。 当 LE 是高电位时,串行数据会被传入至输出 栓锁器;当 LE 是低电位时,资料会被栓锁住。

脚位图
GND SDI CLK LE OUT0 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 VDD R-EXT SDO OE OUT15 OUT14 OUT13 OUT12 OUT11 OUT10 OUT9 OUT8

GND SDI CLK

LE

JXI5020GF/GP

OUT0 ~ OUT15 恒流输出端。
输出致能讯号端。
OE

当 OE 是低电位时,即会启动 OUT0 ~ OUT15 输出;当 OE 是高电位时, OUT0 ~ OUT15 输 出会被关闭(不驱动电流)。 串行数据输出端;可接至下一个驱动器之 SDI 端。 连接外接电阻之输入端;此外接电阻可设定所 有输出通道之输出电流。

SDO R-EXT VDD

3.3V/5V 电源供应端。

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JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

输入及输出等效电路

OE 输入端
VDD

LE 输入端
VDD

IN

IN

CLK, SDI 输入端
VDD

SDO 输出端
VDD

IN

OUT

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

时序图
N=0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

CLK
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SDI

LE

OE
D0

OUT0 OUT1 OUT2 OUT3
D1

OFF ON OFF ON OFF

D2

ON OFF ON

OFF

OUT15
D15

D15

ON

SDO

: don’t care

真值表
CLK LE
OE

SDI

OUT 0 … OUT 7 … OUT15
Dn ……. Dn - 7 ….. Dn - 15

SDO

H L H X X

L L L L H

Dn Dn+1 Dn+2 Dn+3 Dn+3

Dn-15 Dn-14 Dn-13 Dn-13 Dn-13

不变
Dn + 2 ….. Dn - 5 …. Dn - 13 Dn + 2 …. Dn - 5 …. Dn - 13

使LED不亮

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

最大限定范围
特性 电源电压 输入端电压 输出端电流 输出端耐受电压 接地端电流 消耗功率(在印刷电路板上,25°C 时) 热阻值(在印刷电路板上,25°C 时) 代表符号 最大限定范围 单位

VDD VIN IOUT VDS IGND GF–type GP–type GF–type GP–type PD Rth(j-a) Topr Tstg

0~7.0 -0.4~VDD+0.4 +45 -0.5~+17.0 720 1.69 1.37 74 91 -40~+85 -55~+150

V V mA V mA W °C/W °C °C

IC 工作时的环境温度 IC 储存时的环境温度

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JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

直流特性(VDD= 5.0V)
特性 电源电压 输出端耐受电压 代表符号 量测条件 最小值 一般值 最大值 单位

VDD VDS IOUT IOH IOL
高电位位准 低电位位准
OUT0 ~ OUT15

-

4.5 3 0.7*VDD GND 4.6

5.0 3.1 ±1.5 25.8 ±1.5 ±0.1 500 500 2 4 6 5.2 6.5

5.5 17.0 45 -1.0 1.0 VDD 0.3*VDD 0.5 0.4 ±2.5 ±2 ±1.0 800 800 2.8 4.8 6.8 8.2 9.5

V V mA mA mA V V ?A V V mA % mA % %/V %/V K? K?

参考直流特性的测试电路

输出端电流

SDO SDO Ta=-40~85?C Ta=-40~85?C VDS=17.0V IOL=+1.0mA IOH=-1.0mA VDS=1.0V IOL=3.1mA VDS=1.0V VDS=1.0V IOL=25.8mA VDS=1.0V Rext=6000 ? Rext=6000 ? Rext=720 ? Rext=720 ?

输入端电压 输出端漏电流 输出端电压 输出电流1 电流偏移量 输出电流 2 电流偏移量

VIH VIL IOH VOL VOH IOUT1 dIOUT1 IOUT2 dIOUT2 %/dVDS %/dVDD RIN(up) IDD(off) 1

SDO

250 250 -

电流偏移量 vs. 输出电压 电流偏移量 vs. 电源电压

输出电压=1.0~3.0V 电源电压=4.5~5.5V

Pull-up电阻 Pull-down电阻 “OFF”
电压源输出电流

OE Rext=未接, OUT0 ~ OUT15 =Off Rext=1240?, OUT0 ~ OUT15 =Off Rext=620?, OUT0 ~ OUT15 =Off Rext=1240?, OUT0 ~ OUT15 =On Rext=620?, OUT0 ~ OUT15 =On

RIN(down) LE IDD(off) 2 IDD(off) 3 “ON” IDD(on) 1 IDD(on) 2

mA

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

直流特性(VDD= 3.3V)
特性 电源电压 输出端耐受电压 代表符号 量测条件 最小值 一般值 最大值 单位

VDD VDS IOUT IOH IOL
高电位位准 低电位位准
OUT0 ~ OUT15

-

3.0 3 0.7*VDD GND 2.9

3.3 3.1 ±1.5 25.8 ±1.5 ±0.1 500 500 1.7 3.9 5.2 3.9 5.2

4.5 17.0 30 -1.0 1.0 VDD 0.3*VDD 0.5 0.4 ±2.5 ±2 ±1.0 800 800 2.3 4.5 5.8 4.5 5.8

V V mA mA mA V V ?A V V mA % mA % %/V %/V K? K?

参考直流特性的测试电路

输出端电流

SDO SDO Ta=-40~85?C Ta=-40~85?C VDS=17.0V IOL=+1.0mA IOH=-1.0mA VDS=1.0V IOL=3.1mA VDS=1.0V VDS=1.0V IOL=25.8mA VDS=1.0V Rext=6000? Rext=6000? Rext=720? Rext=720?

输入端电压 输出端漏电流 输出端电压 输出电流1 电流偏移量 输出电流 2 电流偏移量

VIH VIL IOH VOL VOH IOUT1 dIOUT1 IOUT2 dIOUT2 %/dVDS %/dVDD RIN(up) RIN(down) IDD(off) 1

SDO

250 250 -

电流偏移量 vs. 输出电压 电流偏移量 vs. 电源电压

输出电压=1.0~3.0V 电源电压=3.0~3.6V

Pull-up电阻 Pull-down电阻

OE LE Rext=未接, OUT0 ~ OUT15 =Off Rext=1851?, OUT0 ~ OUT15 =Off Rext=748?, OUT0 ~ OUT15 =Off Rext=1851?, OUT0 ~ OUT15 =On Rext=748?, OUT0 ~ OUT15 =On

“OFF”
电压源输出电流

IDD(off) 2 IDD(off) 3

mA

“ON”

IDD(on) 1 IDD(on) 2

直流特性的测试电路
IDD VDD
IOUT
OUT0

VDD
OE

IIH,IIL

CLK LE SDI R - EXT GND

. . . .

VDS

OUT15 SDO

VIH, VIL

Iref

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

动态特性(VDD= 5.0V)
特性 代表符号 量测条件 最小值 一般值 最大值 单位

CLK- OUT2n CLK- OUT2n + 1 LE- OUT2n
延迟时间 (低电位到高电位)

tpLH1 tpLH2 tpLH3 tpLH tpHL1 tpHL2 tpHL3 tpHL tw(CLK) tw(L) tw(OE) th(L) tsu(L) th(D) tsu(D) tr tf tr,SDO Tf,SDO tor tof VDD=5.0V VDS=1.0V VIH=VDD VIL=GND Rext=930? VL=4.5V RL=162? CL=10pF

20 20 70 30 5 5 3 -

50 35 50 35 50 35 20 90 75 90 75 90 75 20 100 10 10 40 55

70 55 70 55 70 55 40 110 95 110 95 110 95 40 500 500 -

ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns

LE- OUT2n + 1 OE - OUT2n
OE - OUT2n + 1

CLK-SDO CLK- OUT2n CLK- OUT2n + 1
延迟时间 (高电位到低电位)

LE- OUT2n LE- OUT2n + 1
OE - OUT2n OE - OUT2n + 1

CLK-SDO CLK
脉波宽度

LE
OE *

LE的Hold Time LE的Setup Time SDI的Hold Time SDI的Setup Time CLK讯号的最大爬升时间 CLK讯号的最大下降时间 SDO的爬升时间 SDI的下降时间
电流输出埠的电位爬升时间 电流输出埠的电位下降时间

*此值之条件为,输出通道保持一致响应条件下的最短 OE 。 **奇数通道 OUT2n + 1 (e.g. OUT1, OUT3, OUT5, etc.)与偶数通道 OUT2n (e.g. OUT2, OUT4, OUT6, etc.)间的延迟
时间为 35ns. JXI5020 内建延迟电路功能, 可将奇数与偶数的输出通道在不同的时间导通来降低电源线的电流量.

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

动态特性(VDD= 3.3V)
特性 代表符号 量测条件 最小值 一般值 最大值 单位

CLK- OUT2n CLK- OUT2n + 1 LE- OUT2n
延迟时间 (低电位到高电位)

tpLH1 tpLH2 tpLH3 tpLH tpHL1 tpHL2 tpHL3 tpHL tw(CLK) tw(L) tw(OE) th(L) tsu(L) th(D) tsu(D) tr tf tr,SDO Tf,SDO tor tof VDD=3.3V VDS=1.0V VIH=VDD VIL=GND Rext=930? VL=3.0V RL=100? CL=10 pF

20 20 100 30 5 5 3 -

50 35 50 35 50 35 20 115 100 115 100 105 90 20 130 10 10 40 65

70 55 70 55 70 55 40 135 120 135 120 125 110 40 500 500 -

ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns

LE- OUT2n + 1 OE - OUT2n
OE - OUT2n + 1

CLK-SDO CLK- OUT2n CLK- OUT2n + 1
延迟时间 (高电位到低电位)

LE- OUT2n LE- OUT2n + 1
OE - OUT2n OE - OUT2n + 1

CLK-SDO CLK
脉波宽度

LE
OE *

LE的Hold Time LE的Setup Time SDI的Hold Time SDI的Setup Time CLK讯号的最大爬升时间 CLK讯号的最大下降时间 SDO的爬升时间 SDI的下降时间
电流输出埠的电位爬升时间 电流输出埠的电位下降时间

动态特性的测试电路
IDD
VDD IOUT
OUT0 VDD OE CLK LE SDI R - EXT GND

VIH, VIL

函数产生器

. . .

OUT15

RL
SDO

CL

5V 0V

逻辑输入波

VL

Iref
tr = tf = 10 ns

CL

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

时序的波形图
tW(CLK)

CLK

50%

50%

50%

tsu(D)

th(D)
50%

SDI

50%

SDO
tpLH, tpHL

50%

tW(L)
50% 50%

LE
th(L)
OE

tsu(L)
LOW = 输出致能 HIGH = 无电流输出

OUTn tpLH1, tpHL1

50%

LOW = 有电流输出

tpLH2, tpHL2

tW(OE) OE
50% 50%

tpHL3

tpLH3
90% 50% 10% 90% 50% 10%

OUTn

tof

tor

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

应用信息
恒流
当客户将 JXI5020 应用于 LED 显示屏设计上时,通道间与通道间,甚至芯片与芯片间的电流,差异极小。此源自于

JXI5020 的优异特性: 1) 通道间的最大电流差异小于±2.5%,而芯片间的最大电流差异小于±3%。 2) 具有不受负载端电压影响的电流输出特性, 如下图所示。 输出电流的稳定性将不受 LED 顺向电压(VF)变化而影响。

IOUT(mA) 50 40 30 20 10 0 0

JXI5020 IOUT vs. VDS at Various Rext ,VDD =5.0V

0.5

1

1.5 VDS(V)

2

2.5

3

IOUT(mA) 40 30

JXI5020 IOUT vs. VDS at Various Rext ,VDD =3.3V

20 10 0 0 0.5 1 1.5 VDS(V) 2 2.5 3

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020
调整输出电流
如下图所示,藉由外接一个电阻 Rext 调整输出电流(IOUT)。
IOUT(mA) 50 40 30 20 10 0 0 1000 2000 3000 Rext (?) 4000 5000 6000 JXI5020 Rext vs. IOUT

16 位恒流 LED 驱动器

套用下列公式可计算出输出电流值,

VR-EXT=1.24V;IOUT=VR-EXT*(1/Rext)x15; Rext =(VR-EXT/IOUT)x15
公式中的 VR-EXT 是指 R-EXT 端的电压值,Rext 是指外接至 R-EXT 端的电阻值。当电阻值是 744?,透过公式计算可得 输出电流值 25mA;当电阻值是 1860? 时,输出的电流则为 10mA。

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020
“Pb-Free & Green”封装之焊接制程*

16 位恒流 LED 驱动器

聚积科技所生产的” Pb-Free & Green"的半导体产品遵循欧洲 RoHS 标准,封装选用 100%之纯锡以兼容于目前锡铅 (SnPb)焊接制程,且支持需较高温之无铅制程。纯锡目前已被欧美及亚洲区的电子产品客户与供货商广泛采用,成为 取代含锡铅材料的最佳替代品。100%纯锡可生产于制程温度为 215 oC 至 240 oC 的含锡铅(SnPb)锡炉制程。但若客 户使用完全无铅锡膏和材料,则锡炉温度须达 J-STD-020C 标准之 245 oC 至 260 oC(参阅下图及表格)。
Temperature ( ) 300 255 250 240 217 200 Average ramp-up rate= 0.7 /s 150 100s max 30s max Ramp-down 6 /s (max) 260 +0 -5 245 5

100 Average ramp-up rate = 0.4 /s 50 25 0 0 50 ----Maximum peak temperature Recommended reflow profile 100

Peak Temperature 245 ~260 < 10s

Average ramp-up rate= 3.3 /s

150

200

250 Time (sec)

300

Acc. J-STD-020C

Package Thickness <1.6mm 1.6mm – 2.5mm 2.5mm

Volume mm3 <350 260 +0 oC 260 +0 oC 250 +0 oC

Volume mm3 350-2000 260 +0 oC 250 +0 oC 245 +0 oC

Volume mm3 2000 260 +0 oC 245 +0 oC 245 +0 oC

附注:详情请参阅聚积科技之“Policy on Pb-free & Green Package”。

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020
封装体散热功率 (PD)

16 位恒流 LED 驱动器

封装体的最大散热功率,是由公式 PD(max)=(Tj–Ta)/Rth(j-a)来决定。当 16 个通道同时打开时,真正的功率为 PD(act)=

(IDDxVDD)+(IOUTxDutyxVDSx16)。
为保持 PD(act)≤PD(max),可输出的最大电流与 duty cycle 间的关系为:

IOUT={[(Tj–Ta)/Rth(j-a) ]–(IDDxVDD)}/VDS /Duty/16,其中 Tj=150°C。

IOUT vs. Duty Cycle@ Rth(j-a)=74 Max. IOUT(mA) 50 40 30 20 10 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% Duty Cycle 70%

/W

IOUT vs. Duty Cycle@ Rth(j-a)=91 Max. IOUT(mA) 50
VDS=1V@Ta=25 VDS=1V@Ta=85 VDS=2V@Ta=25 VDS=2V@Ta=85

/W

40 30 20 10 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% Duty Cycle 70% 80% 90% 100%

VDS=1V@Ta=25 VDS=1V@Ta=85 VDS=2V@Ta=25 VDS=2V@Ta=85

80%

90%

100%

JXI5020GF Condition: IOUT=45mA, 16 output channels Device Type Rth(j-a) (°C/W) GF 74 GP 91

JXI5020GP

依据 PD(max)=(Tj–Ta)/Rth(j-a),被允许的最大散热功率会随环境温度增加而降低。

Power Dissipation (W) 2.5 2.0

JXI5020 Maximum Power Dissipation at Various Ambient Temperature

GF Type: Rth=74 C/W

1.5 1.0 0.5 0.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ambient Temperature ( C)

GP Type: Rth=91 C/W

Safe Operation Area

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020
负载端供应电压 (VLED)

16 位恒流 LED 驱动器

为使封装体散热能力达到最佳化,建议输出端电压(VDS)的最佳操作范围是 0.4V~0.8V(IOUT=3~45mA)。如果

VDS=VLED–VF 且 VLED=5V 时,此时过高的输出端电压(VDS)可能会导致 PD(act)>PD(max);在此状况,建议尽可能使用
较低的 VLED 电压供应,也可用外串电阻或 Zener diode 当做 VDROP。此可导致 VDS=(VLED–VF)–VDROP,达到降低输出 端电压(VDS)之效果。外串电阻或 Zener 的应用图可参阅下图。

VLED

电压源

电压源 (VLED)

VDrop VF VDS

VDrop VF VDS

JXI5020

JXI5020

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JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

外观轮廓图示

JXI5020GF轮廓图示
注:轮廓图标的单位是 mm。

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

SYMBOLS A A1 A2 D E E1 b c L e L1

Dimensions shown in inches MIN. 0.053 0.004 — 0.337 0.228 0.150 0.008 0.007 0.016 NOM. 0.064 0.006 — 0.341 0.236 0.154 — — 0.025 0.025 BASIC 0.041 BASIC 0 — 8 MAX. 0.069 0.010 0.059 0.344 0.244 0.157 0.012 0.010 0.050

Dimensions shown in millimeters MIN. 1.346 0.102 — 8.560 5.791 3.810 0.203 0.178 0.406 NOM. 1.626 0.152 — 8.661 5.994 3.912 — — 0.635 0.635 BASIC 1.0414 BASIC 0 — 8 MAX. 1.753 0.254 1.499 8.738 6.198 3.988 0.305 0.254 1.270

JXI5020GP轮廓图示

注:轮廓图标的单位是 mm。 散热片布局须采用最大尺寸范围,且为防止短路,应避免线路设计经过散热片的最大尺寸范围。

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

IC 正印信息
第一行

JXIXXXXX○○○


JXIXXXX ○ ○○

XXXXXXXX○

第二行

XXXXXXXX ○
产品码 制程码 包装码 制造码 版别码

产品更新纪录
文件版次 V1.00

IC 版别码 A

产品订购信息
产品编号 JXI5020GF JXI5020GP 包装型态 SOP24L-300-1.00 SSOP24L-150-0.64 重量(g) 0.28 0.11

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2009 年 9 月, V1.01

JXI5020

16 位恒流 LED 驱动器

使用权声明
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2009 年 9 月, V1.01


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