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FAN7318A

器件型号:FAN7318A
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厂商名称:FAIRCHILD [Fairchild Semiconductor]
厂商官网:http://www.fairchildsemi.com/
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FAN7318A器件文档内容

                                                                                                                         August 2009  FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

FAN7318A

LCD Backlight Inverter Drive IC

Features                                         Description
High-Efficiency, Single-Stage Power Conversion
Wide Input Voltage Range: 6V to 30V             The FAN7318A is a LCD backlight inverter drive IC that
Backlight Lamp Ballast and Soft Dimming         controls P-N half-bridge topology.
Minimal External Components Required
Precision Voltage Reference Trimmed to 2%       The FAN7318A provides a low-cost solution and reduces
Half-Bridge Topology                            external components by integrating proprietary wave
Soft-Start                                      rectifiers for open-lamp protection and regulation. The
PWM Control at Fixed Frequency                  operating voltage range is wide, so an external regulator
Analog Dimming Function                         isn't necessary to supply voltage to the IC.
Burst Dimming Function
Programmable Striking Frequency                 The FAN7318A provides various protections, such as
Open-Lamp Protection (OLP)                      open-lamp regulation, over-voltage protection, open-
Open-Lamp Regulation (OLR)                      lamp protection, short-lamp protection, and CMP-HIGH
Over-Voltage Protection (OVP)                   protection, to increase the system reliability. The
Short-Lamp Protection (SLP)                     FAN7318A provides burst dimming and analog dimming.
CMP-High Protection (CHP)
Thermal Shutdown (TSD)                          The FAN7318A is available in a 16-SOIC package.
16-Pin SOIC Package

Applications
LCD TV
LCD Monitor

Ordering Information

  Part        Operating                          Package                                         Eco                     Packing
Number      Temperature                                                                       Status                     Method

FAN7318AM   -25 to +85C                    16-Lead, Small Outline Integrated Circuit (SOIC)  RoHS         Rail
FAN7318AMX                                                                                            Tape & Reel

    For Fairchild's definition of Eco Status, please visit: http://www.fairchildsemi.com/company/green/rohs_green.html.
Protected under U.S. patent no. 5,652,479.

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                            www.fairchildsemi.com
FAN7318A 1.0.0
Block Diagram                                                                                                                                                                    FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

                                        Min.                 Short-Lamp Protection                                  50A @ OVP,SLP                        TIMER
                                                 0.3V                                                               2A @ OLP.CMP high
                                                             -                                                      3V/1V @ striking/normal               OUTA
                                                             +                                                  TSD 150oC                                 OUTB

OLR1                         Min. &     Max.               Over-Voltage Protection            Protection                       Output Driver               GND
OLR2                           Max.             1.34V                                             Oscillator                                                VIN
                            Detector                       +                                                                       Control                 ENA
                           /Full Wave                      -                                                                         Logic                  REF
                            Recifier                                                                                                                        BCT
                                                           +                                                                                               BDIM
                                               2V          -

                                                          +                      0A
                                               1.34V -
                                                                                 3A
                                                             -         Error. Amp. source
                                                                       current change
                                                                   Gm Amp.

                                               2.2V          +

                                            Open-Lamp Regulation

                  max. 2V

                                        On @ striking

CT                min. 0.5V                                                         -

CMP                                    Error. Amp. source                           +                     -     UVLO 5.5V
ADIM                                   current change
                                                                                     High_CMP             +
OLP1              Negative   Vref              Error Amp.                                      Hys. 0.45V
OLP2               Analog
                                            +

                  Dimming                                          +

                                            -                3.5V  -

                                                                                                                                 +      1.35V
                                                                                                                                 -
                                        52A burst                  High CMP Protection
                                        sink current on            disable @ striking                                               +
                                                                                                                                     -
                                                                                                                                        200k

                  OLP max.

                                                                      Striking off                            Voltage Reference  5V, max. 3mA
                                                                                                                & Internal Bias

                             Min. & Max.                              17 Pulses Counter
                                                                        And OLR<1.4V
                             Detector                                                                                                    max. 2V
                                                                                       OLP                                              min. 0.5V
                             /Full or Half                                                                                            disable @ striking

                             Wave

                             Rectifier

                                            OLP min.            -

                                            0.7V/0.5V           +                      150s    52A burst
                                                                                       Delay   sink current on

                                            Striking/normal

                                                                      If ENA>2.5V, OLP & SLP disable.
                                                                      If ENA<2.1V, OLP & SLP enable.

                                                                   Figure 1. Internal Block Diagram

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                                                                                www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                                                       2
Pin Configuration                                                                                            FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

                                            16  15  14  13     12  11          10  9

                                                       F PXYTT
                                                       FAN7318A

                                            1   2   3   4      5   6           7   8

                                                    Figure 2. Package Diagram

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                            www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                            3
Pin Definitions                                                                                                            FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

Pin #             Name                                                   Description
   1              TIMER
                         This pin is for protection delay time setting.
2                 CMP
                         Error amplifier output. Typically, a compensation capacitor is connected to this pin from the
3                 ADIM   ground.

4                 CT     This pin is the input for negative analog dimming.

5                 REF    This pin is for programming the switching frequency. Typically, a capacitor is connected to
                         this pin from ground and a resistor is connected to this pin from the REF pin.
6                 BCT
                         This pin is 5V reference output. Typically, resistors are connected to this pin from the CT pin
7                 BDIM   and the BCT pin.

8                 ENA    This pin is for programming the frequency of the burst dimming. Typically, a capacitor is
                         connected to this pin from ground and a resistor is connected to this pin from the REF pin.
9                 GND
                         This pin is the input for negative burst dimming. The voltage range of 0.5 to 2V at this pin
10                OUTB   controls burst mode duty cycle from 0% to 100%.

11                OUTA   This pin is for turning on/off the IC.

12                VIN    This pin is the ground.

13                OLR2   This pin is NMOS gate-drive output.

14                OLP2   This pin is PMOS gate-drive output.

15                OLR1   This pin is the supply voltage of the IC.

16                OLP1   This pin is for open-lamp regulation. Its functions are the same as the OLR1 pin.

                         This pin is for open-lamp protection and feedback control of lamp currents. Its functions are
                         the same as the OLP1 pin.

                         This pin is for open-lamp regulation and short-lamp protection. It is connected to the full-
                         wave rectifier internally. When the maximum of rectified OLR inputs is between 1.34V and
                         2V, the error amplifier output current is limited to 3.0A. When the maximum of rectified
                         OLR inputs reaches 2V, the error amplifier output current is 0A and its output voltage
                         maintains constant. The maximum of rectified OLR inputs is inputted to the negative of
                         another error amplifier for feedback control of lamp voltage. When the maximum of rectified
                         OLR inputs is more than 2.2V, another error amplifier for OLR is operating and lamp voltage
                         is regulated. In normal mode, if the maximum of rectified OLR inputs is higher than 1.34V or
                         if the minimum of rectified OLR inputs is lower than 0.3V for a predetermined time by the
                         TIMER pin capacitor and an internal current source 50A, the IC shuts down to protect the
                         system in over-voltage condition or short-lamp condition, respectively.

                         This pin is for open-lamp protection and feedback control of lamp currents. It is connected to
                         the half-wave rectifier and the full-wave rectifier internally. In striking mode, if the minimum
                         of rectified OLP inputs is less than 0.7V for a predetermined time by the TIMER pin
                         capacitor and an internal current source or; in normal mode, if the minimum of rectified OLP
                         inputs is less than 0.5V for another predetermined time by the TIMER pin capacitor and
                         another internal current source; the IC shuts down to protect the system in open-lamp
                         condition. The maximum of rectified OLP inputs is inputted to the negative of the error
                         amplifier for feedback control of lamp current.

2009 Fairchild Semiconductor Corporation     www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                            4
Absolute Maximum Ratings                                                                                            FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

Stresses exceeding the absolute maximum ratings may damage the device. The device may not function or be
operable above the recommended operating conditions and stressing the parts to these levels is not recommended. In
addition, extended exposure to stresses above the recommended operating conditions may affect device reliability.
The absolute maximum ratings are stress ratings only.

Symbol                                      Parameter             Min.  Max.        Unit

VIN               IC Supply Voltage                               6     30          V

TA                Operating Temperature Range                     -25   +85         C

TJ                Operating Junction Temperature                        +150        C

TSTG              Storage Temperature Range                       -65   +150        C
JA                Thermal Resistance Junction-Air(1,2)
                                                                        90          C/W

PD                Power Dissipation                                     1.4         W

Notes:
1. Thermal resistance test board; size: 76.2mm x 114.3mm x 1.6mm (1S0P); JEDEC standard: JESD51-2, JESD51-3.
2. Assume no ambient airflow.

Pin Breakdown Voltage                       Name           Value              Unit
                                            TIMER             7                 V
             Pin #                           CMP              7
                  1                         ADIM              7
                  2                                           7
                  3                           CT              7
                  4                          REF              7
                  5                          BCT              7
                  6                         BDIM              7
                  7                          ENA
                  8                          GND             30
                  9                         OUTB             30
                 10                         OUTA             30
                 11                           VIN            7
                 12                         OLR2             7
                 13                         OLP2             7
                 14                         OLR1             7
                 15                         OLP1
                 16

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                    www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                        5
Electrical Characteristics                                                                                        FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

For typical values, TA=25C, VIN=15V, and -25C  TA  85C, unless otherwise specified. Specifications to -25C ~
85C are guaranteed by design based on final characterization results.

Symbol                      Parameter            Test Conditions       Min.   Typ. Max.        Unit

Under-Voltage Lockout Section (UVLO)                                     4.9                     V
                                                                        0.20                     V
Vth               Start Threshold Voltage      Increase VIN              10   5.2    5.5        A
                                               Decrease VIN              0.5                   mA
Vthhys Start Threshold Voltage Hysteresis      VIN=4.5V                       0.45 0.60
                                               VIN=15V, Not Switching    1.4                     V
Ist               Startup Current                                             70     100         V
                                                                         50                     A
Iop               Operating Supply Current                              120   2.0    3.5        k

ON/OFF Section                                                          4.9                      V
                                                                                                mV
Von               On-State Input Voltage                               101.3              5.0   mV
                                                                       101.0              0.7
Voff              Off-State Input Voltage                              126.5  120 190           kHz
                                                                       126.0  200 280
Isb               Standby Current              ENA=0V                  1.03                     kHz
                                                                        770
RENA Pull-Down Resistor                        ENA=2V                                           mA
                                                                        -15                     A
Reference Section (Recommend 1F X7R Capacitor)                                                 A
                                                                        321                      V
V5                5V Regulation Voltage                                 317   5.0    5.1         V
                                                                         20
V5line            5V Line Regulation           6  VIN  30V                    4      50         Hz
                                               10A  I5  3mA
V5load 5V Load Regulation                                                     4      50         A
                                                                                                 V
Oscillator Section (Main)                                                                        V

fosc              Oscillation Frequency        TA=25C, CT=220pF,             105.0 108.3
                                               RT=100k
                                                                              105.0 109.0
                                               CT=220pF, RT=100k

                                               TA=25C, CT=220pF,             131.0 135.5

fstr              Oscillator Frequency in Striking Mode RT=100k

                                               CT=20pF, RT=100k               131.0  136.0
                                                                              1.18   1.33
Ictdcs            CT Discharge Current         Striking                        870    970
Ictdc                                          Normal                          -12
                                               Striking                                -9
Ictcs             CT Charge Current                                             2
                                                                              0.45
Vcth              CT High Voltage

Vctl              CT Low Voltage

Oscillator Section (Burst)

                                               TA=25C, BCT=4.7nF,            330 342
                                               BRT=1.4M
foscb             Burst Oscillation Frequency
                                               BCT=4.7nF,
                                               BRT=1.4M                       330 343

Ibctdc            BCT Discharge current                                       26     32
Vbcth             BCT High Voltage
Vbctl             BCT Low Voltage                                             2

                                                                              0.5

                                                                       Continued on the following page...

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                           www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                 6
Electrical Characteristics (Continued)                                                                             FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

For typical values, TA=25C, VIN=15V, and -25C  TA  85C, unless otherwise specified. Specifications to -25C ~
85C are guaranteed by design based on final characterization results.

Symbol                   Parameter                      Test Conditions Min.         Typ.   Max.   Unit

Analog Dimming Section                                                               1.329  1.421    V
                                                                                     1.329  1.427
AVrexx Reference Voltage                                ADIM=0V, TA=25C      1.244  1.178          A
                                                        ADIM=0V               1.231  1.008    94    A
                                                        ADIM=0.5V                            -35    A
                                                                                       76    -0.6   A
                                                        ADIM=1.0V                     -50     63    A
                                                                                      -1.0          A
Error Amplifier Section                                                                52    -10     V
                                                                                       0             V
lsin              Output Sink Current                   OLP=2.5V, ADIM=2.5V   63      -20     4      V
                                                                                     0.34
lsur1             Output Source Current 1               OLP=0V, ADIM=0V       -65    1.55    -2.3   A
                                                                                            1.44    A
lsur2             Output Source Current 2               CMP=3V                -1.4    -2.8  2.08     V
                                                                                       0     2.3     V
Ibsin             Burst CMP Sink Current                BDIM=5V, BCT=0V       41             440     V
                                                                                     1.34     80   mho
Iolpi             OLP Input Current                     OLP=2V                       1.98    -15    A
                                                                                      2.2           A
Iolpo             OLP Output Current                    OLP=-2V               -30     310     4     A
                                                                                       60            V
Vlpfx             Rectifiers Output of OLP              OLP=0.3V               -4
                                                        OLP=1.5V                       0
                                                                              -3.4    -25
Volpr             OLP Input Voltage Range(3)
                                                                              1.24
Open-Lamp Regulation Section                                                  1.88
                                                                              2.1
Iolr1            Error Amplifier Source Current for    Striking, OLR=1.6V    180
Iolr2            Open-Lamp Regulation                  OLR Sweep              40
Volr1
Volr2            Open-Lamp Regulation Voltage 1        OLR Sweep             -35
Volr3                                                                         -4
GmOLR             Open-Lamp Regulation Voltage 2        Striking, OLR Sweep
  Iors
  Iolri           Open-Lamp Regulation Voltage 3
Iolro
Volrr            OLR Error Amplifier Transconductance

                  OLR Error Amplifier Sink Current      Normal, OLR=2.5V

                  OLR Input Current                     OLR=2.5V

                  OLR Output Current                    OLR=-2.5V
                  OLR Input Voltage Range(3)

Note:
3. These parameters, although guaranteed, are not 100% tested in production.

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                  www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                        7
Electrical Characteristics (Continued)                                                                              FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

For typical values, TA=25C, VIN=15V, and -25C  TA  85C, unless otherwise specified. Specifications to -25C ~
85C are guaranteed by design based on final characterization results.

Symbol              Parameter                        Test Conditions Min. Typ. Max.                    Unit

Protection Section                                                                                       V
                                                                                                         V
Volp0             Open-Lamp Protection Voltage 0(4)  Striking                 0.65     0.70  0.75        V
                                                                              0.42     0.49  0.56        V
Volp1             Open-Lamp Protection Voltage 1     Sweep OLP                3.40     3.50  3.60        V
                                                                              0.22     0.30  0.38        V
Vcmpr CMP-High Protection Voltage                    Sweep CMP                2.87     3.02  3.17       A
                                                                              1.00     1.10  1.20       A
Vslp              Short-Lamp Protection Voltage      Sweep TIMER              1.7      2.1   2.5        C
                                                                               40       50    60         V
Vtmr1             Timer Threshold Voltage 1          Striking, Sweep TIMER             150               V
                                                                              1.24     1.34  1.44
Vtmr2             Timer Threshold Voltage 2          Sweep TIMER                                         V
                                                                              2.1      2.3   2.5         V
Itmr1             Timer Current 1                    OLP=0V                                              V
                                                                                                         V
Itmr2             Timer Current 2                    OLR=1.8V                                            V
TSD               Thermal Shutdown(4)                                                                    V
                                                                                                       mA
Vovp              Over-Voltage Protection Voltage    Sweep OLR                                         mA
                                                                                                       mA
dcr               ENA2.3V OLP Disable/Enable Change                                                    mA
                  Voltage
                                                                                                        %
Output Section                                                                                          %

Vpdhv             PMOS Gate High Voltage(4)          VIN=15V                           VIN

Vpdlv             PMOS Gate Low Voltage              VIN=15V                  VIN-9.0 VIN-7.5 VIN-6.5

Vndhv             NMOS Gate High Voltage             VIN=15V                  7.5      8.5   10.0
Vndlv                                                VIN=15V
Vpuv              NMOS Gate Low Voltage(4)           VIN=4.5V                          0

Vnuv              PMOS Gate Voltage with UVLO        VIN=4.5V                 VIN-0.3
Ipdsur            Activated                          VIN=15V
Ipdsin            NMOS Gate Voltage with UVLO        VIN=15V                                 0.3
Indsur            Activated                          VIN=15V
Indsin            PMOS Gate Drive Source Current(4)  VIN=15V                           -300
                                                                                       400
                  PMOS Gate Drive Sink Current(4)                                      300
                                                                                       -400
                  NMOS Gate Drive Source Current(4)

                  NMOS Gate Drive Sink Current(4)

Maximum / Minimum Duty Cycle

DCMIN             Minimum Duty Cycle(4)              fosc=100kHz                       0
DCMAX             Maximum Duty Cycle(4)              fosc=100kHz
                                                                              45             49

Note:
4. These parameters, although guaranteed, are not 100% tested in production.

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Typical Performance Characteristics                                                                     FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

Figure 3. Start Threshold Voltage vs. Temperature     Figure 4. Start Threshold Voltage Hysteresis vs.
                                                                                   Temperature

Figure 5. Startup Current vs. Temperature             Figure 6. Operating Current vs. Temperature

Figure 7. Standby Current vs. Temperature             Figure 8. 5V Regulation Voltage vs. Temperature

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Typical Performance Characteristics (Continued)                                                      FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

Figure 9. Oscillation Frequency vs. Temperature      Figure 10. Oscillation Frequency in Striking
                                                                           vs. Temperature

Figure 11. CT High Voltage vs. Temperature           Figure 12. CT Low Voltage vs. Temperature

Figure 13. Burst Dimming Frequency vs. Temperature Figure 14. BCT Discharge Current vs. Temperature

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Figure 15. BCT High Voltage vs. Temperature         Figure 16. BCT Low Voltage vs. Temperature

Figure 17. Analog Dimming Reference Voltage 00      Figure 18. Analog Dimming Reference Voltage 05
                          vs. Temperature                                     vs. Temperature

Figure 19. Error Amplifier Source Current 1         Figure 20. Error Amplifier Source Current 2
                      vs. Temperature                                     vs. Temperature

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Figure 21. Error Amplifier Source Current for OLR      Figure 22. Error Amplifier Sink Current
                           vs. Temperature                                vs. Temperature

Figure 23. Burst CMP Sink Current vs. Temperature      Figure 24. OLR Error Amplifier Sink Current
                                                                             vs. Temperature

Figure 25. Open-Lamp Protection Voltage 1              Figure 26. High-CMP Protection Voltage
                      vs. Temperature                                     vs. Temperature

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Figure 27. Short-Lamp Protection Voltage         Figure 28. Open-Lamp Regulation Voltage 1
                     vs. Temperature                                   vs. Temperature

Figure 29. Open-Lamp Regulation Voltage 2        Figure 30. Open-Lamp Regulation Voltage 3
                      vs. Temperature                                  vs. Temperature

Figure 31. TIMER Threshold Voltage 1             Figure 32. TIMER Threshold Voltage 2
                  vs. Temperature                                  vs. Temperature

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Typical Performance Characteristics (Continued)                                              FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

Figure 33. TIMER Current 1 vs. Temperature       Figure 34. TIMER Current 2 vs. Temperature

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Functional Description                                                                                                                                                     FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

UVLO                                                       fstr =                    13.65  1  (  3I1  -  4.55I2  )  RT    [Hz]
                                                                                            +                           
The under-voltage lockout (UVLO) circuit guarantees the
stable operation of the IC's control circuit by stopping           RT    CT    ln    -I1 I2  RT2          -  3I2  )  RT          (2)
and starting it as a function of the VIN value. The UVLO                                                                 
circuit turns on the control circuit when VIN exceeds                                13.65 + (4.55I1                     
5.2V. When VIN is lower than 4.75V, the IC startup
current is less than 100A.                                                         -I1 I2 RT2                           

                                                           QI1 = 12 10-6A, I2 = 1.128 10-3A

ENA                                                        Burst Dimming Oscillator

Applying voltage higher than 1.4V to the ENA pin           The burst dimming timing capacitor (BCT) is charged by
enables the IC. Applying voltage lower than 0.7V to the    the current flowing from the reference voltage source,
ENA pin disables the IC. In terms of the protections,      which is formed by the burst dimming timing resistor
applying voltage higher than 2.5V to the ENA pin           (BRT) and the burst dimming timing capacitor (BCT).
disables OLP and SLP. Applying voltage lower than          The sawtooth waveform charges up to 2V. Once the
2.1V to the ENA pin enables the OLP and the SLP.           BCT voltage reaches 2V, the capacitor begins
                                                           discharging down to 0.5V. Next, the BCT starts charging
Main Oscillator                                            again and a new burst dimming cycle begins, as shown
                                                           in Figure 36. The burst dimming frequency is
In normal mode, the external timing capacitor (CT) is      programmed by adjusting the BCT and BRT values. The
charged by the current flowing from the reference          burst dimming frequency is calculated as:
voltage source, which is formed by the timing resistor
(RT) and the timing capacitor (CT). The sawtooth           fOSCB   =                         1                           [Hz]
waveform charges up to 2V. Once CT voltage reaches                     BRT  BCT  ln 0.039  BRT
2V, the CT begins discharging down to 0.4V. Next, the                                                             - 4500         (3)
CT starts charging again and a new switching cycle
begins, as shown in Figure 35. The main frequency is                                         0.026  BRT - 4500
programmed by adjusting the RT and CT value. The
main frequency is calculated as:                           To avoid visible flicker, the burst dimming frequency
                                                           should be greater than 120Hz.

fOSC  =                    1                   [Hz]

         RT    CT    ln    3.9585 RT - 13650         (1)
                            2.61RT - 13650   

                                                                   Figure 36. Burst Dimming Oscillator Circuit

              Figure 35. Main Oscillator Circuit           Analog Dimming

In striking mode, the external timing capacitor (CT) is    For analog dimming, the lamp intensity is controlled with
charged by the current flowing from the reference          the external dimming signal (VADIM) and resistors. Figure
voltage source and 12A current source, which               37 shows how to implement an analog dimming circuit.
increases the frequency. If the product of RT and CT
value is constant, the striking frequency is depending on                                              CMP
CT and is calculated as:
                                                           VADIM                               ADIM          Negative    VREF + Error Amp.
                                                                                                              Analog
                                                                                                             Dimm ing

                                                                                                                           -

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FAN7318A 1.0.0
                                                                         Figure 37. Analog Circuit Implementation

                                                                                                                                             www.fairchildsemi.com
                                                           15
In full brightness, the maximum rms value of the lamp                                                                       FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC
current is calculated as:

[ ]  max                                                    (4)

i = V A rms
     ref _ max    2 2RS1

The lamp intensity is inversely proportional to VADIM. As
VADIM increases, the lamp intensity decreases and the
rms value of the lamp current is calculated as:

[ ] i max = V          A

rms  2 ref 2R                                               (5)

                    s

[ ] Vref = Vref _max - 0.30VADIM A

Figure 38 shows the lamp current waveform vs. VADIM in               Figure 39. Negative Burst Dimming Waveform Using
an analog dimming mode.                                                                               DC Voltage

     2.0 VREF                       1.0     1.5  2.0        2.5      Burst dimming can be implemented, not only DC
                                                                     voltage, but also using PWM pulse as the BDIM signal.
     1.5                                              ADIM           Figure 40 shows how to implement burst dimming using
     1.0                                                             PWM pulse as BDIM signal.
     0.5                            1.0     1.5  2.0        2.5
      0                                                               Figure 40. Negative Burst Dimming Implementation
                                                                                       Circuit Using an External Pulse
                       0.5
                                                                     Figure 41 shows the lamp current waveform vs. an
                       0.5                                           external pulse in negative burst dimming mode.

     15mA
     10mA
      5mA

        0
     -5mA
     -10mA
     -15mA

                  Lamp Current

     Figure 38. Analog Dimming Waveforms

Burst Dimming

Lamp intensity is controlled with the BDIM signal over a
wide range. FAN7318A provide polarity selection. When
BDIM is inputted, the DC voltage or PWM pulse signal
and BCT is setting sawtooth waveform or DC voltage,
respectively. This structure can be implemented as
negative dimming polarity. When BDIM voltage is lower
than BCT voltage, the lamp current is turned on; 0V on
BDIM commands full brightness. The duty cycle of the
PWM pulse determines the lamp brightness. The lamp
intensity is inversely proportional to BDIM voltage. As
BDIM voltage increases, the lamp intensity decreases.
Figure 39 shows the lamp current waveform vs. DIM in
negative burst dimming mode.

                                                                     Figure 41. Negative Burst Dimming Waveform Using
                                                                                                an External Pulse

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FAN7318A 1.0.0                                                 16
During striking mode, burst dimming operation is                      Soft-Start                                                 FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC
disabled to guarantee continuous striking time. Figure
42 shows burst dimming disabled during striking mode.                 A soft-start circuit ensures a gradual increase in the
                                                                      input and output power. FAN7318A has no soft-start pin,
2.5                                                                   but provides soft-start function using the first BCT
                                                                      waveform. The first BCT waveform limits CMP voltage at
2                       BCT                                           initial operation, so lamp current increases gradually.

1.5                               BDIM                                           Figure 45. Soft-Start in Normal Mode

1

0.5

0       2         3  4  5    6    7         8  9  10  11  12

                                                          x 10-3

  2

                         CMP

1.5

1

0.5

0       2         3  4  5    6    7         8  9  10  11  12

           Striking normal mode                           x 10-3

       mode                iLamp

0.01

0.005

0

-0.005

-0.01

-0.015  2         3  4  5    6    7         8  9  10  11  12

                                                          x 10-3

Figure 42. Burst Dimming During Striking Mode

When BDIM is setting over 2.2VDC and BCT is inputted
PWM pulse signal, this structure can be implemented as
positive dimming polarity. Figure 43 shows burst
dimming using PWM pulse as BDIM signal.

                                                                            Figure 46. Soft-Start in Burst Dimming Mode

                                                                      Output Drives

                                                                      FAN7318A is designed to drive P-N half-bridge
                                                                      MOSFETs with symmetric duty cycle. FAN7318A can
                                                                      drive a P-MOSFET directly without a level-shift capacitor
                                                                      and a Zener diode. A fixed dead time of 500ns is
                                                                      introduced between two outputs at maximum duty cycle,
                                                                      as shown in Figure 47.

Figure 43. Positive Burst Dimming Implementation                                         Dead time
                  Circuit Using an External Pulse                                    500ns at max. duty

Figure 44 shows the lamp current waveform vs. an                        CT
external pulse in positive burst dimming mode.                        CMP

                                                                      SYNC

                                                                      T

                                                                      OUTA

                                                                      OUTB

                                                                               Figure 47. MOSFETs Gate Drive Signal

Figure 44. Positive Burst Dimming Waveform Using
                           an External Pulse

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                               www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                                  17
Lamp Current Feedback Circuit                                   Open-Lamp Regulation                                                         FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

FAN7318A has two OLP pins for lamp current feedback             When the maximum of the rectified OLR input voltages
and protections. The inputs of two OLP pins are
connected to the internal half-wave and full-wave               (  Vmax    )  is  more    than  2V,  the  IC  enters  regulation  mode
rectifier circuits. The half-wave rectified signals of two            OLR
OLP inputs are connected the maximum detector circuit.
The full-wave rectified signals of two OLP inputs are           and controls CMP voltage. The IC limits the lamp
connected to the minimum detector circuit.
                                                                voltage       by  decreasing      CMP     source  current.  If  V max   is
The two inputs of the OLP pins should be inverse phase.                                                                            OLR

Lamp Voltage Feedback Circuit                                   between 1.34V and 2V, CMP source current decreases

FAN7318A has two OLR pins for lamp voltage feedback             to 2.8A. Then, if        V max   reaches 2V, CMP source current
and protections. The inputs of two OLR pins are                                              OLR
connected to the internal full-wave rectifier circuit. The
full-wave rectified signals of two OLR inputs are               decreases to 0A, so the CMP voltage remains constant
connected to the maximum detector circuit for lamp
voltage feedback and protections. They are connected            and the lamp voltage also remains constant, as shown
to the minimum detector circuit for protections.
                                                                in Figure 49.
Protections
                                                                   Figure 49. Open-Lamp Regulation in Striking Mode
The FAN7318A provides the following latch-mode
protections: Open-Lamp Regulation (OLR), Open-Lamp                                V max
Protection (OLP), Short-Lamp Protection (SLP), CMP-                                  OLR
High Protection (CHP), and Thermal Shutdown (TSD).
The latch is reset when VIN falls to the UVLO voltage or
ENA is pulled down to GND.

The protection delay time can be adjusted by a capacitor
between the TIMER pin and GND.

                                                                Finally, if               is more than 2.2V, the error amplifier for

                                                                OLR is operating and CMP sink current increases, so

                                                                CMP voltage decreases and the lamp voltage maintains

                                                                the determined value, as shown in Figure 50.

                  Figure 48. Protection Timing Delay

Assume that the TIMER pin capacitor is 1F.

The striking time is calculated as:

tstrike  = CVstr     = 1F 3V  = 1.5s                (6)
             Isur 1       2 A

The OVP and SLP delay time are calculated as:                                 Figure 50. 2.2V Open-Lamp Regulation

tOVP _ SLP        = CVnor     = 1F 1V      = 20ms    (7)
                      Isur 2     50 A
                                                                Over-Voltage Protection

The CMP-high protection and OLP delay time are                  In  normal        mode,   while   V max   is  higher  than  1.34V,  the
calculated as:                                                                                       OLR

                                                                TIMER pin capacitor is charged by an internal current

                  = CVnor     = 1F 1V                          source of 50A. Once the TIMER reaches 1V, the IC
                      Isur 1      2 A
tOLP _ CMPH                                 = 500ms   (8)       enters shutdown, as shown in Figure 51. This protection

                                                                is disabled in striking mode to ignite lamps reliably.

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                                            www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                            18
                                                                                    The IC starts operating in striking mode and remains in                       FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

                                                                                    striking  mode    until  17      pulses    of  V min   higher  than  0.7V
                                                                                                                                      OLP

                                                                                    and OLR<1.34V occur. If more than 17 pulses and

                                                                                    OLR<1.34V, the IC changes from striking mode into

                                                                                    normal mode, as shown in Figure 54.

Figure 51. Over-Voltage Protection in Normal Mode

In burst dimming mode, while                V max   is higher than 1.34V,
                                               OLR

burst dimming is disabled, so that the TIMER pin

capacitor is charged continuously by an internal current

source of 50A. Once the TIMER reaches 1V, the IC

enters shutdown, as shown in Figure 52.

                                                                                    Figure 54. Mode Change from Striking to Normal

                                                                                    After  ignition,  if  V min      is  less  than        0.5V  for  a  time
                                                                                                             OLP

                                                                                    predetermined by the TIMER pin capacitor and an

                                                                                    internal current source, 2A in normal mode; the IC is

                                                                                    shut down, as shown in Figure 55 and Figure 56.

    Figure 52. Over-Voltage Protection in Burst
                           Dimming Mode

Open-Lamp Protection                                                                OLP1                                                               OLP
                                                                                    OLP2
If  the  minimum  of  the  rectified        OLP     voltages  (  Vmin    )  is                        Min. & Max.    OLP min.      -                  150s
                                                                    OLP                                 Detector                                      Delay

less than 0.7V during initial operation, the IC operates in                                           /Full or Half

                                                                                                          Wave           0.5V      +

striking mode for a time predetermined by the TIMER pin                                                   Rectifier
capacitor and an internal current source, 2A, as shown
in Figure 53.

                                                                                   Figure 55. Open-Lamp Protection in Normal Mode

                                                    O LP 1

                                                     O LP 2
                                                    Tim er

    Figure 53. Open-Lamp Protection in Striking Mode

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                                                                 www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                                                19
                                                                                                                  Tim er                                                                    FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

                                            O LP1

                                                                Lam p o p en

                                            O LP2                                                                 O LP 1
                                                                                                                  O LP 2

                                                                                       Figure 58. Open-Lamp Protection Disable in
                                                                                                                 DCR Mode

           Tim er

                                                                                   Short-Lamp Protection

                                                                                   If  the  minimum  of  the  rectified   OLR  voltages   (  Vmin    )  is
                                                                                                                                                OLR

                                                 O LP1                             less than 0.3V for a time predetermined by the TIMER
                            O LP2                                                  pin capacitor and an internal current source of 50A in
                                                                                   normal mode; the IC is shut down, as shown in Figure
                                                                                   59. This protection is disabled in striking mode to ignite
                                                                                   lamps reliably.

Figure 56. Open-Lamp Protection in Normal Mode

In  burst  dimming  mode,   if  V min       is     less         than  0.5V    for
                                   OLP

another time predetermined by the TIMER pin capacitor

and an internal current source, 2A; the IC is shut down,

as shown in Figure 57. The open-lamp protection delay

in burst dimming mode is shorter than in full-brightness

because short-lamp condition is detected at rising

interval of lamp voltage in burst dimming, then another

internal current source is turned on during the interval.

                                TIM ER                                                 Figure 59. Short-Lamp Protection in Normal Mode
                                O LP 1

                                                                                   In  burst  dimming  mode,  if  V min   is  less  than  0.3V  for     a
                                                                                                                     OLR

                                                                                   time predetermined by the TIMER pin capacitor and a

                                            Z o o m o f O LP 2                     internal current source of 50A turned on only burst

                                                                                   dimming on time; the IC is shut down, as shown in

                    O LP 2                                                         Figure 60. SLP protection delay changes, depending on

                                                                                   burst dimming on duty ratio.

Figure 57. Open-Lamp Protection in Burst Dimming
                                     Mode

Applying voltage lower than 2.1V to the ENA pin enables
OLP. Applying voltage higher than 2.5V to the ENA pin
disables OLP and is called as DCR mode. Regardless of
DCR mode, OLP is enabled in striking mode.

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                       Figure 60. Short-Lamp Protection in Burst
FAN7318A 1.0.0                                                                                                       Dimming Mode

                                                                                                                                                                     www.fairchildsemi.com
                                                                                   20
Applying voltage higher than 2.5V to the ENA pin                                                                     FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC
disables SLP. Applying voltage lower than 2.1V to the
ENA pin enables SLP.

      Figure 61. Short-Lamp Protection Disable in                     Figure 63. CMP-High Protection Disable by a
                                 DCR Mode                                                 Pull- Down Resistor

CMP-High Protection                                             Thermal Shutdown
If CMP is more than 3.5V for a time predetermined by            The IC provides the function to detect the abnormal
the TIMER pin capacitor and a internal current source of        over-temperature. If the IC temperature exceeds
50A in normal mode; the IC is shut down, as shown in           approximately 150C, the thermal shutdown triggers.
Figure 62.

               Figure 62. CMP-High Protection

This protection is disabled by a pull-down resistor (a few
M) between CMP and GND. If CMP voltage reaches
2.5V, CMP source current decreases to 2A. Determine
a pull-down resistor value such that the whole of this
current can flow through the resistor. If so, CMP-high
protection can be disabled, as shown Figure 63. This
protection is disabled in striking mode to ignite the
lamps reliably.

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                      www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                            21
Typical Application Circuit (LCD Backlight Inverter)                                                                                FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

    Application   BDIM                       Device                                                 Input Voltage Range  Number of Lamps
22-Inch LCD Monitor                         FAN7318A                                                         15V10%                  2

1. Features
High-Efficiency, Single-Stage Power Conversion
P-N Half-Bridge Topology
Reduces Required External Components
Enhanced System Reliability through Protection Functions

                                            OLP1 16
                                                  OLR1 15
                                                        OLP2 14
                                                               OLR2 13

                                                                     VIN 12
                                                                            OUTA 11
                                                                                  OUTB 10

                                                                                         GND 9

                     IC 1

                                            1 TIMER
                                                  2 CMP
                                                        3 ADIM
                                                               4 CT
                                                                     5 REF
                                                                            6 BCT
                                                                                  7 BDIM
                                                                                         8 ENA

                                            Figure 64. Typical Application Circuit

2009 Fairchild Semiconductor Corporation                                                                               www.fairchildsemi.com

FAN7318A 1.0.0                                                                                22
Physical Dimensions                                              A                                                                     FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

                                          10.00          9
                                          9.80
                                           8.89                        B 1.75

                               16

                  6.00                                         4.00                              5.6
                                                               3.80

    PIN ONE             1                                8                     1.27              0.65
INDICATOR
                                  1.27               0.51
                            (0.30)                   0.35            LAND PATTERN RECOMMENDATION

                                                  0.25 M C B A

                  1.75 MAX                                                           SEE DETAIL A
                        1.50
                        1.25                                                                          0.25
                                                                                                      0.19
                                                               0.25  C
                                                               0.10

                                                                     0.10 C

                                            0.50  X 45
                                            0.25
                                                                     NOTES: UNLESS OTHERWISE SPECIFIED
(R0.10)                                           GAGE PLANE
(R0.10)                                                                A) THIS PACKAGE CONFORMS TO JEDEC
                                                         0.36               MS-012, VARIATION AC, ISSUE C.
       8
       0                                                              B) ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS.
                                                                       C) DIMENSIONS ARE EXCLUSIVE OF BURRS, MOLD
            0.90
            0.50                                                             FLASH AND TIE BAR PROTRUSIONS
         (1.04)                                                        D) CONFORMS TO ASME Y14.5M-1994
                                                                       E) LANDPATTERN STANDARD: SOIC127P600X175-16AM
                                                                       F) DRAWING FILE NAME: M16AREV12.

                                                  SEATING PLANE

                                  DETAIL A

                                         SCALE: 2:1

                              Figure 65. -Lead, Small Outline Integrated Circuit (SOIC) Package

Package drawings are provided as a service to customers considering Fairchild components. Drawings may change in any manner
without notice. Please note the revision and/or date on the drawing and contact a Fairchild Semiconductor representative to verify or
obtain the most recent revision. Package specifications do not expand the terms of Fairchild's worldwide terms and conditions,
specifically the warranty therein, which covers Fairchild products.

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                                                                       FAN7318A -- LCD Backlight Inverter Drive IC

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