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4 c h a n n e l h i g h c u r r e n t l e d d r i v e r w i t h a d a p t a b l e p o w e r c o n t r o l p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a a d p 8 1 4 0 r e v . p r # i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 w w w . a n a l o g . c o m f a x : 7 8 1 . 4 6 1 . 3 1 1 3 ? 2 0 1 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . f e a t u r e s h i g h l y i n t e g r a t e d f e a t u r e s e t g i v e s a h i g h b r i g h t n e s s l e d d r i v e r s o l u t i o n w i t h m i n i m a l e x t e r n a l c o m p o n e n t s . f o u r c u r r e n t s i n k c h a n n e l s w i t h a d j u s t a b l e c u r r e n t s f r o m 0 t o 5 0 0 m a . d c l e d d i m m i n g f o r n o i s e l e s s o p e r a t i o n . 2 % ( m a x ) m a t c h i n g b e t w e e n l e d c h a n n e l s . 5 % ( m a x ) l e d c u r r e n t a c c u r a c y . o p e r a t e s f r o m v i n o f v t o 3 0 v . h i g h e r v o l t a g e s e a s i l y a c c o m p l i s h e d w i t h s m a l l e x t e r n a l c i r c u i t . o p e r a t e s w i t h l e d a n o d e s u p p l y v o l t a g e s u p t o 1 0 0 v d c . f e e d b a c k o u t p u t c o n t r o l s e x t e r n a l p o w e r s o u r c e f o r o p t i m a l e f f i c i e n c y a n d s a f e t y . m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s c a n b e o p e r a t e d i n p a r a l l e l a n d c o n t r o l o n e p o w e r s u p p l y . s e c o n d a r y s i d e c o n t r o l o f i s o l a t e d p o w e r s u p p l i e s w i t h o u t n e e d o f a t l 4 3 1 . d e d i c a t e d d i m p i n f o r o u t p u t c u r r e n t r e d u c t i o n . e a s y c o n n e c t i o n o f a t e m p e r a t u r e t h e r m i s t e r o r l i g h t s e n s o r . p r o v i d e s r o b u s t p r o t e c t i o n o f t h e e n t i r e s y s t e m : - p o w e r s u p p l y o v e r v o l t a g e p r o t e c t i o n - l e d o v e r t e m p e r a t u r e p r o t e c t i o n - l e d s h o r t p r o t e c t i o n - l e d o p e n p r o t e c t i o n - i c o v e r t e m p e r a t u r e p r o t e c t i o n - s h o r t e d i s e t p r o t e c t i o n - o p e n i s e t a n d e n p r o t e c t i o n s t a n d b y m o d e f o r l o w c u r r e n t c o n s u m p t i o n f a u l t i n d i c a t o r o u t p u t a v a i l a b l e i n a t h e r m a l l y e n h a n c e d l f c s p p a c k a g e ( 4 x 4 m m ) a p p l i c a t i o n s x h i g h b r i g h t n e s s l e d l i g h t i n g x l a r g e f o r m a t l e d b a c k l i g h t i n g t y p i c a l o p e r a t i n g c i r c u i t s f i g u r e 1 . a d p 8 1 4 0 u s e d w i t h s h u n t r e g u l a t o r f i g u r e 2 . a d p 8 1 4 0 u s e d a s s e c o n d a r y s i d e c o n t r o l l e r g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d p 8 1 4 0 p r o v i d e s h i g h c u r r e n t c o n t r o l o f u p t o f o u r l e d d r i v e r s . e a c h d r i v e r c a n s i n k u p t o 5 0 0 m a . t h e s i n k c u r r e n t i s p r o g r a m m e d f o r a l l f o u r d r i v e r s w i t h o n e e x t e r n a l r e s i s t o r . t h e d e v i c e f e a t u r e s a f e e d b a c k o u t p u t w h i c h c o n t r o l s a n e x t e r n a l p o w e r s u p p l y f o r o p t i m a l e f f i c i e n c y . t h e a d p 8 1 4 0 a l s o p r o t e c t s t h e l e d s , p o w e r s u p p l y , a n d i t s e l f a g a i n s t t h e r m a l e v e n t s , s h o r t c i r c u i t s , o v e r v o l t a g e s , a n d l e d o p e n c i r c u i t s . m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s a r e e a s i l y c o n n e c t e d i n p a r a l l e l t o d r i v e a d d i t i o n a l l e d s t r i n g s , o r h i g h e r c u r r e n t l e d s . t h e a d p 8 1 4 0 i s a v a i l a b l e i n a s m a l l , t h e r m a l l y e n h a n c e d , l f c s p ( l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e ) .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 2 o f 1 8 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 t y p i c a l o p e r a t i n g c i r c u i t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 m a x i m u m t e m p e r a t u r e r a n g e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 t h e r m a l r e s i s t a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 p i n c o n f i g u r a t i o n s a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 c u r r e n t s i n k s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 p o w e r c o n t r o l o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 m o d e p i n o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 e r r o r a m p l i f i e r p o w e r c o n t r o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 l o w g a i n b u f f e r p o w e r c o n t r o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 u s i n g m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 r e d u c i n g t h e l e d c u r r e n t w i t h t h e d i m p i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 i m p l e m e n t i n g l e d t h e r m a l p r o t e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 e f f e c t o f l e d v f m i s m a t c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 m a n a g i n g t h e a d p 8 1 4 0 ? s p o w e r d i s s i p a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 a d p 8 1 4 0 f a u l t p r o t e c t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 s t a r t u p s e q u e n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 d i e t e m p e r a t u r e p r o t e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 o v e r v o l t a g e p r o t e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 o p e r a t i n g t h e a d p 8 1 4 0 f r o m h i g h e r i n p u t v o l t a g e s . . . . . . . . . 1 4 l a y o u t g u i d e l i n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 a d p 8 1 4 0 + 2 4 v d c i n p u t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 a d p 8 1 4 0 s e c o n d a r y s i d e c o n t r o l d e s i g n e x a m p l e . . . . . . . . . . . . . . 1 6 a d p 8 1 4 0 a n d 2 4 v d c r a i l d e s i g n e x a m p l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 s w i t h a 2 4 v d c r a i l d e s i g n e x a m p l e . . . . . 1 7 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 3 o f 1 8 s p e c i f i c a t i o n s v i n = 1 2 v , e n = 3 . 0 v . t y p i c a l v a l u e s a r e a t t j = 2 5 c a n d a r e n o t g u a r a n t e e d . m i n i m u m a n d m a x i m u m l i m i t s a r e g u a r a n t e e d f r o m t j = ? 4 0 c t o + 1 2 5 c , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 1 . p a r a m e t e r s y m b o l t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s m i n t y p m a x u n i t s u p p l y i n p u t v o l t a g e o p e r a t i n g r a n g e v i n . 3 0 . 0 v u n d e r v o l t a g e l o c k o u t v u v l o 3 v u v l o h y s t e r e s i s v u v l o _ h y s 1 5 0 m v q u i e s c e n t c u r r e n t i q d u r i n g s t a n d b y i q ( s t b y ) e n = 0 v , a l l s i n k x z e n e r c l a m p s a n d v r e g r e m a i n a c t i v e , i r e g = 0 a t b d 2 5 0 a d u r i n g o p e r a t i o n i q ( a c t i v e 1 ) e n = 3 v , v i n = 7 . 5 v t b d 8 . 0 m a d u r i n g o p e r a t i o n i q ( a c t i v e 2 ) e n = 3 v , v i n = 1 2 v t b d 8 . 0 m a d u r i n g o p e r a t i o n i q ( a c t i v e 3 ) e n = 3 v , v i n = 2 8 v t b d 8 . 0 m a r e g o u t p u t r e g o u t p u t v o l t a g e v r e g v i n = 7 . 5 , 1 2 , 2 4 v , i r e g = 1 m a 2 . 8 5 3 . 0 3 . 1 5 v r e g s o u r c e c u r r e n t i r e g v i n = 7 . 5 , 1 2 , 2 4 v 1 5 m a r e g l o a d r e g u l a t i o n v r e g 1 v i n = 7 . 5 , 1 2 , 2 4 v , i r e g = 0 . 1 m a t o 1 5 m a t b d t b d v / m a f e e d b a c k o u t p u t f b _ o u t e a a c c u r a c y v e a 4 3 0 4 5 0 4 7 0 m v f b _ o u t n m o s p u l l d o w n f b _ p d s i n k x = 0 v , f b _ o u t = 5 . 0 v 1 2 . 0 1 5 . 0 1 8 . 0 m a f b _ o u t f a u l t c u r r e n t f b _ f c f a u l t a c t i v a t e d , f b _ o u t = 3 . 0 v . t b d 1 a a m p l i f i e r t r a n s c o n d u c t a n c e c o m p g m t b d 5 0 t b d m h o t r a n s c o n d u c t a n c e a m p l i f i e r o u t p u t s i n k / s o u r c e c u r r e n t c o m p s o u r c e c o m p p i n o u t p u t s o u r c e c u r r e n t t b d 5 0 0 t b d a t r a n s c o n d u c t a n c e a m p l i f i e r o u t p u t s i n k / s o u r c e c u r r e n t c o m p s i n k c o m p p i n o u t p u t s i n k c u r r e n t t b d 2 . 0 t b d m a t r a n s c o n d u c t a n c e a m p l i f i e r o u t p u t r e s i s t a n c e c o m p r o 2 0 m l o w g a i n e a g b u f f g a i n i n b u f f e r m o d e g b u f f = v c o m p / m i n ( v s i n k x ) - 5 % 4 . 0 + 5 % l o w g a i n b w l o w g a i n b u f f e r m o d e 1 0 0 k h z i s e t i s e t a c c u r a c y 5 0 0 m a i l e d 5 0 0 r s e t = 5 . 1 1 k , s i n k 1 : 4 = 4 5 0 m v - 5 % 5 0 0 + 5 % m a i s e t a c c u r a c y 3 5 0 m a i l e d 3 5 0 r s e t = 7 . 3 2 k , s i n k 1 : 4 = 4 5 0 m v - 5 % 3 5 0 + 5 % m a i s e t a c c u r a c y 1 0 0 m a i l e d 1 0 0 r s e t = 2 5 . 5 k , s i n k 1 : 4 = 4 5 0 m v - 5 % 1 0 0 + 5 % m a i s e t s h o r t e d c u r r e n t i s e t = g n d t b d 5 7 0 t b d m a i s e t o p e n c u r r e n t i s e t = o p e n 1 3 t b d m a c u r r e n t s i n k s c u r r e n t s i n k h e a d r o o m v o l t a g e a t m a x c u r r e n t v h r _ 5 0 0 i l e d = 9 5 % * i l e d 5 0 0 v e a m i n m v s i n k m a t c h i n g a t m a x c u r r e n t i m a t c h 1 m a t c h i n g = ( m a x i s i n k ? m i n i s i n k ) / ( m a x i s i n k + m i n i s i n k ) * 1 0 0 t b d 2 %
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 4 o f 1 8 p a r a m e t e r s y m b o l t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s m i n t y p m a x u n i t s i n k m a t c h i n g a t m i d c u r r e n t i m a t c h 2 m a t c h i n g = ( m a x i s i n k ? m i n i s i n k ) / ( m a x i s i n k + m i n i s i n k ) * 1 0 0 t b d 2 % s i n k x l e a k a g e c u r r e n t i s i n k ( l k g ) s i n k x p i n = 4 v . 1 0 0 t b d a c h a n n e l o v e r v o l t a g e t h r e s h o l d c h c l m p _ l o t h r e s h o l d o n s i n k x t o t r i g g e r c h _ o v p f a u l t a n d c h a n n e l c l a m p ( l o w ) t b d 5 . 5 t b d v c h a n n e l o v e r v o l t a g e h y s t e r e s i s c h c l m p _ h y s h y s t e r e s i s a f t e r c h c l m p _ l o i s t r i g g e r e d . t b d 1 . 0 t b d v c h a n n e l c l a m p ( l o w ) c u r r e n t i c l m p _ l o c h a n n e l p u l l d o w n c u r r e n t w h e n s i n k x > c h c l m p _ l o - 2 0 % i s e t + 2 0 % m a c h a n n e l c l a m p ( h i g h ) t h r e s h o l d c h c l m p _ h i t h r e s h o l d o n s i n k x t o t r i g g e r c h a n n e l c l a m p ( h i g h ) 1 3 . 5 1 5 . 0 1 6 . 5 v c h a n n e l c l a m p ( h i g h ) h y s t e r e s i s c h c l m p _ h y s h y s t e r e s i s a f t e r c h c l m p _ h i i s t r i g g e r e d . t b d 2 . 8 t b d v c h a n n e l c l a m p ( h i g h ) c u r r e n t i c l m p _ h i c h a n n e l p u l l d o w n c u r r e n t w h e n s i n k x > c h c l m p _ h i - 2 0 % 5 1 0 + 2 0 % m a i n p u t c o n t r o l s i n p u t t h r e s h o l d ( l o w ) v i l e n 0 5 v i n p u t t h r e s h o l d ( h i g h ) v i h e n 1 . 2 v e n i n p u t r e s i s t a n c e r e n e n = 1 . 2 v 4 0 0 k m o d e p i n p u l l u p c u r r e n t i m 0 v < v m o d e < v r e g 1 8 2 0 2 2 a m o d e t h r e s h o l d 1 3 0 . 1 k v m 1 t h r e s h o l d f o r i n c r e a s i n g m o d e v o l t a g e t o e n t e r d c b u f f e r o p e r a t i o n . t b d 0 . 4 5 t b d v m o d e t h r e s h o l d 2 4 9 . 9 k v m 2 t h r e s h o l d f o r i n c r e a s i n g m o d e v o l t a g e t o e n t e r p w m b u f f e r o p e r a t i o n . t b d 0 . 7 5 t b d v m o d e t h r e s h o l d 3 v m 3 t h r e s h o l d f o r i n c r e a s i n g m o d e v o l t a g e t o e n t e r p w m e a o p e r a t i o n . t b d 1 . 2 5 t b d v l e d s c a l i n g c o n t r o l s d i m a n d v t l i m i t v o l t a g e v t l i m i t v t ( a n d d i m i f m o d e = g n d ) v o l t a g e t o p r o d u c e 1 0 0 % i o u t t b d 2 . 0 t b d v d i m m i n g a c c u r a c y v t = 1 v , i l e d = 3 5 0 m a . d i m = 1 v , m o d e = g n d , i l e d = 3 5 0 m a . d i m = 5 0 % , 3 2 k h z , m o d e = v r e g . t b d 1 7 5 t b d m a d i m p i n f r e q u e n c y r a n g e 1 4 0 h z 4 0 k h z m i n c o m p a r a t o r h y s t e r e s i s v m i n h y s 7 0 m v t h e r m a l f o l d b a c k ( i n t e r n a l ) t h e r m a l f o l d b a c k t h r e s h o l d t f b t h r e s t b d 1 3 0 t b d c t h e r m a l s h u t d o w n h y s t e r e s i s t s d h y s t b d 2 0 t b d c f a u l t d e t e c t i o n f a u l t t h r e s h o l d f a u l t t h r e s h t h r e s h o l d f o r v o _ s n s c o m p a r a t o r - 2 % 1 . 2 + 2 % v v o _ s n s h y s t e r e s i s v o s n s h y s h y s t e r e s i s f o r v o _ s n s c o m p a r a t o r 5 0 m v f a u l t t h r e s h o l d f a u l t t h r e s h t h r e s h o l d f o r n f a u l t c o m p a r a t o r - 5 % 1 . 2 + 5 % v f a u l t h y s t e r e s i s f a u l t h y s h y s t e r e s i s f o r n f a u l t c o m p a r a t o r 1 0 0 m v f a u l t f i l t e r t f a u l t v o _ s n s a n d n f a u l t s h u t d o w n n o i s e f i l t e r 1 0 u s v o _ s n s b i a s c u r r e n t i v o s n s 0 t b d a
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 5 o f 1 8 p a r a m e t e r s y m b o l t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s m i n t y p m a x u n i t n f a u l t p u l l d o w n n f a u l t p d f a u l t a c t i v a t e d , n f a u l t = 0 . 5 v t b d 3 . 0 t b d m a s i n k f a u l t t h r e s h o l d s f d t h r e s h t h r e s h o l d t o r e m o v e a s i n k f r o m t h e f b l o o p a f t e r a c h _ o v p o r v o u t _ o v p f a u l t t b d 7 5 1 0 0 m v
p r b
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 7 o f 1 8 p i n c o n f i g u r a t i o n s a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s f i g u r e 3 . l f c s p p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 4 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n 1 v i n s u p p l y v o l t a g e i n p u t ( . v t o 3 0 v ) . 2 v r e g r e g u l a t e d 3 . 0 v ( t y p ) s o u r c e . c o n n e c t a 2 . 2 u f c a p a c i t o r f r o m r e g t o g r o u n d . 3 m o d e i f m o d e = g n d , t h e n t h e n t h e p a r t i s p l a c e d i n t o d c e a o p e r a t i o n . i f m o d e = v r e g , t h e n t h e p a r t i s p l a c e d i n t o p w m e a o p e r a t i o n . i f m o d e = 3 0 . 1 k r e s i s t o r t o g n d , t h e n t h e p a r t i s p l a c e d i n t o d c l o w g a i n b u f f e r o p e r a t i o n . i f m o d e = 4 9 . 9 k r e s i s t o r t o g n d , t h e n t h e p a r t i s p l a c e d i n t o p w m l o w g a i n b u f f e r o p e r a t i o n . n e v e r l e a v e t h e m o d e p i n f l o a t i n g . s e e t h e m o d e s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . 4 e n e n a b l e i n p u t . p u l l h i g h ( a b o v e v i h ( m i n ) ) t o e n a b l e t h e p a r t . e n i s i n t e r n a l l y p u l l e d l o w w i t h a 4 0 0 k ( t y p i c a l ) r e s i s t o r . 5 n f a u l t f a u l t o u t p u t . t h i s p i n m u s t b e c o n n e c t e d t o a n e x t e r n a l p u l l u p r e s i s t o r . i f u s i n g m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s i n p a r a l l e l , a l l t h e n f a u l t p i n s m u s t b e c o n n e c t e d t o g e t h e r . 6 f b _ o u t c o n t r o l s i g n a l f o r e x t e r n a l p o w e r s t a g e . t h e a c t i o n o f t h i s p i n d e p e n d s o n t h e m o d e s e t t i n g . 7 c o m p c o n t r o l s i g n a l f o r e x t e r n a l p o w e r s t a g e . t h e a c t i o n o f t h i s p i n d e p e n d s o n t h e m o d e s e t t i n g . 8 i s e t c o n n e c t a r e s i s t o r t o g r o u n d t o s e t t h e o u t p u t c u r r e n t . i f l e f t f l o a t i n g , t h e c u r r e n t s i n k s a r e s e t t o 1 4 m a . 9 v o _ s n s p o w e r s t a g e o u t p u t v o l t a g e s e n s i n g i n p u t . c o n n e c t t h i s p i n t h r o u g h a r e s i s t o r d i v i d e r t o t h e t o p o f t h e l e d s t r i n g s . 1 0 s i n k 4 c u r r e n t s i n k f o r l e d c h a n n e l 4 . 1 1 s i n k 3 c u r r e n t s i n k f o r l e d c h a n n e l 3 . 1 2 s i n k 2 c u r r e n t s i n k f o r l e d c h a n n e l 2 . 1 3 s i n k 1 c u r r e n t s i n k f o r l e d c h a n n e l 1 . 1 4 d i m d i m i n p u t . t h i s p i n t a k e s a p w m o r d c v o l t a g e a n d r e d u c e s o r p w m ? s t h e o u t p u t c u r r e n t . t h e a c t i o n o f t h i s p i n d e p e n d s o n t h e m o d e s e t t i n g . 1 5 v t a n a l o g c u r r e n t r e d u c t i o n p i n . t y p i c a l l y c o n n e c t e d t o a t h e r m i s t e r t o r e d u c e t h e l e d o u t p u t c u r r e n t a s t h e t e m p e r a t u r e i n c r e a s e s . 1 6 m i n s e t s t h e m i n i m u m v o l t a g e t h r e s h o l d f o r t h e v t p i n . v t v o l t a g e s b e l o w t h e m i n v o l t a g e w i l l t u r n t h e l e d s o f f e p a d g n d g r o u n d . c o n n e c t t h e e x p o s e d p a d d l e o f t h e l f c s p t o g n d .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 8 o f 1 8 t h e o r y o f o p e r a t i o n t h e a d p 8 1 4 0 p r o v i d e s h i g h c u r r e n t c o n t r o l o f u p t o f o u r l e d c h a n n e l s . e a c h d r i v e r c a n s i n k u p t o 5 0 0 m a . o n e e x t e r n a l r e s i s t o r p r o g r a m s t h e s i n k c u r r e n t f o r a l l f o u r c h a n n e l s . t h e d e v i c e f e a t u r e s a f e e d b a c k o u t p u t t h a t c o n t r o l s a n e x t e r n a l p o w e r s u p p l y f o r o p t i m a l e f f i c i e n c y . t h e a d p 8 1 4 0 a l s o p r o t e c t s t h e l e d s , p o w e r s u p p l y , a n d i t s e l f a g a i n s t t h e r m a l e v e n t s , s h o r t c i r c u i t s , a n d l e d o p e n c i r c u i t s . m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s a r e e a s i l y c o n n e c t e d i n p a r a l l e l t o d r i v e a d d i t i o n a l l e d s t r i n g s , o r h i g h e r c u r r e n t l e d s . f i g u r e 4 . d e t a i l e d b l o c k d i a g r a m
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 9 o f 1 8 c u r r e n t s i n k s t h e a d p 8 1 4 0 c o n t a i n s f o u r i n t e r n a l c u r r e n t s i n k s . e a c h c u r r e n t s i n k i s c a p a b l e o f d e l i v e r i n g 0 - 5 0 0 m a . t o e n s u r e a c c u r a t e r e g u l a t i o n t h e v o l t a g e o n t h e c u r r e n t s i n k s m u s t b e g r e a t e r t h a n t h e i r m a x i m u m h e a d r o o m v o l t a g e g i v e n i n t a b l e 1 . t h i s h e a d r o o m v o l t a g e v a r i e s s o m e w h a t w i t h i n p u t v o l t a g e a n d l e d o u t p u t c u r r e n t . t h e c u r r e n t i s s e t w i t h a n e x t e r n a l r e s i s t o r , r s e t , u s i n g t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : ???:?; l 69;: mpih:ke; ( e q 1 ) s e v e r a l s i n k s c a n b e c o m b i n e d t o g e t h e r f o r h i g h e r c u r r e n t s p e r s t r i n g . f o r e x a m p l e , t w o s i n k s c a n b e s h o r t e d t o g e t h e r t o g i v e 2 s t r i n g s , e a c h a t 1 a . o r f o u r s i n k s c o m b i n e d t o g i v e o n e s t r i n g a t u p t o 2 . 0 a . e a c h c u r r e n t s i n k h a s a m a x i m u m r a t e d v o l t a g e o f 2 0 v . h o w e v e r , t h e m a x i m u m o u t p u t v o l t a g e d r i v i n g a l l t h e c u r r e n t s i n k s , t h r o u g h t h e l e d s , i s a l l o w e d t o e x c e e d 2 0 v . t h e r e f o r e , t h e a d p 8 1 4 0 c a n b e s a f e l y u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h p o w e r s u p p l i e s t h a t p r o d u c e o v e r 1 0 0 v f o r t h e i r o u t p u t . a n e x a m p l e i s p r o v i d e d a t t h e e n d o f t h i s d o c u m e n t . p o w e r c o n t r o l o p e r a t i o n t h e a d p 8 1 4 0 c o n t r o l s a p o w e r s t a g e w i t h i t s c o m p a n d f b _ o u t p i n s . t h i s a l l o w s t h e i c t o o p t i m i z e t h e e f f i c i e n c y a n d p r o t e c t i o n o f t h e l e d s . t h e r e a r e t w o p o w e r c o n t r o l m o d e s t h a t t h e a d p 8 1 4 0 o p e r a t e s i n : e r r o r a m p l i f i e r a n d l o w g a i n b u f f e r . t h e m o d e p i n i s u s e d t o s e l e c t t h e p o w e r c o n t r o l m o d e . m o d e p i n o p e r a t i o n t h e m o d e p i n i s u s e d t o s e t o n e o f f o u r p o s s i b l e m o d e s o f o p e r a t i o n . t h e c o n d i t i o n o f t h e m o d e p i n e f f e c t s t h e d i m p i n i n p u t ( s e e ? r e d u c i n g t h e l e d c u r r e n t w i t h t h e d i m ? p i n s e c t i o n ) a n d t h e p o w e r m o d e ( s e e ? p o w e r c o n t r o l o p e r a t i o n ? ) m o d e d i m p i n m o d e p o w e r c o n t r o l g n d a n a l o g v o l t a g e e r r o r a m p l i f i e r 3 0 . 1 k t o g n d a n a l o g v o l t a g e l o w g a i n b u f f e r 4 9 . 9 k t o g n d p w m s i g n a l l o w g a i n b u f f e r v r e g p w m s i g n a l e r r o r a m p l i f i e r e r r o r a m p l i f i e r p o w e r c o n t r o l i n t h e e r r o r a m p l i f i e r p o w e r c o n t r o l m o d e , t h e a d p 8 1 4 0 t a k e s t h e m i n i m u m v o l t a g e o f t h e 4 c u r r e n t s i n k s a n d a p p l i e s i t t o t h e i n v e r t i n g i n p u t o f a n i n t e r n a l e r r o r a m p l i f i e r . t h e o u t p u t o f t h i s e r r o r a m p l i f i e r c o n n e c t s t o t h e f b _ o u t i n v e r t i n g b u f f e r . t h e f b _ o u t p i n o u t p u t s a c u r r e n t w h i c h i n d i c a t e s p o w e r c o n t r o l . a h i g h e r f b _ o u t s i n k c u r r e n t i n d i c a t e s t h a t m o r e p o w e r i s r e q u i r e d t o t h e l e d s . a l o w e r f b _ o u t s i n k c u r r e n t i n d i c a t e s t h a t l e s s p o w e r i s r e q u i r e d f o r t h e l e d s . t h i s o p e r a t i o n m a k e s t h e f b _ o u t i d e a l f o r a n y p o w e r c o n t r o l a p p l i c a t i o n t h a t d o e s n o t n o r m a l l y h a v e a n e r r o r a m p l i f i e r . t h e t w o p r i m a r y a p p l i c a t i o n s f o r t h i s a r e : 1 . c o n t r o l l i n g a n o p t o c o u p l e r o n t h e s e c o n d a r y s i d e o f a n i s o l a t e d p o w e r s u p p l y 2 . c o n t r o l l i n g a p m o s t r a n s i s t o r t o r e g u l a t e p o w e r i n a f i x e d o u t p u t v o l t a g e s u p p l y . f i g u r e 5 . e r r o r a m p l i f i e r p o w e r c o n t r o l d e p e n d i n g o n t h e p o w e r s t a g e u s e d , a n r c n e t w o r k w i l l n e e d t o b e c o n n e c t e d t o t h e c o m p p i n . t h e c o m p p i n c o n n e c t s t o t h e o u t p u t o f t h e f b _ o u t t r a n s c o n d u c t a n c e a m p l i f i e r . t h e g a i n o f t h i s a m p l i f i e r i s : )#+0 l%1/2 ?%1/2 ? 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a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 0 o f 1 8 u s e f u l f o r c o n n e c t i n g t h e a d p 8 1 4 0 t o p o w e r s t a g e s t h a t a l r e a d y h a v e t h e i r o w n e r r o r a m p l i f i e r . t h e b a n d w i d t h o f t h e l o w g a i n b u f f e r i s 1 0 0 k h z ( t y p ) , t h e r e f o r e t h e s m p s i c ? s c o m p e n s a t i o n s h o u l d b e s e t t o g i v e a t o t a l l o o p c r o s s o v e r f r e q u e n c y b e l o w t h i s . f i g u r e 6 . l o w g a i n b u f f e r p o w e r c o n t r o l a v o l t a g e o f 4 . 0 * 0 . 4 5 v = 1 . 8 v w i l l a p p e a r o n t h e c o m p p i n w h e n t h e s y s t e m i s i n s t e a d y s t a t e o p e r a t i o n . t h i s 1 . 8 v m u s t b e d i v i d e d d o w n t o m a t c h t h e e r r o r a m p l i f i e r r e f e r e n c e o f t h e s m p s i c . t y p i c a l l y t h i s r e f e r e n c e i s 1 . 2 v o r 6 0 0 m v . i n t h i s m o d e , i t i s i m p o r t a n t t o c o n n e c t t h e n f a u l t p i n t o t h e e n o f t h e s m p s i c . t h i s w i l l e n s u r e t h a t t h e p o w e r d e l i v e r y i s i m m e d i a t e l y s h u t d o w n i n t h e e v e n t o f a f a u l t . t h e f b _ o u t p i n c a n b e l e f t f l o a t i n g o r c o n n e c t e d t o g n d . i t s h o u l d n o t b e t i e d t o c o m p o r a n y o t h e r p i n . g e n e r a l v a l u e s a n d c o n f i g u r a t i o n s a r e a v a i l a b l e f o r m o s t s e t u p s u s i n g t h e l o w g a i n b u f f e r p o w e r c o n t r o l c a n b e s e e n i n t h e a p p l i c a t i o n s s e c t i o n o f t h i s d o c u m e n t . u s i n g m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s c a n b e c o m b i n e d i n p a r a l l e l t o c o n t r o l t h e s a m e s u p p l y . t h i s i s a d v a n t a g e o u s t o c o n t r o l m o r e t h a n 4 s t r i n g s o f l e d s o r t o d r i v e h i g h e r c u r r e n t s . f o r e x a m p l e , u s i n g t w o a d p 8 1 4 0 i c s , f o u r l e d s t r i n g s c a n b e d r i v e n a t 1 0 0 0 m a e a c h . o r t w o s t r i n g s c a n b e d r i v e n a t 2 . 0 a e a c h . f i g u r e 7 . m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s p o w e r e d o f f o f o n e s u p p l y ( l o w g a i n b u f f e r c o n t r o l s h o w n ) . w h e n u s i n g m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 i c s i n p a r a l l e l t o c o n t r o l o n e p o w e r s u p p l y , a l l o f t h e n f a u l t p i n s m u s t b e c o n n e c t e d t o g e t h e r . i f a n y n f a u l t p i n g o e s l o w , a l l a d p 8 1 4 0 i c s r e s p o n d t o t h e e v e n t . m o s t a p p l i c a t i o n s w i l l w o r k b e s t i f t h e e n a n d d i m p i n s a r e a l s o c o n n e c t e d a m o n g s t t h e a d p 8 1 4 0 i c s , t h o u g h i t i s n o t r e q u i r e d . t h e v t p i n s m a y a l s o b e c o n n e c t e d t o g e t h e r , o r s e p a r a t e n t c s e n s o r s c a n b e u s e d f o r e a c h a d p 8 1 4 0 . r e d u c i n g t h e l e d c u r r e n t w i t h t h e d i m p i n t h e d i m p i n c a n r e d u c e t h e o u t p u t c u r r e n t w i t h e i t h e r a n a n a l o g v o l t a g e o r a p w m s i g n a l . t h e a d p 8 1 4 0 ? s r e s p o n s e t o t h e d i m p i n d e p e n d s o n t h e c o n d i t i o n o f t h e m o d e p i n . i f m o d e p i n v o l t a g e i s b e l o w 0 . 7 v , t h e n t h e d i m p i n f u n c t i o n s a s a n a n a l o g v o l t a g e i n p u t . a d i m v o l t a g e o f 2 v , o r g r e a t e r , d o e s n o t i m p a c t t h e o u t p u t c u r r e n t . a d i m v o l t a g e o f 0 v , r e d u c e s t h e o u t p u t c u r r e n t t o 0 m a . a n y d i m v o l t a g e b e t w e e n 2 v a n d 0 v w i l l l i n e a r l y s c a l e t h e o u t p u t c u r r e n t . f i g u r e 8 . r e d u c i n g t h e o u t p u t c u r r e n t b y a p p l y i n g a n a n a l o g v o l t a g e t o t h e d i m p i n . i f m o d e i s s e t t o a v o l t a g e g r e a t e r t h a n 0 . 7 v , t h e n a p w m d u t y c y c l e a p p l i e d t o t h e d i m p i n i s i n t e r n a l l y f i l t e r e d a n d u s e d t o s c a l e t h e o u t p u t c u r r e n t s . f i g u r e 9 . r e d u c i n g t h e a v e r a g e o u t p u t c u r r e n t b y p u l s e w i d t h m o d u l a t i n g t h e c u r r e n t s i n k s w i t h t h e d i m p i n . i m p l e m e n t i n g l e d t h e r m a l p r o t e c t i o n t h e a d p 8 1 4 0 c o n t r o l l e r h a s a v t p i n w h i c h c a n b e c o n n e c t e d t o a n e x t e r n a l n t c ( n e g a t i v e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t ) r e s i s t o r . t h i s n t c i s t y p i c a l l y p l a c e d o n t h e l e d h e a t s i n k . s e l e c t i n g t h e v a l u e o f t h e n t c a n d t h e r e s i s t o r i n t h e n e t w o r k s h a p e s t h e s l o p e o f t h e v t v o l t a g e i n r e s p o n s e t o t h e l e d t e m p e r a t u r e . v t v o l t a g e s a b o v e 2 v p r o d u c e n o r e d u c t i o n i n o u t p u t c u r r e n t .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 1 o f 1 8 b e l o w 2 v , t h e o u t p u t c u r r e n t i s r e d u c e d 1 % p e r 2 0 m v . t h e l e d c h a n n e l s a r e s e t t o 0 m a w h e n t h e v o l t a g e o n t h e v t p i n i s b e l o w t h e v o l t a g e o n t h e m i n p i n . i f t h e v t p i n v o l t a g e r i s e s a b o v e t h e m i n t h r e s h o l d , p l u s s o m e h y s t e r e s i s , t h e n t h e c u r r e n t s i n k s a r e r e - e n a b l e d a t t h e i r c u r r e n t s e t b y t h e v t p i n . f i g u r e 1 0 . u s i n g a n e x t e r n a l n t c t o i m p l e m e n t l e d t h e r m a l p r o t e c t i o n . i n p l a c e o f a n n t c r e s i s t o r , a l i g h t s e n s o r c a n b e u s e d o n t h e v t p i n . t h i s w i l l d i m o r b r i g h t e n t h e l e d s i n r e s p o n s e t o t h e l i g h t i n g c o n d i t i o n s . f i g u r e 1 1 . u s i n g a l i g h t s e n s o r t o d i m t h e l e d s w i t h i n c r e a s i n g l i g h t i n t e n s i t y . e f f e c t o f l e d v f m i s m a t c h t h e f o r w a r d v o l t a g e ( v f ) o f e a c h l e d v a r i e s f r o m u n i t t o u n i t . i n g e n e r a l , l e d s w i t h i n t h e s a m e w a f e r l o t w i l l h a v e a n o r m a l d i s t r i b u t i o n w i t h a s t a n d a r d d e v i a t i o n o f a b o u t 2 0 m v . t h e e l e c t r i c a l s p e c i f i c a t i o n f o r v f g i v e n i n t h e l e d ? s d a t a s h e e t w i l l a l w a y s b e m u c h w i d e r t h a n t h i s . i t i s s o m e t i m e s n e c e s s a r y t o c o n s u l t t h e l e d ? s m a n u f a c t u r e r d i r e c t l y f o r a m o r e r e a l i s t i c g a u g e o f t h e v f ? s v a r i a t i o n . u s i n g t h e i n f o r m a t i o n o n t h e v f v a r i a t i o n , w e c a n c a l c u l a t e t w o v e r y i m p o r t a n t p a r a m e t e r s i n a n y m u l t i s t r i n g l e d d e s i g n : 1 . t h e m a x i m u m c u r r e n t s i n k v o l t a g e 2 . t h e m a x i m u m c u r r e n t s i n k p o w e r d i s s i p a t i o n t h e a d p 8 1 4 0 a l w a y s c o n t r o l s t h e f b _ o u t p i n t o r e g u l a t e t h e o u t p u t v o l t a g e t o p r o v i d e t h e m i n i m u m a m o u n t o f h e a d r o o m v o l t a g e o n t h e c u r r e n t s i n k s . o n e o f t h e c u r r e n t s i n k s w i l l b e r e g u l a t e d t o v r e f e a ( t y p 4 5 0 m v ) . t h e v o l t a g e s e e n o n t h e o t h e r t h r e e s i n k p i n s w i l l v a r y b a s e d o n t h e d i s t r i b u t i o n o f v f s . f o r a g i v e n l o t o f l e d s , t h e v f a n d t h e c h a n g e i n v f w i t h t e m p e r a t u r e s h o u l d b e r e l a t i v e l y c o n s i s t e n t . g i v e n a v f d i s t r i b u t i o n , t h e m a x i m u m v o l t a g e t h a t w i l l a p p e a r o n a n y o f t h e s i n k p i n s c a n b e s t a t i s t i c a l l y c a l c u l a t e d . f o r e x a m p l e , s u p p o s e a m e a n v f o f 3 . 5 v a n d a n o r m a l d i s t r i b u t i o n w i t h a s t a n d a r d d e v i a t i o n o f 7 0 m v ( t h i s g i v e s a v f s p r e a d o f 3 . 2 t o 3 . 8 v - - m u c h l a r g e r t h a n i s n o r m a l l y s e e n w i t h i n o n e l o t o f l e d s ) . a s t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f s u c h a d i s t r i b u t i o n r e v e a l s t h e f o l l o w i n g g r a p h o f t h e m a x i m u m v o l t a g e t h a t m a y a p p e a r o n a n y o f t h e s i n k p i n s : f i g u r e 1 2 . s t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f t h e v o l t a g e o n t h e s i n k x p i n s g i v e n a n o r m a l d i s t r i b u t i o n o f v f s w i t h a s t a n d a r d d e v i a t i o n o f 7 0 m v . n o t e , t h e m a x v a l u e i s t h e a v e r a g e p l u s 6 s t a n d a r d d e v i a t i o n s o f t h e d i s t r i b u t i o n . n o t e t h a t e v e n w i t h 3 0 l e d s p e r c h a n n e l , t h e a v e r a g e a n d m a x i m u m ( a v e r a g e p l u s s i x s t a n d a r d d e v i a t i o n s ) s i n k x v o l t a g e s r e m a i n r e l a t i v e l y s m a l l . t h e v a l u e i s w e l l b e l o w t h e a d p 8 1 4 0 ? s t h r e s h o l d f o r s h o r t e d l e d p r o t e c t i o n ( s e e t h e c h a n n e l o v p i n f o r m a t i o n i n t h e o v e r v o l t a g e p r o t e c t i o n s e c t i o n b e l o w ) . t h e s e c o n d i t e m i m p a c t e d b y t h e l e d v f v a r i a t i o n , t h e m a x i m u m c u r r e n t s i n k p o w e r d i s s i p a t i o n , d e r i v e s d i r e c t l y f r o m t h e v o l t a g e s p r e s e n t a t e a c h c u r r e n t s i n k . s p e c i f i c a l l y , t h e a d p 8 1 4 0 ? s p o w e r d i s s i p a t i o n c a n b e r e p r e s e n t e d a s : p d i s s = ( v s i n k 1 + v s i n k 2 + v s i n k 3 + v s i n k 4 ) * i l e d a g a i n , a s t a t i s t i c a l a n a l y s i s b a s e d o n t h e l e d ? s v f d i s t r i b u t i o n c a n b e p e r f o r m e d t o p r e d i c t t h e t o t a l p o w e r d i s s i p a t i o n w i t h i n t h e a d p 8 1 4 0 . f o r t h e s a m e d i s t r i b u t i o n u s e d a b o v e a n d a n l e d c u r r e n t o f 3 5 0 m a , t h e f o l l o w i n g g r a p h g i v e s t h e a v e r a g e a n d m a x i m u m p o w e r d i s s i p a t i o n s :
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 2 o f 1 8 f i g u r e 1 3 . s t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f t h e t o t a l ( a l l 4 s t r i n g s ) p o w e r d i s s i p a t i o n f o r a n o r m a l d i s t r i b u t i o n o f v f s w i t h a s t a n d a r d d e v i a t i o n o f 7 0 m v a n d a n l e d c u r r e n t o f 3 5 0 m a . n o t e , t h e m a x v a l u e i s t h e a v e r a g e p l u s 6 s t a n d a r d d e v i a t i o n s o f t h e d i s t r i b u t i o n . m a n a g i n g t h e a d p 8 1 4 0 ? s p o w e r d i s s i p a t i o n n o w t h a t t h e p r e d i c t e d p o w e r d i s s i p a t i o n i s k n o w n , t h e n e x t s t e p i s t o d e t e r m i n e i f t h e a d p 8 1 4 0 ? s p a c k a g e i s a b l e t o a d e q u a t e l y d i s s i p a t e t h a t p o w e r . t h e m a x i m u m p o w e r t h a t t h e a d p 8 1 4 0 i s a b l e t o d i s s i p a t e i s f o u n d b y f o l l o w i n g t h i s p r o c e d u r e : m a x i m u m a d p 8 1 4 0 t j ( b e f o r e e n t e r i n g t h e r m a l f o l d b a c k ) = 1 3 0 c m a x i m u m b o a r d t e m p e r a t u r e = 8 5 c p s i _ j b = 1 2 . 4 c / w ( g i v e n i n t a b l e t b d ) a s s u m e 1 0 0 % o f t h e p o w e r d i s s i p a t e s t h r o u g h t h e e x p o s e d p a d t o t h e b o a r d . m a x p d i s s = ( t j ? t b o a r d ) / p s i _ j b = ( 1 3 0 ? 8 5 ) / 1 2 . 4 = 3 . 6 w f o r h i g h p o w e r d i s s i p a t i o n s ( p d i s s ) i t i s i m p e r a t i v e t o f o l l o w t h e l a y o u t g u i d e l i n e s g i v e n i n t h e l a y o u t g u i d e l i n e s s e c t i o n .
p r b
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 4 o f 1 8 n f a u l t p i n i s r e l e a s e d a n d t h e c o m p a n d f b _ o u t p i n s b e g i n t h e i r n o r m a l r e g u l a t i o n . w h e n e n g o e s l o w , t h e s i n k p i n s a r e l e f t o n f o r a n o t h e r 1 0 0 u s t o b l e e d o f f a n y v o l t a g e f r o m t h e p o w e r s t a g e . t h e p a r t t h e n e n t e r s l o w c u r r e n t c o n s u m p t i o n o p e r a t i o n . f i g u r e 1 5 . s t a r t u p t i m i n g a n d s i g n a l s d i e t e m p e r a t u r e p r o t e c t i o n a s e x p l a i n e d a b o v e , a h i g h e r v o l t a g e o n t h e a d p 8 1 4 0 ? s s i n k p i n s c r e a t e s a h i g h e r p o w e r d i s s i p a t i o n w i t h i n t h e a d p 8 1 4 0 . i f t h i s i n c r e a s e i n p o w e r d i s s i p a t i o n c a u s e s t h e d i e t e m p e r a t u r e o n t h e a d p 8 1 4 0 t o r i s e a b o v e 1 3 0 c ( t y p ) , t h e n t h e i c a u t o m a t i c a l l y b e g i n s t o r e d u c e t h e o u t p u t c u r r e n t o n a l l f o u r s i n k s . i f t h e d i e t e m p e r a t u r e c o n t i n u e s t o r i s e , t h e n t h e a d p 8 1 4 0 s h u t s d o w n a l l t h e c u r r e n t s i n k s a n d r e l e a s e s t h e p u l l d o w n o n t h e f b _ o u t p i n . w h e n t h e t e m p e r a t u r e d r o p s b e l o w 1 3 0 c , t h e a d p 8 1 4 0 r e s t a r t s . i f t h e f a u l t o r h i g h p o w e r d i s s i p a t i o n p e r s i s t s , t h e n t h e s e q u e n c e r e p e a t s . o v e r v o l t a g e p r o t e c t i o n a n l e d o p e n c i r c u i t c a n r e s u l t f r o m a b a d s o l d e r c o n n e c t i o n o r d a m a g e d l e d . a n o p e n l e d s t r i n g r e s u l t s i n t h e c u r r e n t s i n k h e a d r o o m f a l l i n g t o a v e r y l o w l e v e l . t h e f e e d b a c k l o o p n a t u r a l l y i n t e r p r e t s t h i s a s a r e q u e s t f o r m o r e p o w e r , a n d s o t h e f b _ o u t c u r r e n t i s i n c r e a s e d . t h i s c a n q u i c k l y l e a d t o a c a s e w h e r e t h e o u t p u t v o l t a g e i s t o o h i g h . t h i s i n c r e a s e i n o u t p u t v o l t a g e i s d e t e c t e d b y e i t h e r t h e v o _ s n s p i n o r t h e s i n k x p i n s . t h e v o _ s n s p i n s e n s e s t h e o u t p u t v o l t a g e o f t h e p o w e r s u p p l y t h r o u g h a n e x t e r n a l r e s i s t o r d i v i d e r . v o _ s n s i s t h e n c o m p a r e d t o a n i n t e r n a l t h r e s h o l d ( 1 . 2 v t y p i c a l ) . i f t h e o u t p u t v o l t a g e r i s e s s u c h t h a t t h e v o _ s n s p i n i s g r e a t e r t h a n 1 . 2 v , t h e n a n o u t p u t o v e r v o l t a g e f a u l t ( v o u t _ o v p ) i s d e c l a r e d . d u r i n g a v o u t _ o v p f a u l t , t h e f b _ o u t p u l l d o w n n m o s i s r e l e a s e d , c a u s i n g t h e p o w e r s t a g e t o s h u t d o w n . t h e l e d c u r r e n t s i n k s a r e l e f t e n a b l e d d u r i n g t h i s e v e n t . w h e n v o _ s n s d r o p s t o 1 . 1 5 v ( t y p i c a l ) , t h e f b _ o u t f u n c t i o n r e s u m e s i t s n o r m a l o p e r a t i o n . a l t e r n a t i v e l y , t h e o u t p u t v o l t a g e m a y n o t r i s e h i g h e n o u g h t o t r i g g e r v o _ s n s , b u t i t m a y r i s e h i g h e n o u g h t o c a u s e o n e o f t h e s i n k x p i n s t o e x c e e d 5 . 0 v ( t y p i c a l ) . o r a s h o r t e d l e d m a y c a u s e t h e s i n k x p i n s t o e x c e e d t h i s l e v e l . t o p r e v e n t e x c e s s i v e p o w e r d i s s i p a t i o n a n d d a m a g e t o t h e i c , w h e n a s i n k x p i n r i s e s a b o v e 5 . 0 v , a c h a n n e l o v e r v o l t a g e ( c h _ o v p ) f a u l t i s d e c l a r e d . d u r i n g a c h _ o v p f a u l t , t h e f b _ o u t p u l l d o w n n m o s i s r e l e a s e d , c a u s i n g t h e p o w e r s t a g e t o s h u t d o w n . t h e l e d c u r r e n t s i n k s a r e l e f t e n a b l e d d u r i n g t h i s e v e n t . w h e n t h e s i n k x v o l t a g e d r o p s t o 5 . 0 v ( t y p i c a l ) , t h e f b _ o u t f u n c t i o n r e s u m e s i t s n o r m a l o p e r a t i o n . c o n t i n u e d o u t p u t o v e r v o l t a g e o p e r a t i o n d e g r a d e s e f f i c i e n c y a n d c a n a f f e c t t h e l i f e t i m e o f p a s s i v e c o m p o n e n t s . t h e r e f o r e , w h e n a n o v e r v o l t a g e c o n d i t i o n i s d e t e c t e d ( e i t h e r v o u t _ o v p o r c h _ o v p ) , t h e n a n y o p e n l e d c u r r e n t s i n k s a r e i d e n t i f i e d a n d r e m o v e d f r o m t h e f e e d b a c k l o o p . d u r i n g a v o u t _ o v p o r c h _ o v p e v e n t , t h e n f a u l t p i n i s p u l l e d l o w . n f a u l t i s r e l e a s e d h i g h w h e n t h e o v e r v o l t a g e c o n d i t i o n h a s e n d e d . o p e r a t i n g t h e a d p 8 1 4 0 f r o m h i g h e r i n p u t v o l t a g e s t h e a d p 8 1 4 0 i s c a p a b l e o f o p e r a t i n g f r o m a n i n p u t v o l t a g e ( v i n ) r a n g e o f . t o 3 0 v . h o w e v e r , h i g h e r v o l t a g e s c a n b e u s e d t o p o w e r t h e a d p 8 1 4 0 , a s l o n g a s a n a p p r o p r i a t e c u r r e n t l i m i t i n g c i r c u i t i s u s e d . i t i s s o m e t i m e s s u f f i c i e n t t o l i m i t t h e v o l t a g e o n v i n b y p l a c i n g a z e n e r d i o d e o n v i n a n d l i m i t i n g t h e c u r r e n t w i t h a r e s i s t o r f r o m t h e i n p u t v o l t a g e t o t h e v i n p i n . t h i s m e t h o d c o u l d b e u s e d i f s t a n d b y p o w e r d i s s i p a t i o n i s n o t a n i s s u e . a l t e r n a t i v e l y , i f t h e s u p p l y v o l t a g e r a n g e i s s m a l l , a n a d d i t i o n a l z e n e r b e t w e e n t h e s u p p l y a n d v i n w i l l s h i f t t h e v o l t a g e a t t h e v i n p i n b e l o w 3 0 v . t h i s m e t h o d a d d s m i n i m a l p o w e r d i s s i p a t i o n i n b o t h s t a n d b y a n d a c t i v e m o d e s . h o w e v e r , a m o r e r o b u s t v o l t a g e l i m i t e r u s e s a z e n e r , a n n p n , a n d t w o r e s i s t o r s . t h i s s i m p l e c i r c u i t g i v e s t h e r e q u i r e d o p e r a t i n g i q d u r i n g n o r m a l o p e r a t i o n , b u t a l s o r e d u c e s t h e s t a n d b y c u r r e n t w h e n t h e a d p 8 1 4 0 i s d i s a b l e d . t h e c i r c u i t i s s h o w n i n f i g u r e 1 6 .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 5 o f 1 8 f i g u r e 1 6 . v i n c u r r e n t l i m i t i n g c i r c u i t f o r h i g h i n p u t v o l t a g e s v z i s s e l e c t e d t o b e b e l o w t h e m i n i m u m v a l u e o f t h e a d p 8 1 4 0 ? s a c t i v e v i n c l a m p ( g i v e n i n t a b l e 1 ) . t h e v i n v o l t a g e w i l l b e r e g u l a t e d t o v z ? 0 . 7 v . t h e r e s i s t o r , r z , s h o u l d b e s e l e c t e d t o l i m i t t h e c u r r e n t w h e n t h e a d p 8 1 4 0 i s d i s a b l e d , y e t s t i l l p r o v i d e e n o u g h c u r r e n t t o r e v e r s e b i a s t h e z e n e r a n d d r i v e t h e n p n w h e n t h e a d p 8 1 4 0 i s a c t i v e . t h e c u r r e n t t h r o u g h r z i s g i v e n b y : i r z = ( v c c ? v z ) / r z + ? l 8?? f8 4 a v a l u e o f 1 0 0 a a t t h e m i n i m u m e x p e c t e d v c c i s g e n e r a l l y s u f f i c i e n t . e v e n a t m a x i m u m v c c , t h i s w i l l o n l y c o n t r i b u t e a f e w m w o f p o w e r d i s s i p a t i o n d u r i n g s t a n d b y . r l i m l i m i t s t h e m a x i m u m c u r r e n t d u r i n g t r a n s i e n t s . a v a l u e o f a f e w h u n d r e d o h m s i s s u f f i c i e n t . w h e n t h e a d p 8 1 4 0 i s a c t i v e , t h e a d d i t i o n a l , w o r s t c a s e , p o w e r d i s s i p a t i o n f r o m t h i s l i m i t c i r c u i t r y i s g i v e n b y : ?2 ?a : o?a?? ; l k 8?? ?o? f8 : ?a? ; er?y8 o ?+ l : vz8 ftv8 er?y8 ; ?ui# lyvi9 l a y o u t g u i d e l i n e s 1 . t h e e x p o s e d p a d o f t h e a d p 8 1 4 0 m u s t b e p r o p e r l y c o n n e c t e d t o a h e a t s i n k . t h i s i n c l u d e s s o l d e r e d t o t h e b o a r d a n d c o n n e c t e d t o a l a r g e p l a n e o f g r o u n d m e t a l w i t h a n a r r a y o f t h e r m a l v i a s . 2 . t h e a d p 8 1 4 0 h a s b e e n d e s i g n e d f o r e a s y l a y o u t w i t h s i n g l e s i d e d m e t a l c o r e s u b s t r a t e s . i f f r 4 s u b s t r a t e u s e d , t h e r m a l v i a s m u s t b e u s e d b e t w e e n t h e l f c s p e x p o s e d p a d a n d a l a r g e g r o u n d t r a c e o n t h e o p p o s i t e s i d e o f t h e b o a r d .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 6 o f 1 8 a d p 8 1 4 0 + 2 4 v d c i n p u t f i g u r e 1 7 . a d p 8 1 4 0 s e c o n d a r y s i d e c o n t r o l d e s i g n e x a m p l e f i g u r e 1 8 .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . p r # | p a g e 1 7 o f 1 8 a d p 8 1 4 0 a n d 2 4 v d c r a i l d e s i g n e x a m p l e f i g u r e 1 9 . m u l t i p l e a d p 8 1 4 0 s w i t h a 2 4 v d c r a i l d e s i g n e x a m p l e f i g u r e 2 0 .
a d p 8 1 4 0 p r e l i m i n a r y t e c h n i c a l d a t a r e v . | p a g e 1 8 o f 1 8 o u t l i n e d i m e n s i o n s f i g u r e 2 1 . 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w d ] 4 x 4 m m b o d y , v e r y v e r y t h i n d u a l ( c p - 1 6 - 2 9 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 n o i t p o e g a k c a p n o i t p i r c s e d e g a k c a p e g n a r e r u t a r e p m e t c p - 1 6 - 2 9 1 6 - l e a d l f c s p _ w d c 5 2 1 + o t 0 4 - d b t _ z p c a 0 4 1 8 p d a 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t . ? a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . p r 1 0 9 3 5 - 0 - 3 . 4 0 3 . 3 0 3 . 2 0 2 . 8 0 2 . 7 0 2 . 6 0 c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 2 2 9 - w g g e . 1 0 . 4 0 b s c 8 9 1 6 4 . 1 0 4 . 0 0 s q 3 . 9 0 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 s e a t i n g p l a n e 0 . 8 0 0 . 7 5 0 . 7 0 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 2 0 3 r e f c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 0 . 2 5 0 . 2 0 0 . 1 5 f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . 0 3 - 2 5 - 2 0 1 3 - b p i n 1 i n d e x a r e a p i n 1 i n d i c a t o r ( r 0 . 2 0 ) e x p o s e d p a d t o p v i e w b o t t o m v i e w 0 . 2 0 m i n 1s#
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