带记忆开关调色温IC-S4120M

深圳市芯飞凌半导体有限公司 
S4120M 带状态记忆的开关调色温控制芯片 
S4120M-DS-2p1 
特点 主要描述
¾ 带状态记忆功能，使用更加便利
¾ 单次快速开关复位功能，解决不同步的问题
¾ 多个电源同时使用时无逻辑紊乱的问题
¾ 内置限压电路，保证可以更宽的工作范围
¾ 兼容隔离和非隔离的应用
¾ **技术，性能稳定
应用范围
¾ 开关调色温的 LED 电源
S4120M为带状态记忆的开关调色温控制芯
片，即能记忆关灯时的状态，在下次开灯时直接呈
现，增加了使用的便利性。S4120M不但可以驱动
晶闸管，而且可以驱动MOS管。该系列芯片采用
了芯飞凌的**技术，能够即可以较大限度地简化
外围的元件个数，又可以保证多个电源同时应用时
的逻辑一致性。
为了扩大应用的领域，S4120M系列可以使用
在隔离反激结构和Buck结构中，给电源的设计提
供便利性。
典型应用
AC
R1
R2
LED1 LED2
C2 L1
C3
C1 D1
VCC
GND
CLK
VDD
L1
L2
S4120M
S1
S2
+
SCR092
D2
4148
图1 S4120M典型应用图
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S4120M-DS-2p1 
封装脚位图
图2 脚位图
订购信息
型号 丝印 包装形式
S4120M 
 -xx 
S4120M 
 -xx 
3000pcs/盘
管脚描述
管脚名 主要描述
VCC IC供电脚
VDD 内部部分电路供电脚
CLK IC检测脚
GND 信号和功率地
L1,L2 驱动脚
应用极限参数 (Note1)
参数 范围
VCC–GND -0.5V ~ 6V 
VDD- GND -0.5V ~ 6V 
CLK – GND -0.5V ~ 6V 
L1,L2-GND -0.5 V~400V 
工作温度范围 -20℃ to +125℃
结温范围 -20℃ to +125℃
存储温度范围 -40℃ to +150℃
静电保护人体模式 2000V (Note2)
静电保护机器模式 200V 
Note1 : 较大极限值是指在实际应用中**出该范围，将
较有可能对芯片造成*性损坏。以上应用极限值表示
出了芯片可承受的应力值，但并不建议芯片在此极限条
件或**出“推荐工作条件”下工作。芯片长时间处于较大
额定工作条件，将影响芯片的可靠性。
Note2 : 人体模型，100pF电容通过1.5K ohm电阻放电。
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电气特性
( 除非特别说明，VCC=5V 且 Ta=25o
C ) 
描述 符号 条件 较小值 典型值 较大值 单位
供电脚限制电压 VCC IVCC=1mA 5.2 5.6 6 V 
工作电流 IVCC VCC=5 0.8 mA 
内部供电电压 VDD 4.5 V 
检测阈值电压 CLK(th) 1.3 V 
检测脚低钳位电压 CLK(lcl) ICLK=1mA -0.5 V 
检测脚输入电阻 Rclk 50 KΩ
判断开关闭合状态的延迟时间 Td(on) Fsw=60KHz （1） 24 mS 
判断开关断开状态的延迟时间 Td(off) 16 mS 
状态快速复位时间 Treset 160 190 220 mS 
状态切换时间 Tsw（2）
Vdd Cap=22u 
C3=4.7u 
Vo=120V 
5 S 
驱动脚的较大电压 Vlx Ivcc=1mA 5.6 6 V 
驱动电流 ILx Vlx=1.2V 250 uA 
z (1)：Fsw 为恒流电源的开关频率
z (2): 该参数是在一个特定的条件下测试得到，如果外围参数有差异会造成参数有变动
逻辑顺序
S4120M 能够呈现三种状态，分别是：L1，L2 以及（L1+L2）/2。其中 L1 和 L2 分别代表**和*
二路 LED 灯串。S4120M 的检测脚的有效输入波形要求如下图 3 所示
图 3 检测脚波形的要求示意图
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功能说明
1、供电
S4120M 通过 VCC 脚进行供电，在应用中通
过一个限流电阻 R2 把 VCC 脚连接到电源输出端
的正极。由于 IC 的工作电流大约为 0.8mA，考虑
到温度的变化等影响工作电流因素，在设计中必须
留有余量。
2、检测
芯片的检测脚为 CLK，在应用中，CLK 脚通
过检测电阻R1 连接到恒流电源电感与续流二极管
正极连接的一端，如典型应用图中所示。芯片通过
CLK 脚判断输入开关的闭合或者断开。当输入开
关闭合时，CLK 脚检测到方波的波形，当输入开
关断开时，CLK 脚检测到的方波消失。为了过滤
掉噪声，避免造成误触发，S4120M 内部设计了判
断开关闭合状态的延迟时间 Td(on)和判断开关断
开状态的延迟时间 Td(off)。
检测电阻 R1 的选取必须保证当检测电阻的另
外一端出现负压时，流经 R1 的电流必须小于
2mA。 3、驱动
S4120M 系列可以同时兼容晶闸管和 MOS 
FET，*外部做任何改变，IC 自动识别所连接
的开关管类型。当驱动晶闸管时，驱动电流为大约
250uA。当驱动 MOS FET 时，驱动脚的较大输出
电压约为 6V。由于 S4120M 的驱动脚电压为 6V
以下，所以用于驱动 MOSFET 时，必须选择阈值
电压较低的 MOSFET。 4、状态控制
S4120M 内置掉电存储单元，在没有电的情况
下，仍然可以保存数据达十年之久。S4120M 在关
灯时会把关灯之前的状态存储到内部存储单元中.
在下次开灯时，S4120M 会直接调取存储单元中的
数据作为输出的状态，用户*在每次开灯时切换
到自己喜欢的色温，因为用户只需要把灯的色温切
换到自己喜欢的状态，在关灯后 S4120M 会记住
用户喜欢的色温，在下次开灯时直接予以呈现。
S4120M 能够记忆上次关灯时状态，并且在下
次开灯时直接进入。但 S4120M 依然可以通过输
入开关再次进行色温的切换。如果用户需要切换灯
的色温，只需在关灯后的几秒钟内重新开灯，则灯
具会切换到下一个状态，如果需要再一次切换色
温，只需关灯并在几秒钟内重新开灯，灯具的色温
会切换到下一个状态。如此循环，S4120M 总共有
三个状态。如上所述，S4120M 在关灯后有几秒钟
的色温切换窗口，即如果在这个窗口内重新开灯，
灯具的色温切换到下一个状态，这个色温切换窗口
的大小由 VDD 电容的大小决定，一般情况下 47uF
的 VDD 电容对应的色温切换窗口为 5S 左右。
S4120M 的切换窗口同时也会受到输出电压和输
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出电容（C3）的影响，如果输出电压和输出电容
较大会使得切换窗口变大，较终切换窗口的大小可
以根据实际测试结果调整 VDD 电容来得到所需时
间。关灯时间**出色温切换窗口重新开灯，灯具的
状态为上次关灯时的色温状态。
在通过同一个墙壁开关控制多盏灯的应用中，
很有可能在装灯、换灯等情况下出现灯具色温不一
致的问题。不同于常规的不带记忆的芯片，采用
S4120M 的灯具无法通过关灯足够长时间来将所
有灯具初始化。S4120M 内置了简易操作的复位功
能，可以快速的将所有灯恢复到同一个状态。即在
关灯后 200ms 内重新开灯，则 S4120M 都会恢复
到初始的状态。
综上所述，S4120M 的状态变化都是依据关灯
的持续时间，当关灯时间在 200ms 以内，则状态
恢复到初始状态，而当关灯时间在切换窗口以内，
则状态切换到下一个状态，而当关灯时间**出切换
窗口，S4120M 的状态保持上次关灯时的状态。
5、S4120M 设计技巧
在设计 S4120M PCB 板时，遵循以下原则会有
更佳的性能：
1. VDD 电容应尽量紧靠芯片 VDD 和 GND 引
脚；
2. VCC 脚供电距离尽量短；
3. 在 PCB 布局上要尽量考虑 S4120M 的散热的
问题。
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SOT23-6 封装说明
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