深圳市芯飛凌半導(dǎo)體有限公司 
S4120M 帶狀態(tài)記憶的開關(guān)調(diào)色溫控制芯片 
S4120M-DS-2p1 
特點(diǎn) 主要描述
? 帶狀態(tài)記憶功能，使用更加便利
? 單次快速開關(guān)復(fù)位功能，解決不同步的問題
? 多個電源同時使用時無邏輯紊亂的問題
? 內(nèi)置限壓電路，保證可以更寬的工作范圍
? 兼容隔離和非隔離的應(yīng)用
? 專利技術(shù)，性能穩(wěn)定
應(yīng)用范圍
? 開關(guān)調(diào)色溫的 LED 電源
S4120M為帶狀態(tài)記憶的開關(guān)調(diào)色溫控制芯
片，即能記憶關(guān)燈時的狀態(tài)，在下次開燈時直接呈
現(xiàn)，增加了使用的便利性。S4120M不但可以驅(qū)動
晶閘管，而且可以驅(qū)動MOS管。該系列芯片采用
了芯飛凌的專利技術(shù)，能夠即可以最大限度地簡化
外圍的元件個數(shù)，又可以保證多個電源同時應(yīng)用時
的邏輯一致性。
為了擴(kuò)大應(yīng)用的領(lǐng)域，S4120M系列可以使用
在隔離反激結(jié)構(gòu)和Buck結(jié)構(gòu)中，給電源的設(shè)計提
供便利性。
典型應(yīng)用
AC
R1
R2
LED1 LED2
C2 L1
C3
C1 D1
VCC
GND
CLK
VDD
L1
L2
S4120M
S1
S2
+
SCR092
D2
4148
圖1 S4120M典型應(yīng)用圖
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S4120M 帶狀態(tài)記憶的開關(guān)調(diào)色溫控制芯片 
S4120M-DS-2p1 
封裝腳位圖
圖2 腳位圖
訂購信息
型號 絲印 包裝形式
S4120M 
 -xx 
S4120M 
 -xx 
3000pcs/盤
管腳描述
管腳名 主要描述
VCC IC供電腳
VDD 內(nèi)部部分電路供電腳
CLK IC檢測腳
GND 信號和功率地
L1,L2 驅(qū)動腳
應(yīng)用極限參數(shù) (Note1)
參數(shù) 范圍
VCC–GND -0.5V ~ 6V 
VDD- GND -0.5V ~ 6V 
CLK – GND -0.5V ~ 6V 
L1,L2-GND -0.5 V~400V 
工作溫度范圍 -20℃ to +125℃
結(jié)溫范圍 -20℃ to +125℃
存儲溫度范圍 -40℃ to +150℃
靜電保護(hù)人體模式 2000V (Note2)
靜電保護(hù)機(jī)器模式 200V 
Note1 : 最大極限值是指在實(shí)際應(yīng)用中超出該范圍，將
極有可能對芯片造成永久性損壞。以上應(yīng)用極限值表示
出了芯片可承受的應(yīng)力值，但并不建議芯片在此極限條
件或超出“推薦工作條件”下工作。芯片長時間處于最大
額定工作條件，將影響芯片的可靠性。
Note2 : 人體模型，100pF電容通過1.5K ohm電阻放電。
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S4120M-DS-2p1 
電氣特性
( 除非特別說明，VCC=5V 且 Ta=25o
C ) 
描述 符號 條件 最小值 典型值 最大值 單位
供電腳限制電壓 VCC IVCC=1mA 5.2 5.6 6 V 
工作電流 IVCC VCC=5 0.8 mA 
內(nèi)部供電電壓 VDD 4.5 V 
檢測閾值電壓 CLK(th) 1.3 V 
檢測腳低鉗位電壓 CLK(lcl) ICLK=1mA -0.5 V 
檢測腳輸入電阻 Rclk 50 KΩ
判斷開關(guān)閉合狀態(tài)的延遲時間 Td(on) Fsw=60KHz （1） 24 mS 
判斷開關(guān)斷開狀態(tài)的延遲時間 Td(off) 16 mS 
狀態(tài)快速復(fù)位時間 Treset 160 190 220 mS 
狀態(tài)切換時間 Tsw（2）
Vdd Cap=22u 
C3=4.7u 
Vo=120V 
5 S 
驅(qū)動腳的最大電壓 Vlx Ivcc=1mA 5.6 6 V 
驅(qū)動電流 ILx Vlx=1.2V 250 uA 
z (1)：Fsw 為恒流電源的開關(guān)頻率
z (2): 該參數(shù)是在一個特定的條件下測試得到，如果外圍參數(shù)有差異會造成參數(shù)有變動
邏輯順序
S4120M 能夠呈現(xiàn)三種狀態(tài)，分別是：L1，L2 以及（L1+L2）/2。其中 L1 和 L2 分別代表第一和第
二路 LED 燈串。S4120M 的檢測腳的有效輸入波形要求如下圖 3 所示
圖 3 檢測腳波形的要求示意圖
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功能說明
1、供電
S4120M 通過 VCC 腳進(jìn)行供電，在應(yīng)用中通
過一個限流電阻 R2 把 VCC 腳連接到電源輸出端
的正極。由于 IC 的工作電流大約為 0.8mA，考慮
到溫度的變化等影響工作電流因素，在設(shè)計中必須
留有余量。
2、檢測
芯片的檢測腳為 CLK，在應(yīng)用中，CLK 腳通
過檢測電阻R1 連接到恒流電源電感與續(xù)流二極管
正極連接的一端，如典型應(yīng)用圖中所示。芯片通過
CLK 腳判斷輸入開關(guān)的閉合或者斷開。當(dāng)輸入開
關(guān)閉合時，CLK 腳檢測到方波的波形，當(dāng)輸入開
關(guān)斷開時，CLK 腳檢測到的方波消失。為了過濾
掉噪聲，避免造成誤觸發(fā)，S4120M 內(nèi)部設(shè)計了判
斷開關(guān)閉合狀態(tài)的延遲時間 Td(on)和判斷開關(guān)斷
開狀態(tài)的延遲時間 Td(off)。
檢測電阻 R1 的選取必須保證當(dāng)檢測電阻的另
外一端出現(xiàn)負(fù)壓時，流經(jīng) R1 的電流必須小于
2mA。 3、驅(qū)動
S4120M 系列可以同時兼容晶閘管和 MOS 
FET，無需外部做任何改變，IC 自動識別所連接
的開關(guān)管類型。當(dāng)驅(qū)動晶閘管時，驅(qū)動電流為大約
250uA。當(dāng)驅(qū)動 MOS FET 時，驅(qū)動腳的最大輸出
電壓約為 6V。由于 S4120M 的驅(qū)動腳電壓為 6V
以下，所以用于驅(qū)動 MOSFET 時，必須選擇閾值
電壓較低的 MOSFET。 4、狀態(tài)控制
S4120M 內(nèi)置掉電存儲單元，在沒有電的情況
下，仍然可以保存數(shù)據(jù)達(dá)十年之久。S4120M 在關(guān)
燈時會把關(guān)燈之前的狀態(tài)存儲到內(nèi)部存儲單元中.
在下次開燈時，S4120M 會直接調(diào)取存儲單元中的
數(shù)據(jù)作為輸出的狀態(tài)，用戶無需在每次開燈時切換
到自己喜歡的色溫，因?yàn)橛脩糁恍枰褵舻纳珳厍?
換到自己喜歡的狀態(tài)，在關(guān)燈后 S4120M 會記住
用戶喜歡的色溫，在下次開燈時直接予以呈現(xiàn)。
S4120M 能夠記憶上次關(guān)燈時狀態(tài)，并且在下
次開燈時直接進(jìn)入。但 S4120M 依然可以通過輸
入開關(guān)再次進(jìn)行色溫的切換。如果用戶需要切換燈
的色溫，只需在關(guān)燈后的幾秒鐘內(nèi)重新開燈，則燈
具會切換到下一個狀態(tài)，如果需要再一次切換色
溫，只需關(guān)燈并在幾秒鐘內(nèi)重新開燈，燈具的色溫
會切換到下一個狀態(tài)。如此循環(huán)，S4120M 總共有
三個狀態(tài)。如上所述，S4120M 在關(guān)燈后有幾秒鐘
的色溫切換窗口，即如果在這個窗口內(nèi)重新開燈，
燈具的色溫切換到下一個狀態(tài)，這個色溫切換窗口
的大小由 VDD 電容的大小決定，一般情況下 47uF
的 VDD 電容對應(yīng)的色溫切換窗口為 5S 左右。
S4120M 的切換窗口同時也會受到輸出電壓和輸
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出電容（C3）的影響，如果輸出電壓和輸出電容
較大會使得切換窗口變大，最終切換窗口的大小可
以根據(jù)實(shí)際測試結(jié)果調(diào)整 VDD 電容來得到所需時
間。關(guān)燈時間超出色溫切換窗口重新開燈，燈具的
狀態(tài)為上次關(guān)燈時的色溫狀態(tài)。
在通過同一個墻壁開關(guān)控制多盞燈的應(yīng)用中，
很有可能在裝燈、換燈等情況下出現(xiàn)燈具色溫不一
致的問題。不同于常規(guī)的不帶記憶的芯片，采用
S4120M 的燈具無法通過關(guān)燈足夠長時間來將所
有燈具初始化。S4120M 內(nèi)置了簡易操作的復(fù)位功
能，可以快速的將所有燈恢復(fù)到同一個狀態(tài)。即在
關(guān)燈后 200ms 內(nèi)重新開燈，則 S4120M 都會恢復(fù)
到初始的狀態(tài)。
綜上所述，S4120M 的狀態(tài)變化都是依據(jù)關(guān)燈
的持續(xù)時間，當(dāng)關(guān)燈時間在 200ms 以內(nèi)，則狀態(tài)
恢復(fù)到初始狀態(tài)，而當(dāng)關(guān)燈時間在切換窗口以內(nèi)，
則狀態(tài)切換到下一個狀態(tài)，而當(dāng)關(guān)燈時間超出切換
窗口，S4120M 的狀態(tài)保持上次關(guān)燈時的狀態(tài)。
5、S4120M 設(shè)計技巧
在設(shè)計 S4120M PCB 板時，遵循以下原則會有
更佳的性能：
1. VDD 電容應(yīng)盡量緊靠芯片 VDD 和 GND 引
腳；
2. VCC 腳供電距離盡量短；
3. 在 PCB 布局上要盡量考慮 S4120M 的散熱的
問題。
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SOT23-6 封裝說明
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