MAX6970 DS.C

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临柬浦
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1 ; Rev 0; /05 8 端口 36V 恒流 LE 驱动器概述串行接口 LE 驱动器提供 8 个开漏极恒流吸收额定 36V LE 驱动器输出该器件采用 3V 至 5.5V 电源供电电源和 LE 电源能以任意顺序上电所有恒流输出均由一个外部电阻设置, 每路最大 55mA 采用 25Mbps 工业标准 4 线串口进行控制采用工业标准的移位寄存器加锁存器形式的串口控制数据通过数据输入 IN 和时钟输入 CLK 移入驱动器的 8 位移位寄存器 8 个时钟周期后, 输入数据出现在输出 OUT 上, 此工作模式可实现多个级联锁存使能输入 LE 将移位寄存器的 8 位数据装入 8 位输出锁存器, 以决定各个 LE 的开关状态输出使能输入 OE 控制所有 8 个输出的开关状态, 其快速响应特性适合作为控制 LE 亮度的 PWM 输入对于需要 LE 故障检测功能的应用, 请参考 MAX6981 的数据资料此器件能自动检测 LE 开路故障对于需要看门狗定时器的安全应用, 可以参考 MAX6980 的数据资料此器件具有失效保护功能, 当串口中断传输超过 1s 时, 该功能将关断所有显示输出是款移位寄存器加锁存器形式的 LE 驱动器系列中的一款该系列包括 8 端口和 16 端口两种类型, 具有额定 5.5V 或 36V LE 输出, 部分型号具有 LE 开路检测和看门狗功能所有型号均由 3V 至 5.5V 电源供电, 工作在 -40 C 至 +125 C 温度范围应用信号灯 Marquee 显示器秩序管理灯交通灯游戏功能建筑照明系统特性 25Mbps 工业标准 4 线 5V 串行接口 3V 至 5.5V 逻辑电源 8 个恒流额定 36V LE 输出每路输出最大 55mA 连续电流通过一个电阻设置输出电流输出之间具有 3% 的电流匹配 IC 之间具有 6% 的电流匹配 -40 C 至 +125 C 温度范围定购信息 PART TOP VIEW GN 1 16 V+ IN CLK LE OUT0 TEMP RANGE PIN- PACKAGE 典型应用电路与选型指南在数据资料的最后给出引脚配置 15 SET 14 OUT 13 OE 12 OUT7 PKG COE AUE -40 C to +125 C 16 TSSOP-EP* U16E-3 APE -40 C to +125 C 16 PIP A16-2 AAE -40 C to +125 C 16 SSOP P16-1 * EP = 裸焊盘 OUT OUT6 OUT2 7 OUT5 OUT3 8 9 OUT4 TSSOP/PIP/SSOP Maxim Integrated Products 1 本文是 Maxim 正式英文资料的译文,Maxim 不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责请注意译文中可能存在文字组织或翻译错误, 如需确认任何词语的准确性, 请参考 Maxim 提供的英文版资料索取免费样品和最新版的数据资料, 请访问 Maxim 的主页 :

2 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (Voltage with respect to GN.) V V to +6V OUT_ V to +40V IN, CLK, LE, OE, SET V to (V V) OUT Current...±mA OUT_ Sink Current...60mA Total GN Current...480mA Continuous Power issipation (T A = +70 C) 16-Pin TSSOP-EP (derate 21.3mW/ C above +70 C) mW 16-Pin PIP (derate.5mw/ C above +70 C)...842mW 16-Pin SSOP (derate 7.1mW/ C above +70 C)...571mW Operating Temperature Range C to +125 C Junction Temperature C Storage Temperature Range C to +150 C Lead Temperature (soldering, s) C Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Typical Operating Circuit, V+ = 3V to 5.5V, T A = T MIN to T MAX, unless otherwise noted. Typical values are at V+ = 5V,.) (Note 1) PARAMETER SYMBOL CONITIONS MIN TYP MAX UNITS Operating Supply Voltage V V Output Voltage V OUT 36 V Standby Current (Interface Idle, All Output Ports High Impedance, R SET = 360Ω) Standby Current (Interface Running, All Output Ports High Impedance, R SET = 360Ω) Supply Current (Interface Idle, All Output Ports Active Low, R SET = 360Ω) Input High Voltage IN, CLK, LE, OE Input Low Voltage IN, CLK, LE, OE Hysteresis Voltage IN, CLK, LE, OE Input Leakage Current IN, CLK, LE, OE I+ I+ I+ All logic inputs at V+ or GN, OUT unloaded f CLK = 5MHz, OE = V+, IN and LE = V+ or GN, OUT unloaded All logic inputs at V+ or GN, OUT unloaded ma ma ma V IH 0.7 x V+ V V IL 0.3 x V+ V V I 0.8 V I IH, I IL µa Pullup Resistor to V+, OE R OE V+ = 5.5V MΩ Pullup Resistor to GN, LE R LE V+ = 5.5V MΩ Output High Voltage OUT V OH I SOURCE = 4mA V V V Output Low Voltage V OL I SINK = 4mA 0.5 V Output Current OUT_ I OUT V+ = 3.0V to 5.5V, V OUT = 0.8V to 2.5V, R SET = 360Ω ma Output Leakage Current OUT_ I LEAK OE = V+ 1 µa 2

3 5V TIMING CHARACTERISTICS (Typical Operating Circuit, V+ = 4.5V to 5.5V, T A = T MIN to T MAX, unless otherwise noted.) (Notes 1, 2) PARAMETER SYMBOL CONITIONS MIN TYP MAX UNITS CLK Clock Period t CP 40 ns CLK Pulse-Width High t CH 19 ns CLK Pulse-Width Low t CL 19 ns IN Setup Time t S 4 ns IN Hold Time t H 8 ns OUT Propagation elay t O ns OUT Rise and Fall Time t R, t F COUT = pf, 20% to 80% ns LE Pulse-Width High t LW 20 ns LE Setup Time t LS 15 ns LE Rising to OUT_ Rising elay t LRR (Note 3) 0 ns LE Rising to OUT_ Falling elay t LRF (Note 3) 280 ns CLK Rising to OUT_ Rising elay t CRR (Note 3) 0 ns CLK Rising to OUT_ Falling elay t CRF (Note 3) 3 ns OE Rising to OUT_ Rising elay t OEH (Note 3) 0 ns OE Falling to OUT_ Falling elay t OEL (Note 3) 300 ns LE Output OUT_ Turn-On Fall Time t f 80% to 20% (Note 3) 200 ns LE Output OUT_ Turn-Off Rise Time t r 20% to 80% (Note 3) 120 ns 3

4 3.3V TIMING CHARACTERISTICS (Typical Operating Circuit, V+ = 3V to 5.5V, T A = T MIN to T MAX, unless otherwise noted.) (Notes 1, 2) PARAMETER SYMBOL CONITIONS MIN TYP MAX UNITS CLK Clock Period t CP 52 ns CLK Pulse-Width High t CH 24 ns CLK Pulse-Width Low t CL 24 ns IN Setup Time t S 4 ns IN Hold Time t H 8 ns OUT Propagation elay t O ns OUT Rise and Fall Time t R, t F C OUT = pf, 20% to 80% 12 ns LE Pulse-Width High t LW 20 ns LE Setup Time t LS 15 ns LE Rising to OUT_ Rising elay t LRR (Note 3) 140 ns LE Rising to OUT_ Falling elay t LRF (Note 3) 3 ns CLK Rising to OUT_ Rising elay t CRR (Note 3) 140 ns CLK Rising to OUT_ Falling elay t CRF (Note 3) 340 ns OE Rising to OUT_ Rising elay t OEH (Note 3) 140 ns OE Falling to OUT_ Falling elay t OEL (Note 3) 330 ns LE Output OUT_ Turn-On Fall Time LE Output OUT_ Turn-Off Rise Time t f 80% to 20% (Note 3) 250 ns t r 20% to 80% (Note 3) 150 ns Note 1: All parameters are tested at. Specifications over temperature are guaranteed by design. Note 2: See Figure 3. Note 3: A 65Ω pullup resistor is connected from OUT_ to 5.5V. 典型工作特性 (, unless otherwise noted.) SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE (INTERFACE ILE, ALL OUTPUTS OFF, R SET = 720Ω) 2.3 SUPPLY CURRENT (ma) SUPPLY VOLTAGE (V) toc01 SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE (INTERFACE ILE, ALL OUTPUTS OFF, R SET = 360Ω) 4.2 SUPPLY CURRENT (ma) SUPPLY VOLTAGE (V) toc02 SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE (INTERFACE ILE, ALL OUTPUTS ON, R SET = 720Ω) 20 SUPPLY CURRENT (ma) SUPPLY VOLTAGE (V) toc03 4

5 典型工作特性 ( 续 ) (, unless otherwise noted.) SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE (INTERFACE ILE, ALL OUTPUTS ON, R SET = 360Ω) 25 SUPPLY CURRENT (ma) toc04 PORT OUTPUT CURRENT vs. PORT OUTPUT VOLTAGE (R SET = 720Ω, V+ = 3.3V) T 20 A = -40 C 15 T A = +125 C 5 toc05 PORT OUTPUT CURRENT vs. PORT OUTPUT VOLTAGE (R SET = 360Ω, V+ = 3.3V) toc SUPPLY VOLTAGE (V) PORT OUTPUT CURRENT vs. PORT OUTPUT VOLTAGE (R SET = 720Ω, V+ = 5.0V) 30 toc PORT OUTPUT VOLTAGE (V) PORT OUTPUT CURRENT vs. PORT OUTPUT VOLTAGE (R SET = 360Ω, V+ = 5.0V) 60 toc PORT OUTPUT VOLTAGE (V) PORT OUTPUT CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE (R SET = 720Ω, V OUT = 2V) 26.0 toc PORT OUTPUT VOLTAGE (V) PORT OUTPUT VOLTAGE (V) SUPPLY VOLTAGE (V) PORT OUTPUT CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE (R SET = 360Ω, V OUT = 2V) toc PORT OUTPUT CURRENT vs. R SET RESISTANCE (V+ = 5.0V) toc SUPPLY VOLTAGE (V) ,000 R SET RESISTANCE (Ω) 5

6 引脚说明引脚名称功能 1 GN 地 2 IN 串行数据输入数据在 CLK 信号的上升沿装入内部 8 位移位寄存器 3 CLK 串行时钟输入数据在 CLK 信号的上升沿装入内部 8 位移位寄存器 4 LE 装载使能输入当 LE 为高电平时, 数据直接由内部移位寄存器装入输出锁存器数据在 LE 的下降沿锁存到输出锁存器, 并在 LE 为低电平时保持该数据 5 12 OUT0 OUT7 LE 驱动器输出 OUT0 至 OUT7 为开漏极恒流吸收额定 36V 输出 13 OE 输出使能输入输入高电平时将 OUT0 至 OUT7 强制为高阻态, 而不改变输出锁存器的内容为低电平时使能输出 OUT0 至 OUT7, 反映输出锁存器的状态 14 OUT 串行数据输出数据在 CLK 信号的上升沿由 8 位内部移位寄存器同步输出至 OUT 15 SET LE 电流设定通过连接在 SET 至 GN 之间的电阻 (R SET ) 来设定最大 LE 电流 16 V+ 正电源电压使用 0.1µF 陶瓷电容将 V+ 旁路至 GN EP (TSSOP) 裸露焊盘将 EP 接地可提高散热性能, 但不是必须接地详细说明 LE 驱动器包括 4 线串口, 可驱动八个恒流吸收开漏极输出端口该输出可在静态或多片级联应用中驱动 LE ( 图 1) 在芯片允许的电源电压变化范围内 (5V ±%, 3V 至 5.5V), 以及驱动器输出压降的实际范围内 (0.8V 至 2.5V), 都可保证恒流输出的电流精度驱动器使用电流检测反馈电路 ( 而不是简单的电流镜 ), 可在整个允许的输出电压范围内保证极小的电流变化 ( 见典型工作特性 ) 4 线串口包括一个 8 位移位寄存器和一个 8 位透明传输锁存器移位寄存器通过时钟输入 CLK 和数据输入 IN 写入数据, 由数据输出 OUT 移出数据数据输出支持多个驱动器级联协同工作 8 位移位寄存器的内容通过锁存使能输入 LE 装入透明传输锁存器 LE 为高电平时, 锁存器与移位寄存器输出透明连接, 并在 LE 的下降沿锁存当前状态每个驱动器输出均为开漏极恒流吸收, 应连接至单个 LE 或者一串 LE 的阴极 LE 的阳极连接至最高 36V 的电源, 该电源与的电源 V+ 无关每路恒流输出最大为 55mA, 所有八路恒流输出均通过一个外部电阻 R SET 设置 4 线串口采用 4 线串口, 使用 4 个输入 (IN CLK LE 和 OE) 和 1 个数据输出 (OUT) 通过该接口向写入显示数据串口数据字长为 8 位, 即 0 7 见图 2 和图 3 五个接口引脚的功能如下所述 IN 是串行数据输入, 在 CLK 信号的上升沿进行采样时必须保持稳定数据移入时, 首先移入 MSB 即首先同步输入数据位 7, 然后依次输入其它 7 位数据, 直到 LSB 0 位结束 CLK 是串行时钟输入, 在其上升沿将数据通过 IN 移入的 8 位移位寄存器 LE 是锁存器的装载输入 LE 为高电平时 ( 锁存器透明传输 ), 数据由的 8 位移位寄存器传输至 8 位锁存器, 并在 LE 下降沿锁存数据 ( 图 2) 第四个输入为输出驱动器提供使能控制 OE 为高电平时强制输出 OUT0 至 OUT7 为高阻态, 并且不会改变输出锁存器的内容, 为低电平时则使能输出 OUT0 至 OUT7, 以反映输出锁存器的状态 OE 独立于串口工作无论 OE 为何状态, 数据都可移入串行移位寄存器并锁存 OUT 是串行数据输出, 在 CLK 的上升沿将数据从的 8 位移位寄存器移出 IN 输入端的数据移入移位寄存器, 经过八个时钟周期后出现在 OUT 端见图 2 6

7 CLK IN 0 SERIAL-TO-PARALLEL SHIFT REGISTER 7 OUT LE 0 LATCHES 7 POWER-ON RESET V+ OE V+ 0 CONSTANT-CURRENT SINKS 7 CURRENT REFERENCE R SET OUT0 OUT1 OUT2 OUT5 OUT6 OUT7 GN GN 图 1. 原理框图 LE t LW t CL t CH t CP t LS CLK t S t H IN t O OUT 7 OE t OEW OUT_ t OEL 80% 20% t OEH. t f t r 图 2. 4 线串口时序图 7

8 LE t LRF OUT_ LE t LRR OUT_ CLK t CRF OUT_ CLK t CRR OUT_ 图 3. LE 和 CLK 输入至 OUT_ 输出的时序图应用信息 N = 同时驱动 LE 的输出端口数 ( 最大值为 8) V OUT = 驱动负载 LE 时端口的输出电压 I OUT = 由 R SET 设定的 LE 驱动电流 P = 功耗, 如果电流单位为 ma, 其单位为 mw 功耗计算示例 : I OUT = 50mA,N = 8,UTY = 1,V OUT = 2V,V+ = 5.25V P = (5.25V x 25mA) + (2V x 1 x 50mA x 8) = 0.931W 对于 16 引脚 TSSOP 封装 ( 根据 Absolute Maximum Ratings, T JA = 1 / = C/W), 允许的最大环境温度 T A 由下式给出 : T J(MAX) = T A + (P x T JA ) = +150 C = T A + (0.931 x C/W) 因此 T A = +6.3 C 高温关断包含一个内部温度传感器, 当管芯温度超过大约 +165 C 时, 将关闭所有输出当管芯温度降至低于大约 +140 C 时, 输出重新打开寄存器的内容不受影响, 因此当驱动器功耗过高时, 外在表现是负载 LE 随着驱动器重复性过热和冷却而间歇地打开和关闭, 即交替地关闭和打开 LE 选择外部元件 R SET 设定 LE 输出电流使用外部电阻 R SET 来设定输出 OUT0 至 OUT7 的 LE 电流 R SET 的最小允许值是 327.3Ω, 这时输出电流设定为 55mA 参考值 360Ω 将输出电流设定为 50mA 使用下式设定不同的输出电流 : R SET = 18,000 / I OUT 其中,I OUT 为要求的输出电流, 单位 ma 计算功耗功耗 (P ) 的上限由下式确定 : P = (V+ x I+) + (V OUT x UTY x I OUT x N) 其中 : V+ = 供电电压 I+ = N 路输出吸收 I OUT LE 驱动电流时的电源工作电流 UTY = 加至 OE 端的 PWM 信号占空比供电考虑工作于芯片电源 V+ 和一个或多个 LE 电源下使用 0.1µF 电容将每个电源旁路至 GN, 并且电容应尽可能靠近放置对于静态 LE 驱动来说, 这样做就可以了而对于多片级联或者 PWM 应用来说, 每增加 4 至 16 个器件, 各供电电源就需要额外增加 4.7µF 或者更大容量的电解电容进行去耦所需的电容值取决于 LE 负载电流 PWM 开关频率和串口速度 V+ 去耦不充分会引起时序问题, 另外, 带有很大噪声的 LE 电源会影响 LE 电流调节功能芯片信息 PROCESS: BiCMOS 8

9 表 1. 4 线串口真值表 SERIAL- ATA INPUT IN CLOCK INPUT SHIFT-REGISTER CONTENTS CLK n-1 n LOA INPUT LATCH CONTENTS LE n-1 n BLANKING INPUT OUTPUT CONTENTS OE n-1 n H H R 1 R 2 R n-2 R n-1 L L R 1 R 2 R n-2 R n-1 X R 0 R 1 R 2 R n-1 R n X X X X X H R 0 R 1 R 2 R n-1 R n P 1 P 2 P 3 P n-1 P n L P 0 P 1 P 2 P n-1 P n L P0 P 1 P 2 P n-1 P n X X X X X H Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L = 逻辑低电平 H = 逻辑高电平 X = 无关 P = 当前状态 R = 先前状态选型指南 PART NUMBER OF OUTPUTS MAX OUTPUT VOLTAGE (V) MAX OUTPUT CURRENT LE FAULT ETECTION WATCHOG MAX6968 MAX MAX6978 MAX mA MAX6980 MAX MAX6979 MAX MAX6983 9

10 典型应用电路 +36V +5V µc SCLK MOSI MISO LOA ENABLE 360Ω V+ CLK IN OUT LE OE SET GN OUT0 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7

11 封装信息 ( 本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格, 如需最近的封装外型信息, 请查询 ) XX XX TSSOP 4.4mm BOY.EPS PACKAGE OUTLINE, TSSOP, 4.40 MM BOY, EXPOSE PA E

12 封装信息 ( 续 ) ( 本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格, 如需最近的封装外型信息, 请查询 ) PIPN.EPS 12

13 封装信息 ( 续 ) ( 本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格, 如需最近的封装外型信息, 请查询 ) 2 1 E H IM A A1 B C E e H L INCHES MILLIMETERS MIN MAX MIN MAX SEE VARIATIONS BSC 0.65 BSC INCHES MIN MAX MILLIMETERS MIN MAX N 14L 16L 20L 24L 28L SSOP.EPS N A e B A1 L C NOTES: 1. &E O NOT INCLUE MOL FLASH. 2. MOL FLASH OR PROTRUSIONS NOT TO EXCEE.15 MM (.006"). 3. CONTROLLING IMENSION: MILLIMETERS. 4. MEETS JEEC MO LEAS TO BE COPLANAR WITHIN 0. MM. PROPRIETARY INFORMATION TITLE: PACKAGE OUTLINE, SSOP, 5.3 MM APPROVAL OCUMENT CONTROL NO. REV C 1 1 MAXIM 北京办事处北京 8328 信箱邮政编码 0083 免费电话 : 电话 : 传真 : Maxim 不对 Maxim 产品以外的任何电路使用负责, 也不提供其专利许可 Maxim 保留在任何时间没有任何通报的前提下修改产品资料和规格的权利 Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel rive, Sunnyvale, CA Maxim Integrated Products Printed USA 是 Maxim Integrated Products, Inc. 的注册商标 Springer

MAX6978_DS_rev2.C

MAX6978_DS_rev2.C 19-3578; Rev 2; 7/5 8 端口 5.5V 恒流 LE 驱动器, 概述串行接口 LE 驱动器提供 8 个开漏恒流吸收额定 5.5V LE 驱动输出采用 3V 至 5.5V 电源供电电源和 LE 电源能以任意顺序上电所有恒流输出均由一个外部电阻设置, 每路最大 55mA 采用 25Mb 工业标准 4 线串口进行控制含 LE 开路自动检测电路故障状态在 LE 置高时装入串口移位寄存器,