×××芯片用户手册

Size: px

Start display at page:

Download "×××芯片用户手册"

蜂日施
5 years ago
Views:

2 目录 1 芯片功能说明芯片主要功能特性芯片应用场合芯片基本结构描述芯片特性说明芯片的封装和引脚芯片最大极限值芯片电气特性 (VDD=5) 开关特性 (VDD=5V) 开关特性测试电路图芯片时序图串口时序图电流输出端口时序图控制命令时序图芯片功能模块描述设置像素灰度 (Setting Gray Scales of Pixels) 数据加载时时序图 (Full Timing for Data Loading) 配置加载时时序图 (Full Timing for Config Loading) 开路检测原理 (Open-Circuit Detection Principle) 短路检测原理 (Short-Circuit Detection Principle) 奇偶校验位 (Checking Parity Bit) 温度错误指示 (Thermal Error Flag) 恒定电流输出 (Constant Current) 设定输出电流 (Setting Output Current) 级连输出的延迟 (Delay Time of Staggered Output) 功耗 (Package Power Dissipation ) 管脚散热 (Usage of Thermal Pad) 过热保护 (Thermal Protection Function ) LED 供电电压 (LED Supply Voltage ) 开关噪声抑制 (Switching Noise Reduction) 控制命令 (Control Command) 芯片寄存器描述寄存器定义 (Definition of Configuration Register) 输入输出管脚等效电路 (Equivalent Circuits of Inputs and Outputs) 芯片的封装版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 2 页, 共 13 页

3 图目录图 1 芯片原理框图... 5 图 2 与数字部分接口框图... 6 图 3 芯片引脚图... 6 图 4 芯片开关特性测试电路图... 9 图 5 串口时序图图 6 电流输出时序图一图 7 电流输出时序图二图 8 控制命令时序图图 9 数据载入时序全图图 10 配置载入时序全图图 11 开路检测原理图 12 短路检测原理图 13 错误状态输出时序图图 14 输出端口 I-V 特性图图 15 输出端口输出电流与外置电阻 R EXT 关系图图 16 温度与占空比关系图图 17 功率与环境温度关系图图 18 PCB 板散热布局图示图 19 LED 供电电路图示图 20 输入输出端口等效电路图 21 芯片封装尺寸信息图 22 TSSOP-24 芯片封装尺寸信息表目录表 1 芯片引脚说明... 6 表 2 芯片最大物理极限值... 7 表 3 芯片电气特性表... 7 表 4 开关特性表... 8 表 5 芯片的开路状态指示定义表 6 芯片的短路状态指示定义表 7 芯片的开短路状态指示定义表 8 控制命令列表表 9 寄存器地址表表 10 寄存器定义表版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 3 页, 共 13 页

4 1 芯片功能说明 LXY28162 是一款 16 通道内置脉冲宽度调制 (PWM) 的 LED 驱动器,SOP-24 封装和 TSSOP-24 封装彩色深度为 16 位深度. LXY28162 集成一个 16 位深度的移位寄存器将串行输入的数据转换成每个输出通道的像素灰度. 在 LXY28162 的输出口,16 个端口下拉输出恒定一致的电流用于驱动宽 Vf variations 的 LED. 输出电流可以流过一个外置电阻, 输出电流可以配置为 1024 为梯度来调整 LED 显示的亮度 LXY28162 去除了主控制器的信号同步产生模块, 只需要把数据输入至驱动器即可 LXY28162 由图形数据的亮度来驱动对应的 LED LXY28162 所有的输出通道可以建立 16 位彩色深度 (65,536 gray scales). 每个 LED 的亮度可以通过芯片内置的 10 位 D/A 来调整 LED 为最大最小亮度版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 4 页, 共 13 页

5 1.1 芯片主要功能特性封装管脚向下兼容市场主流 16 位恒流芯片 16 路 8 位 (256 级 ) 可独立调整的恒流输出 ( 逐点校正 ) 所有通道 128 级电流调整 ( 整屏亮度调整 ) 16 位深度的智能脉冲宽度调制 (W-PWM) 控制 16 位开路检测和短路检测施密特触发输入过热检测保护功能恒流输出范围 : 5V,5~80mA 输出电流精度 : 通道之间 +/-1.5%, 芯片之间 +/-3% 最高输入频率 25MHz 3.3-5V 电压工作 1.2 芯片应用场合 LED 视频显示驱动 1.3 芯片基本结构描述 LXY28162 主要包括串行数据输入智能 (W-PWM) 恒流控制电路 ( 含 256 级单通道和 128 级全部通道 ) 开短路检测输出电流驱动等功能模块, 原理框图如下图 1 芯片原理框图 2 芯片特性说明 2.1 芯片的封装和引脚版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 5 页, 共 13 页

6 LXY28162 采用 SOP-24 和 TSSOP-24 封装, 管脚定义如下图图 2 芯片引脚图表 1 芯片引脚说明管脚脚号类型功能 GND 1 电源控制逻辑地和恒流源地 SDI 2 施密特触发输入串行数据输入 CLK 3 施密特触发输入串行移位时钟输入 LE 4 施密特触发输入串行数据锁存及功能控制 OUT0~15 5~20 输出恒流输入, 电流为 5-60mA NC 21 空脚无定义 SDO 22 可控延时输输出输据输出脚, 有四级延时可选 10ns,20ns, 30ns, 或时钟下降缘 R-EXT 23 控制外接一电阻控制恒流脚电流大小 VDD 24 电源 5V 电源 2.2 芯片最大极限值表 2 芯片最大物理极限值参数符号范围单位工作电压 VDD 7 V 输入电压 (SDI) VIN -0.4~ VDD+0.4 V 输出电流 IOUT +80 ma Sustaining Voltage at OUT Port VDS 7 V 数据时钟频率 * DCLK +25 MHz 地线电流 IGND ma 功耗 (On PCB, L Type PD 2.39 W 版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 6 页, 共 13 页

7 参数符号范围单位 Ta=25 C) S Type 1.73 封装热阻 L Type Rth(j-a) 59.1 (On PCB,, C/W Ta=25 C) S Type 72.4 工作温度 Topr -40~+85 C 储存温度 Tstg -55~+150 C 2.3 芯片电气特性 (VDD=5) 表 3 芯片电气特性表特性指标符号测试条件最小典型最大单位电源电压 VDD V Sustaining Voltage at OUT Ports 输出电流输入电压 VDS OUT0 ~ OUT VDD+0.4 V IOUT 参考电气特性测试电路 5-80 ma IOH SDO 输出 ma IOL SDO 输出 ma 高电平 VIH Ta=-40~85ºC 0.7*VDD - VDD V 底电平 VIL Ta=-40~85ºC GND - 0.3*VDD V 输出漏电流 IOH VDS=7.0V μa 输出电压 SDO 管脚通道间电流失配芯片间电流失配输出电流 vs. 输出电压调制输出电流 vs. 输出电压调整 LED 错误检测阈值 VOL IOL=6.0mA V VOH IOH=6.0mA V IOUT1 IOUT2 %/ VDS IOUT=10.8mA VDS=1.0V Rext=910Ω - ±1.5 ±3.0 % IOUT=10.8mA Rext=910Ω - ±3.0 ±6.0 % VDS=1.0V VDS = 1.0V 或 3.0V, - ±0.1 ±0.5 % / V Rext=460Ω@21mA %/dvdd VDD = 4.5V 或 5.5V - ±1.0 ±5.0 % / V VDS,TH V 下拉电阻阻值 RIN(down) LE KΩ 电压电压关断状态工作状态 IDD(off) 1 IDD(off) 2 IDD(off) 3 IDD(on) 1 IDD(on) 2 Rext=Open Rext=1800 Ω Rext=910Ω Rext=1800 Ω Rext=910Ω OUT0 ~ OUT15 =Off OUT0 ~ OUT15 =Off OUT0 ~ OUT15 =Off OUT0 ~ OUT15 =On OUT0 ~ OUT15 =On 芯片节温 TTF Junction Temperature C ma 版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 7 页, 共 13 页

8 2.4 开关特性 (VDD=5V) 表 4 开关特性表特性指标符号测试条件最小典型最大单位建立时间保持时间传输延迟时间 Stagger Delay Time 脉冲宽度 SDI - DCLK tsu ns LE DCLK tsu ns LE DCLK tsu ns DCLK - SDI th ns DCLK - LE th ns DCLK -SDO ( 可选择 ) tpd0 VDD=5.0V VIH=VDD VIL=GND ns ns ns DCLK 下降缘输出 - GCLK tpd1 OUT8n * 75 - ns OUT8n 1* tdl1 RL=152Ω ns OUT8n 2 * tdl2 CL=10pF ns C1=100nF OUT8n 3 * tdl3 C2=10μF ns OUT8n * tdl ns OUT8n * tdl5 125 ns OUT8n * tdl6 150 ns OUT8n * tdl7 175 ns LE tw(l) ns DCLK tw(dclk) ns GCLK tw(gclk) ns 电流输出端上升时间 ** tor ns 电流输出端下降时间 ** tof ns 错误检测最小持续时间 tedd *** μs * 参考电流输出时序图, 当 n=0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 8 页, 共 13 页

10 2.6 芯片时序图串口时序图图 4 串口时序图 2.7 开路检测原理 (Open-Circuit Detection Principle) LXY28162 根据 LED 负载状态进行开路检测 2.8 短路检测原理 (Short-Circuit Detection Principle) LXY28162 根据 LED 负载状态进行短路检测. 2.9 温度错误指示 (Thermal Error Flag) 芯片的节温约 150, 一旦芯片温度超过该温度, 可能导致芯片永久性损坏当温度高于 150 时,E 比特置位, 然后当显示数据位所存时置位传送到移位寄存器中, 然后通过寄存器按照顺序从 SDO 串行输出 2.10 恒定电流输出 (Constant Current) 在 LED 显示驱动应用中,LXY28162 提供几乎没有差异的通道与通道芯片与芯片的电流输出具体为 : 1) 典型的通道间输出电流差异小于 ±1.5%, 芯片与芯片间的差异小于 ±3%. 2) 另外, 输出端口的电流特性随电压变化小, 如下图所示, 输出电流随 LED 馈通电压的变化几乎不变化, 这样保证 LED 的亮度一致版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 10 页, 共 13 页

11 2.11 设定输出电流 (Setting Output Current) 端口的输出电流大小由外接电阻 REXT 设定 IOUT 与 REXT 由下述关系 ( 关系图如下 ): V R-EXT=1.26V; Imax=(V R-EXT/Rext) x 15.5 Iout = Imax x SGreyScale/255 x GGreyScale/127 Rext 是连接在 R-EXT 的电阻 VR-EXT 是该电阻上的压降 SGreyScale 单通道灰度控制数据 (0-255) GGreyScale 全局灰度控制数据 (0-127) 输出电流为 20mA,REXT=910Ω 输出电流为 10.5mA,REXT=1800Ω 2.12 级连输出的延迟 (Delay Time of Staggered Output) LXY28162 内置级联电路控制输出延迟时间机制,16 个通道以 8 个通道为一组, 分为 2 组, 每组输出延迟为 25nS( 一个时钟周期 ), 通过延迟来降低瞬态功率 2.13 功耗 (Package Power Dissipation ) 封装能够允许的最大功耗为 PD(max)=(Tj Ta)/Rth(j-a). 当 16 个通道同时导通时, 芯片的实际功耗为 PD(act)=(IDDxVDD)+(IOUTxDutyxVDSx16). 必须确保实际功耗小于最大功耗 PD (act) PD (max), 因此封装允许的一个周期最大输出电流为 IOUT={[(Tj Ta)/Rth(j-a)] (IDDxVDD)}/ (DutyxVDSx16), ( Tj=150 C) 封装能够承受的最大功耗 PD(max)=(Tj Ta)/Rth(j-a), 显然, 随着环境温度的升高而最大输出功率降低, 必须保证芯片在安全工作区域 (SOA,Safe Operation Area) 2.14 管脚散热 (Usage of Thermal Pad) 考虑道芯片的自功耗大, 在进行 PCB 板设计时, 充分考虑散热需要建议 PCB 的面积 (L2xW2) 是芯片封装面积 (L1xW1) 的 4 倍版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 11 页, 共 13 页

12 图 5 PCB 板散热布局图示 2.15 过热保护 (Thermal Protection Function ) 过热保护默认是开启的当过热保护控制位置高, 芯片的温度超过节温阈值 ( 约 150 ) 时, 过热错误标志立即被置位, 过热保护功能启动, 降所有通道的输出电流降至 25% 过热保护启动后, 如果检测到芯片内部温度低于 110, 过热错误位清零, 输出电流恢复正常一旦过热后, 芯片会恢复正常状态 2.16 LED 供电电压 (LED Supply Voltage ) LXY28162 工作时输出端的饱和压降 VDS 为 0.4V~0.8V( 由输出电流的不同而变化,IOUT=5~80mA), 设置最大输出电流时, 必须考虑最大输出功率限制 VDS 必须确保 VLED = 5V 时, PD (act) < PD (max) when VLED=5V and VDS=VLED VF, in which VLED is the load supply voltage. 在这种情况下, 建议降低 VDS, 可以适当在 LED 输出端串接一个调解电阻或齐纳 (Zener) 二极管, 以降低 VDS 至 VDS=(VLED VF) VDROP, 如下图所示 : 图 6 LED 供电电路图示 2.17 开关噪声抑制 (Switching Noise Reduction) LED 驱动 IC 经常处于开关工作状态, 这样由于 PCB 等寄生电感, 会产生较大的噪声, 影响产品的性能, 必须在外围电路 PCB 设计时考虑具体可以参考应用说明版权所有, 侵权必究深圳市灵芯宇科技有限公司第 12 页, 共 13 页

技术文档

技术文档地址 : 深圳市高新技术产业园南区高新南一道国微大厦 5 楼 ADD: Shenzhen High-tech Industrial Park,South Area GaoxinS.Ave.1 st,guowei Building. 电话 Tel:0755-26991331 传真 Fax:0755-26991336 邮编 :518057 网址 :www.chinaasic.com LED 恒流驱动芯片