TP3112A

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元耿艾
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1 特性描述 TP3112 是 12 通道 LED( 发光二极管显示器 ) 驱动控制专用电路, 内部集成有 MCU 数字接口数据锁存器 LED 高压驱动等电路通过外围 MCU 控制实现该芯片的单独辉度级联控制实现户外大屏的彩色点阵发光控制本产品性能优良, 质量可靠功能特点采用高压功率 CMOS 工艺输出端口耐压 24V 内部集成 5V 稳压管芯片外接串联电阻, 电压支持 6~24V 输入辉度调节电路,256 级辉度可调, 低亮度时等效 1024 级单线串行级联接口振荡方式 : 内置 RC 振荡并根据数据线上信号进行时钟同步, 在接收完本单元的数据后能自动将后续数据整形后通过数据输出端发送至下级, 信号不随级联越远而出现失真或衰减内置上电复位电路 PWM 控制端能够实现 256 级调节, 扫描频率不低于 400Hz 能通过一根信号线完成数据的接收与解码当刷新速率为 30 帧 /s 时, 级联点数低速模式下不小于 540 点, 高速模式下不小于 1080 点数据发送速度为 800Kbps 封装形式 :SOP16 DIP16 外部应用框图适用领域 : 点光源护栏管软灯条户内外大屏等 VLED VLED VLED VLED R1 R9 R1 R9 控制 VCC DI RI OUT OUT RO OUT OUT NEXT DIN DIN VCC SET TP3112 R D1 SET TP3112 R D IC1 IC2 Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 1 / 10

2 内部结构框图 DIN SET 串行解码数据整形 OUT PWM 控制 DW 输出 5 5V 驱动 O S C OUT 封装脚位图 TP3112 输出及输入等效电路 DIN SET OUTn Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 2 / 10

3 管脚功能名称端口管脚 I/O DIN 16 I 显示数据输入 2 O 显示数据级联输出 AOUTR AOUTG AOUTB BOUTR BOUTG BOUTB COUTR COUTG COUTB UTR UTG UTB 15 O 14 O 13 O 12 O 功能描述第 1 路 Red PWM 控制输出第 1 路 Green PWM 控制输出第 1 路 Blue PWM 控制输出 11 O 第 2 路 Red PWM 控制输出 10 O 6 O 7 O 8 O 3 O 4 5 O 1 9 O 第 2 路 Green PWM 控制输出第 2 路 Blue PWM 控制输出第 3 路 Red PWM 控制输出第 3 路 Green PWM 控制输出第 3 路 Blue PWM 控制输出第 4 路 Red PWM 控制输出第 4 路 Green PWM 控制输出第 4 路 Blue PWM 控制输出 DC 5V±10%, 内置 5V 稳压管, 需要外串电阻接系统地在干燥季节或者干燥使用环境内, 容易产生大量静电, 静电放电可能会损坏集成电路, 梓晶微电子建议采取一切适当的集成电路预防处理措施, 如果不正当的操作和焊接, 可能会造成 ESD 损坏或者性能下降, 芯片无法正常工作 (1)(2) 绝对最大额定值范围参数范围单位逻辑电源电压 -0.5 ~+7.0 V VIN 输入端电压范围 DIN,SET -0.5~VCC+0.5V V IOUT 输出端电流 (DC) OUTR,OUTG,OUTB 60 ma VOUT 输出端电压范围 OUTR,OUTG,OUTB -0.5~+30.0 V FCLK 时钟频率 DIN 800 KHZ Topr 工作温度范围 -40~+85 Tstg 储存温度范围 -55~+150 ESD 人体模式 (HBM) 2000 V 机器模式 (MM) 200 V (1) 以上表中这些等级, 芯片在长时间使用条件下, 可能造成器件永久性伤害, 降低器件的可靠性我们不建议在其它任何条件下, 芯片超过这些极限参数工作 (2) 所有电压值均相对于系统地测试 Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 3 / 10

4 推荐工作条件范围 ( 在 -40 ~+85 下,=0V) 除非另有说明参数直流参数规格表 :VCC= DC4.5V~6.5V 测试条件 TP3112 最小值典型值最大值 VCC 电源电压 V VO 输出端耐压范围 OUT 24.0 V VIH 高电平输入电压 3.8 V VIL 低电平输入电压 1.5 V IOH 高电平输出电流 VCC=5.0V,S=4.8V 1 ma IOL 低电平输出电流 VCC=5.0V,S=0.5V 10 ma IOLC RGB 通道低电平灌电流 OUTR, OUTG, OUTB = 0.5V 单位 ma TA 工作温度范围 TJ 工作结温范围电气特性 ( 在 VCC=4.5V~6.5V 和 -40 ~+85 下, 典型值 VCC=5V 和 TA=+25 ) 除非另有说明 TP3112 参数测试条件最小值典型值最大值单位 VOH 高电平输出电压 IOH=-6mA: -0.5 V VOL 低电平输出电压 IOL=10mA: 0.5 V IIN 输入电流 DIN = 接 VCC 或 -1 1 ua IDD 电流 OUTR, OUTG, OUTB,DIN, = 开路,=5.0V ma IOLC RGB 通道低电平灌电流 OUTR, OUTG, OUTB 开 = 0.5V ma IOLKG 输出漏电流 OUTR, OUTG, OUTB =OFF 0.1 ua T PWM OUT 端口占空比周期 OUT 接 1K 上拉电阻 ms IDDdyn 动态电流损耗 OUTR, OUTG, OUTB =OFF = 开路 1 ma Rth(j-a) 热阻值 /W PD 消耗功率 (Ta=25 C) 250 mw RON RGB 端口导通电阻 =5.0V ohm Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 4 / 10

5 开关特性 ( 在 VCC=4.5V~6.5V 和 -40 ~+85 下, 典型值 VCC=5V 和 TA=+25 ) 除非另有说明符号参数测试条件最小值典型值最大值单位 fosc2 高速模式 tplz 传输延迟时间 DIN UT ns tpzl CL = 15pF, RL = 10K Ω 100 ns TTHZ 下降时间功能描叙芯片采用单线通讯方式, 采用归零码的方式发送信号芯片在上电复位以后, 接收 DIN 端打来的数据, 接收够 4 组 24bit 后, 端口开始转发数据, 为下一个芯片提供输入数据在转发之前 UT 口一直拉低此时芯片将不接收新的数据, 芯片 4 组 OUTR OUTG OUTB 输出口根据接收到的数据, 发出相应的不同占空比的信号, 该信号周期为 1.3ms 如果 DIN 端输入信号为 RESET 信号, 芯片将接收到的数据送显示, 芯片将在该信号结束后重新接收新的数据, 在接收完开始的 4 组 24bit 数据后, 通过 UT 口转发数据芯片采用自动整形转发技术, 完全可以避免远距离传输较多点数时的信号衰减和失真, 使该芯片的级联个数不受信号传输的限制, 仅仅受限于刷屏速度之要求 96bit 的数据结构 CL = 300pF, OUTR/OUTG/OUTB KHz 120 μs Fdat 数据传输率占空比 50% 800 Kbps CI 输入电容 pf - MSB R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 BIT95-BIT 88 BIT87-BIT 80 BIT79-BIT 72 BIT71-BIT 64 BIT63-BIT 56 BIT55-BIT 48 BIT47-BIT 70 BIT39-BIT32 BIT31-BIT24 设定 1OUTR 输出 PWM 占空比设定 1OUTG 输出 PWM 占空比设定 1OUTB 输出 PWM 占空比设定 2OUTR 输出 PWM 占空比设定 2OUTG 输出 PWM 占空比设定 2OUTB 输出 PWM 占空比设定 3OUTR 输出 PWM 占空比设定 3OUTG 输出 PWM 占空比设定 3OUTB 输出 PWM 占空比 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 BIT23-BIT16 设定 4OUTR 输出 PWM 占空比 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 BIT15-BIT8 BIT7-BIT0 设定 4OUTG 输出 PWM 占空比设定 4OUTB 输出 PWM 占空比高位先发, 按照 RGB 的顺序发送数据 LS B Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 5 / 10

6 时序图高速模式时间符号参数测试条件最小值典型值最大值单位 T0H 输入 0 码, 高电平时间 ns T1H 输入 1 码, 高电平时间 ns T0H 输出 0 码, 高电平时间 =5.0V ns T1H 输出 1 码, 高电平时间 =0V ns T 0 码或 1 码的周期时间 us Treset Reset 码, 低电平时间 us 注意 : 高速模式下发送 1 码或 0 码的周期时间为 1.25us( 频率 800KHz) 高低速模式的 Treset 复位时间是一样的字节之间的低电平时间不要超过 10us, 否则芯片会复位, 复位后又重新接受数据, 则无法实现数据传送数据传输和转发 O UTPUT D1 D IN D O D 2 D IN D O D3 D IN D O D4 控制器芯片 1 芯片 2 芯片 3 其中 D1 为控制器发送的数据,D2 D3 D4 为级联转发的数据 Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 6 / 10

7 数据刷新周期 1 数据刷新周期 2 D1 第一 96 位 bit 第二 96 位 bit 第三 96 位 bit RESET 第一 96 位 bit 第二 96 位 bit 第三 96 位 bit RESET D2 第二 96 位 bit 第三 96 位 bit RESET 第二 96 位 bit 第三 96 位 bit RESET D3 第三 96 位 bit RESET 第三 96 位 bit RESET D4 芯片级联和数据传输并转发过程 : 控制器发来数据 (D1), 当芯片 1 接收完第一 96bit, 芯片 1 还没有转发数据 (D2), 接着控制器继续发来数据, 芯片 1 再接收第二 96bit, 由于芯片 1 已经存有了第一 96bit, 因此, 芯片 1 通过把第二 96bit 转发出去, 芯片 2 接收芯片 1 转发来的数据 (D2), 此时, 芯片 2 还没有转发数据 (D3); 控制器继续发来数据, 续片 1 又把接收到的第三 96bit 转发到芯片 2, 由于芯片 2 也已经存有一个 96bit, 所以, 芯片 2 又把第三 96bit 转发 (D3), 芯片 3 接收到第三 96bit, 此时如果控制器发送一个大于 15us 的 RESET 低电平信号, 所有芯片就会复位并把各自接收到的 96bit 数据解码后控制 RGB 端口输出, 完成一个数据刷新周期, 芯片又回到接收准备状态应用信息 1 如何计算数据刷新速率数据刷新时间是根据一个系统中级联了多少像素点来计算的, 一组 RGB 通常为一个像素, 一个芯片控制四个像素点例如, 当刷新速度为 30 帧 / 秒时, 芯片所能控制的点数计算方法为 : (1)30 帧 / 秒相当于每帧占用的时间为 t1=1s 30= S=33333μS; (2)1 个数据 Bit 位周期为 1.25μS, 而每个像素点应接收的数据为 24 个 Bit 位, 故传输每个像素点所需时间为 : t2=24x1.25μs=30μs (3) 所能控制的点数为 :N=t1/t2=33333μS 30μS=1111 点根据上述计算所得点数, 再去掉芯片及导线传输延时, 保守结论为 : 当刷新速度为 30 帧 / 秒时, 级联控制 1024 个像素点 (256 片级联 ) 不会有任何闪烁以下是级联点数对应最高数据刷新率表格 : 像素点最快一次刷新数据时间 (ms) 高速模式最高刷新率 (Hz) 1~ ~ ~ ~ ~ ~ 如果系统对数据刷新率要求不高, 则对级联像素点数量无要求, 只要供电正常, 理论上可用无限级联 Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 7 / 10

8 2 应用电路和电源配置 VLED VLED VLED VLED R1 R9 R1 R9 控制器 VCC DI VCC RI SET OUT OUT DIN I C 1 R D1 SET R D R1~R9 的阻值可根据 OUT 端口串接的 LED 个数来自行调节 ( 例 : 当是 DC24V 时,R G B 三个输出口分别串六颗 LED 红光 LED 用 680 欧姆, 绿光蓝光用 360 欧姆 ), RI 与 RO 建议接 100~200 欧姆电阻做信号隔离用, 防止下一级芯片损坏后对上一级造成影响 DC5.0V 以上供电时, 需要把 IC 正负极的的 104p 电容换成 100Uf/25V 电解电容, 并且需要放置在靠近 IC 正负极位置上可以配置成 6~24V 电压供电, 但根据输入电压不同, 应配置不同的电源电阻, 该阻值列表如下 : 电源电压建议电源与间连接电阻 R 阻值说明 RO DIN OUT OUT I C 2 NEXT 6V 330 9V 1.2K 12V 2.4K 24V 6.8K 如果用 DC=5V 直接供电,R 电阻不用接 ; 端稳压管必需要有 D1 二极管是防止电源接反造成把芯片烧坏 3 使用扩流在实际应用中, 经常需要驱动大功率或更多的 LED 灯, 为了得到更大的驱动电流, 可以按如下方法进行扩流使用, 根据 LED 灯的功率选择适合的 PNP 三极管或 P 沟道 MOS 管 ( 场效应管 ) VLED VLED VLE D U1 VLED R DIN OUTR 2 12 R* SET 1OUTG DIN 1OUTB 3 R* 7 C PCB 板布线注意事项 : 1 加在 IC 上的电容需要尽量靠近 IC 的正负极两端上 2 IC 正负极的走线尽可能的画粗 3 信号地线与 IC 地线要用铜箔直接连在一起, 不要用那些阻抗较大的导体做跳线连接 Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 8 / 10

9 封装示意图 : Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 9 / 10

10 本规格书包含产品最新的应用信息, 我司保留此规格书的修改权利而不另行通知, 使用此产品的客户应确认手中的资料是否为最新的应用资料此规格书仅供客户参考使用, 我司无责任承担由于使用此规格书参考应用而造成的任何损失 Ver: 1.2 TPOWER SEMICONDUCTOR 页码 : 10 / 10

MPW 项目简介

MPW 项目简介 12 通道 LED 驱动控制专用电路特性描述是 12 通道 LED( 发光二极管 ) 驱动控制专用电路, 内部集成有 MCU 数字接口数据锁存器 LED 高压驱动等电路通过外围 MCU 控制实现该芯片的单独辉度级联控制实现户外大屏护栏管幻彩灯条的彩色点阵发光控制本产品性能优良质量可靠功能特点采用高压功率 CMOS 工艺输出端口耐压 24V 内部集成 5V 稳压管芯片外接串联电阻,