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芯片用户手册
LXY28162用户手册
2008年07月
V1.0
图目录
表目录
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Vfvariations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(65,536grayscales).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。
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
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
SustainingVoltageatOUTPort
VDS
7
V
数据、时钟频率*
DCLK
+25
MHz
地线电流
IGND
+1300
mA
功耗(OnPCB,Ta=25°C)
LType
PD
2.39
W
SType
1.73
封装热阻
(OnPCB,,Ta=25°C)
LType
Rth(j-a)
59.1
°C/W
SType
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
-
3.3
5.0
5.5
V
SustainingVoltageatOUTPorts
VDS
OUT0~OUT15
-
-
VDD+0.4
V
输出电流
IOUT
参考电气特性测试电路
5
-
80
mA
IOH
SDO输出
-
-
-6.0
mA
IOL
SDO输出
-
-
6.0
mA
输入电压
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
-
-
0.5
μA
输出电压
SDO管脚
VOL
IOL=6.0mA
-
-
0.4
V
VOH
IOH=6.0mA
4.6
-
-
V
通道间电流失配
∆IOUT1
IOUT=10.8mAVDS=1.0V
Rext=910Ω
-
±1.5
±3.0
%
芯片间电流失配
∆IOUT2
IOUT=10.8mAVDS=1.0V
Rext=910Ω
-
±3.0
±6.0
%
输出电流vs.输出电压调制
%/∆VDS
VDS=1.0V或3.0V,Rext=460Ω@21mA
-
±0.1
±0.5
%/V
输出电流vs.输出电压调整
%/dVDD
VDD=4.5V或5.5V
-
±1.0
±5.0
%/V
LED错误检测阈值
VDS,TH
-
-
0.15
0.20
V
下拉电阻阻值
RIN(down)
LE
250
500
800
KΩ
电压电压
关断状态
IDD(off)1
Rext=Open
OUT0~OUT15=Off
-
11.4
12.5
mA
IDD(off)2
Rext=1800Ω
OUT0~OUT15=Off
-
12.3
13.5
IDD(off)3
Rext=910Ω
OUT0~OUT15=Off
-
13.7
15.0
工作状态
IDD(on)1
Rext=1800Ω
OUT0~OUT15=On
-
14.2
15.7
IDD(on)2
Rext=910Ω
OUT0~OUT15=On
-
16.3
18.5
芯片节温
TTF
JunctionTemperature
135
150
165
°C
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
SDI-DCLK↑
tSU0
1
-
-
ns
LE↑–DCLK↑
tSU1
1
-
-
ns
LE↓–DCLK↑
tSU2
5
-
-
ns
保持时间
DCLK↑-SDI
tH0
3
-
-
ns
DCLK↑-LE↓
tH1
7
-
-
ns
传输延迟时间
DCLK-SDO
(可选择)
tPD0
VDD=5.0VVIH=VDDVIL=GND
5
10
20
ns
15
20
30
ns
25
30
40
ns
DCLK下降缘输出
-
GCLK–OUT8n
tPD1
*
75
-
ns
StaggerDelayTime
OUT8n+1*
tDL1
RL=152ΩCL=10pFC1=100nFC2=10μF
-
-
-
25
-
ns
OUT8n+2*
tDL2
-
50
-
ns
OUT8n+3*
tDL3
-
75
-
ns
OUT8n+4*
tDL4
100
ns
OUT8n+5*
tDL5
125
ns
OUT8n+6*
tDL6
150
ns
OUT8n+7*
tDL7
175
ns
脉冲宽度
LE
tw(L)
5
-
-
ns
DCLK
tw(DCLK)
20
-
-
ns
GCLK
tw(GCLK)
20
-
-
ns
电流输出端上升时间**
tOR
-
10
20
ns
电流输出端下降时间**
tOF
-
10
20
ns
错误检测最小持续时间
tEDD***
-
1
-
μs
*参考电流输出时序图,当n=0,1,2,3,4,5,6,7
2.5开关特性测试电路图
图3芯片开关特性测试电路图
2.6芯片时序图
2.6.1串口时序图
图4串口时序图
2.7开路检测原理(Open-CircuitDetectionPrinciple)
LXY28162根据LED负载状态进行开路检测。
2.8短路检测原理(Short-CircuitDetectionPrinciple)
LXY28162根据LED负载状态进行短路检测.
2.9温度错误指示(ThermalErrorFlag)
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(ConstantCurrent)
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。
2.11设定输出电流(SettingOutputCurrent)
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):
VR-EXT=1.26V;
Imax=(VR-EXT/Rext)x15.5
Iout=ImaxxSGreyScale/255xGGreyScale/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(DelayTimeofStaggeredOutput)
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(PackagePowerDissipation)
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,SafeOperationArea)
2.14管脚散热(UsageofThermalPad)
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。
图5PCB板散热布局图示
2.15过热保护(ThermalProtectionFunction)
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。
2.16LED供电电压(LEDSupplyVoltage)
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) 图6LED供电电路图示 2.17开关噪声抑制(SwitchingNoiseReduction) 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。 2.18输入输出管脚等效电路(EquivalentCircuitsofInputsandOutputs) 图7输入输出端口等效电路 3芯片的封装 LXY28162采用SOP-8封装,具体尺寸如下图所示: 图8芯片封装尺寸信息 图9SSOP-24芯片封装尺寸信息
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