新的嵌入式功能讓係統設計變得更加靈活，為用戶提供不同的配置選擇：局部調光、全局電流調節
、開關時間設定、通道間順序延時、先進的LED故障檢測報告、自動節能專利技術、串行數據與時鍾重新同步等諸多功能。

 

LED1642GW專注於滿足圖1所示應用領域對降噪的需求，讓用戶能夠通過串行接口
，設定輸出通道的開關速度，共有四檔速度可選，導通時間設定範圍為30nS- 270nS。配合可設定通道間輸出延時
，開關時間設定讓用戶輕鬆地調節應用，切實降低EMI幹(gan)擾(rao)，最(zui)大(da)限(xian)度(du)提(ti)升(sheng)電(dian)壓(ya)穩(wen)定(ding)性(xing)。當(dang)輸(shu)出(chu)通(tong)道(dao)設(she)為(wei)關(guan)斷(duan)且(qie)在(zai)收(shou)到(dao)第(di)一(yi)通(tong)道(dao)導(dao)通(tong)命(ming)令(ling)後(hou)快(kuai)速(su)自(zi)動(dong)喚(huan)醒(xing)時(shi)
，自(zi)動(dong)省(sheng)電(dian)節(jie)能(neng)創(chuang)新(xin)功(gong)能(neng)可(ke)自(zi)動(dong)關(guan)斷(duan)驅(qu)動(dong)器(qi)。

 

圖1-ALED1642GW的主要應用示例

 

前言

 

LED在我們日常生活中的大規模普及不再是新鮮事物
，移動應用、廣告標牌、液晶電視背光、照明和汽車LED燈光隨處可見。LED燈具價格走低
，能效升高，讓設備廠商獲得重新設計產品的動力。每種產品都需要不同的LED驅動器。

 

在成熟的LED驅動市場上，供應商必須不斷地優化產品性能、可ke靠kao性xing和he成cheng本ben結jie構gou。對dui於yu要yao求qiu高gao的de造zao價jia高gao的de重zhong要yao項xiang目mu，要yao想xiang實shi現xian真zhen正zheng的de差cha異yi化hua，取qu得de同tong級ji最zui佳jia的de性xing能neng
，則ze必bi須xu以yi巧qiao妙miao的de方fang式shi實shi現xian功gong能neng創chuang新xin，以yi市shi場chang價jia創chuang造zao附fu加jia值zhi。

 

LED1642GW標準LED驅動器具有優異的通道對通道輸出電流匹配度(±3%)
，每款產品都擁有業界最小的工作電流。LED1642GW擁有汽車級質量證書，確保產品本身具有高水平的可靠性和穩健性。LED1642GW巧妙地處理新的市場需求，在標準封裝內集成諸多創新功能，為用戶提供業界最好的創新成本比。

 

LED1642GW產品簡介

 

LED1642GW是意法半導體為LED麵板和顯示板設計的一款低壓低功耗16位單片移位寄存器。

 

LED1642GW保證20V輸出電壓，可驅動多粒串聯的LED。輸出端有十六個穩壓電源，提供3mA-36mA恒流輸出驅動LED。用戶可以通過一個外部電阻設置電流，用兩個7位電流增益寄存器在兩個子量程內調節電流，還可以通過12/16位灰度控製器調節每個通道的亮度。

 

開關時間可以設為四個不同值，有助於降低係統噪聲。

 

LED1642GW提供開路/短路故障檢測模式，自動關閉和自動開啟功能(可選)可節省電能，無需任何外部幹預。熱管理功能在過熱時報警，輸出過熱(170°C)時關斷驅動器。

 

串行接口的高頻時鍾(最高30 MHz)使該產品適合高速率數據傳輸。可選的逐漸輸出延時用於降低湧流

，特別是在菊花鏈配置中,可選的SDO同步功能十分有用。電源電壓範圍為3V到5.5V。

 

LED1642GW特性

 

通過配置寄存器可啟用LED1642GW的多項功能。下文簡要介紹每項功能。

 

增益控製和電流範圍

 

通過連在R-EXT引腳和GND引yin腳jiao之zhi間jian的de外wai部bu電dian阻zu
，可ke以yi設she置zhi驅qu動dong器qi的de輸shu出chu電dian流liu。同tong時shi
，還hai可ke通tong過guo配pei置zhi寄ji存cun器qi專zhuan用yong位wei來lai修xiu改gai電dian流liu值zhi。根gen據ju內nei部bu增zeng益yi和he範fan圍wei調tiao整zheng，該gai產chan品pin可ke將jiang電dian流liu升sheng到dao36mA或降到3mA。所以無需修改外部電阻值即可更改輸出電流
，從而避免修改硬件
，如圖2所示。這個功能還能用於全局模擬調光功能
，設置驅動器輸出直流可調節LED的亮度和色溫。

 

圖2-內部增益調節

 

檢錯

 

終止顯示器正常運行
，且開啟驅動器的全部通道，可以執行故障檢查過程，查找LED燈或顯示屏故障。例如，可發現開路或短路LED,並確定其所在位置，從而簡化顯示屏檢修工作。

 

自動關閉電源和喚醒

 

當所有輸出通道都關閉時，這項功能可以降低功耗。通過配置寄存器可以開啟或禁用這項功能。當所有通道的鎖存數據是“0”時（輸出關閉），自動關閉電源(AutoOFF)啟動；當第一個鎖存數據串包含至少一個值 是“1”的數據位時（至少一個輸出是開啟狀態），該驅動器將會重新激活（喚醒）。這項功能可大幅降低顯示屏的耗電量，節能效果在大屏顯示器應用中特別明顯。

 

可設置開關時間

 

為進一步提升設計靈活性，電流發生器可以設置開關時間（輸出電流波形）。按照實際應用需求，通過使用配置寄存器，可將開關時間設為四個不同的數值:30/20ns, 100/40ns, 140/80ns, 180/150ns。可選數值是tON(升流時間)和tOFF (降流時間)。在LED PWM工作過程中，這個功能可優化EMI性能。

 

SDO延時

 

在正常情況下，SDO引腳數據在時鍾信號上升沿移出。(在下麵的圖中，信號 (1)傳播延時大約15ns）。SDO引腳數據在時鍾信號下降沿移出 (在下麵的圖中，信號 (2)傳播延時大約幾納秒 ）。通過正確設置配置寄存器可開啟這項功能，這在數據通道和時鍾通道延時失匹的菊花鏈結構中特別有用(電路板走線)。在物理層時鍾和數據很難同步時，SDO延時是一個快捷的解決方案。如圖3所示。

 

圖3-SDO同步

 

圖4-逐漸輸出延時

 

逐漸輸出延時

 

逐漸輸出延時的本質是逐漸開啟電流發生器
，避免所有輸出通道同時開啟。換句話說，當PWM控製器開啟驅動器通道時，輸出通道可以同時或錯開啟動。通過設置配置寄存器，用戶可以在兩個輸出通道之間設定開啟延時(兩個相鄰通道之間延時10ns，第一通道與最後通道之間延時大約150ns)。圖4所示是典型的輸出時序。

 

這個功能可防止大量湧流衝擊驅動器

，降低旁通電容數值，還有助降低EMI幹擾。

 

PWM計數器設置和亮度寄存器

 

通過控製12/16位PWM灰度亮度
，可調節每個通道的亮度。亮度數據通過SDI引腳裝入16位移位寄存器
，每個輸出通道都有一個移位寄存器。輸出PWM信號是比較亮度寄存器內容和16位或12 位計數器(配置寄存器選擇)而產生的。計數器時鍾源由PWCLK引腳提供，如圖5所示。

 

圖5-PWM信號生成

 

通過使用獨立的PWM控製(局部變光)器
，可以改變每個驅動輸出的LED亮度(相當於均流調節)
，而色溫保持不變
，因為工作點與實際電流相關。

 

溫度標誌

 

該產品有一個溫度控製邏輯功能
，當內部溫度高於150°C時
，邏輯模塊提供標誌狀態。如果溫度繼續升高，超過170°C，熱關斷功能將會啟動
，關閉功率模擬端

，以保護驅動器。不過
，數字接口將會繼續工作，確保菊花鏈和數據通信正常運行。可通過SDO引腳讀取溫度控製狀態信息。

 

LED1642GW評估板

 

STEVAL-ILL061V1(圖6)是LED1642GW驅動器的應用演示板，是一個高亮度RGB LED陣列係統板，有局部調光和基於STM32微控製器和SPI接口的診斷功能。ST L7981 DC/DC轉換器為整個電路板提供電源。該演示板實現三個LED驅動器和一個LED色溫調節器
，提供多個照明功能和圖形效果，例如
，總體亮度變化
，隨機顏色速度
、顏色波浪
、可設置動畫和錯誤檢測。

 

圖6-STEVAL-ILL061V1評估板

 

計算機 GUI圖形用戶界麵軟件(圖7和圖8)讓用戶能夠控製全部功能，設置圖案。

 

圖7-LED1642GW PC GUI(高級模式)

 

圖8-LED1642GW PC GUI(圖案設置)

 

結論

 

LED1642GW是意法半導體最新的設計靈活的LED陣列驅動器，具LED智能驅動功能、先進的LED故障檢錯和節能管理功能，適用於各種應用場合。全套評估套件(硬件電路板和軟件開發工具)讓用戶能夠輕鬆
、快速開發增強型LED驅動解決方案。

 

 

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