Texas Instruments LP5811 4通道RGBW LED驱动器是一款同步升压RGBW LED驱动器，具有自主动画引擎控制功能。该器件非常适合用于支持输入电压范围为0.5V至5.5V的电池供电应用，具有超低正常工作电流，LED照明时为0.4mA（典型值）。

数据手册：*附件：Texas Instruments LP5811 4通道RGBW LED驱动器数据手册.pdf

集成的同步升压转换器可保持出色的效率，并能在宽工作电压范围内保持LED的亮度稳定。输出电压可针对3V至5.5V（0.1V步进）的不同LED正向电压进行选择。升压转换器可为系统中的LED驱动负载和其他负载供电。如果升压转换器需要旁路，VOUT 将用作LED驱动模块的电源输入。

模拟调光和PWM调光两种方法都被采用，以实现强大的调光性能。每个LED的输出电流均可在0.1mA至25.5mA或0.2mA至51mA范围内以256步进进行调节。该8位PWM发生器能针对LED亮度进行平滑且无可闻噪声的调光控制。

自主动画引擎可显著降低控制器的实时负载。每个LED均可通过相关寄存器进行配置，以实现生动而有趣的灯光效果。Texas Instruments LP5811可生成6MHz时钟信号并同步多个器件之间的灯光效果。

特性

• 工作电压范围
  • 输入电压 (V IN ) 范围：0.5V至5.5V
  • 启动时的最小输入电压：1.8V
  • 逻辑引脚兼容1.8V、3.3V和5V
• 高效同步升压转换器
  • 输出电压 (V OUT ) 范围：3V至5.5V
  • 140mΩ (HS)/60mΩ (LS) MOSFET
  • 1.6A谷值开关电流限制
  • VIN =4.2V、VOUT =5.0V、 IOUT =300mA时的效率达95%
  • VIN > VOUT 设置时的直通模式
  • 关断期间输入和输出之间真正断开
• 四个高精度恒定电流吸收器
  • 每灌电流：0.1mA至51mA
  • 器件间误差：±5%（最大值）
  • 通道间误差：±5%（最大值）
  • 25.5mA时的超低净空电压为110mV（典型值）；51mA时为210mV（典型值）。
  • 可为每个LED配置PWM相移
• 超低功耗
  • 关机状态：当EN=低电平时，ISD =0.1µA（典型值）
  • 待机状态：当EN=高电平且CHIP_EN=0（保留数据）时，I~STB~ =26µA（典型值）。
  • 工作状态：当LED电流=25.5mA时，INOR =0.45mA（典型值）。
• 模拟调光（电流增益控制）
  • 全局1位最大电流 (MC)：25.5mA或51mA
  • 独立的8位点电流 (DC) 设置
• PWM调光，无可闻噪声，24kHz
  • 独立的8位PWM调光分辨率
  • 线性或指数调光曲线
• 自主动画引擎控制
• 单个LED点开路/短路检测
• 集成除影功能
• I^2^C接口：1MHz (最大）
• 工作温度范围：-40°C至85°C

功能框图

LP5811同步升压4通道RGBW LED驱动器技术解析

一、器件概述

Texas Instruments的LP5811是一款集成同步升压转换器和自主动画引擎控制的4通道RGBW LED驱动器，专为电池供电应用优化设计。该器件具有以下核心特性：

• ‌宽输入电压范围‌：0.5V至5.5V工作电压，1.8V最低启动电压
• ‌高效率同步升压‌：输出3V至5.5V可调，峰值效率达95%
• ‌精密电流控制‌：每通道0.1-51mA可调，器件间误差±5%，通道间误差±5%
• ‌双模调光‌：支持8位模拟调光(256级)和24kHz PWM调光
• ‌超低功耗‌：工作电流仅0.45mA(典型值)，待机电流26μA
• ‌自主动画引擎‌：支持复杂灯光效果而无需MCU实时控制
• ‌多重保护‌：集成LED开路/短路检测、过压保护和热关断

二、关键特性详解

1. 同步升压转换器

LP5811内置同步升压转换器采用自适应恒定导通时间谷值电流模式控制，提供优异的线性和负载调节：

• ‌工作模式‌：重载时1MHz PWM模式，轻载时自动切换PFM模式
• ‌电流限制‌：1.6A谷值开关电流限制，350mA预充电电流
• ‌输出设置‌：3V至5.5V可编程(0.1V步进)，默认3V启动
• ‌转换效率‌：典型95%(VIN=4.2V,VOUT=5V,IOUT=300mA)

2. LED驱动性能

• ‌电流精度‌：
  • 全局1位最大电流(MC)选择：25.5mA或51mA
  • 独立8位点电流(DC)调节：256级(0.1-51mA)
  • 超低压差：110mV@25.5mA，210mV@51mA
• ‌PWM调光‌：
  • 24kHz/12kHz可选频率(无音频噪声)
  • 支持前向、中间和后向相位对齐
  • 线性/指数调光曲线可选

3. 自主动画引擎

LP5811的创新动画引擎由3个动画引擎单元(AEU)和2个动画暂停单元(APU)组成：

• ‌AEU结构‌：每个单元包含5个PWM值和4个时间值
• ‌可编程效果‌：支持呼吸、渐变等复杂模式
• ‌同步控制‌：内置6MHz振荡器，支持多器件同步
• ‌配置灵活性‌：每个LED可独立设置动画模式和参数

三、保护机制

1. ‌LED故障检测‌：
   • 开路检测(LOD)：阈值90mV@25.5mA
   • 短路检测(LSD)：可配置为0.35-0.65×VOUT
2. ‌电源保护‌：
   • 过压保护(OVP)：5.7V阈值，0.2V迟滞
   • 欠压锁定(UVLO)：1.8V开启，0.4V关闭
3. ‌热管理‌：
   • LED驱动器部分：150°C关断
   • 升压转换器部分：155°C关断
   • 15°C迟滞恢复

四、应用场景

LP5811特别适用于以下电池供电设备：

• ‌便携/穿戴设备‌：TWS耳机充电盒、智能手表
• ‌消费电子‌：RGB鼠标、VR头显、智能音箱
• ‌IoT设备‌：电子标签、视频门铃
• ‌工业HMI‌：EV充电桩、工厂自动化设备

其小尺寸封装(1.84×1.43mm DSBGA或3×3mm WSON)和超低功耗特性，使其成为空间受限应用的理想选择。