LP5860T LED矩阵驱动器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments LP5860T LED矩阵驱动器是一款大电流、高性能LED矩阵驱动器。该器件集成了18个恒定电流阱和N (N = 6/8/11)个开关MOSFET,以支持N × 18个LED点或N × 6个RGB LED。LP5860T集成了11个MOSFET,用于多达198个LED点或66个RGB LED。

数据手册:*附件:Texas Instruments LP5860T LED矩阵驱动器数据手册.pdf

LP5860T支持模拟调光和PWM调光方法。对于模拟调光,每个LED点均可进行256级调整。对于PWM调光,集成的8位或16位可配置PWM发生器可让调光控制平顺、无可闻噪声。每个LED点也可任意映射到8位群组PWM中,从而实现调光控制。

LP5860T器件实现了完整的可寻址SRAM,从而最大程度地减少数据流量。集成了重影消除电路,可消除上下重影。Texas Instruments LP5860T还支持LED开路和短路检测功能。1MHz(最大值)I^2^C和12-MHz(最大值)SPI均采用LP5860T封装。

特性

  • LED矩阵拓扑
    • 六个恒定电流阱,带七个扫描开关,用于42个LED点
    • 可配置为1至7个扫描开关
  • 工作电压范围
    • V CC /VLED 范围为2.7V至5.5V
    • 逻辑引脚兼容1.8 V、3.3 V和5 V
  • 灵活的调光选择
    • 对每个LED点进行单独的开/关控制
    • 模拟调光(电流增益控制)
      • 为所有LED点提供全局7位最大电流 (MC) 设置
      • 三组7位彩色电流 (CC) 设置,用于红色、绿色和蓝色
      • 单独8位点电流 (DC) 设置,用于每个LED点
    • PWM调光,无可闻噪声频率
      • 全局8位PWM调光,用于所有LED点
      • 3组可编程8位PWM调光,用于LED点任意映射
      • 单独8位或16位PWM调光,用于每个LED点
  • 18个高精度恒定电流阱
    • 每个电流阱:100mA(VCC ≥ 3.3V时)
    • 器件间误差:±5%
    • 通道间误差:±5%
    • 相移,实现平衡瞬态功率
  • 超低功耗
    • 关断模式:ICC ≤ 1µA(EN =Low时)
    • 待机模式:ICC ≤ 10µA(EN =High和CHIP_EN = 0时)(保留数据)
    • 主动模式:通道电流 = 12.5mA时,ICC = 5mA(典型值)
  • 完全可寻址SRAM,可最大限度地减少数据流量
  • 单个LED点开路/短路检测
  • 去重影和低亮度补偿
  • 接口选项
    • IFS = Low时,1MHz(最大值)I^2^C接口
    • IFS = High时,12MHz(最大值)SPI接口

简化示意图

驱动器

LP5860T LED矩阵驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

LP5860T是德州仪器(TI)推出的11×18 LED矩阵驱动器,具有以下核心特性:

  • 198 LED驱动能力‌:集成18个恒流源与11个扫描开关,支持198个LED点阵或66个RGB LED
  • 双模调光方案‌:支持8位模拟调光与8位/16位PWM调光
  • 宽电压工作范围‌:VCC/VLED工作电压2.7V-5.5V,逻辑引脚兼容1.8V/3.3V/5V
  • 超高精度输出‌:器件间误差±5%,通道间误差±5%
  • 超低功耗设计‌:待机电流≤10μA,关断电流≤1μA
  • 工业级可靠性‌:工作温度范围-40°C至125°C(扩展型号支持-55°C至125°C)

二、关键电气参数

1. 绝对最大额定值

参数范围单位
电源电压(VCC/VLED/VIO)-0.5V至7VV
输出电压-0.5V至VCC+0.5VV
持续输出电流±25mAmA
结温范围-55°C至150°C°C

2. 典型性能

  • 输出精度‌:
    • 器件间误差±5%
    • 通道间误差±5%
  • 输出饱和电压‌:
    • 100mA负载时0.7V(典型)
    • 50mA负载时0.6V(典型)
  • PWM特性‌:
    • 频率:62.5kHz/125kHz可选
    • 分辨率:8位/16位可配置

三、功能架构

1. 矩阵拓扑结构

采用11×18矩阵架构,通过时间复用技术驱动198个LED点:

  • 18个恒流源(CS0-CS17) ‌:独立电流控制
  • 11个高边PMOS开关(SW0-SW10) ‌:扫描线控制
  • 支持6-11线扫描配置‌:通过Max_Line_Num寄存器设置

2. 调光控制

模拟调光

  • 3位全局最大电流(MC) ‌:7档输出(7.5mA-100mA)
  • 3组7位颜色电流(CC) ‌:独立RGB调节
  • 8位点校正(DC) ‌:每个LED点256级调节

PWM调光

  • 8位/16位独立PWM‌:每个LED点可配置
  • 3组8位PWM‌:支持LED分组控制
  • 全局8位PWM‌:统一亮度调节
  • 相位偏移技术‌:125ns相移降低电流纹波

3. 保护功能

  • LED开路检测‌:阈值0.25V(典型值)
  • LED短路检测‌:阈值VLED-1V(典型值)
  • 热关断保护‌:160°C触发,145°C恢复
  • 欠压锁定(UVLO) ‌:2.5V(上升)/1.9V(下降)

四、设计注意事项

1. 电源设计

  • 去耦电容布局‌:
    • VCC/VLED:1μF陶瓷电容(靠近引脚)
    • VCAP:1μF(必须<1mm距离)
    • VIO:1nF(靠近引脚)
  • 布线要求‌:
    • 电源线宽≥15mil(1A电流)
    • 高频路径避免使用过孔

2. 热管理

  • PCB散热设计‌:
    • 裸露焊盘必须良好接地
    • 建议使用4层板设计
    • 增加散热过孔阵列
  • 电流降额建议‌:
    • 高温环境(>85°C)时降额使用
    • 多通道同时满负荷需计算TJ

五、应用场景推荐

  1. 智能家电‌:OLED状态指示面板
  2. 游戏外设‌:RGB键盘背光系统
  3. 工业HMI‌:高分辨率指示灯阵列
  4. 汽车电子‌:座舱氛围灯控制
  5. 安防设备‌:红外补光驱动电路
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