‌LP5811同步升压4通道RGBW LED驱动器技术文档总结

LP5811 是一款同步升压 4 通道 RGBW LED 驱动器，具有自主动画引擎控制功能。该器件非常适合支持输入电压范围为 0.5V 至 5.5V 的电池供电应用，并且在点亮 LED 时具有 0.4mA（典型值）的超低正常工作电流。

集成的同步升压转换器可保持出色的效率，并在较宽的工作电压范围内保持 LED 的亮度稳定。输出电压可选择3V至5.5V的不同LED正向电压，步长为0.1V。升压转换器不仅可以为设备本身驱动的 LED 供电，还可以为系统中的其他负载供电。如果需要旁路升压转换器，则使用VOUT作为LED驱动器模块的电源输入。
*附件：lp5811.pdf

采用模拟调光和PWM调光两种方式，实现强大的调光性能。每个LED的输出电流可在0.1mA至25.5mA或0.2mA至51mA之间进行256级调节。8 位 PWM 发生器可实现平滑、无噪声的 LED 亮度调光控制。

自主动画引擎可以显着减少控制器的实时负载。每个LED都可以通过相关寄存器进行配置，实现生动、花哨的灯光效果。该器件可产生6MHz时钟信号，并用于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 （VIN） 范围：0.5V 至 5.5V
  • 启动时最小输入电压为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 （VOUT） 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 时效率为 95%
  • VIN > VOUT 设置时的直通模式
  • 关断期间输入和输出之间的真正断开
• 4个高精度恒流灌电流：
  • 每个电流吸收器 0.1mA 至 51mA
  • 设备到设备误差：最大 ±5%
  • 通道间误差：最大 ±5%
  • 超低裕量电压：25.5mA 时为 110mV（典型值）;210mV（典型值），51mA
  • 可为每个 LED 配置 PWM 相移
• 超低功耗：
  • 关断：当EN = 低电平时，ISD = 0.1μA（典型值）
  • 待机：当EN = High和CHIP_EN = 0（保留数据）时，ISTB = 26μA（典型值）
  • 有源：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
  • 单独的 8 位点电流 （DC） 设置
• PWM调光高达无噪声24kHz
  • 单独的 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
• 单独的 LED 点开/短检测
• 集成去重影功能
• 1MHz（最大）I2C接口
• –40°C 至 85°C 工作温度范围

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌宽电压范围‌：输入电压0.5V至5.5V，支持1.8V最低启动电压，输出可调（3V至5.5V）。
• ‌高效升压转换器‌：同步整流架构，效率高达95%（VIN=4.2V时），支持直通模式（VIN>VOUT时）。
• ‌精密电流控制‌：
  • 4通道恒流输出，每通道电流0.1mA至51mA可调。
  • 通道间/器件间误差≤±5%，超低压差（110mV@25.5mA）。
• ‌多样化调光‌：
  • ‌模拟调光‌：8位全局/独立电流增益控制。
  • ‌PWM调光‌：24kHz无噪声频率，支持线性/指数曲线，相位可编程对齐。
• ‌自主动画引擎‌：内置3组动画单元（AEU）+2组暂停单元（APU），支持复杂灯光效果无需MCU干预。
• ‌保护功能‌：LED开路/短路检测、过热关断、输出过压保护（OVP）及短路保护。

‌2. 关键应用场景‌

• ‌便携设备‌：TWS耳机充电盒、智能手表、电子烟。
• ‌消费电子‌：RGB鼠标、VR头显、智能音箱。
• ‌工业与IoT‌：电子标签、视频门铃、路由器指示灯。

‌3. 电气参数‌

• ‌升压性能‌：1MHz开关频率，1.6A谷值电流限制，支持陶瓷电容（推荐22μF输出电容+1μH电感）。
• ‌功耗‌：
  • 关机模式：0.1μA（典型值）。
  • 待机模式：26μA（数据保留）。
  • 工作模式：0.45mA（LED电流25.5mA时）。
• ‌热管理‌：结温范围-40°C至85°C，150°C（LED驱动）/155°C（升压）热关断阈值。

‌4. 封装与引脚‌

• ‌封装选项‌：
  • ‌DSBGA-12‌（1.84mm×1.43mm）：超紧凑，适合空间受限设计。
  • ‌WSON-12‌（3mm×3mm）：增强散热能力。
• ‌关键引脚‌：
  • EN（使能）、VIN/VOUT（电源输入/输出）、OUT0-OUT3（LED驱动输出）。
  • SCL/SDA（I2C接口），支持标准/快速/高速模式（1MHz max）。

‌5. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：
  • 缩短SW引脚走线以降低EMI，输入/输出电容紧贴器件放置。
  • 热焊盘需充分连接PCB地平面以优化散热。
• ‌寄存器配置‌：
  • 通过I2C设置电流、PWM参数及动画模式，需发送update_cmd使配置生效。
  • 自主模式需配置AEU/APU时间参数（0~8s可调）。

‌6. 保护与诊断‌

• ‌故障检测‌：LED开路（LOD）/短路（LSD）阈值可编程，支持自动关闭故障通道（OFAF模式）。
• ‌状态监控‌：通过寄存器读取实时PWM值、动画进度及故障标志。

‌总结‌：LP5811是一款高集成度、低功耗的LED驱动IC，适用于需要复杂灯光效果与电池续航兼顾的场景。其灵活的调光选项、内置动画引擎及完备的保护功能，使其成为便携式与消费电子产品的理想选择。