LP5813同步升压4×3矩阵RGB LED驱动器的技术文档总结

LP5813 是一款同步升压 4 × 3 矩阵 RGB 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保持了出色的效率，并在较宽的工作电压范围内保持 LED 的亮度稳定。可以选择 3V 至 5.5V 的不同 LED 正向电压的输出电压，步长为 0.1V。升压转换器不仅可以为器件本身驱动的 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：lp5813.pdf

采用时间交叉复用（TCM）结构，使用4个输出引脚单独控制12个LED点。高侧扫描开关和低侧电流吸收器都包含在一个输出中。对于空间有限的系统，解决方案的总尺寸最小化。

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，以实现生动而花哨的灯光效果。该设备可以产生6MHz的时钟信号，并用于同步多个设备之间的灯光效果。

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
• 时间交叉复用 （TCM） 拓扑：
  • 驱动多达 12 个 LED 或 4 个 RGB LED
  • 1/4、1/3、1/2、1 复用比
  • 支持直接、TCM 和混合驱动模式
• 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）;51mA时为210mV（典型值）
  • 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. 产品概述‌

• LP5813是德州仪器（TI）推出的带自主动画引擎控制的RGB LED驱动器，支持0.5V至5.5V宽输入电压范围，集成高效同步升压转换器（输出3V-5.5V），可驱动最多12个LED或4组RGB LED。
• 关键特性包括：
  • 超低功耗：关机电流0.1μA，待机电流26μA
  • 高精度恒流输出：0.1mA-51mA/通道，器件/通道间误差±5%
  • 支持时间交叉复用（TCM）拓扑，1/4至1倍复用比
  • 集成开/短路检测、消影功能

‌2. 主要功能模块‌

• ‌升压转换器‌：95%效率（VIN=4.2V时），支持直通模式（VIN>VOUT时自动旁路）
• ‌LED驱动‌：
  • 4路高边扫描开关+4路恒流吸电流
  • 模拟调光（8位点电流控制）+PWM调光（24kHz无音频噪声）
  • 支持线性/指数调光曲线
• ‌动画引擎‌：独立配置每个LED的动画效果，减少MCU负载

‌3. 典型应用‌

• 便携设备：TWS耳机充电仓、智能手表
• 消费电子：游戏鼠标、VR头显
• 工业HMI：EV充电桩、工厂自动化

‌4. 封装与配置‌

• 提供12引脚DSBGA（1.84×1.43mm）和WSON（3×3mm）封装
• 通过I2C接口配置（支持1MHz速率），最多4个设备共享总线

‌5. 保护机制‌

• 过压保护（5.7V阈值）
• LED开路/短路检测
• 热关断（150°C LED驱动/155°C升压）

文档包含完整的寄存器映射表（48页）、时序要求、电气特性曲线及典型应用电路设计指南，适用于需要高效RGB控制的电池供电场景。