TLC696x2/4/8系列16通道智能LED背光驱动芯片技术解析

描述

Texas Instruments TLC696x2/4/8TLC696x2/4/8-Q1背光驱动器是与TLC696x0/TLC696x0-Q1(扫描MOSFET控制器,可实现2/4/8时分多路复用控制)兼容的LCD局部调光背光驱动器系列。每个器件均集成了16个具有相应尺寸的SRAM的恒定电流阱,用于亮度存储。该器件通过菊花链拓扑中的双线串行接口连接,支持多达1024个器件,用于超过32000个局部调光区域。

数据手册:

*附件:TLC69662,4,8数据手册.pdf

*附件:TLC69662,4,8-Q1数据手册.pdf

为了优化系统效率,该器件配备了自适应余量电压控制方案,以直接控制直流/直流。为了简化系统布局,只需将串行链中最后一个器件的FB引脚连接到直流/直流。该器件还集成了超低亮度更新延迟、插黑和VRR特性,以提高显示质量。

Texas Instruments TLC696x2/4/8TLC696x2/4/8-Q1有三个错误标志:用于诊断的LED开路检测 (LOD)、LED短路检测 (LSD) 和热关断检测 (TSD)。该器件实现了两个回读选项(包括UART/INT和SOUT/CLK_O),可通过寄存器进行编程。LMR140x0-Q1器件符合AEC-Q100汽车应用标准。

特性

  • 工作电压(V CC )范围:3V至5.5V
  • 16个高精度恒定电流阱
    • 最大输出电流/电压
      • 30mA/20V:TLC69602/4/8/TLC69602/4/8-Q1
      • 60mA/20V:TLC69612/4/8/TLC69612/4/8-Q1
      • 30mA/50V:TLC69652/4/8/TLC69652/4/8-Q1
      • 60mA/50V:TLC69662/4/8/TLC69662/4/8-Q1
    • 设备间误差±2%(典型值)
    • 通道间误差±2%(典型值)
  • 灵活的调光控制
    • 全局8位最大电流 (MC) 设置
    • 亮度分辨率:高达15位
    • PWM/混合控制模式
  • 高速菊花链接口
    • I/O电压兼容:1.8V/3.3V
    • 数据传输速率:高达20MHz
  • 高系统效率
    • 自适应余量电压控制 (AHVC)
    • 超低器件功耗
      • ICC ≤ 200uA(待机模式)
      • ICC ≤ 3.5mA(正常模式)
  • EMI增强
    • 可编程接口驱动能力
    • 集成四相相移方案
  • 显示质量改进
    • 超低亮度更新延迟
    • 可编程插黑
    • 无闪烁的可变刷新率 (VRR)
  • 诊断
    • 每个区域的LED开路/短路检测
    • 器件热关断检测
    • 报告界面选项
      • UART和中断引脚 (INT)
      • 两线制输出: CLK_O和SOUT

简化示意图

MOSFET

TLC696x2/4/8系列16通道智能LED背光驱动芯片技术解析

一、产品概述

TLC696x2/4/8是德州仪器(TI)推出的16通道高精度LED背光驱动芯片系列,支持2/4/8时分复用控制。该系列包含12个型号,根据输出电流和电压能力分为四大类:

  • 30mA/20V‌:TLC69602/04/08
  • 60mA/20V‌:TLC69612/14/18
  • 30mA/50V‌:TLC69652/54/58
  • 60mA/50V‌:TLC69662/64/68

二、核心特性

1. 高精度电流输出

  • 器件间误差:±2%(典型值)
  • 通道间误差:±2%(典型值)
  • 支持全局8位最大电流(MC)设置
  • 亮度分辨率高达15位

2. 高效能系统设计

  • 自适应余量电压控制(AHVC) ‌:直接控制DC/DC转换器优化效率
  • 超低功耗‌:
    • 待机模式:ICC ≤ 200μA
    • 正常工作模式:ICC ≤ 3.5mA
  • EMI优化‌:
    • 可编程接口驱动能力
    • 集成4相移方案

3. 显示质量增强

  • 最小亮度更新延迟
  • 可编程黑帧插入
  • 支持无闪烁可变刷新率(VRR)

4. 诊断功能

  • 每个区域的LED开路/短路检测
  • 器件热关断检测
  • 两种报告接口选项:
    • UART和中断引脚(INT)
    • 两线输出:CLK_O和SOUT

三、架构与工作原理

1. 系统连接

  • 采用菊花链拓扑结构,最多支持1024个器件串联(超过32,000个调光区域)
  • 仅需将链中最后一个器件的FB引脚连接到DC/DC转换器
  • 配套芯片要求:
    • TLC696x0扫描MOSFET控制器(实现时分复用)
    • DLPC4420显示控制器
    • DLPA100电源管理和电机驱动IC
    • DLPA200 DMD微镜驱动IC

2. 关键电路设计

  • 电压输出模式‌:
    • 工作电压范围:3V至5.5V
    • 支持1×、1.5×、2×、3×和4×可编程增益
  • 电流输出模式‌:
    • 输出阻抗高达60MΩ
    • 多种输出范围选择(25μA至250μA)

四、典型应用

1. LCD局部调光背光

  • 电视
  • 显示器
  • 笔记本电脑
  • 平板电脑

2. 智能照明系统

  • 高精度图案投影
  • 动态照明控制

3. 工业应用

  • 3D扫描
  • 机器视觉

五、封装与引脚

1. 封装选项

  • DSBGA-24‌:1.58mm × 2.43mm
  • WQFN-24‌:4mm × 4mm

2. 关键引脚功能

  • CLK_I/SIN‌:时钟输入/串行数据输入
  • SOUT/CLK_O‌:串行数据输出/时钟输出
  • FB‌:反馈引脚(连接DC/DC转换器)
  • OUT0-OUT15‌:16个恒流输出通道
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