‌LP5891-Q1 汽车级LED矩阵驱动器技术文档总结

LP5891-Q1 是一款高度集成的共阴极 LED 矩阵驱动器，具有 48 个恒流源和 16 个扫描 FET。LP5891-Q1 实现高速上升沿传输接口，支持高器件数菊花链，同时最大限度地减少电磁干扰 （EMI），内部 GCLK 速率范围为 40 MHz 至 160 MHz。该器件还在作过程中实现 LED 开路/弱短路/短路检测和移除。

LP5891-Q1 是一款高度集成的共阴极矩阵 LED 显示驱动器，具有 48 个恒流源和 16 个扫描 FET。除了像 LP5890 一样驱动 16 × 16 和 32 × 32 个 RGB LED 像素外，三个 LP5891-Q1 器件能够驱动 48 × 48 个 RGB LED 像素，堆叠四个 LP5891-Q1 器件可以驱动 64 × 64 个 RGB LED 像素。为了实现低功耗，该器件通过其共阴极结构支持红色、绿色和蓝色LED的分离电源。此外，LP5891-Q1 的工作功率通过超低工作电压范围（Vcc 低至 2.5 V）和超低工作电流（Icc 低至 3.6 mA）显着降低。
*附件：lp5891-q1.pdf

LP5891-Q1 实现高速上升沿传输接口，支持高器件数、菊花链和高刷新率，同时最大限度地减少电磁干扰 （EMI）。该器件支持高达 50MHz 的 SCLK（外部）和高达 160MHz 的 GCLK（内部）。同时，该器件集成了增强电路和智能算法，解决了窄像素间距（NPP）LED显示应用以及mini-和micro-LED产品中的各种显示挑战：第一条扫描线变暗、上下重影、低灰度不均匀、耦合、LED开路或短路引起的毛毛虫，这使得LP5891-Q1成为此类应用的完美选择。

LP5891-Q1 还在运行期间实现 LED 开路/弱短路/短路检测和消除，还可以将这些信息报告给随附的数字处理器。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
• 分离的 VCC和 VR/G/B电源
  • VCC电压范围：2.5 V – 5.5 V
  • VR/G/B电压范围：2.5 V – 5.5 V
• 48 个电流源通道，电流范围为 0.2 mA 至 20 mA
  • 通道间精度：±0.5%（典型值）、±2%（最大值）;器件间精度：±0.5%（典型值），±2%（最大值）
  • 低拐点电压：0.27 V（最大值）当 I 外 = 5 毫安
  • 3 位（8 级）全局亮度控制
  • 8 位（256 级）颜色亮度控制
  • 最大 16 位（65536 步）PWM 灰度控制
• 16 个扫描线开关，R 为 190mΩDS（开）
• 超低功耗
  • 独立VCC低至 2.5 V
  • 最低 ICC低至 3.6 mA，采用 50MHz GCLK
  • 智能省电模式，带 ICC低至 0.9 mA
• 内置SRAM，支持1-64多路复用
  • 单个器件支持 48 × 16 个 LED 或 16 个 × 16 个 RGB 像素
  • 双设备可堆叠，支持 96 × 32 个 LED 或 32 × 32 个 RGB 像素
  • 三个可堆叠的设备可堆叠，支持 144 × 48 个 LED 或 48 × 48 RGB 像素
  • 四个可堆叠的设备，支持 192 × 64 个 LED 或 64 × 64 RGB 像素
• 高速、低 EMI 连续时钟系列接口 （CCSI）
  • 只有三根电线：SCLK / SIN / SOUT
  • 外部 50 MHz（最大值）SCLK，带上升沿传输机制
  • 内部倍频器，支持高频GCLK
• LED 矩阵显示器的优化性能
  • 上下重影消除
  • 低灰度增强
  • LED开路、弱短路、短路检测和去除

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LP5891-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级高集成度LED矩阵驱动芯片，具有48路恒流源输出和16路扫描开关，专为共阴极LED矩阵设计。其主要特点包括：

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于-40°C至125°C的汽车环境。
• ‌灵活供电‌：VCC（2.5V-5.5V）与VR/G/B（2.5V-5.5V）独立供电。
• ‌高精度电流控制‌：通道间精度±0.5%（典型值），支持0.2mA-20mA可调输出。
• ‌低功耗设计‌：智能省电模式下ICC低至0.9mA。
• ‌堆叠扩展能力‌：最多支持4片级联，驱动64×64 RGB像素矩阵。

‌2. 关键功能‌

• ‌动态PWM灰度控制‌：支持16位（65536级）灰度调节，集成DS-PWM算法优化低灰度表现。
• ‌高速接口‌：连续时钟串行接口（CCSI）支持50MHz SCLK和160MHz内部GCLK，降低EMI。
• ‌故障检测‌：实时检测LED开路、弱短路及短路故障，并通过寄存器反馈。
• ‌抗干扰设计‌：内置上/下鬼影消除、低灰度增强及寄生电容补偿电路。

‌3. 应用场景‌

• 汽车内饰照明（如氛围灯）
• 汽车尾灯及局部调光背光
• 窄像素间距（NPP）LED显示屏

‌4. 寄存器与配置‌

• ‌ 功能控制寄存器（FC0-FC21） ‌：用于设置扫描线数量、子周期数、亮度补偿等参数。
• ‌数据存储结构‌：双Bank内存架构（Bank A/B），支持高刷新率显示。
• ‌诊断寄存器‌：如FC20（LED开路通道状态）、FC21（LED短路通道状态）。

‌5. 典型应用设计‌

• ‌电源设计‌：建议VR与VCC共用电源轨，VG/VB共用另一轨，需添加去耦电容。
• ‌布线优化‌：扫描线需对称布局，通道走线尽量缩短以减少电感影响。
• ‌热管理‌：芯片底部散热焊盘需通过多过孔连接至地平面以降低温升。

‌6. 封装与订购信息‌

• ‌封装类型‌：76引脚VQFN（9mm×9mm），符合RoHS标准。
• ‌工作温度‌：-40°C至125°C，适合严苛汽车环境。

‌7. 文档支持‌

• 提供机械封装、热性能数据及参考设计资源，可通过TI官网订阅更新通知。

该文档全面覆盖了LP5891-Q1的电气特性、功能配置、应用设计及生产信息，适用于汽车LED显示系统的开发与集成。