‌LP5891 LED驱动芯片技术文档总结

LP5891 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 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。
*附件：lp5891.pdf

特性

• 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：0.26 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
• LP5891MRRFR支持 –55°C 至约 125°C 的工作环境温度

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌高集成度‌：集成48个恒流源通道和16个扫描FET，支持共阴极LED矩阵驱动。
• ‌灵活配置‌：单芯片可驱动16×16 RGB像素，堆叠4颗芯片可扩展至64×64 RGB像素。
• ‌电流控制‌：
  • 每通道电流范围0.2 mA至20 mA，精度±0.5%（典型值），±2%（最大值）。
  • 支持3位全局亮度控制（BC）和8位分色组亮度控制（CC）。
• ‌低功耗设计‌：
  • 独立供电（VCC 2.5V-5.5V，VR/G/B 2.5V-5.5V）。
  • 智能省电模式下工作电流低至0.9 mA。
• ‌高速接口‌：连续时钟串行接口（CCSI），支持50 MHz外部时钟和160 MHz内部倍频时钟。

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‌2. 关键功能‌

• ‌堆叠模式‌：支持多芯片级联，灵活扩展显示规模（独立/堆叠模式可选）。
• ‌动态PWM调光‌：
  • 16位灰度控制（65536级），支持低灰度增强算法。
  • 分段式PWM（DS-PWM）提升刷新率至3840 Hz以上。
• ‌保护与诊断‌：
  • LED开路/短路检测与消除（支持“毛毛虫”效应抑制）。
  • 热关断保护（阈值170°C）和IREF电阻短路保护。
• ‌内存管理‌：双Bank SRAM架构，支持帧数据无缝切换。

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‌3. 典型应用‌

• ‌显示场景‌：Mini/Micro-LED矩阵、游戏键盘RGB背光、LED发光面板。
• ‌设计示例‌：
  • ‌4K微显模块‌：96颗LP5891驱动240×180像素，120Hz帧率，14位PWM分辨率。
  • ‌电源与布局‌：建议VR/VCC共用电源轨，VG/VB独立供电；布线需缩短通道与LED间距以降低电感影响。

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‌4. 寄存器与配置‌

• ‌ 功能控制寄存器（FC0-FC21） ‌：涵盖扫描线数、子周期数、低灰度补偿、故障检测阈值等参数。
• ‌数据写入流程‌：通过非广播命令逐像素写入SRAM，支持通道/扫描线冗余分配。

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‌5. 封装与规格‌

• ‌封装选项‌：76引脚VQFN（9×9 mm）或96引脚BGA（6×6 mm）。
• ‌工作温度‌：标准款-40°C至85°C，工业款-55°C至125°C。