‌LP5868 LED矩阵驱动器技术解析与应用指南

Texas Instruments LP5868 8x18 LED矩阵驱动器集成了8个MOSFET，用于多达144个LED点或48个RGB LED。LP5868支持模拟调光和PWM调光两种方法。对于模拟调光，每个LED点均可进行256级调整。对于PWM调光，集成的8位或16位可配置PWM发生器可让调光控制平顺、无可闻噪声。每个LED点也可任意映射到8位群组PWM中，从而实现调光控制。

数据手册；*附件：Texas Instruments LP5868 8x18 LED矩阵驱动器数据手册.pdf

Texas Instruments LP5868实现了完整的可寻址SRAM，可最大限度地减少数据流量。集成了重影消除电路，可消除上下重影。LP5868还支持LED开路和短路检测功能。LP5868中提供1MHz（最大值）I^2^C和12MHz（最大值） SPI。

特性

• LED矩阵拓扑
  • 18个恒定电流阱，8个扫描开关，用于144个LED点
  • 可配置为1至8个扫描开关
• 工作电压范围：
  • V CC /VLED范围：2.7V至5.5V
  • 逻辑引脚兼容1.8V、3.3V和5V
• 灵活的调光选择
  • 单独开/关控制，用于每个LED点
  • 模拟调光（电流增益控制）
    • 全局3位最大电流 (MC) 设置，用于所有LED点
    • 三组7位彩色电流 (CC) 设置，用于红色、绿色和蓝色
    • 单独8位点电流 (DC) 设置，用于每个LED点
  • PWM调光，无可闻噪声频率
    • 全局8位PWM调光，用于所有LED点
    • 三组可编程8位PWM调光，用于LED点任意映射
    • 单独8位或16位PWM调光，用于每个LED点
• 18个高精度恒定电流阱
  • 每电流吸收器：0.1mA至50mA（V CC ≥3.3V时）
  • 器件间误差：±3%（通道电流=50mA时）
  • 通道间误差：±3%（通道电流=50mA时）
  • 相移，实现平衡瞬态功率
• 超低功耗
  • 关断模式：I CC ≤1uA（EN=低电平时）
  • 待机模式：I CC ≤10uA（EN=高电平，CHIP_EN=0时）（数据保留）
  • 有源模式：I CC =4.3mA（典型值）（通道电流=5mA时）
• 完全可寻址SRAM，可最大限度地减少数据流量
• 单个LED点开路/短路检测
• 去光和低亮度补偿
• 接口选项
  • 1MHz（最大值） I^2^C接口（IFS=低电平时）
  • 12MHz（最大值） SPI接口（IFS=高电平时）

简化示意图

‌LP5868 LED矩阵驱动器技术解析与应用指南‌

‌一、引言‌
Texas Instruments的LP5868是一款高性能8×18 LED矩阵驱动芯片，专为智能设备的多LED动画与指示需求设计。其集成18路恒流源与8路扫描开关，可驱动144个单色LED或48个RGB LED，适用于键盘背光、家电指示灯、音频设备等场景。本文基于官方数据手册（SNVSC32 – DECEMBER 2021）解析其核心特性与设计要点。

‌二、核心特性‌

1. ‌灵活拓扑配置‌
   • 支持1-8路扫描开关配置，适配不同LED布局需求。
   • 工作电压范围：逻辑引脚兼容1.8V/3.3V/5V，供电电压（VCC/VLED）2.7V-5.5V。
2. ‌高精度电流控制‌
   • 每路恒流源输出0.1mA-50mA（VCC≥3.3V），器件间误差±3%（50mA时）。
   • 三重电流调节机制：
     • ‌ 全局3位最大电流（MC） ‌：设置峰值电流（3mA-50mA）。
     • ‌ 7位分组颜色电流（CC） ‌：分三组独立调节（128级）。
     • ‌ 8位单点校正（DC） ‌：每LED独立微调（256级）。
3. ‌双模调光技术‌
   • ‌模拟调光‌：通过电流增益控制实现256级亮度调节。
   • ‌PWM调光‌：
     • 支持8位/16位独立PWM，频率62.5kHz/125kHz（无音频噪声）。
     • 可编程3组8位PWM，支持LED任意分组控制。
4. ‌低功耗设计‌
   • 待机电流≤10μA，关机电流≤1μA，主动模式典型值4.3mA（5mA输出时）。

‌三、关键技术创新‌

1. ‌去鬼影与低亮度补偿‌
   • ‌上/下去鬼影‌：通过预放电（Up_Deghost）和预充电（Down_Deghost）消除串扰。
   • ‌三组补偿电路‌：解决低亮度下的色彩偏移问题（Comp_Group1-3）。
2. ‌相位偏移技术‌
   将电流源分为三组（Phase1-3），支持125ns相位差开启，降低电源瞬态负载。
3. ‌数据刷新优化‌
   • ‌三种刷新模式‌：
     • Mode 1：即时显示8位PWM数据。
     • Mode 2/3：需VSYNC同步信号，避免高速刷新时的显示异常。
   • ‌全地址SRAM‌：支持局部数据更新，减少通信量。