P9813
P9813 三路恒流 256 级彩灯驱动芯片
一、 简介
二、 特点
P9813 是一款全彩点光源 LED 驱动芯片
,采用 CMOS 工艺,提供三路恒流驱动及 256
级灰度调制输出。采用双线传输方式(DATA
与 CLK),内建再生,可提升传输距离。用于
驱动显示灯光变换、各式字符变换、彩色动漫
图案。根据不同控制器和客户不同形式要求,
进行脱机或联机运行。
本产品具有性能优良,可视效果分明,
级联方式简单;数据传输稳定、抗干扰能力强
等特点。
提供 SOP14(P9813S14)封装、
DIP14(P9813D14)封装、SSOP16(P9813SS16)
、COB 封装模式 DIE。
三、 管脚图:
IC 输入电压 5V~6.5V;内置 LDO ,4.5V
稳压输出;
外置单电阻反馈模式,三路驱动,每路驱
动电流 0-45mA;
带有输入信号校验功能;
内置环振(1.2MHZ)支持不间断 FREE-RUN
调制输出,维持画面静止功能;
最大串行输入数据时钟频率 15MHZ;
具有信号锁相再生,1MHZ 数据传输速度下
级联点光源可达 1024 个;
LED 驱动端口耐压 17V;
红灯接 R
绿灯接 G
蓝灯接 B
(Mark 上的生产
批号不带 M,
MODE 脚不悬空)
四、 管脚功能描述:(P9813S14、P9813D14)
表 4.1
管脚
1
2
3
4
符号
功能说明
Din 行数据输入,内置上拉。
Cin
JEN
GND
串行时钟输入,内置上拉。
JEN=1, 时序无校验,JEN=0,时序校验,驱动模式,内置上拉。
地。
5、6、7
R、G、B
RGB 三路驱动输出端外置反馈模式,接电阻。
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R-EXT
可调节输出电流电阻。
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VCC
电源电压,5-6.5V。
VOUT
内部工作电压 VCC>5V 时,5V 稳压输出,VCC<5V 时,Vout=VCC ,外接0.1uF
电容到地。
CLKSEL
CLKSEL=1 ,输出时钟反向,CLKSEL=0,输出时钟正向
MODE
COUT
MODE=1, 输出为恒流驱动模式,MODE=0, 为外挂恒压
串行时钟输出。
DOUT
串行数据输出。
五、功能框架图:
六、通信协议及时序:
① 前32 位“0”为起始帧,在Cin 上升沿时打入,并且时序DIN要先于CIN;
② 标志位为两个“1”;
③ 校验数据“B7’”与“B6’”为蓝色灰度数据的“B7”与“B6”的反码;
④ 灰度级数据要高位先入,并且是蓝绿红顺序。
七、电气参数(Ta = 25℃, Vss = 0 V)
▲极限参数:
参数
符号
范围
单位
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电源电压
LED 灯电压
数据时钟频率
最大LED 输出电流
通道电流偏差
功率损耗
焊接温度
工作温度
储存温度
▲建议工作参数:
参数
供电电压
LED 灯电压
稳压输出电压
输入电压
数据时钟频率
时钟高电平宽度
时钟低电平宽度
数据建立时时间
数据保持时间
功耗
工作温度
P9813
VDD
VLED
FCLK
Iomax
DIO
PD
TM
Topt
Tstg
4.5 ~9
3-17
15
60
片内<3%,片间<5%
<400
300(8S)
-40 ~ +80
-65 ~ +120
V
V
MHZ
mA
%
mW
℃
℃
℃
符号
VDD
VLED
VOUT
VIN
FCLK
TCLKH
TCLKL
TSETUP
THOLD
PD
TOP
范围
5-6.5
3-17
4.5 ±0.3%
-0.4-VOUT+0.4
0-8
>30
>30
>10
>5
<350
-40-+80℃
单位
V
V
V
V
MHZ
ns
ns
ns
ns
mW
℃
单位
ns
ns
ns
ns
ns
▲ 时序参数:(T=25℃,VCC=5V)
参数
输入信号最大上升和下降时间
级联输出信号最大上升时间和下降时
间
级联输出信号最大延迟时间
符号
TR
TF
TTHH
TTHL
TPD
TCO
范围
VCC=5V
CL=30pF,RL=1K
CL=30pF,RL=1K
驱动输出最小PWM 开启宽度
TONMIN
IOUT=0~60mA
驱动输出信号最大开启和关闭时间
TON
TOFF
IOUT=0~60mA
八、电阻调整输入电流:
如图所示,IC 通过外部接一电阻调整输入电流:
<500
<400
<15
<15
<15
<15
200
<80
<80
REV:A2_W
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电阻调整典型值:
电阻值
输出电流
24KΩ
20mA
10 KΩ
36mA
6.8 KΩ
46 mA
九、P9813 应用说明:
1、简易应用电路(小点光源)
该电路驱动电流由RF电阻调节0-45mA,并且CLKSEL、MODE端口都悬空,JEN端口为校验使能,根据客户需要
进行选择。
注1:RD、RC、RV阻值分别选用39Ω、39Ω、3.6Ω。
2、P9813 的 12V 应用原理图:
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虚线部分为可省略,这根据客户的实际情况进行修改。输出电流调节方式请根据《七、电阻调整输出电流
》;
3、外挂恒压驱动模式:(以输出其中一路为例)
该模式适用于多LED的情况,实际上是通过R端输出电平控制外接NPN三极管驱动多个LED。
限流电阻计算:R=(VDD-VLED-VCE)/18mA
这里三极管工作在开关区,VCE是三极管的饱和压降,一般取0.5V-0.8V,基极电阻RB可取2K-5K,
其它信号连接方式与前面模式相同。VLED单灯一般可取红灯:1.8V-2V,绿灯:3V-3.5V,蓝灯:3V-3.5V。
该模式常用于多路“先串再并”接法,鉴于串联支路里任意一个LED断路时,会导致该支路全部LED都
不亮,所以使用该接法应遵循如下的原则:支路串联LED数一般为3至6个,支路并联宜多不宜少。
JEN使能端根据客户需要进行选择。
4、恒流模式下白平衡的调节方法
P9813 只有一个电流调节电阻,只能同时调节 RGB 三路的电流。要实现白平衡,就是要实现 RGB 电
流单独调节,可以通过在 LED 阳极和阴极之间并接一个电阻来分流,从而使流过 LED 灯的电流可调。具
体方法和电路如下:
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分流电阻的计算:R=Vled/(Io-Iled)
VIed 为灯正常工作时的压降,Vled 单灯一般可取红灯:1.8V-2V, 绿灯:3V-3.5V, 蓝灯:3V-3.5V 。
Io 为芯片本身电流调节电阻设定的输出电流。
Iled 为想得到的LED 灯上流过的电流。
假设IC 第8 脚接的电流调节电阻为24K, 查表得Io=20mA 红灯正常工作时的压降为1.9V ,红色LED
想调节成Iled =10mA, 则电阻Rred=1.9 /(20-10)=190Ω
5、级联信号驱动能力和连接方法:
■由于芯片内部设计了推挽驱动电路,使得级联信号驱动能力大为增强。建议使用双绞线,以增大
传输距离。为增强抗干扰能力可在靠近IC输入的位置,增加两个20P退耦电容。
■建议近距离传输时,在 DOUT和COUT 口各串接电阻后再输出至下级,以防止信号反射;工作电压在
4.5V-12V 使用阻值为39Ω电阻,电阻应该靠近IC的输出口安装。
■应用小点光源(Φ8点光源)时,建议在电源与芯片 VCC 脚间加一个3.6Ω的电阻(RV)。加了电
阻后,VDD 在 5V-5.3V 时,能有效减少因人为失误导致的 VDD 与 GND 短路烧毁 IC。
■建议在工作电压 24 V 时,在DIN和CIN口各接ESD保护管,以保护输入端口不受高电压的损坏。
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擎茂微产品在不断更新和改进,希望您经常和擎茂微有关部门联系,索取最新资料。
十、封装外型尺寸图
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P9813S14(SOP14)封装图
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14-lodd plastic Dual-in-Line Package (PDIP) ,JEDEC MS-001,0.300 Wide
Package Number N14A
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P9813SS16(SSOP16)封装图
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