针对标志及建筑物装饰照明等应用的智能LED控制及接口方案

1、针对标志及建筑物装饰照明等应用的智能LED控制及接口方案 针对标志及建筑物装饰照明等应用的智能LED控制及接口方案随着LED在发发光性能、成成本等几乎各各个方面的改改进，LEDD的应用范围围越来越广，但但在各应用领领域渗透的比比例高低不一一。如可寻址址标志和建筑筑物照明这样样的商业应用用领域中，LLED凭借在在色彩、总体体拥有成本、工工作寿命、可可靠性和便利利性方面的优优势，应用非非常广泛。如如在建筑物装装饰照明应用用中，使用LLED可在建建筑物外墙上上营造出丰富富的色彩，及及更好地彰显显建筑物的结结构。在移动动标志应用中中，还可以实实时更新交通通显示屏、视视频图像及广广告牌上的信信息。安森美

2、半导体身身为应用于高高能效电子产产品的首要高高性能硅方案案供应商，针针对各种LEED应用提供供宽范围的LLED驱动器器方案，其中中就包括用于于可寻址标志志和建筑物装装饰照明两类类常见应用的的系列线性驱驱动器(详见见下表)。这这些驱动器能能够精确地稳稳定LED电电流，并包含含可编程接口口，利于软件件控制。本文文将以CATT4008、CCAT41003和CATT9552为为例，分别阐阐述其主要功功能和基本工工作原理，便便于工程师的的选型设计。 表1：安森森美半导体应应用于标志及及建筑物装饰饰照明的系列列智能LEDD控制/驱动动器。针对LED广告告牌等应用的的恒流汲入型型LED驱动动器诸如广告告牌标

3、志、滚滚动横幅、智智能车辆标志志和体育计分分板等LEDD应用需要采采用多颗LEED，通常包包含多串LEED，要求LLED驱动方方案提供恒定定的光输出，不不同通道间的的电流匹配精精度要高，要要提供易用的的接口来控制制不同LEDD通道，并且且要具备可靠靠的保护功能能。安森美半半导体针对这这类应用的方方案包括CAAT40088和CAT44106等恒恒流LED汲汲入型驱动器器，其中前者者支持8通道道，后者支持持16通道。以CAT40008为例，典典型LED通通道匹配精度度达1.55%，且LEED通道能够够在输出电压压低至0.44V(当LEED电流为22100 mA时)时时保持稳流状状态，在应用用设计中

4、可以以此实现更高高的电源效率率。图1左侧侧显示的是CCAT40008的框图，不不同引脚的详详细功能说明明参见参考资资料1。这这器件使用88路紧密匹配配的汲电流来来对每个通道道的LED电电流进行稳流流，而外部电电阻RSETT用于将LEED通道电流流设定为RSSET电流的的约51倍。由由于每个通道道包含独立电电流感测电路路，故CATT4008能能够为所有通通道都提供紧紧密的稳流。在在大多数电流流和电源电压压条件下LEED通道的最最大压降为00.4 V，帮帮助改善散热热及提升LEED驱动器能能效。上电时时，欠压锁定定电路清除所所有闩锁及移移位寄存器信信息，并将所所有输出设置置为关闭。一一旦达到欠压压

5、锁定阈值，就就可以设定器器件。驱动器器将每个连续续LED输出出通道的激活活时间各延迟迟17纳秒(典型值)，即即LED2相相对LED11延迟17纳纳秒，LEDD3相对LEED1延迟334纳秒，并并依次类推。延延迟在闩锁(LATCHH)引脚激活活时引入，从从而将LEDD电源上的浪浪涌电流降至至最低，从而而能够使用更更小的旁路电电容。速度高达25MMHz的高速速、四线(44-Wiree)串行接口口通过移位寄寄存器和锁存存架构控制88通道中的每每一个LEDD通道。串行行数据输出引引脚允许多个个器件通过同同一个串行接接口串联使用用。CAT44008还有有输出关闭引引脚，该引脚脚可被用来关关闭所有LEED

6、通道，而而不必依赖串串口发送数据据。此外，CCAT40008还具备热热保护功能，在在芯片温度超超过许可限度度时关闭LEED输出。图1：安森美半半导体8通道道恒流LEDD汲入型驱动动器CAT44008框图图及应用示例例。高亮度、高视觉觉冲击力建筑筑物照明应用用的RGB LED像素素驱动器某些些旨在营造高高视觉冲击力力效果的建筑筑物装饰照明明应用使用高高亮度的LEED，要求LLED驱动器器能够驱动高高亮度的RGGB LEDD，并且要具具备高速接口口，从而支持持高数据率并并确保维持高高数据完整性性，还需要具具备超低的压压降，从而提提供更高的能能效。安森美半导体适适合这类应用用的LED驱驱动器包括的的

7、带独立电流流控制功能的的三通道恒流流RGB LLED像素驱驱动器CATT4103和和CAT41109。其中中，CAT44103为高高端、多色彩彩、“智能”LLED建筑物物照明应用而而设计，具有有高速串行接接口，能支持持达25 MMHz的数据据率，提供完完全缓冲的数数据输出，确确保在分布式式(长距离)、菊花链型型照明系统中中维持最高的的数据完整性性。而CATT4109使使用并行接口口，每条通道道具有专门的的脉宽调制(PWM)控控制，非常适适合更常规的的LED视觉觉效果应用，如如混色和建筑筑物重点照明明。图2：安森美半半导体CATT4103框框图、典型应应用电路图及及应用示例。CAT41033和C

8、AT44109都支支持每通道达达175 mmA的宽广范范围LED恒恒流驱动，电电流为60 mA时压降降电平至0.3 V ，确确保在驱动长长串LED时时提供最高性性能。这些驱驱动器每通道道支持25 V的电压电电平，能够以以超过10瓦瓦(W)的高高亮度功率电电平支持RGGB像素。CAT41033和CAT44109是安安森美半导体体恒流低压降降驱动器(LLDO?)产产品线的两款款产品，这产产品线还包括括CAT41101和CAAT41044等，其中，CCAT41001提供高精精度的1 AA电流驱动能能力，而CAAT41044是一款四通通道的恒流LLED驱动器器，适合通用用及建筑物照照明、汽车照照明、L

9、CDD背光等应用用。I2C指示器驱驱动器及端口口扩展器市场场上可以看到到诸如由闪烁烁LED组成成的广告销售售标牌和具备备开/关LEED指示器的的各种消费或或工业用设备备，这些应用用需要能够控控制各个LEED单独导通通/关闭或以以某种频率来来闪烁的驱动动方案，安森森美半导体的的16通道II2C LEDD指示器及端端口扩展器CCAT95332和CATT9552就就是适合这类类应用的两款款产品。CAT95322和CAT99552提供供16位并行行输入/输出出(I/O)端口扩展器器，优化用于于LED调光光控制，输出出能够直接驱驱动并联的116颗LEDD(每通道电电流25 mmA)，每个个LED都可可以

10、单独导通通、关闭，或或以两种可编编程速率中的的一种来闪烁烁。两款器件件的I/O均均可用作通用用I/O(GGPIO)，未未被用于控制制LED的端端口能够当成成普通端口来来使用(参见见图3)。图3：CAT99552典型型应用电路图图。这两款器件适合合于需要限制制总线流量或或清空总线主主控定时器的的I2C和SSMBus应应用。两款器器件都包含内内部振荡器和和驱动LEDD输出的两个个脉宽调制(PWM)信信号，用户可可以设定每个个独立PWMM信号的周期期和占空比。CCAT95332的可选可可编程闪烁频频率范围为00.593 Hz至1552 Hz，CCAT95552为0.1172 Hzz至44 HHz，两

11、款器器件的占空比比为0%至999.6%，适适合的具体应应用包括背光光、RGB混混色、传感器器控制、电源源开关/按钮钮、报警系统统、办公设备备、家电控制制面板和销售售点(POSS)显示屏等等。总结：本文分析析了常见的LLED控制应应用及其对驱驱动/控制方方案的基本要要求，介绍了了安森美半导导体用于这些些应用的主要要产品及其特特点。而安森森美半导体身身为应用于高高能效电子产产品的首要高高性能硅方案案供应商，提提供涵盖1 至数百瓦功功率范围的LLED照明驱驱动及PFCC解决方案，适适合包括本文文所述LEDD控制应用在在内的宽广应应用范围，而而无论LEDD照明应用采采用的是ACC-DC电源源、DC-DDC电源或是是电池供电，并并满足客户对对低成本、高高性价比、高高能效的要求求。供稿：安森美半半导体参考资料：11、CATT4008数数据手册，安安森美半导体体， HYPERLINK /pub_link/Collateral/CAT4008-D.PDF n/pub_link/Collaaterall/CAT44008-DD.PDF2、CAAT41033数据手册，安安森美半导体体 HYPERLINK /pub_link/Collateral/CAT4103-D.PDF /ppub_liink/Coollateeral/CCAT41003-D.PPDF3、CAT99552数据据手册，安森森美