联芯科UCS2912资料(4)

12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2驱动控制专用电路，内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动等电路。通过外围MCU控制实现该芯片的单独辉度、级联控制实现户外大屏的彩色点阵发光控制。产品性能优良，质量可靠。功能特点单线数据传输，可无限级联内置双RC振荡，并根据数据线上信号进行时钟同步，在接受完本单元的数据后能自动将后续数据进行整形转发任意两点传输距离超过10米而无需增加任何电路数据传输频率800K/秒，可实现画面刷新速率30帧/秒时，不小于1024点PWM控制端能够实现256级调节，端口刷新频率1.5KHz/s芯片VDD内置5V稳压管。输出端口耐压24V采用预置17mA/通道恒流模式。恒流精度高，片内误差《3%，片间误差《6%在上电后没有信号输入的情况下，亮蓝灯应用领域点光源护栏管软灯条户内外大屏等典型应用图12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2脚位图（DIP16,SOP16）内部功能框图脚位说明UCS2912序号符号功能描述1VDD电源2DOUT显示数据级联输出（800K）3,6,12,15OUTRRed(红)PWM控制输出4,7，11,14OUTGGreen(绿)PWM控制输出5,8,10，13OUTBBlue(蓝)PWM控制输出9GND接地16DIN显示数据输入（800K）12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2最大额定值（如无特殊说明，TA＝25℃，VSS＝0V）参数符号范围单位逻辑电源电压VDD＋5.5～＋6.5V输出端口耐压VOUT28V逻辑输入电压VI1−0.5～VDD＋0.5V工作温度Topt−40～＋85℃储存温度Tstg−55～＋150℃抗静电ESD8000V额定输出功率Pd400mW推荐工作范围（如无特殊说明，TA＝−20～＋70℃，VSS＝0V）参数符号最小典型最大单位测试条件逻辑电源电压VDD-5.5-V-高电平输入电压VIH0.7VDD-VDDV-低电平输入电压VIL0-0.3VDDV-输出端口耐压VOUT24V电气参数（如无特殊说明，TA＝−20～＋70℃，VDD＝4.5～5.5V，VSS＝0V）参数符号最小典型最大单位测试条件低电平输出电流IOL1-17-mAR，G，B（VR悬空）低电平输出电流Idout10--mAVO＝0.4V，DOUT输入电流II--±1µAVI＝VDD/VSS输出管脚电流Isink3540mA高电平输入电压VIH0.7VDD-VDIN，SET低电平输入电压VIL--0.3VDDVDIN，SET滞后电压VH-0.35-VDIN，SET动态电流损耗IDDdyn无负载1mA消耗功率PD（Ta=25℃）250mW热阻值Rth(j-a)80190℃/W开关特性（如无特殊说明，TA＝−20～＋70℃，VDD＝4.5～5.5V，VSS＝0V）参数符号最小典型最大单位测试条件振荡频率FOSC1-800-kHz-12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2＝15pF，DIN→DOUT，RL＝10kΩ下降时间tTHZ--120μsCL＝300pF，OUTR/OUTG/OUTB数据传输率FMAX800--Kbps占空比50%输入电容CI--15pF-功能说明芯片采用单线通讯方式，采用归零码的方式发送信号。芯片在上电复位以后，接受DIN端打来的数据，接受够96bit后，DO端口开始转发数据，供下一个芯片提供输入数据。在转发之前，DO口一直拉低。此时芯片将不接受新的数据，芯片OUTR、OUTG、OUTB三个PWM输出口根据接受到的96bit数据，发出相应的不同占空比的信号，该信号周期在0.6ms左右。如果DIN端输入信号为RESET信号，芯片将接收到的数据送显示，芯片将在该信号结束后重新接受新的数据，在接受完开始的96bit数据后，通过DO口转发数据，芯片在没有接受到RESET码前，OUTR、OUTG、OUTB管脚原输出保持不变，当接受到24µs以上低电平RESET码后，芯片将刚才接收到的96bitPWM数据脉宽输出到OUTR、OUTG、OUTB引脚上。1）芯片级联方法2）数据传输注：其中D1为MCU端发送的数据，D2、D3、D4为级联电路自动整形转发的数据。3）96bit数据结构12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2注：高位先发，按照RGB的顺序发送数据4）时序波形图5）下表800K模式时间(芯片内部再生信号标准)：名称描述典型值误差范围T0H0码，高电平时间0.4µs±40nsT1H1码，高电平时间0.8µs±80nsT0L0码，低电平时间0.85µsT1L1码，低电平时间0.45µsTresetReset码，低电平时间》24us注：1.IC主要根据高电平时间判断0码和1码,IC收到高电平的前30ns不计（特为防干扰设计）。高电平时间0.55us,IC判断为0码,高电平时间0.69uS,判断为“1”码.”0”码和“1”码的低电平代表此码结束，准备接收下一数据码。2.低电平复位时间最小为8µs，最高为24us,IC在收到大于8us小于24us的低电平信号时都可能认为是RESET码，所以一帧数据传输过程中不要中断超过8µs，否则可能会被IC认为是reset码。但在8µs之内，控制器可以进行其他操作。同时控制器发reset码时不要低于24us，以保证所有IC都能确认为reset码3.控制器输出码形周期务必要大于1.25us，控制器码形请参照下表发送，可保证有较大的传输数据变形空间6）控制器建议值名称描述典型值12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2码，高电平时间0.4µsT1H1码，高电平时间0.9µsT0L0码，低电平时间》0.85µsT1L1码，低电平时间》0.35µsT“0”码或“1”码周期》1.25µsTresetReset码，低电平时间》24µs恒流曲线UCS2912恒流特性优异，通道间甚至芯片间的电流差异极小。(1):通道间的最大电流误差小于±3℅，而芯片间的最大电流误差小于±6℅。(2):当负载端电压发生变化时，UCS2912输出电流不受影响，如下图所示(3):如下图UCS2912输出端口的电流Iout与加在端口上的电压Vds曲线关系可知，Iout电流越小，在恒流状态下需要的Vds也越小。UCS2912IOUT与VDS关系02468101214161800.10.20.30.40.50.60.70.80.911.11.21.31.41.51.61.71.81.92VDS(V)IOUT(mA)12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2．电源电压5V，带单颗LED采用恒流方式可以在电压不断下降的同时达到亮度及色温保持不变的理想效果。2．电源电压12V，每路串3颗LED的应用图12V供电时建议在IC的信号输入及输出端各串一个68的电阻防止带电拔插或电源和信号线反接等情况下损坏IC输入及输出端。12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2．电源电压24V，控制4～6串LED灯的应用24V供电时建议在IC的信号输入及输出端各串一个120的电阻防止带电拔插或电源和信号线错接等情况下损坏IC输入及输出端。稳压特性UCS2912可以配置成6～24V电压供电，电源与地之间的104P电容尽量靠近IC本体，并且回路最近，但根据输入电压不同，应配置不同的电源电阻R，该阻值列表如下：电源电压建议电源接口与VDD间连接电阻5V100欧12V1K24V3KIC的最大工作电流范围:1~20mA。实际使用时设定IC的工作电流范围：1~10mA，工作电流设定越大，信号驱动能力越强，拉线可以越长，但会增加一定功耗。以上表中24V，串联电阻阻值3k为例计算IC的工作电流。其计算公式如下：Idd=(VCC-5.5)/R1即Idd=(24-5.5)/3k=0.0061A(6.1mA)分压电阻UCS2912芯片OUT输出端口上的电阻可以根据其串接的LED数来自行调节，经电阻和LED灯串接降压后，OUT端口处的电压应不超过4V，这样能降低芯片的功耗，减少发热量。UCS2912输出端能保持恒流是依靠IC输出端（OUTRGB）电压能随电源电压变化或负载变化进行自动调节，以保持输出电流不变。UCS2912输出端电压的自动调节是有一定范围的，最低可到(0.6V/17mA,1.5V/35mA），最高调节上限没有多大限制，但会受IC最大功耗PD的限制。UCS2912PD为400mW.长时间较大功耗工作时不要超过250mW，否则可能导致IC损坏1.以应用图36珠串联应用时，端口(OUTRGB)电流设定17mA,端口(OUTRGB)电压设计取值4V为例，先说明IC端口功耗情况(3通道同时输出，亮白光)OUTR端口功耗：17mA*4V=68mW12通道LED恒流驱动电路UCS2912联芯科微电子ver2.2端口功耗：17mA*4V=68mWOUTB端口功耗：17mA*4V=68mW合计：204mW未超过IC最大功耗。正常画面功耗一般不超过全白光的2/3以下分压电阻的取值计算：Rr=(24V-4V-6*1.9V)/17mA=505电源电压24V，6串，红灯开启电压以1.9V计Rg=(24V-4V-6*3.1V)/17mA=82电源电压24V，6串，绿灯开启电压以3.1V计Rb=(24V-4V-6*3.1V)/17mA=82电源电压24V，6串，蓝灯开启电压以3.1V计在此种情况下，电源电压由24V下跌3.4V（4V-0.6V）至20.6V时还能保持恒流状态。UCS2912分压电阻选值表电源电压灯珠数目分压电阻（欧姆）封装类型12伏1串（17mA）R-360B,G-300R,G,B—08052串（17mA）R-240B,G-110R,G,B—08053串（17mA）R-220080524伏4串R-750B,G-470R，G,B-12065串R-620B,G-270R-1206,B,G—08056串R-510B,G-82R-1206,B,G—0805注：上表2组并联情况下分压电阻取值以每组LED各串一分压电阻为前提应用注意事项IC能正常和稳定的工作与正确的应用息息相关，正确良好的外围元件和产品设计是IC稳定工作的基础。基于以上出发点，建议客户在生产过程中严格按照以下建议进行，以保证产品的稳定可靠。1．在级联应用时，点与点之间有效共地才能保证信号正常传输。2．应用在点光源时，最好采用2芯（24V正，24V负）+2芯（D，GND）的连接方式。若采用单4芯头连接时，务必注意4芯头中24V+和数据线D都在一个接头里，要避免防水头密封不良漏水（或安装时未插紧）或防水头非对位强行接插，否则可能会烧毁IC。3．24V供电时每个IC的DIN输入及DOUT输出都务必串接120欧以上的保护电阻,并且电阻位置应最靠近IC输入输出端。12V供电时信号输入输出端务必各串接51欧以上电阻。4．UCS2912VDD端内置稳压管，不用再加78L05，但要注意的是，在24V（24V供电时）及VDD端之间务必要串接一个电阻，此电阻取值范围在3.8K至4.2K之间（务必不要太大或太小），电阻功率选1/4W即可12V供电时电阻选1.2K—1.5K。5．应用UCS2912在画板时要注意信号地（GND）线，地线应尽量画粗，过细的地线可能会引起信号传输不稳定，出现抖动等非正常现象。6．在板上布线时，可能产生较高电压的走线（如24V电源