LPD6812

製造商

深圳市格亮城景觀照明有限公司

一、概述：
LPD6812是十二通道LED驅動控制專用電路，內部集成了帶隙基準、數字介面、PWM控制、高壓恆流驅動等電路，通過外圍電路控制可實現戶外大屏幕、護欄管、裝飾燈條等彩色發光系統。
二、特性：
1、十二路恆流驅動輸出，固定驅動電流17mA，輸出埠耐壓達40V
2、內置穩壓電路，通過串接電阻支持電壓5-40V工作
3、單線傳輸模式，數據速率可變，最高數據速率1.25MHz
4、內部波形再生機制，超強信號驅動能力，支持級聯長度超過1300點，任意兩點間距離可達10以上
5、內建雙振蕩電路，支持PREE-RUN模式，刷新頻率大於600Hz，獨特的寬冗余時序設計，便於低成本控制器編程設計
6、每個通道獨立的線性PWM灰度控制電路，實現真正1024級灰度
7、內置整體鎖存功能，每幀數據發完后10us自動鎖存，避免畫面前後不一致的現象
8、每個輸出通道依次30ns延遲，平抑電源系統尖峰現象
9、工業級設計，抗干擾性能較強
10、封裝形式：DIP16、SOP16
三、管腳圖：
LPD6812管腳示意圖
管腳說明：
信號名稱 信號功能解釋
SDI 串列數據輸入
SDO 串列數據經驅動級聯輸出
SET 速率設置端，懸空：1.25M,接VDD：600K
R1至R4，G1至G4，B1至B4 驅動輸出端，電流恆定17mA
VDD 電源，直接接電範圍在4.5至5.5V,高壓供電情況下必須串接一個降壓電阻，同是並接一個退耦電容到地（注1）
GND 地

 
注1：詳見後面的電路圖和電源配置述
極限參數：
參數 符號 範圍 單位
供電電壓 VCC 4.5至5.5 V
LED燈電壓 VLED 5至40 V
最大驅動電流 IOMAX 20 mA
功耗 PDMAX 600 mW
焊接溫度 TM 250(8s) 度
工作溫度 TOP 負40至正80 度
存儲溫度 TST 負65至正150 度

 
建議工作參數：
參數 符號 範圍 單位
供電電壓 VDD 5 V
輸入電壓 VIN 負0.4至VDD正0.4 V
數據時鐘頻率 FCLK 1.25 MHZ
高電平輸入電壓 VIH 0.7*VDD至VDD V
低電平輸入電壓 VIL 0至0.3*VDD V
功耗 PD <350 mW
工作溫度 TOP 負20至正60 度

 
開光參數：（T=25度，VCC=5V）
參數 符號 範圍 單位
數據速率 TDAT 0.1至1.25 MHZ
傳輸延時 TCAS 典型值：120 ns
PWM最小開啟寬度 TONMIN 1500 ns
輸入電容 CI 15 pF

 
四、應用描述：
LPD6812電路採用單線通訊方式級聯，數據採用歸零編碼方式，上電后從SDI管腳輸入數據，每個晶元有12路輸出（4組RGB），每路需要10位灰度數據，一共需要120位，每個數據位元組採用低位在前、高位在后的順序，輸入的數據滿120位后，開始通過SDO口轉發數據給下一級電路。
轉發的數據均經過內部的解碼和再生，所以串列傳輸時，級聯個數不易受信號畸變的影響，僅受數據速率和刷屏速率的限制，極限情況下，1.25M的數據可實現1250000/每點30位/每秒30幀=1388點的像素控制。
所有數據傳送完畢后，發晶元輸入超過10us的低電平，即觸發內部的自動鎖存機制，剛輸入的數據即被轉存到輸出PWM陳列，從而實現所有晶元的數據同時更新。
為了標識每幀的開始狀態，每次傳送數據幀前，需先給晶元輸入超過24us的低電平作為複位（RESET CODE），後面丙輸入的數據裝被自動的依次分配給各個晶元。

 
五、數據碼型描述：
 
注：SET端接VDD時上述表格中T0H至T1L的數值都要加倍（T0L和T1L最大值還是10000ns）,具T0H+T0L、T1H+T1L不得小於1600ns.
六、電源配置：
晶元VDD端串聯電阻后，可以用6-40V供電，同時VDD最好對地並一個0.1uF ~ 10uF的電容，且應盡量靠近IC，串聯電阻根據供電電壓選取不同的阻值。
切記不能將VDD直接接高於5V的電源。
供電電壓 串聯的電阻阻值R1（單位：歐姆，1/4W）
6V 100
12V 1K-3K
24V 3K-10K

注意：晶元本身耗電不到2mA，但如果晶元之間需要驅動較長的信號線，建議選取較低電阻值的電阻以便獲得便好的組聯性能。
 
七、典型應用電路：
    恆流驅動模式：
該模式適用於大多數護攔管應用，恆流時 I LED=17mA，（注意導通后輸出口的對地電壓V OUT必須大於1.4V才能進入恆流狀態），這裡LED燈串接電電阻，不能調整ILED的大小，主要用於分擔晶元耗散功率P D，提高工作穩定性。

 
電路設計時特別要注意耗散功率PD 不得超過最大值PDMAX：
PD=∑ILEDX 乘VOUTX+PIC（PIC為IC基本功耗，一般不超過25mW）
 
這裡強列建議串接電阻的設置應使晶元導通時在輸出口上的電壓VOUTX不要超過3.0V，因為此時進入全亮狀態的話，晶元的耗散功率將超過器件所能達到的極限，長時間的全亮運行可能導致晶元燒毀，一般設計應在2.5V以下比較安全。
八、級連信號的驅動和連接：
  考慮到晶元間的級連傳輸距離可能會很長的情況，DSO輸出設計了推挽式強驅動電路，經試驗可以驅動達10米以上的信號線，為保護晶元和防止信號反射具體應用時請串接一個33-100歐姆左右的電阻后再連到下一級，如果是護攔管上應用，只要保證在進管和出管的地方有保護電阻即可。
 
九、改善性台的硬體設計要點：
1、電源是整個系統運行的關鍵部分，電源供應的質量直接影響到晶元的工作穩定性和級聯傳輸能力，一般燈光系統中，IC的供電經常與LED燈供電共用或從LED燈電壓中穩壓而得，而LED燈的供電電壓由於傳輸線較應，其波動和雜訊是非常大的，即使經過一般的穩壓晶元都未必能得到比較乾淨的IC電源環境，從而容易導致控制晶元誤動作或影響傳達室輸距離，所以我們建議最好在燈供電源上分散式加適當容量的電容（注意：最好要加在防反接二級管之前，否則效果會大打折扣）。

 
2、如果燈與燈之間的距離較大，建議在數據輸入口前對地並接15pF-100pF的電容，可以起到抑制可以起到抑制長線雜訊的作用。

 
3、單點驅動晶元住住都是一個PCB上只有一個晶元，晶元的信號輸入輸出都以本身的地為參照電平，所以級聯傳輸時要保證地線也要逐級連接（即邏輯地必須逐級相連），包括兩串獨立/合併供電的燈串之間；給燈供電的LED地線由於流過跟隨燈的亮滅變化，其實際電位也是波動的，用些地線做羅輯地會給信號傳輸帶進干擾，直接導致閃爍或級聯長度不足（大燈點時尤其明顯）。

 
4、 如果不能辟免帶電焊接信號線，輸入輸出端的串接電阻最好不要省。

 
5、信號線（帶邏輯地）最好不要跟LED電源用同一組線束，保持適當距離以防止電源里的高頻成分耦合到信號中；較大跨度級聯時，信號線最好採用帶屏蔽的網線，每個雙絞對一個接地，一個接信號。