智能LED控制及接口方案

高亮度、高視覺沖擊力建筑物照明應(yīng)用的RGB LED像素驅(qū)動器

    某些旨在營造高視覺沖擊力效果的建筑物裝飾照明應(yīng)用使用高亮度的LED，要求LED驅(qū)動器能夠驅(qū)動高亮度的RGB LED，并且要具備高速接口，LED控制器從而支持高數(shù)據(jù)率并確保維持高數(shù)據(jù)完整性，還需要具備超低的壓降，從而提供更高的能效。

    安森美半導(dǎo)體適合這類應(yīng)用的LED驅(qū)動器包括的帶獨立電流控制功能的三通道恒流RGB LED像素驅(qū)動器CAT4103和CAT4109。其中，CAT4103為高端、多色彩、“智能”LED建筑物照明應(yīng)用而設(shè)計，具有高速串行接口，能支持達25 MHz的數(shù)據(jù)率，提供完全緩沖的數(shù)據(jù)輸出，確保在分布式(長距離)、菊花鏈型照明系統(tǒng)中維持最高的數(shù)據(jù)完整性。而CAT4109使用并行接口，每條通道具有專門的脈寬調(diào)制(PWM)控制，非常適合更常規(guī)的LED視覺效果應(yīng)用，如混色和建筑物重點照明。



圖2：安森美半導(dǎo)體CAT4103框圖、典型應(yīng)用電路圖及應(yīng)用示例

    CAT4103和CAT4109都支持每通道達175 mA的寬廣范圍LED恒流驅(qū)動，電流為60 mA時壓降電平至0.3 V ，確保在驅(qū)動長串LED時提供最高性能。這些驅(qū)動器每通道支持25 V的電壓電平，能夠以超過10瓦(W)的高亮度功率電平支持RGB像素。

    CAT4103和CAT4109是安森美半導(dǎo)體恒流低壓降驅(qū)動器(LDO™)產(chǎn)品線的兩款產(chǎn)品，這產(chǎn)品線還包括CAT4101和CAT4104等，其中，CAT4101提供高精度的1 A電流驅(qū)動能力，而CAT4104是一款四通道的恒流LED驅(qū)動器，適合通用及建筑物照明、汽車照明、LCD背光等應(yīng)用。

I2C指示器驅(qū)動器及端口擴展器

    市場上可以看到諸如由閃爍LED組成的廣告銷售標(biāo)牌和具備開/關(guān)LED指示器的各種消費或工業(yè)用設(shè)備，這些應(yīng)用需要能夠控制各個LED單獨導(dǎo)通/關(guān)閉或以某種頻率來閃爍的驅(qū)動方案，安森美半導(dǎo)體的16通道I2C LED指示器及端口擴展器CAT9532和CAT9552就是適合這類應(yīng)用的兩款產(chǎn)品。

    CAT9532和CAT9552提供16位并行輸入/輸出(I/O)端口擴展器，優(yōu)化用于LED調(diào)光控制，輸出能夠直接驅(qū)動并聯(lián)的16顆LED(每通道電流25 mA)，每個LED都可以單獨導(dǎo)通、關(guān)閉，或以兩種可編程速率中的一種來閃爍。兩款器件的I/O均可用作通用I/O(GPIO)，未被用于控制LED的端口能夠當(dāng)成普通端口來使用(參見圖3)。



圖3：CAT9552典型應(yīng)用電路圖

    這兩款器件適合于需要限制總線流量或清空總線主控定時器的I2C和SMBus應(yīng)用。兩款器件都包含內(nèi)部振蕩器和驅(qū)動LED輸出的兩個脈寬調(diào)制(PWM)信號，用戶可以設(shè)定每個獨立PWM信號的周期和占空比。CAT9532的可選可編程閃爍頻率范圍為0.593 Hz至152 Hz，CAT9552為0.172 Hz至44 Hz，兩款器件的占空比為0%至99.6%，適合的具體應(yīng)用包括背光、RGB混色、傳感器控制、電源開關(guān)/按鈕、報警系統(tǒng)、辦公設(shè)備、家電控制面板和銷售點(POS)顯示屏等。

總結(jié)：

    本文分析了常見的LED控制應(yīng)用及其對驅(qū)動/控制方案的基本要求，介紹了安森美半導(dǎo)體用于這些應(yīng)用的主要產(chǎn)品及其特點。而安森美半導(dǎo)體身為應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應(yīng)商，提供涵蓋1 至數(shù)百瓦功率范圍的LED照明驅(qū)動及PFC解決方案，適合包括本文所述LED控制應(yīng)用在內(nèi)的寬廣應(yīng)用范圍，而無論LED照明應(yīng)用采用的是AC-DC電源、DC-DC電源或是電池供電，并滿足客戶對低成本、高性價比、高能效的要求。