DM164 – 24-канальний драйвер світлодіодів

В статті наведені параметри мікросхеми 24-канального драйвера світлодіодів DM164, що випускається компанією SiTI.

В. Охрименко

Загальні відомості

Випускана компанією SiTI (Silicon Touch Technology Inc.) мікросхема DM164 — 24-канальний драйвер світлодіодів . Цю мікросхему можна використовувати для модуляції яскравості світіння комірок світлодіодних кольорових екранів (наприклад, малоформатного світлодіодного дисплея) тощо.

Структурна схема мікросхеми DM164 наведена на рис. 1. 24 вихідних канали (IOUT0…IOUT23) розділені на три групи (умовно — RGB) по вісім каналів у кожній. Максимальний струм у діапазоні від 5 до 90 мА у кожній групі каналів (R, G і B) задається трьома зовнішніми резисторами (відповідно REXT_R, REXT_G і REXT_B) і визначається таким співвідношенням: ILED MAX (мА) = 64 . Максимальна напруга на світлодіодах 17 В. Напруга живлення мікросхеми 3.3…5.0 В. У DM164 передбачена можливість видачі аварійного сигналу (ALARM) у разі обриву або замикання в колі живлення світлодіодів, а також при підвищенні температури корпусу вище допустимої.

Опис роботи драйвера DM164

Цифрові дані в мікросхему записуються в послідовному форматі. Максимальна тактова частота сигналу стробування даних (DCK) при напрузі живлення 3.3 В становить 30 МГц, при напрузі 5.0 В — 35 МГц. Дані подаються на вхід DIN (див. рис. 1) і записуються в зсувний регістр по наростаючому або спадаючому фронту сигналу DCK залежно від логічного рівня сигналу на вході DCKPH. Для перетворення даних з послідовного формату в паралельний у мікросхемі DM164 є два зсувних регістри типу FIFO (192- і 384-розрядні) та регістри-засувки для запам’ятовування стану зсувних регістрів. Перезапис даних із зсувного регістра в регістри-засувки здійснюється сигналом на вході LTH. У мікросхемі DM164 передбачено два режими роботи: D&G і GD. У режимі D&G дані записуються в 192-розрядний зсувний регістр, у режимі GD — у 384-розрядний регістр. Перемикання режимів роботи здійснюється логічним сигналом, що подається на вхід MSEL. Виходи GCKO, LTHO, DCKO, DOUT використовуються при каскадному включенні мікросхем DM164.

Режим D&G

У режимі D&G вихідний струм по каналах кожної з трьох груп можна регулювати шляхом запису 8-розрядного коду в зсувний регістр. Ці дані передаються в три вбудовані 8-розрядні ЦАП (Global B 8-bit DA, Global G 8-bit DA і Global R 8-bit DA). Крім того, у мікросхемі DM164 є можливість регулювати рівень яскравості кожного з 24 світлодіодів шляхом зміни струму через кожен із світлодіодів. Для регулювання струму по кожному з каналів використовуються відповідні вбудовані 7-розрядні ЦАП (Dot Correction 7-bit DA). У режимі D&G для запису коду керування яскравістю кожного з 24 світлодіодів використовується 192-розрядний зсувний регістр (3×8 + 24×7 = 192 розряди).

Режим GD

У режимі GD модуляція рівня яскравості кожного світлодіода здійснюється за рахунок зміни тривалості світіння світлодіодів, а для формування по кожному з каналів відповідних імпульсів використовуються вбудовані ШІМ-генератори. Для регулювання яскравості світлодіодів у мікросхемі міститься 16-розрядний лічильник (16-bit counter) і 16-розрядні ШІМ-генератори (16-bit PWM Generator). У цьому режимі роботи по кожному з 24 каналів можна отримати 65 536 градацій яскравості. Лічильник тактується сигналом GCK. Максимальна частота тактування лічильника при напрузі живлення 3.3 В становить 36 МГц, при цьому частота регенерації дорівнює 550 Гц. При напрузі 5.0 В максимальна частота тактування — 40 МГц, а частота регенерації — 610 Гц. У режимі GD для запису коду керування яскравістю кожного з 24 світлодіодів використовується 384-розрядний зсувний регістр (24×16 = 384 розряди).

Аварійний захист і теплові характеристики

У разі обриву або замикання в колі живлення світлодіодів, а також при збільшенні температури корпусу вище 130 °С формується аварійний сигнал (ALARM = 0). У цьому випадку для зниження температури кристала слід вжити заходів щодо охолодження мікросхеми: зменшити вихідний струм і/або увімкнути примусовий обдув. При підвищенні температури кристала до 170 °С мікросхема автоматично відключається (режим Shutdown). Після того, як температура знизиться нижче 130 °С, мікросхема переходить у попередній режим роботи і на виході ALARM встановлюється рівень логічної «1».

Мікросхеми DM164 виготовляються за технологією КМОН і випускаються в корпусі LQFP-48 (розмірами 9.0×9.0 мм) або QFN-48 (7.0×7.0 мм). Максимально допустима розсіювана потужність при температурі 25 °С становить відповідно 4.0 (для корпусу типу QFN-48) і 2.16 Вт (LQFP-48). Залежність допустимої розсіюваної потужності від типу корпусу та температури навколишнього середовища наведена на рис. 2.

Приклад каскадного включення

На рис. 3 наведено приклад схеми каскадного (послідовного) включення кількох мікросхем DM164 .

Більш детальну інформацію про мікросхеми драйверів світлодіодів, що випускаються компанією SiTI, можна знайти в мережі Інтернет за адресою: www.siti.com.tw або на фірмі VD MAIS — офіційному дистриб’юторі компанії SiTI в Україні.