原创 48 输出 LED 驱动器为大众带来妙趣不尽的显示牌

 2015-2-13 14:53  840 14 14 分类: 电源/新能源

驱车行驶在城市的大街上时，环顾一下四周，您会看到越来越多的全色 LED 标牌及留言板出现在商店、饭店和办公大楼的外墙上。随着 LED 矩阵显示系统产量的快速增长，广告标牌现在可提供商店老板可承受的价格。为了支持这一需求，我们正在努力开发新技术，进一步优化可实现这些显示屏的 LED 驱动器。

今年年初，TI 推出了业界第一个 48 输出（48 通道）LED 标牌显示器驱动器产品系列。TLC5954、TLC5955 和 TLC5958 提供三个等级的集成度，支持不同程度的灵活性。

	TLC5954	TLC5955	TLC5958
说明	支持亮度控制的 48 通道 LED 驱动器	支持单点矫正和亮度控制的 48 通道、16 位 PWM 驱动器	具有 48kb SRAM 和预充电 FET 的 48 通道、16位 PWM 驱动器
集成度	低集成度	中等集成度	高集成度
注	利用软件提供高灵活性	中等灵活性	适用于高倍时分复用系统

那为什么需要 48 组输出呢？在当前的 LED 标牌市场，16 输出驱动器使用量最大。在 TI，TI TLC5920 就是一个实例。因此，具有 48 组输出的器件是普通 16 输出器件通道数的三倍，不过更多的输出将支持全色标牌应用中红、绿、蓝 (RGB) 三种颜色的 LED 灯。

在典型 LED 显示系统设计中，一个模块包含 16 × 16 个像素（参见“LED 标牌术语”）和 3 个实现驱动所需的 16 通道器件：

IC1：16 × 16，红
IC2：16 × 16，绿
IC3：16 × 16，蓝

在将 3 个 16 输出器件的使用与一个 48 输出器件进行对比时，明显的优势是后者具有更高的集成度，可将 PCB 上驱动器 IC 的数量减少 3 倍。这可简化 PCB 布局。

以下是采用 3 个 16 输出驱动器的普通 LED 布局与采用 1 个 48 输出驱动器的相同布局的比较。在每张图的上半部分有 256 (= 16 × 16) 个 RGB 3 合 1 LED 灯，相当于 768 个独立 LED 灯。使用 48 通道驱动器可显著简化设计，无需线路跨接。

3 个 16 通道 LED 驱动器 IC

单个 48 通道 LED 驱动器 IC

例如，我们可以看看采用 48 通道 TLC5958 的 TI Design。在本实例中，4 层电路板上有一个 64 × 64 像素的矩阵设计，它比以上实例大 16 倍，总共有 12,288 个 LED。

当您考虑在下一款设计中采用这些 48 通道驱动器时，这里提供的一些信息可帮助您为系统选择理想的器件。此外，您还可以观看视频《业界第一个 48 通道 LED 显示器驱动器系列》。

TLC5954 LED 驱动器使用最简单，不仅集成亮度控制功能，而且还可通过软件提供高度的灵活性。它没有集成 PWM 生成逻辑，但包含可直接控制输出级开关的长移位寄存器。要驱动 TLC5954，需要一款功能强大的处理器（FPGA、DSP 和／或 ASIC）向移位寄存器发送开关数据。TLC5954 的优势在于软件代码可通过处理器做您想做的任何事情。例如，您可实施复杂而精密的扩频 PWM 信号控制来避免或最小化 EMI 问题。

TLC5955 LED 驱动器在集成度和灵活性方面处于这 3 款器件的中间水平。该器件集成业经验证的 ES-PWM 控制，允许使用较低功耗处理器控制该驱动器。

48 通道 LED 显示器驱动器系列的第三款器件是高度集成的 TLC5958。它集成 48Kb RAM，支持高达 32 倍的时分复用控制。该多路复用技术可减少 PCB 上的驱动器 IC 数量。如果没有集成 RAM，就很难实现高质量视频输出影像，因为时间空挡太短。此外，TLC5958 还集成预充电 FET 和低灰阶增强功能，特别适合高倍时分复用显示系统。

我希望您在设计下一款标牌时试一试这些最新 48 通道驱动器。点击这里，了解 TI 所有 LED 显示器驱动器的相关信息。请将您的使用情况告诉我！

参考 EDN 中的以下三篇文章，了解如何从头开始设计 LED 显示系统：