此参考设计是一款2 x 2cm RGB LED动画解决方案,适用于使用LP5523和MSP430FR2111器件的电池供电应用,例如电子烟、智能手表、VR/AR耳机及眼镜、可穿戴相机、智能ID标签、鼠标、手机等。 图1. 方案实物 方案特点 LP5523器件是一款LED驱动器,采用DSBGA封装,带有可编程控制引擎。LP5523为必须安装在非常小的PCB中的应用提供生动的照明模式。该设计使用有限MCU资源实现了全部动画功能。 图2. 电路原理图 本设计的输入电压为2.7-5.5V,输出电流17.5mA/ch,可驱动三个17.5 mA/channel模块。主要特征如下: 运行预设照明模式时的最小MCU负载 通过LP5523引擎控制降低了系统电流消耗 待机模式下的静态电流低 全面的诊断和保护 2cm²小印刷电路板尺寸设计 工作原理 接通电源后,MSP430FR2111开始为LP5523写入引擎码,然后进入省电模式。后者是一个9通道RGB驱动器,带有内部程序存储器和充电泵,可以恒流模式驱动3个RGB LED模块,独立运行各种照明图案。 图3. LED驱动器(上)及LED负载板(下)电路图 MSP430FR2111 MCU在3x3mm封装内集成了一个10位模数转换器(ADC)、EEPROM功能性、比较器、实时时钟、增强型计时器、内部振荡器,适合低功耗感测应用,例如入门级的烟感器、充电宝、冷链管理的信号采集等应用。 之所以成本降下来,因为存储容量降低到2kB,同时省去了TIA(低泄漏跨阻放大器)功能。另外的特点是方便更新以往的设计,一般的MCU有Flash或SRAM等存储器,FRAM一个就可搞定,这样凭借统一存储器,再加上经简化的软件维护和能够采用C语言编写代码的可移植性,避免了汇编语言并加快了上市时间。 BOM表 包括LED驱动器LP5523和芯片MSP430FR2111在内,方案BOM表共17个电子元器件。 图4. BOM表 PCB布线时,电容器应尽量靠近LP5523器件,以减小电流环路。MSP430FR2111的外围元件也尽量靠近MCU引脚,避免较长的走线,以免引入额外的寄生电容、寄生电感和信号阻抗。