TLC5941恒流源驱动.docVIP

TLC5941恒流驱动 TLC5941 1.1 芯片特性 TLC5941共有28个引脚，是一个16通道的LED恒流驱动器，能够同时驱动16个LED，每通道最大驱动能力80mA，每个通道通过亮度寄存器PWM方式进行4096级亮度控制另外，每个通道LED的驱动电路由内部6位的点校正寄存器的值进行64级控制，而且驱动电流的最大值可通过片外电阻设定。 ???TLC5941的所有内部数据寄存器，亮度寄存器，点校正寄存器和错误状态信息都是通过串行接口存取的，最大串行时钟率为30MHz。 图1-TLC5941引脚图 MODE(模式信号)Mode=0是亮度信号输入模式，Mode=1点校正信号输入模式。SCLK（串行时钟）SOUT:串行数据输出SIN:串行数据输入XLAT：数据锁存，在XLAT的上升沿，如果Mode=0，串行移位寄存器锁存到亮度控制寄存器控制亮度PWM输出，如果Mode=1，串行移位寄存器锁存到点校正控制寄存器，控制电流的输出。Ω，由公式 (1) 其中V(EREF)=1.24V，R（IREF）就是原理图中的R1，可以由此算出Imax≈30.04mA， (2) 输出电流I(out)由Imax和DCn的值决定。如当DC= 6b111111时，即DCn=63时，Iout=Imax=30mA,当DC=6’b011111时，DC=31，Iout= 15mA左右。这是理论值，下面就实际测试一下。 测得的R18两端的电压波形如下图所示： 图5- DC=6’b111111时的电压波形 通道4是电流流过22Ω前的电压，通道3是流过后的电压，它们的差值为第三个波形的数值，可以估计电压在0.7V左右。由此算出Iout1=0.7V/22Ω≈31.8mA与30.04mA基本吻合。 图6-DC=6’b011111时的电压波形 即DC=31,以同样的方法算出电阻两端的电压应该为DC=63时的一半左右，正如图中电压波形所示，此时电压正是DC=63时的一半。 结论：DC的值能决定输出各通道恒流电流值的大小。 实验二：在DC不变，改变负载，测试电流是否恒流。 在此实验一的基础上，在通道一上并联两个LED灯时，可以观察到电流没有变化，并联三个LED灯时电压形波也没有变化。当串联两个LED灯时，由于LED灯电压不够，使得LED没有亮，虽然电阻两端电压有变化，但是压降很小，所以当加大V(led)的电压时，使得两个LED都亮时，可以看到电流也是恒流的，即计算出来的电流值与由DC值计算出来的电流是一样的。另外，在不同通道输入的DC值相同时，而串联的电阻值不一样时，计算出来的电流值是也是一样的。 结论：改变负载，不会影响输出电流。 实验三：当DC不变，改变LED灯的电压V(led)，测试电流是否恒流。 当改变V(led)从3V~8V的范围内，输出电流几乎不变，即与DC值计算出来的输出电流值一样；小于3V或者大于8V时，电流的大小就不是由DC值计算出来的电流大小，此时再变电压值时，电流会改变，即不再恒流。 结论：改变电压，在一定范围内恒流。 综上所述：芯片在一定条件下能够恒流。 恒流条件包括最大输出电流必须大于5mA以上，输出电压在2V以上。其输出电流与输出电压的关系如图7所示。 图7输出电压与输出电流 探索性实验： 实验四： 测试能否提高GS值的刷新频率。 根据数据手册上的时序图可知：每个通道更新GS数据输出的时间是由BLANK和GSCLK来决定，GSCLK的时钟能否从4096减少到1024，相应的BLANK也相应地改变，观察芯片是否能正常工作。 图8 BLANK与GSCLK时序 由于在具体芯片应用中不需要太大的灰度级，而GS数据的刷新时间要求在60us左右，在时钟频度25M时，4096个时钟则需要164us左右，所以刷新时间不能满足要求，故需要减少GSCLK时钟为1024产生一个BLANK信号。图9是示波器显示的测试电阻上的电压波图。 图9电压波形 实验时，用到两个通道，第一个通道的GS数据为1024，第二个通道的GS数据为512，可以观测到后者的占空比正好是前者的一半。GS数据的刷新时间从图中也可以观察到是40us。芯片也能正常工作，测试效果良好。 结论：能够提高GS值的刷新频率。 实验五：按照时序初始化完GS寄存器与DC寄存器后，如果不要求GS与DC再改变，在不再向寄存器中写入数据的情况下，测试其输出电流值与占空比能否保持正确。 在下载完程序后，观察到LED已经点亮，而测试电流与占空比都正确的情况下，把其它信号线都接低电平，而只留BLANK与GSCLK信号来控制，其电流输出不变。所以结论是GS寄存器与DC寄存器在不掉电的情况下可以保持数据，控制电流的输出，而