TLC5941恒流源驱动

《TLC5941恒流源驱动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、TLC5941恒流驱动1.TLC59411.1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12位亮度寄存器的值以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级电源控制，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，最大串行时钟速率为30MHz。1.2管脚功

2、能图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）：串行数据移入内部寄存器的时钟上，高电平采样。SOUT:串行数据输出，可以输出一内部的一些信息数据。SIN:串行数据输入，由SCLK控制时钟速率。XLAT：数据锁存，在XLAT的上升沿，如果Mode=0，串行移位寄存器的数据锁存到亮度控制寄存器，控制亮度PWM输出，如果Mode=1，串行移位寄存器的数据锁存到点校正控制寄存器，控制电流大小的输出。GSCLK：PWM控制

3、的参考时钟。BLANK：当BLANK=1时，关闭所以的输出管脚，即不输出电流，GS计数器复位；当BLAN=0时，输出电流由PWM控制。XERR：错误输出，漏极开路，当有输出管脚有开路或者有LED有过热时，XERR拉低。IREF：连接参考电阻，可以由此电阻控制最大输出电流。TEST：测试管脚，接VCC。OUT0~OUT15：恒流输出引脚。GAN：地脚。VCC：电源，3V~5.5V。2.工作原理每到一个SCLK的上升沿，则从SIN管脚琐存一个数据到输入串行移位寄存器，当所有数据都输入完了，XLAT的高电

4、平把所有输进来的数据导入到内部寄存器中。串行输入的数据是96位还是192位是由MODE来控制的，当MODE=1时，则是进入DC模式，即需要输入6*16=96个bits，当MODE=0时，则是进入GS模式，即需要输入12*16=192个bits。图2-串行数据输入时序图灰度级PWM循环开始于BLANK的下降沿。当计数器计到4097时，则产生一个中断信号，使BLANK信号产生一个脉冲信号。其中DC的值控制恒流源恒流的值，即图2中16个LEDout通道的高电平的值（电流大小），DC为6位的，所以I(out

5、)={I(max)*DCn}/63,DCn为0~63,n=0to15；而GS控制输出恒流时间的占空比，即在4096个时钟中，输出恒流的时间占GS数据个时钟，就可把亮度分为4096个灰度级。用公式Brightnessin%=（GSn/4095）*100,其中GSn为0~4095，n表示16个通道，取值为0~15。SCLK和GSCLK的最大频率为30MHz，SCLK上升沿采样。在GS模式下，当XLAT为高电平，则数据从输入移位寄存器琐存到GS寄存器中，在DC模式下，当XLAT为高电平，则数据从输入移位寄

6、存器琐存到DC寄存器中。当XLAT为低电平，则在GS或者DC寄存器中的数据保持不变。3.硬件实现由FPGA来控制TLC5941。其中的各种控制信号由FPGA内部逻辑产生。其中输入的sys_clk是50M的时钟信号，输出的GSCLK是5M，BLANK信号如上图所示，即每4096个GSCLK产生一个BLANK脉冲。图3-RTL级视图图3中data_gen模块产生串行数据，led_top模块把由data_gen产生的串行数据按照一定的时序要求发送给恒流芯片，来驱动LED灯。在芯片正常工作的情况下做一些测试

7、。4.芯片测试验证性实验一：测试串行输入DC的值是否能相应改变各通道输出电流的值。图4-原理图图中R1=1.3K，R18=R19=22Ω，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=6'b111111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

8、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