強化されたLEDドライバーソリューション：完全に構成可能なスマート16 LEDライトソースドライバー

LED1642GWは、STの次世代LEDアレイドライバーであり、一連の完全に構成可能な革新的な機能を追加しながら、元の24ピン標準パッケージを保持し、実際のアプリケーションで外部抵抗器のみを必要とします。


新しい組み込み機能により、システム設計により柔軟性が高まり、ユーザーにさまざまな構成オプションを提供します：ローカル調光、グローバル電流規制、スイッチング時間設定、チャンネル間シーケンシャル遅延、高度なLED障害検出レポート、自動エネルギー節約特許技術、シリアルデータ、クロック再同期化他の多くの機能。


LED1642GWは、図1に示すアプリケーション領域のノイズリダクション要件を満たすように設計されており、ユーザーはシリアルインターフェイスを介して出力チャネルのスイッチング速度を設定できます。合計4つの速度が利用可能で、時間の設定範囲は30NS-270NSです。チャネル出力遅延の組み合わせにより、スイッチ時間設定により、ユーザーはアプリケーションを簡単に調整し、EMI干渉を効果的に減らし、電圧の安定性を最大化できます。出力チャネルがオフに設定され、最初のチャネル伝導コマンドを受信した後にモジュールが自動的に目覚めると、自動省電力節約および省エネイノベーション機能は、ドライバーを自動的にオフにすることができます。


序文


私たちの日常生活におけるLEDの大規模な人気は、もはや新しいモバイルアプリケーション、広告標識、LCDテレビのバックライト、照明、自動車のLEDライトがどこにでもありません。 LEDランプの価格が低く、エネルギー効率が上昇しているため、機器メーカーは製品を再設計する力を提供します。各製品には、異なるLEDドライバーが必要です。


成熟したLEDドライバー市場では、サプライヤーは製品のパフォーマンス、信頼性、コスト構造を継続的に最適化する必要があります。高い要件と高コストの重要なプロジェクトの場合、真の差別化を達成し、同じレベルで最高のパフォーマンスを達成するためには、機能的な革新を巧妙に実現して、市場価格で付加価値を生み出す必要があります。


LED1642GW標準LEDドライバーは、優れたチャネル間出力電流マッチング（±3％）を備えており、各製品には業界で最小の動作電流があります。 LED1642GWには、高レベルの信頼性と堅牢性を確保するための自動車用グレードの品質証明書があります。 LED1642GWは、新しい市場の需要をインテリジェントに処理し、標準パッケージに多くの革新的な機能を統合して、ユーザーに業界の最高のイノベーションコスト比を提供します。
LED1642GW製品ブリーフ


LED1642GWは、LEDパネルとディスプレイパネル用にStmicroelectronicsによって設計された低電圧、低電力16ビットモノリシックシフトレジスタです。


LED1642GWは20V出力電圧を保証し、複数のLEDを直列に駆動できます。出力には16の規制電源があり、LEDを駆動するために3MA-36MAの定電流出力を提供します。ユーザーは、外部抵抗器を介して電流を設定し、2つの7ビット電流ゲインレジスタを持つ2つのサブレンジで電流を調整し、12/16ビットグレースケールコントローラーで各チャネルの輝度を調整できます。

スイッチング時間は、システムノイズを減らすのに役立つ4つの異なる値に設定できます。


LED1642GWは、オープン/ショート障害検出モードを提供し、Auto-ShutDownおよびAuto-On関数（オプション）は、外部介入なしでパワーを保存します。熱管理関数は、出力が過熱したときにドライブを過熱してシャットダウンするときにアラームします（170°C）。


シリアルインターフェイスの高周波クロック（最大30 MHz）により、この製品は高速データ送信に適しています。オプションの段階的な出力遅延は、特にオプションのSDO同期機能が役立つデイジーチェーン構成で、インラッシュ電流を減らすために使用されます。電源電圧は3Vから5.5Vの範囲です。


LED1642GW特性


LED 1642GWの複数の関数は、構成レジスタを介して有効にできます。各機能を以下に簡単に説明します。


制御と現在の範囲を獲得します


ドライバーの出力電流は、R-ExtピンとGNDピンの間に接続された外部抵抗器によって設定できます。同時に、レジスタ固有のビットを構成することにより、現在の値を変更できます。内部ゲインと範囲の調整に基づいて、製品は電流を36MAまたは3MAに引き上げることができます。したがって、図2に示すように、ハードウェアの変更を避けるために外部抵抗値を変更せずに出力電流を変更できます。この機能は、グローバルアナログ調光にも使用でき、ドライバー出力DCを設定して、導かれた。


エラー検出


モニターを通常の動作に終了し、ドライブのすべてのチャネルをオンにして、障害チェックプロセスを実行してLEDライトまたは表示障害を見つけます。たとえば、オープンまたはショートされたLEDを見つけて、それがどこにあるかを判断して、ディスプレイ検査を簡素化できます。

自動電源をオフして目を覚まします


この機能は、すべての出力チャネルがオフになったときに消費電力を削減します。この機能は、レジスタを構成することでオンまたはオフにすることができます。すべてのチャネルのラッチデータが「0」（出力がオフ）の場合、自動電源オフ（AutOOFF）が開始されます。最初のラッチデータ文字列に、値が「1」である（少なくとも1つの出力がオンになっている）少なくとも1つのデータビットが含まれている場合、ドライブは再アクティブ化されます（ウェイクアップ）。この機能により、ディスプレイの消費電力が大幅に削減されます。これは、大画面ディスプレイアプリケーションで特に顕著です。


スイッチ時間を設定できます


設計の柔軟性をさらに向上させるために、電流発電機はスイッチング時間（出力電流波形）を設定できます。実際のアプリケーション要件によれば、設定レジスタ：30/20NS、100/40NS、140/80NS、180/150NSを使用して、スイッチ時間を4つの異なる値に設定できます。オプションの値は、TON（上流時間）とTOFF（ダウンフロー時間）です。この機能は、LED PWM操作中にEMIパフォーマンスを最適化します。


SDO遅延


通常の条件下では、SDOピンデータはクロック信号の立ち上がりエッジにシフトアウトされます。 （下の図では、信号（1）伝播遅延は約15 nsです）。 SDOピンデータは、クロック信号の下向きのエッジにシフトアウトされます（下の図では、信号（2）伝播遅延は約数ナノ秒です）。この機能は、構成レジスタを適切に設定することで有効になります。これは、データチャネルとクロックチャネルの遅​​延が欠落しているデイジーチェーン構成（ボードトレース）で特に役立ちます。 SDOレイテンシは、物理レイヤークロックとデータを同期するのが難しい場合の迅速なソリューションです。


段階的な出力遅延


段階的な出力遅延の本質は、すべての出力チャネルが同時にオンにならないように、現在の発電機を徐々にオンにすることです。言い換えれば、PWMコントローラーがドライバーチャネルをオンにすると、出力チャネルを同時に開始または断ち切ることができます。構成レジスタを設定することにより、ユーザーは2つの出力チャネル間でターンオン遅延を設定できます（2つの隣接チャネル間で10ns遅延、最初のチャネルと最後のチャネルの間で約150nsの遅延）。図4は、典型的な出力タイミングを示しています。


この機能により、大量のインラッシュ電流がドライバーに影響を与え、バイパスコンデンサの価値を減らし、EMI干渉を減らすのに役立ちます。


PWMカウンター設定と輝度レジスタ


各チャネルの明るさは、12/16ビットのPWMグレースケールの輝度を制御することで調整できます。輝度データは、SDIピンを介して16ビットシフトレジスタにロードされ、各出力チャネルにはシフトレジスタがあります。出力PWM信号は、輝度レジスタの内容を16ビットまたは12ビットカウンター（構成レジスタの選択）と比較することにより生成されます。カウンタークロックソースは、図5に示すようにPWCLKピンによって提供されます。



個別のPWMコントロール（ローカル調光）を使用することにより、各ドライブ出力のLED明るさを変更することができます（電流共有規制に相当します）が、動作点は実際の電流に関連しているため、色温度は同じままです。

温度マーク


製品には、内部温度が150°Cを超えるときにフラグステータスを提供する温度制御ロジック関数があります。温度が170°Cを超えて上昇し続けると、熱シャットダウン関数が作動し、電源アナログ端子をオフにしてドライブを保護します。ただし、デジタルインターフェイスは引き続き機能し、デイジーチェーンとデータ通信が機能していることを確認します。温度制御ステータス情報は、SDOピンを介して読み取ることができます。


LED1642GW評価ボード


STE VAL-ILL061V1は、LED1642GWドライバーのアプリケーションデモボードです。これは、STM32マイクロコントローラーとSPIインターフェイスに基づいて、ローカルの調光と診断を備えた高輝度RGB LEDアレイシステムボードです。 ST L7981 DC/DCコンバーターは、ボード全体に電力を供給します。デモボードは、3つのLEDドライバーと、全体的な輝度変動、ランダムカラー速度、色波、構成可能なアニメーション、エラー検出などの複数の照明機能とグラフィックス効果を提供するLED色温度レギュレーターを実装します。


結論は


LED1642GWは、さまざまなアプリケーションに適したLEDインテリジェントドライブ機能、高度なLED障害検出、省エネ管理機能を備えたSTの最新の設計柔軟なLEDアレイドライバーです。一連の評価キット（ハードウェアボードとソフトウェア開発ツール）により、ユーザーは拡張されたLEDドライバーソリューションを簡単かつ迅速に開発できます。