特性描述

FZH12（深圳市方中禾科技）是12通道LED（發(fā)光二極管）驅(qū)動(dòng)控制專(zhuān)用電路，內(nèi)部集成有MCU數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED高壓驅(qū)動(dòng)等電路。通過(guò)外圍 MCU控制實(shí)現(xiàn)該芯片的單獨(dú)輝度、級(jí)聯(lián)控制實(shí)現(xiàn)全彩LED點(diǎn)陣發(fā)光控制。本產(chǎn)品性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠。

功能特點(diǎn)

?采用高壓功率CMOS工藝

?輸出端口耐壓24V

? VDD內(nèi)部集成5V穩(wěn)壓管

?芯片VDD外接串聯(lián)電阻，電壓支持6～24V輸入

?輝度調(diào)節(jié)電路,256級(jí)輝度可調(diào),低亮度時(shí)等效1024級(jí)

?單線串行級(jí)聯(lián)接口

?振蕩方式：內(nèi)置RC振蕩并根據(jù)數(shù)據(jù)線上信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘同步，在接收完本單元的數(shù)據(jù)后能自

動(dòng)將后續(xù)數(shù)據(jù)整形后通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端發(fā)送至下級(jí),信號(hào)不隨級(jí)聯(lián)變遠(yuǎn)而出現(xiàn)失真或衰減

?內(nèi)置上電復(fù)位電路

? PWM控制端能夠?qū)崿F(xiàn)256級(jí)調(diào)節(jié)，掃描頻率不低于400Hz

?能通過(guò)一根信號(hào)線完成數(shù)據(jù)的接收與解碼

?當(dāng)刷新速率為30幀/s時(shí)，級(jí)聯(lián)點(diǎn)數(shù)不小于1080點(diǎn)

?數(shù)據(jù)發(fā)送速度為800Kbps

?封裝形式：SOP16、DIP16

外部應(yīng)用框圖

適用領(lǐng)域：全彩LED。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

管腳信息

輸出及輸入等效電路

管腳功能

在干燥季節(jié)或者干燥使用環(huán)境內(nèi)，容易產(chǎn)生大量靜電，靜電放電可能會(huì)損壞集成電路，建議采取一切適 當(dāng)?shù)募呻娐奉A(yù)防處理措施，不正當(dāng)?shù)牟僮骱秃附?，可能?huì)造成 ESD損壞或者性能下降， 芯片無(wú)法正常工作。

絕對(duì)最大額定值范圍

（1）以上表中這些等級(jí)，芯片在長(zhǎng)時(shí)間使用條件下，可能造成器件永久性傷害，降低器件的可靠性。我們不建議在 其它任何條件下，芯片超過(guò)這些極限參數(shù)工作。

（2）所有電壓值均相對(duì)于系統(tǒng)地測(cè)試。

推薦工作條件范圍

（在-40℃~+85℃下,GND=0V）除非另有說(shuō)明

電氣特性

（在 VCC=4.5V~6.5V和-40℃~+85℃下，典型值 VCC=5V和 TA=+25℃）除非另有說(shuō)明

開(kāi)關(guān)特性

（在 VCC=4.5V~6.5V和-40℃~+85℃下，典型值 VCC=5V和 TA=+25℃）除非另有說(shuō)明

功能描敘

芯片采用單線通訊方式，采用歸零碼的方式發(fā)送信號(hào)。芯片在上電復(fù)位以后，接收DIN端打來(lái)的 數(shù)據(jù)，接收夠4組24bit后，DO端口開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，為下一個(gè)芯片提供輸入數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)發(fā)之前，DOUT口一直拉低。此時(shí)芯片將不接收新的數(shù)據(jù)，芯片4組OUTR、OUTG、OUTB輸出口根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)， 發(fā)出相應(yīng)的不同占空比的信號(hào)，該信號(hào)周期為1.3ms。如果DIN端輸入信號(hào)為RESET信號(hào)，芯片將接 收到的數(shù)據(jù)送顯示，芯片將在該信號(hào)結(jié)束后重新接收新的數(shù)據(jù)，在接收完開(kāi)始的4組24bit數(shù)據(jù)后，通過(guò)DOUT口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

芯片采用自動(dòng)整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，完全可以避免遠(yuǎn)距離傳輸較多點(diǎn)數(shù)時(shí)的信號(hào)衰減和失真，使得該 芯片的級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)不受信號(hào)傳輸?shù)南拗疲瑑H僅受限于刷屏速度之要求。

96bit的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

高位先發(fā)，按照RGB的順序發(fā)送數(shù)據(jù)。

高速模式時(shí)間

注意：高速模式下發(fā)送 1碼或 0碼的周期時(shí)間為 1.25us（頻率 800KHz）。字節(jié)之間的低電平時(shí)間不 要超過(guò) 8us，否則芯片會(huì)復(fù)位，復(fù)位后又重新接收數(shù)據(jù)，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。

時(shí)序圖

數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)

其中D1為控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，D2、D3、D4為級(jí)聯(lián)FZH12轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)

芯片級(jí)聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸并轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程：控制器發(fā)來(lái)數(shù)據(jù)（D1）， 當(dāng)芯片1接收完第一96bit，芯片1

還沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)（D2），接著控制器繼續(xù)發(fā)來(lái)數(shù)據(jù)，芯片1再接收第二96bit，由于芯片1已經(jīng)存有了 第一96bit，因此，芯片1通過(guò)DO把第二96bit轉(zhuǎn)發(fā)出去,芯片2接收芯片1轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)（D2），此時(shí)， 芯片2還沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)（D3）；控制器繼續(xù)發(fā)來(lái)數(shù)據(jù),芯片1又把接收到的第三96bit轉(zhuǎn)發(fā)到芯片2，由 于芯片2也已經(jīng)存有一個(gè)96bit，所以，芯片2又把第三96bit轉(zhuǎn)發(fā)（D3）,芯片3接收到第三96bit，此 時(shí)如果控制器發(fā)送一個(gè)大于15us的RESET低電平信號(hào)，所有芯片就會(huì)復(fù)位并把各自接收到的24bit數(shù) 據(jù)解碼后控制RGB端口輸出，完成一個(gè)數(shù)據(jù)刷新周期，芯片又回到接收準(zhǔn)備狀態(tài)。

應(yīng)用信息

1、如何計(jì)算數(shù)據(jù)刷新速率

數(shù)據(jù)刷新時(shí)間是根據(jù)一個(gè)系統(tǒng)中級(jí)聯(lián)了多少像素點(diǎn)來(lái)計(jì)算的，一組 RGB通常為一個(gè)像素，一個(gè) FZH12芯片控制四個(gè)像素點(diǎn)。例如，當(dāng)刷新速度為 30幀/秒時(shí)，芯片所能控制的點(diǎn)數(shù)計(jì)算方法為：

（1）30幀/秒相當(dāng)于每幀占用的時(shí)間為 t1=1S÷30=0.033333S=33333μS；

（2）1個(gè)數(shù)據(jù) Bit位周期為 1.25μS，而每個(gè)像素點(diǎn)應(yīng)接收的數(shù)據(jù)為 24個(gè) Bit位，故傳輸每個(gè)像 素點(diǎn)所需時(shí)間為： t2=24x1.25μS=30μS。

（3）所能控制的點(diǎn)數(shù)為：N=t1/t2=33333μS÷30μS=1111點(diǎn)。

根據(jù)上述計(jì)算所得點(diǎn)數(shù)，再去掉芯片及導(dǎo)線傳輸延時(shí)，保守結(jié)論為：當(dāng)刷新速度為30幀/秒時(shí)， 級(jí)聯(lián)控制1024個(gè)像素點(diǎn)（256片F(xiàn)ZH12級(jí)聯(lián)）不會(huì)有任何閃爍。

以下是級(jí)聯(lián)點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)最高數(shù)據(jù)刷新率表格：

如果系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)刷新率要求不高，則對(duì)級(jí)聯(lián)像素點(diǎn)數(shù)量無(wú)要求，只要供電正常，理論上可用

FZH12無(wú)限級(jí)聯(lián)。

2、應(yīng)用電路和電源配置

R1~R12 的阻值可根據(jù) OUT端口串接的 LED個(gè)數(shù)來(lái)自行調(diào)節(jié)，RI與 RO建議接 100~200歐姆電 阻，作信號(hào)隔離用，防止下一級(jí)芯片損壞后對(duì)上一級(jí)造成影響。

FZH12 可以配置成 6～24V電壓供電，但根據(jù)輸入電壓不同，應(yīng)配置不同的電源電阻，該阻值列表如下：

3、使用FZH12擴(kuò)流

在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要驅(qū)動(dòng)大功率或更多的 LED燈，為了得到更大的驅(qū)動(dòng)電流，可以按如下 方法進(jìn)行擴(kuò)流使用，根據(jù) LED燈的功率選擇適合的 PNP三極管或 P溝道 MOS管（場(chǎng)效應(yīng)管）。

封裝示意圖

SOP16

DIP16：

審核編輯 黃宇