如何利用MAX7219-、7221驅(qū)動(dòng)更高的電壓或電流

1、3/3如何利用MAX7219 / 7221驅(qū)動(dòng)更高的電壓或電流摘要：放大MAX7219和MAX7221串行接口LED驅(qū)動(dòng)器電流和電壓驅(qū)動(dòng)能力的技術(shù)。MAX7219 / 7221是一個(gè)8位，7段共陰極多路LED顯示驅(qū)動(dòng)器，在4V至5.5V電源下工作時(shí)，可驅(qū)動(dòng)高達(dá)40mA的段電流。本應(yīng)用筆記討論了MAX7219 / 7221如何與外部驅(qū)動(dòng)晶體管配合使用，以用于需要更高峰值段電流和/或更高驅(qū)動(dòng)電壓的應(yīng)用。MAX7219 / 7221無法通過5V電源直接驅(qū)動(dòng)每節(jié)使用三個(gè)或三個(gè)以上LED管芯的LED，因?yàn)榇嬖诙鄠€(gè)LED壓降。圖1至圖4所示的驅(qū)動(dòng)器將工作在4V至5V的MAX7219 / 7221與共陽極顯

2、示器相連接，該共陽極顯示器以比MAX7219 / 7221可提供的更高的段電流和/或驅(qū)動(dòng)電壓工作。需要八個(gè)實(shí)例的低電流陰極列驅(qū)動(dòng)器和八個(gè)實(shí)例的高電流陽極數(shù)字驅(qū)動(dòng)器。MAX7219 / 7221的PWM數(shù)字強(qiáng)度控制仍然可以使用。但是，峰值段電流現(xiàn)在由與LED陰極串聯(lián)的外部限流電阻設(shè)置，而不是由電阻RSET設(shè)置。要使用這些驅(qū)動(dòng)器，請(qǐng)選擇R1（參見圖4）以根據(jù)驅(qū)動(dòng)器電源電壓Vdriver設(shè)置所需的峰值LED段電流ISEG。LED正向壓降VLED：IPEAK=（V驅(qū)動(dòng)器-VLED-VCE（sat）Q1）/（R1 + RDS（on）Q2）A在段電流ISEG下對(duì)Q1進(jìn)行速率，在數(shù)字電流ISEG下對(duì)Q2進(jìn)行

3、速率，這是ISEG的8倍。請(qǐng)注意，顯示器必須是共陽極（CA）類型，才能與此處所述的驅(qū)動(dòng)器連接；MAX7219 / 7221直接驅(qū)動(dòng)共陰極（CC）顯示，但這些外部驅(qū)動(dòng)器會(huì)反轉(zhuǎn)數(shù)字/段驅(qū)動(dòng)極性。數(shù)字驅(qū)動(dòng)器MAX7219 / 7221的數(shù)字驅(qū)動(dòng)輸出是電源開關(guān)，它們一次變?yōu)榈碗娖接行б源蜷_一個(gè)數(shù)字，而關(guān)斷則為高阻抗。這里建議使用三種替代的數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路。最簡(jiǎn)單的電路（圖1）適合需要大于40mA的分段電流的應(yīng)用，但仍可以使用4V-5V MAX7219 / 7221電源電壓來驅(qū)動(dòng)LED。低電平有效的MAX7219 / 7221數(shù)字驅(qū)動(dòng)輸出直接驅(qū)動(dòng)邏輯電平PFET Q2。當(dāng)數(shù)字輸出為高阻抗時(shí)，電阻R3將Q2關(guān)

4、斷。電源V驅(qū)動(dòng)器與MAX7219 / 7221使用相同的電源。圖1.電流在驅(qū)動(dòng)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器的同時(shí)保持低壓LED電源。圖2的電路包括一個(gè)電平轉(zhuǎn)換器，以允許使用高于5V的電源電壓來驅(qū)動(dòng)LED。Q3用作公共基極電流開關(guān)，并在數(shù)字驅(qū)動(dòng)器輸出為低電平時(shí)吸收由電阻器R2設(shè)置的集電極電流（使用Vcascode= 5V約為5mA）。反過來，該電流在R3的1k兩端產(chǎn)生約5V的電壓，從而為邏輯電平PFET Q2提供一致的柵極驅(qū)動(dòng)，而與電源V驅(qū)動(dòng)器的波動(dòng)無關(guān)。但是請(qǐng)注意，Q3的集電極不得低于其發(fā)射極以上的VCE（sat）Q3，后者要低于Vcascode的VBE。圖2.使用10V或更高的LED電源為數(shù)字驅(qū)動(dòng)器升壓的電流

5、。作為R3的下降5V，10V左右這個(gè)地方的下限為供應(yīng)在VDRIVER如果V級(jí)聯(lián)設(shè)置為5V。選擇5V作為Vcascode的方便電壓，因?yàn)樗芸赡苁荕AX7219 / 7221的電源。但是，只需通過齊納二極管降低5V電源，即可將Vcascode設(shè)置為較低的電壓，例如2V（圖3）。只需一個(gè)齊納二極管即可為所有數(shù)字驅(qū)動(dòng)器供電。圖3.使用低于10V的LED電源對(duì)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行升壓的電流。段驅(qū)動(dòng)MAX7219 / 7221段驅(qū)動(dòng)輸出為電流源，驅(qū)動(dòng)由連接至MAX7219 / 7221ISET引腳的電阻RSET設(shè)定的恒定電流。最大段電流為40mA。為了驅(qū)動(dòng)更高的段電流，需要使用外部晶體管和段電流限制電阻（圖4）。通過正確設(shè)置MAX7219 / 7221段驅(qū)動(dòng)電流源，段驅(qū)動(dòng)開關(guān)Q1不需要基極限流電阻。可以使用RSET將Q1硬