256階灰度調(diào)節(jié)的LED智能型燈光控制系統(tǒng).ppt

1、256階灰度調(diào)節(jié)的LED智能型燈光控制系統(tǒng),WS2803一般性描述,WS2803是一個(gè)恒定電流輸出的LED驅(qū)動(dòng)器，主要用于室內(nèi)外LED顯示屏，走字屏和LED裝飾照明系統(tǒng)。它非常適合應(yīng)用于需要級(jí)聯(lián)的場(chǎng)合，比如顯示屏，走字屏和LED護(hù)欄燈管等應(yīng)用。WS2803具有18個(gè)輸出通道，每個(gè)通道均能輸出高達(dá)30mA恒定電流。芯片內(nèi)部包含144位串行移位寄存器，數(shù)據(jù)鎖存器，帶隙基準(zhǔn)源，內(nèi)部振蕩器和高壓可編程恒定電流輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)。,輸入的串行數(shù)據(jù)在時(shí)鐘信號(hào)CKI的上升沿打入芯片內(nèi)的移位寄存器，當(dāng)數(shù)據(jù)輸入完成后，芯片自動(dòng)根據(jù)輸入的灰度數(shù)據(jù)來(lái)輸出PWM恒定電流。數(shù)據(jù)和時(shí)鐘輸出緩沖器被設(shè)計(jì)來(lái)用于串接其它的WS2803

2、芯片。WS2803的恒定輸出電流可以通過(guò)在IREF引腳接一個(gè)到地的電阻來(lái)設(shè)定。 WS2803內(nèi)建過(guò)溫保護(hù)功能，當(dāng)芯片內(nèi)部溫度達(dá)到150時(shí)候，芯片能夠自動(dòng)關(guān)斷輸出，此后芯片溫度會(huì)下降，當(dāng)溫度降至125時(shí)候，WS2803的輸出會(huì)使能。 WS2803提供SOP-28和DIP-28兩種封裝，其使用溫度范圍為-4085,Fig1.a SOP-28package,Fig1.b DIP-28 package,主要應(yīng)用特點(diǎn).,18位恒定電流輸出。 輸出電流不隨驅(qū)動(dòng)級(jí)輸出電壓改變而改變。 芯片工作電壓3.35.5V。 具有能承受高達(dá)40V輸出電壓的輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)。 8位 PWM灰度控制，單通道能獨(dú)立顯示256級(jí)灰度

3、。 2.5KHz灰度數(shù)據(jù)刷新頻率。 極為精確的輸出電流精度：,在同一芯片內(nèi)通道與通道之間的精度為: 2 %； 輸出電流在不同芯片之間精度為: 4%； 最高輸入數(shù)據(jù)時(shí)鐘頻率高達(dá) 25MHz. 具備free run 能力，在灰度數(shù)據(jù)寫后芯片能根據(jù)灰度數(shù)據(jù)而自動(dòng)調(diào)整輸出，而不需再做其它的控制。 輸出通道間的交錯(cuò)時(shí)間延遲。 Schmitt觸發(fā)器輸入。 具有過(guò)溫保護(hù)。,負(fù)載供電電壓,WS2803所設(shè)計(jì)的VDS操作范圍為0.85V，考慮到芯片封裝的散熱效率的顯示，VDS可以升高，但是必須要保證PD(ACT)PD(MAX),，當(dāng)VLED=24V時(shí) and VDS=VLED-VF,，VLED為負(fù)載供電電壓，在

4、實(shí)際應(yīng)用中最好將VLED設(shè)定在滿足輸出驅(qū)動(dòng)要求的最低電壓。在有必要時(shí)，需要在芯片的外部添加一個(gè)分壓器，產(chǎn)生一個(gè)壓降VDROP來(lái)避免過(guò)多的功率消耗在芯片上，該分壓器應(yīng)該滿足VDS=(VLED-VF)-VDROP 如圖所示，電阻和齊納二極管都可以用來(lái)降低WS2803的功耗。,恒定電流輸出,在LED顯示屏和裝飾照明應(yīng)用中，WS2803能夠提供一個(gè)幾乎不隨輸出電壓改變而改變的輸出電流，這主要得益于以下幾個(gè)原因： 1) 采用先進(jìn)的電路結(jié)構(gòu)，使得輸出電流的匹配精度高，片內(nèi)最大電流偏差為2%，而片間最大電流偏差為4%。 2) 輸出級(jí)電路結(jié)構(gòu)先進(jìn)，當(dāng)輸出電壓高于內(nèi)部電路的飽和電壓時(shí)，WS2803的輸出電流與輸

5、出電壓的關(guān)系，幾乎是一條平整的直線，具有非常好的線性調(diào)整率，使得輸出電流幾乎與輸出電壓無(wú)關(guān)。,調(diào)整輸出電流,WS2803中每一個(gè)通道的恒流輸出電流都可以由一個(gè)外接的電阻, REXT,來(lái)設(shè)定，可以根據(jù)下列公式計(jì)算輸出電流： I(OUT)=V(REXT)/R(EXT)*22 其中, REXT 為從REXT接到地的電阻阻值, VREXT是REXT pin 腳的電壓，VREXT=1.26V. 在REXT 引腳接一個(gè)1.26Kohm到地的電阻就可以將WS2803的恒定電流輸出設(shè)定在22mA。REXT=1.5K時(shí)，IOUT=18.6mA,WS2803芯片的消耗功率(PD),WS2803芯片所消耗的最大功率

6、由PD(max)=(Tj-Ta)/Rth(j-a)決定，當(dāng)所有18個(gè)輸出通道均開啟的時(shí)候，芯片中實(shí)際消耗的功率為。因此，為了保證PD(act)PD(MAX)，最大驅(qū)動(dòng)電流與占空比的關(guān)系為I(OUT)=(Tj Ta/Rth(j a)*Icc*Vcc)/Vds/Duty/18。當(dāng)使用環(huán)境溫度上升時(shí)，芯片消耗的最大功率為PD(MAX)=(Tj-Ta)/Rth(j-a)，當(dāng)使用環(huán)境溫度上升時(shí)，芯片所允許消耗的最大功率將降低。,WS2803灰度控制數(shù)據(jù)格式,WS2803灰度控制數(shù)據(jù)幀由18個(gè)灰度數(shù)據(jù)字構(gòu)成，每個(gè)數(shù)據(jù)字由8bit灰度數(shù)據(jù)位組成，總共144bit。8bit的灰度數(shù)據(jù)以很輕松的實(shí)現(xiàn)256級(jí)的LED灰度控制。 在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中，首先被讀入到芯片的是數(shù)據(jù)幀信號(hào)位，然后是OUT0通道的MSB，最后讀取的數(shù)據(jù)是OUT17通道的LSB。,WS2803的驅(qū)動(dòng)級(jí)聯(lián)應(yīng)用,WS2803集成了具有強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力的推挽輸出級(jí)，通過(guò)級(jí)聯(lián)能將信號(hào)傳輸很長(zhǎng)的距離，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，在2MHz的時(shí)鐘頻率下，WS2803的信號(hào)傳送能力可達(dá)8米。此時(shí)，為了防止信號(hào)的反射，有必要在數(shù)據(jù)的輸入輸出端串接一個(gè)50左右的電阻，以保證傳輸線的阻抗匹配，避免信號(hào)反射。,WS2803主要應(yīng)用工程效果欣賞,主要應(yīng)