應(yīng)用背景

中小尺寸、中高密度的LED點陣，既能實現(xiàn)文字、圖案、動畫與律動效果，又能兼顧成本、功耗與安裝靈活，成為各類場景輕量化視覺呈現(xiàn)的優(yōu)選方案。

應(yīng)用領(lǐng)域

室內(nèi)LED顯示屏、車載廣告顯示屏、智能軟屏、智能氛圍燈墻、舞臺矩陣燈、滾動字幕屏等。

簡介

中微愛芯深耕LED顯示驅(qū)動領(lǐng)域，針對千顆級LED燈陣場景，提供多種成熟方案。以下為五款核心產(chǎn)品及其典型應(yīng)用架構(gòu)。

1）AiP33632：8*16共陽極恒流LED驅(qū)動控制芯片，提供8通道陽極公共輸出端和16通道陰極恒流輸出，SEG端口最大電流為40mA，多顆可級聯(lián)。

2）AiP3368：16通道高精度恒流LED驅(qū)動芯片，OUT端口最大輸出電流為45mA，多顆可級聯(lián)。

3）AiP3358：8路行掃描控制芯片，提供8個高電平有效的功率輸出端口，單個輸出端口的最大驅(qū)動電流為2A，可兩顆級聯(lián)。

4）AiP33648LS：帶低功耗模式的IIC接?共陰極32段9位恒流LED驅(qū)動芯片，SEG端口最大電流為45mA，支持四種從機地址。

5）AiP33664：IIC接?共陰極的恒流LED驅(qū)動芯片，點陣大小可選擇，最大支持43段9位，SEG端口最大電流為45mA，支持四種從機地址。

上述芯片可靈活組合，設(shè)計千顆級LED燈陣時，需重點關(guān)注COM/GRID驅(qū)動能力、單個SEG端口峰值與平均電流（直接影響亮度），以及軟件通信控制方式。

方案一：三顆AiP33632級聯(lián)

1）實現(xiàn)方式：三顆AiP33632級聯(lián)，共有24個COM、48個SEG，可驅(qū)動控制24*48=1152顆LED燈。原理圖設(shè)計見圖1。

2）硬件要點：COM端口導通電阻約0.6Ω（VDD=5V，Iload=1.2A），會分掉一部分電壓；每個COM最多控制48個SEG。推薦REXT=600Ω，SEG輸出電流約30mA，此時單個SEG的平均電流理論值約1.25mA。

3）軟件要點：在軟件刷新控制方面，推薦的畫面刷新時間在12ms以下；假設(shè)每幀畫面數(shù)據(jù)已設(shè)定好，MCU只負責發(fā)送數(shù)據(jù)，每幀畫面需要發(fā)送24組數(shù)據(jù)，控制發(fā)送一組數(shù)據(jù)的時間在0.25ms以下，發(fā)送間隔0.5ms。

4）優(yōu)勢：芯片級聯(lián)，占用IO口少（僅4個），三顆芯片即可實現(xiàn)1152顆LED驅(qū)動，適用于桌面顯示類產(chǎn)品。

方案二：兩顆AiP33632+兩顆AiP3368

1）實現(xiàn)方式：兩顆AiP33632級聯(lián)+兩顆AiP3368，共有16個COM、64個SEG，可驅(qū)動控制16*64=1024顆LED燈，原理圖設(shè)計見圖2。

2）硬件要點：考慮到COM端口存在導通電阻（約為0.6R（VDD=5V，Iload=1.2A），會分掉一部分電壓，以及每個COM最多控制64個SEG，推薦REXT為750Ω，SEG輸出電流約為24mA，此時單個SEG的平均電流理論上為1.5mA。

3）軟件要點：在軟件刷新控制方面，推薦的畫面刷新時間在12ms以下；假設(shè)每幀畫面數(shù)據(jù)已設(shè)定好，MCU只負責發(fā)送數(shù)據(jù)，每幀畫面需要發(fā)送16組數(shù)據(jù)，發(fā)送一組數(shù)據(jù)的時間控制在0.375ms以下，發(fā)送間隔0.75ms。

4）優(yōu)勢：芯片級聯(lián)，IO口占用少；相對于方案一，成本略有優(yōu)勢。

方案三：兩顆AiP3358+四顆AiP3368

1）實現(xiàn)方式：兩顆AiP3358級聯(lián)作為COM陽極行驅(qū)動，四顆AiP3368級聯(lián)作為SEG陰極列驅(qū)動，共有16個COM、64個SEG，可驅(qū)動控制16*64=1024顆LED燈，原理圖設(shè)計見圖3。

2）硬件要點：考慮到COM端口的最大驅(qū)動電流為2A，以及每個COM最多控制64個SEG，推薦REXT為600Ω，SEG輸出電流約為30mA，此時單個SEG的平均電流理論上為1.8mA。

3）軟件要點：在軟件刷新控制方面，推薦的畫面刷新時間在12ms以下；假設(shè)每幀畫面數(shù)據(jù)已設(shè)定好，MCU只負責發(fā)送數(shù)據(jù)，每幀畫面需要發(fā)送16組數(shù)據(jù)，發(fā)送一組數(shù)據(jù)的時間在0.375ms以下，發(fā)送間隔0.75ms。

4）優(yōu)勢：常見的實現(xiàn)方案，成本低，點陣配置靈活；適用于大屏點陣。

方案四：四顆AiP33648LS

1）實現(xiàn)方式：每顆AiP33648LS可控制9*32=288顆LED燈，四顆即可控制4*288=1152顆，每顆LED均可單獨256級調(diào)光，原理圖設(shè)計見圖4。

2）硬件要點：SEG端口設(shè)置電流為45mA時，單顆的平均電流為5mA左右。

3）軟件要點：在軟件刷新控制方面，AiP33628LS內(nèi)置DDRAM，因此只需發(fā)送數(shù)據(jù)即可，每幀畫面數(shù)據(jù)建議在10ms內(nèi)發(fā)送完成，因此IIC通信時鐘頻率建議在1MHz。

4）優(yōu)勢：標準IIC通信接口；占用的IO口資源最少；待機功耗＜1uA；LED亮度高；支持單燈PWM調(diào)光；顯示效果豐富細膩。

方案五：三顆AiP33664

1）實現(xiàn)方式：每顆AiP33664可控制9*43=387顆LED燈，三顆即可控制3*387=1161顆，每顆LED均可進行256級調(diào)光，原理圖設(shè)計見圖5。

2）硬件要點：SEG端口設(shè)置電流為45mA時，單顆的平均電流為5mA左右。

3）軟件要點：在軟件刷新控制方面，AiP33664內(nèi)置DDRAM，因此只需發(fā)送數(shù)據(jù)即可，每幀畫面數(shù)據(jù)建議在10ms內(nèi)發(fā)送完成，因此IIC通信時鐘頻率建議在1MHz。

4）優(yōu)勢：標準IIC通信接口；占用的IO口資源最少；LED亮度高；支持單燈PWM調(diào)光；顯示效果豐富細膩。

上述五種方案，如果每幀畫面數(shù)據(jù)需要MCU進行計算處理，推薦使用32位MCU作為主控；如果方案上有多顆MCU，推薦其中的一顆MCU（8位單片機即可）專門用于刷新；如果所有需要顯示的畫面數(shù)據(jù)已經(jīng)計算存儲，使用8位單片機即可。前三種方案，推薦使用定時器進行定時刷新，數(shù)據(jù)傳輸過程應(yīng)盡量縮短，并設(shè)置為最高優(yōu)先級，防止數(shù)據(jù)發(fā)送期間導致的閃屏。

方案應(yīng)用圖

圖1 三顆AiP33632

圖2 兩顆AiP33632+2顆AiP3368

圖3 兩顆AiP3358+四顆AiP3368

圖4 四顆AiP33648LS

圖5 三顆AiP33664

結(jié)語

上述五種千顆級LED燈陣方案，兼顧不同應(yīng)用場景與設(shè)計需求。若追求高性價比，可選擇方案一、二、三；若追求豐富顯示效果與細膩調(diào)光表現(xiàn)，方案四、五則更為適合。中微愛芯提供完整的LED驅(qū)動顯示方案，具備高性能、低開發(fā)成本的優(yōu)勢，助力客戶快速實現(xiàn)多樣化視覺應(yīng)用。

如需了解更多產(chǎn)品方案資訊，請聯(lián)系我司授權(quán)代理商或銷售工程師。

關(guān)于中微愛芯

無錫中微愛芯電子有限公司成立于2004年，是一家以集成電路設(shè)計、測試、方案開發(fā)、銷售和服務(wù)為主的高新技術(shù)企業(yè)，是工信部認定的集成電路設(shè)計企業(yè)，是國家鼓勵的重點集成電路設(shè)計企業(yè)。產(chǎn)品已形成MCU、LCD顯示、LED顯示、通用邏輯、信號鏈、馬達&柵驅(qū)動、功率器件、電源、音響、遙控器、通信、配套等多個系列幾千款產(chǎn)品，覆蓋消費電子、網(wǎng)通產(chǎn)品、工業(yè)設(shè)備、新能源、汽車電子等多個領(lǐng)域。