单线LED调光芯片的设计与实现

单线LED调光芯片的设计与实现

1.引言

LED以其使用时间长、大视角、高亮度、色彩斑斓等特点而在近年来迅速的发展，它是继白炽灯、高强度放电灯、荧光灯之后第四代新能源。LED属于P/N结型半导体，它作为一种固态冷光源，与传统光源相比，具有耗电量小、环保、安全可靠、体积小的优点。为了加强节能减排的目，所以各种类型的LED驱动器中加上调光的功能是大势所趋。通常，LED驱动器的调光方式有3种：可控硅调光、模拟调光、PWM（脉宽调制）调光。每种调光方式都有其优点及局限性。为了便于数字信号控制，本芯片主要采用脉宽调制（PWM）来调光。脉冲宽度调制（PWM）就是脉冲调制方法中的一种，是指工作频率恒定（即工作周期不变），通过改变功率开关管导通时间或截止时间来改变占空比。占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率，通过占空比的调整使输出电压稳定的方式。广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换及LED照明等许多领域中。 2.芯片结构框图

图1所示为该调光芯片的结构框图，其中SDI用于接收数据，SDO用于数据的向后传输，振荡器为芯片提供时钟晶振，VLED为芯片提供电源，LDO为一线性稳压器，数字控制单元包括decode模块、PWM模块，OUTR、OUTG、OUTB为芯片的三个输出端，用于颜色显示。

3.芯片的工作原理

本芯片采用单线通讯方式传输数据，采用归零码的方式发送信号。系统在上电以后，SDI接收从控制器传输来的数据流，该数据流为基于归零码的二进制数据，当每个芯片接收36bit后，SDO输出口开始转发数据，为下一个芯片提供输入数据。RGB是工业界的一种颜色标准，是通过红（R）、绿（G）、蓝（B）三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色。

系统OUTR、OUTG、OUTB三个PWM输出端经过数字控制单元，每通道接收到12bit

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