恩智浦PCA9685PW/Q900-118 LED驱动器简介

恩智浦半导体（NXP Semiconductors）生产的PCA9685PW/Q900-118是一款高性能的16通道PWM（脉宽调制）LED驱动器。其广泛应用于需要多通道独立控制LED亮度的场合，如RGB LED照明、LCD背光、LED显示屏等。

中文描述： LED驱动器,12位PWM,AEC-Q100,16输出,2.3 V至5.5 V输入,25 MHz,400 mA输出,TSSOP-20

英文描述： LED Driver 10000uA Supply Current Automotive 28-Pin TSSOP T/R

PCA9685PW/Q900-118中文参数

PCA9685PW/Q900-118概述

PCA9685PW/Q900,118是I?C总线控制的16通道LED控制器，针对红色/绿色/蓝色/琥珀色(RGBA)彩色背光应用进行了优化。每个LED输出都有其自己的12位分辨率(4096步)的固定频率独立PWM控制器，该控制器以典型频率(从24Hz至1526Hz)的可编程频率工作，占空比可在0%至100%之间调节，以允许将LED设置为特定的亮度值。所有输出均设置为相同的PWM频率。

每个LED输出可以关闭或打开(无PWM控制)或设置为其各自的PWM控制器值。LED输出驱动器被编程为在5 V时具有25 mA电流吸收能力的漏极开路，或者在5 V时具有25 mA吸收电流和10 mA电源能力的图腾柱。PCA9685的电源电压范围为2.3 V至5.5 V，输入和输出可承受5.5V。LED可以直接连接到LED输出(高达25 mA，5.5 V)，也可以通过外部驱动器和最少数量的分立组件进行控制，以用于更大电流或更高电压的LED。

PCA9685属于新的快速模式增强(Fm+)系列。Fm+器件可提供更高的频率(最高1 MHz)和更密集的总线操作(最高4000 pF)。

工作原理

PCA9685PW/Q900-118的核心是一个16通道的PWM控制器，每个通道都有12位分辨率的PWM控制信号。这意味着可以生成从0到4095的任意占空比，能够精确控制LED的亮度。

基本工作流程如下：

1. PWM信号生成：通过内部的时钟和计数器，PCA9685PW/Q900-118生成PWM信号。每个PWM周期分为4096个时间单位（12位），计数器在这些时间单位内从0计数到4095。

2. 占空比设定：每个通道的PWM占空比由两个寄存器设定：ON寄存器和OFF寄存器。ON寄存器定义信号从低变高的时间点，OFF寄存器定义信号从高变低的时间点。

3. 信号输出：根据计数器的值和ON/OFF寄存器的设定，驱动器输出相应的PWM信号，从而控制LED的亮度。

特点

PCA9685PW/Q900-118具有以下显著特点：

1. 多通道独立控制：拥有16个独立控制通道，每个通道都可以单独设置PWM信号，占空比可调。

2. 高分辨率：12位的PWM控制，能够提供精确的亮度调节。

3. 时钟输入：可以使用内部时钟（默认25MHz）或者外部时钟信号，灵活性高。

4. I2C接口：通过I2C总线进行数据传输，支持多达62个设备的级联，从而控制992个LED。

5. 低功耗模式：支持休眠模式，降低功耗，适合节能应用。

6. 双电源供电：VDD和VCC分别为逻辑电源和LED电源，提供了设计上的灵活性。

7. 过热保护和欠压锁定：提高了系统的可靠性和耐用性。

应用

PCA9685PW/Q900-118广泛应用于各种需要多通道LED控制的场景，具体应用包括：

1. RGB LED照明：通过控制RGB三色LED的亮度，可以实现各种颜色的混合，广泛应用于装饰照明、舞台灯光等。

2. LCD背光：在液晶显示屏背光控制中，通过调节LED亮度，实现屏幕亮度的精细控制，提升用户体验。

3. LED显示屏：大规模LED显示屏需要精确控制每个像素点的亮度，PCA9685PW/Q900-118能够提供多通道和高分辨率的控制。

4. 建筑照明：用于建筑外观和内部照明的控制，能够实现动态照明效果。

5. 工业控制：在工业自动化中，用于状态指示灯和信号灯的控制。

6. 消费电子：在家用电器、玩具等消费电子产品中，用于指示灯和装饰灯的控制。

参数

以下是PCA9685PW/Q900-118的主要技术参数：

• 通道数：16

• PWM分辨率：12位（0-4095）

• 工作电压：

• 逻辑电源（VDD）：2.3V至5.5V

• LED电源（VCC）：2.3V至5.5V

• 时钟频率：内部时钟频率为25MHz，支持外部时钟输入

• I2C地址：6位可编程地址，共支持62个设备级联

• I2C接口速度：最高1MHz的快速模式

• 输出驱动电流：最大25mA

• 工作温度范围：-40℃至+85℃

• 封装类型：TSSOP-28

• 休眠电流：最大为1µA

封装与引脚配置

PCA9685PW/Q900-118采用TSSOP-28封装，封装尺寸小巧，便于PCB设计。以下是主要引脚的功能：

• VDD和VCC：分别为逻辑和LED供电电源引脚。

• SCL和SDA：I2C总线的时钟和数据引脚。

• OE：输出使能引脚，高电平时输出禁用。

• EXTCLK：外部时钟输入引脚。

• LEDn：16个PWM输出引脚，用于连接LED。

总结

恩智浦PCA9685PW/Q900-118是一款功能强大、灵活性高的多通道PWM LED驱动器。它的高分辨率、多通道独立控制、I2C接口、低功耗模式和多种保护机制，使其在各种应用场景中得到了广泛应用。通过了解其工作原理、特点、应用和技术参数，设计者可以充分利用该器件，实现高效的LED亮度控制和复杂的照明效果。