TM3130

LED 恒流驱动专用电路 TM3130 特性描述 TM3130是8×4显示扫描模式单线通讯LED恒流驱动专用电路，内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、 扫描输出、恒流驱动等电路。通过MCU单根通讯线发送数据到芯片显存，节约MCU端口资源，操作简便。 适用于显示屏驱动或数码管驱动。本产品性能优良，质量可靠。 功能特点             采用高压功率CMOS工艺 SG端口恒流输出30mA VDD工作电压支持4.5～5.5V 8×4显示扫描模式 单线串行级联接口 内置RC振荡并根据数据线上信号进行时钟同步，在接收完本单元数据后能自动将后续数据整形 并通过数据输出端发送至下级,信号不随级联变远而出现失真或衰减 内置上电复位电路 通过一根信号线即可完成数据的接收与解码 数据发送速率800Kbps GR 端口扫描频率 2KHz 适用领域：显示屏驱动、数码管驱动等 封装形式：SOP16 内部结构框图 整形转发 DIN DO 串行解码 SG0 恒流驱动 SG7 VDD GR0 扫描输出 OSC GR3 GND 图1 管脚排列 VDD GR3 SG2 SG0 SG1 SG3 GR0 DO 1 16 2 15 3 14 4 13 Top View 5 12 6 11 7 10 8 9 GND GR2 SG4 SG6 SG7 SG5 GR1 DIN 图2 1 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0 LED 恒流驱动专用电路 TM3130 管脚功能 引脚名称 引脚序号 I/O 功能说明 VDD 1 -- 电源正 SG0～SG7 3～6，11～14 O 灌电流恒流驱动 GR0～GR4 7,10,15,2 O 拉电流扫描输出 GND 16 -- 电源地 DIN 9 I 数据输入 DO 8 O 数据输出 输入输出等效电路 VDD VDD DIN DO/SGn/GRn GND GND 图3 集成电路系静电敏感器件，在干燥季节或者干燥环境使用容易产生大量静电，静电放电可能 会损坏集成电路，天微电子建议采取一切适当的集成电路预防处理措施，不正当的操作和焊 接，可能会造成 ESD 损坏或者性能下降， 芯片无法正常工作。 极限参数 参数名称 参数符号 极限值 单位 逻辑电源电压 VDD +7.0 V 逻辑输入电压 Vih VDD + 0.5 V 功率损耗 PD 400 mW 工作温度 Topt -40 ～ +85 ℃ 储存温度 Tstg -55 ～ +150 ℃ 人体模式（HBM） 2000 V 机器模式（MM） 200 V ESD （1）以上表中这些等级，芯片在长时间使用条件下，可能造成器件永久性伤害，降低器件的可靠性。 我们不建议在其它任何条件下，芯片超过这些极限参数工作； （2）所有电压值均相对于系统地测试。 2 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0 LED 恒流驱动专用电路 TM3130 推荐工作条件 在-20℃～+85℃下测试，除非另有说明 TM3130 单位 参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 逻辑电源电压 VDD — 4.5 5 5.5 V 高电平输入电压 Vih — 0.7VDD — VDD V 低电平输入电压 Vil — 0 — 1.35 V 电气特性 在-20℃～+85℃下测试，除非另有说明 VDD = 4.5～5.5 V 参数名称 参数符号 SG 驱动灌电流 Isgh GR 驱动拉电流 Igrl DO 低电平输出电流 Idol SG 通道电流一致性 静态电流损耗 TM3130 单位 测试条件 最小值 典型值 最大值 29 30 31 mA 145 160 — mA Vdo = 0.4V 4 — — mA △Iolc SG0～SG7 — ±3 ±5 % IDDdyn 无负载 — — 5 mA SG0～SG7 Vsg = 2V GR0～GR3 Vds = 0.25V 开关特性 在-20℃～+85℃下测试，除非另有说明 VDD = 4.5～5.5 V TM3130 单位 参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 数据速率 Fosc — — 800 — GR通道扫描周期 Tgr — GR通道消隐时间 Tgroff — Tplz 传输延迟时间 Tpzl CL RL CL RL = = = = 15pF, 10KΩ 15pF, 10KΩ 500 3.5 KHz μs 6.5 μs — — 300 ns — — 100 ns 上升时间 Tzh CL = 300pF — — 100 ns 下降时间 Thz CL = 300pF — — 120 ns 输入电容 Ci — — — 15 pF 3 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0 LED 恒流驱动专用电路 TM3130 时序特性 参数名称 参数符号 输入0码，高电平时间 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 T0H 300 400 500 ns 输入1码，高电平时间 T1H 600 800 1000 ns 输出0码，高电平时间 T0H’ -- 400 -- ns 输出1码，高电平时间 T1H’ -- 800 -- ns 0码或1码的周期时间 T -- 1.25 -- μs Reset码，低电平时间 Treset -- 200 -- μs VDD=5.0V GND=0V 注意： 1、发送 0 码或 1 码的周期时间为 1.25μs（频率 800KHz），字节之间的低电平时间不要超过 45μs，否 则芯片可能复位，复位后又重新接收数据，无法实现数据正确传送； 2、0 码控制相应驱动端口关断，1 码控制相应驱动端口开通。 逻辑 0 T0H Vih 逻辑 1 Reset信号 Treset T1H Vil DIN T Tplz T0H' T T1H' Reset信号 DO 图4 功能说明 芯片采用单线通讯方式，采用归零码的方式发送信号。芯片上电复位以后，接收DIN端发来的数据， 接收够32bit后，DO端开始转发数据，为级联的下一颗芯片提供输入数据。在转发之前，DO端一直拉低。 如果DIN端输入Reset信号，芯片将接收到的数据送显示，并在该信号结束后重新接收新的数据，接收完 开始的32bit数据后，通过DO端转发后续数据，芯片在没有接收到Reset信号前，SG端口原输出保持不变， 接收到低电平Reset信号后，芯片根据刚才接收到的32bit数据更新SG端口输出。 1、一帧完整数据结构 D1、D2、D3、D4、……、Dn数据格式相同，D1表示级联第1颗芯片的数据包，Dn表示级联第n颗芯片 的数据包，每个数据包包含32bit数据位。Reset表示复位信号，低电平有效。 2、Dn的数据格式 B31 B30 B29 B28 B27 B26 B25 B24 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 4 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0 LED 恒流驱动专用电路 TM3130 每个数据包包含B0—B31共32bit数据位，高位先发，数据位和受其控制的驱动通道对应关系如下： SG7 SG6 SG5 SG4 SG3 SG2 SG1 SG0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 GR0 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 GR1 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 GR2 B31 B30 B29 B28 B27 B26 B25 B24 GR3 3、数据接收和转发 图5 其中S1为控制器发送的数据，S2、S3、S4为级联TM3130转发的数据。 数据刷新周期1 S1 S2 D1 D2 D3 D4 … Dn 数据刷新周期2 Reset D2 D3 D4 … Dn Reset D1 D2 D3 D4 … Dn Reset D2 D3 D4 … Dn Reset S3 D3 D4 … Dn Reset D3 D4 … Dn Reset S4 D4 … Dn Reset D4 … Dn Reset 图6 芯片级联时数据接收和转发过程如下：控制器发送数据包D1，芯片1接收第一组32bit，此时芯片1 无转发；然后控制器发送数据包D2，芯片1接收第二组32bit，由于芯片1已经存有第一组32bit，因此， 芯片1通过DO把第二组32bit转发给芯片2，芯片2接收芯片1转发来的数据包D2，此时芯片2无转发；然后 控制器发送数据包D3，芯片1又把接收到的第三组32bit转发给芯片2，由于芯片2已经存有第二组32bit， 因此，芯片2又把第三组32bit转发给芯片3,芯片3接收到第三组32bit；依此类推，级联的所有芯片将得 到各自的显示数据。此时如果控制器发送一个Reset信号，所有芯片将会复位并把各自接收到的32bit 数据解码后控制驱动端口输出，完成一个数据刷新周期，芯片又回到接收准备状态。 5 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0 LED 恒流驱动专用电路 TM3130 应用信息 TM3130适合显示屏驱动或数码管驱动，应用电路如下所示： VDD VDD 104 16 MCU端口 R1 9 DIN GND IC1 VDD 104 16 1 VDD DO 8 9 DIN GND IC2 104 16 1 VDD DO 8 9 DIN GND ICn 1 VDD DO 8 R2 GR3 GR2 GR1 GR0 SG0 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 GR3 GR2 GR1 GR0 SG0 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 GR3 GR2 GR1 GR0 SG0 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 2 15 10 7 4 5 3 6 14 11 13 12 2 15 10 7 4 5 3 6 14 11 13 12 2 15 10 7 4 5 3 6 14 11 13 12 图7 在实际应用中，一般将芯片按照图 7 所示级联以驱动更多的 LED 灯，为防止产品在测试时带电插拔 产生的瞬间高压导致芯片信号输入输出引脚损坏，应该在信号输入的第一颗芯片及输出的最后一颗芯片 串接 100Ω保护电阻，如图中 R1、R2 所示。 此外，图中各芯片的 104 退耦电容不可缺少，且走线到芯片的 VDD 和 GND 脚应尽量短，以达到最佳 的退耦效果，稳定芯片工作。 6 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0 LED 恒流驱动专用电路 TM3130 θ A1 L C A A2 封装示意图(SOP16) D b Symbol Dimensions In Millimeters Min Max E1 E e Dimensions In Inches Min Max A 1.350 1.750 0.053 0.069 A1 0.100 0.250 0.004 0.010 A2 1.350 1.550 0.053 0.061 b 0.330 0.510 0.013 0.020 c 0.170 0.250 0.007 0.010 D 9.800 10.200 0.386 0.402 E 3.800 4.000 0.150 0.157 E1 5.800 6.200 0.228 0.244 e 1.270(BSC) 0.050(BSC) L 0.400 1.270 0.016 0.050 θ 0° 8° 0° 8° All specs and applications shown above subject to change without prior notice. (以上电路及规格仅供参考，如本公司进行修正，恕不另行通知。) 7 www.titanmec.com ©Titan Micro Electronics V1.0