特性描述

FZH33 （深圳市方中禾科技）是具有內(nèi)控同步功能的三通道 LED固定 18mA恒流驅(qū)動 IC，信號輸入斷開后實現(xiàn)同步固定七 彩花樣變化，可防止芯片損壞導(dǎo)致的后續(xù)級聯(lián)芯片不工作。適合制作全內(nèi)控?zé)魲l，無需控制器。芯片 內(nèi)部集成有 MCU固化程序和單線數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED恒流驅(qū)動等電路。VDD引腳內(nèi)部集成 5V穩(wěn)壓 管，外圍器件少。適用于護(hù)欄管、點光源等 LED裝飾類產(chǎn)品。本產(chǎn)品性能優(yōu)良，質(zhì)量可靠。

功能特點

?采用功率 CMOS工藝

? OUT輸出端口耐壓 24V

? VDD內(nèi)置 5V穩(wěn)壓管，串接電阻后電壓支持 6～24V

?固定恒流輸出 18mA

? PWM輝度控制電路，256級輝度可調(diào)

?精確的電流輸出值

（通道與通道）最大誤差：±3%

（芯片與芯片）最大誤差：±5%

?單線串行級聯(lián)接口

?振蕩方式：內(nèi)置 RC振蕩并根據(jù)數(shù)據(jù)線上信號進(jìn)行時鐘同步，在接收完本單元的數(shù)據(jù)后能自 動 將后續(xù)數(shù)據(jù)再生并通過數(shù)據(jù)輸出端發(fā)送至下級,信號不隨級聯(lián)變遠(yuǎn)而出現(xiàn)失真或衰減

?內(nèi)置上電復(fù)位電路，上電復(fù)位后所有寄存器初始化為零

?外控模式數(shù)據(jù)傳輸速率 800KHz

?內(nèi)控模式數(shù)據(jù)傳輸速率 500KHz

?內(nèi)控模式芯片發(fā)送數(shù)據(jù) 2048點

?封裝形式：SOT23-6

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

管腳排列

管腳功能

輸入輸出等效電路

集成電路系靜電敏感器件，在干燥季節(jié)或者干燥環(huán)境使用容易產(chǎn)生大量靜電，靜電放電可能會損壞集成電 路，建議采取一切適當(dāng)?shù)募呻娐奉A(yù)防處理措施，不正當(dāng)?shù)牟僮骱秃附樱赡軙斐?ESD損壞或者 性能下 降，芯片無法正常工作。

極限參數(shù)

（1）以上表中這些等級，芯片在長時間使用條件下，可能造成器件永久性傷害，降低器件的可靠性。我們不建議在其 它任何條件下，芯片超過這些極限參數(shù)工作；

（2）所有電壓值均相對于系統(tǒng)地測試。

推薦工作條件

電氣特性

開關(guān)特性

時序特性

（1）0碼或 1碼周期在 1.25μs（頻率 800KHz）至 2.5μs（頻率 400KHz）范圍內(nèi)，芯片均可正常工作，但是 0碼和 1碼 高電平時間必須符合上表中相應(yīng)數(shù)值范圍；

（2）不需復(fù)位時，字節(jié)之間的低電平時間不要超過 50μs，否則芯片可能復(fù)位，復(fù)位后又重新接收數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)數(shù) 據(jù)正確傳送。

功能說明

本芯片為單線通訊，采用歸零碼的方式發(fā)送信號。芯片上電復(fù)位后，接收 DIN端發(fā)來的數(shù)據(jù)，接 收 完 24bit后，DO端口開始轉(zhuǎn)發(fā) DIN端繼續(xù)發(fā)來的數(shù)據(jù)，為下顆級聯(lián)芯片提供輸入數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)發(fā) 數(shù)據(jù)之 前，DO端口一直為低電平。如果 DIN端輸入 Reset復(fù)位信號，芯片 OUT端口將根據(jù)接收到的 24bit數(shù)據(jù)輸 出相應(yīng)占空比的 PWM波形，且芯片重新等待接收新的數(shù)據(jù)，在接收完開始的 24bit數(shù)據(jù) 后，通過 DO端口 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，芯片在沒有接收到 Reset信號前，OUTR、OUTG、OUTB原輸出保持不變。

芯片采用自動整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，信號不會失真衰減。對于所有級聯(lián)在一起的芯片，數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷?是一致的。

1、一幀完整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

D1、D2、D3、D4、……、Dn數(shù)據(jù)格式相同，D1表示級聯(lián)第 1 顆芯片的數(shù)據(jù)包，Dn表示級聯(lián)第 n顆芯 片的數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包包含 24bit數(shù)據(jù)位。Reset表示復(fù)位信號，低電平有效。

2、Dn的數(shù)據(jù)格式

每個數(shù)據(jù)包包含 8×3bit數(shù)據(jù)位，高位先發(fā)。 R[7:0]:用于設(shè)置 OUTR輸出的 PWM占空比。全 0碼 為關(guān)斷，全 1碼為占空比最大，256級可調(diào)。 G[7:0]:用于設(shè)置 OUTG輸出的 PWM占空比。全 0碼 為關(guān)斷，全 1碼為占空比最大，256級可調(diào)。 B[7:0]:用于設(shè)置 OUTB輸出的 PWM占空比。全 0碼 為關(guān)斷，全 1碼為占空比最大，256級可調(diào)。

3、數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)

其中 S1為控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，S2、S3、S4為 級聯(lián) FZH33轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。

芯片級聯(lián)時數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)發(fā)過程如下：控制器發(fā)送數(shù)據(jù)包 D1，芯片 1接收第一組 24bit，此時芯 片 1無轉(zhuǎn)發(fā)；然后控制器發(fā)送數(shù)據(jù)包 D2，芯片 1接收第二組 24bit，由于芯片 1已經(jīng)存有第

一組 24bit，因 此，芯片 1通過 DO把第二組 24bit轉(zhuǎn)發(fā)給芯片 2，芯片 2接收芯片 1轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)包 D2，此時芯片 2無轉(zhuǎn) 發(fā)；然后控制器發(fā)送數(shù)據(jù)包 D3，芯片 1又把接收到的第三組 24bit轉(zhuǎn)發(fā)給芯片 2，由于芯片 2已經(jīng)存有第 二組 24bit，因此，芯片 2又把第三組 24bit轉(zhuǎn)發(fā)給芯片 3,芯片 3接收到 第三組 24bit；依此類推，級聯(lián)的 所有芯片將得到各自的顯示數(shù)據(jù)。此時如果控制器發(fā)送一個 Reset信號，所有芯片將會復(fù)位并把各自接 收到的 24bit數(shù)據(jù)解碼后控制 OUT端口輸出，完成一個數(shù)據(jù)刷新 周期，芯片又回到接收準(zhǔn)備狀態(tài)。Reset低電平有效，保持低電平時間大于 200μs，芯片復(fù)位，但需 注意低電平時間不應(yīng)大于 20000μs，否則 芯片有可能切換至內(nèi)控模式。

應(yīng)用信息

1、典型應(yīng)用電路

為防止產(chǎn)品在測試時帶電插拔產(chǎn)生的瞬間高壓導(dǎo)致芯片信號輸入輸出引腳損壞，應(yīng)該在信號輸入 及輸出腳串接 100Ω保護(hù)電阻。此外，圖中各芯片的 104退耦電容不可缺少，且走線到芯片的 VDD和 GND腳應(yīng)盡量短，以達(dá)到最佳的退耦效果，穩(wěn)定芯片工作。

2、電源配置

FZH33 可以配置為 DC6～24V電壓供電，但根據(jù)輸入電壓不同，應(yīng)配置不同的電源電阻，電阻計算 方法：VDD端口電流按 10mA計算，VDD串接電阻 R=（DC-5.5V）÷10mA（DC為電源電壓）。

配置電阻典型值列表如下：

3、內(nèi)控花樣

當(dāng)芯片電源正常，且檢測到 DIN沒有信號輸入，或本來信號正常，之后突然丟失 300ms左右后， 芯 片進(jìn)入內(nèi)控模式，進(jìn)行如下循環(huán)閃爍：

注：‘0’表示通道關(guān)斷，‘1’表示通道開通。

如下圖，上電后芯片 1檢測無信號輸入，則進(jìn)入內(nèi)控模式，RGB進(jìn)行內(nèi)控花樣變化，同時，DO端 口 會自動發(fā)送數(shù)據(jù)給后級芯片，實現(xiàn)同步顯示功能。

芯片進(jìn)入內(nèi)控模式后，發(fā)送數(shù)據(jù) 2048點。

4、如何計算數(shù)據(jù)刷新速率

數(shù)據(jù)刷新時間是根據(jù)一個系統(tǒng)中級聯(lián)了多少像素點來計算的，一組 RGB通常 為一個像素（或一段）， 一顆 FZH33芯片可以控制一組 RGB。

按照正常模式計算：

1bit 數(shù)據(jù)周期為 1.25μs（頻率 800KHz），一個像素數(shù)據(jù)包括 R（8bit）、G（8bit）、B（8bit） 共24bit，傳輸時間為 1.25μs×24=30μs。如果一個系統(tǒng)中共有 1000個像素點，一次刷新全部顯示的時 間為 30μs×1000=30ms（忽略 Reset信號時間），即一秒鐘刷新率為：1÷30ms≈33Hz。

以下是級聯(lián)點數(shù)對應(yīng)最高數(shù)據(jù)刷新率表格：

5、如何使 FZH33工作在最佳恒流狀態(tài)

FZH33為恒流驅(qū)動，根據(jù)恒流曲線可知，當(dāng) OUT端口電壓達(dá)到 0.8V就會進(jìn)入恒流狀態(tài)。但并非電 壓越高越好，電壓越高，芯片的功耗就越大，發(fā)熱也越嚴(yán)重，降低整個系統(tǒng)的可靠性。建議 OUT端口 開 通時電壓在 1.2～3V 之間較為合適，可以通過串接電阻的方式來降低 OUT端口過高的電壓。以下是 選用 電阻阻值的計算方式：

系統(tǒng)驅(qū)動電壓：DC單個 LED導(dǎo)通壓降：Vled串 聯(lián) LED個數(shù)：n恒流 值：Iout恒流電壓：

1.5V電阻：R R=（DC-1.5V -Vled×n）÷ Iout例：系統(tǒng)供電：DC24V，單個 LED導(dǎo)通壓降：2V，串聯(lián) LED個 數(shù)：6，恒流值：18mA，根據(jù)上述公式 計算可得：R=（24V-1.5V-6V×2）÷18mA≈583Ω，只需在 OUT端口串聯(lián) 583Ω左右的電阻即可。

6、如何使用 FZH33擴(kuò)流

FZH33 每個 OUT端口恒定輸出 18mA電流，如果用戶需要擴(kuò)大驅(qū)動電流，可將 RGB三個 OUT端口短接 后使用，每短接一個 OUT端口，最大恒流值將增加 18mA，將三個 OUT端口全部短接后最大恒流值 可達(dá) 54mA。此方法需軟件同時配合控制，分別寫三組寄存器值，即可實現(xiàn)精確的電流控制和較大的驅(qū)動電流。

恒流曲線

將 FZH33應(yīng)用到 LED產(chǎn)品設(shè)計上時，通道間甚至芯片間的電流差異極小，當(dāng)負(fù)載端電壓發(fā)生變化 時，其輸出電流的穩(wěn)定性不受影響，恒流曲線如下圖所示：

封裝說明 SOT23-6

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審核編輯 黃宇