CXLE88139N LED驱动控制IC数据手册 - 特性、应用与电气参数详解

CXLE88139N LED驱动控制IC数据手册 - 特性、应用与电气参数详解

产品型号:CXLE88139N
产品类型:显示屏驱动
产品系列:显示控制驱动
产品状态:量产
浏览次数:55 次
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产品简介

CXLE88139N是一款专为LED显示设备设计的高性能驱动控制集成电路。该芯片集成了MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动电路等多种功能模块,具备出色的可靠性、稳定性与抗干扰能力。广泛应用于智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉等家电设备,以及机顶盒、电子秤、智能电表等数码管或LED显示设备中。

技术参数

输入电压范围 (VIN)≤ 3.3-5.5VV
输出电压 (VOUT)adjV
输出电流 (IOUT)60mAA
工作频率30MHz
转换效率77%
封装类型SOP24/QSOP24
Dimming method控制方式外控
Led count11*7/14*4
Iq10μA
Interface3
Power60mA
Pf value.9
Topology显示控制驱动
Application type显示屏驱动
Topology typeBUCK
ProtectionOVP/OCP/短路保护
Features恒压LED装饰驱动芯片
驱动点阵数77
共阴驱动11段7位/14段4位
共阳驱动7段11位
按键-

产品详细介绍

CXLE88139N LED驱动控制芯片详解:特性、应用与设计指南

一、产品概述

        CXLE88139N是一款专为LED显示设备设计的高性能驱动控制集成电路。该芯片集成了MCU数字接口、数据锁存器、LED驱动电路等多种功能模块,具备出色的可靠性、稳定性与抗干扰能力。广泛应用于智能热水器、微波炉、洗衣机、空调、电磁炉等家电设备,以及机顶盒、电子秤、智能电表等数码管或LED显示设备中。


二、主要特性

2.1.CMOS工艺:低功耗、高集成度;

2.2.多种显示模式:支持11段×7位至14段×4位的灵活配置;

2.3.辉度调节:8级占空比可调,支持亮度平滑调节;

2.4.串行接口:通过CLK、STB、DIN三线进行通信;

2.5.内置RC振荡器:无需外接晶振,简化系统设计;

2.6.上电复位与数据锁存:保障系统启动稳定性与数据完整性;

2.7.抗干扰优化:特别优化LED反偏漏电导致的暗亮问题;

2.8.封装形式:提供SOP24与QSOP24两种封装选择。


三、管脚定义与功能

CXLE88139N共有24个引脚,主要包括:

3.1.DIN(引脚1):串行数据输入,上升沿采样;

3.2.CLK(引脚2):时钟输入,上升沿读数据,下降沿输出;

3.3.STB(引脚3):片选信号,下降沿初始化通信;

3.4.SEG1~SEG11(引脚5~15):段输出,P管开漏;

3.5.GRID1~GRID4(引脚20~21、23~24):位输出,N管开漏;

3.6.SEG12/GRID7~SEG14/GRID5(引脚16~18):段/位复用输出;

3.7.VDD(引脚4):逻辑电源正;

3.8.GND(引脚19、22):逻辑地。


四、指令系统详解

指令用来设置显示模式和LED 驱动器的状态。
在STB下降沿后由DIN输入的第一个字节作为指令。经过译码,取最高B7、B6 两位比特位以区别不同的指令。

如果在指令或数据传输时STB被置为高电平,串行通讯被初始化,并且正在传送的指令或数据无效(之前传送
的指令或数据保持有效。

指令通过DIN在STB下降沿后首个字节输入,按B7、B6区分四种指令类型:

4.1.显示模式设置(B7=0, B6=0):配置显示段与位数,如4位14段、7位11段等;
       该指令用来设置选择段和位的个数(4~7 位,11~14 段)。当该指令被执行时,显示被强制关闭。在
显示模式不变时,显存内的数据不会被改变,显示控制命令控制显示开关。上电时,默认显示模式为 7 位 11
段。

4.2.数据命令设置(B7=0, B6=1):控制数据读写模式、地址模式与测试模式;
该指令用来设置数据写和读,B1 和B0 位不允许设置 01 或 11。

4.3.显示控制命令(B7=1, B6=0):控制显示开关与8级亮度调节;
该指令用来设置显示的开关以及显示亮度调节。共有 8 级辉度可供选择进行调节。

4.4.地址命令设置(B7=1, B6=1):设置显示寄存器地址,范围00H~0DH。
该指令用来设置显示寄存器的地址。最多有效地址为 14 位(00H-0DH),如果地址设为 0EH或更高,数据被
忽略,直到有效地址被设定。上电时,地址默认设为 00H。


五、显示寄存器结构与地址映射

        芯片内置14字节显示寄存器(00H~0DH),每个地址对应一个GRID及其关联的SEG信号。数据写入时应从低位开始,按地址递增或固定地址模式操作。上电后建议对所有显存地址写入0x00,避免随机数据导致显示乱码

      该寄存器存储通过串行接口接收从外部器件传送到CXLE88139N的数据,最多有效地址从 00H-0DH共 14字节单元,
分别与芯片SEG和GRID管脚对应,具体分配如图(2):
写LED显示数据的时候,按照显示地址从低位到高位,数据字节从低位到高位操作。

       ▲注意:芯片显示寄存器在上电瞬间其内部保存的值可能是随机不确定的,此时客户直接发送开屏命令,
将有可能出现显示乱码。所以我司建议客户对显示寄存器进行一次上电清零操作,即上电后向 14 位显存地址
(00H-0DH)中全部写入数据 0x00。


六、共阴与共阳数码管驱动方法

6.1.共阴数码管:

6.1.1)SEG接LED阳极,GRID接阴极;

图 7 给出共阴数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,只需要向 00H(GRID1)地址中从低位开
始写入 0x3F数据即可,此时 00H对应每一个SEG1-SEG8 的数据如下表格。

6.1.2)显示“0”需向GRID1(00H)写入0x3F。

6.2.共阳数码管:

6.2.1)SEG仍接阳极,GRID接阴极(注意不可反接);

图 8 给出共阳数码管的连接示意图,如果让该数码管显示“0”,要向地址单元 00H(GRID1)、02H(GRID2)、
04H(GRID3)、06H(GRID4)、08H(GRID5)、0AH(GRID6)里面分别写数据 01H,其余的地址 0CH(GRID7)单元全部写数
据 00H。每一个SEG1-SEG8 对应的数据如下表格。


▲注意:无论是驱动共阴极数码管还是驱动共阳极数码管,SEG引脚只能接LED的阳极,GRID只能接LED的阴极,不
可反接。

6.2.2)显示“0”需向多个GRID地址写入01H,其余地址写00H。


七、串行数据传输格式

数据在CLK上升沿采样,STB下降沿启动通信。支持两种传输模式:

7.1.地址自动增加模式:设置起始地址后连续传输最多14字节数据;
       使用地址自动加 1 模式,设置地址实际上是设置传送的数据流存放的起始地址。起始地址命令字发送完毕,
“STB”不需要置高紧跟着传数据,最多 14BYTE,数据传送完毕才将“STB”置高。

Command1: 设置显示模式
Command2: 设置数据命令
Command3: 设置显示地址
Data1~ n: 传输显示数据至Command3 地址和后面的地址内(最多 14bytes)
Command4: 显示控制命令

7.2.固定地址模式:每传输1字节数据需重新设置地址。
        使用固定地址模式,设置地址其实际上是设置需要传送的 1BYTE数据存放的地址。地址发送完毕,“STB”
不需要置高,紧跟着传 1BYTE数据,数据传送完毕才将“STB”置高。然后重新设置第 2 个数据需要存放的地址,
最多 14BYTE数据传送完毕,“STB”置高。

Command1: 设置显示模式
Command2: 设置数据命令
Command3: 设置显示地址 1
Data1: 传输显示数据 1 至Command3 地址内
Command4: 设置显示地址 2
Data2: 传输显示数据 2 至Command4 地址内
Command5: 显示控制命令
7.3.接收 1 个BIT在时钟的上升沿操作。

7.4.采用地址自动加一和固定地址方式的程序设计流程图:

7.4.1)采用自动地址加一的程序设计流程图:

7.4.2)采用固定地址的程序设计流程图:


八、典型应用电路设计

8.1.共阴数码管驱动电路(图18):

8.1.1)VDD与GND间加滤波电容,靠近芯片放置;

8.1.2)DIN、CLK、STB口加100pF下拉电容抗干扰;

8.1.3)建议供电5V,尤其驱动蓝光数码管(压降约3V)。

8.2.共阳数码管驱动电路(图19):


▲注意:1、VDD、GND之间滤波电容在PCB板布线应尽量靠近CXLE88139N芯片放置,加强滤波效果。
2、连接在DIN、CLK、STB通讯口上下拉三个 100pF电容可以降低对通讯口的干扰。
3、因蓝光数码管的导通压降压约为 3V,因此CXLE88139N供电应选用 5V。

8.2.1)结构类似,注意SEG与GRID的接法不变;

8.2.2)同样需注意电源与信号线的滤波与抗干扰设计。


九、电气参数与性能指标

9.1.极限参数(Ta = 25℃, Vss = 0V):

9.1.1)电源电压:-0.5V ~ +7.0V

9.1.2)工作温度:-40℃ ~ +85℃

9.1.3)ESD耐压:HBM 2000V,MM 200V

9.2.正常工作范围(Vss = 0V):

9.2.1)VDD:3V ~ 6V(典型5V)

9.2.2高电平输入:0.7VDD ~ VDD

9.2.3)低电平输入:0V ~ 0.3VDD

9.4.电气特性(VDD = 5V, VSS  = 0V)

9.3.开关特性:

9.3.1)最大时钟频率:1MHz

9.3.2)传输延迟:<300ns

9.3.3)上升/下降时间:<2μs

9.4.时序特性(VDD = 5V)

9.5.时序波形图:


十、封装尺寸与机械规格

10.1.SOP24:总长15.44mm,脚距1.27mm,适合通用PCB布局;

10.2.QSOP24:更小尺寸,总长8.73mm,脚距0.435mm,适合高密度安装。


十一、总结

         CXLE88139N是一款功能全面、应用灵活的LED驱动控制芯片,尤其适合多位数码管显示场合。其丰富的显示模式、灵活的亮度调节、强大的抗干扰能力以及简洁的三线串行接口,使其成为家电、工业仪表等领域的理想选择。设计时需注意显存初始化、电源滤波与信号完整性,以确保显示效果稳定可靠。

:本文内容基于CXLE88139N数据手册整理,仅供参考实际设计请以最新官方资料为准。


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