• [ CXLE87141A ]

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       在LED照明与装饰应用日益广泛的今天，高效、稳定、易控制的驱动芯片成为产品设计的核心。CXLE87141A作为一款高性能单线三通道LED恒流驱动芯片，凭借其卓越的集成度与灵活的通信方式，正逐渐成为护栏管、点光源、RGB灯条等LED装饰产品的首选驱动方案。本文将深入解析CXLE87141A的技术特性、应用场景及优化建议，助力工程师与采购人员更好地理解并选用该芯片。Vvw嘉泰姆

一、产品概述与技术亮点

CXLE87141A是一款采用功率CMOS工艺制造的单线三通道LED恒流驱动芯片。其最大特点是支持双通道数字接口（DIN与FDIN）互相切换输入，并通过DO口实现数据级联传输，使得外部控制器仅需单线即可实现对多颗芯片的精准控制。芯片内部集成MCU单线双通道数字接口、数据锁存器、LED恒流驱动、PWM辉度控制等模块，VDD引脚内置5V稳压管，极大简化了外围电路设计。Vvw嘉泰姆

其主要技术亮点包括：Vvw嘉泰姆

•   高耐压输出：OUT端口耐压达24V，适用于多种电压环境；Vvw嘉泰姆

•   精准恒流输出：固定输出18mA，通道间误差≤±3%，芯片间误差≤±5%；Vvw嘉泰姆

•   256级辉度调节：支持PWM调光，实现细腻的光效控制；Vvw嘉泰姆

•   自动信号整形转发：数据在级联过程中不失真、不衰减；Vvw嘉泰姆

•   宽电压供电：VDD支持6~24V输入，适配多种电源方案。Vvw嘉泰姆

二、封装与引脚功能

CXLE87141A采用SOP8封装，体积小巧，便于集成。各引脚功能如下：Vvw嘉泰姆

•   DIN（引脚5）：主数据输入；Vvw嘉泰姆

•   FDIN（引脚7）：备用数据输入；Vvw嘉泰姆

•   DO（引脚4）：数据输出，用于级联下一芯片；Vvw嘉泰姆

•   OUTR/OUTG/OUTB（引脚1-3）：三路N管开漏恒流输出；Vvw嘉泰姆

•   VDD（引脚8）：电源正极；Vvw嘉泰姆

•   GND（引脚6）：电源地。Vvw嘉泰姆

三、工作模式与数据协议

芯片支持三种工作模式，通过48位模式设置命令进行配置：Vvw嘉泰姆

3.1.  正常工作模式（命令：0xFFFFFF_000000）：DIN与FDIN自动切换输入，提升系统容错能力；Vvw嘉泰姆

3.2.  DIN工作模式（命令：0xFFFFFA_000005）：仅接收DIN输入；Vvw嘉泰姆

3.3. FDIN工作模式（命令：0xFFFFF5_000004）：仅接收FDIN输入。Vvw嘉泰姆

每颗芯片接收24位显示数据（R、G、B各8位），并通过DO口转发后续数据。Reset信号（高电平≥200μs）用于触发输出更新，完成一帧数据的刷新。Vvw嘉泰姆

四、典型应用电路与设计建议

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注：如果控制器只有一个信号端口，把第一个点的FDIN悬空，DIN连接到控制器，其他点按上图连接。Vvw嘉泰姆
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，应该在信号输入及Vvw嘉泰姆
输出脚串接 100Ω保护电阻。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 GNDVvw嘉泰姆
脚应尽量短，以达到最佳的退耦效果，稳定芯片工作。

4.1. 电源配置

        CXLE87141A 可以配置为 DC6～24V 电压供电，但根据输入电压不同，应配置不同的电源电阻，电阻计Vvw嘉泰姆
算方法：VDD 端口电流按 10mA 计算，VDD 串接电阻 R=（DC-5.5V）÷10mA（DC 为电源电压）。Vvw嘉泰姆
配置电阻典型值列表如下：Vvw嘉泰姆

根据供电电压（DC 6~24V），需在VDD前串联限流电阻，计算公式如下：Vvw嘉泰姆

典型阻值如下：Vvw嘉泰姆

•   6V → 50ΩVvw嘉泰姆

•   9V → 350ΩVvw嘉泰姆

•   12V → 650ΩVvw嘉泰姆

•   24V → 1.8kΩVvw嘉泰姆

4.2. 恒流优化设计

为保障芯片工作在最佳恒流状态，OUT端口电压建议控制在1.2~3V之间。若电压过高，可通过串联电阻降压：Vvw嘉泰姆

例如：24V系统驱动6颗LED（每颗压降2V），则：Vvw嘉泰姆

4.3. 扩流应用

若需更大驱动电流，可将OUTR、OUTG、OUTB三端口短接使用，最大输出电流可达54mA。软件需同步配置三组PWM寄存器，实现精准控制。Vvw嘉泰姆
CXLE87141A每个OUT端口恒定输出18mA电流，如果用户需要扩大驱动电流，可将RGB三个OUT端口短接Vvw嘉泰姆
后使用，每短接一个OUT端口，最大恒流值将增加18mA，将三个OUT端口全部短接后最大恒流值可达54mA。Vvw嘉泰姆
此方法需软件同时配合控制，分别写三组寄存器值，即可实现精确的电流控制和较大的驱动电流。Vvw嘉泰姆
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4.4.不同工作模式的作用Vvw嘉泰姆
         产品在正常使用过程中，应将芯片设置为正常工作模式，通过DIN、FDIN切换数据输入和DO通道数Vvw嘉泰姆
据输出，可有效防止因某颗芯片的数据端口甚至整颗芯片损坏断开后造成的数据无法正常传输。Vvw嘉泰姆
产品在生产老化及安装过程中，可将芯片分别设置为DIN工作模式和FDIN工作模式，通过此方法对Vvw嘉泰姆
芯片和线路连接性进行测试，及时发现芯片损坏或线路连接不良等隐患。Vvw嘉泰姆
4.5.恒流曲线Vvw嘉泰姆
        将 CXLE87141A应用到 LED 产品设计上时，通道间甚至芯片间的电流差异极小，当负载端电压发生变化Vvw嘉泰姆
时，其输出电流的稳定性不受影响，恒流曲线如下图所示：Vvw嘉泰姆

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4.6.  输入输出等效电路Vvw嘉泰姆

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五、数据刷新率计算

系统刷新率与像素点数直接相关。以800kHz数据速率为例：Vvw嘉泰姆

•   每像素24bit，传输时间：1.25μs × 24 = 30μs；Vvw嘉泰姆

•   1000像素系统刷新时间：30μs × 1000 = 30ms；Vvw嘉泰姆

•   刷新率：1 ÷ 30ms ≈ 33Hz。Vvw嘉泰姆

下表为常见点数对应的刷新率参考：Vvw嘉泰姆

六、防静电与焊接注意事项

        CXLE87141A为静电敏感器件，建议在干燥环境中采取防静电措施。焊接时应避免高温长时间接触，防止ESD损伤或性能下降。Vvw嘉泰姆

七、电气特性

7.1.  极限参数

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（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Vvw嘉泰姆
它任何条件下，芯片超过这些极限参数工作；Vvw嘉泰姆
（2）所有电压值均相对于系统地测试。Vvw嘉泰姆
7.2.推荐工作条件Vvw嘉泰姆
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7.3.  电气特性Vvw嘉泰姆
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7.4.  开关特性Vvw嘉泰姆
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7.5.  时序特性Vvw嘉泰姆
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（1）0 码或 1 码周期在 1.25μs（频率 800KHz）至 2.5μs（频率 400KHz）范围内，芯片均可正常工作，但是 0 码和 1Vvw嘉泰姆
码低电平时间必须符合上表中相应数值范围；Vvw嘉泰姆
（2）不需复位时，字节之间的高电平时间不要超过 50μs，否则芯片可能复位，复位后又重新接收数据，无法实现数据Vvw嘉泰姆
正确传送。Vvw嘉泰姆

八、功能说明

8.1.模式设置

        本芯片为单线双通道通讯，采用归一码的方式发送信号。芯片接收显示数据前需要配置正确的工作Vvw嘉泰姆
模式，选择接收显示数据的方式。模式设置命令共48bit，其中前24bit为命令码，后24bit为检验反码，Vvw嘉泰姆
芯片复位开始接收数据，模式设置命令共有如下3种：Vvw嘉泰姆
（1）0xFFFFFF_000000命令：Vvw嘉泰姆
芯片配置为正常工作模式。在此模式下，首次默认DIN接收显示数据，芯片检测到该端口有信号输Vvw嘉泰姆
入则一直保持该端口接收，如果超过300ms未接收到数据，则切换到FDIN接收显示数据，芯片检测到该Vvw嘉泰姆
端口有信号输入则一直保持该端口接收，如果超过300ms未接收到数据，则再次切换到DIN接收显示数据。Vvw嘉泰姆
DIN和FDIN依此循环切换，接收显示数据。Vvw嘉泰姆
（2）0xFFFFFA_000005命令：Vvw嘉泰姆
芯片配置为DIN工作模式。在此模式下，芯片只接收DIN端输入的显示数据，FDIN端数据无效。Vvw嘉泰姆
（3）0xFFFFF5_00000A命令：Vvw嘉泰姆
芯片配置为FDIN工作模式。在此模式下，芯片只接收FDIN端输入的显示数据，DIN端数据无效。Vvw嘉泰姆
8.2  显示数据Vvw嘉泰姆
          芯片上电复位并接收模式设置命令后，开始接收显示数据，接收完24bit后，DO端口开始转发DINVvw嘉泰姆
或FDIN端继续发来的数据，为下颗级联芯片提供显示数据。在转发数据之前，DO端口一直为高电平。如Vvw嘉泰姆
果DIN或FDIN端输入Reset复位信号，芯片OUT端口将根据接收到的24bit显示数据输出相应占空比的PWMVvw嘉泰姆
波形，且芯片重新等待接收新的数据，在接收完开始的24bit数据后，通过DO端口转发数据，芯片在没Vvw嘉泰姆
有接收到Reset信号前，OUTR、OUTG、OUTB原输出保持不变。Vvw嘉泰姆
       芯片采用自动整形转发技术，信号不会失真衰减。对于所有级联在一起的芯片，数据传输的周期是Vvw嘉泰姆
一致的。Vvw嘉泰姆
8.3.  一帧完整数据结构Vvw嘉泰姆

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      C1、C2为模式设置命令，各包含24bit数据位，每个芯片都会接收并转发C1、C2，其中0xFFFFFF_000000Vvw嘉泰姆
为正常工作模式命令，0xFFFFFA_000005为DIN工作模式命令，0xFFFFF5_00000A 为FDIN工作模式命令。Vvw嘉泰姆
D1、D2、D3、D4、……、Dn数据格式相同，D1表示级联第1颗芯片的显示数据包，Dn表示级联第nVvw嘉泰姆
颗芯片的显示数据包，每个显示数据包包含24bit数据位。Reset表示复位信号，高电平有效。Vvw嘉泰姆

8.4.  Dn的数据格式Vvw嘉泰姆

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每个显示数据包包含8×3bit数据位，高位先发。Vvw嘉泰姆
R[7:0]:用于设置OUTR输出的PWM占空比。全0码为关断，全1码为占空比最大，256级可调。Vvw嘉泰姆
G[7:0]:用于设置OUTG输出的PWM占空比。全0码为关断，全1码为占空比最大，256级可调。Vvw嘉泰姆
B[7:0]:用于设置OUTB输出的PWM占空比。全0码为关断，全1码为占空比最大，256级可调。Vvw嘉泰姆

8.5.  数据接收和转发Vvw嘉泰姆

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其中S1为控制器Di端口发送的数据，S2、S3、S4为级联CXLE87141A转发的数据。Vvw嘉泰姆
控制器Di和Fi2端口数据结构：C1C2D1D2D3D4……Dn；Vvw嘉泰姆
控制器Fi端口数据结构：C1C2DxD1D2D3……Dn；Vvw嘉泰姆
其中，Dx为任意24bit数据位。Vvw嘉泰姆

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        芯片级联和数据传输并转发过程如下：控制器发送数据S1，芯片1接收C1和C2进行校验，如果命令Vvw嘉泰姆
正确，则转发C1和C2，同时吸收D1，如果此时没有Reset复位信号，芯片1将一直转发控制器继续发来的Vvw嘉泰姆
数据；芯片2也接收C1和C2进行校验，如果命令正确，则转发C1和C2，同时吸收D2，如果此时没有ResetVvw嘉泰姆
复位信号，芯片2将一直转发芯片1继续发来的数据。依此类推，直到控制器发送Reset复位信号，所有Vvw嘉泰姆
芯片将会复位并把各自接收到的24bit显示数据解码后控制OUT端口输出，完成一个数据刷新周期，芯片Vvw嘉泰姆
又回到接收准备状态。Reset高电平有效，保持高电平时间大于200μs，芯片复位。Vvw嘉泰姆

九、结语

       CXLE87141A以其高集成度、高精度恒流输出、灵活的通信方式与强大的级联能力，成为LED装饰照明领域的理想驱动芯片。无论是城市亮化、建筑轮廓照明，还是室内装饰灯光，该芯片都能提供稳定、可靠、高效的解决方案。Vvw嘉泰姆

       如需了解更多关于CXLE87141A的技术细节、样品申请或采购信息，欢迎访问JTM-IC官网或联系我们的技术支持团队。JTM-IC致力于为客户提供优质的集成电路产品与专业的技术服务，助力您的项目成功。Vvw嘉泰姆

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