CXLE87133AC

CXLE87133AC是一款集成了DMX512(1990)协议解码功能的四通道恒流LED驱动芯片。它支持200Kbps至1000Kbps的传输速率自适应,无需外部设置,最大寻址能力达4096通道,适用于中大型灯光控制系统。芯片内置E2PROM,支持在线写码与地址备份,大大提升了系统的可靠性与维护便利性。

CXLE87133AC DMX512 LED驱动芯片 - 高精度16位灰度,舞台与建筑照明首选 | JTMIC

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CXLE87133AC:高性能DMX512 LED驱动芯片,重塑智能照明新标准

         在当今智能照明与建筑景观照明迅速发展的背景下,对LED驱动芯片的性能要求也日益提高。CXLE87133AC作为一款专为DMX512差分并联协议设计的高性能LED驱动芯片,不仅具备16位高精度灰度输出、自适应信号解码、内置E2PROM等先进特性,还广泛适用于舞台灯光、建筑外立面、点光源、洗墙灯等多样化的照明场景。本文将深入解析该芯片的技术特点、应用方案与设计要点,帮助工程师更好地将其融入实际项目中。Fzr嘉泰姆


一、芯片概述:为专业照明而生

       CXLE87133AC是一款集成了DMX512(1990)协议解码功能的四通道恒流LED驱动芯片。它支持200Kbps至1000Kbps的传输速率自适应,无需外部设置,最大寻址能力达4096通道,适用于中大型灯光控制系统。芯片内置E2PROM,支持在线写码与地址备份,大大提升了系统的可靠性与维护便利性。Fzr嘉泰姆


二、核心功能特点

•    兼容DMX512并支持扩展协议:具备优异的信号兼容性与稳定性。Fzr嘉泰姆

•    16位灰度 + 伽马校正2.2:输出更平滑的灰度变化,更贴近人眼视觉。Fzr嘉泰姆

•    4通道高精度恒流输出:每通道电流最高达80mA,精度误差不超过±3%。Fzr嘉泰姆

•    内置E2PROM,支持AB线在线写码:安装后仍可进行地址配置,支持“先装后码”。Fzr嘉泰姆

•    PWM反极性降频功能:适用于外接三极管或MOS管扩流,降频后刷新率为250Hz。Fzr嘉泰姆

•    高刷新率与低干扰设计:画面刷新率达2kHz,输出迟滞仅80ns,有效抑制电流突波。Fzr嘉泰姆


三、典型应用领域

CXLE87133AC被广泛应用于以下场景:Fzr嘉泰姆

•    点光源、像素灯带Fzr嘉泰姆

•    建筑轮廓照明、洗墙灯Fzr嘉泰姆

•    舞台灯光与演艺系统Fzr嘉泰姆

•    室内外LED视频Fzr嘉泰姆

•    城市亮化与景观装饰Fzr嘉泰姆


四、封装与引脚说明

芯片提供两种封装形式:SOP16 与 SSOP10,适应不同板载空间与输出需求。Fzr嘉泰姆

SOP16(可调电流版本):

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•    OUTR/OUTG/OUTB/OUTW:四路PWM输出Fzr嘉泰姆

•    REXT:外接电阻设定输出电流(3–80mA)Fzr嘉泰姆

•    AI/BI:差分信号输入Fzr嘉泰姆

•    ADRI/ADRO:地址读写端口Fzr嘉泰姆

•    PWM:极性/降频选择Fzr嘉泰姆

SSOP10(固定18mA输出):

•    引脚精简,适用于空间受限的设计Fzr嘉泰姆

•    固定输出电流,无需外接REXT电阻Fzr嘉泰姆
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五、电气特性与工作条件

•    工作电压:3.8V–6VFzr嘉泰姆

•    输出耐压:最高30VFzr嘉泰姆

•    工作温度:-40℃ 至 +85℃Fzr嘉泰姆

•    通道间/芯片间电流差异:≤±3%Fzr嘉泰姆

•    ESD防护:符合工业级标准Fzr嘉泰姆
5.1、极限工作条件
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(1)芯片长时间工作在上述极限参数条件下,可能造成器件可靠性降低或永久性损坏, 不建 议实际Fzr嘉泰姆
使用时任何一项参数达到或超过这些极限值。Fzr嘉泰姆
(2)所有电压值均相对于系统地测试。
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5.2.    推荐工作条件Fzr嘉泰姆

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5.3.  电气特性Fzr嘉泰姆

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5.4.    开关特性Fzr嘉泰姆

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六、设计要点与注意事项

6.1. 写码与地址设置

•    支持A/B线在线写码,写码成功后芯片会以红灯(首地址)或白灯(其余地址)指示。Fzr嘉泰姆

•    写码完成后建议使用测试程序验证,避免误码。Fzr嘉泰姆

6.2. 布线建议

•    AI/BI建议使用屏蔽双绞线,减少干扰。Fzr嘉泰姆

•    总线拓扑应为“手牵手”结构,避免星型连接。Fzr嘉泰姆

•    长距离传输时,末端建议并联120Ω匹配电阻。Fzr嘉泰姆

6.3. 恒流设置(SOP16)

输出电流由REXT电阻决定,公式如下:Fzr嘉泰姆

IOUT​=​48​/(400+Rext)

常用电流与电阻对应关系:Fzr嘉泰姆

电流 (mA) R_ext (Ω)
18 2266.67
20 2000
36 933.33
60 400
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恒流曲线:
CXLE87133AC恒流特性优异,通道间甚至芯片间的电流差异极小。Fzr嘉泰姆
(1)通道间的电流误差±3℅,而芯片间的电流误差±3℅。Fzr嘉泰姆
(2)当负载端电压发生变化时,CXLE87133AC输出电流不受影响,如下图所示。Fzr嘉泰姆
(3)如下图CXLE87133AC输出端口的电流I与加在端口上的电压Vds曲线关系可知,电流I越小,在恒流状Fzr嘉泰姆
态下需要的Vds也越小。Fzr嘉泰姆

七、典型应用电路

7.1. RGBW四色LED驱动

芯片直接驱动四路LED,通过REXT设置电流,VCC需加104电容滤波。Fzr嘉泰姆

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注:1.采用A,B线写码方式,写码时,写码器/控制器无需与第一个IC的ADRI相连。Fzr嘉泰姆
2. 注意分压电阻R1 的选择,以免IC功耗过大。Fzr嘉泰姆
3. REXT端口必须加电阻到地来设置输出电流,此端口不能悬空。Fzr嘉泰姆
4. VCC对地的 104 电容是设置通道电流为 20mA时的推荐值,如设置更大通道电流应加大该电容值,Fzr嘉泰姆
比如设置通道电流 40mA,推荐使用 105 以上的电容值。
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2.应用图 2:RGB 3 色应用(悬空W通道)Fzr嘉泰姆

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注:1.采用A,B线写码方式,写码时,写码器/控制器无需与第一个IC的ADRI相连。Fzr嘉泰姆
2.注意分压电阻R1 的选择,以免IC功耗过大。Fzr嘉泰姆
3. REXT端口必须加电阻到地来设置输出电流,此端口不能悬空。Fzr嘉泰姆
4. VCC对地的 104 电容是设置通道电流为 20mA时的推荐值,如设置更大通道电流应加大该电容值,Fzr嘉泰姆
比如设置通道电流 40mA,推荐使用 105 以上的电容值。
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7.2. 外接三极管/MOS管扩流

7.2.1.  外接三极管Fzr嘉泰姆
当PWM接VDD时,芯片进入反极性降频模式,输出可接NPN三极管或MOS管进行电流扩展,适用于大功率LED驱动。
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注:1. PWM管脚接VDD时,为反极性降频恒压输出,适用于外接NPN三极管基极(B),应用时输出管脚Fzr嘉泰姆
接上拉电阻R1 到VDD,上拉电阻R1 应根据三极管放大倍数及需要电流选取相应的阻值。当输出电流较大,Fzr嘉泰姆
上拉电阻需要小于 5K(基极电流大于 1mA)时,应相应降低降压电阻取值并在VDD上并接 5V稳压管或其Fzr嘉泰姆
他 5V稳压器Fzr嘉泰姆
2.REXT在反极性应用时可以悬空。Fzr嘉泰姆
3.VCC对地的 104 电容是设置通道电流为 20mA时的推荐值,如果使用扩流,建议加大该电容值到 106Fzr嘉泰姆
以上,以减小电路VCC的波动干扰。
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7.2.2.  MOS管扩流Fzr嘉泰姆

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注:1. PWM管脚接VDD时,为反极性降频恒压输出,适用于外接MOS管栅极(G)或大功率恒流驱,应用Fzr嘉泰姆
时输出管脚接上拉电阻R1 到VDD,上拉电阻取值 10K以上,如果希望降低第一灰度的亮度,可以加大上Fzr嘉泰姆
拉电阻R1。Fzr嘉泰姆
2.REXT在反极性应用时可以悬空。Fzr嘉泰姆
3.VCC对地的 104 电容是设置通道电流为 20mA时的推荐值,如果使用扩流,建议加大该电容值到 106Fzr嘉泰姆
以上,以减小电路VCC的波动干扰。Fzr嘉泰姆
4.写码时,不要将写码线连到写码器。Fzr嘉泰姆
5.可选用高速低压MOS管。
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7.3. 配合开关式恒流驱动IC(如CXLE87184)

在高压、大电流系统中,CXLE87133AC可作为信号前级,输出PWM信号至后级恒流驱动IC,实现精准调光与高效驱动。Fzr嘉泰姆
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注:1. PWM管脚接VDD时,为反极性降频恒压输出,适用于外接大功率恒流驱动IC.Fzr嘉泰姆
2. REXT在反极性应用时可以悬空。Fzr嘉泰姆
3.恒流驱动IC元器件或操作请参考CXLE87184规格书。Fzr嘉泰姆
4. 当采用开关式恒流驱动IC时,干扰可能会很大(和功率布线等各种因素都相关),系统会产生Fzr嘉泰姆
噪声和浪涌,为避免写码不过或画面变化不正常等问题的产生,建议如下措施:Fzr嘉泰姆
A、CXLE87184的VDD引脚和CXLE87133AC的降压电阻RZ直接相连,接在同一防反接二极管后,为降低浪Fzr嘉泰姆
涌影响,不能出现CXLE87184的VDD与降压电阻RZ连接在不同的防反接二极管后面。Fzr嘉泰姆
B、线路板上CXLE87184的VDD脚到CXLE87133AC降压电阻RZ的走线尽量粗而短(尽可能接近等电位),Fzr嘉泰姆
CXLE87184的GND脚和CXLE87133AC的GND脚之间的走线尽量粗而短(尽可能接近等电位)。Fzr嘉泰姆
C、在每个CXLE87184靠近VDD和GND脚处并一 47uF电解电容和一 105 电容,在靠近CXLE87133AC降压电Fzr嘉泰姆
阻RZ和GND脚出并一 47uF电解电容和一 105 电容。Fzr嘉泰姆
D、AB线在板上始终保持并行布线,非实在无法过线这种特殊情况下不要在AB线间插入其他元Fzr嘉泰姆
件或走线(即使在特殊情况下也要限制在最短的局部)。否则AB线平衡传输的抗干扰功能会被减弱。Fzr嘉泰姆
E、在特殊情况下,因为PWM脚被干扰,造成控制不正常现象,此时需在CXLE87184的PWM脚对GNDFzr嘉泰姆
加一电容CDIM,电容大小根据实际情况而定,一般在几十至 100PF。Fzr嘉泰姆
F、 当干扰过大造成写码不过的情况发生时,可在CXLE87133AC的ADRI脚与GND之间加一滤波电容Fzr嘉泰姆
(CPI),以滤除一定干扰,电容大小一般建议在 103 以内。
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7.4.    元器件选值表 1(非三极管应用)Fzr嘉泰姆

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7.5.   元器件选值表 2(三极管应用,单路电流不超过 120mA)Fzr嘉泰姆

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(1)灯串电阻R的取值选择Fzr嘉泰姆
由于封装的长期功耗建议不能大于 650mW,所以应当设置IC功耗小于 650mW,随着驱动电流的增大,Fzr嘉泰姆
应该减小芯片通道的输出电压Vout,即:650mW>5.2V*10mA+Vout*Iout*N(N为通道数量,Vout为通道端Fzr嘉泰姆
口电压,Iout为通道设置电流),当N=4,Iout=30mA时,得Vout<4.98V,又因为Vout=VCC-M*VL-R1*IoutFzr嘉泰姆
(M为单个通道上串联的灯数量,VL为灯的压降),当VCC=24V,VL=2,M=8 时,得R1>100Ω,此外,为Fzr嘉泰姆
了使得输出恒流还应该让Vout>0.8V,所以R1<240Ω,为了在功耗符合要求的情况下使芯片具有较好的Fzr嘉泰姆
输出特性,建议R1 选择适当的中间值。
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八、为什么选择CXLE87133AC?

•    高集成度:内置E2PROM、485模块、伽马校正,减少外围元件。Fzr嘉泰姆

•    强抗干扰能力:差分输入、迟滞设计,适应复杂电磁环境。Fzr嘉泰姆

•    灵活的系统扩展性:支持多达4096通道寻址,适用于大型项目。Fzr嘉泰姆

•    工业级可靠性:宽温工作、ESD防护,保障长期稳定运行。Fzr嘉泰姆


九、结语

       CXLE87133AC以其出色的性能、灵活的配置与稳定的表现,已成为建筑装饰与专业舞台照明系统中的理想驱动解决方案。无论是新建项目还是现有系统升级,该芯片都能提供卓越的灰度表现与系统可靠性。Fzr嘉泰姆

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