CXLE87133AL1

CXLE87133AL1是一款基于DMX512差分并联协议的高精度LED驱动芯片,支持1/2/3/4通道可配置输出,具备强大的信号解码与转发能力。芯片内置E²PROM,支持在线写码与“先安装后写码”的便捷操作方式,最大寻址能力达4096通道,适用于大规模灯光控制系统。

CXLE87133AL1 DMX512差分并联LED驱动芯片 - 带解码转发与多通道恒流输出 - JTM-IC

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产品简介

CXLE87133AL1:具备解码转发功能的多通道DMX512 LED驱动芯片

        在智能照明控制系统日益复杂的今天,一款高性能、多功能的LED驱动芯片成为实现复杂灯光效果的关键。CXLE87133AL1作为一款集DMX512信号解码、数据转发与多通道恒流输出于一体的驱动芯片,广泛适用于建筑外观照明、舞台灯光、LED视频墙等高端应用场景。wsD嘉泰姆


一,产品概述

       CXLE87133AL1是一款基于DMX512差分并联协议的高精度LED驱动芯片,支持1/2/3/4通道可配置输出,具备强大的信号解码与转发能力。芯片内置E²PROM,支持在线写码与“先安装后写码”的便捷操作方式,最大寻址能力达4096通道,适用于大规模灯光控制系统。wsD嘉泰姆

其独特的DO端口可输出800Kbps归0码数据,直接驱动如CXLE87152CXLE87145等800Kbps速率IC,实现信号的无损扩展与级联,极大提升了系统设计的灵活性。wsD嘉泰姆


二,核心功能特点

•    高兼容性与自适应解码:全面兼容DMX512(1990)协议,支持200Kbps~500Kbps传输速率自适应,无需外部设置。wsD嘉泰姆

•    可配置输出通道:支持1/2/3/4字段数据读取模式,用户可根据实际需求灵活配置输出通道数。wsD嘉泰姆

•    数据转发能力:DO口支持800Kbps归0码输出,可转发192个通道数据,适用于复杂系统的信号扩展。wsD嘉泰姆

•    高精度恒流输出:每通道输出电流3mA~60mA可调,通道间与芯片间电流差异均控制在±3%以内。wsD嘉泰姆

•    反极性降频输出:PWM引脚可选反极性输出模式,适用于外接三极管、MOS管或大功率恒流驱动IC。wsD嘉泰姆

•    高刷新率与稳定:画面刷新率高达3kHz,具备输出延时控制,有效降低突波电流干扰。wsD嘉泰姆

•    工业级可靠性:工作温度范围-40℃~+85℃,具备3000V抗静电能力,适用于各类严苛环境。wsD嘉泰姆


三,典型应用领域

CXLE87133AL1广泛应用于以下场景:wsD嘉泰姆

•    建筑外观照明:点光源、线条灯、洗墙灯wsD嘉泰姆

•    舞台演艺灯光系统wsD嘉泰姆

•    室内外LED视频wsD嘉泰姆

•    城市亮化与景观照明工程wsD嘉泰姆

•    各类RGB/RGBW全彩灯具系统wsD嘉泰姆


四,封装与引脚说明

芯片采用SOP16封装,引脚功能包括:wsD嘉泰姆

•    OUTR/OUTG/OUTB/OUTW:四通道PWM输出wsD嘉泰姆

•    REXT:外接电阻设置输出电流wsD嘉泰姆

•    AI/BI:差分信号输入wsD嘉泰姆

•    DO:解码转发输出wsD嘉泰姆

•    PORT0/PORT1:字段选择引脚,用于配置输出模式wsD嘉泰姆


五,技术优势详解

5.1. 灵活的输出模式配置

通过PORT0与PORT1引脚的电平设置,用户可实现1~4字段的灵活配置:wsD嘉泰姆

•    00:3字段模式(R/G/B)wsD嘉泰姆

•    01:4字段模式(R/G/B/W)wsD嘉泰姆

•    10:2字段模式(RG/BW)wsD嘉泰姆

•    11:1字段模式(RGBW合并)wsD嘉泰姆

在1字段模式下,四通道可并联使用,最大输出电流达240mA,满足大功率单色应用需求。wsD嘉泰姆

CXLE87133AL1恒流特性优异,通道间甚至芯片间的电流差异极小。wsD嘉泰姆
(1)通道间的电流误差小于±3℅,而芯片间的电流误差小于±3℅。wsD嘉泰姆
(2)当负载端电压发生变化时,CXLE87133AL1输出电流不受影响,如下图所示。wsD嘉泰姆
(3)如下图CXLE87133AL1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wsD嘉泰姆
状态下需要的Vds也越小。wsD嘉泰姆
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5.2. 精准的恒流输出控制

输出电流通过REXT引脚外接电阻精确设定,公式为:wsD嘉泰姆

Iout​=48/(250+Rext)

用户可根据需要设置3mA~60mA范围内的任意电流值,保证各通道亮度一致。wsD嘉泰姆
OUTR,OUTG,OUTB,OUTW是恒流输出,电流最大可达60mA,不建议将电流设置为更大值应用。恒流wsD嘉泰姆
电流值由REXT对地接的电阻来决定。电流公式:wsD嘉泰姆
Iout=48/(250+Rext) (1)wsD嘉泰姆
Rext=(48/Iout)-250 (2)wsD嘉泰姆
Rext是跨接在REXT脚和地之间的电阻,Iout是OUTR,OUTG,OUTB,OUTW端口输出的电流wsD嘉泰姆
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5.3. 可靠的写码与地址管理

        芯片支持在线写码,写码过程中需保持AI高于BI的电平。写码成功后芯片亮蓝灯指示,新地址立即生效,无需重新上电。E²PROM采用双备份设计,部分存储损坏不影响地址读取。wsD嘉泰姆

5.4. 强大的信号扩展能力

       DO端口输出的800Kbps归0码可直接驱动多种800Kbps速率IC,实现信号的远距离传输与多设备级联,极大扩展了系统带载能力。wsD嘉泰姆
5.5.   通信数据协议:
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CXLE87133AL1数据接收兼容标准DMX512(1990)协议及拓展DMX512协议,数据传输速率200Kbps至wsD嘉泰姆
500Kbps自适应解码。协议波形如下所示:芯片是AI、BI差分输入的,图中画出的是AI的时序波形,BIwsD嘉泰姆
与AI相反wsD嘉泰姆
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Note1:字段共11位,包括0起始位,8位数据位和2位停止位。其中0起始位是低电平,停止位是高wsD嘉泰姆
电平,数据位中的数据是0,则相应的时间段是低电平;数据是1,则相应的时间段是高电平。0起始位wsD嘉泰姆
停止位及数据位的位时长须相同。
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5.6.    IC接收说明:wsD嘉泰姆

1.当AIBI线上出现复位信号时,IC进入接收准备状态。地址计数器清0。wsD嘉泰姆
2.数据包中的第1字段是起始字段,其8位数据必须是“0000_0000”,该字段不作为显示数据。用wsD嘉泰姆
于显示的有效字段从第二字段开始,DMX512数据包的第二字段是有效数据的第一字段。IC可自适应的数wsD嘉泰姆
据传输速率是200Kbps~500Kbps。不同速率对应的字段时长不同,但不管传输频率是200Kbps还是wsD嘉泰姆
500Kbps,只要确保所有有效字段的时长与起始字段的时长相同即可。wsD嘉泰姆
3.IC根据其E2中地址确定截取DMX512数据包中对应的字段。如芯片地址为0000_0000_0000则从数据wsD嘉泰姆
包的第一有效字段开始截取,地址0000_0000_0001从第二有效字段开始截取。芯片使用多少字段,由PT1wsD嘉泰姆
和PT0设置。wsD嘉泰姆
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上表中1字段模式和2字段模式可以实现扩流的功能,如1字段模式中(一般为单色应用),可将wsD嘉泰姆
OUT/OUTR/OUTGB/OUTW 4个输出管脚并接使用,这时最大输出电流可达240mA。上述字段选择为数据转发wsD嘉泰姆
及扩流情况下才需要,当不需要扩流且在点光源应用(无需转发数据)情况下,从单色到RGB三色应用时wsD嘉泰姆
PORT0和PORT1都悬空即可。wsD嘉泰姆
4.IC接收数据时,2个复位信号间隔不能小于4ms,即使并联点数极少的情况下,帧频也不能大于wsD嘉泰姆
250Hz。
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5.7.    控制器发送数据注意事项:wsD嘉泰姆

1.对于标准DMX512(1990)协议来说,假如控制器的一个分端口接512个通道,也就是170个像素点,wsD嘉泰姆
要达到刷新率是30Hz,那么每帧的时间宽度33.33ms,传输1bit的时间为4μs,则有效数据时间宽度为wsD嘉泰姆
88+4μs*11bit*512=22.7ms,那么每一帧数据之间的时间间隔为33.33-22.7 = 10.63ms。在这时间间隔wsD嘉泰姆
内数据线保持高电平,直到下一个复位信号。wsD嘉泰姆
2.CXLE87133控制器每个数据包的复位信号码间隔不能小于4ms,即帧频最高不能高于250Hz,wsD嘉泰姆
否则可能无法正常显示画面。
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5.8.   写码注意事项:wsD嘉泰姆

1.写码器上除写址接线端(PO)外应有A、B接线端,写码时AI、BI线须接在写码器A、B接线端上,wsD嘉泰姆
写码器的A、B接线端在写码时保持A高B低的电平,IC须在AI高BI低的状态下方能正常写码。wsD嘉泰姆
2.写码完成后,收到新地址码的IC驱动蓝灯常亮,新写入的地址码生效。wsD嘉泰姆
3.写码完成后先不要将AB线取下,应用写码器自带的专用测试程序进行测试,以确认写码是否完全wsD嘉泰姆
正确。wsD嘉泰姆
4.写码器PO端口上的地址输入端线在写码完成后应从写码器上拔出,以免写码器失常时误写码。写wsD嘉泰姆
码线拔出后悬空并用绝缘胶布包裹即可,无需专门接地。
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5.9    差分总线连接注意事项:wsD嘉泰姆

1.控制器与IC之间以及IC与IC之间须共地,以防止过高的共模电压击穿IC,可用屏蔽层做共地线可wsD嘉泰姆
靠连接多个IC节点,并在一点可靠接地,不能双端或多端接地。wsD嘉泰姆
2.板上AI线和BI线至IC间串接的保护电阻须一致,并且板上AIBI线从焊盘至IC的走线方式须尽量一wsD嘉泰姆
致。wsD嘉泰姆
3.AI、BI总线尽可能采用屏蔽双绞线(尤其在强电和弱电走线槽共用工程,发射塔附近或雷电较多wsD嘉泰姆
的地区),以减少干扰及雷电冲击。用普通超5类屏蔽双绞线即可,但要注意购买铜线。wsD嘉泰姆
4.485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离,一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。wsD嘉泰姆
星型结构会产生反射信号,影响485通信质量。如果在施工过程中必须要求485节点离485总线主干的距wsD嘉泰姆
离超过30cm以上距离,建议使用485中继器作出一个485总线的分叉。如果施工过程中要求使用星型拓扑wsD嘉泰姆
结构,应使用485集线器。wsD嘉泰姆
5.485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离较长,建议施工时wsD嘉泰姆
在485通讯结束端处的AI、BI线上并接一个120欧姆的终端匹配电阻。
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六,应用设计建议

6.1.  应用图1:RGBW 4色应用
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注:1.输出高精度恒流,每通道最高可达60mA,每通道最大并接4组灯(15mA/组)。wsD嘉泰姆
2.注意分压电阻R的选择,以免IC功耗过大。wsD嘉泰姆
3.写码时,IC需要保持AI比BI高的电平,建议将AI、BI总线接在写码器的A、B接线端上,由写码器wsD嘉泰姆
提供A比B高的电平。wsD嘉泰姆
4.REXT端口必须加电阻到地来设置输出电流,此端口不能悬空。wsD嘉泰姆
5.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,比wsD嘉泰姆
如设置通道电流40mA,推荐使用105以上的电容值。
6.2.    应用图2:RGB 3色应用
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注:1.输出高精度恒流,每通道最高可达60mA,每通道最大并接4组灯(15mA/组)。wsD嘉泰姆
2.注意分压电阻R的选择,以免IC功耗过大。wsD嘉泰姆
3.写码时,IC需要保持AI比BI高的电平,建议将AI、BI总线接在写码器的A、B接线端上,由写码器wsD嘉泰姆
提供A比B高的电平。wsD嘉泰姆
4.REXT端口必须加电阻到地来设置输出电流,此端口不能悬空。wsD嘉泰姆
5.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,比wsD嘉泰姆
如设置通道电流40mA,推荐使用105以上的电容值。
6.3.    应用图3:双色应用
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注:1.双色应用时,芯片自身截取2个字节数据,通道OUTR与OUTG数据相同,通道OUTB与OUTW数据相同,wsD嘉泰姆
图中为并联扩流应用,2通道并联后最大输出电流120mA。wsD嘉泰姆
2.注意分压电阻R的选择,以免IC功耗过大。wsD嘉泰姆
3.写码时,IC需要保持A比B高的电平,建议将AI、BI总线接在写码器的A、B接线端上,由写码器提wsD嘉泰姆
供A比B高的电平。wsD嘉泰姆
4.REXT端口必须加电阻到地来设置输出电流,此端口不能悬空。wsD嘉泰姆
5.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,比wsD嘉泰姆
如设置通道电流40mA,推荐使用105以上的电容值。
6.4.   应用图4:单色应用
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注:1. 单色应用时,芯片自身截取1个字节数据,4通道数据相同,图中为并联扩流应用,4通道并联后wsD嘉泰姆
最大输出电流240mA。wsD嘉泰姆
2.注意分压电阻R的选择,以免IC功耗过大。wsD嘉泰姆
3.写码时,IC需要保持AI比BI高的电平,建议将AI、BI总线接在写码器的A、B接线端上,由写码器wsD嘉泰姆
提供A比B高的电平。wsD嘉泰姆
4.REXT端口必须加电阻到地来设置输出电流,此端口不能悬空。wsD嘉泰姆
5.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,比wsD嘉泰姆
如设置通道电流40mA,推荐使用105以上的电容值。
6.5.   应用图5: 外接三极管应用(也可外接MOS管或大功率恒流驱)
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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),MOS管或任何带DIMwsD嘉泰姆
(调光端)的大功率恒流驱动IC。应用时输出管脚上拉到VDD,也可上拉到其它电源,上拉电阻R一般取wsD嘉泰姆
5K左右。wsD嘉泰姆
2.上图为4通道反极性应用时的应用图。其它字段反极性应用时注意PORT0及PORT1口选择。wsD嘉泰姆
3.写码时,IC需要保持AI比BI高的电平,建议将AI、BI总线接在写码器的A、B接线端上,由写码器wsD嘉泰姆
提供A比B高的电平。wsD嘉泰姆
4.REXT在反极性应用时可以悬空。wsD嘉泰姆
5.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106wsD嘉泰姆
以上,以减小电路VCC的波动干扰。
6.6.  元器件选值表
RZ 选值表如下wsD嘉泰姆
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(1)VDD分压电阻Rz的选择wsD嘉泰姆
建议将VDD电流设定为10mA,VDD稳压为5.2V,所以Rz=(VCC-5.2)/0.01,比如,当VCC等于24V时,wsD嘉泰姆
由公式得Rz取值1.88KΩ。wsD嘉泰姆
(2)灯串电阻R的取值选择wsD嘉泰姆
由于SOP16封装的长期功耗不能大于400mW,所以应当设置IC功耗小于400mW,随着驱动电流的增大,应wsD嘉泰姆
该减小芯片通道的输出电压Vout,即:400mW>5.2V*10mA+Vout*Iout*N(N为通道数量,Vout为通道端口wsD嘉泰姆
电压,Iout为通道设置电流),当N=4,Iout=30mA时,得Vout<2.9V,又因为Vout=VCC-M*VL-R*Iout(MwsD嘉泰姆
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R>170Ω,此外,为了使wsD嘉泰姆
得输出恒流还应该让Vout>0.8V,所以R<240Ω,为了在功耗符合要求的情况下使芯片具有较好的输出特wsD嘉泰姆
性,建议R选择适当的中间值。
 

6.7. 在实际应用中,建议注意以下几点:wsD嘉泰姆

•    电源设计:根据供电电压(5V/12V/24V)合理选择降压电阻Rz,确保芯片功耗不超过400mW。wsD嘉泰姆

•    信号布线:AI/BI信号线应采用屏蔽双绞线,采用“手牵手”拓扑结构,末端加装120Ω匹配电阻。wsD嘉泰姆

•    写码设置:写码时需确保AI高于BI的电平,建议使用专用写码器提供正确电平。wsD嘉泰姆

•    散热考虑:在大电流应用时,应合理设计散热路径,确保芯片工作温度在安全范围内。wsD嘉泰姆

6.8.    与CXLE87133BC的对比优势

相较于CXLE87133BC,CXLE87133AL1在以下方面具有独特优势:wsD嘉泰姆

•    具备数据转发功能,支持800Kbps归0码输出wsD嘉泰姆

•    支持1~4通道灵活配置,适用场景更广wsD嘉泰姆

•    字段选择功能实现输出模式的硬件可配置wsD嘉泰姆

•    在保证性能的同时具备更具竞争力的成本优势wsD嘉泰姆


七,工作条件

7.1    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wsD嘉泰姆
议实际使用时任何一项参数达到或超过这些极限值。wsD嘉泰姆
(2)所有电压值均相对于系统地测试。
7.2、推荐工作条件
7.3.    电气特性
 

七,结语

          CXLE87133AL1以其高集成度、灵活的配置能力、强大的信号扩展特性与稳定的输出性能,成为现代智能LED照明系统中理想驱动解决方案。无论是用于建筑装饰照明、舞台效果控制,还是大型视频墙系统,它都能提供可靠、高效、精准的驱动支持。wsD嘉泰姆

如需了解更多关于CXLE87133AL1的技术资料、应用方案或采购信息,欢迎访问JTM-IC官方网站。我们致力于为客户提供完整的LED驱动解决方案与专业的技术支持服务。wsD嘉泰姆


八,相关芯片选择指南下载                   更多同类产品....wsD嘉泰姆

           LED装饰驱动芯片.pdf

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