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PCA9685BS产品应用图解:
PCA9685BS产品封装图一
NXP产品 - PCA9685BS介绍
PCA9685BS - 16通道、12位PWM Fm+ I2C总线LED控制器

PCA9685BS是NXP公司的一款I²C LED显示驱动器产品,PCA9685BS是16通道、12位PWM Fm+ I2C总线LED控制器,本站介绍了PCA9685BS的封装应用图解、特点和优点、功能等,并给出了与PCA9685BS相关的NXP元器件型号供参考。

PCA9685BS - 16通道、12位PWM Fm+ I2C总线LED控制器 - I²C LED显示驱动器 - I²C - 恩智浦, LLC

产品描述

PCA9685是一款I2C总线控制型16通道LED控制器,针对LCD红/绿/蓝/黄(RGBA)色彩背光应用进行了优化。 每个LED输出都受控于自有的12位分辨率(4096阶)固定频率独立PWM控制器,该控制器工作频率可编程设置,范围为40 Hz(典型值)至1000 Hz,占空比可在0 %至100 %范围内调节,允许将LED设为特定的亮度值。 所有输出均设为相同的PWM频率。

每个LED输出均可关闭或开启(无PWM控制),或者设为其各自的PWM控制器值。LED输出驱动器编程设置为5 V时具有25 mA吸电流能力的开漏输出,或5 V时具有25 mA吸电流、10 mA源电流能力的图腾柱。PCA9685工作时的电源电压范围为2.3 V至5.5 V,输入与输出具有5.5 V容差。LED可直接连接LED输出(最高25 mA、5.5 V),而对于电流更大或电压更高的LED,也可采用外部驱动器配合极少量的分立式元件控制。

PCA9685属于最新的超快速模式(Fm+)系列产品。Fm+器件具有更高的频率(高达1 MHz)和更密集的总线操作(高达4000 pF)。虽然PCA9635和PCA9685具有很多相似的特性,PCA9685提供某些特有的功能,使其更加适用于LCD背光和Ambilight背光等应用:

PCA9685具有令人惊讶的LED输出开启和关闭时间,可最大程度减少浪涌电流。可针对16通道的每一通道独立编程开启和关闭时间延迟。PCA9635不提供此功能。 PCA9685具有4096阶(12位PWM)独立LED亮度控制。PCA9635仅为256阶(8位PWM)。 在系统中集成多个LED控制器时,如果使用了PCA9635,则器件间的PWM脉冲宽度可能有所不同。PCA9685集成可编程预分频器,用来调节多个器件的PWM脉冲宽度。 PCA9685具有外部时钟输入针脚,可接受用户提供的时钟信号(最大为50 MHz),代替内部25 MHz振荡器。该功能支持多个器件的同步。PCA9635不提供外部时钟输入功能。 与PCA9635类似,PCA9685同样内置了振荡器,可用于PWM控制。然而,PCA9685中用于PWM控制的频率可在大约40 Hz至1000 Hz范围内调节,而PCA9635的典型频率为97.6 kHz。因此,PCA9685能与外部电源控制器一同使用。所有位均在相同的频率下设置。 PCA9685的LEDn输出针脚上电复位(POR)默认状态为低电平。PCA9635为高电平。

低电平有效输出使能输入针脚(OE)允许异步控制LED输出,并且可用来将所有输出设为指定的I2C总线可编程逻辑状态。OE还可用作输出的外部脉冲宽度调制信号,这在需要通过软件控制对多个器件进行共同调光或闪烁时非常有用。

软件可编程LED全部调用(All Call)和三个子集调用I2C总线地址允许全部或指定的PCA9685器件集群响应一般I2C总线地址,从而可实现诸如同时开启或关闭所有红灯LED的功能,或者滚动追逐效应(marquee chasing effect),最大程度减少I2C总线命令。 6个硬件地址针脚允许在一条总线上连接最多62个器件。

软件复位(SWRST)一般调用(General Call)可让主机通过I2C总线复位PCA9685,与上电复位(POR)功能相同;后者可将寄存器初始化为它们的默认状态,将输出设为低电平。 这便提供了方便而快捷的方法,通过软件将所有器件寄存器重新配置为相同条件。

产品特性和优势
  • 16个LED驱动器。所有输出可编程:
    • 可编程LED亮度
    • 提供可编程LED开启时间,有助于减少EMI
  • 1 MHz超快速模式(Fm+)兼容I2C总线接口,SDA输出端具有30 mA高驱动能力,可驱动高容性总线
  • 提供4096阶(12位)线性可编程亮度,每路LED输出可在完全熄灭(默认)与最大亮度之间变化
  • LED输出频率(所有LED)通常在40 Hz至1000 Hz范围内变化(PRE_SCALE寄存器中的默认值1Eh使刷新速率为200 Hz,振荡器时钟为25 MHz)。
  • 16个图腾柱输出(5 V时的吸电流为25 mA,源电流为10 mA),提供软件可编程开漏LED输出选择(默认为图腾柱)。 无输入功能。
  • 通过确认(Acknowledge)或停止(STOP)命令可对输出状态的变化进行编程,以便逐字节更新输出,或同时更新全部输出(默认为“通过STOP命令更改(Change on STOP)”)。
  • 低电平有效输出使能(OE)输入针脚。OE为高电平时,LEDn输出可编程为逻辑1、逻辑0(上电默认)或“高阻抗”。
  • 6个硬件地址针脚,允许在一条I2C总线上连接62个PCA9685器件
  • 切换OE可通过硬件控制LED闪烁
  • 4个软件可编程I2C总线地址(一个LED全部调用地址和三个LED子集调用地址)允许以任何组合同时寻址集群器件(例如,某寄存器用作“全部调用 (All Call)”,则可同时寻址I2C总线上的全部PCA9685器件;第二个寄存器用作三个不同的地址,则可同时寻址总线上一个集群内全部器件的1/3)。软件可以使能和禁用这些I2C总线地址。
  • 软件复位功能(SWRST一般调用)允许通过I2C总线复位器件
  • 集成25 MHz(典型值)内部振荡器,无需外部元件
  • 外部时钟输入:50 MHz(最大值)
  • 内部上电复位
  • SDA/SCL输入端提供噪音滤波器
  • 输出端边沿速率控制
  • 上电时无输出干扰
  • 支持热插拔
  • 低待机电流
  • 电源电压工作范围:2.3 V至5.5 V
  • 输入容差:5.5 V
  • 工作温度范围:-40 ℃至+85 ℃
  • ESD保护:超过2000 V HBM(符合JESD22-A114标准),超过200 V MM(符合JESD22-A115标准)以及超过1000 V CDM(符合JESD22-C101标准)
  • 已完成JEDEC标准JESD78闩锁测试(超过100 mA)
  • 封装类型:TSSOP28, HVQFN28
产品应用
  • RGB或RGBA LED驱动器
  • LED状态信息
  • LED显示器
  • LCD背光
  • 手机或手持设备的键盘背光
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