多通道線性 LED 驅動器如何改變混色和調光

作者：LED 照明事業部經理 Allan Lin

LED 的使用已徹底改變各種產品應用的照明，大幅降低功耗同時提高可靠性。

LED 面臨一個挑戰，那就是單一晶粒只能發出一種顏色的光。為了實現全彩照明，必須使用三或四個 LED，並將它們接合在顏色為紅、綠、藍和白 (RGBW) 的單一封裝中。

當三個 LED 組合在一起運作後，下一個步驟便是獨立控制每個 LED 的亮度和顏色，從而產生完整範圍的混合顏色。這是透過一個稱為 LED 驅動器的電子元件來達成的。這是一種可程式化元件，可以改變每個時間週期的持續時間 (工作週期) ，也可以改變在元件控制下提供給每個 LED的電流振幅 (峰值)。為了實現混色，LED 驅動器也會處理通道/模組獨立的混色和 LED 的亮度控制暫存器。

這種由 LED 驅動器控制的混色是智慧家電、資訊娛樂系統中心顯示器和電腦遊戲硬體等許多產品應用的普遍選擇。LED 可用於資訊顯示、背光、照明、裝飾產品應用，或用於器件狀況的狀態指示器。例如，從紅色到綠色的簡單變化，可以讓使用者輕鬆瞭解例如電動汽車(EV)何時完成充電。

為了幫助滿足這類要求，Diodes 公司推出了 AL5887產品，這是一款 36 通道線性 RGB LED 驅動器。該元件具備內部 12 位元脈寬調變 (PWM)，用於色彩和亮度控制，也具備產業標準的 SPI 和 I2C 雙數位介面，可讓客戶彈性使用喜好的連接功能和程式化選項。

AL5887 產品可以輕易驅動多達 12 個 RGB LED 模組或 36 個單色 LED。它提供廣泛的色彩深度和大動態亮度範圍，可以處理複雜的混色要求。此產品專為多 LED 應用所設計，例如智慧家電、電動汽車充電狀態指示器、電動汽車充電站、看板顯示器和物聯網 (IoT)。

此驅動器產品採用創新的調光技術來提高通道間的電流精度和匹配度，進而實現精確的混色和均勻的顏色分布。調光和亮度控制由內部 6 位元暫存器處理。每個通道具有 12 位元 PWM 功能，編程到 PWM 暫存器，可控制從 100% 到 0.03% 的各種 PWM 工作週期。

為了確保可靠性和安全性，AL5887 提供全方位的內建保護和故障診斷功能。這些功能包括短路和開路 LED 保護以及過熱關機，並在暫存器中標記預先 OTP 警告，這些暫存器可透過串列周邊介面存取。

AL5887 產品為每個通道提供獨立的混色和亮度暫存器，讓使用者能夠實現複雜的混色。兩個外部硬體位址腳位允許在 I2C 模式下連接最多四個器件。AL5887 也提供超低關機和 IQ 省電模式以及簡單的軟體程式設計。

由於具備內置的 16MHz 振盪器，不需要外部高精度時鐘同步，因此節省 PCB 配置和物料清單 (BOM) 成本。此驅動器 IC 採用可潤濕側翼(Wettable Flank) QFN、6mm x 6mm、52 接腳、耐用且輕量的封裝，並具有外露焊盤，可實現更佳的散熱和可焊性。

隨著消費者愈發期待通過精准控制LED 顏色和亮度，實現更高顯示器解析度和品質，AL5887 線性 LED 驅動器可提供系統設計工程師所需的可編程性和精確控制。

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