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CXLE87195三通道高辉LED恒流驱动芯片 | 带伽马校正 | JTM-IC官方详解
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CXLE87195是一款高度集成的三通道LED恒流驱动芯片,采用单线数字接口设计,支持双通道输入与输出级联。芯片内置数据锁存、PWM辉度控制、伽马校正等模块,具备输出精度高、系统扩展性强、抗干扰能力优异等特点。其固定输出电流为12mA,每通道支持256级灰度输出,结合伽马校正技术,色彩过渡更加平滑自然。

CXLE87195三通道高辉LED恒流驱动芯片 | 带伽马校正 | JTM-IC官方详解
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产品简介

       在LED显示与照明系统中,驱动芯片的性能直接决定了整个系统的色彩表现力、稳定性和响应速度。CXLE87195作为一款专为高辉LED设计的三通道恒流驱动芯片,集成了单线数字接口、PWM辉度控制、伽马校正等先进功能,广泛应用于点光源、护栏管、软灯带、户内外大屏等场景。本文将从技术特性、应用设计到系统优化,全面解析CXLE87195的核心优势,为工程师提供实用的选型与设计参考。Efa嘉泰姆


一、芯片简介

         CXLE87195是一款高度集成的三通道LED恒流驱动芯片,采用单线数字接口设计,支持双通道输入与输出级联。芯片内置数据锁存、PWM辉度控制、伽马校正等模块,具备输出精度高、系统扩展性强、抗干扰能力优异等特点。其固定输出电流为12mA,每通道支持256级灰度输出,结合伽马校正技术,色彩过渡更加平滑自然。Efa嘉泰姆


二、核心功能特点

2.1. 高精度恒流输出

•   通道间误差≤±3%,芯片间误差≤±5%。Efa嘉泰姆

•   固定输出12mA,适用于对电流一致性要求高的LED阵列。Efa嘉泰姆

2.2. 伽马校正技术

•   内置伽马校正电路,提升色彩还原度,避免低灰度色偏。Efa嘉泰姆

•   支持256级灰度,适用于对色彩层次要求较高的显示场景。Efa嘉泰姆

2.3. 双通道输入与级联架构

•   支持DIN与FDIN双路输入,可配置互为备份。Efa嘉泰姆

•   具备DO数据转发输出,支持多芯片级联,信号不衰减、不失真。Efa嘉泰姆

•   某颗芯片损坏不影响后续芯片工作,系统可靠性高。Efa嘉泰姆

2.4. 内置振荡与同步机制

•   内置振荡电路,根据数据信号自动同步时钟,无需外接晶振。Efa嘉泰姆

•   数据传输速率达800KHz,响应快、控制灵活。Efa嘉泰姆

2.5. 低功耗与高可靠性

•   静态电流低至1.1mA,适用于节能型系统设计。Efa嘉泰姆

•   ESD防护达4000V(HBM),适用于工业与户外环境。Efa嘉泰姆


三、电气特性与工作条件

           CXLE87195工作电压范围为4.0V~5.5V,推荐电压为5V。在-40℃至+85℃温度范围内性能稳定。其PWM输出频率为2kHz,传输延迟时间仅200ns,适用于高速刷新场景。Efa嘉泰姆

3.1.  极限参数 Efa嘉泰姆

参数名称 参数符号 极限值 单  位  
逻辑电源电压 VDD -0.4~+7.0 V  
DIN、FDIN 端口电压 Vin -0.4~VDD+0.5 V  
OUT 端口电压 Vout -0.4~+5.5 V  
工作温度范围 Topr -40~+85  
储存温度范围 Tstg -50~+150  
静电ESD 人体模式(HBM) 4000 V  
(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。我们不建议在其它任何条件下,芯片超过这些极限参数工作;Efa嘉泰姆
(2)所有电压值均相对于系统地测试。
3.2.   推荐工作条件
在-40~+85℃下测试,除非另有说明 CXLE87195 单位
参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值
电源电压 VDD   4.0 5.0 5.5 V
DIN、FDIN 端口电压 Vin VDD=5V,DIN、FDIN 串接Efa嘉泰姆
1K电阻
    VDD+0.4 V
DO 端口电压 Vdo VDD=5V,DO 串接Efa嘉泰姆
1K电阻
    VDD+0.4 V
OUT 端口电压 Vout OUT=OFF     5 V
Efa嘉泰姆
3.3.电气特性
在 VDD=4.0~5.5V 及工作温度-40~+85℃下测试,Efa嘉泰姆
除非另有说明
CXLE87195 单位
参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值
高电平输出电压 Voh Ioh=6mA VDD-0.5     V
低电平输出电压 Vol Iol=10mA     0.3 V
高电平输入电压 Vih VDD=5.0V 3.5   VDD V
低电平输入电压 Vil VDD=5.0V 0   1 V
高电平输出电流 Ioh VDD=5.0V,Vdo=4.9V   1.4   mA
低电平输出电流 Iol VDD=5.0V,Vdo=0.4V   12   mA
输入电流 Iin DIN、FDIN 接VDD   500   μA
静态电流 IDD VDD=4.0V,GND=0V,其他Efa嘉泰姆
端口悬空
1.1 1.5 1.9 mA
OUT 输出电流 Iout R,G,B=ON,Vout=3.0V   12   mA
OUT 输出漏电流 Iolkg R,G,B=OFF,Vout=5V     0.3 μA
通道间恒流误差 ΔIolc0 R,G,B=ON,Vout=3.0V     ±3 %
芯片间恒流误差 ΔIolc1 R,G,B=ON,Vout=3.0V     ±5 %
Efa嘉泰姆
3.4.    开关特性
在VDD=4.0~5.5V及工作温度-40~+85℃下测试,典型值Efa嘉泰姆
VDD=5.0V,TA=+25℃,除非另有说明
CXLE87195 单位
参数名称 参数符号 测试条件 最小值 典型值 最大值
数据速率 Fin     800   KHz
OUT PWM 输出频率 Fout R,G,B   2   KHz
传输延迟时间 Tpzl DIN → DOEfa嘉泰姆
FDIN → DO
  200   ns
输入电容 Ci       15 pF
3.5.时序特性
参数名称 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
输入0码,高电平时间 T0h VDD=5.0V GND=0V - 300 400 ns
输入1码,高电平时间 T1h 600 720 - ns
输出0码,高电平时间 T0h’ 290 330 370 ns
输出1码,高电平时间 T1h’ 580 660 740 ns
0码或1码周期 T0/T1   1250   ns
Reset码,低电平时间 Treset 80     μs
(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 1码高电平时间必须符合上表中相应数值范围;Efa嘉泰姆
(2)不需复位时,字节之间的低电平时间不要超过 25μs,否则芯片可能复位,复位后又重新接收数据,无法实现数据Efa嘉泰姆
正确传送。Efa嘉泰姆
Efa嘉泰姆
3.6.功能说明 
Efa嘉泰姆
     3.6.1   显示数据 
      芯片上电复位,开始接收显示数据,接收完24bit后,DO端口开始转发DIN或FDIN端继续发来的数据,Efa嘉泰姆
为下颗级联芯片提供显示数据。在转发数据之前,DO端口一直为低电平。如果DIN或FDIN端输入ResetEfa嘉泰姆
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PWM波形,且芯片重新等待接Efa嘉泰姆
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,芯片在没有接收到Reset信号前,R、Efa嘉泰姆
G、B原输出保持不变。 Efa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Efa嘉泰姆
一致的。
3.6.2.     一帧完整数据结构 
D1  D2  D3  D 4 ...  Dn  R ese t
D1、D2、D3、D4、……、Dn为各芯片的PWM设置命令。 Reset表示复位信号,低电平有效。
3.6.3.     Dn的数据格式
R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
每个PWM设置命令包含8×3bit数据位,高位先发。Efa嘉泰姆
R[7:0]:用于设置R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。 G[7:0]:用于设置G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。 B[7:0]:用于设置B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。
3.6.3.     数据接收和转发
Efa嘉泰姆
其中S1为控制器Di端口发送的数据,S2、S3、S4、Sn为级联CXLE87195转发的数据。Efa嘉泰姆
控制器Di和Fi2端口数据结构:D1D2D3D4……Dn; Efa嘉泰姆
控制器Fi端口数据结构:DxD1D2D3……Dn; Efa嘉泰姆
其中,Dx为任意24bit数据位。Efa嘉泰姆
Efa嘉泰姆
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吸收D1,如果此时没有Reset复位Efa嘉泰姆
信号,芯片1将一直转发控制器继续发来的数据;芯片2吸收D2,如果此时没有Reset复位信号,芯片2Efa嘉泰姆
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,完成一个数据刷新周期,Efa嘉泰姆
芯片又回到接收准备状态。Reset低电平有效,保持低电平时间大于80μs,芯片复位。 
3.7.   恒流曲线
 CXLE87195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Efa嘉泰姆
变化时,其输出电流的稳定性不受影响,恒流曲线如下图所示:Efa嘉泰姆

四、典型应用设计

4.1. 双线级联架构

控制器通过DIN或FDIN发送数据,芯片依次接收并转发,形成级联链路。每颗芯片接收24位显示数据后,自动将后续数据转发至下一级,实现整体控制。Efa嘉泰姆
Efa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 Efa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 GND Efa嘉泰姆
脚应尽量短,以达到最佳的退耦效果,稳定芯片工作。
Efa嘉泰姆

4.2.     保护电路设计

•   在DIN、FDIN、DO端口串接100Ω电阻,防止插拔瞬间高压损坏芯片。Efa嘉泰姆

•   每个芯片VDD与GND之间应接0.1μF退耦电容,并尽量靠近芯片引脚,以提升系统稳定性。Efa嘉泰姆

4.3.     输入输出等效电路 Efa嘉泰姆

Efa嘉泰姆


五、数据刷新率计算

          以800KHz数据速率为例,每个像素点(24bit)传输时间约30μs。若系统级联1000颗芯片,则全系统刷新时间为30ms,刷新率可达33.3Hz,满足大多数动态显示需求。下表为不同级联点数下的刷新率参考:Efa嘉泰姆

像素点数 最快刷新时间(ms) 最高刷新率(Hz)
1~500 15 66.7
1~1000 30 33.3
1~2000 60 16.7

      数据刷新时间是根据一个系统中级联了多少像素点来计算的,一组RGB通常为一个像素(或一段),Efa嘉泰姆
一颗CXLE87195芯片可以控制一组RGB。Efa嘉泰姆
按照正常模式计算: Efa嘉泰姆
1bit数据周期为1.25us(频率800KHz),一个像素数据包括R(8bit)、G(8bit)、B(8bit)共Efa嘉泰姆
24bit,传输时间为1.25us×24≈30μs。如果一个系统中共有1000个像素点,一次刷新全部显示的时间Efa嘉泰姆
为30μs×1000=30ms,即一秒钟刷新率为:1÷30ms=33.3Hz。 Efa嘉泰姆
以下是级联点数对应最高数据刷新率表格:
Efa嘉泰姆

  正常模式
像素点数 最快一次数据刷新时间(ms) 最高数据刷新率(Hz)
1~500 15 66.7
1~1000 30 33.3
1~2000 60 16.7

六、适用领域

•   点光源与护栏管:精准控制每一颗LED,实现多彩动态效果。Efa嘉泰姆

•   软灯带与装饰照明:单线控制简化布线,支持长距离级联。Efa嘉泰姆

•   户内外大屏:高刷新率与伽马校正技术,保障画面流畅与色彩真实。Efa嘉泰姆


七、CXLE87195与CXLE87196对比选型建议

特性 CXLE87195 CXLE87196
输出电流 固定12mA 0.73mA~12mA可调
灰度等级 256级(伽马校正) 65536级(真实灰度)
数据速率 800KHz 1.2MHz
适用场景 高辉度、色彩均匀性要求高 高灰度、色彩细腻度要求高

               工程师可根据具体项目需求灵活选型:如追求高色彩均匀性与伽马校正,可选CXLE87195;如需高灰度等级与电流可调,推荐CXLE87196。Efa嘉泰姆


八、产品封装

8.1.    管脚功能Efa嘉泰姆

引脚名称 引脚序号 I/O 功能说明
R 1 O Red N管开漏,恒流输出
G 2 O Green  N管开漏,恒流输出
B 3 O Blue N管开漏,恒流输出
GND 4 -- 电源地
DO 5 O 数据级联转发输出
DIN 6 I 数据输入
FDIN 7 I 备用数据输入
VDD 8 -- 电源正极
Efa嘉泰姆
8.2.内部结构框图Efa嘉泰姆
Efa嘉泰姆
8.3.    芯片内部脚位图 Efa嘉泰姆
Efa嘉泰姆
1、芯片尺寸:400um * 600um Efa嘉泰姆
2、PAD 顶层铝的厚度为 3.554um Efa嘉泰姆
3、注意芯片的衬底必须悬空或者接GNDEfa嘉泰姆
8.4.    PAD坐标
脚位名称 X(um) Y(um) PAD类型 PAD大小
R 58 490 绑定PAD 80*80
G 58 393 绑定PAD 80*80
vdd! 58 296 绑定PAD 80*80
B 58 199 绑定PAD 80*80
DIN
342
155 绑定PAD 80*80
DO 267.22 58 绑定PAD 80*80
gnd! 342 252 绑定PAD 80*80
FDIN 255 542 绑定PAD 80*80

、结语

        CXLE87195以其高集成度、高可靠性、伽马校正与灵活的级联能力,成为高辉LED驱动领域的优选方案。无论是复杂的全彩显示系统,还是简单的装饰照明,该芯片都能提供卓越的性能支持。如需了解更多技术细节或获取样品,欢迎访问JTM-IC官网或联系我们的技术支持团队。Efa嘉泰姆


十、相关芯片选择指南                      更多同类产品.....Efa嘉泰姆

512协议系列
型号 端口耐压 通道数 通讯协议 单通道电流 灰度级别 封装形式 备注
CXLE87133AB 26V 1/4 DMX512 3-60mA 256 SOP16 512协议系列,LED装饰驱动芯片
CXLE87133AB3 26V 3 DMX512 18mA 256 SOP8 512协议系列,LED装饰驱动芯片
CXLE87133AB4 26V 4 DMX512 18mA 256 EOP8 512协议系列,LED装饰驱动芯片
CXLE87133AC 30V 4 DMX512 3-80mA 65536 SOP16/SSOP10(18mA) LED装饰驱动芯片,高辉,512协议系列
CXLE87133ACE 30V 3 DMX512 3-80mA 65536 SSOP10 LED装饰驱动芯片,高辉,512协议系列
CXLE87133AC4 30V 4 DMX512 3-80mA 256 SOP16 LED装饰驱动芯片,512协议系列
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CXLE87133ADH 30V 1-4 DMX512 10-200mA 65536 ESOP16 LED装饰驱动芯片,大电流,软件可设,512协议系列
CXLE87133AE0 30V DMX512 SOP8 LED装饰驱动芯片,参数可设置 ,512协议系列
CXLE87133AC0 - DMX512 SOP8 LED装饰驱动芯片,纯转发,512协议系列
CXLE87133AL1 30V 1-4 DMX512 3-60mA 256 SOP16 LED装饰驱动芯片,512协议系列
CXLE87133BC 30V 4 DMX512 3-80mA 65536 SOP16/SSOP10(18mA) LED装饰驱动芯片,高辉,512协议系列
CXLE87133BCE 30V 3 DMX512 3-80mA 65536 SSOP10 LED装饰驱动芯片,高辉,512协议系列
单线系列
型号 端口耐压 通道数 通讯协议 单通道电流 灰度级别 封装形式 备注
CXLE87204 7V SOP8 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87205 24V 3 归0 18mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,七彩内控 ,单线系列
CXLE87206 32V 12 归1 <45mA 256 SOP16 LED装饰驱动芯片,恒压七彩内控 ,单线系列
CXLE87207 32V 9 归1 <45mA 256 SOP14 LED装饰驱动芯片,恒压七彩内控 ,单线系列
CXLE87208-12 7V 4 归0 12mA 256 SOP8/内封 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87209 10V 3 归0 12mA 256 灯芯合封 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87210 32V 4 归0 18mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87211B 32V 4 归1 6.5-38mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,400KHz ,单线系列
CXLE87211A 32V 4 归1 6.5-38mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,200KHz,单线系列
CXLE87144D 24V 12 归0 17mA 256 SOP16/DIP16 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87140H 24V 3 归0 14mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87132B 32V 4 归1 6.5-38mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87143D 24V 6或9 归0 17mA 256 SOP14/DIP14 LED装饰驱动芯片,单线系列
CXLE87144 24V 12 归1 20mA 256 SOP16/DIP16 LED装饰驱动芯片,七彩内控 ,单线系列
CXLE87143 30V 9 归1 20mA 256 SOP14/DIP14 LED装饰驱动芯片,七彩内控 ,单线系列
CXLE87140 24V 3 归1 18mA 256 SOP8/MSOP8 LED装饰驱动芯片,七彩内控 ,单线系列
CXLE87132 32V 4 归1 6.5-38mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,七彩内控 ,单线系列
CXLE87147 24V 12 归0 <45mA 256 SOP16/DIP16 LED装饰驱动芯片,恒压,单线系列
CXLE87145 24V 9 归0 <45mA 256 SOP14/DIP14 LED装饰驱动芯片,恒压,单线系列
CXLE87152 24V 3 归0 <45mA 256 SOP8/DIP8 LED装饰驱动芯片,恒压,单线系列
CXLE87151 24V 3 归0 <45mA 256 SOP8/DIP8 LED装饰驱动芯片,恒压,400KHz,恒压,单线系列
恒流二极管
型号 端口耐压 通道数 通讯协议 单通道电流 灰度级别 封装形式 备注
CXLE87182-X 24V 1 10-18-30-60mA 外PWM SOT-23/TO-92/SOD-123 LED装饰驱动芯片,最低2.2V,恒流二极管
CXLE87183-X 24V 1 5-65mA,+5mA每档 外PWM SOT23-3/SOT-89 LED装饰驱动芯片,恒流二极管
CXLE87184 24V 1 15-350mA 外PWM SOT23-6/ESOP8 LED装饰驱动芯片,恒流二极管
CXLE87185-X 40V 1 10~45mA 外PWM SOT23-3 LED装饰驱动芯片,恒流二极管
流星灯圣诞灯
型号 端口耐压 通道数 通讯协议 单通道电流 灰度级别 封装形式 备注
CXLE87186 7V 6 内控 最大80mA SOP8 LED装饰驱动芯片,流星效果,流星灯圣诞灯
CXLE87187 24V 16 内控/外控 32mA SOP20/DIP20 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87188 24V 16 内控/外控 16mA SOP20/DIP20 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87148 24V 6 内控 45,最大90mA SOP8/DIP8 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87149 - 2 内控 SOP8 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87137 24V 12 内控/外控 32mA SOP16/DIP16 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87136 24V 12 内控/外控 16mA SOP16/DIP16 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87150 24V 12 内控 45,最大90mA 16级 SOP16/DIP16 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87153 24V 3 内控/外控 82mA SOP8/DIP8 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
双线系列
型号 端口耐压 通道数 通讯协议 单通道电流 灰度级别 封装形式 备注
CXLE87189 7V 3 归0 2-25mA 65536伽马 灯芯合封 LED装饰驱动芯片,8位,流星灯圣诞灯
CXLE87190 VDDV 18 I2C 3-40mA 128 QSOP24/QFN24 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87191 VDDV 18 I2C 38mA 256 QFN24/SOP24 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87192 24V 3 归0 14mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87193 7V 3 归0 12mA 65536 SOP8 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87194 7V 3 归0 12mA 65536 灯芯合封 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87195 7V 3 归0 12mA 65536 灯芯合封 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯
CXLE87196 7V 3 归0 0.73-12mA 65536 灯芯合封 LED装饰驱动芯片,16位,流星灯圣诞灯
CXLE87197 7V 3 归0 2-17mA 65536 灯芯合封 LED装饰驱动芯片,16位,流星灯圣诞灯
CXLE87198 12V 3 归0 12mA 4096 SOP8、倒装、灯芯一体封装 LED装饰驱动芯片,低功耗模式,流星灯圣诞灯
CXLE87199 7V 3 归0 12mA 4096 倒装、灯芯一体 LED装饰驱动芯片,低功耗模式,流星灯圣诞灯
CXLE87200 7V 3 归0 2.5mA 4096 倒装、灯芯一体 LED装饰驱动芯片,低功耗模式,流星灯圣诞灯
CXLE87201 7V 3 归0 5mA 4096 倒装、灯芯一体 LED装饰驱动芯片,低功耗模式,流星灯圣诞灯
CXLE87202 12V 3 归0 12mA 4096 SOP8、倒装、灯芯一体封装 LED装饰驱动芯片,低功耗模式,流星灯圣诞灯
CXLE87203 12V 3 归0 12mA 4096 SOP8、倒装、灯芯一体封装 LED装饰驱动芯片,低功耗模式,流星灯圣诞灯
CXLE87141A 24V 3 归1 18mA 256 SOP8 LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯

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