特性描述

FZH09（深圳市方中禾科技）是9通道LED（發(fā)光二極管）驅動控制專用電路，內部集成有MCU數字接口、數據鎖存 器、LED高壓驅動等電路。通過外圍 MCU控制實現該芯片的單獨輝度、級聯控制實現戶外大屏 的彩色點陣發(fā)光控制。本產品性能優(yōu)良、質量可靠。

功能特點

?采用高壓功率CMOS工藝

?輸出端口耐壓24V

? VDD內部集成5V穩(wěn)壓管

?芯片VDD外接串聯電阻，電壓支持6～24V輸入

?輝度調節(jié)電路,256級輝度可調,低亮度時等效1024級

?單線串行級聯接口

?振蕩方式：內置RC振蕩并根據數據線上信號進行時鐘同步，在接收完本單元的數據后能自

動將后續(xù)數據整形后通過數據輸出端發(fā)送至下級,信號不隨級聯變遠而出現失真或衰減

?內置上電復位電路

? PWM控制端能夠實現256級調節(jié)，掃描頻率不低于400Hz

?能通過一根信號線完成數據的接收與解碼

?當刷新速率為30幀/s時，級聯點數低速模式下不小于540點，高速模式下不小于1080點

?數據發(fā)送速度可為400Kbps或800Kbps兩種模式

?封裝形式：SOP14、DIP14

外部應用框圖

適用領域：全彩LED顯示

內部結構框圖

管腳信息

輸出及輸入等效電路

管腳功能

在干燥季節(jié)或者干燥使用環(huán)境內，容易產生大量靜電，靜電放電可能會損壞集成電路，建議采取一切適 當的集成電路預防處理措施，不正當的操作和焊接，可能會造成 ESD損壞或者性能下降， 芯片無法正常 工作。

絕對最大額定值范圍

（1）以上表中這些等級，芯片在長時間使用條件下，可能造成器件永久性傷害，降低器件的可靠性。我們不建議在 其它任何條件下，芯片超過這些極限參數工作。

（2）所有電壓值均相對于系統地測試。

推薦工作條件范圍

（在-40℃~+85℃下,GND=0V）除非另有說明

電氣特性

（在 VCC=4.5V~6.5V和-40℃~+85℃下，典型值 VCC=5V和 TA=+25℃）除非另有說明

開關特性

（在 VCC=4.5V~6.5V和-40℃~+85℃下，典型值 VCC=5V和 TA=+25℃）除非另有說明

功能描敘

芯片采用單線通訊方式，采用歸零碼的方式發(fā)送信號。芯片在上電復位以后，接收DIN端打來的 數據，接收夠3組24bit后，DO端口開始轉發(fā)數據，為下一個芯片提供輸入數據。在轉發(fā)之前，DOUT口一直拉低。此時芯片將不接收新的數據，芯片三組OUTR、OUTG、OUTB輸出口根據接收到的數據， 發(fā)出相應的不同占空比的信號，該信號周期為1.3ms。如果DIN端輸入信號為RESET信號，芯片將接 收到的數據送顯示，芯片將在該信號結束后重新接收新的數據，在接收完開始的3組24bit數據后，通 過DOUT口轉發(fā)數據。

芯片采用自動整形轉發(fā)技術，完全可以避免遠距離傳輸較多點數時的信號衰減和失真，使得該 芯片的級聯個數不受信號傳輸的限制，僅僅受限于刷屏速度之要求。

72bit的數據結構

高位先發(fā)，按照RGB的順序發(fā)送數據。

低速模式時間

注意：低速模式下發(fā)送 1碼或 0碼的周期時間為 2.5us（頻率 400KHz）。

高速模式時間

注意：高速模式下發(fā)送 1碼或 0碼的周期時間為 1.25us（頻率 800KHz）。高低速模式的 Treset復位 時間是一樣的。字節(jié)之間的低電平時間不要超過 8us，否則芯片會復位，復位后又重新接收數據，則 無法實現數據傳送。

時序圖

數據傳輸和轉發(fā)

其中D1為控制器發(fā)送的數據，D2、D3、D4為級聯FZH09轉發(fā)的數據

芯片級聯和數據傳輸并轉發(fā)過程：控制器發(fā)來數據（D1）， 當芯片1接收完第一72bit，芯片1還沒有轉發(fā)數據（D2），接著控制器繼續(xù)發(fā)來數據，芯片1再接收第二72bit，由于芯片1已經存有了 第一72bit，因此，芯片1通過DO把第二72bit轉發(fā)出去,芯片2接收芯片1轉發(fā)來的數據（D2），此時， 芯片2還沒有轉發(fā)數據（D3）；控制器繼續(xù)發(fā)來數據,芯片1又把接收到的第三72bit轉發(fā)到芯片2，由 于芯片2也已經存有一個72bit，所以，芯片2又把第三72bit轉發(fā)（D3）,芯片3接收到第三72bit，此 時如果控制器發(fā)送一個大于15us的RESET低電平信號，所有芯片就會復位并把各自接收

到的72bit數 據解碼后控制RGB端口輸出，完成一個數據刷新周期，芯片又回到接收準備狀態(tài)。

應用信息

1、如何計算數據刷新速率

數據刷新時間是根據一個系統中級聯了多少像素點來計算的，一組 RGB通常為一個像素，一個 FZH09芯片控制三個像素點。例如，當刷新速度為 30幀/秒時，芯片所能控制的點數計算方法為：

（1）30幀/秒相當于每幀占用的時間為 t1=1S÷30=0.033333S=33333μS；

（2）高速模式時，數據 Bit位周期為 1.25μS，低速模式時，數據 Bit位周期為 2.5μS。而每個像

素點應接收的數據為 24個 Bit位，故傳輸每個像素點所需時間為：高速模式下 t2=24x1.25μS=

30μS， 低速模式下 t3=24x2.5μS=60μS。

（3）所能控制的點數為：高速模式下 N=t1/t2=33333μS÷30μS=1111點，低速模式下 N=t1/t3=

33333μS÷60μS=555點。

根據上述計算所得點數，再去掉芯片及導線傳輸延時，保守結論為：當刷新速度為30幀/秒時， 高速模式可以級聯控制1024個像素點（342片FZH09級聯）不會有任何閃爍，低速模式可以級聯控制 512個像素點（171片FZH09級聯）不會有任何閃爍。

以下是級聯點數對應最高數據刷新率表格：

如果系統對數據刷新率要求不高，則對級聯像素點數量無要求，只要供電正常，理論上可用

FZH09無限級聯。

2、應用電路和電源配置

R1~R9 的阻值可根據 OUT端口串接的 LED個數來自行調節(jié)，RI與 RO建議接 100~200歐姆電 阻，作信號隔離用，防止下一級芯片損壞后對上一級造成影響。

FZH09 可以配置成 6～24V電壓供電，但根據輸入電壓不同，應配置不同的電源電阻，該阻值列 表如下：

3、使用FZH09擴流

在實際應用中，經常需要驅動大功率或更多的 LED燈，為了得到更大的驅動電流，可以按如下 方法進行擴流使用，根據 LED燈的功率選擇適合的 PNP三極管或 P溝道 MOS管（場效應管）。

封裝示意圖(SOP14)

封裝示意圖(DIP14)

審核編輯 黃宇