基于TPIC6B273的LED驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)

   摘要：ＴＰＩＣ６Ｂ２７３是美國ＴＩ公司生產(chǎn)的集８位數(shù)據(jù)鎖存、功率驅(qū)動(dòng)為一體的新型復(fù)合功能器件?它是一種８通道Ｄ型觸發(fā)器鎖存、功率輸出器件。文中用硬件電路原理圖的形式給出了利用該器件設(shè)計(jì)的３種ＬＥＤ顯示器件驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)例。

    關(guān)鍵詞：TPIC6B273；LED；功率器件；顯示驅(qū)動(dòng)

１　概述

ＴＰＩＣ６Ｂ２７３是美國ＴＩ公司生產(chǎn)的一種８通道Ｄ型觸發(fā)器鎖存、功率輸出新型器件，該器件集８位數(shù)據(jù)鎖存、驅(qū)動(dòng)輸出控制為一體，可用于ＬＥＤ顯示器的驅(qū)動(dòng)等方面。其基本特點(diǎn)為：

● 具有８通道功率ＤＭＯＳ晶體管輸出，每個(gè)通道可連續(xù)輸出１５０ｍＡ的電流；

● 各輸出回路導(dǎo)通電阻低至５Ω；

● 每個(gè)輸出通道典型限定能力為５００ｍＡ；

● 輸出端為ＯＣ門形式，外接設(shè)備（器件）驅(qū)動(dòng)電源可高達(dá)５０Ｖ。

ＴＰＩＣ６Ｂ２７３采用２０腳雙列直插式ＤＩＰ封裝形式，其引腳排列如圖１所示。它的控制方式與７４ＬＳ（ＨＣ）２７３的控制方式相同。

２　應(yīng)用電路

ＴＰＩＣ６Ｂ２７３器件是７４ＬＳ２７３與ＭＣ１４１３兩器件結(jié)合的產(chǎn)物（ＭＣ１４１３為７路輸入／輸出驅(qū)動(dòng)，而ＴＰＩＣ６Ｂ２７３為８路輸出驅(qū)動(dòng)），因此，該器件使用簡單且應(yīng)用電路設(shè)計(jì)方便，現(xiàn)給出利用該器件設(shè)計(jì)的３種ＬＥＤ顯示器驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)例。

２．１ ＬＥＤ電子禮花樹驅(qū)動(dòng)控制

本電路的驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖２所示。為了擴(kuò)展方便，該電路系統(tǒng)采用插板結(jié)構(gòu)，每個(gè)輸出插板選用４個(gè)ＴＰＩＣ６Ｂ２７３作數(shù)據(jù)鎖存和功率驅(qū)動(dòng)，圖中通過譯碼芯片７４ＨＣ６８８、７４ＨＣ３９３與跳線開關(guān)Ｋ１等完成地址選擇、譯碼及ＴＰＩＣ６Ｂ２７３的選通和數(shù)據(jù)鎖存工作。電子禮花樹上的ＬＥＤ工作于動(dòng)態(tài)狀態(tài)，設(shè)其工作電流為４５ｍＡ（３～４倍的靜態(tài)額定工作電流），各色ＬＥＤ的平均電壓為２．５Ｖ，各芯片的每一路輸出可帶動(dòng)的ＬＥＤ為：?２．５×２０?×３＝１５０個(gè)，實(shí)際情況下，為了可靠工作，通常選擇驅(qū)動(dòng)一半數(shù)量（約８０個(gè)）的ＬＥＤ驅(qū)動(dòng)，這樣，每個(gè)電子禮花樹驅(qū)動(dòng)板可驅(qū)動(dòng)的ＬＥＤ為：８０×８×４＝２５６０個(gè)。該電路經(jīng)長時(shí)間的工作實(shí)踐檢驗(yàn)，ＴＰＩＣ６Ｂ２７３工作可靠，系統(tǒng)工作性能良好。

圖2 LED電子禮花樹驅(qū)動(dòng)電路原理圖

    ２．２ ＬＥＤ顯示屏驅(qū)動(dòng)控制

用于發(fā)布消息、顯示漢字的點(diǎn)陣式ＬＥＤ顯示屏通常由若干塊ＬＥＤ點(diǎn)陣顯示模塊組成；用于顯示漢字、圖形的８×８單色ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊，每塊有６４個(gè)ＬＥＤ；而紅、綠雙色ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊有６４個(gè)紅色ＬＥＤ和６４個(gè)綠色ＬＥＤ。為了減少引腳且便于封裝，各種ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊都采用陣列形式排布，即在行列線的交點(diǎn)處接有顯示ＬＥＤ。因此，ＬＥＤ點(diǎn)陣顯示模塊的顯示驅(qū)動(dòng)只能采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式，每次最多只能點(diǎn)亮一行ＬＥＤ（共陽形式ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊）或一列ＬＥＤ（共陰形式ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊）。由于ＴＰＩＣ６Ｂ２７３是以ＯＣ門方式輸出的，所以特別適宜選擇共陽形式ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊做基礎(chǔ)顯示單元。圖３所示是一個(gè)單色 ＬＥＤ顯示模塊（單色８×８點(diǎn)陣）的顯示驅(qū)動(dòng)原理圖。圖中，由８?jìng)€(gè)晶體管為ＬＥＤ點(diǎn)陣顯示模塊（８行ＬＥＤ）提供行驅(qū)動(dòng)電流，ＴＰＩＣ６Ｂ２７３則用于控制一個(gè)單色ＬＥＤ顯示模塊的列方向顯示，微機(jī)通過總線操作控制來完成對(duì)每一個(gè)ＬＥＤ點(diǎn)陣顯示模塊內(nèi)每個(gè)ＬＥＤ顯示點(diǎn)的亮、暗控制操作。以此類推，可實(shí)現(xiàn)整屏ＬＥＤ點(diǎn)陣的亮、暗控制，從而實(shí)現(xiàn)ＬＥＤ顯示屏漢字或圖象的顯示控制操作。

    紅、綠雙色ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊在同一點(diǎn)陣顯示窗內(nèi)共同封裝了紅、綠各一個(gè)ＬＥＤ顯示元件。因此，每一個(gè)點(diǎn)均可實(shí)現(xiàn)紅、綠、橙（紅色、綠色ＬＥＤ同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r）三色的顯示。當(dāng)以占空比的方式控制顯示亮度時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)灰度變化。圖４是雙色ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊的顯示驅(qū)動(dòng)原理圖。若采用共陽形式雙色ＬＥＤ顯示模塊，那么雙色ＬＥＤ顯示點(diǎn)陣模塊將有８路共陽行向驅(qū)動(dòng)引線以及紅、綠各８路列向灌電流驅(qū)動(dòng)引線。這樣，通過對(duì)行方向各晶體管的控制便可為顯示模塊內(nèi)的紅、綠兩色ＬＥＤ提供動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電流。兩個(gè)ＴＰＩＣ６Ｂ２７３則分別控制紅、綠色ＬＥＤ的列方向顯示。因此，對(duì)兩個(gè)ＴＰＩＣ６Ｂ２７３的適當(dāng)選通并鎖存特定的數(shù)據(jù)，便可對(duì)每一個(gè)紅、綠雙色ＬＥＤ顯示模塊上的顯示點(diǎn)實(shí)現(xiàn)紅、綠、橙或無色４種狀態(tài)的顯示控制。