SN3193呼吸灯驱动芯片

SN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司1支持多维全彩自动呼吸3路RGB驱动芯片简介SN3193是一款支持多维全彩自动呼吸模式（任意颜色自动呼吸）的3路RGB驱动芯片。该芯片内置记忆寄存器和自动呼吸控制，只需要编程一次，便可实现自动呼吸，大大节省了外部系统资源。每路最大输出电流为5mA~42mA的5档可调。SN3193通过I2C接口对LED编程。在一次编程自动呼吸模式下，每路输出的呼吸过程可独立编程控制，在此模式下，无需占用系统资源。在PWM亮度控制模式时，每路输出的电流可256级独立编程控制。当输出接为RGB组灯的时候，通过配置RGB的R，G，B的PWM级数和自动呼吸过程控制，便可实现多达1600万种绚丽颜色的单颜色自动呼吸或者自动变颜色呼吸。SN3193使用DFN-10（3mm×3mm）的封装形式。工作电压在2.7V~5.5V，工作温度范围为-40°C~+85°C。特性2.7V~5.5V的供电电压I2C接口通信，支持连续写数据地址自加功能内置自动呼吸控制，只需要编程一次3路独立控制的带Gamma补偿的自动呼吸模式3路每路单独256级PWM细腻亮度调节1组RGB独立控制可配任意颜色RGB呼吸模式5档可调最大输出电流过热保护功能DFN-10（3mm×3mm）封装应用手机和其它掌上电子设备的LED显示家电类LED显示典型应用电路图SDASCLSDBSN3193OUT1OUT2OUT3VBatteryVCC1F0.1FMicroController4.7k4.7kVDD29817345100kVBatteryADGND6V_BM1F104.7k图1典型应用电路注1：PCB布线时，芯片需远离手机天线放置，防止天线对芯片辐射造成影响。注2：V_BM(10Pin)为标记呼吸状态的中断输出引脚，若不使用呼吸状态标记功能，该引脚需悬空。（详情见第10页-呼吸状态标记功能）SN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司2引脚结构封装形式引脚结构(俯视图)DFN-10引脚说明引脚号引脚名描述1SDB关断芯片，低电平有效。需接100kΩ下拉电阻，使用开机默认为低电平的GPIO口控制。2VCC电源电压。需接0.1µF和1µF电容到地。3~5OUT1~OUT3输出端口。6GND接地。7ADI2C接口从地址设定引脚。8SCLI2C接口时钟线。需接4.7kΩ上拉电阻，上拉到1.8V/2.8V均可使用。9SDAI2C接口数据线。需接4.7kΩ上拉电阻，上拉到1.8V/2.8V均可使用。10V_BM呼吸状态标记引脚，需接4.7kΩ上拉电阻。若不使用呼吸状态标记功能，该引脚需悬空，详情见第10页。散热片接地。SN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司3供应信息产品型号封装形式包装规格工作温度范围SN3193I310EDFN-102500片/盘-40°C~+85°CSN3193□□□□环保代码E：无铅引脚代码10：10引脚封装形式3：DFN，3mm×3mm温度代码I：工业标准，-40°C~+85°CSN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司4绝对最大额定范围电源电压，VCC------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.3V~6.0V输入引脚电压-------------------------------------------------------------------------------------------------------0.3V~VCC+0.3V地端电流-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------300mA最大结温度，TJMAX---------------------------------------------------------------------------------------------------------------150°C工作温度范围，TA-----------------------------------------------------------------------------------------------------–40°C~+85°C存储温度范围，TSTG-------------------------------------------------------------------------------------------------–65°C~+150°CESD(HBM)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7kV如果器件工作条件超过上述各项极限值，可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅仅是工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条件以外的情况。器件长时间工作在极限工作条件下，其可靠性及寿命可能受到影响。电气特性测试条件：TA=25°C，VCC=2.7V~5.5V（除非有特殊说明）。典型测试值为TA=25°C，VCC=5V。符号参数条件最小值典型值最大值单位VCC电源电压2.75.5VICC静态电流VSDB=VCC0.8mAISD关断电流VSDB=0V2.5μAVSDB=VCC，软件关断3.5IOUT输出电流PWM控制模式，VDS=0.5VPWM寄存器（04h~06h）=0xFF电流设置寄存器（03h）=0x0042(注释1)mAVHRCurrentsinkheadroomvoltageIOUT=42mA500mV数字逻辑控制电平特性(SDB,SDA,SCL,AD)VIL逻辑“0”输入电压VCC=2.7V0.4VVIH逻辑“1”输入电压VCC=5.5V1.4VIIL逻辑“0”输入电流VINPUT=0V5(注释2)nAIIH逻辑“1”输入电流VINPUT=VCC5(注释2)nASN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司5数字输入信号开关特性(注释3)符号参数条件最小值典型值最大值单位fSCL串行时钟频率400kHztBUF“开始”条件和“停止”条件间的空闲时间1.3μstHD,STA重复“开始”条件的保持时间0.6μstSU,STA重复“开始”条件的启动时间0.6μstSU,STO“停止”条件的启动时间0.6μstHD,DAT数据保持时间0.9μstSU,DAT数据设定时间100nstLOW时钟线低电平周期1.3μstHIGH时钟线高电平周期0.7μstR时钟信号和数据信号的上升时间，接收状态(注释4)20+0.1Cb300nstF时钟信号和数据信号的下降时间，接收状态(注释4)20+0.1Cb300ns注释1：每路LED的输出电流为IOUT。注释2：所有LED开启。注释3：设计保证。注释4：Cb为一条总线上pF级的总电容.ISINK≤6mA。tR和tF在0.3×VCC到0.7×VCC时测量。图2传送时序SN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司6详细介绍I2C通信接口SN3193使用两条符合I2C通信协议的串行传输线SDA和SCL来控制芯片的工作方式。SN3193使用7位的从地址（A7:A1），A0位为读写位，本芯片只支持写操作，A0常置“0”。A1位和A2位由AD引脚的连接来决定。完整的从地址为：表格1从地址（只写）:位A7:A3A2:A1A0设定值11010AD0AD连接GND时，AD=00；AD连接VCC时，AD=11；AD连接SCL时，AD=01；AD连接SDA时，AD=10；I2C接口I2C总线支持数据双向传输。SCL为单向端口；SDA为双向端口，开漏输出驱动，需外接上拉电阻（典型值为4.7kΩ）。最大时钟频率由I2C的标准频率400kHz决定。在这种情况中，主控器件为单片机等控制器，从器件为SN3193。开始和停止条件“开始”信号是由SCL为高电平时将SDA拉低产生的。“停止”信号将结束数据的传送，当SCL信号为高电平时将SDA拉高就产生了“停止”信号（见图3）。图3“开始”“停止”信号数据有效性图2为I2C的时序图，在SCL为稳定的高电平时，SDA为闭锁状态并且在不使用的时候应保持高电平。除了起始条件和停止条件以外，SDA只能在SCL为低时才能改变。当SCL为高电平时，SDA必须保持稳定（见图4）。图4数据有效性数据传输首先传送7位的器件地址和1位读写标志位。在最后一位数据传送出去后，主控器件应检测SN3193的应答信号。主控器件通过上拉电阻释放SDA线为高电平，然后使SCL发送一个脉冲。如果SN3193正确的接收到8位数据，在SCL的脉冲期间它将使SDA拉低；如果SDA线不为低，则表示数据没有正确接收，主控器件应发送一个“停止”信号并且中断数据传递。在SN3193的应答信号发送之后，寄存器的地址将被发送。寄存器地址发出后，SN3193也必须产生一个应答位来表示寄存器地址是否被正确接收。接下来传送的是8位寄存器数据。在SCL保持稳定的高电平时每位数据位都是有效的。8位数据传送完后，SN3193同样需要产生一个应答位来表示数据的正确接收。I2C写数据主控器件通过发送最低位置“0”的器件地址来实现对SN3193写入数据。器件地址传送后，再依次发送寄存器地址和数据（见图5）。地址自加如果有多个数据要传送给SN3193，只需发送第一个数据写入的寄存器地址。在SN3193接收数据期间，寄存器地址会自动加1，下一个传送的数据将写入新的寄存器地址中，如此继续，在数据连续传送期间寄存器地址会一直增加，直到I2C写入“停止”信号（见图6）。图5典型方式写入SN3193SN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司7图6地址自加方式写入SN3193寄存器定义表格2寄存器功能列表地址名称功能表格默认值00h软件关断寄存器控制软件关断模式开关30000000101h呼吸功能寄存器设置芯片的呼吸功能40000000002hLED模式寄存器设置LED基本工作模式503h电流设置寄存器设置LED最大电流604h~06hPWM数据寄存器设置OUT1~OUT3的PWM亮度值或者设置RGB模式时的颜色707h数据更新寄存器为PWM数据寄存器和LED控制寄存器更新数据-xxxxxxxx0Ah~0ChT0设置寄存器设置T0时间80000000010h~12hT1&T2设置寄存器设置T1和T2时间916h~18hT3&T4设置寄存器设置T3和T4时间101Ch时间更新寄存器为时间设置寄存器更新数据-xxxxxxxx1DhLED控制寄存器设置OUT1~OUT3中LED的亮灭状态11000001112Fh复位寄存器重置所有寄存器数据为上电默认值-xxxxxxxx表格300h软件关断寄存器位D7:D6D5D4:D1D0名称-EN-SSD默认值00000001软件关断寄存器设置SN3193的软件关断模式。EN输出控制位0所有输出关断1所有输出开启SSD软件关断使能位0标准工作模式1软件关断模式表格401h呼吸功能寄存器位D7:D6D5D4D3D2D1:D0名称-RMHT-BMECSS默认值00000000呼吸功能寄存器设置呼吸模式时的停滞时间。（详细说明见第10页）RM停滞模式使能位0关闭1开启SN31932012.02P0.6矽恩微电子有限公司8HT停滞时间设置位0呼吸在T2处停滞1呼吸在T4处停滞BME呼吸标记使能位0关闭1开启CSS通道选择位00OUT101OUT210OUT3表格502hLED模式寄存器(OUT1~OUT3)位