特性描述

FZH04D（深圳市方中禾科技） 是四通道 LED恒流可調的驅動 IC，可由 MCU輸入一組恒流設置與 PWM設置的數據到 FZH04D實 現各式各樣的顯示。芯片內部集成有單線數字接口、數據鎖存器、LED恒流驅動等電路。VDD引腳 內部集 成 5V穩壓管，外圍器件少。適用于護欄管、點光源等 LED裝飾類產品。本產品性能優良，質 量可靠。

功能特點

?采用功率 CMOS工藝

? OUT輸出端口耐壓 32V

? VDD內置 5V穩壓管，串接電阻后電壓支持 6～24V

?恒流電流能夠實現 64級調節（6.5mA—38mA）

? PWM輝度控制電路，256級輝度可調

?精確的電流輸出值

（通道與通道）最大誤差：±3%

（芯片與芯片）最大誤差：±5%

?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數據再生并通過數據輸出端發送至下級,信號不隨級聯變遠而出現失真或衰減

?內置上電復位電路，上電復位后所有寄存器初始化為零

?外控模式數據傳輸速率 800KHz

?封裝形式：SOP8

內部結構框圖

管腳排列

管腳功能

輸入輸出等效電路

極限參數

（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

電氣特性

開關特性

時序特性

（1）0碼或 1碼周期在 1.25μs范圍內，芯片均可正常工作，但是 0碼和 1碼低電平時間必須符合上表中相應數值范圍；

（2）不需復位時，字節之間的高電平時間不要超過 126μs，否則芯片可能復位，復位后又重新接收數據，無法實現數據正常傳送。

功能說明

本芯片采用單線通訊方式，采用歸一碼的方式發送信號。芯片在上電復位以后，接受 DIN端送來的數據，接收完 32bit后，DO端口開始轉發 DIN端繼續發來的數據，為下個級聯芯片提供輸入數據。在轉發數據之前，DO口一直為高電平。如果 DIN輸入 RESET復位信號，芯片將在復位成功后根據接收到的 32bit數據設置恒流值，以及輸出相對應 PWM占空比波形，且芯片重新等待接受新的數據。在接收完開始的 32bit數據后，通過 DO口轉發數據，芯片在沒有接受到 RESET信號前，OUTW、OUTR、OUTG、OUTB管腳原輸出保 持不變。

芯片采用自動整形轉發技術，信號不會失真衰減，使得該芯片的級聯個數不受信號傳送的限制，僅僅受限刷屏速度要求。

1、一幀完整數據結構

C1、C2為恒流值設置命令，每個芯片都會接收并轉發 C1、C2。 D1、D2、D3、D4、……、Dn

為各芯片的 PWM設置命令。 Reset表示復位信號，高電平有效。

2、C1的數據格式

C1命令包含 8×4bit數據位，高位先發，W7、W6、R7、R6、G7、G6、B7、B6固定設為 0。 W[5:0]:用于設置 OUTW輸出恒流值。全 0碼為 6.5mA，全 1碼為 38mA，64級可調。 R[5:0]:用于設置 OUTR輸出恒流值。全 0碼為 6.5mA，全 1碼為 38mA，64級可調。 G[5:0]:用于設置 OUTG輸出恒流值。全 0碼為 6.5mA，全 1碼為 38mA，64級可調。 B[5:0]:用于設置 OUTB輸出恒流值。全 0碼為 6.5mA，全 1碼為 38mA，64級可調。

3、C2的數據格式

C2命令是 C1命令的對應 bit按位取反，否則芯片將不能對數據進行正確解碼。

4、Dn的數據格式

每組 PWM設置命令包含 8×4bit數據位，高位先發。 W[7:0]:用于設置 OUTR輸出的 PWM占空比。全 0碼為關斷，全 1碼為占空比最大，256級可調。 R[7:0]:用于設置 OUTR輸出的 PWM占空比。全 0碼為關斷，全 1碼為占空比最大，256 級可調。 G[7:0]:用于設置 OUTG輸出的 PWM占空比。全 0碼為關斷，全 1碼為占空比最大，256級可調。 B[7:0]:用于設置OUTB輸出的 PWM占空比。全 0 碼為關斷，全 1碼為占空比最大，256級可調。

5、數據接收和轉發

其中 S1為控制器 Di端口發送的數據，S2、S3、S4為級聯 FZH04D轉發的數據。

數據傳輸與轉發流程：芯片 1在接收 C1的數據時無轉發，當開始接收 C2時，就會將 C1的數據轉發出去，在芯片 1接收完 C2之后，芯片 1也將 C1轉發完成了；此后控制器再將 D1發送給芯片 1，芯片 1則開始將 C2轉出去。而芯片 1轉發 C2完成時，也剛剛接收完成 D1，此后控制器發送過來的 D2、D3、D4…Dn，芯片 1都會轉發出去。芯片 1轉發數據的周期與控制器發送給芯片 1數據的周期是相同的。芯片 1轉發的數據與 控制器發送給它的數據，始終是有 32bit的差值。當控制器發送一個復位信號時，芯片 1就會校驗 C1與 C2， 如果合法則將恒流值設置到端口，并將 D1轉化為實際的 PWM控制。在后面級聯的芯片 2、芯片 3…芯片 n中，數據接收與轉發的功能與芯片 1都是一樣的，都會將 C1和 C2 之后的第一組 PWM控制的數據(8×4bit)截留下來，并且將其他的 PWM控制數據轉發出去。

應用信息

1、典型應用電路

為防止產品在測試時帶電插拔產生的瞬間高壓導致芯片信號輸入輸出引腳損壞，應該在信號輸入及 輸 出腳串接 100Ω保護電阻。此外，圖中各芯片的 104退耦電容不可缺少，且走線到芯片的 VDD和 GND腳應盡量短，以達到最佳的退耦效果，穩定芯片工作。

2、電源配置

FZH04D 可以配置為 DC6～24V電壓供電，但根據輸入電壓不同，應配置不同的電源電阻，電阻計 算方法：VDD端口電流按 10mA計算，VDD串接電阻 R=（DC-5.5V）÷10mA（DC為電源電壓）。

配置電阻典型值列表如下：

3、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 WRGB通常為一 個像素（或一段）， 一顆 FZH04D芯片可以控制一組 WRGB。 按照正常模式計 算：

1bit 數據周期為 1.25μs（頻率 800KHz），一個像素數據包括傳輸 PWM數據的時間：W(8bit）、R(8bit）、 G（8bit）、B（8bit）共 32bit，傳輸時間為 1.25μs×32=40μs，外加 C1和 C2的傳輸為 120μs。如果一 個 系統中共有 1000個像素點，一次刷新全部顯示的時間為 40μs×1000=40ms（忽略 C1、C2與 Reset信號 時間），即一秒鐘刷新率為：1÷40ms≈25Hz。 以下是級聯點數對應最高數據刷新率表格：

4、如何使 FZH04D工作在最佳恒流狀態

FZH04D 為恒流可調驅動，根據恒流曲線可知，當 OUT端口電壓達到 0.8V就會進入恒流狀態。但并非 電 壓越高越好，電壓越高，芯片的功耗就越大，發熱也越嚴重，降低整個系統的可靠性。建議 OUT端口 開通時電壓在 1.2～3V 之間較為合適，可以通過串接電阻的方式來降低 OUT端口過高的電壓。

5、如何使用 FZH04D擴流

FZH04D 每個 OUT端口，如果用戶需要擴大驅動電流，可將 WRGB三個 OUT端口短接后使用，每短接一 個 OUT端口，最大恒流值將增加 38mA，將三個 OUT端口全部短接后最大恒流值可達 152mA。此方法需 軟件 同時配合控制，分別寫三組寄存器值，即可實現精確的電流控制和較大的驅動電流。

恒流曲線

將 FZH04D應用到 LED產品設計上時，當恒流設置為相同的數值時，通道間甚至芯片間的電流差異極小，當負載端電壓發生變化時，其輸出電流的穩定性不受影響，恒流曲線如下圖所示：

圖例：藍色、黃色、紫色分別為恒流值設置為 38mA、21mA、6mA時的曲線圖

封裝示意圖（SOP8）

審核編輯 黃宇