LED驱动芯片FZH04D，应用开发相关数据技术手册-电子发烧友网

特性描述

FZH04D（深圳市方中禾科技）是四通道 LED恒流可调的驱动 IC，可由 MCU输入一组恒流设置与 PWM设置的数据到 FZH04D实现各式各样的显示。芯片内部集成有单线数字接口、数据锁存器、LED恒流驱动等电路。VDD引脚内部集成 5V稳压管，外围器件少。适用于护栏管、点光源等 LED装饰类产品。本产品性能优良，质量可靠。

功能特点

Ø采用功率 CMOS工艺

Ø OUT输出端口耐压 32V

Ø VDD内置 5V稳压管，串接电阻后电压支持 6～24V

Ø恒流电流能够实现 64级调节（6.5mA—38mA）

Ø PWM辉度控制电路，256级辉度可调

Ø精确的电流输出值

（通道与通道）最大误差：±3%

（芯片与芯片）最大误差：±5%

Ø单线串行级联接口

Ø振荡方式：内置 RC振荡并根据数据线上信号进行时钟同步，在接收完本单元的数据后能自动将后续数据再生并通过数据输出端发送至下级,信号不随级联变远而出现失真或衰减

Ø内置上电复位电路，上电复位后所有寄存器初始化为零

Ø外控模式数据传输速率 800KHz

Ø封装形式：SOP8

内部结构框图

管脚排列

管脚功能

输入输出等效电路

极限参数

（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；

（2）所有电压值均相对于系统地测试。

推荐工作条件

电气特性

开关特性

时序特性

（1）0码或 1码周期在 1.25μs范围内，芯片均可正常工作，但是 0码和 1码低电平时间必须符合上表中相应数值范围；

（2）不需复位时，字节之间的高电平时间不要超过 126μs，否则芯片可能复位，复位后又重新接收数据，无法实现数据正常传送。

功能说明

本芯片采用单线通讯方式，采用归一码的方式发送信号。芯片在上电复位以后，接受 DIN端送来的数据，接收完 32bit后，DO端口开始转发 DIN端继续发来的数据，为下个级联芯片提供输入数据。在转发数据之前，DO口一直为高电平。如果 DIN输入 RESET复位信号，芯片将在复位成功后根据接收到的 32bit数据设置恒流值，以及输出相对应 PWM占空比波形，且芯片重新等待接受新的数据。在接收完开始的 32bit数据后，通过 DO口转发数据，芯片在没有接受到 RESET信号前，OUTW、OUTR、OUTG、OUTB管脚原输出保持不变。

芯片采用自动整形转发技术，信号不会失真衰减，使得该芯片的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限刷屏速度要求。

1、一帧完整数据结构

C1、C2为恒流值设置命令，每个芯片都会接收并转发 C1、C2。 D1、D2、D3、D4、……、Dn

为各芯片的 PWM设置命令。 Reset表示复位信号，高电平有效。

2、C1的数据格式

C1命令包含 8×4bit数据位，高位先发，W7、W6、R7、R6、G7、G6、B7、B6固定设为 0。 W[5:0]:用于设置 OUTW输出恒流值。全 0码为 6.5mA，全 1码为 38mA，64级可调。 R[5:0]:用于设置 OUTR输出恒流值。全 0码为 6.5mA，全 1码为 38mA，64级可调。 G[5:0]:用于设置 OUTG输出恒流值。全 0码为 6.5mA，全 1码为 38mA，64级可调。 B[5:0]:用于设置 OUTB输出恒流值。全 0码为 6.5mA，全 1码为 38mA，64级可调。

3、C2的数据格式

C2命令是 C1命令的对应 bit按位取反，否则芯片将不能对数据进行正确解码。

4、Dn的数据格式

每组 PWM设置命令包含 8×4bit数据位，高位先发。 W[7:0]:用于设置 OUTR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。 R[7:0]:用于设置 OUTR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 OUTG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OUTB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。

5、数据接收和转发

其中 S1为控制器 Di端口发送的数据，S2、S3、S4为级联 FZH04D转发的数据。

数据传输与转发流程：芯片 1在接收 C1的数据时无转发，当开始接收 C2时，就会将 C1的数据转发出去，在芯片 1接收完 C2之后，芯片 1也将 C1转发完成了；此后控制器再将 D1发送给芯片 1，芯片 1则开始将 C2转出去。而芯片 1转发 C2完成时，也刚刚接收完成 D1，此后控制器发送过来的 D2、D3、D4…Dn，芯片 1都会转发出去。芯片 1转发数据的周期与控制器发送给芯片 1数据的周期是相同的。芯片 1转发的数据与控制器发送给它的数据，始终是有 32bit的差值。当控制器发送一个复位信号时，芯片 1就会校验 C1与 C2，如果合法则将恒流值设置到端口，并将 D1转化为实际的 PWM控制。在后面级联的芯片 2、芯片 3…芯片 n中，数据接收与转发的功能与芯片 1都是一样的，都会将 C1和 C2 之后的第一组 PWM控制的数据(8×4bit)截留下来，并且将其他的 PWM控制数据转发出去。

应用信息

1、典型应用电路

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脚应尽量短，以达到最佳的退耦效果，稳定芯片工作。

2、电源配置

FZH04D 可以配置为 DC6～24V电压供电，但根据输入电压不同，应配置不同的电源电阻，电阻计算方法：VDD端口电流按 10mA计算，VDD串接电阻 R=（DC-5.5V）÷10mA（DC为电源电压）。

配置电阻典型值列表如下：

3、如何计算数据刷新速率

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 WRGB通常为一个像素（或一段），一颗 FZH04D芯片可以控制一组 WRGB。按照正常模式计算：

1bit 数据周期为 1.25μs（频率 800KHz），一个像素数据包括传输 PWM数据的时间：W(8bit）、R(8bit）、 G（8bit）、B（8bit）共 32bit，传输时间为 1.25μs×32=40μs，外加 C1和 C2的传输为 120μs。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为 40μs×1000=40ms（忽略 C1、C2与 Reset信号时间），即一秒钟刷新率为：1÷40ms≈25Hz。以下是级联点数对应最高数据刷新率表格：