为MAX6954和MAX6955 LED驱动器增加全局LED强度控制

本应用笔记讨论了由MAX6954或MAX6955多路复用LED驱动器驱动的显示器所有LED数字的强度（即全局强度控制）的技术。此全局控制是对驱动程序已提供的逐位调整的补充。该注释包括一个电子表格计算器来辅助设计。

本应用笔记讨论了在MAX6954和MAX6955 LED驱动器上增加全局LED强度控制的技术。这些驱动器已经具有 16 步个位数电流控制。附加的全局控制提供主强度控制，可同时以 4、8 或 16 步降低所有单个数字电流。

MAX6954和MAX6955分别为4线和2线串行接口LED驱动器，可控制多达7段、14段和16段LED数字或16×8个LED阵列。每个驱动程序还包括五个 I/O 扩展器 （GPIO） 端口和逻辑，用于使用这些端口中的部分或全部来扫描和去抖动最多 32 个密钥的密钥矩阵。

单个外部电阻器，R艾赛特，控制所有段的峰值段电流。R艾赛特吸收来自驱动器内部基准电压源的电流，并将该小电流在内部镜像，以将峰值段电流设置为高达40mA。通过调整R的有效值可以动态控制峰段电流艾赛特.因为调整R艾赛特同时改变所有驱动器的峰值段电流，R艾赛特作为全局强度控制运行。

通过更换固定的R可以实现全局强度控制艾赛特带有数字电阻的电阻，例如32步MAX5160数字电位器。或者，如果所需的步数较少，并且有备用MAX6954/MAX6955端口可用，则这些备用端口可用于直接控制满量程段电流。这些端口驱动分立电阻，以直接在R上构建一个简单的R-2R-4R型DAC艾赛特针。该设计软件是一个 Excel® 电子表格，用于计算用于 2 位 DAC（电阻 RA 和 RB）、3 位 DAC（电阻 RA、RB 和 RC）和 4 位 DAC（电阻 RA、RB、RC 和 RD）的电阻值。这些 DAC 分别提供 4、8 和 16 步的强度控制（图 1）。

图1.在未使用的端口上添加两个、三个或四个额外的电阻，以构建全局强度控制DAC。

需要注意的是，RISET会影响振荡器频率和峰值段电流。MAX6954数据资料中的公式在此重申为：

fOSC = kF/(RSET × CSET) MHz

其中，MAX6955的kF常数等于10，000，MAX6954的常数等于5，376。Excel 电子表格显示了一个 4 位（16 步）强度控制示例，其动态范围强度控制范围为 2.5mA （RSET = 896kΩ） 至 40mA （RSET = 56kΩ）。以MAX6954为例，用22pF的典型CSET代替上述振荡器公式中的896kΩ作为RSET，得到的振荡器频率约为272kHz。问题是MAX6954的最小主时钟频率额定为1MHz至8MHz。因此，振荡器频率将设置在范围之外。虽然LED驱动器仍可提供2.5mA电流，但存在一个潜在的缺点：由于振荡器频率不足和RISET电阻较大，在较冷的温度下可能会闪烁。如果频率是一个问题，可以通过减小CSET的值或从外部驱动OSC引脚来实现一些改进。

用户必须提供软件来控制DAC端口以调整全局强度。对于DAC代码为0，这些端口应在逻辑低电平输出和DAC代码为1的无上拉（即高阻抗）逻辑输入之间切换。

图2.2 位 Excel 电子表格的屏幕截图。

图3.3 位 Excel 电子表格的屏幕截图。

图4.4 位 Excel 电子表格的屏幕截图。

审核编辑：郭婷