48通道LED标牌显示器驱动应用方案

驱车行驶在城市的大街上时，环顾一下四周，您会看到越来越多的全色 LED 标牌及留言板出现在商店、饭店和办公大楼的外墙上。随着 LED 矩阵显示系统产量的快速增长，广告标牌现在可提供商店老板可承受的价格。为了支持这一需求，我们正在努力开发新技术，进一步优化可实现这些显示屏的 LED 驱动器。

今年年初，TI 推出了业界第一个 48 输出（48 通道）LED 标牌显示器驱动器产品系列。TLC5954、TLC5955 和 TLC5958 提供三个等级的集成度，支持不同程度的灵活性。

那为什么需要 48 组输出呢？在当前的 LED 标牌市场，16 输出驱动器使用量最大。在 TI，TI TLC5920 就是一个实例。因此，具有 48 组输出的器件是普通 16 输出器件通道数的三倍，不过更多的输出将支持全色标牌应用中红、绿、蓝 (RGB) 三种颜色的 LED 灯。

在典型 LED 显示系统设计中，一个模块包含 16 × 16 个像素（参见“LED 标牌术语”）和 3 个实现驱动所需的 16 通道器件：

• IC1：16 × 16，红

• IC2：16 × 16，绿

• IC3：16 × 16，蓝

在将 3 个 16 输出器件的使用与一个 48 输出器件进行对比时，明显的优势是后者具有更高的集成度，可将 PCB 上驱动器 IC 的数量减少 3 倍。这可简化 PCB 布局。

以下是采用 3 个 16 输出驱动器的普通 LED 布局与采用 1 个 48 输出驱动器的相同布局的比较。在每张图的上半部分有 256 (= 16 × 16) 个 RGB 3 合 1 LED 灯，相当于 768 个独立 LED 灯。使用 48 通道驱动器可显著简化设计，无需线路跨接。

3 个 16 通道 LED 驱动器 IC

单个 48 通道 LED 驱动器 IC

例如，我们可以看看采用 48 通道 TLC5958 的 TI Design。在本实例中，4 层电路板上有一个 64 × 64 像素的矩阵设计，它比以上实例大 16 倍，总共有 12,288 个 LED。

当您考虑在下一款设计中采用这些 48 通道驱动器时，这里提供的一些信息可帮助您为系统选择理想的器件。此外，您还可以观看视频《业界第一个 48 通道 LED 显示器驱动器系列》。

TLC5954 LED 驱动器使用最简单，不仅集成亮度控制功能，而且还可通过软件提供高度的灵活性。它没有集成 PWM 生成逻辑，但包含可直接控制输出级开关的长移位寄存器。要驱动 TLC5954，需要一款功能强大的处理器（FPGA、DSP 和／或 ASIC）向移位寄存器发送开关数据。TLC5954 的优势在于软件代码可通过处理器做您想做的任何事情。例如，您可实施复杂而精密的扩频 PWM 信号控制来避免或最小化 EMI 问题。

TLC5955 LED 驱动器在集成度和灵活性方面处于这 3 款器件的中间水平。该器件集成业经验证的 ES-PWM 控制，允许使用较低功耗处理器控制该驱动器。

48 通道 LED 显示器驱动器系列的第三款器件是高度集成的 TLC5958。它集成 48Kb RAM，支持高达 32 倍的时分复用控制。该多路复用技术可减少 PCB 上的驱动器 IC 数量。如果没有集成 RAM，就很难实现高质量视频输出影像，因为时间空挡太短。此外，TLC5958 还集成预充电 FET 和低灰阶增强功能，特别适合高倍时分复用显示系统。