基于TPIC6B273的LED驱动控制设计

   摘要：ＴＰＩＣ６Ｂ２７３是美国ＴＩ公司生产的集８位数据锁存、功率驱动为一体的新型复合功能器件?它是一种８通道Ｄ型触发器锁存、功率输出器件。文中用硬件电路原理图的形式给出了利用该器件设计的３种ＬＥＤ显示器件驱动电路的实例。

    关键词：TPIC6B273；LED；功率器件；显示驱动

１　概述

ＴＰＩＣ６Ｂ２７３是美国ＴＩ公司生产的一种８通道Ｄ型触发器锁存、功率输出新型器件，该器件集８位数据锁存、驱动输出控制为一体，可用于ＬＥＤ显示器的驱动等方面。其基本特点为：

● 具有８通道功率ＤＭＯＳ晶体管输出，每个通道可连续输出１５０ｍＡ的电流；

● 各输出回路导通电阻低至５Ω；

● 每个输出通道典型限定能力为５００ｍＡ；

● 输出端为ＯＣ门形式，外接设备（器件）驱动电源可高达５０Ｖ。

ＴＰＩＣ６Ｂ２７３采用２０脚双列直插式ＤＩＰ封装形式，其引脚排列如图１所示。它的控制方式与７４ＬＳ（ＨＣ）２７３的控制方式相同。

２　应用电路

ＴＰＩＣ６Ｂ２７３器件是７４ＬＳ２７３与ＭＣ１４１３两器件结合的产物（ＭＣ１４１３为７路输入／输出驱动，而ＴＰＩＣ６Ｂ２７３为８路输出驱动），因此，该器件使用简单且应用电路设计方便，现给出利用该器件设计的３种ＬＥＤ显示器驱动电路的实例。

２．１ ＬＥＤ电子礼花树驱动控制

本电路的驱动电路原理图如图２所示。为了扩展方便，该电路系统采用插板结构，每个输出插板选用４个ＴＰＩＣ６Ｂ２７３作数据锁存和功率驱动，图中通过译码芯片７４ＨＣ６８８、７４ＨＣ３９３与跳线开关Ｋ１等完成地址选择、译码及ＴＰＩＣ６Ｂ２７３的选通和数据锁存工作。电子礼花树上的ＬＥＤ工作于动态状态，设其工作电流为４５ｍＡ（３～４倍的静态额定工作电流），各色ＬＥＤ的平均电压为２．５Ｖ，各芯片的每一路输出可带动的ＬＥＤ为：?２．５×２０?×３＝１５０个，实际情况下，为了可靠工作，通常选择驱动一半数量（约８０个）的ＬＥＤ驱动，这样，每个电子礼花树驱动板可驱动的ＬＥＤ为：８０×８×４＝２５６０个。该电路经长时间的工作实践检验，ＴＰＩＣ６Ｂ２７３工作可靠，系统工作性能良好。

图2 LED电子礼花树驱动电路原理图

    ２．２ ＬＥＤ显示屏驱动控制

用于发布消息、显示汉字的点阵式ＬＥＤ显示屏通常由若干块ＬＥＤ点阵显示模块组成；用于显示汉字、图形的８×８单色ＬＥＤ显示点阵模块，每块有６４个ＬＥＤ；而红、绿双色ＬＥＤ显示点阵模块有６４个红色ＬＥＤ和６４个绿色ＬＥＤ。为了减少引脚且便于封装，各种ＬＥＤ显示点阵模块都采用阵列形式排布，即在行列线的交点处接有显示ＬＥＤ。因此，ＬＥＤ点阵显示模块的显示驱动只能采用动态驱动方式，每次最多只能点亮一行ＬＥＤ（共阳形式ＬＥＤ显示点阵模块）或一列ＬＥＤ（共阴形式ＬＥＤ显示点阵模块）。由于ＴＰＩＣ６Ｂ２７３是以ＯＣ门方式输出的，所以特别适宜选择共阳形式ＬＥＤ显示点阵模块做基础显示单元。图３所示是一个单色 ＬＥＤ显示模块（单色８×８点阵）的显示驱动原理图。图中，由８个晶体管为ＬＥＤ点阵显示模块（８行ＬＥＤ）提供行驱动电流，ＴＰＩＣ６Ｂ２７３则用于控制一个单色ＬＥＤ显示模块的列方向显示，微机通过总线操作控制来完成对每一个ＬＥＤ点阵显示模块内每个ＬＥＤ显示点的亮、暗控制操作。以此类推，可实现整屏ＬＥＤ点阵的亮、暗控制，从而实现ＬＥＤ显示屏汉字或图象的显示控制操作。

    红、绿双色ＬＥＤ显示点阵模块在同一点阵显示窗内共同封装了红、绿各一个ＬＥＤ显示元件。因此，每一个点均可实现红、绿、橙（红色、绿色ＬＥＤ同时点亮时）三色的显示。当以占空比的方式控制显示亮度时，还可以实现灰度变化。图４是双色ＬＥＤ显示点阵模块的显示驱动原理图。若采用共阳形式双色ＬＥＤ显示模块，那么双色ＬＥＤ显示点阵模块将有８路共阳行向驱动引线以及红、绿各８路列向灌电流驱动引线。这样，通过对行方向各晶体管的控制便可为显示模块内的红、绿两色ＬＥＤ提供动态驱动电流。两个ＴＰＩＣ６Ｂ２７３则分别控制红、绿色ＬＥＤ的列方向显示。因此，对两个ＴＰＩＣ６Ｂ２７３的适当选通并锁存特定的数据，便可对每一个红、绿双色ＬＥＤ显示模块上的显示点实现红、绿、橙或无色４种状态的显示控制。