555定時(shí)器在LED驅動(dòng)器的中的應用

本文詳細介紹如何使用便宜的555定時(shí)器，在一些不需要LED驅動(dòng)器全部功能的應用中，代替微處理器對專(zhuān)用LED驅動(dòng)器實(shí)施控制。這樣做可讓用戶(hù)在降低總系統成本的同時(shí)，維持LED驅動(dòng)器的恒定電流。

　　專(zhuān)用LED驅動(dòng)器常常被設計為微處理器控制型，旨在實(shí)現諸如模擬或脈寬調制(PWM) LED電流控制、每個(gè)LED的獨立控制、LED狀態(tài)和故障信息讀取等特性。對于一些僅要求恒定LED電流的應用(例如：LED照明或者發(fā)光)來(lái)說(shuō)，可能不需要這些高級特性。在這些應用中，諸如TLC555的555定時(shí)器可以代替微處理器，從而在實(shí)現LED電流精確控制的同時(shí)降低系統成本，其與輸入電壓、溫度和LED正向壓降無(wú)關(guān)。

　　例如，TLC5917是一款專(zhuān)用LED驅動(dòng)器，其控制八個(gè)獨立的恒流電流阱。正常情況下，它要求一顆微處理器，以驅動(dòng)四個(gè)數字輸入信號。指令/OE(允許輸出)激活和關(guān)閉IC。串行數據輸入 (SDI) 數據在時(shí)鐘 (CLK) 上升沿被時(shí)鐘輸入至IC的輸入移位寄存器。移位寄存器中的數據在 LE 下降沿(鎖閉)轉入內部開(kāi)/關(guān)鎖存器中。當需要LED電流的簡(jiǎn)單LED開(kāi)/關(guān)控制時(shí)，下列電路使用隨處可見(jiàn)的555定時(shí)器，來(lái)代替微處理器控制。

　　圖1 TLC555定時(shí)器代替LED驅動(dòng)器的微處理器

　　TLC5917輸出可以驅動(dòng)八個(gè)獨立LED，或者也可以并聯(lián)其輸出以提高電流能力來(lái)驅動(dòng)單個(gè)更高功率的LED。其內部電流設置寄存器具有默認啟動(dòng)值。這些值與Rext共同設置LED電流。在這種應用中，Rext將每個(gè)輸出的電流設置為IOUT = 18.75A / Rext = 18.75A / 178 ohm=0.105A。將所有輸出并聯(lián)連接，得到0.842A的LED電流。

　　上電時(shí)，內部開(kāi)/關(guān)鎖存器默認將所有輸出開(kāi)或者關(guān)至“0”，因此在輸出開(kāi)啟以前這些鎖存器必須被設置為“1”。555 定時(shí)器代替微處理器實(shí)現該功能。CLK和LED都同時(shí)連接至555定時(shí)器的方波輸出。在每個(gè)CLK上升沿，SDI數據被移位至TLC5917輸入移位寄存器中。在LE的下降沿，該數據被鎖存至開(kāi)/關(guān)鎖存器中。由于數據的轉移和鎖存發(fā)生在不同的時(shí)鐘沿，因此CLK和LE引腳可以連接至相同輸入時(shí)鐘信號。通過(guò)硬連線(xiàn)/OE接地，IC被永久性地激活。SDI可連接至Vcc，以在上電時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟LED。這種連接“1s”連續計時(shí)，以開(kāi)啟所有輸出。我們還可以將SDI連接至一個(gè)開(kāi)關(guān)或者數字輸入，以實(shí)現LED開(kāi)/關(guān)控制。之后，可將SDI拉至Vcc，所有“1s”連續計時(shí)，從而開(kāi)啟輸出。否則其將被拉至接地，所有“0s”連續計時(shí)以關(guān)閉輸出。

　　555定時(shí)器的時(shí)鐘速度決定了LED開(kāi)關(guān)的快慢。每個(gè)LE下降沿將SDI數據鎖存至另一個(gè)八內部開(kāi)/關(guān)鎖存器中時(shí)，八時(shí)鐘脈沖期間LED電流在0-100%之間斜坡變化，從而開(kāi)啟或者關(guān)閉另一個(gè)八輸出。圖2顯示了產(chǎn)生的階梯狀LED電流，其隨每個(gè)連續LE下降沿而增加和減少。即使是相對較慢的10 kHz時(shí)鐘頻率，也會(huì )產(chǎn)生一個(gè)僅為0.8mS的關(guān)-開(kāi)和開(kāi)-關(guān)過(guò)渡，我們人眼對此的感覺(jué)僅是一瞬間。利用非常慢的時(shí)鐘頻率可以實(shí)現逐漸開(kāi)和關(guān)。將時(shí)鐘頻率設置為 0.1Hz，可以在0.8秒時(shí)間內逐漸開(kāi)啟和關(guān)閉LED。

　　圖2 10 kHz時(shí)鐘頻率時(shí)的LED開(kāi)啟和關(guān)閉情況