555定時(shí)器實(shí)現LED驅動(dòng)器控制

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 0.842 A 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