SDMX5124全彩LED灯具控制芯片数据手册.docx
《SDMX5124全彩LED灯具控制芯片数据手册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SDMX5124全彩LED灯具控制芯片数据手册.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片数据手册
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
数据手册
第二版
（2007.6）
1概述......................................................................................................................................................1
1.1简介...............................................................................................................................................1
1.2特点...............................................................................................................................................1
1.3应用领域.......................................................................................................................................2
2SDMX5124指标参数..........................................................................................................................3
2.1机械特性.......................................................................................................................................3
2.2电气特性.......................................................................................................................................5
2.3其他参数.......................................................................................................................................5
3设计应用...............................................................................................................................................6
3.1SDMX5124的晶体连接................................................................................................................6
3.2SDMX5124的设计应用................................................................................................................6
3.3SDMX5124布板指南....................................................................................................................7
4SDMX5124控制使用..........................................................................................................................9
4.1SDMX5124控制方式....................................................................................................................9
4.2SDMX5124控制数据格式..........................................................................................................11
4.3PWM调光控制模块....................................................................................................................13
4.4SDMX5124的注意事项..............................................................................................................14
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片DataSheet概述
本章简单介绍SDMX5124的基本功能与特点。
1.1简介SDMX5124是一颗单芯片高集成度，低功耗全彩LED照明灯具控制芯片，SDMX5124采用了独创的同步DMX512单线LED照明控制机制，使LED灯具的级联控制变得灵活和简单。
SDMX5124内部由通信控制模块和三路数字PWMLED调光控制两部分组成。
以SDMX5124为基础的全彩LED灯具组成级联控制方式，灯具间只需要单根控制线，不需要设置地址，每个芯片的控制数据为12位，控制RGB三种颜色。
每一种颜色为4位控制数据，16位灰度等级。
除了单线控制方式之外，SDMX5124还保留了时钟移位锁存的方法（CLK，LD，Data三线）。
以上两种方法能够混合使用，通过两根控制线来选择不同的通信控制方法。
1.2特点
单线级联控制和时钟锁存两种传输模式
低功耗CMOS
少量外围电路
1024颗芯片级联的能力。
.
内置三个PWM调光控制器，每通道为16级灰度，可实现4096色输出带驱动
低泄漏电流
I/O保护特性（500mA）
I/OESD保护（2.5kVHBM）
SOP16封装<1>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片1.3应用领域
各类LED照明灯具及各种LED异形灯具控制，可实现长距离、大范围、高功率灯具工程的布置、室内/户外LED广告展示和PWM信号产生。
采用SDMX5124芯片的常见灯具如下：
LED像素灯
LED地埋灯
LED护栏管
LED轮廓灯
LED地砖灯
LED蜂窝灯
LED天花灯
LED水底灯
LED洗墙灯
LED发光字
LED球杯灯
LED点光源
LED吊灯
LED灯带
LED射灯
LED模组
<2>
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片DataSheet
SDMX5124指标参数
本章介绍SDMX5124的机械特性与电气特性
2.1机械特性
2.1.1封装图
（.050）
（.061±.008）
<3>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
2.1.2SDMX5124引脚图
图2.1.2.1：
SDMX5124引脚说明
2.1.3SDMX5124引脚说明
序号
12345678910111213141516
<4>
引脚名称方向描述
带驱动带驱动
注解
晶体
晶体振荡输出串行数据输入数据时钟输入主时钟输入地
输入端通信方式选择绿PWM控制信号输出蓝PWM控制信号输出红PWM控制信号输出DCLKOUT
OUTPUT
主时钟输出数据时钟输出
仅时钟移位方式有效仅时钟移位方式有效见表2带驱动带驱动带驱动带驱动带驱动带驱动见表3
串行数据输出输出端通信方式选择电源
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
MA01
描述
输入端为通信方式单线控制方式输入端为时钟移位方式
DataSheet
有效引脚
DIN，OSCIN，OSCOUT，RED，GREEN，BLUEDIN，DCLKIN，MCLKIN，RED，GREEN，BLUE
表2.1.3.1：
MODEA引脚功能描述
MB01
描述
输出端为通信方式单线控制方式
DOUT
有效引脚
输出端为时钟移位方式表2.1.3.2：
MODEB引脚功能描述
2.2电气特性
符号VDDVIL
参数
低电平输入电压CMOS输入
CMOS_SCHMITT高电平输入电压CMOS输入
CMOS_SCHMITT
最小值-0.5v-0.5v0.7xVDD2.05v
最大值
0.2xVDD1.25v
VDD+0.5vVDD+0.5v
条件
电源
VIHVOLVOHTOP
低电平输出电压高电平输出电压工作温度°C
75°C
2.3其他参数
TJTemperatureTSTG
Maximum0°C
125°C150°C2.5kVHBM
Condition
存储温度°C
-
II/O保护电流VESDESD保护放电电压
<5>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
设计应用
本章介绍SDMX5124的设计与应用
3.1SDMX5124的晶体连接
表3.1.1：
晶体的连接方式
3.2SDMX5124的设计应用
在SDMX5124芯片的PCB设计中，关键要考虑到晶体的放置与走线。
晶体要尽量靠近芯片的Pin1和Pin2脚。
不要有过线孔。
电源和地线之间要使用一个4.7uF电容。
与晶体相连的两个电容，会根据PCB设计的不同，而做一些调整。
可以测试CHECKOUT脚（PIN3），来判断是否正确。
晶振关系到传输的可靠性，应选择正确的频率，50ppm精度。
推荐使用双面板。
<6>
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片DataSheet
3.3SDMX5124布板指南
1.晶振是模拟的正反馈振荡电路,要有稳定的振荡信号,必须满足loop
gain与phase的规范,而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰,即使加groundguardtraces可能也无法完全隔离干扰。
而且离的太远,地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。
所以,一定要将晶振和芯片的距离进可能靠近。
晶体的走线不能有过孔。
2.尽可能选用信号斜率（slewrate）较慢的器件，以降低信号所产生的高频成
分。
注意高频器件摆放的位置，不要太靠近对外的连接器。
3.注意高速信号的阻抗匹配，走线层及其回流电流路径（returncurrent
path），以减少高频的反射与辐射。
4.在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地
层上的噪声。
特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。
5.对外的连接器附近的地可与地层做适当分割，并将连接器的地就近接到
chassisground。
6.电源层比地层内缩20H，H为电源层与地层之间的距离。
7.在设计高速PCB电路时，阻抗匹配是设计的要素之一。
而阻抗值跟走
线方式有绝对的关系，例如是走在表面层（microstrip）或内层（stripline/doublestripline），与参考层（电源层或地层）的距离，走线宽度，PCB材质等均会影响走线的特性阻抗值。
也就是说要在布线后才能确定阻抗值。
一般仿真软件会因线路模型或所使用的数学算法的限制而无法考虑到一些阻抗不连续的布线情况，这时候在原理图上只能预留一些terminators（端接），如串联电阻等，来缓和走线阻抗不连续的效应。
真正根本解决问题的方法还是布线时尽量注意避免阻抗不连续的发生。
8.一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射（radiated）与传导（conducted）两
个方面.前者归属于频率较高的部分（>30MHz）后者则是较低频的部分（<30MHz）.所以不能只注意高频而忽略低频的部分.一个好的EMI/EMC设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置,PCB迭层的安排,重要联机的走法,器件的选择等,如果这些没有事前有较佳的安排,事后解决则会事倍功半,增加成本.例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器,高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射,器件所推的信号之斜率（slewrate）尽量小以减低高频成分,选<7>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
择去耦合（decoupling/bypass）电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声.另外,注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小（也就是回路阻抗loopimpedance尽量小）以减少辐射.还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围.最后,适当的选择PCB与外壳的接地点（chassisground）。
<8>
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片DataSheetSDMX5124控制使用
本章介绍SDMX5124控制方式
4.1SDMX5124控制方式
SDMX5124由通信模块和PWM控制模块组成，通信模块实现了单线传输的发送与接收电路。
PWM控制模块由三个PWM调光控制电路，每路为四位，16级灰度，可实现4096种颜色。
4.1.1单线级联控制方式
单线级联控制是SDMX5124独创的LED灯具级联控制方法。
使用高效的通信编码技术将传统的移位控制级联控制中的CLK，LD和Data复用到一根线上。
大大减少了LED灯串控制的信号线。
图示（2.1.1.1）是单线控制与移位控制两种方法的比较：
图4.1.1.1：
两种控制方法的比较
在输入端设为单线级联控制方式下，SDMX5124的内部时钟来源于外接晶体，当外接晶体为12.288MHz时，级联通信的速率为192KBP。
输出端为三线级联控制方式时，不要外接晶体，时钟来源于MCLKI。
<9>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
图4.1.1.2：
单线级联控制
4.1.2时钟移位锁存控制方式
为了提高SDMX5124应用的灵活性，它保留了传统时钟移位锁存控制方式在这种控制方式下，LED数据控制数据的传输要使用三根信号线来实现，它们分别是DATA，CLK和MCLKI。
在时钟移位锁存控制方式下，内部时钟来源于主时钟输入（MCLKI），它可以来之于上一级SDMX5124或者是LED灯光控制器。
图4.1.2.1：
时钟移位锁存控制
以下为时钟信号的相互关系：
内部频率关系
例如：
表4.1.2.2：
频率关系
<10>
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片DataSheet
4.1.3混合工作模式
SDMX5124的输入端口和输出端口能分别设置为单线级联控制方式和时钟移位锁存控制方式。
这在设计多段彩色LED管时特别有用，如果你的彩色LED管为四段彩色控制，那该灯具中要使用4颗SDMX5124芯片。
这时你可以使用混合工作模式：
第一颗SDMX5124的输入端口设为单线模式，输出设为时钟移位方式。
第二颗SDMX5124的输入端口设为时钟移位方式，输出设为单线模式。
第三颗SDMX5124的输入端口设为单线模式，输出设为单线模式。
第四颗SDMX5124的输入端口设为单线模式，输出设为单线模式。
图4.1.3.1：
混合使用控制
4.2
SDMX5124控制数据格式
4.2.1控制数据格式
SDMX5124是采用的是级联控制方式，一根控制线上的SDMX5124的RGB三个PWM通道的色彩通过一个数据帧同时刷新。
数据帧长度
（16比特引导码）+（Nx12比特控制数据）+（16比特停止码）=16+12xN+16。
N
为该线上的SDMX5124的数量。
数据帧结构。
<11>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
当晶体为12.288MHz时，数据的传输输率为192KBPS，因此，当一根线上的SDMX5124数量为512时，数据帧长度=16+512X12+16=6176Bit。
数据帧的刷新频率32帧/秒。
4.2.2时钟移位锁存控制方式下的时钟关系
当SDMCX5124的端口工作在时钟移位锁存控制方式时，需要使用MCLKI/O，
CLKI/O信号。
CLK
信号要遵循上升沿打数采样，下降沿采样的同步关系。
<12>
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
DataSheet
图4.2.2.1:
时钟移位锁存控制方式下的时钟关系
注意：
由于SDMX5124的控制数据是经过编码后传输，因此芯片控制器要使用YDSCO公司提供的一颗CPLD芯片来完成通信编码，不能透明传输。
4.3PWM调光控制模块
SDMX5124芯片内部有三个PWM调光控制模块，内部的通信模块接收到本芯片的12位调光数据后，送入PWM调光控制模块，芯片会根据调光数据来控制PWM输出的脉冲宽度，达到调光的目的。
调光数据描述
‘1’的个数‘0’的个数占空比
PWM脉冲的周期为：
52.08us（OSC=6.144MHZorMCLKIN=192KHZ）。
<13>
DataSheet
SDMX5124全彩LED灯具控制芯片
4.4SDMX5124的注意事项
在LED灯具生产过程中，由于一般没有较好的带电插拔保护电路，因此，在测试和安装时，不要带电插拔。
<14>
升级会员 