MAX7219/7221為8位、7段共陰極多路復用LED顯示驅(qū)動器,工作在40V至4.5V電源時可驅(qū)動高達5mA段電流。本應用筆記討論了MAX7219/7221如何與外部驅(qū)動晶體管配合使用,用于需要更高峰值段電流和/或更高驅(qū)動電壓的應用。由于有多個LED壓降,MAX7219/7221不能從5V電源直接驅(qū)動每段使用三個或更多LED芯片的LED。
圖1至圖4所示的驅(qū)動器將工作在7219V至7221V的MAX4/5連接至工作在更高段電流和/或驅(qū)動電壓的共陽極顯示器。需要 7219 個低電流陰極柱驅(qū)動器實例和高電流陽極數(shù)字驅(qū)動器實例。
MAX7219/7221的PWM數(shù)字強度控制仍然可以使用。然而,峰值段電流現(xiàn)在由與LED陰極串聯(lián)的外部限流電阻設(shè)置,而不是由電阻RSET。設(shè)置.
要使用這些驅(qū)動器,請選擇R1(見圖4)以設(shè)置所需的峰值LED段電流I本身根據(jù)驅(qū)動器電源電壓V司機和 LED 正向壓降VLED:
IPEAK = (Vdriver - VLED - VCE(sat)Q1) / (R1 + RDS(on)Q2) A
在段電流 ISEG 下速率 Q1,在數(shù)字電流下速率 Q2,這是 ISEG 的 8 倍。
請注意,顯示器必須是公共陽極 (CA) 類型才能連接此處所述的驅(qū)動程序;MAX7219/7221直接驅(qū)動共陰極(CC)顯示器,但這些外部驅(qū)動器會反轉(zhuǎn)數(shù)字/段驅(qū)動極性。
數(shù)字驅(qū)動程序
MAX7219/7221的數(shù)字驅(qū)動輸出為電源開關(guān),一次一個低電平有效以開啟一個數(shù)字,關(guān)斷時為高阻抗。
此處建議使用三種替代數(shù)字驅(qū)動電路。最簡單的電路(圖1)適合需要高于40mA段電流的應用,但可以使用4V-5V MAX7219/7221電源電壓來驅(qū)動LED。低電平有效MAX7219/7221數(shù)字驅(qū)動輸出直接驅(qū)動邏輯電平PFET Q2。當數(shù)字輸出為高阻抗時,電阻R3關(guān)閉Q2。電源驅(qū)動器與MAX7219/7221相同的電源。
圖1.電流提升數(shù)字驅(qū)動器,同時保持低壓LED電源。
圖2所示電路包括一個電平轉(zhuǎn)換器,允許使用高于5V的電源電壓來驅(qū)動LED。Q3用作共基極電流開關(guān),當數(shù)字驅(qū)動輸出為低電平時,吸收由電阻R2設(shè)定的集電極電流(使用Vcascode = 5V時約為5mA)。該電流反過來在R3的1kΩ兩端產(chǎn)生約5V電壓,以提供一致的柵極驅(qū)動至邏輯電平PFET Q2,而不受電源V驅(qū)動器波動的影響。但請注意,Q3的集電極不能低于其發(fā)射器上方的VCE(sat)Q3,后者位于Vcascode下方的VBE。
圖2.使用 LED 電源 10V 或更高電壓對數(shù)字驅(qū)動器進行電流提升。
當R3下降5V時,如果Vcascode設(shè)置為5V,則電源V驅(qū)動器的下限約為10V。 Vcascode被選為5V作為方便的電壓,因為它很可能是MAX7219/7221的電源。但是,只需通過齊納二極管壓降 5V 電源,即可將 Vcascode 設(shè)置為較低的電壓,例如 2V(圖 3)。只需一個齊納二極管即可為所有數(shù)字驅(qū)動器提供服務。
圖3.使用低于 10V 的 LED 電源對數(shù)字驅(qū)動器進行電流提升。
細分市場驅(qū)動因素
MAX7219/7221段驅(qū)動輸出為電流源,通過連接到MAX7219/7221的ISET引腳的電阻RSET驅(qū)動恒定電流。最大段電流為40mA。為了驅(qū)動更高的段電流,需要外部晶體管和段限流電阻(圖 4)。
圖4.電流提升分段驅(qū)動器。
通過正確設(shè)置MAX7219/7221段驅(qū)動電流源,段式驅(qū)動開關(guān)Q1不需要基極限流電阻。段驅(qū)動電流可以使用R設(shè)置為適當?shù)闹翟O(shè)置以硬打開 Q1。需要電阻R4來確保Q1在每個數(shù)字的多路復用周期結(jié)束時相當快地關(guān)斷。安·設(shè)置150kΩ左右的值是一個很好的起點。
審核編輯:郭婷
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