数据手册DataSheet 下载PCA9685BS 16通道、12位PWM Fm+ I2C总线LED控制器.pdf

PCA9685是一款I²C总线控制型16通道LED控制器,针对LCD红/绿/蓝/黄(RGBA)色彩背光应用进行了优化。 每个LED输出都受控于自有的12位分辨率(4096阶)固定频率独立PWM控制器,该控制器工作频率可编程设置,范围为40 Hz(典型值)至1000 Hz,占空比可在0 %至100 %范围内调节,允许将LED设为特定的亮度值。 所有输出均设为相同的PWM频率。

每个LED输出均可关闭或开启(无PWM控制),或者设为其各自的PWM控制器值。LED输出驱动器编程设置为5 V时具有25 mA吸电流能力的开漏输出,或5 V时具有25 mA吸电流、10 mA源电流能力的图腾柱。PCA9685工作时的电源电压范围为2.3 V至5.5 V,输入与输出具有5.5 V容差。LED可直接连接LED输出(最高25 mA、5.5 V),而对于电流更大或电压更高的LED,也可采用外部驱动器配合极少量的分立式元件控制。

PCA9685属于最新的超快速模式(Fm+)系列产品。Fm+器件具有更高的频率(高达1 MHz)和更密集的总线操作(高达4000 pF)。虽然PCA9635和PCA9685具有很多相似的特性,PCA9685提供某些特有的功能,使其更加适用于LCD背光和Ambilight背光等应用:

  • PCA9685具有令人惊讶的LED输出开启和关闭时间,可最大程度减少浪涌电流。可针对16通道的每一通道独立编程开启和关闭时间延迟。PCA9635不提供此功能。
  • PCA9685具有4096阶(12位PWM)独立LED亮度控制。PCA9635仅为256阶(8位PWM)。
  • 在系统中集成多个LED控制器时,如果使用了PCA9635,则器件间的PWM脉冲宽度可能有所不同。PCA9685集成可编程预分频器,用来调节多个器件的PWM脉冲宽度。
  • PCA9685具有外部时钟输入针脚,可接受用户提供的时钟信号(最大为50 MHz),代替内部25 MHz振荡器。该功能支持多个器件的同步。PCA9635不提供外部时钟输入功能。
  • 与PCA9635类似,PCA9685同样内置了振荡器,可用于PWM控制。然而,PCA9685中用于PWM控制的频率可在大约40 Hz至1000 Hz范围内调节,而PCA9635的典型频率为97.6 kHz。因此,PCA9685能与外部电源控制器一同使用。所有位均在相同的频率下设置。
  • PCA9685的LEDn输出针脚上电复位(POR)默认状态为低电平。PCA9635为高电平。

低电平有效输出使能输入针脚(OE)允许异步控制LED输出,并且可用来将所有输出设为指定的I²C总线可编程逻辑状态。OE还可用作输出的外部脉冲宽度调制信号,这在需要通过软件控制对多个器件进行共同调光或闪烁时非常有用。

软件可编程LED全部调用(All Call)和三个子集调用I²C总线地址允许全部或指定的PCA9685器件集群响应一般I²C总线地址,从而可实现诸如同时开启或关闭所有红灯LED的功能,或者滚动追逐效应(marquee chasing effect),最大程度减少I²C总线命令。 6个硬件地址针脚允许在一条总线上连接最多62个器件。

软件复位(SWRST)一般调用(General Call)可让主机通过I²C总线复位PCA9685,与上电复位(POR)功能相同;后者可将寄存器初始化为它们的默认状态,将输出设为低电平。 这便提供了方便而快捷的方法,通过软件将所有器件寄存器重新配置为相同条件。

产品特点
  • 16个LED驱动器。所有输出可编程:
    • 可编程LED亮度
    • 提供可编程LED开启时间,有助于减少EMI
  • 1 MHz超快速模式(Fm+)兼容I²C总线接口,SDA输出端具有30 mA高驱动能力,可驱动高容性总线
  • 提供4096阶(12位)线性可编程亮度,每路LED输出可在完全熄灭(默认)与最大亮度之间变化
  • LED输出频率(所有LED)通常在40 Hz至1000 Hz范围内变化(PRE_SCALE寄存器中的默认值1Eh使刷新速率为200 Hz,振荡器时钟为25 MHz)。
  • 16个图腾柱输出(5 V时的吸电流为25 mA,源电流为10 mA),提供软件可编程开漏LED输出选择(默认为图腾柱)。 无输入功能。
  • 通过确认(Acknowledge)或停止(STOP)命令可对输出状态的变化进行编程,以便逐字节更新输出,或同时更新全部输出(默认为“通过STOP命令更改(Change on STOP)”)。
  • 低电平有效输出使能(OE)输入针脚。OE为高电平时,LEDn输出可编程为逻辑1、逻辑0(上电默认)或“高阻抗”。
  • 6个硬件地址针脚,允许在一条I²C总线上连接62个PCA9685器件
  • 切换OE可通过硬件控制LED闪烁
  • 4个软件可编程I²C总线地址(一个LED全部调用地址和三个LED子集调用地址)允许以任何组合同时寻址集群器件(例如,某寄存器用作“全部调用 (All Call)”,则可同时寻址I²C总线上的全部PCA9685器件;第二个寄存器用作三个不同的地址,则可同时寻址总线上一个集群内全部器件的1/3)。软件可以使能和禁用这些I²C总线地址。
  • 软件复位功能(SWRST一般调用)允许通过I²C总线复位器件
  • 集成25 MHz(典型值)内部振荡器,无需外部元件
  • 外部时钟输入:50 MHz(最大值)
  • 内部上电复位
  • SDA/SCL输入端提供噪音滤波器
  • 输出端边沿速率控制
  • 上电时无输出干扰
  • 支持热插拔
  • 低待机电流
  • 电源电压工作范围:2.3 V至5.5 V
  • 输入容差:5.5 V
  • 工作温度范围:-40 ℃至+85 ℃
  • ESD保护:超过2000 V HBM(符合JESD22-A114标准),超过200 V MM(符合JESD22-A115标准)以及超过1000 V CDM(符合JESD22-C101标准)
  • 已完成JEDEC标准JESD78闩锁测试(超过100 mA)
  • 封装类型:TSSOP28, HVQFN28
产品应用
  • RGB或RGBA LED驱动器
  • LED状态信息
  • LED显示器
  • LCD背光
  • 手机或手持设备的键盘背光
演示板
订购型号
订购型号封装Outline versionReflow-/Wave soldering包装产品状态标示订购器件的编号
PCA9685BSHVQFN28 (SOT788-1)sot788-1_posot788-1_frReel Pack, SMD, 13" Q1/T1激活P9685PCA9685BS,118( 9352 870 58118 )
品质、可靠性及RoHS化学成分
订购型号订购器件的编号RoHS / RHF无铅开始日期EFRIFR (FIT)MTBF(小时)潮湿敏感度等级MSL LF
PCA9685BSPCA9685BS,118Always Pb-free0.02.05E811
产品技术资料
文档标题类型分类格式更新日期
PCA9685 (中文):16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controllerData sheetpdf2010-09-02
AN10441:Level shifting techniques in I2C-bus designApplication notepdf2007-06-20
75016543:Create smarter, more efficient white goods; An industry-leading portfolio of cost-effective, power-saving solutions for major home appliancesBrochurepdf2008-06-01
75017588:LED controllers: Voltage-switch drivers, constant-current drivers, and Flash LED driversBrochurepdf2014-07-03
75017424:NXP I2C-bus solutions 2013: Smart, simple solutions for the 12 most common design concernsLeafletpdf2013-05-23
UM10204:I2C-bus specification and user manualUser manualpdf2014-04-28
UM10206:I2C Demonstration Board 2005-1 Quick Start GuideUser manualpdf2006-06-12
UM10317:PCA9633 demonstration board OM6282User manualpdf2008-12-15
UM10204_JA:I2C-bus specification and user manualUser manualpdf2013-04-03
UM10574:PCA9685 demonstration board OM13332User manualpdf2014-04-07
SOT788-1_118:HVQFN28; Reel pack; SMD, 13" Q1/T1 Standard product orientation Orderable part number ending ,118 or J Ordering code (12NC) ending 118Packingpdf2013-04-18
sot788-1_fr:Footprint for reflow soldering SOT788-1Reflow solderingpdf2009-10-08
sot788-1_po:plastic thermal enhanced very thin quad flat package; no leads; 28 terminals; body 6 x 6 x 0.85 mmOutline drawingpdf2002-10-21
16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller pca9685pw
Level shifting techniques in I2C-bus design pca9685pw
I2C-bus specification and user manual pca9685pw
PCA9685 demonstration board OM13332 pca9685pw
I2C-bus specification and user manual pca9685pw
PCA9633 demonstration board OM6282 pca9685pw
I2C Demonstration Board 2005-1 Quick Start Guide pca9685pw
NXP® I2C-bus solutions 2014: Smart, simple solutions for the 12 most common design concerns pca9685pw
LED controllers: Voltage-switch drivers, constant-current drivers, and Flash LED drivers pca9685pw
Create smarter, more efficient white goods; An industry-leading portfolio of cost-effective, power-saving solutions for... PMEG6010CE_AUTOMOTIVE
plastic thermal enhanced very thin quad flat package; no leads; 28 terminals; body 6 x 6 x 0.85 mm PCA9685
HVQFN28; Reel pack; SMD, 13" Q1/T1 Standard product orientation Orderable part number ending ,118 or... PCA9685
PCA9685