TM1812 PTH | Alldatasheet
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12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 特性描述特性描述特性描述特性描述 TM1812是12通道LED（发光二极管）驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口 、数据锁 存器、LED 高压驱动等电路 。通过外围 MCU控制实现该芯片的单独辉度 、 级联控制实现户外大屏、 护栏管、幻彩灯条的彩色点阵发光控制。本产品性能优良、质量可靠。 功能特点功能特点功能特点功能特点 /head2right 采用高压功率CMOS工艺 /head2right 输出端口耐压24V /head2right VDD内部集成5V稳压管 /head2right 芯片VDD外接串联电阻，电压支持6～24V输入 /head2right 辉度调节电路,256级辉度可调,低亮度时等效1024级 /head2right 单线串行级联接口 /head2right 振荡方式：内置RC振荡并根据数据线上信号进行时钟同步，在接收完本单元的数据后能自 动将后续数据整形后通过数据输出端发送至下级,信号不随级联变远而出现失真或衰减 /head2right 内置上电复位电路 /head2right PWM控制端能够实现256级调节，扫描频率不低于400Hz /head2right 能通过一根信号线完成数据的接收与解码 /head2right 当刷新速率为30帧/s时，级联点数不小于1080点 /head2right 数据发送速度为800Kbps /head2right 封装形式：SOP16、DIP16 外部应用框图外部应用框图外部应用框图外部应用框图 控 制 器 TM 1812 DIN DO IC1 TM 1812 DIN DO ICn DI VDD GND VDD GND VDD VCC GND VCC DO DO NEXT OUT OUT VLED VLED
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- ● ● OUT OUT VLED VLED
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- ● ● VDD RI RO D1 D1 R R 104 104 R1 R12 R1 R12
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 内部结构框图内部结构框图内部结构框图内部结构框图 GN D VD D DI N GN D DO VD D 串 行 解 码 数 据 整 形 PW M控 制 OS C 输 出 驱 动 OU T OU T
- ● ●
- ● ● D W 管脚信息管脚信息管脚信息管脚信息
16 V DD
4 OU T R
4 OU T G 1 OU T B
1 OU T G
1 OU T R
(TO P VIE W) (TO P VIE W) (TO P VIE W) (TO P VIE W) TM1 812 TM1 812 TM1 812 TM1 812
4 OU T B
3 OU T R
3 OU T G
2 OU T B
2 OU T G
2 OU T R
83 OU T B 9 G ND
输出及输入等效电路输出及输入等效电路输出及输入等效电路输出及输入等效电路 VDD GND DIN VDD GND DO GND OUTn VDD
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 管脚功能管脚功能管脚功能管脚功能 端口端口端口端口 名称名称名称名称 管脚 管脚管脚管脚 I/O I/O I/O I/O 功能描述 功能描述功能描述功能描述 DIN 16 I 显示数据输入 DO 2 O 显示数据级联输出 1OUTR 15 O 第1路 Red PWM控制输出 1OUTG 14 O 第1路 Green PWM控制输出 1OUTB 13 O 第1路 Blue PWM控制输出 2OUTR 12 O 第2路 Red PWM控制输出 2OUTG 11 O 第2路 Green PWM控制输出 2OUTB 10 O 第2路 Blue PWM控制输出 3OUTR 6 O 第3路 Red PWM控制输出 3OUTG 7 O 第3路 Green PWM控制输出 3OUTB 8 O 第3路 Blue PWM控制输出 4OUTR 3 O 第4路 Red PWM控制输出 4OUTG 4 O 第4路 Green PWM控制输出 4OUTB 5 O 第4路 Blue PWM控制输出 VDD 1 - DC 5V±10%，内置 5V稳压管，须外串电阻 GND 9 - 接系统地 在干燥季节或者干燥使用环境内，容易产生大量静电，静电放电可能会损坏集成电路，建议采取一切适当 的集成电路预防处理措施，不正当的操作和焊接，可能会造成 ESD 损坏或者性能下降， 芯片无法正常工 绝对最大额定值范围绝对最大额定值范围绝对最大额定值范围绝对最大额定值范围（1） （2） 参数参数参数参数 范围范围范围范围 单位 单位单位单位 VDD 逻辑电源电压 -0.5 ～+7.0 V VIN 输入端电压范围 DIN,SET -0.5～VDD+0.5 V IOUT 输出端电流(DC) OUTR,OUTG,OUTB 60 mA VOUT 输出端电压范围 OUTR,OUTG,OUTB -0.5～+30.0 V FCLK 时钟频率 DIN 800 KHZ Topr 工作温度范围 -40～+85 ℃ Tstg 储存温度范围 -55～+150 ℃ 人体模式（HBM） 2000 V ESD 机器模式（MM） 200 V （1）以上表中这些等级，芯片在长时间使用条件下，可能造成器件永久性伤害，降低器件的可靠性。我们不建议在 其它任何条件下，芯片超过这些极限参数工作。 （2）所有电压值均相对于系统地测试。
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 推荐工作条件范围推荐工作条件范围推荐工作条件范围推荐工作条件范围 （在-40℃~+85℃下,GND=0V）除非另有说明 TM1812 参数参数参数参数 测试条件测试条件测试条件测试条件 最小值最小值最小值最小值 典型值典型值典型值典型值 最大值最大值最大值最大值 单位单位单位单位 VCC 电源电压 4.5 5.0 6.5 V VO 输出端耐压范围 OUT 24.0 V VIH 高电平输入电压 3.8 VDD V VIL 低电平输入电压 GND 1.5 V IOH 高电平输出电流 VCC=5.0V,SDO=4.8V 1 mA IOL 低电平输出电流 VCC=5.0V,SDO=0.5V 10 mA IOLC RGB 通道低电平灌电流 OUTR, OUTG, OUTB = 0.5V 40 45 mA TA 工作温度范围 -40 +85 ℃ TJ 工作结温范围 -40 +125 ℃ 电气特性电气特性电气特性电气特性 （在 VCC=4.5V~6.5V 和-40℃~+85℃下，典型值VCC=5V 和 TA=+25℃）除非另有说明 TM1812 参数参数参数参数 测试条件测试条件测试条件测试条件 最小值最小值最小值最小值 典型值典型值典型值典型值 最大值最大值最大值最大值 单位单位单位单位 VOH 高电平输出电压 IOH=-6mA：DO VDD-0.5 VDD V VOL 低电平输出电压 IOL=10mA：DO 0.5 V IIN 输入电流 DIN =接 VCC 或 GND -1 1 uA IDD VDD 电流 OUTR, OUTG, OUTB ,DIN, DO=开路,VDD=5.0V 1 3 5 mA IOLC RGB 通道低电平灌电流 OUTR, OUTG, OUTB 开= 0.5V 40 45 mA IOLKG 输出漏电流 OUTR, OUTG, OUTB =OFF 0.1 uA TPWM OUT端口占空比周期 OUT接1K上拉电阻 1 1.3 1.5 ms IDDdyn 动态电流损耗 OUTR, OUTG, OUTB =OFF DO=开路 1 mA Rth(j-a) 热阻值 -- 79.2 190 ℃/W PD 消耗功率 (Ta=25°C) 250 mW RON RGB端口导通电阻 VDD=5.0V 13 - 14 ohm 开关特性开关特性开关特性开关特性
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 （在 VCC=4.5V~6.5V 和-40℃~+85℃下，典型值VCC=5V 和 TA=+25℃）除非另有说明 符号符号符号符号 参数 参数参数参数 测试条件 测试条件测试条件测试条件 最小值 最小值最小值最小值 典型值典型值典型值典型值 最大值最大值最大值最大值 单位单位单位单位 fosc2 高速模式 -- - 800 - KHz tPLZ 传输延迟时间 DIN → DOUT 300 ns tPZL -- CL = 15pF, RL = 10K Ω 100 ns TTHZ 下降时间 CL = 300pF， OUTR/OUTG/OUTB 120 μs Fdat 数据传输率 占空比 50% - 800 - Kbps CI 输入电容 -- 15 pF 功能描叙功能描叙功能描叙功能描叙 芯片采用单线通讯方式 ，采用归零码的方式发送信号。芯片在上电复位以后，接收DIN端打来的 数据， 接收够4组24bit后， DO端口开始转发数据， 为下一个芯片提供输入数据。 在转发之前， DOUT 口一直拉低。 此时芯片将不接收新的数据， 芯片4组OUTR、 OUTG、 OUTB输出口根据接收到的数据， 发出相应的不同占空比的信号，该信号周期为1.3ms。如果DIN端输入信号为RESET信号，芯片将接 收到的数据送显示， 芯片将在该信号结束后重新接收新的数据， 在接收完开始的4组24bit数据后， 通 过DOUT口转发数据。 芯片采用自动整形转发技术，完全可以避免远距离传输较多点数时的信号衰减和失真，使得该 芯片的级联个数不受信号传输的限制，仅仅受限于刷屏速度之要求。 96bit 96bit 96bit 96bit的数据结构的数据结构的数据结构的数据结构 R 7 R 6 R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 R 0 G 7 G 6 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 B 7 B 6 B 5 B 4 B 3 B 2 B 1 B 0 B IT 9 5- BI T 88 B IT 8 7- BI T 80 B IT 7 9- BI T 72 设定1 O UT R 输出P WM 占空 比 设定1 O UT G 输出P WM 占空 比 设定1 O UT B 输出P WM 占空 比 M SB L SB R 7 R 6 R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 R 0 G 7 G 6 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 B 7 B 6 B 5 B 4 B 3 B 2 B 1 B 0 R 7 R 6 R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 R 0 G 7 G 6 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 B 7 B 6 B 5 B 4 B 3 B 2 B 1 B 0 B IT 7 1- BI T 64 B IT 6 3- BI T 56 B IT 5 5- BI T 48 设定2 O UT R 输出P WM 占空 比 设定2 O UT G 输出P WM 占空 比 设定2 O UT B 输出P WM 占空 比 B IT 4 7- BI T 40 B IT 3 9- BI T 32 B IT 3 1- BI T 24 设定3 O UT R 输出P WM 占空 比 设定3 O UT G 输出P WM 占空 比 设定3 O UT B 输出P WM 占空 比 R 7 R 6 R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 R 0 G 7 G 6 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 G 0 B 7 B 6 B 5 B 4 B 3 B 2 B 1 B 0 B IT 2 3- BI T 16 B IT 1 5- BI T 8 B IT 7 -B IT 0 设 定4 O UT R 输出P WM 占空 比 设 定4 O UT G 输出P WM 占空 比 设定4 O UT B 输出P WM 占空 比 高位先发，按照RGB的顺序发送数据。
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 高速模式时间高速模式时间高速模式时间高速模式时间 符号符号符号符号 参数 参数参数参数 测试条件 测试条件测试条件测试条件 最小值最小值最小值最小值 典型值典型值典型值典型值 最大值最大值最大值最大值 单位 单位单位单位 T0H 输入 0码，高电平时间 350 400 450 ns T1H 输入 1码，高电平时间 700 850 1000 ns T0H’ 输出 0码，高电平时间 -- 320 -- ns T1H’ 输出 1码，高电平时间 -- 700 -- ns T 0码或 1码的周期时间 -- 1.25 -- us Treset Reset码，低电平时间 VDD=5.0V GND=0V 8 24 us 注意注意注意注意：： ：：高速模式下发送 1 码或0 码的周期时间为1.25us（频率 800KHz） 。字节之间的低电平时间不 要超过 8us，否则芯片会复位，复位后又重新接收数据，则无法实现数据传送。 时序图时序图时序图时序图 DI N T 0H T 1H T re s et V IH V IL DO T 0H ' T 1H ' 逻 辑 0 逻 辑 1 R ES E T信 号 t PL Z R ES E T信 号 T T 数据传输和转发数据传输和转发数据传输和转发数据传输和转发 DIN DO 芯 片1 D1 DIN DO 芯 片2 D2 DIN DO 芯 片3 D3 D4 控 制 器 OUTPUT 其中D1为控制器发送的数据，D2、D3、D4为级联TM1812转发的数据 第 一96位 bit 第 二96位 bit 第 三 96位 bit RESET D1 数 据 刷 新 周 期1 数 据 刷 新 周 期2 RESET RESET RESET RESET RESET 第 一96位 bit 第 二96位 bit 第 三 96位 bit 第 二96位 bit 第 三 96位 bit 第 二96位 bit 第 三 96位 bit 第 三96位 bit 第 三96位 bit 芯片级联和数据传输并转发过程：控制器发来数据（D1）， 当芯片 1接收完第一96bit，芯片1 还没有转发数据（D2），接着控制器继续发来数据，芯片1再接收第二96bit，由于芯片1已经存有了 第一96bit，因此， 芯片1通过DO把第二96bit转发出去,芯片2接收芯片1转发来的数据（D2） ，此时， 芯片2还没有转发数据（D3）；控制器继续发来数据,芯片1又把接收到的第三96bit转发到芯片2，由 于芯片2也已经存有一个96bit，所以，芯片2又把第三96bit转发（D3）,芯片3接收到第三96bit，此 时如果控制器发送一个大于15us的RESET低电平信号，所有芯片就会复位并把各自接收到的24bit数 据解码后控制RGB端口输出，完成一个数据刷新周期，芯片又回到接收准备状态。 应用信息应用信息应用信息应用信息
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 1、如何计算数据刷新速率 数据刷新时间是根据一个系统中级联了多少像素点来计算的，一组 RGB 通常为一个像素，一个 TM1812 芯片控制四个像素点。例如，当刷新速度为 30 帧/秒时，芯片所能控制的点数计算方法为： （1）30 帧/秒相当于每帧占用的时间为t1=1S÷30=0.033333S=33333μS； （2）1 个数据Bit 位周期为1.25μS，而每个像素点应接收的数据为 24 个 Bit 位，故传输每个像 素点所需时间为： t2=24x1.25μS=30μS。 （3）所能控制的点数为：N=t1/t2=33333μS÷30μS=1111 点。 根据上述计算所得点数，再去掉芯片及导线传输延时，保守结论为：当刷新速度为30帧/秒时， 级联控制1024个像素点（256片TM1812级联）不会有任何闪烁。 以下是级联点数对应最高数据刷新率表格： 高速模式高速模式高速模式高速模式 像素点像素点像素点像素点 最快一次刷新数据时间最快一次刷新数据时间最快一次刷新数据时间最快一次刷新数据时间（（ （（mS mS mS mS）） ）） 最高刷新率 最高刷新率最高刷新率最高刷新率（（ （（Hz Hz Hz Hz）） ）） 1~50 1.44 694 1~100 2.88 347 1~200 5.76 174 1~400 11.52 87 1~800 23.04 43 1~1000 28.8 35 如果系统对数据刷新率要求不高，则对级联像素点数量无要求，只要供电正常，理论上可用 TM1812无限级联。 2、应用电路和电源配置 控 制 器 TM 1812 DIN DO IC1 TM 1812 DIN DO ICn DI VDD GND VDD GND VDD VCC GND VCC DO DO NEXT OUT OUT VLED VLED
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- ● ● OUT OUT VLED VLED
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- ● ● VDD RI RO D1 D1 R R 104 104 R1 R12 R1 R12 R1~R12 的阻值可根据OUT 端口串接的LED 个数来自行调节， RI 与 RO 建议接100~200 欧姆电 阻，作信号隔离用，防止下一级芯片损坏后对上一级造成影响。 TM1812 可以配置成6～24V 电压供电，但根据输入电压不同，应配置不同的电源电阻，该阻值 列表如下： 电源电压电源电压电源电压电源电压 建议电源与建议电源与建议电源与建议电源与 VDD VDD VDD VDD 间连接电阻间连接电阻间连接电阻间连接电阻 RR RR 阻值阻值阻值阻值 说 说 说说 明明 明明 6V 330 9V 1.2K 12V 2.4K 24V 6.8K 如果用 DC=5V 直接供电，R 电阻不用接； D1 二极管的作用是防止电源接反造成 芯片烧 3、使用TM1812扩流
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 在实际应用中，经常需要驱动大功率或更多的 LED 灯，为了得到更大的驱动电流，可以按如下 方法进行扩流使用，根据 LED 灯的功率选择适合的PNP 三极管或P 沟道MOS 管（场效应管） 。 VD D GN D DIN DO 1OUTB 1OUTG 1OUTR 1 5 1 4 1 3 TM 1812 R * R *
104 C 1
R VLE D DIN DO ... 封装示意图封装示意图封装示意图封装示意图
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 SS SSOP16 OP16 OP16 OP16 DIP16 DIP16 DIP16 DIP16
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 All specs and applications shown above subject to change without prior notice. (以上电路及规格仅供参考,如本公司进行修正，恕不另行通知。)
12 12 12 12 通道通道通道通道 LED LED LED LED 驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路驱动控制专用电路 TM18 TM18 TM18 TM1812 12 12 12 www.szpth.com V1.4 修订历史修订历史修订历史修订历史 版本版本版本版本 发行日期 发行日期发行日期发行日期 修订简介 修订简介修订简介修订简介 V1.1 2012-01-30 1、规范了文档排版格式 。 2、增加芯片内部结构框图。 3、规范了应用原理图。 4、修正了少量参数。 5、修正了 0、1 码的时序。 6、增加了应用信息。 7、规范了封装尺寸图。 V1.2 2012-05-03 改版发行 V1.3 2012-05-08 改版发行 V1.4 2012-06-21 改版发行