CXLE87144D内部集成MCU单线数字接口、数据锁存器、十二路LED恒流驱动及PWM辉度控制电路。通过单线数字接口（DI/DO）实现多芯片级联，外部控制器仅需一根信号线即可控制系统中的所有芯片。芯片内置5V稳压管，支持6~24V宽电压输入，适用于多种电源环境，广泛应用于LED显示屏、护栏管、点光源等场景。
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[ CXLE87144D ]
在LED显示屏、装饰照明与景观亮化系统中，多通道、高精度、易扩展的驱动芯片是保障系统性能的核心。CXLE87144D作为一款十二通道LED固定恒流驱动控制专用电路，以其高集成度、稳定的单线级联能力与出色的输出一致性，成为中高密度LED控制的理想选择。本文将从芯片架构、通信协议、电气特性到实际应用方案，全面解析CXLE87144D，助力工程师构建高效可靠的LED驱动系统。
一、芯片概述
CXLE87144D内部集成MCU单线数字接口、数据锁存器、十二路LED恒流驱动及PWM辉度控制电路。通过单线数字接口（DI/DO）实现多芯片级联，外部控制器仅需一根信号线即可控制系统中的所有芯片。芯片内置5V稳压管，支持6~24V宽电压输入，适用于多种电源环境，广泛应用于LED显示屏、护栏管、点光源等场景。
二、核心功能特点
• 十二通道恒流输出：支持四组RGB输出，每组三通道，共12路恒流控制。
• 固定输出电流：每通道恒流17mA，输出一致性好，通道间误差≤±2.5%。
• 256级PWM调光：每通道支持256级辉度调节，实现平滑细腻的亮度变化。
• 单线串行级联：支持自动整形转发，信号传输稳定，级联数理论上无限制。
• 高刷新率与传输速率：数据传输速率800Kbps，在30fps刷新率下支持1024点级联。
• 高耐压与宽温工作：OUT端口耐压24V，工作温度-40℃～+85℃，适应严苛环境。
• 双封装选项：提供SOP16与DIP16封装，满足不同安装与散热需求。
三、电气特性与工作条件
CXLE87144D具备优异的电气性能：
• 输出恒流精度高，芯片间误差≤±5%。
• 静态电流典型值1.2mA，功耗低。
• 支持线性与负载调整，输出稳定性强。
• 内置上电复位电路，上电后默认输出蓝光（占空比25%），便于系统检测。
3.1. 极限参数
（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。
3.2. 推荐工作条件范围
3.3. 电气特性
3.4. 开关特性
3.5. 时序特性
四、通信协议与数据格式
芯片采用单线归零码通信，每帧数据由多个96位数据包和复位信号组成：
• 每芯片需96位数据：每组RGB占24位，四组共96位，分别控制R、G、B三通道的PWM占空比。
• Reset信号：低电平有效，用于触发数据生效与系统复位。
芯片在接收完96位数据后开始转发后续数据，实现无缝级联。控制器只需依次发送各芯片的数据包，最后发送复位信号，即可完成整个链路的配置与刷新。
4.1. 功能说明
本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，接受DIN端送来的
数据，接收完24×4bit后，DO端口开始转发DIN端继续发来的数据，为下个级联芯片提供输入数据。在
转发数据之前，DO口一直为低电平。如果DIN输入RESET复位信号，芯片将在复位成功后根据接收到24
×4bit数据输出相对应PWM占空比，且芯片重新等待接受新的数据，在接收完开始的24×4bit数据后，
通过DO口转发数据，芯片在没有接受到RESET信号前，OUTR、OUTG、OUTB管脚原输出保持不变。
芯片采用自动整形转发技术，信号不会失真衰减，使得该芯片的级联个数不受信号传送的限制，仅
受限于刷屏速度的要求。
4.2. 数据结构
PWM模式命令：
如果在24bit数据包中，则该数据包是PWM设定数据，其结构如下：
PWM占空比从0-256连续可调，24×4bit数据发送时高位先发，按照RGB的顺序发送数据。每24位可
拆分成3个8位数据来发送，注意字节与字节之间的低电平时间不要超过RESET信号时间，否则芯片会复
位，复位后又重新接收数据，则无法实现数据传输。
4.3. 通讯速率
注意：发送 1 码或 0 码的典型周期时间为 1200ns（频率 800KHz）。
4.4 数据传输和转发
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RESET低电平信号，所有芯片就会复位并把各自接收到的96bit数据解码后控制四组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。
五、典型应用设计指南
5.1. 级联与刷新率计算
系统刷新率与像素点数直接相关。以800Kbps通信速率为例：
• 每个像素（RGB）需传输24位数据，耗时28.8μs。
• 若系统包含2000像素，单次刷新时间为57.6ms，刷新率约17Hz，满足多数动态显示需求。
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（或一段），
一个CXLE87144D芯片可以控制四组RGB。
按照正常模式计算：
一BIT传输最高速率为1200ns（频率800KHz），一个像素数据包括红（8BIT），绿（8BIT），蓝（8BIT）
共24BIT位，传输时间为24×1.2uS=28.8uS，如果一个系统中共有2000个像素点，一次刷新全部显示的
时间为28.8uS×2000=57.6mS（忽略RESET码时间），即一秒钟刷新率为：1÷57.6×1000≈17.36Hz。
以下是级联点数对应最高数据刷新率表格：
如果系统对数据刷新率要求不高，则对级联像素点阵数量无要求，只要供电正常，理论上可用
CXLE87144D无限级联。
5.2. 电源配置与电阻选型
根据电源电压（DC）配置VDD串联电阻：
• 6V电源建议串联50Ω电阻；
• 12V电源建议串联650Ω电阻；
• 24V电源建议串联1.8kΩ电阻。
CXLE87144D 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，电阻计算
方法：由于在实际应用中，电源电压会随着负载的增大而降低。所以设置流过 VDD 脚的电流按 10mA 计
算，所以串接 VDD 的电阻 R=（DC-5.5V）/10mA（DC 为电源电压）。
5.3. 恒流优化与电压控制
为确保芯片工作在最佳状态，OUT端口电压建议控制在1.2V~3V之间。电压过高将导致芯片功耗增大、发热严重。设计中可
通过串联电阻调节电压，公式如下：
例如：24V系统驱动6颗LED（每颗压降2V），恒流17mA时，串联电阻约为525Ω。
CXLE87144D输出为固定恒流驱动，输出时根据恒流曲线可知，在恒流17mA电流时，进入恒流区域OUT
端电压需为1.2V以上，这时芯片才有恒流效果，但并非此OUT端电压越高越好，电压越高，降在芯片上
功耗越大，芯片发热严重，降低整个系统可靠性，因此建议OUT端开启时电压Vout控制在1.2～3V之间较
好，常用串联电阻方式进行使用，以下是选用电阻理论计算方式：
系统驱动电压：VDD
单个LED导通压降：Vled
串联LED个数：n
恒流值：Iout
恒流电压：1.5V
电阻：R
R=(VDD-1.5-n×Vled)/ Iout
例：系统供电24V，单个LED导通压降：2V，串联LED个数：6个，恒流值17mA，根据上述公式计算可
得：R=(24-1.5-2×6)/0.02=525Ω，只需在OUT引脚上串联525Ω左右的电阻。
5.4. 扩流方案
如需更大驱动电流，可将多路OUT端口并联使用。每并联一路，最大输出电流增加17mA，三路并联后最高可达51mA。该方法需软件配合，
分别设置多组寄存器值，实现精确的电流控制与高亮度驱动。
CXLE87144D每个OUT端最大只能输出17mA恒流，如果用户需要扩大恒流值驱动，可将其中三个OUT端短
接后使用，每短路一个OUT端，恒流值最大和将增加17mA，三路短接后最高可恒流51mA左右，但是此方
法缺点是需软件同时配合控制，分别写三组寄存器值，优点是可精确得到想要的电流值和恒流电流较大。
5.5. 用程序驱动LED方法
5.5.1 要实现芯片对LED亮度控制，首先确保RGB端口电压，能够使芯片进入恒流工作（具体参考“恒
流曲线”）。
5.5.2 芯片上电复位，端口电压达到1.2V，输出通道RGB固定恒流电流为17mA,那么允许流过最大电
流就为17mA。
5.5.3 不停改变PWM的值，就能随心所欲调节LED亮度。设定PWM值为0，输出全高，LED灭。设定PWM
值为FFH，输出最大低电平占空比，LED最亮。
5.5.4 恒流曲线
将 CXLE87144D应用到 LED 面板设计上时，通道间甚至芯片间的电流差异极小。此源于 CXLE87144D的优异
特性：
► 另外，当负载端电压发生变化时，其输出电流的稳定性不受影响，如下图 8 所示。
► CXLE87144D端口驱动电流为固定恒流值。
六、典型应用电路
CXLE87144D广泛应用于LED显示屏、RGB装饰照明、景观亮化等场景。设计中应注意：
• 在DIN/DO引脚串联100Ω电阻，防止热插拔损坏；
• VDD与GND之间接入104电容，并尽量靠近芯片引脚，提升系统稳定性；
• 信号线应做好屏蔽处理，避免长距离传输中的干扰问题。
七、恒流性能与热管理
CXLE87144D在恒流输出方面表现优异，当OUT端口电压超过1.2V后即进入恒流区，输出电流基本不随电压变化。其优异的恒流特性与低至79.2℃/W的热阻值，使其即便在高密度、多通道系统中也能保持稳定工作。
八、结语
CXLE87144D以其十二通道高集成度、稳定的单线级联能力、高精度输出与灵活的扩流方案，在中高密度LED控制领域中表现出色。无论是复杂的全彩显示屏还是大规模的装饰照明系统，它都能提供可靠的硬件支持。JTMIC（jtm-ic.com）作为该芯片的官方技术合作伙伴，提供从样品申请、技术指导到批量供应的一站式服务。
如需获取详细数据手册、设计工具或样品支持，欢迎访问JTMIC官网或联系我们的技术团队。
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