CXLE87189是一款专为RGB LED设计的驱动芯片，集成MCU单线数字接口、数据锁存器、恒流驱动与PWM辉度控制电路于一体。其最大特点是支持双通道级联通信，具备DIN与FDIN双输入口与DO1/DO2双输出口，并引入DENL使能引脚，极大提升了系统布线的灵活性与可靠性，即使某颗芯片损坏也不影响后续器件通信。
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[ CXLE87189 ]
CXLE87189：高性能单线三通道LED驱动芯片深度解析
在LED全彩显示与装饰照明系统中，高效、稳定、灵活的驱动芯片是实现精准色彩控制与系统可靠性的核心。嘉泰姆（JTM-IC）推出的CXLE87189，是一款高度集成的单线三通道LED恒流驱动芯片，采用灯芯一体封装，具备双通道输入输出、65536级PWM辉度控制与伽马校正等先进特性，广泛适用于点光源、护栏管、软灯带及户内外大屏等应用场景。本文将深入解读其技术架构、通信机制、典型应用及系统设计要点。
一、芯片概述与核心亮点
CXLE87189是一款专为RGB LED设计的驱动芯片，集成MCU单线数字接口、数据锁存器、恒流驱动与PWM辉度控制电路于一体。其最大特点是支持双通道级联通信，具备DIN与FDIN双输入口与DO1/DO2双输出口，并引入DENL使能引脚，极大提升了系统布线的灵活性与可靠性，即使某颗芯片损坏也不影响后续器件通信。
芯片采用灯芯一体封装，工作电压范围为4.0V~5.5V，每通道输出电流可在2mA~25mA范围内以128级调节，PWM辉度等级高达65536级，并内置伽马2.4校正，色彩过渡自然，显示效果出色。
二、主要技术特点
• 高精度恒流输出：通道间误差≤±3%，芯片间误差≤±5%。
• 双通道通信机制：支持DIN/FDIN自动切换或手动指定，具备数据整形转发功能，信号不随级联衰减。
• 灵活的级联控制：支持DENL引脚实现矩阵式分时控制，大幅减少布线数量。
• 宽范围数据速率：支持400kHz~1.2MHz通信频率，适应不同刷新率需求。
• 完整的保护机制：内置上电复位、ESD保护等功能，提升系统可靠性。
三、典型应用与系统设计
3.1. 单线级联应用
CXLE87189可通过DIN→DO1或FDIN→DO2实现传统单线级联，适用于灯带、点光源等线性布局场景。每颗芯片吸收自身显示数据并转发后续数据，系统无需复杂布线即可实现整体控制。
为防止产品在测试时带电插拔产生的瞬间高压导致芯片信号输入输出引脚损坏，应该在信号输入及
输出脚串接 100Ω保护电阻。此外，图中各芯片的 104 退耦电容不可缺少，且走线到芯片的 VDD 和 GND
脚应尽量短，以达到最佳的退耦效果，稳定芯片工作。
3.2. 矩阵控制（DENL分时模式）
制，每根灯带的首颗芯片的 DENL 受 MCU 控制，后传芯片的 DENL 接 GND，每根灯带接线如图 7，
多灯带应用电路图如下：
电路图详细说明：
例如：若 x=5，n=10，k=15，表示有 5 组灯带，每组有 10 根，每根有 15 颗芯片。
在大屏幕或多灯带系统中，可利用DENL引脚实现“分组-分根”控制结构：
• 每组灯带的首颗芯片DENL由MCU控制，后续芯片DENL接地。
• MCU依次拉低各组DENL，并同步发送对应数据，实现分时写入。
• 所有数据写入完成后，发送统一RESET信号更新输出。
该方式可有效减少控制线数量，降低工程复杂度与成本。
3.3. 控制流程如下：
3.3.1、DEN1L 拉低，延时 t1，控制器的 DIN1~DINn 数据线分别对 DENL1 控制的第 1 条~第 n 根灯带
写数据。写入数据完毕，延时 t2。
3.3.2、DENL2 拉低，延时 t1，控制器的 DIN1~DINn 数据线分别对 DENL2 控制的第 1 条~第 n 根灯带
写数据。写入数据完毕，延时 t2。
3.3.3、DENL3 拉低，延时 t1，控制器的 DIN1~DINn 数据线分别对 DENL3 控制的第 1 条~第 n 根灯带
……
拉高，等待 t4 后进入下一次循环，
通过依次拉低 DENL，完成对所有灯带写数据后，发送复位码更新数据输出，延时 t3。将所有 DENL
注意：每一根 DENL 拉低使能后，DIN1~DINn 都要发送数据。即使某条等灯带无需更新数据，也
必须发送与当前保持的数据同样的数据。
3.4. 写数据时序图如下：
时序图详细说明：
数据格式：数据 D 右边标号表示第几根灯带的第几颗芯片；
例如：D1_1、D1_2、D1_3~D1_k 表示第 1 根灯带的第 1、2、3~k 颗芯片数据。
D2_1、D2_2、D2_3~D2_k 表示第 2 根灯带的第 1、2、3~k 颗芯片数据。
Dn_1、Dn_2、Dn_3~Dn_k 表示第 n 根灯带的第 1、2、3~k 颗芯片数据。
Dxn_1、Dxn_2、Dxn_3~Dxn_k 示第 nx 根灯带的第 1、2、3~k 颗芯片数据。若 x=10，n=10，则表示
第 100 根灯带。
备注：
t1>4us，t2>0us，t1+t2<20us，t3>0us,t4>4us。
3.5 输入输出等效电路
四、数据格式与通信协议
4.1. 工作模式设置
芯片接收显示数据前需要配置正确的工作模式，选择接收显示数据的方式。模式设置命令共48bit，
其中前24bit为命令码，后24bit为检验反码，芯片复位开始接受数据，模式设置命令共有如下4种，
芯片支持四种工作模式，通过48位命令码设置：
• 0xFFFFFF_000000：自动切换模式（DIN↔FDIN）
芯片配置为正常工作模式。在此模式下，首次默认DIN接收显示数据，芯片检测到该端口有信
号输入则一直保持该端口接收，如果超过160ms未接收到数据，则切换到FDIN接收数据，芯片检测
到该端口有信号输入则一直保持该端口接收，如果超过160ms未接收到数据，则再次切换到DIN接收
显示数据。DIN和FDIN依次循环切换，接收显示数据。
• 0xFFFFFA_000005：DIN锁定模式
芯片配置为DIN工作模式，在此模式下，芯片只接收DIN端输入的显示数据，FDIN端数据无效。
• 0xFFFFF5_00000A：FDIN锁定模式
芯片配置为FDIN工作模式，在此模式下，芯片只接收FDIN端输入的显示数据，DIN端数据无效。
• 0xFFFFF0_00000F：测试模式
芯片配置为测试模式
4.2. 恒流值与PWM设置
• C3命令：设置R、G、B三路基准电流（128级）
• Dn命令：设置R、G、B三路PWM占空比（256级）
将 CXLE87189应用到 LED产品设计上时，通道间甚至芯片间的电流差异极小，当负载端电压发生变化
时，其输出电流的稳定性不受影响，恒流曲线如下图所示：
4.3. 数据刷新率计算
以1.2MHz通信速率为例：
• 每像素（24bit）传输时间 ≈ 20μs
• 1000像素系统刷新时间 ≈ 20ms → 刷新率 ≈ 50Hz
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），
一颗CXLE87189芯片可以控制一组RGB。
按照正常模式计算：
1bit数据周期为830ns（频率1.2MHz），一个像素数据包括R（8bit）、G（8bit）、B（8bit）共24bit，
传输时间为830ns×24≈20μs。如果一个系统中共有1000个像素点，一次刷新全部显示的时间为20μs
×1000=20ms（忽略C1、C2和Reset信号时间），即一秒钟刷新率为：1÷20ms=50Hz。
以下是级联点数对应最高数据刷新率表格：
4.4. 显示数据
芯片上电复位并接收模式设置命令后，开始接收恒流值设置命令，然后接收显示数据，接收完24bit
后，DO1和DO2端口开始转发DIN或FDIN端继续发来的数据，为下颗级联芯片提供显示数据。在转发数据
之前，DO1和DO2端口一直为低电平。如果DIN或FDIN端输入Reset复位信号，芯片OUT端口将根据接收到
的24bit显示数据输出相应占空比的PWM波形，且芯片重新等待接收新的数据，在接收完开始的24bit数
据后，通过DO端口转发数据，芯片在没有接收到Reset信号前，R、G、B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。对于所有级联在一起的芯片，数据传输的周期是
一致的。
4.5. 一帧完整数据结构
C1、C2 为模式设置命令，各包含 24bit 数据位，每个芯片都会接收并转发 C1、C2，其中
0xFFFFFF_000000 为正常工作模式命令，0xFFFFFA_000005 为 DIN 工作模式命令，0xFFFFF5_00000A 为
FDIN 工作模式命令,0XFFFFF0_00000F 为芯片测试模式命令，C3 为恒流值设置命令，每个芯片都会接收
并转发 C1、C2、C3。
D1、D2、D3、D4、……、Dn为各芯片的PWM设置命令。
Reset表示复位信号，低电平有效。
4.6. C3的数据格式
C3命令包含8×3bit数据位，高位先发，R7、G7、B7固定设为0。
R[6:0]:用于设置R输出恒流值。全0码为2mA，全1码为25mA，128级可调。
G[6:0]:用于设置G输出恒流值。全0码为2mA，全1码为25mA，128级可调。
B[6:0]:用于设置B输出恒流值。全0码为2mA，全1码为25mA，128级可调。
4.7 数据接收和转发
其中S1为控制器Di端口发送的数据，S2、S3、S4、Sn为级联CXLE87189转发的数据。
控制器Di和Fi2端口数据结构：C1C2C3D1D2D3D4……Dn；
控制器Fi端口数据结构：C1C2C3DxD1D2D3……Dn；
其中，Dx为任意24bit数据位。
芯片级联和数据传输并转发过程如下：控制器发送数据S1，芯片1接收C1,C2和C3进行校验，如果命
令正确，则转发C1，C2和C3，同时吸收D1，如果此时没有Reset复位信号，芯片1将一直转发控制器继续
发来的数据；芯片2也接收C1，C2和C3进行校验，如果命令正确，则转发C1，C2和C3，同时吸收D2，如
果此时没有Reset复位信号，芯片2将一直转发芯片1继续发来的数据。依此类推，直到控制器发送Reset
复位信号，完成一个数据刷新周期，芯片又回到接收准备状态。Reset低电平有效，保持低电平时间大
于80μs，芯片复位。
用户可根据像素点数灵活选择通信频率，平衡刷新率与系统规模。
五、电气特性及参数
5.1. 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。
5.2. 推荐工作条件
5.3. 电气特性
5.4. 开关特性
5.5. 时序特性
（1）0 码或 1 码周期在 830ns（频率 1.2MHz）至 2.5μs（频率 400KHz）范围内，芯片均可正常工作，但是 0 码和 1 码
高电平时间必须符合上表中相应数值范围；
（2）不需复位时，字节之间的低电平时间不要超过 25μs，否则芯片可能复位，复位后又重新接收数据，无法实现数据
正确传送。
六、PCB设计与系统建议
• 信号保护：DIN/FDIN/DO1/DO2建议串接100Ω电阻，防止热插拔损坏。
• 电源去耦：每颗芯片的VDD与GND之间应接100nF电容，并尽量靠近芯片。
• 地线设计：保证功率地（恒流输出）与信号地（逻辑部分）的良好隔离。
• DENL布线：在矩阵应用中，DENL控制线应远离高频信号，避免误触发。
七、封装及尺寸
7.1. 芯片内部脚位图
1、芯片尺寸：400um * 600um
2、PAD 顶层铝的厚度为 3.554um
3、注意芯片的衬底必须悬空或者接GND
八、结语
CXLE87189以其单线控制、双通道冗余、高精度输出与灵活的矩阵控制能力，成为LED全彩显示与装饰照明领域的理想选择。无论是简单的灯带项目，还是复杂的大屏系统，该芯片都能提供稳定、高效、高一致性的驱动解决方案。
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九、相关芯片选择指南 更多同类产品.....
| 512协议系列 | |||||||
| 型号 | 端口耐压 | 通道数 | 通讯协议 | 单通道电流 | 灰度级别 | 封装形式 | 备注 |
| CXLE87133AB | 26V | 1/4 | DMX512 | 3-60mA | 256 | SOP16 | 512协议系列，LED装饰驱动芯片 |
| CXLE87133AB3 | 26V | 3 | DMX512 | 18mA | 256 | SOP8 | 512协议系列，LED装饰驱动芯片 |
| CXLE87133AB4 | 26V | 4 | DMX512 |
18mA | 256 | EOP8 | 512协议系列，LED装饰驱动芯片 |
| CXLE87133AC | 30V | 4 | DMX512 | 3-80mA | 65536 | SOP16/SSOP10(18mA) | LED装饰驱动芯片,高辉，512协议系列 |
| CXLE87133ACE | 30V | 3 | DMX512 | 3-80mA | 65536 | SSOP10 | LED装饰驱动芯片,高辉，512协议系列 |
| CXLE87133AC4 | 30V | 4 | DMX512 | 3-80mA | 256 | SOP16 | LED装饰驱动芯片,512协议系列 |
| CXLE87133AD | 30V | 1-4 | DMX512 | 1-64mA | 65536 | ESSOP10 | LED装饰驱动芯片,大电流，软件可设，512协议系列 |
| CXLE87133ADH | 30V | 1-4 | DMX512 | 10-200mA | 65536 | ESOP16 | LED装饰驱动芯片,大电流，软件可设，512协议系列 |
| CXLE87133AE0 | 30V | 无 | DMX512 | — | — | SOP8 | LED装饰驱动芯片,参数可设置 ，512协议系列 |
| CXLE87133AC0 | - | 无 | DMX512 | — | — | SOP8 | LED装饰驱动芯片,纯转发，512协议系列 |
| CXLE87133AL1 | 30V | 1-4 | DMX512 | 3-60mA | 256 | SOP16 | LED装饰驱动芯片,512协议系列 |
| CXLE87133BC | 30V | 4 | DMX512 | 3-80mA | 65536 | SOP16/SSOP10(18mA) | LED装饰驱动芯片,高辉，512协议系列 |
| CXLE87133BCE | 30V | 3 | DMX512 | 3-80mA | 65536 | SSOP10 | LED装饰驱动芯片,高辉，512协议系列 |
| 单线系列 | |||||||
| 型号 | 端口耐压 | 通道数 | 通讯协议 | 单通道电流 | 灰度级别 | 封装形式 | 备注 |
| CXLE87204 | 7V | 无 | — | — | — | SOP8 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87205 | 24V | 3 | 归0 | 18mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87206 | 32V | 12 | 归1 | <45mA | 256 | SOP16 | LED装饰驱动芯片,恒压七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87207 | 32V | 9 | 归1 | <45mA | 256 | SOP14 | LED装饰驱动芯片,恒压七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87208-12 | 7V | 4 | 归0 | 12mA | 256 | SOP8/内封 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87209 | 10V | 3 | 归0 | 12mA | 256 | 灯芯合封 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87210 | 32V | 4 | 归0 | 18mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87211B | 32V | 4 | 归1 | 6.5-38mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,400KHz ，单线系列 |
| CXLE87211A | 32V | 4 | 归1 | 6.5-38mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,200KHz，单线系列 |
| CXLE87144D | 24V | 12 | 归0 | 17mA | 256 | SOP16/DIP16 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87140H | 24V | 3 | 归0 | 14mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87132B | 32V | 4 | 归1 | 6.5-38mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87143D | 24V | 6或9 | 归0 | 17mA | 256 | SOP14/DIP14 | LED装饰驱动芯片,单线系列 |
| CXLE87144 | 24V | 12 | 归1 | 20mA | 256 | SOP16/DIP16 | LED装饰驱动芯片,七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87143 | 30V | 9 | 归1 | 20mA | 256 | SOP14/DIP14 | LED装饰驱动芯片,七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87140 | 24V | 3 | 归1 | 18mA | 256 | SOP8/MSOP8 | LED装饰驱动芯片,七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87132 | 32V | 4 | 归1 | 6.5-38mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,七彩内控 ，单线系列 |
| CXLE87147 | 24V | 12 | 归0 | <45mA | 256 | SOP16/DIP16 | LED装饰驱动芯片,恒压，单线系列 |
| CXLE87145 | 24V | 9 | 归0 | <45mA | 256 | SOP14/DIP14 | LED装饰驱动芯片,恒压，单线系列 |
| CXLE87152 | 24V | 3 | 归0 | <45mA | 256 | SOP8/DIP8 | LED装饰驱动芯片,恒压，单线系列 |
| CXLE87151 | 24V | 3 | 归0 | <45mA | 256 | SOP8/DIP8 | LED装饰驱动芯片,恒压，400KHz，恒压，单线系列 |
| 恒流二极管 | |||||||
| 型号 | 端口耐压 | 通道数 | 通讯协议 | 单通道电流 | 灰度级别 | 封装形式 | 备注 |
| CXLE87182-X | 24V | 1 | — | 10-18-30-60mA | 外PWM | SOT-23/TO-92/SOD-123 | LED装饰驱动芯片,最低2.2V，恒流二极管 |
| CXLE87183-X | 24V | 1 | — | 5-65mA,+5mA每档 | 外PWM | SOT23-3/SOT-89 | LED装饰驱动芯片,恒流二极管 |
| CXLE87184 | 24V | 1 | — | 15-350mA | 外PWM | SOT23-6/ESOP8 | LED装饰驱动芯片,恒流二极管 |
| CXLE87185-X | 40V | 1 | — | 10～45mA | 外PWM | SOT23-3 | LED装饰驱动芯片,恒流二极管 |
| 流星灯圣诞灯 | |||||||
| 型号 | 端口耐压 | 通道数 | 通讯协议 | 单通道电流 | 灰度级别 | 封装形式 | 备注 |
| CXLE87186 | 7V | 6 | 内控 | 最大80mA | — | SOP8 | LED装饰驱动芯片,流星效果，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87187 | 24V | 16 | 内控/外控 | 32mA | — | SOP20/DIP20 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87188 | 24V | 16 | 内控/外控 | 16mA | — | SOP20/DIP20 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87148 | 24V | 6 | 内控 | 45,最大90mA | — | SOP8/DIP8 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87149 | - | 2 | 内控 | — | — | SOP8 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87137 | 24V | 12 | 内控/外控 | 32mA | — | SOP16/DIP16 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87136 | 24V | 12 | 内控/外控 | 16mA | — | SOP16/DIP16 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87150 | 24V | 12 | 内控 | 45,最大90mA | 16级 | SOP16/DIP16 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87153 | 24V | 3 | 内控/外控 | 82mA | — | SOP8/DIP8 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| 双线系列 | |||||||
| 型号 | 端口耐压 | 通道数 | 通讯协议 | 单通道电流 | 灰度级别 | 封装形式 | 备注 |
| CXLE87189 | 7V | 3 | 归0 | 2-25mA | 65536伽马 | 灯芯合封 | LED装饰驱动芯片,8位，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87190 | VDDV | 18 | I2C | 3-40mA | 128 | QSOP24/QFN24 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87191 | VDDV | 18 | I2C | 38mA | 256 | QFN24/SOP24 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87192 | 24V | 3 | 归0 | 14mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87193 | 7V | 3 | 归0 | 12mA | 65536 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87194 | 7V | 3 | 归0 | 12mA | 65536 | 灯芯合封 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87195 | 7V | 3 | 归0 | 12mA | 65536 | 灯芯合封 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
| CXLE87196 | 7V | 3 | 归0 | 0.73-12mA | 65536 | 灯芯合封 | LED装饰驱动芯片,16位，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87197 | 7V | 3 | 归0 | 2-17mA | 65536 | 灯芯合封 | LED装饰驱动芯片,16位，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87198 | 12V | 3 | 归0 | 12mA | 4096 | SOP8、倒装、灯芯一体封装 | LED装饰驱动芯片,低功耗模式，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87199 | 7V | 3 | 归0 | 12mA | 4096 | 倒装、灯芯一体 | LED装饰驱动芯片,低功耗模式，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87200 | 7V | 3 | 归0 | 2.5mA | 4096 | 倒装、灯芯一体 | LED装饰驱动芯片,低功耗模式，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87201 | 7V | 3 | 归0 | 5mA | 4096 | 倒装、灯芯一体 | LED装饰驱动芯片,低功耗模式，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87202 | 12V | 3 | 归0 | 12mA | 4096 | SOP8、倒装、灯芯一体封装 | LED装饰驱动芯片,低功耗模式，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87203 | 12V | 3 | 归0 | 12mA | 4096 | SOP8、倒装、灯芯一体封装 | LED装饰驱动芯片,低功耗模式，流星灯圣诞灯 |
| CXLE87141A | 24V | 3 | 归1 | 18mA | 256 | SOP8 | LED装饰驱动芯片,流星灯圣诞灯 |
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