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CXLE87190：高性能18通道恒流LED驱动芯片深度解析

         在当今LED照明与控制应用中，精准的电流控制与灵活的色彩调节成为设计的关键。CXLE87190作为一款具备128阶线性电流调节功能的恒流LED驱动芯片，凭借其出色的性能与丰富的控制功能，广泛应用于呼吸灯、RGB调光、智能照明等领域。本文将深入解析CXLE87190的技术特点、工作原理、寄存器配置及实际应用，为工程师提供全面的参考。Wtp嘉泰姆

一、芯片概述

       CXLE87190是一款集成18路独立恒流输出通道的LED驱动电路，每路输出电流可在3mA至40mA范围内精确调节。该芯片采用I2C总线通信协议，支持4种片选地址，适用于多设备协同工作的复杂系统。其独特的128阶电流微调功能（调节范围0%~190%），使其在色彩渐变、亮度平滑调节等场景中表现卓越。Wtp嘉泰姆

二、主要特性

•    18路恒流输出：每路输出电流精度高，通道间差异<±1.5%，芯片间差异<±3%。Wtp嘉泰姆

•    128阶电流调节：支持0%~190%的宽范围电流微调，适用于精细亮度控制。Wtp嘉泰姆

•    I2C控制接口：支持标准I2C通信，具备4个可配置片地址，便于系统扩展。Wtp嘉泰姆

•    RGB分组控制：每三路LED共享一个使能开关，可实现RGB灯组的独立调光与色彩混合。Wtp嘉泰姆

•    软关断功能：支持软件控制关断，降低静态功耗。Wtp嘉泰姆

•    宽电压工作：兼容3.3V与5V系统，适应多种应用场景。Wtp嘉泰姆

•    封装形式：提供QSOP24与QFN24两种封装，满足不同空间与散热需求。Wtp嘉泰姆

三、引脚与电气特性

         CXLE87190的引脚布局简洁明了，主要包括电源（VDD、GND）、I2C接口（SCL、SDA）、外部电阻调节端（REXT）、地址选择（ADDR）以及18路输出端口（OUT0~OUT17）。其电气特性如下：Wtp嘉泰姆

•    工作电压范围：2.4V~5.5VWtp嘉泰姆

•    输出电流范围：3mA~40mAWtp嘉泰姆

•    电流精度：通道间典型误差±1.5%，芯片间典型误差±3%Wtp嘉泰姆

•    温度范围：-40℃至+85℃，适应工业级环境Wtp嘉泰姆
3.1.    极限工作条件Wtp嘉泰姆
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（1）芯片长时间工作在上述极限参数条件下，可能造成器件可靠性降低或永久性损坏，天微电子不建Wtp嘉泰姆
议实际使用时任何一项参数达到或超过这些极限值。Wtp嘉泰姆
（2）所有电压值均相对于系统地测试。Wtp嘉泰姆
3.2.    推荐工作条件Wtp嘉泰姆
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3.3.    DC电气特性Wtp嘉泰姆
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3.4.     AC交流特性Wtp嘉泰姆
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注: Cb=PF 的总电容。Wtp嘉泰姆

四、I2C通信与寄存器配置

CXLE87190通过I2C接口实现所有控制功能，包括亮度设置、开关控制与模式选择。其寄存器结构清晰，主要包括：Wtp嘉泰姆

•    RSTCTR寄存器（00h）：用于软关断控制。Wtp嘉泰姆

•    RGB_OE寄存器（01h）：控制6组RGB灯的使能状态。Wtp嘉泰姆

•    FIXBRIT_LED0~LED17寄存器（02h~13h）：分别设置18路LED的固定亮度值，每路支持128阶调节。Wtp嘉泰姆

通过配置这些寄存器，用户可实现单灯调光、组控调色、全局开关等多种功能，满足复杂照明场景的需求。Wtp嘉泰姆
4.1.     I2C 数据传输时间波形：Wtp嘉泰姆
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4.2.     I2C总线说明：Wtp嘉泰姆

（1）总线接口：MCU通过SDA和SCL端口与CXLE87190 进行数据传输。SDA和SCL组成总线接口。需要Wtp嘉泰姆
连接一个上拉电阻到电源端。Wtp嘉泰姆
（2）数据有效性：当SCL信号处于高电平时，SDA端口上的数据都是有效稳定的。只有当SCL信号处Wtp嘉泰姆
于低电平时，才能改变SDA端口上的电平高低。Wtp嘉泰姆
（3）开始（重新开始）和停止工作条件：当SCL  信号为高电平，SDA信号由高电平转为低电平开始工Wtp嘉泰姆
作或者重新开始工作，而SCL信号为高电平，SDA信号由低电平转为高电平时停止工作。Wtp嘉泰姆
（4）字节格式：数据线的每个字节由 8 位组成。每个字节包含一个应答位。传输第一个数据是MSB。Wtp嘉泰姆
（5）应答:在应答时钟期间，主机使SDA端口处于高电平，在写模式期间，CXLE87190 会发出应答信号使Wtp嘉泰姆
SDA端口在应答期间处于低电平。Wtp嘉泰姆
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（6）片地址:CXLE87190 有四种片地址可以使用，如下表所示Wtp嘉泰姆
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(7)I2C接口协议:写命令寄存器接口协议（连续写）Wtp嘉泰姆
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◆开始位Wtp嘉泰姆
◆芯片从机地址字节=01000110bWtp嘉泰姆
◆ACK=应答位Wtp嘉泰姆
◆寄存器地址字节=address（xxx +寄存器 5 位地址）Wtp嘉泰姆
◆ACK=应答位Wtp嘉泰姆
◆命令寄存器数据 1=（命令数据位cmd1）Wtp嘉泰姆
◆ACK=应答位Wtp嘉泰姆
◆命令寄存器数据 2=（命令数据位cmd2）Wtp嘉泰姆
◆ACK=应答位Wtp嘉泰姆
◆……………Wtp嘉泰姆
◆命令寄存器数据n=（命令数据位cmdn）Wtp嘉泰姆
◆ACK=应答位Wtp嘉泰姆
◆停止位Wtp嘉泰姆

4.3.      寄存器定义：Wtp嘉泰姆

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注：（1）设置好每个LED灯的固定亮度（电流）值后，利用LED使能寄存器的开关信号，可以调Wtp嘉泰姆
节 RGBn灯的亮暗变化，n为 0->5，RGB灯组灯方式见应用线路图。Wtp嘉泰姆
（2）将LED开关全部打开后，改变固定亮度（恒定电流）寄存器的每个LED灯的固定亮度（恒Wtp嘉泰姆
定电流）值，可以调节单个LED灯的亮暗变化。Wtp嘉泰姆
固定亮度（恒定电流）寄存器Wtp嘉泰姆
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五、电流调节机制

CXLE87190的电流调节分为两个层面：Wtp嘉泰姆

5.1.  基础电流设置：通过外部电阻REXT设定基础输出电流，计算公式为：Wtp嘉泰姆

其中R−EXT​=1.24V。例如，当 Rext​=1240Ω 时，基础电流为12.5mA。Wtp嘉泰姆
公式中的VR-EXT是指R-EXT 端的电压值，Rext是指外接至R-EXT端的电阻值。当电阻值是 1240Ω，Wtp嘉泰姆
套入公式可得输出电流值是 12.5mA（典型值） 。Wtp嘉泰姆
5.2.   电流增益调整（fixbrit_ledn[6:0]） ：Wtp嘉泰姆
默认值为 0000000（电流增益是相对于 1010010 而言）Wtp嘉泰姆
小电流模式范围（0000000~1000000） ，电流范围为 0%~64%，一共有 65 阶。Wtp嘉泰姆
大电流模式范围（1000001~1111111） ，电流范围为 66％~190%，一共有 63 阶。Wtp嘉泰姆
电流计算公式为（注：D为电流调整值低 6 位转换成 10 进制的数值） ：Wtp嘉泰姆
小电流模式：增益=D/100Wtp嘉泰姆
大电流模式：增益=（2D+64）/100Wtp嘉泰姆
下图分别显示两种模式下的电流情况：Wtp嘉泰姆
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5.3.   数字调光：通过FIXBRIT寄存器实现128阶电流微调，分为小电流模式（0%~64%）和大电流模式（66%~190%），分别对应不同的增益计算公式，确保在全范围内实现平滑调节。Wtp嘉泰姆

六、典型应用电路

          CXLE87190可广泛应用于智能家居、车载照明、广告屏、舞台灯光等领域。其典型应用电路简洁，仅需少量外围元件（如REXT电阻、去耦电容）即可稳定工作。支持多芯片并联使用，适用于大规模LED矩阵控制。Wtp嘉泰姆

参考应用电路如下：Wtp嘉泰姆
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七、封装与尺寸

        芯片提供QSOP24和QFN24两种封装形式，尺寸紧凑，适合高密度PCB布局。QFN封装具有良好的散热性能，适用于大电流驱动场景。Wtp嘉泰姆

八、结语

         CXLE87190以其高精度、多通道、灵活调光等优势，成为LED驱动市场中的明星产品。无论是简单的呼吸灯设计，还是复杂的全彩RGB系统，它都能提供稳定可靠的解决方案。如果您正在寻找一款性能卓越、控制灵活的LED驱动芯片，CXLE87190将是您的理想选择。Wtp嘉泰姆

九、相关芯片选择指南                      更多同类产品.....Wtp嘉泰姆

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