LED驅動器中555定時器的應用

本文詳細介紹如何使用便宜的555定時器，在一些不需要LED驅動器全部功能的應用中，代替微處理器對專用LED驅動器實施控制。這樣做可讓用戶在降低總系統成本的同時，維持LED驅動器的恒定電流。

　　專用LED驅動器常常被設計為微處理器控制型，旨在實現諸如模擬或脈寬調制(PWM) LED電流控制、每個LED的獨立控制、LED狀態和故障信息讀取等特性。對于一些僅要求恒定LED電流的應用(例如：LED照明或者發光)來說，可能不需要這些高級特性。在這些應用中，諸如TLC555的555定時器可以代替微處理器，從而在實現LED電流精確控制的同時降低系統成本，其與輸入電壓、溫度和LED正向壓降無關。

　　例如，TLC5917是一款專用LED驅動器，其控制八個獨立的恒流電流阱。正常情況下，它要求一顆微處理器，以驅動四個數字輸入信號。指令/OE(允許輸出)激活和關閉IC。串行數據輸入 (SDI) 數據在時鐘 (CLK) 上升沿被時鐘輸入至IC的輸入移位寄存器。移位寄存器中的數據在 LE 下降沿(鎖閉)轉入內部開/關鎖存器中。當需要LED電流的簡單LED開/關控制時，下列電路使用隨處可見的555定時器，來代替微處理器控制。

　　圖1 TLC555定時器代替LED驅動器的微處理器

　　TLC5917輸出可以驅動八個獨立LED，或者也可以并聯其輸出以提高電流能力來驅動單個更高功率的LED。其內部電流設置寄存器具有默認啟動值。這些值與Rext共同設置LED電流。在這種應用中，Rext將每個輸出的電流設置為IOUT = 18.75A / Rext = 18.75A / 178 ohm=0.105A。將所有輸出并聯連接，得到0.842A的LED電流。

　　上電時，內部開/關鎖存器默認將所有輸出開或者關至“0”，因此在輸出開啟以前這些鎖存器必須被設置為“1”。555 定時器代替微處理器實現該功能。CLK和LED都同時連接至555定時器的方波輸出。在每個CLK上升沿，SDI數據被移位至TLC5917輸入移位寄存器中。在LE的下降沿，該數據被鎖存至開/關鎖存器中。由于數據的轉移和鎖存發生在不同的時鐘沿，因此CLK和LE引腳可以連接至相同輸入時鐘信號。通過硬連線/OE接地，IC被永久性地激活。SDI可連接至Vcc，以在上電時自動開啟LED。這種連接“1s”連續計時，以開啟所有輸出。我們還可以將SDI連接至一個開關或者數字輸入，以實現LED開/關控制。之后，可將SDI拉至Vcc，所有“1s”連續計時，從而開啟輸出。否則其將被拉至接地，所有“0s”連續計時以關閉輸出。

　　555定時器的時鐘速度決定了LED開關的快慢。每個LE下降沿將SDI數據鎖存至另一個八內部開/關鎖存器中時，八時鐘脈沖期間LED電流在0-100%之間斜坡變化，從而開啟或者關閉另一個八輸出。圖2顯示了產生的階梯狀LED電流，其隨每個連續LE下降沿而增加和減少。即使是相對較慢的10 kHz時鐘頻率，也會產生一個僅為0.8mS的關-開和開-關過渡，我們人眼對此的感覺僅是一瞬間。利用非常慢的時鐘頻率可以實現逐漸開和關。將時鐘頻率設置為 0.1Hz，可以在0.8秒時間內逐漸開啟和關閉LED。

　　圖2 10 kHz時鐘頻率時的LED開啟和關閉情況