8 位LED 恒流驱动芯片工作电压3.3v ~ 5v

DM114
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: A.007
: 2007/03/07
: SP-DM114-A.007_CN.doc
: 17
8 位 LED 恒流驱动芯片
工作电压 3.3v ~ 5v
.
DM114
DM114
8 位 LED 恒流驱动芯片
工作电压 3.3v ~ 5v
芯片概述
DM114 是专为 LED 显示应用所设计的恒流驱动芯片。8 个输出通道的电流可由一外挂电
阻调整。内建 8 比特移位缓存器，数据锁存器，以及恒流电路组件于硅 CMOS 芯片上。
芯片特色
z
最大输出承受电压：17V
z
z
最大时钟频率：25MHz (级联操作)
芯片工作电压：3.3V～ 5.0V
z
z
z
CMOS 兼容输入
封装形式：PDIP16, SOP16, SSOP16
封装及管脚定义与通用 16 脚 LED 恒流驱动器 ST2221A 完全兼容 (每个特征值不同)
z
恒流性： (Ta = 25°C、VDD = 5.0V)
芯片间输出电流最大差异值：Chip-to-Chip: ± 10.0%
Bit-to-Bit: ± 4.0% @ IOUT = 30 ~ 90mA
± 6.0% @ IOUT = 20 ~ 30mA
8 位 LED 恒流驱动芯片工作电压 3.3v ~ 5v
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脚位图
(俯视 Top view)
VDD
GND
SERIAL-IN
1
2
16
15
R-EXT
CLOCK
3
4
14
SERIAL-OUT
5
13
12
ENABLE
OUT7
OUT1
6
11
OUT6
OUT2
OUT3
7
10
9
OUT5
OUT4
LATCH
OUT0
8
功能方块图
R-EXT
OUT7
OUT1
OUT0
I-REG.
ENABLE
Delay Unit
Delay Unit
Delay Unit
Q
Q
Q
ST
D
ST
ST D
D
LATCH
SERIAL-IN
D
Q
CK
D
CK
Q
D
Q
SERIAL-OUT
CK
CLOCK
8 位 LED 恒流驱动芯片工作电压 3.3v ~ 5v
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时序图
3.3/5V
CLOCK
0V
3.3/5V
SERIAL IN
0V
3.3/5V
LATCH
0V
3.3/5V
ENABLE
0V
OUT0
Off
On
OUT1
Off
OUT2
Off
On
OUT7
Off
3.3/5V
SERIAL-OUT
0V
(注意)锁存信号为电平触发，非边缘触发。
LATCH-terminal 为高电平时，锁存通道打开；LATCH-terminal 低电平时，锁存器锁存数据
ENABLE-terminal 为高电平时，所有输出通道 (OUT0~7)关闭
恒流输出值由一外挂电阻设定，外挂电阻连接于外挂电阻端（R-EXT）与接地端（GND）之间，
SERIAL-OUT 在时钟信号上升沿改变状态。
脚位定义
PIN No.
1
2
3
4
5~12
13
14
15
16
PIN NAME
GND
SERIAL-IN
CLOCK
LATCH
OUT0~7
ENABLE
SERIAL-OUT
R-EXT
VDD
FUNCTION
接地端
数据移位寄存器输入端
时钟移位寄存器输入端
锁存信号输入端
电流输出端
输出使能端(低电平有效)
数据移位寄存器输出端
外挂电阻输入端
芯片工作电源端（3.3/5V）
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输入及输出等效电路
1. ENABLE 端口
2. LATCH 端口
VDD
VDD
RIN(up)
INPUT
INPUT
RIN(down)
GND
GND
3. CLOCK, SERIAL-IN 端口
4. SERIAL-OUT 端口
VDD
VDD
SERIAL_OUT
INPUT
GND
GND
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最大工作范围
(Ta = 25°C, Tj(max) = 150°C)
特性
符号
最大工作范围
单位
电源电压
输入电压
VDD
VIN
0 ~ 7.0
-0.4 ~ VDD+0.4
V
V
输出电流
IOUT
90
mA
输出电压
时钟频率
VOUT
fCLK
V
MHz
接地端电流
IGND
-0.3 ~ 17
25
750
500
1.64 ( PDIP-16 : Ta=25°C)
1.08 ( SOP-16 : Ta=25°C)
0.8 ( SSOP-16 : Ta=25°C) single-layer
1.47 ( SSOP-16 : Ta=25°C) 4-layer
76 ( PDIP-16 )
115 ( SOP-16 )
155 ( SSOP-16 ) single-layer
85 (SSOP-16) 4-layer
-55 ~ 150
PD
消耗功率
Rth(j-a)
热阻值
Tstg
存放温度
mA
W
°C/W
°C
推荐工作参数
特性
电源电压
输出电压
工作温度
输出电流
符号
VDD
VOUT
TOPR
IO
IOH
IOL
条件
OUTn
串行输出
串行输出
VIH
⎯
⎯
⎯
⎯
最小值
3.0
一般值
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
最大值
5.5
17
85
60
1.0
-1.0
0.7VDD
⎯
VDD+0.3
⎯
-40
mA
V
输入电压
⎯
-0.3
⎯
0.3VDD
VDD = 3.0 ~ 5.5 V
15
15
10
5
15
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
二芯片级联操作
Ta = 85°C(PDIP-16)
Ta = 85°C(SOP-16)
Ta = 85°C(SSOP-16)
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
VIL
锁存信号(LAT)脉波宽度
tw LAT
时钟信号(CLK)脉波宽度 tw CLK
串行输入数据启动时间
tsetup(D)
串行输入数据保持时间
thold(D)
锁存信号启动时间
tsetup(L)
时钟频率
fCLK
消耗功率
单位
V
V
℃
PD
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25
0.85
0.56
0.41
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ns
ns
ns
ns
ns
MHz
W
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电气特性
(VDD = 5.0 V, Ta = 25°C 除非另有规定)
特性
输入电压-高电平(“H” Level)
输入电压-低电平(“L” Level)
SERIAL_IN
时钟
输入电流
LATCH
ENABLE
输出漏电流
串行数据输出端(S-OUT)
电压
符号
VIH
VIL
IIH
IIL
SERIAL_IN =VDD
SERIAL_IN =GND
IIH
IIL
CLOCK=VDD
CLOCK=GND
IIH
IIL
IIH
IIL
IOH
LATCH =VDD
16
LATCH =GND
ENABLE =VDD
⎯
⎯
ENABLE =GND
8.3
VOH = 17 V
VOL
VOH
VOL
VOH
IOL = 1.0 mA, VDD=5V
IOH = -1.0 mA, VDD=5V
IOL = 1.0 mA, VDD=3.3V
IOH = -1.0 mA, VDD=3.3V
输出电流差异
（通道与通道间）
ΔIout
输出电流差异
（芯片与芯片间）
Iout
输出电流对输出电压之
变异率
上拉电阻值
下拉电阻值
电源电流关闭
电源电流导通
电源电流关闭
电流电流导通
测试条件
⎯
⎯
VOUT = 1.2V
(一个通道导通)
VOUT = 1.2V
(一个通道导通)
% / Vout
VDD=5V
Idd
(on)
一般值
最大值
VDD
0.3VDD
1
1
单位
2.7
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
REXT = 390Ω
⎯
±1.5
±4
%
REXT = 390Ω
36.0
40.0
44.0
mA
0.1
0.5
%/V
600
300
KΩ
KΩ
⎯
400
200
1.3
⎯
11.0
11.0
⎯
⎯
1.1
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
4.6
⎯
Vdd = 3.3V ~ 5.0V
⎯
⎯
RIN(up)
RIN(down)
Idd (off)
最小值
0.7VDD
GND
200
100
REXT = OPEN, 所有输出通道关
闭
REXT = 200Ω, OUT0~7 = off
REXT = 200Ω, OUT0~7 = on
1
1
50
1
1
25
1.0
V
uA
uA
uA
uA
uA
0.4
⎯
0.4
V
⎯
⎯
mA
VDD=5V
Idd (off)
VDD=3.3V
Idd
(on)
VDD=3.3V
REXT = OPEN, 所有输出通道关
闭
REXT = 200Ω, OUT0~7 = off
REXT = 200Ω, OUT0~7 = on
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10.7
⎯
10.7
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mA
⎯
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交流特性
(Ta = 25 °C 除非另有规定)
特性
符号
延迟反应时 ENABLE-OUTn
CLK-SOUT
间
测试条件
tpLH
VDD=5.0V
VIH=VDD
VIL=GND
REXT=210Ω
VL=5.0V
RL=47Ω
CL=15pF
(低电位到高
电位)
延迟反应时 ENABLE-OUTn
CLK-SOUT
间
(高电位到低
电位)
电流输出端的电位爬升时间
电流输出端的电位下降时间
tpHL
tor
tof
最小值
一般值
最大值
单位
⎯
40
80
⎯
16
20
⎯
70
140
⎯
16
20
⎯
250
400
ns
⎯
30
50
ns
ns
ns
注: (输出通道分时导通)
DM114 内建每个输出通道分时导通，通道间延迟时间为 4 ns(typ.)，out7（没有延迟），out5 有 4 ns 延迟，
out 3 有 8 ns 延迟， 依此类推 out 1, out 0, out 2, out 4, out6。 分时导通是为了减轻突波电流造成的影响。
测试电路
DC 特征
IDD
VDD
OUT0
ENABLE
IOL
CLOCK
IIL ,IIH
LATCH
VIL ,VIH
OUT7
SERIAL-IN
R-EXT GND
SERIAL-OUT
I ref
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AC 特征
RL
VDD
VIL ,VIH
OUT0
ENABLE
CL
SW-
CLOCK
MATRIX
LATCH
RL
OUT7
SERIAL-IN
SERIAL-OUT
R-EXT GND
CL
CL
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VL
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时序图
1. CLOCK-SERIAL OUT, OUTn
tr
tf
twCLK
90%
50%
10%
CLOCK
tsetup
50%
thold
50%
50%
SERIAL-IN
twCLK
90%
50%
10%
tof
tor
90%
50%
10%
OUTn (current)
90%
50%
10%
tpLH
tpHL
50%
50%
SERIAL-OUT
tpHL
tpLH
2. CLOCK-LATCH
50%
CLOCK
SERIAL-IN
“L” level = DATA HOLD
tw(LAT)
LATCH
50%
50%
tsetup(L)
3. ENABLE-OUTn (Current)
ENABLE
50%
50%
tpHL
tpLH
50%
50%
OUTn
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输出电流与外挂电阻关系
90
80
70
Iout (mA)
60
50
40
30
20
10
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Rext (Ohm)
Iout ≈ 1.3V / Rext * 12
输出电流与输出电压关系
100
90
80
Iout (mA)
70
60
50
40
30
20
10
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Vout (V)
注: 为使恒流表现理想，设法使输出电压保持稳定是必要的。使用者可参考上图来设定任一输出恒流值(Iout)
所要求的最小输出电压(Vout)。
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Pd - Ta
Imax - Ta ( DM114 )
1.80
100
1.60
80
1.40
Imax (mA)
1.00
SOP
70
SOP
1.20
Pd (W)
DIP
90
DIP
SSOP
0.80
0.60
60
SSOP
50
40
30
0.40
20
0.20
10
0.00
0
0
20
40
60 Ta 80
100
120
140
160
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Ta
Note
需注意到芯片的散热功率受到封装与环境温度的限制，故在设定最大输出电流值时需
考虑到实际操作条件。最大可散热功率可由下式来计算:
最大散热功率 Pd(W) = 最大接面温度 Tj(°C) – 环境温度 Ta(°C)
热阻值(°C / Watt)
根据最大散热功率 Pd (max)，芯片的最大输出电流可由下式来计算：
Iout = ( Pd – VDD‧IDD) / ( # outputs‧Vo‧Duty )
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系统配置实例
[1] 输出电流(IOUT)
沉入式电流由外挂电阻调节（如 Iout 与 Rext 关系图所示）
[2] LED 电源电压 (VLED)设置
VLED = VCE ( Tr Vsat ) + Vf ( LED 正向电压) + VO ( 芯片电源电压)
为防止 VLED 过高造成芯片过多功率消耗，可在恒流输出端加外一电阻（R）来降低 Vout。
V L E D = 3 ~ 4 (V )
V DD
SCAN
OUT0
ENABLE
CLO CK
LATCH
OUT7
S E R IA L -IN
R -E X T G N D
R
S E R IA L -O U T
CPU
OUT0
ENABLE
CLO CK
LATCH
OUT7
S E R IA L -IN
R -E X T G N D
R=
S E R IA L -O U T
VLED − Vf − VO (min)
IO (max) • Bit (max)
注意：
系统内数据、输出沉入式电流、电源接地端共用唯一的接地管脚。
建议用最小的自感应方式布地线，以减小由输入信号和输出沉入电流造成的开关噪音可能带
来的软损坏。为预防过高负荷给驱动输出端带来的损坏，建议关闭驱动和扫描晶体管不要同
时进行。
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封装外型尺寸
PDIP16
7.62
9.02±0508
9
6.35±0.13
16
0~15°
Unit: mm
8
1
19.69MAX
1.524
0.635±0.254
5.33MAX
3.3±0.508
0.38MIN
3.3±0.1
19.18±0.51
0.4572
2.54
Weight : 1.11g(Typ.)
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封装外型尺寸
SOP16
9
1
8
4.0MAX
16
0.56
6.2MAX
Unit: mm
0.51
1.27
0.25
1.75
0.25
1.5
10
8 位 LED 恒流驱动芯片工作电压 3.3v ~ 5v
1.27
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DM114
封装外型尺寸
SSOP16
Unit: mm
3.91
5.99
9
16
8
1
0.229
0.3Max
0.254
0.635
0.15
1.5
4.9
1.63MAX
0.635
8 位 LED 恒流驱动芯片工作电压 3.3v ~ 5v
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这里列出的产品是设计用于普通电子产品的应用，例如电器、可视化设备、通信产
品等等。因此，建议这些产品不应该用于医疗设施、手术设备、航天器、核电控制系统、
灾难/犯罪预防设备等类似的设备。这些产品的错误使用可能直接或间接导致威胁到人
们的生命或者导致伤害或财产损失。
点晶科技将不负任何因这些产品的错误使用而导致的责任。任何人若购买了这里所
描述的任何产品，并含有上述意图或错误使用，应自负全责与赔偿。
点晶科技与它的通路商及所有管理者和员工必捍卫己方抵拒所有索赔、诉讼，及所
有因上述意图或操作而衍生的损坏、成本、及费用。
点晶科技保有以下权利：可对他们的产品做改动，在不通知的前提下停止做某项产
品或服务，建议顾客去获得最新版本的相关核实信息，并且保证顾客在订单前就能及时
完整的获得此信息
8 位 LED 恒流驱动芯片工作电压 3.3v ~ 5v
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