紅色、綠色和藍色 （RGB） LED 可用于 建筑和舞臺照明系統創建 明亮投射的顏色 - 有時使用白色 LED 添加到 RGB 混合中以擴展色調的顏色范圍， 飽和度和亮度。無論 顏色分量的數量，每個分量的亮度 必須精確控制組件顏色才能實現 可預測的顏色，或補償顏色差異 在發光二極管中。可用顏色的數量取決于 關于每個可分辨亮度級別的數量 組件顏色。一些系統提供更低的分辨率 到 1/256（8 位）的全亮度。更高的分辨率是 可能并產生更多的顏色（圖2）和控制。

圖2.我2C 控制的 LT3964 RGBW LED 驅動器可為舞臺或建筑照明裝置中使用的高功率 LED 實現前所未有的色彩控制。驅動程序解決方案通常提供 8 位顏色分辨率。基于 LT3964 的解決方案可實現 13 位色彩分辨率 — 使用本文所述的直觀降壓驅動器設置輕松實現。

最準確的控制方法 寬 LED 亮度范圍采用 PWM 調光控制。LED 驅動器具有 內部PWM調光時鐘和數字 寄存器（用于設置調光比）為 RGBW 系統的最佳選擇。為 大型和復雜的系統 - 那些 具有許多不同的組件 RGBW LED — 串行通信總線 啟用這些寄存器的即時設置 在數字增強型 LED 驅動器中。

圖 3 顯示了兩種驅動方式和 變暗的 RGBW 指示燈。第一種，矩陣LED 調光器解決方案，直到最近， 數字控制高功率的最佳方式 RGBW LED 陣列與。第二個，一個 “直驅”解決方案，是一種更準確， 高效、低紋波的解決方案 四個獨立的數字增強型 LED 驅動程序，每種顏色（R、G、B 和 W）一個。

圖3.為大型 RGBW LED 陣列供電和控制顏色（元件調光）的兩種方法：（a） 使用 LT3965 的矩陣調光器與 （b） LT3964 直接驅動解決方案。LT?3964 非矩陣解決方案具有改進的顏色控制、解決方案效率和更低的紋波。

在這樣的系統中，每個單獨的LED的LED電流或PWM調光或 燈串由其自己的 LED 驅動器驅動，并且 控制信號如圖2所示。在 矩陣調光器解決方案，單個 LED 調光器控制 PWM 電流高達 到八個指示燈。增加的要求 該系統是高壓線和 低輸出電容降壓LED驅動器至 驅動指示燈串。高壓 鐵路可能需要額外的提升 穩壓器和 LED 電流（來自 低輸出上限降壓）可能具有高紋波。

大量照明系統 的 RGBW LED 需要大量 驅動程序數和同步 向這些驅動程序發送的控制信號。 最高性能的方法是 直接控制每個組件 LED 配備自己的高性能 LED 司機。在這種方法中，PWM調光 以及每個直流電流和電壓， 每個，LED都可以控制 最少的紋波和最大的 可 預見性。這種類型的系統很容易 使用 LT3964 雙降壓型實現 通過串行總線控制的 LED 驅動器。

雙降壓 LED 驅動器，帶 I2C 調光控制

LT3964 雙通道降壓型 LED 驅動器 我2C 控制和報告是理想的 用于驅動多個 LED 或 具有高電流和高帶寬的 LED 串 — 通過串行通信。 降壓穩壓器本質上是 高帶寬，并具有兩個36V， 2MHz，同步和高頻 采用單封裝的降壓 LED 驅動器， 帶集成 2A 開關，使 驅動多個大電流通道 使用 LT3964 時相對容易使用 LED。

這 我2C 串行通信能力 簡化模擬和 PWM 調光 用于兩個獨立的大電流 LED 每個 LT3964 支持的通道，具有 多達 8 個不同的 LT3964 地址 單 I2C總線。例如，2MHz 雙通道 1A 降壓 LED 驅動器示例電路 圖4中的高效率和 非常小的尺寸。它可以改變為電源 每個通道高達 30V 的 LED，來自 34–36V 輸入（如數據手冊所示），具有 效率大于90%。

圖4.2 MHz雙通道1 A（或更多）降壓LED驅動器演示電路DC2424A具有高效率和緊湊的布局。如數據手冊所示，可以將其更改為從34 V至36 V輸入為每通道高達30 V的LED供電，效率超過90%。

13 位 RGBW 顏色控制

兩個 LT3964 驅動器足以 驅動單個或一串 RGBW 1A（或更高）的 LED，如 圖5.雖然 RGBW 顏色是 通常使用 1：256、8 位控制 分辨率，LT3964 可以實現 高達 1：8192、13 位、PWM 調光 對于每個通道，結合 1：10 模擬調光 — 全部由 I 控制2C.

圖5.兩個LT3964驅動器可以一起使用，以超過1 A的電流驅動單個或一串RGBW LED。每種 RGBW 分量顏色都受調光分辨率（通常為 1/256 或 8 位分辨率）的限制。基于 LT3964 的解決方案可提供更高的分辨率，可實現高達 1/8192 或每個通道的 13 位 PWM 調光，并結合 1/10 模擬調光 — 全部由 I 控制2C.

這種直接驅動方法允許 組件 RGBW LED 在 亮度和電壓 — 每個通道 完全獨立。在此示例中， 單個 Cree RGBW LED 由四個 LT3964 通道，每個通道具有 1A 輸出。 通過一些數字寄存器更改， 亮度和顏色控制擴展為 遠至 1：8192 PWM 調光和 1/10 模擬調光可以為每個紅色、綠色、藍色和白色 LED 提供。這 唯一真正的顏色限制是 LED 他們自己。事實上，擁有這么多 對顏色混合的控制允許 如果需要，可以對 LED 進行顏色校正。

易于同步，適用于大型陣列和低紋波操作

集成同步電源 開關和 2MHz 開關頻率 導致解決方案尺寸非常小，具有 小型電感器和陶瓷輸出電容器 對于每個 LED 通道。《克利庫特》 LT3964 的 SYNC 引腳允許兩個 IC 進行同步，防止不必要的節拍 頻率，并保持統一的定時 通過串行通信進行PWM調光。 這消除了對 兩個IC均采用外部時鐘 時鐘源，簡化解決方案。

圖6顯示了低紋波輸出 此 4 通道、2 IC 解決方案的電流 與上面提到的更高紋波矩陣LED調光器解決方案形成鮮明對比。 顯然，非矩陣，直接驅動 LT3964 解決方案提供更清潔的 LED 電流波形比矩陣調光器 具有較高紋波含量的解決方案 由于輸出電容小。

圖6.與紋波矩陣較高的 LED 調光器解決方案相比，4 通道、雙通道雙降壓 LED 驅動器解決方案具有低紋波電流。LT3964 的 LED 電流波形比調光器解決方案更清晰。

靈活、直觀的降壓方案

LT3964 具有足夠的靈活性，可以支持 需要四種以上顏色的系統 組件。RGB（W） 的色域 LED 如圖 7 所示。當更寬 需要顏色范圍，兩個額外的 LED 元素，如琥珀色、更多綠色或 甚至可以添加青色 LED。要開車 附加組件顏色，簡單 將另一個 LT3964 連接到同一 I2C總線。

圖7.可見色域包括 RGB 色域中不可用的顏色。當需要擴展范圍時，只需將一個LT3964連接到同一I上，即可添加兩個額外的LED元件，例如琥珀色、額外的綠色甚至青色LED。2C總線。

并非所有 RGBW 混色 LED 系統 使用單片 RGBW LED 芯片。在 一些系統，單獨的紅色字符串， 綠色和藍色 LED 內置于 更大、更亮的燈具。指示燈串 可以驅動不同的電壓 通過每個 LT3964 降壓通道，作為 只要 LED 燈串電壓保持不變 低于輸入電壓。向上的字符串 至 30V 的 LED，1A 或更大電流 由單個 LT3964 通道驅動。

我2C 串行通信

有兩個控制選項 利用 LT3964 實現模擬和 PWM 調光 指示燈驅動器。一種選擇是直接開車 帶外部電壓的調光引腳 不使用串行總線。在非 I 中2C 模式，CTRL1 和 CTRL2 引腳為 由可調直流電壓驅動，用于 LED 和 PWM1 和 PWM2 引腳由 占空比對應的脈沖信號 到 LED 的 PWM 調光亮度。在這種方法中，LED的 PWM 頻率同步到 PWM 引腳輸入和 LED 亮度 與 LED 電流占空比匹配 PWM 引腳輸入脈沖。在較大的系統中， 生成 PWM 和 模擬調光輸入信號，適用于大信號 通道數可能很復雜。

第二個，可能更有效 方法正在使用串行通信 巴士，如我2C 控制每個 LED 通道或字符串。簡單的 2 線 I2C總線用于控制的功能 來自單個的八個不同的從設備 主設備，如小型微控制器。 以高達 400kHz，I2C總線主站只需要 生成三個字節以更新每個字節 LT3964 從站上的 9 個寄存器 設備。有四個PWM寄存器，兩個 模擬調光寄存器，狀態使能 用于設置故障的寄存器，狀態寄存器 用于讀取錯誤和配置 注冊一些全局函數。I 的三個字節2C 寫入命令 包括地址、子地址和 數據字。圖 8 演示了 不同的我2C 使用的書寫和閱讀單詞 在 LT3964 串行通信中。

圖8.The LT3964 I2C 串行通信使用標準 I2C 書寫和閱讀單詞。

LT3964 具有 13 位 （1：8192） PWM 使用 I 的調光能力2C. 脈寬調制 調光占空比和頻率 通過寫入兩個PWM進行設置 每個通道的調光寄存器為 如圖 9 所示。圖 10 顯示 得到的 ILED 波形。這很容易 最多可更新 16 個不同的頻道 （每個頻道和八個地址 總計）與快速系列的 I2C 寫道。

圖9.LT3964 具有 13 位 （1：8192） PWM 調光能力，具有 I2C. PWM調光占空比和頻率通過寫入每個通道的兩個PWM調光寄存器來設置。此處，通道 2 設置為 1：8192 調光，而通道 1 設置為 128：256 模擬調光。

圖 10.我發光二極管波形顯示 1：8192 調光。

除了PWM調光控制， 每個通道具有一個 8 位模擬 調光寄存器，可更新 使用單個寫入命令。模擬 調光，如果調用，通常只使用大約 1/10 調光。更多 通常，PWM調光專門用于 對于 RGBW 顏色混合 - 這就足夠了 實現準確且可重復的顏色 無需添加模擬調光即可創建。 然而，在需要 擴展控制，直流 LED 電流調節 是一個有用的工具，可以在盒子里。

其他 I2C 寄存器包括故障保護 設置和閱讀。The LT3964 可以通過其報告每個通道的故障 警報引腳和我2C 狀態寄存器。這 僅當狀態 寄存器單獨啟用，并且 出現故障。開放式指示燈，短 LED、過流和過壓 兩個通道的反饋故障都可以 啟用、報告和讀取（圖 9）。 也可以禁用和忽略它們。 故障保護可能是一個關鍵部分 任何串行通信系統。

2MHz 演示電路和 QuikEval

很容易生產原型和 評估具有I2C. ADI公司創建了一個演示 電路，包括圖形 用于測試串行的用戶界面 （GUI） 通信。該系統使用 奎克埃瓦爾?通過Linduino One演示連接到PC時的程序 電路 （DC2026C） 通過 USB 實現。快速入門 連接和評估指南 包括 LT3964 演示電路 DC2424A 在演示手冊中 電路。簡而言之，當連接到 USB 時 通過DC2026C （Linduino）LT3964 演示電路串行通信可以 一次評估一個命令。?

圖 9、11 和 12 顯示了易于使用的 LT3964演示電路的GUI頁面。上 每個頁面，都可以設置寄存器元素， 然后通過 I 更新2C 串行總線。這 模擬和PWM調光寄存器可以 針對每個頻道以及 狀態啟用位，全局配置 寄存器，并且狀態啟用位。為 每個我2通過總線發送的 C 命令， 界面顯示地址、子地址、 和生成的數據位。寄存器 也可以通過 GUI 讀取命令讀回。如果在 測試時，GUI 顯示警報信號 在左上角（圖 13）和步驟可以 被采取來檢查性質 故障并通過 狀態和狀態啟用寄存器。

圖 11.LT3964 DC2424A 演示電路可通過 QuikEval 采用一個自由 GUI 進行控制。在每個頁面上，可以設置寄存器元素，然后 I2按下按鈕即可通過USB和Linduino DC2026C演示電路發送C寫或讀命令。可以為任何地址設置IC地址位，并且GUI可以同時與多個LT3964 IC通信。

圖 12.我2C 寄存器包括故障保護設置和讀取。LT3964 可通過其報警引腳和 I 報告每個通道的故障2C 狀態寄存器。僅當狀態寄存器單獨啟用且發生故障時，才會報告故障。可以啟用、報告和讀取兩個通道的開路 LED、短路 LED、過流和過壓反饋故障。也可以禁用和忽略它們。

圖 13.可以連接兩個現成的 DC2424A 演示電路，并用于驅動 RGBW LED 或帶狀電纜的 LED 串，用于 I2使用 GUI 和 Linduino 的 C 控件。

在單個 RGBW 系統中，有兩個 需要單獨的 IC 地址（用于四個 LED 組件）在 I 上2C總線。默認情況下， GUI 將所有命令發送到默認值 地址“1100”，但可以更改。 地址顯示在右上角 每個頁面，可以通過單擊進行更改 在數字上。因此調光和 多達八個地址的狀態寄存器 可以控制和讀取 使用圖形用戶界面。此外，數字 GUI的單詞頁面允許用戶 輸入任意三個地址，子地址 和數據字手動發送 作為我2C 命令。用戶可以查閱數據表或其他頁面 用于生成讀取和寫入的 GUI 命令，以串行形式顯示 屏幕底部的數據記錄。

圖 13 顯示了綁扎的難易程度 以及兩個現成的DC2424A演示 帶狀電纜的電路，用于I2C 控制 使用 GUI 和 Linduino。The SDA 和 SCL 2 線 I2C 行共享在 總線和警報信號連接 連同林杜伊諾帶狀電纜。 每個 LT3964 的 ALERT 引腳是一個 集電極下拉開路，使主控 可以檢測何時存在故障 在任何 IC 上。發生這種情況時，GUI 在 左上角。一旦系統故障 由主微控制器檢測到， 遵循警報響應協議 檢測和/或清除故障。

故障檢測和協議

LT3964 具有廣泛的故障保護功能。 它平穩地處理打開和 指示燈串短暫故障。它可以 還可以處理過流故障 輸出，不一定短 電路。當這些故障發生時， LT3964 的警報故障標志斷言。 當在同一總線上共享時，警報 當系統中的任何 LT3964 時，總線線被拉低 （置位） 經歷失敗。我2C 通信 可用于定位IC 先有故障，再診斷 故障本身。故障類型 可以斷言可以設置警報標志 在狀態啟用寄存器中。一個 故障，如短路 LED 或 LED 過流 可以在此處啟用或禁用。

在警報斷言之后，廣播 READ 命令用于輪詢從站 用于找出哪個 IC 正在發出警報。 在多個警報的情況下，IC 較低的地址首先發送其地址。 下一步是讀取狀態寄存器 的錯誤地址。這應該 提供足夠的信息來診斷 故障并清除故障標志。如果故障 標志保持斷言，另一個廣播讀取命令可以檢查后續 錯誤的地址。當故障 地址和狀態寄存器具有 已讀取，故障狀態位可以是 通過向 地址錯誤。如果故障不明確， 可以報告需要服務， 或者可以通過轉動來忽略故障 關閉啟用故障的狀態位。

結論

LT3964 雙通道降壓型 LED 驅動器 我2可以使用 C 串行通信 在計算機控制的照明系統中 具有大量高功率 指示燈和指示燈通道。兩個 LT3964 是 足以驅動單個 RGBW LED— 或 RGBW LED 串 — 在 1A 時 準確和精確的調光產生 可預測的可重復顏色內容。

使用現成的易于評估 DC2424A 演示電路和免費的 QuikEval 基于 PC 的軟件。LT3964 的共享 我2C 2線串行通信總線可以 用于控制多達八個地址 和 16 個切換通道。其廣泛的輸入 電壓范圍和緊湊，但功能強大， 集成同步降壓 開關可用于高達 30V 的 LED 在每個通道上。開關頻率 高達 2MHz 的能力可實現緊湊 設計和小型電感器，重要 當驅動器電路重復時 在整個大型系統中， 具有眾多 LED 和頻道。

審核編輯：郭婷