IND83081芯片介绍(一)

一、芯片介绍

IND83081是indiemicro推出的一款高性能的汽车矩阵LED照明控制器，集成了四个子模块，每个子模块包含三个串联的MOSFET开关，每个开关均可通过12位PWM内部信号控制，可配置的上升和下降速率及相位移以实现精确控制，子开关模块可并联到不同的电流源或串联到一个共同的电流源。

二、芯片功能

（1）MOSFET集成

①四个子模块，每个子模块包含三个串联的开关MOSFET。

②每个开关均可通过12位PWM内部信号控制。

③可配置的上升和下降速率及相位移以实现精确控制。

（2）灵活配置

子开关模块可并联到不同的电流源或串联到一个共同的电流源

（3）先进的LED管理

①开关上升和下降速率控制。

②LED开路/短路检测和保护

③增强电磁兼容性的电荷泵模块为栅极驱动电源供电。

④低RDS(on)旁路开关以最小化导通损耗和功耗

（4）诊断和监控

①监控电荷泵状态

②如果电荷泵输出电压不足以驱动MOSFET栅极，将出现错误标志。

③片上ADC具有两个外部单端输入通道，用于系统温度补偿和LED分级。

④内部温度监控，通过ELINS接口可供微控制器读取。

（5）通信和同步

①基于ELINS总线的通信，支持多达32个设备。

②基于UART的专有协议进行通信。

③通过ELINS同步消息同步内部时钟，确保高精度（<0.25%）。

三、芯片特点和性能

①完全符合汽车行业标准：通过AEC-Q100 Grade 1认证。

②多通道控制：12个通道，分为4个可配置模块，每个模块包含3个开关。

③低导通电阻：每个开关的RDS(on)为170mΩ。

④多种电源支持：支持电池直接供电和外部5V LDO供电。

⑤精细PWM控制：12位PWM信号，支持独立通道的PWM宽度控制。

⑥专有协议ELINS：基于UART，支持高达1Mbps的通信速率，并带有CRC校验，可选用外部CAN收发器以提高鲁棒性和EMC性能。

⑦总线支持：在一个总线上支持多达32个矩阵IC，并通过协议同步。

⑧高精度振荡器：集成高精度振荡器，并具有EMC改进功能。

⑨内置看门狗和Limp-home模式：在通信故障时提供保护。

⑩温度检测和保护：内部过温检测和保护功能。

⑪片上温度监控：用于IC温度监控。

⑫外部ADC输入：提供两个外部ADC输入通道，用于监控、分级、NTC等。

⑬上升和下降速率及相位移控制：以避免电流尖峰。

⑭单个LED开路/短路检测和保护。

⑮内部电荷泵故障检测。

四、应用领域

汽车照明系统
商用车辆和特殊车辆
高效能LED照明系统：
高级驾驶辅助系统（ADAS）
汽车内饰照明

五、功能框图

VIN: 输入电压。
5V LDO: 5V低压差线性稳压器。
CORE LDO: 核心低压差线性稳压器。
POR: 上电复位。
BOR: 欠压复位。
UVLO: 欠压锁定
SYS OSC: 系统振荡器。
AUX OSC: 辅助振荡器
数字控制单元: 控制和处理电路的核心。
ELINS 控制器: 电流和电压控制器。
GPIO 缓冲: 通用输入输出端口缓冲。
9位ADC: 9位模数转换器。
带隙基准: 提供稳定的基准电压。
温度传感器: 监测温度变化
RX: 接收数据引脚。
TX: 发送数据引脚。
ADC1, ADC2: 模数转换器输入。
DGND: 数字地。
ADDR0, ADDR1, ADDR2: 地址引脚
UV and SC protection: 欠压和短路保护电路。
Gate Driver: 门驱动器，用于驱动外部负载。
Charge pump: 电荷泵，用于提高电压。
LED1-LED12: LED驱动器输出引脚。
CPP1, CPP2, CPP3, CPP4: 外部连接引脚

六、引脚配置与功能

引脚		类型	描述
引脚名字	引脚号	类型	描述
NC	1,2,8,9, 10,14,19, 28,29,35, 36,42,48	NA	没有关系
LED1K	30	I/O	连接到LED1的阴极
LED1A	31	I/O	连接到LED1的阳极和LED2的阴极
LED2	32	I/O	连接到LED2的阳极和LED3的阴极
LED3	33	I/O	连接到LED3的阳极
LED4K	37	I/O	连接到LED4的阴极
LED4A	38	I/O	连接到LED4的阳极和LED5的阴极
LED5	39	I/O	连接到LED5的阳极和LED6的阴极
LED6	40	I/O	连接到LED6的阳极
LED7K	43	I/O	连接到LED7阴极
LED7A	44	I/O	连接到LED7的阳极和LED8的阴极
LED8	45	I/O	连接到LED8的阳极和LED9的阴极
LED9	46	I/O	连接到LED9的阳极
LED10K	3	I/O	连接到LED10的阴极
LED10A	4	I/O	连接到LED10的阳极和LED11的阴极
LED11	5	I/O	连接到LED11的阳极和LED12的阴极
LED12	6	I/O	连接到LED12的阳极
CPP1	34	O	电荷泵输出。用最小值为0.1μF的陶瓷电容旁路到LED3引脚
CPP2	41	O	电荷泵输出。用最小值为0.1μF的陶瓷电容旁路到LED6引脚
CPP3	47	O	电荷泵输出。用最小值为0.1μF的陶瓷电容旁路到LED9引脚
CPP4	7	O	电荷泵输出。用最小值为0.1μF的陶瓷电容旁路到LED12引脚
ADC1	16	I	ADC PAD_ADC1 通道输入
ADC2	18	I	ADC PAD_ADC2 通道输入
ADDR0	20	I	最小有效的3位设备ID。从VDD5P0连接到电阻分压器，得到器件ID的3 LSB。内部ADC采样ADDR0的电压作为设备ID
ADDR1	21	I	设备ID的MSB1。接VDD5P0，或接地('0')
ADDR2	22	I	设备ID的MSB2。接VDD5P0，或接地('0')
NC	23	I/O	没有关系
NC	24	I/O	没有关系
RX	11,26	I/O	接收数据引脚。将第一个器件的一个RX引脚连接到微控制器单元的TX输出并使用第二个引脚连接到第二个设备的RX引脚。所有其他设备使用两个引脚路由RX线通过每个设备。两个引脚内部连接。
TX	12,25	I/O	传输数据引脚。将第一个设备的一个TX引脚连接到微控制器单元RX输入和使用第二个引脚连接到第二个设备的TX引脚。所有其他设备都使用两个引脚路由TX线通过每个设备。两个引脚内部连接。
VIN	13	I	输入电压，连接到电池。旁路用陶瓷电容，最小值为1μF 并接地
VDD5P0	15	I/O	内部5V LDO输出或外部5V电源输入。这个引脚需要一个陶瓷输出电容值大于等于2.2μF
GND	17	G	设备系统接地。所有GND引脚必须连接才能正常工作
DGND	27	G	数字和通信地面。与GND、EPAD连接在一起
EPAD	DAP	G	连接到系统地