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細微處見真章|芯海科技CSU38F20提升數碼管顯示效果

細微處見真章|芯海科技CSU38F20提升數碼管顯示效果

數碼管，也常被稱為輝光管，是一種電子發光設備。它通過向其不同管腳輸入特定的電流使其發光，從而顯示出數字或符號，常用于顯示如時間、日期、溫度等參數。由于數碼管具有響應時間短，高頻特性好，單色性好，亮度高等特性，同時具備相對較低的價格和簡單的操作性，在各種小型家用電器、個人護理等產品中擁有廣泛應用。



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數碼管的亮度受驅動電流和電壓的影響。個護、電子煙等消費電子和部分小家電產品通常采用電池供電，如果沒有使用穩壓芯片，芯片的電壓不穩定性會導致數碼管亮度出現不均勻，將影響顯示效果和用戶體驗。此外，驅動電流一致性不好，也會導致數碼管亮度不均。

針對上述痛點，芯海科技CSU38F20是一款集成恒流LED驅動模塊、電荷泵和12-bit ADC的8位Flash MCU，適用于各種數碼管控制應用。該芯片集成LED驅動，能夠有效提供穩定的電流供應。優秀的電荷泵功率管理能力，可確保數碼管的穩定性和亮度，確保各類應用場景中的效果均勻。同時12位ADC能夠為數碼顯示設備提供高精度、高性能的處理結果。

此外，CSU38F20在控制數碼管的同時，還可通過對電源的管理和合理功耗設計，實現更節能效果，延長產品的使用壽命。靈活的Flash編程控制，便于終端客戶進行靈活的定制化應用開發。

01 CSU38F20的產品優勢


· 集成LED恒流驅動，保障亮度穩定性和一致性

CSU38F20的LED 驅動模塊集成了恒流源，并以正反推方式驅動LED。它有8 個LED 驅動口，最多可以驅動56 個LED。當LED0~LED7 作為LED_SEG 時，它們的驅動電流為8/10/12/14mA,可調且不受供電電壓影響，以保障供電電壓變化時的數碼管亮度穩定。同時，LED驅動電流在出廠前經過逐片校準，確保不同LED燈珠亮度一致。
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LED正反推連接示意圖

· 自帶電荷泵，改善低壓顯示效果
以目前最流行的白光和藍光LED為例，2.8V以上才能點亮，3.2V以上才能保證比較好的顯示效果。但在大負載應用中，鋰電池有效工作電壓可能會低至3.0V，磷酸鐵鋰電池的工作電壓更會低于3.0V，LED的顯示效果難以保證。

為解決此問題，CSU38F20集成了電荷泵（charge pump）功能。電荷泵是一種直流-直流轉換器，利用電容器為儲能元件，可產生的輸出電壓比輸入電壓大。

CSU38F20電荷泵支持兩檔驅動能力選擇，支持的最高時鐘頻率為1MHZ，且電荷泵有3.2V、3.4V、3.6V、3.8V四檔電壓選擇。豐富的電荷泵配置和1.8~5.5V寬電壓使CSU38F20對于干電池、鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池、鋰電池等電池類型都具有極好的適應性。

· 豐富的LED驅動配置，支持豐富特效
LED模塊支持自動掃描和手動掃描模式，最高掃描頻率為488HZ，并支持32檔掃描占空比設置。這些豐富的LED驅動配置，不僅僅使得CSU38F20能夠良好地適應不同規格的數碼管，同時也有助于實現較為復雜的數碼管燈效控制。相比軟件驅動，自動掃描可以支持整體漸亮漸滅、部分呼吸燈等復雜效果。

02 CSU38F20控制數碼管的應用效果

目前，芯海科技的CSU38F20在控制數碼管顯示效果方面具有深厚的應用實踐經驗。


以下是CSU38F20在個護設備的顯示系統上已有成熟的應用實例。如圖所示，數碼管數字部分被用于實時顯示剩余的電池電量，并且以分時掃描的方式呈現。同時，數碼管的其他符號常亮來顯示終端設備的充電狀態。


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數碼管顯示DEMO


當前，個護與小型家電行業正在快速發展，市場規模持續擴大。伴隨著是技術水平的進步和新技術、新產品的推出，這些都越來越注重滿足新一代消費者對使用體驗的要求。


在這個動態的環境中，芯海科技憑藉“模擬信號鏈+MCU”雙平臺驅動的技術優勢和豐富經驗，以及長期以來的行業先發地位，始終以滿足客戶需求為導向，深度挖掘和適應小型家電和個人護理產品等細分市場的特殊需求，運用前沿技術，持續推出更優質、更高效的芯片產品，以推動行業的創新發展，提升用戶體驗。


審核編輯(
黃莉
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