【应用】润石科技电平转换芯片RS0102用于全彩LED灯驱动，工作电压范围为1.65V-5.5V

时间： 2022-06-03 来源：润石科技

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该项目是为某公司定制的一块WS2812全彩LED灯驱动板。MCU通过GPIO来驱动WS2812 LED，因为MCU的工作电压是3.3V，而WS2812工作电压为5V，我们选用了润石科技的RS0102作为3.3V到5V的电平转换芯片。本文介绍RS0102的设计和使用方法。

板卡主要功能如下所示。

图 1 板卡主要功能框图

板卡的MCU通过一个串口与外部的设备进行通信，用来接收上位机发送的命令，MCU把接收的命令进行解码后，再通过GPIO控制WS2812彩色灯的颜色和亮度。MCU的GPIO引脚电压为3.3V，而WS2812的工作电压为5V，不能直接用MCU的GPIO来驱动WS2812，要通过电平转换器件之后才能连接。

我们选择RS0102YH8的原因和优势如下：

1）器件工作电压范围是1.65V-5.5V，项目的需求是3.3V转5V，可以满足要求；

2）器件的最高工作速率为24Mbps，需求为最高800Kbps，满足项目要求；

3）器件工作温度范围是-40~+85℃，项目需求为-40~+60℃，可以满足要求；

4）器件的输出电流最大为±50mA，需求为1µA，完全满足需要；

5）器件的ESD防护为5000V，项目要求为4000V，因此也能满足要求；

6）此外现在国外器件普遍价格和货期都很差，而国内的器件不论在价格、货期还是质量方面都越来越好，这也是我们选用润石科技的RS0102的原因之一。

RS0102YH8介绍

RS0102YH8是润石科技的一款双通道电平转换芯片，其主要特点如下：

●工作电压范围：VCCA 1.65V-5.5V，VCCB 2.3V-5.5V；

●推挽模式工作速率最高24Mbps，开漏模式工作速率最高2Mbps；

RS0102YH8功能框图如下所示。

图 2 RS0102YH8功能框图

RS0102YH8原理图设计

RS0102YH8原理图如下图所示。

图 3 RS0102YH8原理图

原理图中RS0102左边为输入，接MCU，电压为3.3V，右边为输出，接WS2812，电压为5V。VCCA和VCCB为RS0102的两个电源引脚，其中VCCA对应A1，A2引脚电压，VCCB对应B1，B2引脚的电压。这里在两个电源引脚处各加了一颗1µF电容作为去耦电容，用来滤除电源干扰，同时当负载变化时，该电容也可以为RS0102提供瞬时的大电流，减少电源电压的波动。需要注意的是两个电源引脚的电压不能接反，只能是VCCA为3.3V，VCCB为5V，因为根据RS0102的资料，必须是VCCA<=VCCB，否则器件可能工作不正常。右边输出的B1，B2分别接到两个连接器，通过连接器再外接WS2812 LED，B1，B2输出分别串联了一颗100欧姆的电阻，用来吸收IO信号上的反射信号。实际应用只用了一路输出控制信号，另外一路作为备份。

RS0102YH8 PCB图

RS0102YH8的PCB图如下所示。

图 4 RS0102YH8 PCB图

RS0102YH8采用SOT23-8封装，外围除了两个电容，可以不需要其他器件，所以PCB设计非常简洁，如上图所示。两颗电容放在PCB背面，紧靠对应的引脚放置，两颗串联电阻也靠近引脚摆放，可以起到好的效果。

结论

RS0102集成了两个电平转换通道，最高工作速率可达24Mbps，这里用来驱动WS2812 彩色LED，完全符合设计要求。

实际测试经过RS0102之后的LED驱动波形如下图所示。

图 5 RS0102输出波形

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润石科技（RUNIC）信号链和电源管理芯片产品选型指南（英文）

目录- Company profile Operational Amplifier Comparator Analog Switch Linear Regulator Data Converter Logic & translation Voltage Reference & DC/DC Load Switch/Supervisory Circuit

型号- RS822P,RS2259B,RS822S,RS4G86,RS393,RS2252,RS2253,RS3221,RS2251,RS1G17,RS1G14,RS8907,RS8906,RS8908,RS8901,RS8905,RS3219,RS8904,RS6332P,RS6332S,RS07,RS824,RS2259,RS2257,RS2254,RS706,RS2255,RS8910,RS8912,RS8911,RS821,RS822,RS1G32,RS2G00,RS6331S,RS6331P,RS2G08,RS3001,RS2G07,RS2G04,RS824P,RS3239,RS3237,RS3238,RS3236,RS2266,RS2G125,RS2G126,RS8022,RS8021,RS8024,RS2G17,RS2G14,RS724,RS3007,RS3005,RS3002,RS3003,RS722,RS721,RS624P,RS8552,RS721P,RS8551,RS8554,RS1240,RS1120,RS1241,RS2323,RS1234,RS1231,RS1232,RS358,RS8561,RS722P,RS8562,RS8564,RS73XX-1,RS1130,RS1251,RS2582,RS1G125,RS2583,RS1G126,RS2580,RS1250,RS2581,RS1248,RS1246,RS2T45,RS1247,RS8558,RS224,RS8557,RS221,RS222,RS8559,RS8451,RS6G07,RS8452,RS8454,RS809,RS6G04,RS2227,RS1259,RS2228,RS2588,RS2105,RS2102,RS2586,RS2103,RS1253,RS2584,RS2101,RS2585,RS810,RS811,RS724P,RS6G17,RS1G00,LM331,RS6334P,RS821P,RS821S,RS121,RS1G07,RS1G08,RS1G06,RS1G04,RS6G14,RS803,RS2117,RS2118,RS804,RS1147,RS2599,RS802,RS1148,RS1146,RS2233,RS806,RS124,RS245,RS122,RS244,RS4G00,RS6331,RS8631,RS8752,RS6332,RS8751,RS550,RS8512,RS8754,RS6334,RS8511,RS8632,RS2099,RS4G08,RS0102,RS0104,RS0101,RS432,RS8502,RS8504,RS431,RS0108,RS8761,RS621P,RS8521,RS8762,RS8402,RS8401,RS8522,RS8764,RS1T34,RS8514,RS421,RS8634,RS422,RS6699,LM393,RS8651,RS2G86,RS622P,RS8411,RS8652,RS8412,RS8654,RS339,RS1T45,RS8404,RS8524,RS331,RS8662,RS8661,RS8422,RS8664,RS4G32,RS8421,RS8424,RS1230,RS8T245,RS1220,RS1100,RS8414,RS8538,RS321,RS8539,RS324,RS4G126,RS4G125,RS8032,RS8034,RS6651,LM2901,RS8031,LM2903,RS0302,RS2166,RS4T245,RS8701,RS199,RS8702,RS8704,RS2G32,RS2058,RS2057,RS2299,RS620,RS624,RS621,RS622,RS75XX-1,RS8054,RS8051,RS8052,RS3G14,RS0202,RS0204,RS0208,RS1G86,RS8501,RS521,RS524,RS522

July 2022 - 润石科技 - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

【选型】可PIN TO PIN兼容TI TXB0102DCU的国产电平转换芯片RS0102YVS8助力测控系统

本文介绍了国产润石科技电平转换芯片RS0102YVS8 PIN TO PIN兼容TI的TXB0102DCU，用于测控系统，对两者的相关特性做了对比，供读者选型时参考。

2020-11-04 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

RS0102 2-Bit Bidirectional Voltage-Level Translator for Open-Drain and Push-Pull Application

型号- RS0102,RS0102YTDB8,RS0102YVS8,RS0102YH8,RS0102YUTDS8

2024/07/17 - 润石科技 - 数据手册 - REV A.6 代理服务技术支持现货查询批量订货查看更多版本

【选型】国产4位电平转换器 RS0104YQ 替代TI TXB0104PWR 助力全站仪，引脚一致、VccA范围更宽

中美贸易战的影响，目前国内各公司都在采取国产替代化，全站仪上润石科技4位电平转换器RS0140替代TI的TXB0104PWR。，RS0104YQ封装和TXB0104PWR封装定义是一样的，客户可以不需要进行任何改版。两者输入输出两者电压差不大，RS0104 VccA会比TXB0104范围更宽，关机电流也会更小，所以待机时间会更长传输速率相对比TXB0104更快些。

2021-02-26 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

润石科技发布4大类11颗满足MSL1湿敏等级认证的车规级芯片，适用于新能源汽车电子领域

江苏润石科技再次重磅发布11颗通过AEC-Q100 Grade1，满足MSL1湿敏等级认证的车规级芯片。包含运算放大器、比较器、电平转换器及逻辑芯片4大类共11个型号。

2022-11-17 - 原厂动态代理服务技术支持现货查询批量订货

【应用】润石科技提供高性能线性稳压器、电平转换器和复位芯片，助力T-BOX领域创新发展

T-BOX是车联网系统，它专门用汽车上，用远距离通信和信息科学技术，为汽车提供行车数据采集、远程查询和控制、监测故障等等服务。润石科技为车载娱乐、仪表盘等T-BOX应用提供线性稳压器，电平转换器，复位芯片器件，助力车联网领域创新发展。

2023-10-28 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【选型】可PIN TO PIN兼容TI TXS0108EPW的国产8位双向电平转换器RS0108

电平转换（Level Shift）芯片是针对信号线电平不一致问题的，比如MCU 的GPIO口为3.3V的工作电压，DSP的GPIO是1.8V，它们之间的通信就不能直接相连，需要做电平适配上的处理才能通信。本文介绍了润石科技的RS0108YQ20和TI的TXS0108EPW两者的兼容性问题及应用相关问题，供读者参考。