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室内外led全彩显示屏驱动设计方案

2020-05-30 08:38  来自: 重庆腾耀科技99彩票网址多少 浏览次数:

  前言

  在日常生活中随处可见的ledLed已经不再是什么新技术,LED在许多细分市场的强劲增长势头已经成为不争的事实。广告或数字标牌是Led应用最广泛的领域之一。从单色显示屏到全色显示屏,Led解决方案广泛用于路标、广告显示屏、室内和室外视频显示屏,具有不同的市场需求和复杂性。本文主要讨论了全彩Led显示屏的主要技术要求以及如何实现所要求的性能。

  全彩色Led显示屏

  全色Led显示屏能够以数百万种颜色和动画显示屏成像。应用场景包括体育场、建筑外观、购物中心和电视演播室。大型Led显示屏用于播放广告和信息,重播体育赛事或音乐会。

  室内外LED全彩显示屏驱动设计方案

  图1:1:全彩Led显示屏示意图

99彩票网址多少   由不同类型的视频源提供的视频输入信号被处理并发送到Led显示屏。整个显示屏通常由几个正方形或矩形网格组成,每个网格由几个像素组成。每个像素由三基色(红、绿、蓝)发光管组成。通过混合这些Led的浅色,可以产生所需的像素信息。Led驱动器相当于经过处理的视频数据和由三基色Led发出的彩色光(图像由这些彩色光组成)。

  考虑到大型Led显示屏的目标应用,我们很容易认识到图像质量的重要作用。这个概念包括几个方面:

  -原始图像的信号质量和数据处理能力是获得良好图像质量的先决条件。

99彩票网址多少  -显示屏尺寸、分辨率、像素间距和Led选择是决定人眼感知图像质量的关键参数。

  -必须选择合适的Led驱动器,将处理后的图像数据转换成所需的颜色总和动画效果。

  由于本文的目的是描述用于Led显示屏的Led驱动器解决方案,我们将在以下章节中重点讨论上述三个方面的最后一点。

   Led显示屏对Led驱动器的要求

  在颜色和动画方面,为了获得优异的图像质量,需要集成许多不同的功能:高帧速率、高刷新率、颜色恢复精度等。然而,显示屏的质量不仅指图像本身,还指解决方案的整体质量,例如抗干扰性和可靠性。因此,所有彩色Led显示屏需要选择技术先进的Led驱动器:

  -良好的色彩渲染取决于每种RGB(和每种颜色)的有效性:有效亮度越高,显示的颜色越丰富。合理而精细的亮度控制要求使用调光技术来控制大量的亮度。

  -高帧速率和高刷新率要求以高速率处理大量数据。通过高频串口和灵活的数据格式管理功能,Led驱动可以满足这些要求。

99彩票网址多少  -一个或多个Led灯管故障将影响像素颜色的准确性,危及图像的整体视觉效果,并影响图像质量系统。为了保持理想的视觉效果显示屏,需要一种可靠的Led故障状态检测方法。

  全彩色Led显示屏Led驱动解决方案

99彩票网址多少  它有各种用于显示器和数字标牌的Led驱动产品,其中STP1612PW05(见图2)是由意法半导体专门为全彩色Led显示屏开发的Led驱动。

  该产品是一款16通道Led驱动器,内置高频串行数据接口。每个通道的最大输出电流为60mA。输出电流可以通过外部电阻调节,256个灰度级可以通过8位增益寄存器精确调节。在较低电流下提高电流精度(通道间典型值为1。5%)符合Led技术的速率提高要求。事实上,节能Led的出现使得显示屏制造商能够使用较低电流的Led驱动器来实现相同的亮度。

  本产品为每个输出通道配备了独立可调的脉宽调制亮度控制功能。众所周知,脉宽调制调光功能在Led颜色保护和4096(12位)或65536(16位)可调亮度方面的优势最终可以显著改善色差和图像质量。

  此外,为了进一步提高调光控制功能,该产品还采用了加扰脉宽调制模式。脉宽调制总周期基本上覆盖许多刷新周期,其效果是在保持调光分辨率不变的同时增加调光频率,从而减少图像的闪烁。

  STP1612PW05内置串行接口,满足显示屏高速数据速率和数据格式灵活性的要求:数据传输频率可高达30兆赫兹,使用1616位格式(如果选择4096亮度级,则为612位)或具有更高压缩的256位格式。

  如前所述,具有强抗干扰性和可靠性的Led驱动器可以大大提高系统的整体质量。当发现有故障的Led灯管(开路或短路)时,STP1612PW05会通过串行接口将检测结果发送给微处理器,从而避免相关像素变色或关闭,保护图像一致性。

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  图STP 1612 pw05的结构图

   在视频图像开始时,所有的Led灯同时打开,这将产生上升斜率较大的浪涌电流,这意味着需要较大的输入电容,寄生通道将产生振荡系统和噪声。四个连续的输出被分成一组(组1 OUT0、OUT1、OUT2和OUT3;第二组从OUT4到OUT7;按此顺序排列),每组具有40ns的连续延迟,以错开输出通道的导通时间,这可以大大降低浪涌电流。

  脉冲宽度调制时钟信号由于任何原因不存在(线路断开)(脉冲宽度调制计数器时钟信号,用于脉冲宽度调制调光控制),这将使所有Led显示屏无限期打开。除了影响图像的正确显示之外,这种事故还可能烧毁或损坏Led灯。STP1612PW05内置保护功能,可激活脉宽调制时钟超时断开:当脉宽调制时钟信号消失超过1秒,信号发生器将被迫关闭。

  应用示例

  实现目标亮度的Led直流电压和可设置电流随Led颜色而变化:在红色、绿色和三色Led中,红色Led的直流电压最低,电流最低。因此,建议对每种浅色使用不同的驱动程序。图3描绘了由STP1612PW05实现的应用示例。

  室内外LED全彩显示屏驱动设计方案

99彩票网址多少  图3:通过STP1612PW05驱动点阵的设计示意图

   每个显示屏点阵由16个像素组成,每个像素由4个彩色Led管(1个红色、1个蓝色和2个绿色)组成。16个相同颜色的Led由STP1612PW05驱动。Led电源电压的选择是在几个通常相反的需求之间的平衡考虑。

  超大规模集成电路电压应足够高,以保持Led处于正确的接通状态,但Led驱动器的电流发生器的电压降应最小化,否则将导致无用的功耗,芯片和系统将过热。显然,共享红光、绿光和蓝光的VLED电压不是最佳解决方案。理想的解决方案是优化Led电源电压,分离Led灯管的电压轨,以获得理想的效果。这需要合理地驱动所有的Led灯,同时节省。

  结论

  全色Led显示屏的高质量要求给设计者选择合适的Led驱动器带来了新的挑战。出色的色彩恢复性能和视频失真最小化是这些应用的基本要求。

  资料来源:OFweek半导体照明网络

关键词: LED全彩屏提升品质的方法           

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