LED顯示屏驅動(dòng)設計原理及發(fā)展趨勢

受上述因數影響，電壓峰峰值計算是復雜的，從應用角度實(shí)測，靜態(tài)屏幕通常大約在7-9V之間。掃描屏幕大概在10-13V之間，掃描屏幕電壓峰峰值升高和掃描屏幕開(kāi)關(guān)速度提高有密切關(guān)系，傳輸速率提升，提高LED開(kāi)關(guān)速度，同時(shí)也提升電壓波動(dòng)變化率，電壓峰峰值也會(huì )提高。

前面講過(guò)最開(kāi)始是采用74HC595設計屏幕，后來(lái)發(fā)現耐壓只有9V設計的74HC595會(huì )因此損壞，分析認為是電壓峰峰值所致，在屏幕的發(fā)展過(guò)程中不斷的提高輸出端口的耐壓，徹底的解決了這個(gè)問(wèn)題。這些年有部門(mén)公司設計16通道IC,采用了耐壓9V的設計，在部分屏幕使用沒(méi)有問(wèn)題，可是有些公司的LED屏幕上使用損壞率很高，問(wèn)題源于此。

近年來(lái)部分公司設計出網(wǎng)格裝的屏幕，這種長(cháng)距離細線(xiàn)徑供電方式，電壓峰峰值尤為突出，部分波峰電壓高達15V以上，致使多款屏幕驅動(dòng)芯片在網(wǎng)格屏幕上，顯露出耐壓不足情況。16通道恒流驅動(dòng)器還會(huì )用到屏幕以外的LED裝飾領(lǐng)域，比如護欄管等，設計供電電壓在12V以上，這些設計電壓峰峰值也會(huì )高達15V左右，甚至更高。因此驅動(dòng)芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數。

㈡ 耐壓能力測試

既然是重要的參數，那就給出簡(jiǎn)易可行的測試方式。隨機抽取CYT62726共3pcs芯片，測試芯片其中一個(gè)端口，芯片給予正常供電，是關(guān)閉狀態(tài)。CYT62726規格標準是耐壓17V,17V是一定能給予客戶(hù)保證的耐壓。

測試按照一定的步驟，從5V供電不斷的提高到17V,漏電在6nA以?xún)?，對端口串接的LED做直觀(guān)判斷，LED看不到亮度。繼續增加電壓到24V,IC仍然可以承受，隨著(zhù)電壓增加端口漏電也隨之增加，超過(guò)0.5uA時(shí)LED有機會(huì )看到亮度，25V以上IC會(huì )損壞。

結果：經(jīng)測試端口加載17V電壓都在10nA以?xún)?，結果是滿(mǎn)意的?？捎^(guān)察到LED亮度點(diǎn)亮電流在1uA,小于0.5uA電流可視為沒(méi)有漏電。紅色數據表示到了芯片的極限，工作已經(jīng)不能正常。

㈢ IC可靠性測試

驅動(dòng)芯片可靠性測試是復雜的，也是很重要的，它不僅要對芯片設計做出分析，還要對封裝載體的可靠度評估，對屏幕驅動(dòng)芯片，屬于功率器件發(fā)熱量很大，可靠性測試至關(guān)重要。

下面是一般性測試結果，主要是對封裝的可靠性做出評估。

五、LED屏幕控制

㈠ 系統

國內控制系統發(fā)展比較成熟，主要分兩種方式，一種是基于以太網(wǎng)絡(luò )方式，千兆網(wǎng)卡分發(fā)數據，分控制器分配數據到LED顯示單元板，應該是未來(lái)主流應用方式。第二種是從顯卡DVI讀取視屏數據，壓縮再通過(guò)數據卡發(fā)送出去，也是網(wǎng)絡(luò )方式，與網(wǎng)絡(luò )區別在于這里是串行數據格式，終端的單元板數據分割基本都是一樣。

讀取DVI數據用的最為普遍，采用信號包復用技術(shù)同步傳送顯示數據和控制數據，高效率的灰度分割算法，這里可以同時(shí)讀取到幀、行頻同步。主要由兩部分組成：采樣數據發(fā)送卡和現場(chǎng)分控器。通過(guò)大規模邏輯及其他組件，實(shí)時(shí)同步采集計算機輸出的顯示數據，通過(guò)高速緩存、格式轉換后，由大容量傳輸通道傳送到LED顯示屏現場(chǎng)，最終轉換成LED掃描控制信號，在LED顯示屏上實(shí)現高清晰的視頻、圖片、文本等節目?jì)热莸娘@示。

從電腦的DVI接口采集高清晰顯示數據，輸出差分信號。DVI接口高速輸出的顯示信號是串行灰度的數據，24位色數據，每個(gè)顏色的權值數據為8位，灰度等級為256級。LED顯示屏上的灰度實(shí)現，是通過(guò)控制每一個(gè)LED的點(diǎn)亮時(shí)間PWM來(lái)實(shí)現的，為了更高效的實(shí)現不同的灰度，屏幕每個(gè)權值獨立顯示的方式，即控制整個(gè)屏幕分別顯示1~8個(gè)權值的亮度。整個(gè)數據格式轉換過(guò)程由，通過(guò)權值分離-緩存-分區提取-數據重整等一系列過(guò)程，最終得到LED顯示屏的掃描數據。

LED屏幕灰度按256級灰度計算，8位權值數據由高到低依次為D7，D6……DO。設置合適的輸出顯示屏的串行時(shí)鐘。提高并行輸出的RGB數據信號組，即可提高顯示屏面積并滿(mǎn)足實(shí)際高清顯示效果。對于不同的節目源、不同的顯示屏體，需要經(jīng)過(guò)不同數值的伽馬校正來(lái)獲得更符合人眼視覺(jué)的顯示效果，得到更清晰的圖像。

DVI接口送過(guò)來(lái)的同步視頻信號數據量大，數據發(fā)送卡會(huì )將數據壓縮，借助網(wǎng)絡(luò )成熟芯片發(fā)送?？紤]到控制器與LED屏幕的實(shí)際距離，采用網(wǎng)線(xiàn)差分或光纖長(cháng)距離傳輸。 LED顯示屏由多個(gè)顯示模組組合而成，顯示接口一般由以下幾個(gè)信號組成：串行數據；多組紅、綠、藍信號；并行時(shí)鐘；并行鎖存；并行使能；行編碼信號等，一般最多16行掃描。

LED顯示屏為實(shí)現大面積顯示，屏幕面積一般較大，而顯示屏的控制數據一般都是串行傳送，控制線(xiàn)都非常長(cháng)且容易收到干擾，在大面積情況下可以保