LED顯示屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)原理及發(fā)展趨勢(shì)

受上述因數(shù)影響，電壓峰峰值計(jì)算是復(fù)雜的，從應(yīng)用角度實(shí)測(cè)，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關(guān)速度提高有密切關(guān)系，傳輸速率提升，提高LED開關(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。

前面講過最開始是采用74HC595設(shè)計(jì)屏幕，后來發(fā)現(xiàn)耐壓只有9V設(shè)計(jì)的74HC595會(huì)因此損壞，分析認(rèn)為是電壓峰峰值所致，在屏幕的發(fā)展過程中不斷的提高輸出端口的耐壓，徹底的解決了這個(gè)問題。這些年有部門公司設(shè)計(jì)16通道IC,采用了耐壓9V的設(shè)計(jì)，在部分屏幕使用沒有問題，可是有些公司的LED屏幕上使用損壞率很高，問題源于此。

近年來部分公司設(shè)計(jì)出網(wǎng)格裝的屏幕，這種長(zhǎng)距離細(xì)線徑供電方式，電壓峰峰值尤為突出，部分波峰電壓高達(dá)15V以上，致使多款屏幕驅(qū)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(qū)動(dòng)器還會(huì)用到屏幕以外的LED裝飾領(lǐng)域，比如護(hù)欄管等，設(shè)計(jì)供電電壓在12V以上，這些設(shè)計(jì)電壓峰峰值也會(huì)高達(dá)15V左右，甚至更高。因此驅(qū)動(dòng)芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數(shù)。

㈡ 耐壓能力測(cè)試

既然是重要的參數(shù)，那就給出簡(jiǎn)易可行的測(cè)試方式。隨機(jī)抽取CYT62726共3pcs芯片，測(cè)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(guī)格標(biāo)準(zhǔn)是耐壓17V,17V是一定能給予客戶保證的耐壓。

測(cè)試按照一定的步驟，從5V供電不斷的提高到17V,漏電在6nA以內(nèi)，對(duì)端口串接的LED做直觀判斷，LED看不到亮度。繼續(xù)增加電壓到24V,IC仍然可以承受，隨著電壓增加端口漏電也隨之增加，超過0.5uA時(shí)LED有機(jī)會(huì)看到亮度，25V以上IC會(huì)損壞。

結(jié)果：經(jīng)測(cè)試端口加載17V電壓都在10nA以內(nèi)，結(jié)果是滿意的?？捎^察到LED亮度點(diǎn)亮電流在1uA,小于0.5uA電流可視為沒有漏電。紅色數(shù)據(jù)表示到了芯片的極限，工作已經(jīng)不能正常。

㈢ IC可靠性測(cè)試

驅(qū)動(dòng)芯片可靠性測(cè)試是復(fù)雜的，也是很重要的，它不僅要對(duì)芯片設(shè)計(jì)做出分析，還要對(duì)封裝載體的可靠度評(píng)估，對(duì)屏幕驅(qū)動(dòng)芯片，屬于功率器件發(fā)熱量很大，可靠性測(cè)試至關(guān)重要。

下面是一般性測(cè)試結(jié)果，主要是對(duì)封裝的可靠性做出評(píng)估。

五、LED屏幕控制

㈠ 系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)控制系統(tǒng)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(shù)據(jù)，分控制器分配數(shù)據(jù)到LED顯示單元板，應(yīng)該是未來主流應(yīng)用方式。第二種是從顯卡DVI讀取視屏數(shù)據(jù)，壓縮再通過數(shù)據(jù)卡發(fā)送出去，也是網(wǎng)絡(luò)方式，與網(wǎng)絡(luò)區(qū)別在于這里是串行數(shù)據(jù)格式，終端的單元板數(shù)據(jù)分割基本都是一樣。

讀取DVI數(shù)據(jù)用的最為普遍，采用信號(hào)包復(fù)用技術(shù)同步傳送顯示數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)發(fā)送卡和現(xiàn)場(chǎng)分控器。通過大規(guī)模邏輯及其他組件，實(shí)時(shí)同步采集計(jì)算機(jī)輸出的顯示數(shù)據(jù)，通過高速緩存、格式轉(zhuǎn)換后，由大容量傳輸通道傳送到LED顯示屏現(xiàn)場(chǎng)，最終轉(zhuǎn)換成LED掃描控制信號(hào)，在LED顯示屏上實(shí)現(xiàn)高清晰的視頻、圖片、文本等節(jié)目?jī)?nèi)容的顯示。

從電腦的DVI接口采集高清晰顯示數(shù)據(jù)，輸出差分信號(hào)。DVI接口高速輸出的顯示信號(hào)是串行灰度的數(shù)據(jù)，24位色數(shù)據(jù)，每個(gè)顏色的權(quán)值數(shù)據(jù)為8位，灰度等級(jí)為256級(jí)。LED顯示屏上的灰度實(shí)現(xiàn)，是通過控制每一個(gè)LED的點(diǎn)亮?xí)r間PWM來實(shí)現(xiàn)的，為了更高效的實(shí)現(xiàn)不同的灰度，屏幕每個(gè)權(quán)值獨(dú)立顯示的方式，即控制整個(gè)屏幕分別顯示1~8個(gè)權(quán)值的亮度。整個(gè)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過程由，通過權(quán)值分離-緩存-分區(qū)提取-數(shù)據(jù)重整等一系列過程，最終得到LED顯示屏的掃描數(shù)據(jù)。

LED屏幕灰度按256級(jí)灰度計(jì)算，8位權(quán)值數(shù)據(jù)由高到低依次為D7，D6……DO。設(shè)置合適的輸出顯示屏的串行時(shí)鐘。提高并行輸出的RGB數(shù)據(jù)信號(hào)組，即可提高顯示屏面積并滿足實(shí)際高清顯示效果。對(duì)于不同的節(jié)目源、不同的顯示屏體，需要經(jīng)過不同數(shù)值的伽馬校正來獲得更符合人眼視覺的顯示效果，得到更清晰的圖像。

DVI接口送過來的同步視頻信號(hào)數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)發(fā)送卡會(huì)將數(shù)據(jù)壓縮，借助網(wǎng)絡(luò)成熟芯片發(fā)送。考慮到控制器與LED屏幕的實(shí)際距離，采用網(wǎng)線差分或光纖長(zhǎng)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(hào)組成：串行數(shù)據(jù)；多組紅、綠、藍(lán)信號(hào)；并行時(shí)鐘；并行鎖存；并行使能；行編碼信號(hào)等，一般最多16行掃描。

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