LED顯示屏驅(qū)動設(shè)計原理及發(fā)展趨勢

受上述因數(shù)影響，電壓峰峰值計算是復雜的，從應(yīng)用角度實測，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，同時也提升電壓波動變化率，電壓峰峰值也會提高。

前面講過最開始是采用74HC595設(shè)計屏幕，后來發(fā)現(xiàn)耐壓只有9V設(shè)計的74HC595會因此損壞，分析認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，徹底的解決了這個問題。這些年有部門公司設(shè)計16通道IC,采用了耐壓9V的設(shè)計，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)計出網(wǎng)格裝的屏幕，這種長距離細線徑供電方式，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(qū)動芯片在網(wǎng)格屏幕上，顯露出耐壓不足情況。16通道恒流驅(qū)動器還會用到屏幕以外的LED裝飾領(lǐng)域，比如護欄管等，設(shè)計供電電壓在12V以上，這些設(shè)計電壓峰峰值也會高達15V左右，甚至更高。因此驅(qū)動芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數(shù)。

㈡ 耐壓能力測試

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

測試按照一定的步驟，從5V供電不斷的提高到17V,漏電在6nA以內(nèi)，對端口串接的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LED有機會看到亮度，25V以上IC會損壞。

結(jié)果：經(jīng)測試端口加載17V電壓都在10nA以內(nèi)，結(jié)果是滿意的。可觀察到LED亮度點亮電流在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可靠性測試

驅(qū)動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(shè)計做出分析，還要對封裝載體的可靠度評估，對屏幕驅(qū)動芯片，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(jié)果，主要是對封裝的可靠性做出評估。

五、LED屏幕控制

㈠ 系統(tǒng)

國內(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，采用信號包復用技術(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)場分控器。通過大規(guī)模邏輯及其他組件，實時同步采集計算機輸出的顯示數(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，最終轉(zhuǎn)換成LED掃描控制信號，在LED顯示屏上實現(xiàn)高清晰的視頻、圖片、文本等節(jié)目內(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。DVI接口高速輸出的顯示信號是串行灰度的數(shù)據(jù)，24位色數(shù)據(jù)，每個顏色的權(quán)值數(shù)據(jù)為8位，灰度等級為256級。LED顯示屏上的灰度實現(xiàn)，是通過控制每一個LED的點亮時間PWM來實現(xiàn)的，為了更高效的實現(xiàn)不同的灰度，屏幕每個權(quán)值獨立顯示的方式，即控制整個屏幕分別顯示1~8個權(quán)值的亮度。整個數(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級灰度計算，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鐘。提高并行輸出的RGB數(shù)據(jù)信號組，即可提高顯示屏面積并滿足實際高清顯示效果。對于不同的節(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數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)發(fā)送卡會將數(shù)據(jù)壓縮，借助網(wǎng)絡(luò)成熟芯片發(fā)送?？紤]到控制器與LED屏幕的實際距離，采用網(wǎng)線差分或光纖長距離傳輸。 LED顯示屏由多個顯示模組組合而成，顯示接口一般由以下幾個信號組成：串行數(shù)據(jù)；多組紅、綠、藍信號；并行時鐘；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，控制線都非常長且容易收到干擾，在大面積情況下可以保