改善RGB LED應(yīng)用于建筑照明過程中信號傳輸問題分析

圖5、地址累計加總示意圖

脈寬頻率反相確保傳輸穩(wěn)定

在傳輸?shù)倪^程中，因傳輸距離以及串接多級組件的關(guān)系，產(chǎn)生信號之失真與寬度改變，無法維持50%的工作周期，如此信號寬度改變重復(fù)累積之下，最后的信號脈寬將無法正確的驅(qū)動組件。其中脈寬之維持在于每一級傳輸單元輸入脈波信號之脈波寬度，以及輸出相等的脈波信號至下一級傳輸單元，如此可避免信號寬度改變。主要的脈寬改變原因之一為頻率信號中的正緣延遲與負(fù)緣延遲不一致所造成。若負(fù)緣延遲時間較長，亦即由高位準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈臀粶?zhǔn)之速度較慢；相對的正緣延遲時間較短，由低位準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶粶?zhǔn)之速度較快，則經(jīng)過多級傳輸單元后，正脈波寬度即會越來越寬。頻率每經(jīng)過一級驅(qū)動器會有傳輸延遲，且工作周期也會改變，如前述經(jīng)過多級驅(qū)動器之后，工作周期無法保持50%,至第十級的輸入工作周期失真改變成為56.45%。

圖6、正脈波寬度改變示意圖

圖7、脈波工作周期實際波形量測

針對上述問題，常見的解決方式是將某一級傳輸單元所接收的頻率信號做反相，再輸出此一反相頻率信號至下一級傳輸單元，此種情形之下，每經(jīng)過一級傳輸單元，頻率信號反相，本級的低位準(zhǔn)變?yōu)橄乱患壍母呶粶?zhǔn)、本級的高位準(zhǔn)變?yōu)橄乱患壍牡臀粶?zhǔn)，因此本級的正緣變?yōu)橄乱患壍呢?fù)緣、本級的負(fù)緣變?yōu)橄乱患壍恼墶?/P>

盡管此時正緣延遲與負(fù)緣延遲不一致，但由于頻率信號正緣，相對于其后的負(fù)緣時間上產(chǎn)生時間變化，如圖8之t1所示，會在下一級頻率信號反相之后，使頻率信號正緣變成頻率信號之負(fù)緣，而相對于其后的正緣時間上產(chǎn)生t2的時間變化，在相同條件下t1與t2會相互抵消，故使得脈寬維持在原先的輸入脈波寬度，如圖9所示為十級串接且每一極輸出反相，如此可減少頻率信號每通過一級驅(qū)動器時產(chǎn)生的脈寬失真，確保頻率寬度可以通過多級驅(qū)動器而不縮小或增大，第十級的輸入頻率依舊維持50%工作周期。

圖8、脈波寬度改變解決方式示意圖

圖9、脈寬反相之工作周期波形量測

隨著RGB LED應(yīng)用多樣化，如何在精簡成本的考慮下，采用穩(wěn)定可靠的傳輸技術(shù)，讓影像數(shù)據(jù)格式在傳輸過程中不因為外在環(huán)境變化而扭曲，就必須在傳輸頻率、級數(shù)及線材成本等之間作取舍。

由于傳輸距離越長，傳輸質(zhì)量受到的影響即越嚴(yán)重，為解決此問題，本文提出二線傳輸模式并搭配智能型之?dāng)?shù)據(jù)自動尋址與自動栓鎖，以正確地傳送數(shù)據(jù)，并透過頻率信號波形反相，維持輸入頻率信號之脈波寬度與工作周期，透過上述方式，以確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。