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了解LED全彩显示屏驱动IC的功能原理及作用

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了解LED全彩显示屏驱动IC的功能原理及作用

发布日期:2017-02-21 00:00 来源:http://www。bjjyyhled。com 点击:

   在LED全彩显示屏的工作当中,驱动IC的作用是接收符合协议规定的显示数据(来自接收卡或者视频处理器等信息源),在内部生产PWM与电流时间变化,输出与亮度灰度刷新等相关的PWM电流来点亮LED。驱动IC和逻辑IC以及MOS开关组成的周边IC,共同作用于LED显示屏的显示功能并决定其呈现的显示效果。


  LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片两种。


  所谓的通用芯片,其芯片本身并非专门为LED而设计,而是一些具有LED显示屏部分逻辑功能的逻辑芯片(如串2并移位寄存器)。


  而专用芯片是指按照LED发光特性而设计专门用于LED显示屏的驱动芯片。LED是电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流的变化而变化,而不是靠调节其两端的电压而变化。因此专用芯片一个最大的特点就是提供恒流源。恒流源可以保证 LED的稳定驱动,消除 LED的闪烁现象,是 LED显示屏显示高品质画面的前提。有些专用芯片还针对不同行业的要求增加了一些特殊的功能,如具备LED错误侦测、电流增益控制和电流校正等。


  驱动IC的演进:


  上个世纪90年代,显示屏应用以单双色为主,采用的是恒压驱动IC。1997年,我国出现了首款LED显示屏专用驱动控制芯片9701,从16级灰度跨越至8192级灰度,实现了视频的所见即所得。随后,针对LED发光特性,恒流驱动成为LED全彩显示屏驱动的首选,同时集成度更高的16通道驱动替代了8通道驱动。20世纪90年代末,日本Toshiba、美国Allegro和Ti等公司相继推出16通道的LED恒流驱动芯片,21世纪初,中国台系企业的驱动芯片也相继量产和使用。如今,为了解决小间距LED显示屏PCB布线的问题,一些驱动IC厂家又推出了高集成的48通道的LED恒流驱动芯片。


    近年来,小间距LED显示屏已成为国内LED显示屏行业发展的一大热门,凭借无缝拼接、高对比度、宽色域显示、节能等方面的优势,小间距高清全彩显示屏正在挤占LCD液晶、DLP背投等传统室内拼接大屏的市场份额。


  1)小间距的引领风骚需要“幕后”配套厂商的积极配合,同时也带来了一系列的挑战。其中,对驱动IC来说,挑战表现在三方面:1)对一款优秀的小间距产品,低亮高灰是最基本的要求,但是在实现低亮高灰的同时又带来了一些其他的问题,这就是小间距诞生初期大家一致在讨论的“七大难题”——鬼影、首行暗线、低灰偏色、低灰不均、渐层暗线、高对比干扰、消除LED开路导致的十字架现象。


  2)由于小间距LED灯珠密度成倍增加,目前常规24Pin的驱动IC以及众多外围元器件集成度不高,使得模组上的元器件的密度过高,甚至已经放置不下,这样极易造成焊接不良等问题,同时也降低了模组的可靠性。


  3)单位面积内灯珠数量成倍增加,小间距LED显示屏的耗电量明显增大,如何在驱动IC上实现节能?


    下面就是我们要说的驱动IC的性能趋势


    经过驱动IC厂商及其他“幕后”配套厂商坚持不懈的努力,今天的驱动IC已经成功实现了“低亮高灰真高刷(高拍摄刷新率)”,并完美地解决了因为低亮高灰所带来的“七大难题”,可以有效地满足小间距显示的需要。


  而为了减少应用端PCB电路板设计复杂程度,目前,行业主流的驱动IC供应商都先后推出了高集成度的48通道LED恒流驱动IC,将大规模的外围电路集成到驱动IC的晶圆中,可减少应用端PCB电路板设计的复杂程度,也避免了各厂家工程师设计能力或者设计差异所产生的问题。


  1。作为绿色能源,节能是LED显示屏永恒的追求,也是考量驱动IC性能的一个重要标准。驱动IC的节能主要包括两个方面,一是有效降低恒流拐点电压,进而将传统的5V电源降低至3。8V以下操作;二是通过优化IC算法和设计降低驱动IC操作电压与操作电流。目前已经有厂家推出了具有0。2V低转折电压,提升达15%以上的LED利用率的恒流驱动IC,使用较常规产品低16%的供电电压减少发热量,让LED显示屏能效大为提升。


  2.集成化,随着LED显示屏像素间距的迅速下降,单位面积上要贴装的封装器件以几何倍数增长,大大增加模组驱动面的元器件密度。以P1.9小间距LED为例,15扫的160*90模组需要180个恒流驱动IC,45个行管,2个138。如此多的器件,让PCB可用的布线空间变得极为拥挤,加大了电路设计的难度。同时,如此拥挤元器件的排列,极易造成焊接不良等问题,同时也降低了模组的可靠性。驱动IC更少的用量,PCB更大的布线面积,来自应用端的需求倒逼驱动IC必须走上了高集成的技术路线。


    作为LED显示屏不可或缺的一部分,一般来讲,驱动IC是直接服务于LED显示屏的发展,但是有时候它也能起到引领LED显示屏发展的作用。对驱动IC厂商来讲,加强技术创新与突破依然是未来的必修课,如此才能在LED显示屏继续往高清高画质、集成化和节能化进一步发展的进程中保持技术的领先和超越。

 


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