利用驱动芯片快速提升LED显示屏画质电路设计
增强LED显示屏画面质量有技巧
增强LED显示屏画面质量有技巧画面质量直接影响着led显示屏的观看效果,因此增强其画面质量就成了业内人士需要去了解的技术知识。
下面我们一起来学习一下增强led显示屏画质的技巧。
户外led全彩屏、led电子大屏幕、双色LED显示屏等的画面质量应从全局的亮度、画面的宽度、画面的位置校正等方面去考虑。
户外led全彩屏和led电子大屏幕等均要求大量的小型子系统,首先,我们先一起来了解下小型子系统的构成。
其包括电源、视频编码器及解器码、线路驱动器、数字信号处理器(DSP)等等,这些子系统密切协作以产生视频图像。
对观众来说,最终结果是要拥有令人惊奇的高清晰度图像质量的超大屏幕全彩色视频。
虽然观众对某个视频回放发出的欢呼声让整个体育场为之震动,但他们一点也不了解该视频系统中由led驱动器实现的诸多功能。
如果您仔细观察一下显示屏,您就会看到数以百计的单个视频面板。
再靠近一点,您会发现每个面板都包含16X16像素。
每个像素由三个LED组成:红色、绿色和蓝色。
每个LED的阳极都电气连接到一个led驱动器的输出。
最终,这些数以万计的LED驱动器会控制通过几十万个LED的正向电流来生成视频图像。
电气设计人员面临的挑战是了解使用LED驱动器控制LED电流的最佳方法。
大多数高端LED驱动器都为设计人员提供了多种控制其系统中LED电流的方法。
这些驱动器拥有一些帮助调低LED亮度的特性,例如:点校正(DC)、脉宽调制(PWM)调光和全局亮度控制(BC)等。
尽管这些特性均提供同一种基本功能即调节LED亮度,但它们的使用却不同。
理解如何正确地利用这些特性是拥有最佳品质视频的关键。
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LED显示屏驱动电路设计
摘要LED显示屏具有使用寿命长、响应速度快、可视距离远、规格品种多、数字化程度高、亮度高等特点,在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用。
它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元,组成大面积显示屏。
其显示方法有静态显示和动态扫描显示。
动态扫描显示耗用硬件资源少,但软件要不断处理,耗CPU。
静态显示虽然软件简单但硬件价格稍贵。
LED显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件。
而驱动电路设计的好坏,对LED显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。
本文介绍了点阵式电子显示屏的硬件电路设计原理与软件设计方案,采用51系列单片机芯片,得到了一个能同时显示8个汉字16×16的LED点阵式电子显示屏。
关键词:LED显示屏动态扫描AT89S52 74HC595ABSTRACTThe LED display monitor has the long of service life, quacking response speed, the far of it’s visual range , many specification variety, high of the digitized, the brightness higher characteristic. It in the information demonstrated the domain already obtained the extremely widespread application. It lattice module or picture element unit which constitutes using the light emitter, composes the big area display monitor. It’s demonstration method has the static demonstration and the dynamic scanning demonstration. The dynamic scanning demonstration consumes the hardware resources to be few, but the software must process unceasingly, and consumes CPU. Although the static state software for display is simple, the hardware price is slightly expensive. The LED display monitor mainly include the array which the light emitter diode constitutes , actuates the electric circuit ,the control system and the transmission connection and the corresponding application software. But actuates the circuit design the quality, to the LED display monitor demonstration effect, the manufacture cost and the system performance characteristic is playing the very vital role.Key words: LED display monitor Dynamic scanning AT89S52 74HC595目录第一章绪论LED显示屏是一种可直接播放电视、录像、VCD等视频信号及显示文字、图像的公众信息显示屏。
怎样设计LED大屏幕输出电路
怎样设计LED大屏幕输出电路设计一个LED大屏幕输出电路需要考虑到以下几个关键因素:LED选型,电源设计,驱动电路设计和信号输入电路设计。
下面我将逐一介绍这些内容。
第一,选型:选择适合大屏幕输出的LED模块。
根据实际需求选择像素密度适中的LED模块,确保显示效果清晰且不会产生驱动过大的问题。
第二,电源设计:为LCD大屏幕输出电路设计一个可靠的电源系统。
通常情况下,建议使用开关电源来提供稳定的直流电压,同时还可以添加直流电压稳压芯片来保证输出电压的稳定。
此外,为了保护电路和增加效率,你还可以使用过流保护和过压保护电路。
第三,驱动电路设计:LED屏幕的驱动电路是将控制信号转换为LED屏幕上的亮度和颜色的关键组成部分。
通常情况下,使用常流非隔离型驱动电路来驱动LED模块。
这种电路使用串联电阻来限制LED模块的电流,确保其工作在额定工作范围内。
在设计电路时,还可以考虑使用PWM调制来控制输入信号的亮度和颜色。
第四,信号输入电路设计:为了实现从电脑或其他信号源到LED屏幕的信号传输,需要设计一个合适的信号输入电路。
通常情况下,你可以使用VGA、HDMI或DP等标准接口来连接信号源和LED屏幕。
在设计电路时,你需要确保信号输入电路能够正确解析并驱动LED屏幕上的像素。
在设计LED大屏幕输出电路时,还需要考虑以下注意事项:1.电路布局和排线:为了避免电磁干扰和信号损耗,需要合理布局电路和线路,尽量减少线路长度。
2.温度控制:为了确保电路的长期稳定运行,需要考虑使用散热器或电风扇等措施来控制电路的温度。
3.操作和控制:为了方便操作和控制大屏幕输出,在设计电路时可以考虑加入控制面板或网络控制模块。
总结:以上是设计一个LED大屏幕输出电路的基本步骤和注意事项。
在设计电路时,建议参考相关的技术资料和规范,并确保电路的可靠性和稳定性。
利用驱动芯片快速响应实现高画质的LED显示屏(精)
利用驅動芯片快速響應的優勢實現高畫質的 LED 顯示屏參考文獻:[1] 李熹霖現代顯示 1006-6268(200401-0022-05 談 LED 大屏的刷新頻率和換幀頻率[2] 王麗莉、董金明 LED 全彩屏脈衝打散顯示方案 2006關鍵字:LED 顯示屏、快速響應 LED 驅動芯片、提高灰階、提高刷新頻率Abstract:Full-color LED video display screen has become popular in recent years. This article illustrated how to improve LED display’ s quality by ENE’s SnapDriveTMDriver IC. Especially in “Refresh Rate” and ”Grayscale -Level” . SnapDriveTM driver IC also can reduce “ output current waveform distortion” and “ LED heatdissipa tion” . Although SnapDriveTM Driver IC enables faster refresh rate and higher grayscale level, actually the LED display are working in a higher speed system. We will show the PCB design consideration in this article in the also.作者簡介 :鄭文盛 (1975-,男 , 電子工程學士 , 現任迅杰科技 (ENE TECHNOLOGY INC. 產品經理 , 目前負責公司的 LED 驅動芯片的產品規劃 . E-mail:前言現今 LED 顯示屏運用越來越廣,凡舉金融證券、體育、交通訊息、廣告傳遞等都可以看到它的足跡,也因為最近幾年 LED 成本下降及亮度的提升再加上 LED 顯示屏更具有耗電少、壽命長、視角大及響應速度快等優勢;而且可以根據不同地點及需求訂製相對應的尺寸,在市場上快速崛起成新一代的傳播媒體寵兒,其條件更是其他大型顯示設備無法比擬的。
LED驱动芯片工作原理与电路设计
LED驱动芯片工作原理与电路设计LED(Light Emitting Diode,发光二极管)驱动芯片在许多应用中被广泛使用,例如背光源、指示灯、家用照明等。
本文将介绍LED驱动芯片的工作原理和电路设计。
一、LED驱动芯片工作原理1.电源管理:LED驱动芯片需要提供电源管理电路,以保证LED驱动电流的稳定性。
一般情况下,驱动芯片会通过直流-直流(DC-DC)转换器将输入电压调整为合适的电压。
2.电流调节:LED的亮度与电流成正比,因此,LED驱动芯片需要能够调节LED的驱动电流。
一般情况下,驱动芯片会通过反馈电路,实时监测LED电流,以实现恒定电流输出。
3. PWM调光:LED灯的亮度调节通常使用PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)技术。
驱动芯片需要提供PWM调光功能,通过改变PWM信号的占空比来改变LED的亮度。
二、LED驱动电路设计1.高效率:LED电源的工作效率应尽可能高,以减少能量损耗。
一般情况下,驱动电路采用开关电源设计,可以提高工作效率。
2.稳定性:驱动电路需要具备稳定的驱动电流输出能力,以确保LED 的稳定亮度。
电流反馈和电流保护功能是确保电流稳定性的关键。
3.电流精度:驱动电路应具备高精度的电流输出能力,以满足不同LED的驱动需求。
通常情况下,驱动电路具备可调节电流输出功能。
4.PWM调光:驱动电路需要提供PWM调光功能,以满足亮度调节的需求。
PWM调光电路应具备高精度、低失真的亮度调节能力。
5.过温保护:驱动电路应具备过温保护功能,以防止过热损坏。
过温保护电路可以监测电路温度,当温度超过设定阈值时,即可触发过温保护措施。
以上是LED驱动芯片的工作原理和电路设计的主要内容。
通过合理设计电源管理、电流调节、PWM调光、过温保护等功能模块,可以实现高效、稳定、精确的LED驱动,满足不同应用场景的需求。
led电子显示屏设计方案
LED电子显示屏设计方案1. 引言在现代社会中,LED(Light Emitting Diode)电子显示屏以其高亮度、低功耗和长寿命等优势,在各个领域得到广泛应用。
本文将对LED电子显示屏的设计方案进行详细介绍,包括硬件设计和软件开发等方面。
2. 硬件设计2.1 元件选择在设计LED电子显示屏时,需要选择合适的元件以实现所需的功能。
以下是常用的元件选择:•LED芯片:选择具有高亮度和广视角特性的LED芯片,以确保显示效果明亮和清晰。
•控制器:选择适用于LED屏幕的专用控制器,以实现数据传输和显示控制等功能。
•驱动电路:选择合适的驱动电路,将控制器的信号转换为适合LED 芯片的电流和电压。
•连接器和线缆:选择可靠的连接器和线缆,以确保电子显示屏的稳定连接和易于维护。
2.2 电路设计LED电子显示屏的电路设计需要考虑以下几个方面:•电源电路:设计合适的电源电路,为LED芯片和控制器提供稳定的电源电压。
•驱动电路:设计驱动电路,确保LED芯片能够正常工作且亮度均匀。
•信号传输:选择合适的信号传输方式,如串行或并行传输,以及相应的电路设计。
•保护电路:设计过流、过压和过温等保护电路,以确保LED电子显示屏的安全运行。
•接口设计:考虑与外部设备的接口设计,以实现与其他系统的通信和数据传输。
3. 软件开发3.1 控制软件LED电子显示屏的控制软件通常需要具备以下功能:•图像处理:对输入的图像进行处理,包括亮度调整、色彩校正等。
•数据传输:将处理后的图像数据传输到控制器,以实现LED电子显示屏的显示。
•显示控制:控制LED电子显示屏的显示效果,如亮度、色彩、刷新率等。
•字体和字符显示:支持不同字体和字符的显示,以满足不同场景的需求。
•动画效果:支持动画效果的播放,如渐变、闪烁、滚动等。
3.2 远程控制为了方便管理和控制LED电子显示屏,通常需要设计远程控制功能,实现以下功能:•远程监控:通过网络监控LED电子显示屏的状态、工作时间等信息。
显示驱动芯片设计中的画质提升技术
显示驱动芯片设计中的画质提升技术
在显示驱动芯片设计中,画质提升技术起着至关重要的作用。
画质的好坏直接
关系到显示效果的清晰度和细腻度,影响用户的视觉体验。
因此,显示驱动芯片设计中的画质提升技术是一个不容忽视的关键点。
要实现画质的提升,首先需要考虑到显示芯片本身的性能。
显示芯片的分辨率、色彩深度、刷新率等参数直接决定了最终的显示效果。
因此,在设计显示驱动芯片时,需要充分考虑这些因素,并通过技术手段来提升画质表现。
一种常见的画质提升技术是通过调整信号的处理方式。
例如,可以采用更先进
的色彩处理算法,提高色彩还原的准确度和细腻度,使得显示效果更加真实自然;同时,还可以优化锐化和去噪处理算法,提升画面的清晰度和层次感。
另外,对于液晶显示技术而言,背光源的控制也是一个重要的因素。
通过精确
的背光源控制算法,可以实现局部区域的调光效果,提高对比度,增强画面的层次感和立体感;同时,还可以减少光晕和残影现象,改善显示效果。
除了在硬件方面进行优化,软件方面的画质提升技术也是非常重要的。
通过优
化显示驱动芯片的驱动程序,可以提高数据传输的效率和稳定性,减少延迟和失真,从而提升画质表现。
综上所述,显示驱动芯片设计中的画质提升技术涉及到多个方面的因素,包括
硬件设计、信号处理、背光源控制以及驱动程序优化等。
只有在这些方面都得到充分考虑和优化的情况下,才能实现高质量的画面显示效果,提升用户的视觉体验。
在未来的显示技术发展中,画质提升技术将继续扮演着重要的角色,不断推动显示效果的进步和提升。
提升LED驱动芯片视觉刷新率的逻辑电路设计
i n c r e a s e d 3 2 t i me s ; a n d i t c a n a l s o m a k e u p s h o r t c o mi n g o f t h e S - P WM( S c r a m b l e d — P WM) w h e n a t l o w ra g y - s c a l e
C a d e n c e软件 下进 行设 计仿真 , 并在开发板 上进 行了验证设计 的可行性 。
关键词: L E D显示 屏 ; 逻辑 电路 ; P WM; 刷新率
中 图分类 号 : T N 4 3 2
黎 官华 , 王 卫 东
( 桂林 电子科 技大学信息与通信学院 , 广西 桂林 5 4 1 0 0 4 )
摘 要 : 为了提升 L E D显示屏的画面质量, 设计了能提高 L E D显示屏视觉刷新率的逻辑电路。该电路将一个显示周期分为
3 2段 , 每一段包含有 1 2 8 个 灰度时钟周期 , 占空 比由 1 2位灰度数据控制 。逻 辑电路产 生的 P WM 和传统 的 P WM 相 比能提高 视觉刷新率 , 最高能将视觉刷新率提高至 3 2倍 ; 能 弥补 S - P WM( S c r a mb l e d - P WM) 在 灰度数据 低时 视觉刷 新率低 的不 足。在
L / Gu a n h u a, WANG We i d o n g
( S c h o o l o fI n f o r ma t i o n a n d C o mm u n i c a t on i E n g i n e e r i n g, G u i l i n U n i v e r s i t y o fE l e c t r o n c i T e c h n o l o g y , G u i l i n G u a n g x i 5 4 1 0 0 4, C h i n a )
高刷新率LED驱动芯片中PWM控制电路的设计
Abstract:For the shortcomings in refresh rate of the traditional LED display,a PW M control circuit to improve the
refresh rate of the LED driver iS designed.A refresh cycle average scattering iS divided into 1 28 sections. each con—
在本 文设 计 的 PWM控 制 电路 中 ,将 1个刷 新周 期 平 均 分 为 128个 显 示 段 ,每 个 显 示 段 具 有 256个 GCLK周 期 ,采 用基 于 双边 沿触 发 的计数 器 ,数 据相 当于刷 新 了 2次 ,即 32 768个 GCLK周 期 刷新 1次 , 则 总 的 显 示 周 期 刚 好 包 含 65 536(128x256x2)个 GCLK周期 ,占空 比 由 16位 灰 度数 据决 定 。灰 度数 据 的高 9位 (MSB)和计 数值 的低 9位 相 比较 ,产 生一
K ey w ords:LED driver;control circuit;PW M ;refresh rate
EEACC:4260D:1230J
doi:10.39690.issn.1005-9490.2016.01.004
高刷新 率 LED驱动芯片 中 PWM 控制 电路的设计
陈培 腾 ,王 卫 东 ,黎 官华
taining 256 gray clocks,and the duty ratio of PW M is determined by the 16 gray scale data.At the same time,by US—
一种提高带灰度LED显示屏清晰度的时序发生电路[发明专利]
专利名称:一种提高带灰度LED显示屏清晰度的时序发生电路专利类型:发明专利
发明人:李耀,黄敏,樊要玲
申请号:CN201210463354.0
申请日:20121117
公开号:CN102915705A
公开日:
20130206
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种提高带灰度LED显示屏清晰度的时序发生电路,包括有子场脉冲信号处理电路、采样脉冲信号分频电路、亮度设置电路、6BIT数据集束电路以及多选一选通电路;所述的6BIT数据集束电路通过数据无权位编码变化方法,将输入数据中的高六位数据变为一组串行输出的高低电平各自集中在一起的脉冲,所述的采样脉冲信号分频电路输出端输出唯一频率的串行移位脉冲,实现了高六位数据的等宽化、集束化。
剩余低位数据兼顾传输频率的需要不做处理。
本发明只改变了控制系统中的时序发生电路,不改变显示单元的驱动方式,不改变串行信号传输的特性,不增加系统成本的情况下,提高LED显示屏的清晰度,有较大的实际使用意义和推广价值。
申请人:华北水利水电学院
地址:450011 河南省郑州市北环路36号
国籍:CN
代理机构:郑州联科专利事务所(普通合伙)
代理人:时立新
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led驱动芯片级联电路的制作方法
led驱动芯片级联电路的制作方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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先进的LED驱动器提升全彩视频显示屏的质量
先进的LED驱动器提升全彩视频显示屏的质量前言我们在日常生活中随处可见的LED发光二极管不再是什么新鲜科技,LED在多个细分市场上的强劲的增长势头已是既定事实。
广告显示屏或数字标牌是LED应用最广泛的领域之一。
从单色显示屏到全彩显示屏,LED解决方案被广泛用于市场需求和复杂程度不同的路标指示牌、广告显示屏、户内外视频显示屏等。
本文主要论述全彩LED视频显示屏的主要技术要求,以及如何实现所需的性能。
全彩LED视频显示屏全彩LED视频显示屏是能够以数百万种颜色显示影像和动画的显示屏。
LED显示屏应用场景包括体育场、建筑外观、购物中心、电视演播室。
大型LED显示屏被用于播放广告和资讯,重播体育赛事或音乐会。
图1 是LED显示屏结构简图。
图1:LED全彩视频显示屏简图不同类型的视频信源提供的视频输入信号经过处理后被送入LED显示屏。
整个显示屏通常由若干个正方形或矩形的点阵组成,每个点阵又由若干个像素组成。
每个像素由RGB (红、绿、蓝)LED灯管组成,通过混合这些LED的灯光颜色,就可产生所需的像素信息。
LED驱动器相当于被处理后的视频数据与RGB LED发出的彩色灯光之间的接口(图像就是由这些彩色光线构成的)。
从大型LED视频显示屏的目标应用考虑,我们很容易意识到画质所扮演的重要作用。
这个概念包含几方面的内容:原始图像的信号质量以及数据处理能力是取得良好画质的前提条件。
显示屏的大小、分辨率高低、像素间距和LED选择是决定人眼感受到的画质的关键参数。
需要选择一个适合的LED驱动器,能够把处理后的图像数据转换成所需的彩色和动画效果。
鉴于本文的目的是描述LED显示屏的LED驱动器解决方案,我们将在以下的章节重点介绍上面提到三方面内容的最后一点。
LED显示屏对LED驱动器的要求在彩色和动画方面,为取得优异的画质,需要整合多种不同的功能:高帧率、高刷新率、颜色还原精度等。
不过,显示屏的质量不仅指图像本身,还指解决方案的整体质量,例如,抗干扰性和可靠性。
基于TB62726的LED显示屏驱动电路的研究
基于TB62726的LED显示屏驱动电路的研究LED显示屏是常见的一种显示装置,它广泛应用于各种场所和领域,例如户外广告牌、室内展示屏、电子显示屏等。
为了实现对LED显示器的控制,需要使用一款特殊的驱动电路,例如基于TB62726的LED显示屏驱动电路。
基于TB62726的LED显示屏驱动电路是一种十分常见的电路设计方案,这种电路通过让TB62726芯片来控制LED显示器的亮度和能耗,从而实现对LED显示器的控制。
具体来说,这种电路通过将TB62726芯片的信号输入引脚与LED显示器的驱动引脚相连,从而让芯片能够实现对LED显示器的控制。
在实际应用中,基于TB62726的LED显示屏驱动电路具有一些显著的优势。
首先,这种电路设计方案可以通过简单的硬件设计即可实现对LED显示器的控制,从而实现灵活、快速的应用;其次,TB62726芯片具有高精度的PWM输出能力,可以实现对LED显示器的精细控制,从而满足不同场合的需求;再次,基于TB62726的LED显示屏驱动电路可以实现对多个LED显示器的同时控制,从而提高工作效率和灵活性。
然而,在实际应用中,基于TB62726的LED显示屏驱动电路也面临着一些挑战和问题。
例如,由于LED显示器的数量较多,需要实现一个可扩展的驱动电路架构;同时,由于LED显示器的电流较大,需要考虑电路的散热问题。
为了克服这些问题,需要对基于TB62726的LED显示屏驱动电路进行深入的研究和优化。
这可以通过不断完善电路设计方案,优化电路操作参数和软件算法等方式来实现。
总之,基于TB62726的LED显示屏驱动电路是一种重要的电路设计方案,它可以实现对LED显示器的高效、精细控制,从而为各种场合和领域的LED显示需求提供了良好的解决方案。
在未来的研究和应用中,我们需要不断提高这种电路设计的实用性和可靠性,从而促进LED显示技术的发展和应用。
利用驱动芯片快速响应的优势实现高画质的LED显示屏
利用驱动芯片快速响应的优势实现高画质的LED显示屏例如:有一全彩户外显示屏寻址数为768,若是用法不同的频率则整体的寻址时光也会不同:工作频率为10MHz≥768×0.1ms= 76.8ms;工作频率为30MHz≥768×0.033ms = 25.6ms。
由上可见,两者的寻址时光相差3倍。
而电流流过LED的速度打算LED显示屏的刷新率。
举例解释,若一个LED显示屏寻址数皆为768、工作频率为30MHz、灰阶调节为8位、亮度调节皆为2位、每子场的间隔时光为4ms;传统驱动芯片的显示脉冲宽度为250ns,而迅杰公司SnapDrive驱动芯片的脉冲宽度为50ns,两者可以达到的刷新率有显然的差异。
A. 传统驱动芯片(脉冲宽度为250ns)权重支配为1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1,2,4,8,16,32 Tfr=25.6ms×(6+63)+5×4ms= 1786.4ms刷新率fr = 559.7HzB. SnapDrive驱动芯片(脉冲宽度为50ns)权重支配为1/512,1/256,1/128,1/64,1/32,1/16,1/8,1/4,1/2,1,2,4Tfr=25.6ms×(9+7)+8×4ms= 441.6msfr=2264.5Hz显示灰阶度提升目前市场上普通通用的传统驱动芯片其OE(芯片输出端使能脚,Chip Output Enable)响应时光约为250ns,若以上述的例子来看其最高的灰阶为8位;亦即R、G、B各有256个灰阶度。
其颜色为256×256×256 =16777216 约1千六百万色。
若想将灰阶度提高至14位亦即16384×16384×16384=4.39千亿色;两者之间的刷新频率亦会得到显然的差异。
第1页共2页。
驱动芯片提升LED显示屏画质方案介绍
驱动芯片提升LED显示屏画质方案介绍
解决方案:
将同一个时间内输出电流的脉冲平均打散
PCB 最好是4 层板以上,走线部份越短越好
VLED 与VCC 分开为不同电源
VLED 及VCC 对地端加上一个大的稳压电容
现今LED 显示屏运用越来越广,凡举金融证券、体育、交通讯息、广
告传递等都可以看到它的足迹,也因为最近几年LED 成本下降及亮度的提升
再加上LED 显示屏更具有耗电少、寿命长、视角大及响应速度快等优势。
而且可以根据不同地点及需求订制相对应的尺寸,在市场上快速崛起成新一代的传播媒体宠儿,其条件更是其他大型显示设备无法比拟的。
本文将进一步一一说明如何不变更电路设计,利用驱动芯片的快速响应优势来实现高画质的LED 显示屏。
整体速度的提升-更高的刷新频率与换帧频率
LED 是经由流过的电流来驱动的,而通过的脉冲宽度可以控制LED 的亮度及灰度,简单来说若不考虑系统端的设计,刷新频率(refreshrate)是经由寻址时间(Tacc)及流过LED 的电流速度所决定的;而换帧频率(framerate)的提高除了系统的的支持外更需要更快的寻址时间,而寻址时间与传输的频率(DCLK) 与寻址数有强烈的正相关。
例如:有一全彩户外显示屏其寻址数为768,若是使用不同的频率则整体的寻址时间也会不同工作频率为10Mhz-768X0.1us=76.8us 工作频率为
30Mhz-768X0.033us=25.6us 两者的寻址时间相差3 倍。
而电流流过LED 的速度决定LED 显示屏的刷新频率,举例说明若一。
LED驱动芯片中提升视觉刷新率的逻辑电路设计
LED驱动芯片中提升视觉刷新率的逻辑电路设计
高立民;王卫东
【期刊名称】《微型机与应用》
【年(卷),期】2013(32)5
【摘要】为了提高LED显示屏的视觉刷新率,在LED驱动芯片内部设计了控制灯导通时间的逻辑电路.利用m序列设计了一个新颖的63计数器,并在此基础上得到4种不同的计数模式.通过脉冲打散,将一个影像的导通时间分散成数个较短的导通时间,最高可将刷新率提升至64倍.在MAX+ PlusⅡ下进行的仿真实验证明了该设计的可行性.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】高立民;王卫东
【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004
【正文语种】中文
【中图分类】TN402
【相关文献】
1.高刷新率LED驱动芯片中PWM控制电路的设计 [J], 陈培腾;王卫东;黎官华
2.提升LED驱动芯片视觉刷新率的逻辑电路设计 [J], 黎官华;王卫东
3.可提高影像刷新率及低电磁干扰的高灰度LED驱动芯片 [J], 苏信华
4.AM-OLED驱动控制芯片的测试电路设计 [J], 高艳丽;郭锐
5.基于LED驱动芯片BOOST环路的电流采样电路设计 [J], 聂海; 李森
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提升屏幕影像画质 LED调光技术关键至极
提升屏幕影像画质LED调光技术关键至极视讯广告板、超大屏幕等需要电源供应、视讯编码器、译码器、线路驱动器、数字信号处理器(DSP)等大量小型子系统共同运作,才能提供视讯影像,却鲜少人洞悉显示系统中发光二极管(LED)驱动器的功能。
如果仔细观看视讯屏幕,会发现其中有数百个视讯面板,再更靠近一点,会发现各个面板有纵横各十六条画素,每个画素由三个LED所组成,分别是红色、绿色、蓝色。
各个LED的阳极都连接到LED驱动器的输出,这些成千上万的LED驱动器透过数十万个LED 控制正向电流,才产生出视讯影像。
电子设计人员的挑战在于如何使用LED驱动器有效控制LED电流,大多数高阶LED 驱动器能藉由多种方法控制系统中的电流,许多驱动器具有可调整LED亮度的功能,例如点修正(DC)、脉冲宽度调变(PWM)调光及全局亮度控制(BC)。
虽然这些功能可发挥相同的基本效用,也就是调整LED亮度,不过各自原有的用途皆不相同,只有了解如何适当使用这些功能,才能提供最佳画质的视讯。
模拟/PWM调光降低LED亮度了解LED驱动器的进阶功能之前,必须先了解两种降低LED亮度的方法,分别是模拟调光和PWM调光。
模拟调光是指改变通过LED的正向电流,若以一半的电流驱动LED,其亮度也随之减半。
虽然无法确实达到1:1的比例,LED亮度和正向电流大致呈现线性关系。
PWM调光是指藉由开启及关闭电流,以变更电流的脉冲宽度,而非振幅。
LED亮度可透过开启LED的时间百分比或负载周期加以控制。
肉眼只能感受到大约60Hz以下的频率响应,若以高于60Hz的速率开启及关闭LED,肉眼只能感受到平均的LED亮度。
大部分的显示器都采用100Hz以上的PWM调光。
对于固定PWM调光频率,负载周期减少会导致LED亮度降低。
图1显示将20毫安(mA)LED调光至25%亮度时,模拟调光及PWM调光两者的比较,这两个LED的亮度都相同。
图1 模拟调光与PWM调光点修正改变发光强度/频谱LED制造处理容差相当不易控制,对于高质量显示器而言,两个主要的LED特性是发光强度和频谱纯度。
PWM驱动芯片在LED扫描显示屏上的应用
PWM驱动芯片在LED扫描显示屏上的应用引言:LED显示屏在近十年的蓬勃发展,加上摄像器材技术的大幅提升,各家显示屏厂商无不投入大量精力于高端显示屏的研发,为满足此波创新浪潮中高灰度及高刷新率的需求,愈来愈多厂商将目光转移到PWM驱动芯片,利用PWM驱动芯片内建数字电路的特性,处理大量复杂的影像数据并转换成恒流输出以驱动LED,减轻了控制器的负荷量,并且更轻易地实现高端显示屏中对于灰度及刷新率的严格要求,同时也大幅提升了LED利用率且提高了显示屏的亮度。
但是在为数众多的扫描驱动显示屏需求中,为了实现超高画面刷新率,传统PWM驱动芯片也遭遇到相等程度的阻碍,传统PWM驱动芯片利用脉波宽度调变,在一个画面周期中,将恒流输出波形依据灰阶数据大小平均打散以提高画面刷新率的技术,在扫描驱动显示屏上也完全发挥不了预期作用,本文将深入探讨传统PWM驱动芯片在扫描屏中的种种现象。
一.灰度的产生机制灰度(彩色)的实现有两种方式,即PWM(脉宽调制)和FRC (帧率控制)。
PWM是在一次扫描时间内分成若干个时间片,如16级灰度,就分成16个时间片,如果显示5/16灰度,那么只有5/16的时间内是有驱动电压的(对同一个点而言),最后的等效电压就只有全黑的5/16了;FRC跟PWM类似,只是每个时间片变成了一帧,如显示16级灰度,那么就要用16帧,显示5/16的灰度,在16帧里只有5帧有驱动电压(对同一个点而言),最后的等效电压就只有全黑的5/16了。
一般对于4级以上的灰度,是采用PWM+FRC结合的方式。
因为灰度越高,采用PWM需要的频率就越高,如16级灰度,320行,刷新率60HZ,需要16x320x60=307200Hz。
频率越高,IC的结构越复杂,而稳定性越差,功耗也越大;而采用FRC,灰度级越多,一个周期需要的帧数越多,如16级灰度需要16帧,刷新率60Hz时每秒钟不到4个周期,这样看起来就会有闪烁,所以就得提高刷新率,这同样要提高频率,增加功耗,同时还要提高液晶的反应速度,而液晶的反应速度总是有限的,且提高速度会大大增加液晶的成本。
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利用驱动芯片快速提升LED显示屏画质电路设计
将同一个时间内输出电流的脉冲平均打散
PCB最好是4层板以上,走线部份越短越好
Vled与VCC分开为不同电源
VLED及VCC对地端加上一个大的稳压电容
现今LED显示屏运用越来越广,凡举金融证券、体育、交通讯息、广告传递等都可以看到它的足迹,也因为最近几年LED成本下降及亮度的提升再加上LED显示屏更具有耗电少、寿命长、视角大及响应速度快等优势。
而且可以根据不同地点及需求订制相对应的尺寸,在市场上快速崛起成新一代的传播媒体宠儿,其条件更是其他大型显示设备无法比拟的。
本文将进一步一一说明如何不变更电路设计,利用驱动芯片的快速响应优势来实现高画质的LED显示屏。
整体速度的提升-更高的刷新频率与换帧频率
LED是经由流过的电流来驱动的,而通过的脉冲宽度可以控制LED的亮度及灰度,简单来说若不考虑系统端的设计,刷新频率(refreshrate)是经由寻址时间(Tacc)及流过LED的电流速度所决定的;而换帧频率(framerate)的提高除了系统的的支持外更需要更快的寻址时间,而寻址时间与传输的频率(DCLK)与寻址数有强烈的正相关。
例如:有一全彩户外显示屏其寻址数为768,若是使用不同的频率则整体的寻址时间也会不同工作频率为10Mhz->768X0.1us=76.8us工作频率为30Mhz->768X0.033us=25.6us两者的寻址时间相差3倍。
而电流流过LED的速度决定LED显示屏的刷新频率,举例说明若一LED显示屏其寻址数皆为768、工作频率为30Mhz、灰阶调整为8位(bits)、亮度调整皆为2位(bits)、每子场的间隔时间为4us;传统驱动芯片其显示的脉冲宽度为250ns,而SnapDriveTM驱动芯片的脉冲宽度为50ns,两者可以达到的刷新频率有明显的差异
显示灰阶度提升目前市场上一般通用的传统驱动芯片其OE响应时间约为250ns,若以上述的例子来看其最高的灰阶为8位;亦即R,G,B各有256个灰阶度。
其色彩为256X256X256=166777216约1千六百万色。
若想将灰阶度提高至14位亦即16384X16384X16384=4.39千亿色;两者之间的刷新频率亦会得到明显的差异
以下为台湾迅杰科技推出包含SnapDriveTM技术之驱动芯片测试条件及结果,借图1及图3可以明显看出其驱动芯片在极小的OE脉冲宽度下其输出电流仍为线性输出,而传统驱动芯片则无法提供线性的输出。
测试条件:Vcc=5V,Iout=38.3mA,RL=47Ω,CL=13pF
失真率的降低针对不同的输出电流斜率的驱动芯片,利用仿真软件(HSPICE2007)我们在
失真率方面我们得到不同的结果
仿真条件:传统驱动芯片:Ton:160ns,Tof:70ns SnapDriveTM驱动芯片:Ton:15ns,Tof:15ns Vin:5V,Iout=20mA,LED等效电路RL:52Ω,CL:10pf OE脉冲宽度为:250ns
解决LED热的问题及增加LED的寿命如图5所示为50%Dutycycle的电流输出示意图,若在同一个时间内将出电流的脉冲平均打散,不但不影响输出电流及LED的亮度也可以避免LED长时间的点亮造成LED过热及寿命提早衰减的现象。
快速响应电路设计使用快速响应的驱动芯片虽然可以提高LED显示屏之灰阶度及刷新频率;不过根据电感效应的公式ΔV=L?di/dt因时间t变小;相对而言瞬间的电压变大所以容易产生突波。
笔者在此列上几个电路设计上的改善方式供读者参考:
ΔV:电压的变化量L:电路上寄生之电感di:对电流的微分dt:对时间的微分
在电路设计上有几点需要特别注意:
1.PCB最好是4层板以上,将电源及地独立一层;走线部份越短越好。
2.VLED及VCC对地端加上一个大的稳压电容,建议CP1及CP2为1000~1500uF。
3.VLED与VCC分开为不同电源。
4.可在频率输入端(Clock)加上RC电路,将其峰值降低,降低对电磁干扰的影响;建议Rt<22Ω、Ct<33pF。
扫描
屏上;建议在MOS的Gate端与74HC138之间串一个电阻,以避免VLED端的电感效应及MOS端寄生电容所产生的突波,造成74HC138烧毁;建议Rg<100Ω、Cg<47pF(电容部份可选择不加)。
结论:借由快速响应(SnapDriveTM)的驱动芯片不但可以提升整屏的灰阶显示及刷新频率、降低电流输出失真率,也由于传统驱动芯片由于电流的爬升及下降时间较长,在未达到设定电流时其非线性输出会影响LED的发光特性(波长),容易造成显示屏色彩失真的现象。
但由于传输及工作频率的提高对设计者而言除了在电路设计上要更加小心外,挑选高质量、高信赖度的驱动芯片更是不二法门。
资料整理——东莞市鸿泽洺电子有限公司。