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LED工艺技术介绍-LED显示屏驱动芯片

加入时间:2013-8-30 录入:admin

 LED显现屏作为一项高科技商品引起了大家的高度重视,选用计算机操控,将光、电融为一体的大屏幕智能显现屏现已运用到许多范畴。LED显现屏的像素点选用

LED发光二极管,将许多发光二极管以点阵方法摆放起来,构成LED阵列,进而构成LED屏幕。经过不一样的LED驱动方法,可得到不一样作用的图画。因而驱动芯片的好坏,对LED显现屏的显现质量起着重要的作用。
    LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。通用芯片通常用于LED显现屏的低端商品,如户内的单、双色屏等。最常用的通用芯片是74HC595,具有8位锁存、串一同移位寄存器和三态输出功用。每路最大可输出35 mA的电流(不是恒流)。通常IC厂家都可出产此类芯片。
    因为LED是电流特性器材,即在饱满导通的前提下,其亮度跟着电流巨细的改动而改动,不是跟着其两头电压的改动而改动。因而,专用芯片的一个最大特色是供给恒流源。恒流源可确保LED的安稳驱动,消除LED的闪耀表象。下面将要点介绍LED显现屏的专用驱动芯片。
专用芯片的主要参数和开展现状专用芯片具有输出电流大、恒流等根本特色,对比适用于需要大电流、画质高的场合,如野外全彩屏、室内全彩屏等。专用芯片的要害功用参数有最大输出电流、恒流源输出路数、电流输出差错(bit to bit,chip to chip)和数据移位时钟等。
最大输出电流 
  当前干流的恒流源芯片最大输出电流多界说为单路最大输出电流,通常90 mA左右。电流安稳是专用芯片的根本特性,也是得到高画质的根底。而每个通道同时输出安稳电流的最大值(即最大安稳输出电流)对显现屏更有意义,因为在白平衡状况下,需要每一路都一同输出恒流电流。通常最大恒流输出电流小于答应的最大输出电流。
    恒流源输出路数有8位(8路恒源)和16位(16路恒源)两种标准,如今16位源占干流,其主要优势在于减少了芯片尺度,便于LED驱动板(PCB)布线,特别是关于点间隔较小的LED驱动板更有利。
    电流输出差错分为两种,一种是位间电流差错,即同一个芯片每路输出之间的差错;另一种是片间电流差错,即不一样芯片之间输出电流的差错。电流输出误差是个很要害的参数,对显现屏的均匀性影响很大。差错越大,显现屏的均匀性越差,很难使屏体到达白平衡。当前干流恒流源芯片的位间电流差错(bit to bit)通常在+60%以内,(chip to chip)片间电流差错在±15%以内。
数据移位时钟
    数据移位时钟决议了显现数据的传输速度,是影响显现屏的更新速率的要害目标。作为大尺度显现器材,显现刷新率应该在85 Hz以上,才干确保安稳的画面(无扫描闪耀感)。较高的数据移位时钟是显现屏获取高刷新率画面的根底。当前干流恒流源驱动芯片移位时钟频率通常都在15 MHz以上。
    在LED上游外延片、芯片出产上,美国、日本、欧盟仍具有很大的技能优势,而中国台湾地区则已变成全球重要的LED出产基地。尽管中国在LED外延片、芯片的出产技能上间隔国际先进水平还有较大距离,国内芯片、外延片的出产还会集在中低端商品,可是国内无穷的运用需要,给LED下流厂商带来无穷的开展机会。
尽管各种芯片的解决计划都是用于驱动LED显现屏,但因为各种芯片所具有的功用不一样,故驱动计划的特性也各有不一样。下面介绍当前在中国占干流位置的16位恒流LED显现屏驱动芯片,并从运用的视点对它们进行剖析对比。
    TLC5941芯片是TI(德州仪器)公司最新推出的,具有点校对、高灰度等级(PWM操控)等特色。 TLC5941一切内部数据寄存器,灰度寄存器,点校对寄存器和错误状况信息都经过串行接口存取,最大串行时钟频率30 MHz,片间电流差错通常在±6%以内,位间电流差错通常在±4%以内,每通道最大输出电流80 mA。
    TLC5941的每个通道可用PWM方法依据内部灰度寄存器的值进行4 096级灰度操控,该寄存器是12位的,每个通道LED的驱动电路由6位点校对寄存器的值进行64级操控,且驱动电流的最大值可经过片外电阻设定。64级电流操控供给了LED点灰度校对的才干,4 096级灰度调整则确保了即便在较低的灰度等级下,点阵中的每个点也有多达256级的灰度表明,然后红绿蓝全彩屏可有16M色的颜色表达才干,这两点关于高质量的五颜六色大屏幕显现是分外重要的。相关于传统的五颜六色大屏幕现体系,会集发作PWM进行灰度操控,可编程逻辑芯片(或高速CPU)只需要处置缓存办理、灰度和点校对数据的输出,描绘复杂度下降,且因为PWM的灰度操控与数据串行移出无关,可很方便地取得较高帧频,取得极好的动态显现作用。
   为了保证五颜六色大屏幕的牢靠运转,TLC5941供给了每一路LED开路(LOD)和过温检测(TSD) 的才干,内置集电极开路输出电路,用于犯错时报警。16个通道中无哪个通道有过错发作,内置集电极开路输出电路的输出管脚就会被拉到低电平,经过查询芯片的内部状况信息,就可晓得哪一路呈现毛病,体系中一切TLC5941置集电极开路输出电路的输出管脚可接到一同,经过上拉电阻接到高电平,经过监控这个信号,体系可在运转过程中进行自我确诊。TLC5941适用于作业环境比恶劣一同对显现作用需要很高以及对安全功用需要很高的场合,比方高速公路的 LED信息指示牌,大型的露天LED电视等。
MBI5028驱动芯片
    MBI5028是台湾MBI(聚积科技)公司推出的一款有可编程电流增益功用的LED屏驱动芯片。它内置串并移位寄存器和输出锁存器,且选用PrecisionDrive技能以得到更优秀的电气特性。MBl5028的最大串行时钟频率为25 MHz,片间电流差错通常在±6%以内,位间电流差错通常在±3%以内,最大输出电流为90 mA。
   MBI5028内建电流增益操控逻辑单元,可编程电流增益功用选用Share-IO技能,无须添加额定的管脚,只需在对应的管脚输入一特定的序列信号,就可进入MBI5028的特别功用形式--电流调整形式。在该形式下,可经过体系微操控器,向电流增益操控逻辑单元写入不一样电流增益的数据,锁存这些数据,并经过内建仿同享的转换器,有用操控电流的输出。因为作业环境的改动和LED屏老化,LED屏亮度将会下降,如以一个固定顺向电流,LED 屏的亮度差错就会较小。
经过可编程的电流增益功用和PrecisionDrive技能,可调整电流差错,抵偿 LED屏的亮度,一同取得对比高质量的图画。运用PrecisionDrive技能并内建数字与模仿同享的转换器,在一样精确度下,经过改动数字码的方法,然后取得相对的输出电流,进而前进LED屏的成像质量。
    当前的技能可认为LED显现屏供给256个电流等级,使其到达1 200%的总动态规模,供给256个输出电流等级。在电气特性和芯片封装方面,MBI5026兼容性比较好,运用者不必更改以前为同类型芯片描绘的PCB 板,就可取得具有Share-IO技能的电流增益技能,能大大地下降晋级本钱。MBI5026适用于作业环境条件并不严苛,但需要高质量成像的LED屏驱动计划上,比方室内的大型LED显现屏等中低端屏幕。一同MBI5028还适用于老驱动芯片的晋级。
ST2221C驱动芯片
    ST2221C是中国台湾SITI(点晶科技)公司推出的一款LED屏驱动芯片。它内置串并移位寄存器单元、输出锁存器单元和电流输出操控单元,电气特性较为优秀。ST2221C的最大串行时钟频率为25 MHz,片间电流差错通常在±10%以内,位间电流差错通常在±6%以内,最大输出电流为120 mA。能一同驱动16路LED。它适用于一些低端屏的驱动,比方室内信息屏等低端LED显现屏。
   因为输出电流较大,LED显现屏芯片的功耗和发热疑问一直是阻扰驱动芯片开展的榜首要素。在将来能够呈现的手持式LED显现屏的驱动方法上,这个疑问将会
变得尤为杰出。跟着LED器材制作工艺水平的前进和驱动电流的减小,疑问会逐渐得到解决。运用本钱疑问
    一块干流16位稳态电流LED显现屏驱动芯片只能驱动16路的LED器材。一块分辨力为1 024×768的LED显现屏就必须运用多块驱动芯片才干取得预期作用,这样就使得资料本钱对比高。若是选用驱动芯片本身选用扫描方法,那么一块干流的驱动芯片就能一次驱动多路LED器材,将会使运用本钱下降许多。
 
 
 
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