LED矩阵驱动器拓扑结构的要点有哪些？

2020-10-21 13:39:31 945

0 关于LED矩阵驱动器拓扑结构，从大于一定的距离处观看，LED矩阵显示为均匀的明亮区域；只有靠近仔细查看才可以看到单独的LED灯。本文带各位秒懂LED矩阵驱动器拓扑结构的精华要点！如今，这种眼睛/大脑行为使生产各种显示装置成为现实，从为移动应用带来有趣照明效果的小型4×4 LED矩阵，到用于面板显示的100×100 LED矩阵；以及，工业机器中的状态信息显示、大型高清晰度视频墙中使用的1920×1080 LED矩阵，还有娱乐场、音乐会或体育场馆屋顶上的应用等。虽然这些应用似乎完全不同，但他们有一个共同点：每一个LED需要单独放置并根据需要点亮。对于绝大多数面板（除了非常小的面板），这就提出了一个设计上的难题。在一个4×4的面板中，直接放置16个LED灯仍是可以实现的。然而，即使是一个中等规模的分辨率为256的点阵显示屏，使用256个通道是行不通的。因此，我们必须寻找不同的寻址方法。传统的方法是通过在点阵中行和列来定义LED坐标。在一个256LED点阵的例子中，这通常被组织成16×16的标准形式（见图1）。为了布置给定的LED，例如［01，A］，列A需要被连接到VLED（LED电源电压），而行01需要被连接到地（需要一个串联电阻以限制电流）。而在LED驱动芯片的配置中，列A可能直接连到VLED，而行01连接到一个电流阱。该方法可以减去限流电阻。在每个控制引脚上连接16个LED的缺点在于，无法同时显示一个完整的帧（256个点）。例如，如果LED灯［01，B］和［02，A］同时点亮，LED［02，B］会自动产生压差，与平行的其他两个灯一起点亮，即使它被设定为熄灭状态。为了克服该问题，可以使用时分复用。以50Hz或更高的刷新速率，人类大脑的视觉处理功能会产生一个无闪烁的连续帧。因此我们可以让LED矩阵段顺次启动，同时保证其他部分处于三态。段刷新率为帧刷新率乘以段数量。这被证明是一种用于LED多路复用的完美且有效的技术，但它仍然需要一个具有高引脚数的驱动IC和大到足以容纳32个通道导线的印刷电路板。在一般情况下，集成电路和印刷电路板面积越大，材料和生产成本也越高。显示器制造商对矩阵显示驱动器具有较少引脚数量的需求导致“Charlieplexing”算法的实施，该方法是查理？艾伦在1995年提出的一个架构，他曾作为一名工程师在模拟IC制造商Maxim任职。该想法是连接每个LED的阴极和阳极到相同的通道（见图2）。公式3显示了n经变换后的表达形式。所需的通道数量n和所需的LED数量m之间的关系可以表达为：（3）图3:charlieplexed矩阵的平行路径。事实上，每一个单个LED都与多个串行双LED灯平行。这意味着，在矩阵中的LED必须具有相似的正向电压：如果LED ［02，A］和平行路径上的LED之间的正向电压误差接近两倍，那么在平行路径上的LED可能会被无意中点亮。在实践中，一个管理良好的显示器生产过程可以确保LED匹配达到远远小于两倍的正向电压误差。第二个由Charlieplexing带来的问题无法轻易避免。当LED因短路或开路发生故障时，该问题就会产生。图4a显示了短路的结果。让我们假定LED［01，B］短路，LED［03，B］应该被开启。02通道被配置为电流源，从电源为行02提供电流。通道03被配置为一个开关，连接行03至地。由于［01，B］的短路，列A和行01无意中被拉高（以红色显示）。因此，列A中的每个LED在阳极都存在正压。由于行03被拉低从而点亮［03，B］，行03中的每个LED在阴极都接地（以蓝色显示）。因此，由于短路的原因，LED［03，A］两端电压与LED［03，B］完全一样，也同样被点亮了。 0 一文秒懂LED矩阵驱动器拓扑结构的精华要点.pdf 226.2 KB , 下载次数: 0
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