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恩施LED全彩显示屏驱动IC的功能和作用

2022-08-24 阅读 3200

LED全彩显示屏的工作中,驱动IC的作用是接收符合协议的显示数据(来自接收卡或视频处理器等信息源),内部产生PWM和电流时间变化,输出与亮度和灰度刷新相关的PWM电流点亮LED。由驱动ic、逻辑IC和MOS开关组成的外围IC共同作用于LED显示屏的显示功能,决定其显示效果。

LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。

所谓通用芯片,其芯片本身并不是专门为led设计的,而是一些具有LED显示屏部分逻辑功能的逻辑芯片(如串行2并行移位寄存器)。

专用芯片是指根据LED的发光特性,专门为LED显示屏设计的驱动芯片。LED是一种电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流的变化而变化,而不是通过调节其两端的电压来变化。因此,专用芯片的一个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,这是LED显示器显示高质量画面的前提。一些专用芯片根据不同行业的要求增加了一些特殊功能,比如LED误差检测、电流增益控制、电流校正等。

1.驱动集成电路的发展

90年代LED显示屏主要应用于单双色,采用恒压驱动IC。1997年,国内出现了一款LED显示屏专用驱动控制芯片9701,从16个灰度级跨越到8192个灰度级,实现了视频所见即所得。随后,根据LED的发光特性,恒流驱动成为全彩LED显示驱动,集成度更高的16路驱动取代了8路驱动。90年代末,日本东芝、美国Allegro、Ti相继推出16路LED恒流驱动芯片,21世纪初,中国台湾企业的驱动芯片也开始量产使用。如今,为了解决小间距LED显示屏的PCB布线问题,一些驱动IC厂商推出了高集成度的48路LED恒流驱动芯片。

2.驱动集成电路性能指标

在LED显示屏的性能指标中,刷新率、灰度、图像表现力是重要的指标之一。这就要求LED显示屏驱动IC通道具有高电流一致性、高通信接口速度和恒流响应速度。以前刷新率、灰度、利用率是一种权衡关系。要保证其中一两个指标能更好,就要适当牺牲剩下的两个指标。正因如此,很多LED显示屏在实际应用中很难两全其美,要么是因为刷新不够,用高速摄像设备拍摄时容易出现黑线,要么是因为灰度不够,色彩亮度不一致。随着驱动IC厂商技术的进步,“三高”问题有了突破,已经能够解决这些问题。

在LED全彩显示屏的应用中,为了长时间保证用户眼睛的舒适性,低亮度和高灰分成为了检验驱动IC性能的一个特别重要的标准。

3.驱动IC的发展趋势

节能: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性能的重要标准。IC驱动器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电源降低到3.8V以下;二是通过优化IC算法和设计,降低驱动IC的工作电压和电流。目前已有厂商推出0.2V低转折电压的恒流驱动IC,可提高LED利用率15%以上。使用比常规产品低16%的电源电压降低发热量,LED显示屏能效大幅提升。

集成度:随着LED显示屏像素间距的迅速减小,单位面积上要安装的封装器件数量呈几何倍数增长,大大增加了模块驱动面上的元器件密度。以小间距的P1.9 LED为例,一个160*90,15扫的模块需要180个恒流驱动IC,45个排管,2个138。这么多的器件,PCB的可用布线空间变得异常拥挤,增加了电路设计的难度。同时,如此拥挤的元件排列方式容易造成焊接不良等问题,也降低了模块的可靠性。随着驱动芯片功耗的降低、PCB布线面积的增大以及应用的需求,驱动芯片必须走高集成度的技术路线。