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                          LED掃描顯示屏拖尾解決方案
                          編輯:遜之 [ 2011-10-28 8:54:45 ] 文章來源:LED大屏網

                          1、概述
                            隨著LED的亮度不斷提高以及尺寸越來越小,更多的led顯示屏進入室內將是一種趨勢。然而,由于LED亮度及像素密度的提高給LED屏的控制及驅動也帶來新的更高的要求。就一般室內屏而言,現在通用的控制方法均采用行列分控模式,即通常所說的掃描模式,其應用原理圖見圖1。

                            

                          圖1


                            圖1是一個1/4掃的led顯示屏原理圖。其工作原理是在1幀圖像內每行電源V1-V4按控制要求各開啟1/4的時間。這樣做的優點是可以更有效地利用LED的顯示特性以及降低硬件成本。其缺點就是在1幀圖像內,每行LED只能顯示1/4的時間。如:幀頻為50Hz時,每行的顯示時間為Tm=1000/(50×4)=5ms.若采用更高的幀頻或掃描級數進一步增加,那顯示時間將會更短,如50Hz幀頻,1/16掃描時,Tm=1.25ms.隨著Tm 的變短,行電源波形的上升、下降沿的品質對系統的正常運行就將是至關重要的。

                           
                            

                          圖2

                          圖3


                            2、問題分析
                            前面已經講述了掃描顯示屏的工作原理,圖2是1/4掃描行電源的理想波形圖。然而在實際應用中其波形與理想的相差甚遠。圖3是采用 4953作為行電源開關控制的波形圖。由于4953天然的缺陷,將其作為行電源的控制開關,其下降沿Tf將大于100μs.若忽略行電源上升沿時間(實際上,上升沿的時間很短可以忽略),不難看出,在1幀圖像內,前一行與后一行會有約100μs的重疊時間。為便于分析計算,我們可以將重疊時間Tn近似為下降沿時間Tf .即:Tn=Tf .


                            如此,應該顯示第二行時前一行仍然會在Tn一段時間內以第二行的控制方式發光,在我們的視覺里就會看到前一行在微亮。亮度的大小與兩行重疊時間與顯示時間的比例成正比,即與Tn/Tm成正比。這里我們定義Tn/Tm為重疊比,還以50Hz幀頻為例,Tn/Tm=0.1/(1000/(4×50))=2%.看來2%的重疊比還不是很大。但隨著幀頻的提高或掃描級數的提高其重疊比Tn/Tm將會大大增加。


                            下面我們不妨把幀頻提高到250Hz再看一看,此時行電源開關控制波形圖如圖4.很顯然,此時的重疊比達到Tn/Tm=0.1/(1000/(4×250))=10%。在如此高的重疊比下,拖尾現象將會十分明顯。

                           

                          3、解決方案
                            以上我們分析了掃描顯示屏的拖尾原理,所以,要解決該問題必須從源頭做起,必須減小重疊比。然而,由于4953天然缺陷,行電源的下降沿無論如何是無法靠4953自身來降低的。一種方法就是要外加吸收電路,這種外吸收的方法其效果與所投入的成本密切相關,要想取得好的效果,就要外加比較復雜的線路,這樣做不僅增加了整機成本還給系統布線帶來很多不便和困擾。


                            得倍電子針對以上問題開發了一款行電源控制專用電路D4963,該電路內部增加了吸收電路,使得在不需要任何外部吸收線路的情況下將其下降沿減小到100ns。應用線路與波形見圖5、圖6。

                           

                           


                            很顯然,采用D4963 比現有的4953 下降沿減小了近千倍,應用方式與現有的4953基本一致,不許外加任何元件。這就使得掃描顯示屏的設計更加靈活,在不犧牲幀頻的前提下掃描級數還可以大幅增加,這將大大節省整機成本。我們以1/32掃描為例,若幀頻設在250Hz時,僅重疊比Tn/Tm單項參數來看,Tn/Tm=0.0001/(1000/(32×250))=0.08%。毫無疑問,這種情形下LED掃描顯示屏拖尾這個瓶頸問題將得到根本的改觀。

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