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上接LED屏幕設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢(shì)（2） 作者：LED-文子 （一）1/8掃描單雙色屏幕參考設(shè)計(jì) 1/8掃描設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)應(yīng)用在不需要太高灰階等級(jí)的單雙色屏幕，比如多用于數(shù)字圖形顯示，車(chē)站、碼頭、銀行匯率牌，條形字符屏幕。1/8掃描相對(duì)于靜態(tài)顯示CYT62726使用量減少了8倍，降低設(shè)計(jì)成本是采用掃描設(shè)計(jì)方式的主要原因。 1/8掃描設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、鎖存、使能傳送方式是和靜態(tài)設(shè)計(jì)是一樣的，為了提高刷新率，傳送數(shù)據(jù)量會(huì)增加數(shù)倍。顯示灰階度降低可以降低數(shù)據(jù)傳送量，這能是采用掃描方式設(shè)計(jì)的原因之一。 1/8掃描需要增加A0-A2掃描選通線，A0-A2譯碼訊號(hào)是控制器送出的，在1/8掃描要增加74HC138譯碼，74HV138是3/8譯碼器，在每幀單位時(shí)間內(nèi)，B0-B7會(huì)按次序選通一次，在單位時(shí)間1S鐘內(nèi)B0-B7分別占用（1/8）S時(shí)間。 每當(dāng)B0-B7被選通，其中被選通點(diǎn)亮的LED數(shù)據(jù)被移位到該像素，并鎖存和使能（執(zhí)行顯示）。 CYT62726的16個(gè)端口驅(qū)動(dòng)其中B0-B7選通線中共8顆LED，相對(duì)應(yīng)8個(gè)單一顏色像素點(diǎn)，IC驅(qū)動(dòng)電流是8顆LED電流的總和。 74HC138選通訊號(hào)驅(qū)動(dòng)PMOS打開(kāi)和關(guān)閉B0-B7選通線，PMOS驅(qū)動(dòng)能力與選通線B0-B7連接LED數(shù)量有關(guān)系，是整個(gè)選通線上LED電流總和，通常選擇4953，但是要注意實(shí)際驅(qū)動(dòng)能力。原理圖限于篇幅后面被省略，B0-B7選通線還可以向后級(jí)延伸。 在1/8掃描設(shè)計(jì)中，CYT62726是多片級(jí)聯(lián)方式，CLK、LE、OE是并行傳送結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)傳遞中需要增加74HC245來(lái)提高驅(qū)動(dòng)能力，一般建議3-6片CYT62726設(shè)置1片74HC245，原理圖限于篇幅后面被省略，CYT62726級(jí)聯(lián)數(shù)量還可以向后級(jí)延伸設(shè)計(jì)。SD數(shù)據(jù)是串行傳遞方式，有足夠的驅(qū)動(dòng)能力，現(xiàn)有的屏幕設(shè)計(jì)多是經(jīng)過(guò)74HC245，也可以不經(jīng)過(guò)74HC245，這樣可以減少SD數(shù)據(jù)延時(shí)時(shí)間。 因1/8掃描總的驅(qū)動(dòng)電流較大，在5V電源設(shè)計(jì)情況下，紅色LED正向電壓較低，需要增加電阻分擔(dān)CYT62726功耗。若同時(shí)串接2顆紅色LED就不需要設(shè)置電阻。藍(lán)、綠色也不需要增加電阻。其它設(shè)計(jì)方式請(qǐng)注意功耗問(wèn)題，因?qū)嶋H情況而定。 
護(hù)欄燈參考設(shè)計(jì) 護(hù)欄管燈是戶(hù)外輪廓裝飾燈具的一種。數(shù)據(jù)傳送格式與靜態(tài)屏幕一樣，不同的地方是輸出驅(qū)動(dòng)多顆LED。 LED護(hù)欄管燈大多采用12-15V電源電源供電，每個(gè)端口驅(qū)動(dòng)3顆LED，每米護(hù)欄燈采用3片CYT62726，也可以設(shè)計(jì)1/3或2/3米段。 VCC供電采用電阻降壓，穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓獲得，也可以采用其它方式設(shè)計(jì)，比如78M05三端穩(wěn)壓器。 紅色LED正向電壓較低，落在IC上功耗較大，建議建議采用三極管鉗位。 在線路中采用MMBT3904組成電壓鉗位線路，當(dāng)然也可以選擇其它型號(hào)的三極管，三極管的選擇不會(huì)太嚴(yán)格，要求β＞100以上即可，這樣b極提供很少的電流就可以正常工作，恒流誤差也會(huì)很小。我們都知道三極管工作時(shí)，電流e≈c ，e極是b和c極電流總和，β值越大需要建立鉗位驅(qū)動(dòng)三極管的電流越小，e和c之間的電流誤差也越小。 B極采用1N4617穩(wěn)壓在2.4V左右，如果線路可以提供穩(wěn)定的供電電壓，這里也可以電阻分壓獲取，當(dāng)電源電壓在12-48V不確定時(shí)候，或者不能保證電壓穩(wěn)定的時(shí)候，建議采用穩(wěn)壓二極管鉗位。穩(wěn)壓二極管允許有一定的誤差范圍。三極管b極被限定在2.4V左右，我們知道e極電壓是b減去結(jié)電壓，落在CYT62726上面大約在1.0-1.5V之間。CYT62726驅(qū)動(dòng)接口輸出電流增加時(shí)會(huì)拉低電平，進(jìn)而打開(kāi)三極管，反之CYT62726輸出關(guān)閉，三極管也關(guān)閉，所有的高電壓都會(huì)承受在三極管上面。 在這里需要注意的是三極管，最大承受的功率不要大于自身最大耗散功率。貼片后可以增加銅箔散熱，銅箔為了更好的散熱可以將綠油層部分打開(kāi)。 最大承受功率可以按下面公式計(jì)算：
式中：n是實(shí)際LED數(shù)量；Vf是LED正向電壓；1.5是正常的IC維持工作電壓；Vcc是實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)品電壓；Ic是輸出驅(qū)動(dòng)電流值，Pcm值就是我們需要計(jì)算的作為選擇三極管的最大耗散功率。當(dāng)電源電壓高出17V很多時(shí)，建議在VCC端增加一個(gè)穩(wěn)壓管。
屏幕驅(qū)動(dòng)芯片耐壓是很重要的，一般屏幕雖說(shuō)供電只有5V，可是顯示內(nèi)容變化劇烈，因此而產(chǎn)生的電壓峰峰值（Vp-p）遠(yuǎn)比我們想象的要高。開(kāi)關(guān)電源 本身就有峰值電壓，與選擇電源有很大的關(guān)系，但是客戶(hù)允許的售價(jià)限制我們的電源選擇水平，這里告訴大家開(kāi)關(guān)電源是其中因數(shù)之一。對(duì)減小紋波，屏幕PCB布線也非常關(guān)鍵，這是個(gè)很赫手的問(wèn)題，需要有專(zhuān)門(mén)的PCB 工程師。屏幕電源分布供電情況，也是重要的因數(shù)。 受上述因數(shù)影響，電壓峰峰值（Vp-p）計(jì)算是復(fù)雜的，從應(yīng)用角度實(shí)測(cè)，靜 態(tài)屏幕通常大約在7-9V之間。掃描屏幕大概在10-13V之間，掃描屏幕電壓峰峰值升高和掃描屏幕開(kāi)關(guān)速度提高有密切關(guān)系，傳輸速率提升，提高LED開(kāi)關(guān)速度，同時(shí)也提升電壓波動(dòng)變化率，電壓峰峰值也會(huì)提高。 前面講過(guò)最開(kāi)始是采用74HC595設(shè)計(jì)屏幕，后來(lái)發(fā)現(xiàn)耐壓只有9V（5V低壓工藝）設(shè)計(jì)的74HC595會(huì)因此損壞，分析認(rèn)為是電壓峰峰值所致，在屏幕的發(fā)展過(guò)程中不斷的提高輸出端口的耐壓，徹底的解決了這個(gè)問(wèn)題。這些年有部門(mén)公司設(shè)計(jì)16通道IC，采用了耐壓9V的設(shè)計(jì)，在部分屏幕使用沒(méi)有問(wèn)題（多是靜態(tài)屏幕），可是有些公司的LED屏幕上使用損壞率很高（大多是掃描屏幕或PCB設(shè)計(jì)差異），問(wèn)題源于此。
近年來(lái)部分公司設(shè)計(jì)出網(wǎng)格裝的屏幕，這種長(zhǎng)距離細(xì)線徑供電方式，電壓峰峰值（Vp-p）尤為突出，部分波峰電壓高達(dá)15V以上，致使多款屏幕驅(qū)動(dòng)芯片在網(wǎng)格屏幕上，顯露出耐壓不足情況。16通道恒流驅(qū)動(dòng)器還會(huì)用到屏幕以外的LED裝飾領(lǐng)域，比如護(hù)欄管等，設(shè)計(jì)供電電壓在12V以上，這些設(shè)計(jì)電壓峰峰值（Vp-p）也會(huì)高達(dá)15V左右，甚至更高。因此驅(qū)動(dòng)芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數(shù)。 |
