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整體速度的提升-更高的刷新率與換幀率 LED是經(jīng)由流過的電流來驅(qū)動的，而通過的脈沖寬度可以控制LED的亮度及灰度，簡單來說若不考慮系統(tǒng)端的設(shè)計，刷新率是經(jīng)由尋址時間 (Tacc)及流過LED的電流速度所決定的;而換幀率的提高除了系統(tǒng)的支持外更需要更快的尋址時間，而尋址時間與傳輸?shù)念l率(DCLK)與尋址數(shù)有強烈的正相關(guān)。 
例如：有一全彩戶外顯示屏尋址數(shù)為768，若是使用不同的頻率則整體的尋址時間也會不同： 工作頻率為10MHz≥768×0.1ms= 76.8ms; 工作頻率為30MHz≥768×0.033ms = 25.6ms。 由上可見，兩者的尋址時間相差3倍。 而電流流過LED的速度決定LED顯示屏的刷新率。舉例說明，若一個LED顯示屏尋址數(shù)皆為768、工作頻率為30MHz、灰階調(diào)整為8位、亮度調(diào)整皆為2位、每子場的間隔時間為4ms;傳統(tǒng)驅(qū)動芯片的顯示脈沖寬度為250ns，而迅杰公司SnapDrive驅(qū)動芯片的脈沖寬度為50ns，兩者可以達(dá)到的刷新率有明顯的差異。 A. 傳統(tǒng)驅(qū)動芯片(脈沖寬度為250ns) 權(quán)重安排為1/64，1/32，1/16，1/8，1/4，1/2，1，2，4，8，16，32 Tfr=25.6ms×(6+63)+5×4ms= 1786.4ms 刷新率fr = 559.7Hz B. SnapDrive驅(qū)動芯片(脈沖寬度為50ns) 權(quán)重安排為1/512，1/256，1/128，1/64，1/32，1/16，1/8，1/4，1/2，1，2，4 Tfr=25.6ms×(9+7)+8×4ms= 441.6ms fr=2264.5Hz 顯示灰階度提升 目前市場上一般通用的傳統(tǒng)驅(qū)動芯片其OE(芯片輸出端使能腳，Chip Output Enable)響應(yīng)時間約為250ns，若以上述的例子來看其最高的灰階為8位;亦即R、G、B各有256個灰階度。其色彩為256×256×256 =16777216 約1千六百萬色。若想將灰階度提高至14位亦即16384×16384×16384=4.39千億色;兩者之間的刷新頻率亦會得到明顯的差異。 A. 傳統(tǒng)驅(qū)動芯片(脈沖寬度為250ns) 權(quán)重安排為1/64，1/32，1/16，1/8，1/4，1/2，1，2，4，8，16，32，64，128，256，512，1024，2048 Tfr=25.6ms×[6+4095]+5×4ms = 105005.6ms fr = 9.5 Hz B. SnapDrive驅(qū)動芯片(脈沖寬度為25ns) 權(quán)重安排為 1/1024，1/512，1/256，1/128，1/64，1/32，1/16，1/8，1/4，1/2，1，2，4，8，16，32，64，128 Tfr=25.6ms×[10+255]+9×4ms =6820ms fr =146.6Hz 從臺灣迅杰科技推出包含SnapDrive技術(shù)之驅(qū)動芯片測試條件及結(jié)果可見，驅(qū)動芯片在極小的OE脈沖寬度下其輸出電流仍為線性輸出，而傳統(tǒng)驅(qū)動芯片則無法提供線性的輸出。 測試條件： Vcc=5V，Iout=38.3mA，RL=47Ω，CL=13pF
失真率的降低 針對不同的輸出電流斜率的驅(qū)動芯片，利用仿真軟件(HSPICE2007)，可在失真率方面得到不同的結(jié)果，如表2所示。
仿真條件：傳統(tǒng)驅(qū)動芯片：Ton:160ns，Tof:70ns SnapDrive驅(qū)動芯片：Ton:15ns，Tof:15ns Vin: 5V，Iout=20mA，LED等效電路RL:52Ω，CL:10pf OE 脈沖寬度為：250ns 解決LED 熱的問題及增加LED的壽命 如圖3所示為50%占空比的電流輸出示意圖，若在同一個時間內(nèi)將出電流的脈沖平均打散，不但不影響輸出電流及LED的亮度也可以避免LED長時間的點亮造成LED過熱及壽命提早衰減的現(xiàn)象。
快速響應(yīng)電路設(shè)計 使用快速響應(yīng)的驅(qū)動芯片雖然可以提高LED顯示屏之灰階度及刷新頻率;不過根據(jù)電感效應(yīng)的公式DV=L·di/dt，因時間t變小;相對而言瞬間的電壓變大所以容易產(chǎn)生突波。筆者在此列上幾個電路設(shè)計上的改善方式供讀者參考： DV：電壓的變化量; L：電路上寄生之電感; di：對電流的微分; dt：對時間的微分。 在電路設(shè)計上有幾點需要特別注意： 1. PCB(印制電路板)最好是4層板以上，將電源及地獨立一層;走線部分越短越好; 2. VLED及VCC對地端加上一個大的穩(wěn)壓電容，建議CP1及CP2為1000~1500mF; 3. VLED與VCC分開為不同電源; 4. 可在頻率輸入端加上RC電路，將其峰值降低，降低對電磁干擾的影響;建議Rt<22Ω、Ct<33pF。
掃描屏上;建議在MOS的柵極與74HC138之間串一個電阻，以避免VLED端的電感效應(yīng)及MOS端寄生電容所產(chǎn)生的突波，造成74HC138燒毀;建議Rg<100Ω、Cg<47pF(電容部分可選擇不加)。
結(jié)論 憑借快速響應(yīng)驅(qū)動芯片SnapDrive，不但可以提升整屏的灰階顯示及刷新頻率、降低電流輸出失真率，也由于傳統(tǒng)驅(qū)動芯片電流的爬升及下降時間較長，在未達(dá)到設(shè)定電流時其非線性輸出會影響LED的發(fā)光特性(波長)，容易造成顯示屏色彩失真的現(xiàn)象。但由于傳輸及工作頻率的提高對設(shè)計者而言除了在電路設(shè)計上要更加小心外，挑選高質(zhì)量、高信賴度的驅(qū)動芯片更是不二法門。 參考文獻(xiàn)： [1]李熹霖.談LED大屏的刷新頻率和換幀頻率.現(xiàn)代顯示,2004(01) [2]王麗莉,董金明.LED全彩屏脈沖打散顯示方案.電子測量技術(shù)(J),2006,29(4) [3]王瑩. LED:讓世界光彩奪目.電子產(chǎn)品世界,2009,16(4):24-26 [4]楊軍平,吳欣慧,秦長海,等.電子產(chǎn)品世界,2009,16(6):40-43 [5]王瑩. LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況.電子產(chǎn)品世界,2009,16(10):11-13 作者：鄭文盛 臺灣迅杰科技產(chǎn)品經(jīng)理 時間：2009-12-10 來源:電子產(chǎn)品世界 |
