利用驱动芯片快速响应的优势实现高画 - 电源新闻

利用驱动芯片快速响应的优势实现高画质的LED显示屏

前言
现今LED显示屏运用越来越广，凡举金融证券、体育、交通讯息、广告传递等都可以看到它的足迹，也因为最近几年LED成本下降及亮度的提升再加上LED显示屏更具有耗电少、寿命长、视角大及响应速度快等优势；而且可以根据不同地点及需求订制相对应的尺寸，在市场上快速崛起成新一代的传播媒体宠儿，其条件更是其他大型显示设备无法比拟的。本文将进一步一一说明如何不变更电路设计，利用驱动芯片的快速响应优势来实现高画质的LED显示屏。

整体速度的提升- 更高的刷新频率与换帧频率
    LED是经由流过的电流来驱动的，而通过的脉冲宽度可以控制LED的亮度及灰度，简单来说若不考虑系统端的设计，刷新频率(refresh rate)是经由寻址时间(Tacc)及流过LED的电流速度所决定的；而换帧频率(frame rate)的提高除了系统的的支持外更需要更快的寻址时间，而寻址时间与传输的频率(DCLK)与寻址数有强烈的正相关。

例如：有一全彩户外显示屏其寻址数为768，若是使用不同的频率则整体的寻址时间也会不同
      工作频率为10Mhz -> 768X0.1us = 76.8us
      工作频率为30Mhz-> 768X0.033us = 25.6us                        两者的寻址时间相差3倍

而电流流过LED 的速度决定LED显示屏的刷新频率，举例说明若一LED显示屏其寻址数皆为768、工作频率为30Mhz、灰阶调整为8位(bits)、亮度调整皆为2位(bits)、每子场的间隔时间为4us；传统驱动芯片其显示的脉冲宽度为250ns，而SnapDriveTM驱动芯片的脉冲宽度为50ns，两者可以达到的刷新频率有明显的差异

A. 传统驱动芯片(脉冲宽度为250ns)
权重安排为 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 ,1 ,2 ,4 ,8, 16,32
Tfr=25.6usx[6+63]+5x4us = 1786.4us
Fr = 559.7Hz

B. SnapDriveTM驱动芯片(脉冲宽度为50ns)
权重安排为 1/512,1/256, 1/128, 1/64, 1/32, 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 ,1 ,2 ,4
Tfr=25.6usx[9+7]+8x4us=441.6us
Fr=2264.5Hz

显示灰阶度提升
目前市场上一般通用的传统驱动芯片其OE响应时间约为250ns ，若以上述的例子来看其最高的灰阶为8位；亦即R,G,B各有256个灰阶度。其色彩为256X256X256 = 166777216 约1千六百万色。若想将灰阶度提高至14位亦即16384X16384X16384=4.39千亿色；两者之间的刷新频率亦会得到明显的差异

A. 传统驱动芯片(脉冲宽度为250ns)
权重安排为 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=25.6usx[6+4095]+5x4us = 105005.6us
Fr = 9.5 Hz

B. SnapDriveTM驱动芯片(脉冲宽度为25ns)
权重安排为 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=25.6usx[10+255]+9x4us=6820us
Fr=146.6Hz

以下为***迅杰科技推出包含SnapDriveTM技术之驱动芯片测试条件及结果，藉图1及图3可以明显看出其驱动芯片在极小的OE脉冲宽度下其输出电流仍为线性输出，而传统驱动芯片则无法提供线性的输出。

测试条件：
Vcc=5V ,Iout=38.3mA,RL=47Ω,CL=13pF

针对不同的输出电流斜率的驱动芯片，利用仿真软件(HSPICE2007)我们在失真率方面我们得到不同的结果


	1%
	49 %

表2：失真率比较表

SnapDriveTM驱动芯片：Ton:15ns, Tof:15ns

Vin :5V , Iout=20mA , LED等效电路RL:52Ω,CL:10pf

OE 脉冲宽度为：250ns

解决LED 热的问题及增加LED的寿命
如图5所示为50% Duty cycle的电流输出示意图，若在同一个时间内将出电流的脉冲平均打散，不但不影响输出电流及LED的亮度也可以避免LED长时间的点亮造成LED过热及寿命提早衰减的现象。

快速响应电路设计
使用快速响应的驱动芯片虽然可以提高LED显示屏之灰阶度及刷新频率；不过根据电感效应的公式 ΔV= L •di/dt 因时间t变小；相对而言瞬间的电压变大所以容易产生突波。笔者在此列上几个电路设计上的改善方式供读者参考：
ΔV ：电压的变化量
L：电路上寄生之电感
di：对电流的微分
dt：对时间的微分

在电路设计上有几点需要特别注意：
1. PCB最好是4层板以上，将电源及地独立一层；走线部份越短越好。
2. VLED及VCC对地端加上一个大的稳压电容，建议CP1及CP2为1000~1500uF。
3. VLED与VCC分开为不同电源。
4. 可在频率输入端(Clock)加上RC电路，将其峰值降低，降低对电磁干扰的影响；建议Rt<22Ω、Ct<33pF。

扫描屏上；建议在MOS的Gate端与74HC138之间串一个电阻，以避免VLED端的电感效应及MOS端寄生电容所产生的突波，造成74HC138烧毁；建议Rg<100Ω、Cg<47pF(电容部份可选择不加)。

结论
藉由快速响应(SnapDriveTM )的驱动芯片不但可以提升整屏的灰阶显示及刷新频率、降低电流输出失真率，也由于传统驱动芯片由于电流的爬升及下降时间较长，在未达到设定电流时其非线性输出会影响LED的发光特性(波长)，容易造成显示屏色彩失真的现象。但由于传输及工作频率的提高对设计者而言除了在电路设计上要更加小心外，挑选高质量、高信赖度的驱动芯片更是不二法门。

后纪
迅杰科技(www.ene.com.tw) 为一专业笔记本芯片及LED驱动芯片专业研发生产厂商，目前研发生产之芯片在笔记本计算机市占率超过30%。LED 驱动芯片也已获国际一流显示屏大厂采用. 挟带着笔记本计算机强大的研发、生产优势, 以及坚持可靠度的精神, 在LED显示屏行业持续拓展新的概念以及质量的提升，就如迅杰科技的理念: 提供客户”性能优、质量佳、服务快”高性价比的产品，为客户创造更高的竞争优势。

注释
   OE：芯片输出端致能脚 (Chip Output Enable)。
   SnapDriveTM ：为***迅杰科技所研发生产之快速响应之驱动芯片，引脚完全兼容TB62746等产品。

参考文献：[1] 李熹霖现代显示1006-6268(2004)01-0022-05 谈LED大屏的刷新频率和换帧频率
                    [2] 王丽莉、董金明 LED全彩屏脉冲打散显示方案 2006

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利用QFN封装解决LED 显示屏散热问题

利用QFN封装解决LED 显示屏散热问题现今大多数的LED屏幕(LED显示屏)厂商，于PCB设计时几乎都会面临到散热的问题，尤其是因为驱动芯

2009-11-17 09:22:58

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#LED显示屏 #桃花妆#硬声创作季

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Hello,World!发布于 2022-10-25 18:43:27

#LED显示屏#硬声创作季

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Hello,World!发布于 2022-10-25 18:44:04

利用驱动芯片快速提升LED显示屏画质电路设计

利用驱动芯片快速提升LED显示屏画质电路设计　　解决方案：　　• 将同一个时间内输出电流的脉冲平均打散　　• PCB

2010-04-17 16:41:31

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LED显示屏及LED驱动芯片的市场和技术分析

目录：上海思晶微电子有限公司简介 LED 显示屏的市场分析 LED 显示屏用LED驱动集成电路的市场分析 LED 显示屏的技术分析全彩LED 显示屏用LED驱动集成电路的技术分析思晶微电子有限公司恒流LED驱动产品SMT5026简介思晶微电子有限公司的恒流LED驱动IC产品

2011-01-17 10:32:22

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LED显示屏驱动芯片的种类及应用

LED显示屏主要是由发光二极管（LED）及其驱动芯片组成的显示单元拼接而成的大尺寸平面显示器。驱动芯片性能的好坏对LED显示屏的显示质量起着至关重要的作用。近年来，随着LED市场

2011-04-17 14:09:21

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#LED显示屏 #数字展厅 #显示科技 #上热门?

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jf_95600885发布于 2023-07-06 11:09:05

直径4米无边圆形屏圆饼屏圆面屏圆盘屏平面圆LED显示屏及各种定制异形创意LED显示屏

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晶锐创显JRCLED发布于 2023-08-16 19:14:10

直径4米无边圆形屏圆饼屏圆面屏圆盘屏平面圆LED显示屏及各种定制异形创意LED显示屏

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晶锐创显JRCLED发布于 2023-08-17 09:09:15

户外全彩LED广告屏LED广告显示屏【#

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联诚发发布于 2023-10-09 17:17:00

LED创意屏LED异形屏LED异形显示屏定制【联诚发】#

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联诚发发布于 2023-10-09 18:05:11

酒店会议室LED显示屏P2#酒店LED显示屏# P2LED显示屏# 会议室LED显示屏

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LED显示屏生产厂家发布于 2024-01-16 20:19:32

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LED显示屏生产厂家发布于 2024-01-16 20:24:01

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LED显示屏生产厂家发布于 2024-02-15 20:29:45

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LED显示屏生产厂家发布于 2024-03-10 19:54:00

LED显示屏芯片驱动的问题全面分析

LED显示屏主要是由发光二极管（LED）及其驱动芯片组成的显示单元拼接而成的大尺寸平面显示器。驱动芯片性能的好坏对LED显示屏的显示质量起着至关重要的作用。LED显示屏芯片驱动存在功耗和发热、成本、画面品质三大问题。

2018-01-09 11:00:46

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利用驱动芯片实现高画质的LED显示屏

显示屏更具有耗电少、寿命长、视角大及响应速度快等优势；而且可以根据不同地点及需求订制相对应的尺寸，在市场上快速崛起成新一代的传播媒体宠儿，其条件更是其他大型显示设备无法比拟的。本文将进一步一一说明如何不变更电路设计，利用驱动芯片的快速

2018-12-25 12:57:02

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LED显示屏驱动芯片的应用

关键词：LED , 驱动芯片 , 显示屏 1 引言 LED显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高度重视，采用计算机控制，将光、电融为一体的大屏幕智能显示屏已经应用到很多领域。LED显示屏的像素点采用

2019-02-09 22:42:02

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如何进行高性能的LED显示屏设计

LED显示屏主要比拼的不仅是厚度，还包括更为经济、节能的电力消耗，更为出色的画质。诸多方面的技术性能优势是LED显示屏薄型化、高功率市场快速增长的核心原因。近期通普推出的同类产品中，厚度都在1cm左右，这样的厚度是传统LED显示屏无法比拟的。

2020-03-09 14:54:28

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LED显示屏驱动IC技术可以干什么

LED显示屏专用驱动芯片是指按照LED发光特性而设计专门用于LED显示屏的驱动芯片。

2020-03-20 08:39:35

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共阴LED显示屏供电技术是什么_有什么优势

常规共阳LED显示屏经过多年的发展，已经形成了稳定的产业链，带动了LED显示屏的普及，然而也存在着屏体温度过高和功耗过大的缺点。在共阴LED显示屏供电技术出现之后，引起了LED显示屏市场的高度关注。该供电方式可以实现最高节能75％，那么共阴LED显示屏供电技术是什么？该技术有何优势？

2020-05-09 11:03:00

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