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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(lái)源:LED大屏網(wǎng)

1、概述
  隨著LED的亮度不斷提高以及尺寸越來(lái)越小,更多的led顯示屏進(jìn)入室內(nèi)將是一種趨勢(shì)。然而,由于LED亮度及像素密度的提高給LED屏的控制及驅(qū)動(dòng)也帶來(lái)新的更高的要求。就一般室內(nèi)屏而言,現(xiàn)在通用的控制方法均采用行列分控模式,即通常所說(shuō)的掃描模式,其應(yīng)用原理圖見(jiàn)圖1。

  

圖1


  圖1是一個(gè)1/4掃的led顯示屏原理圖。其工作原理是在1幀圖像內(nèi)每行電源V1-V4按控制要求各開(kāi)啟1/4的時(shí)間。這樣做的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)就是在1幀圖像內(nèi),每行LED只能顯示1/4的時(shí)間。如:幀頻為50Hz時(shí),每行的顯示時(shí)間為T(mén)m=1000/(50×4)=5ms.若采用更高的幀頻或掃描級(jí)數(shù)進(jìn)一步增加,那顯示時(shí)間將會(huì)更短,如50Hz幀頻,1/16掃描時(shí),Tm=1.25ms.隨著Tm 的變短,行電源波形的上升、下降沿的品質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行就將是至關(guān)重要的。

 
  

圖2

圖3


  2、問(wèn)題分析
  前面已經(jīng)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(shí)際應(yīng)用中其波形與理想的相差甚遠(yuǎn)。圖3是采用 4953作為行電源開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān),其下降沿Tf將大于100μs.若忽略行電源上升沿時(shí)間(實(shí)際上,上升沿的時(shí)間很短可以忽略),不難看出,在1幀圖像內(nèi),前一行與后一行會(huì)有約100μs的重疊時(shí)間。為便于分析計(jì)算,我們可以將重疊時(shí)間Tn近似為下降沿時(shí)間Tf .即:Tn=Tf .


  如此,應(yīng)該顯示第二行時(shí)前一行仍然會(huì)在Tn一段時(shí)間內(nèi)以第二行的控制方式發(fā)光,在我們的視覺(jué)里就會(huì)看到前一行在微亮。亮度的大小與兩行重疊時(shí)間與顯示時(shí)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(lái)2%的重疊比還不是很大。但隨著幀頻的提高或掃描級(jí)數(shù)的提高其重疊比Tn/Tm將會(huì)大大增加。


  下面我們不妨把幀頻提高到250Hz再看一看,此時(shí)行電源開(kāi)關(guān)控制波形圖如圖4.很顯然,此時(shí)的重疊比達(dá)到Tn/Tm=0.1/(1000/(4×250))=10%。在如此高的重疊比下,拖尾現(xiàn)象將會(huì)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(wèn)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?zé)o論如何是無(wú)法靠4953自身來(lái)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(guān),要想取得好的效果,就要外加比較復(fù)雜的線路,這樣做不僅增加了整機(jī)成本還給系統(tǒng)布線帶來(lái)很多不便和困擾。


  得倍電子針對(duì)以上問(wèn)題開(kāi)發(fā)了一款行電源控制專用電路D4963,該電路內(nèi)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(yīng)用線路與波形見(jiàn)圖5、圖6。

 

 


  很顯然,采用D4963 比現(xiàn)有的4953 下降沿減小了近千倍,應(yīng)用方式與現(xiàn)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(shè)計(jì)更加靈活,在不犧牲幀頻的前提下掃描級(jí)數(shù)還可以大幅增加,這將大大節(jié)省整機(jī)成本。我們以1/32掃描為例,若幀頻設(shè)在250Hz時(shí),僅重疊比Tn/Tm單項(xiàng)參數(shù)來(lái)看,Tn/Tm=0.0001/(1000/(32×250))=0.08%。毫無(wú)疑問(wèn),這種情形下LED掃描顯示屏拖尾這個(gè)瓶頸問(wèn)題將得到根本的改觀。

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