關(guān)鍵詞: LED屏幕
上接LED屏幕設(shè)計及發(fā)展趨勢(2)
2011-5-20 14:33:49 上傳
作者:LED-文子
(一)1/8掃描單雙色屏幕參考設(shè)計
1/8掃描設(shè)計主要是設(shè)計應(yīng)用在不需要太高灰階等級的單雙色屏幕,比如多用于數(shù)字圖形顯示,車站、碼頭、銀行匯率牌,條形字符屏幕。1/8掃描相對于靜態(tài)顯示CYT62726使用量減少了8倍,降低設(shè)計成本是采用掃描設(shè)計方式的主要原因。
1/8掃描設(shè)計數(shù)據(jù)、時鐘、鎖存、使能傳送方式是和靜態(tài)設(shè)計是一樣的,為了提高刷新率,傳送數(shù)據(jù)量會增加數(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,在每幀單位時間內(nèi),B0-B7會按次序選通一次,在單位時間1S鐘內(nèi)B0-B7分別占用(1/8)S時間。
每當(dāng)B0-B7被選通,其中被選通點亮的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個端口驅(qū)動其中B0-B7選通線中共8顆LED,相對應(yīng)8個單一顏色像素點,IC驅(qū)動電流是8顆LED電流的總和。
74HC138選通訊號驅(qū)動PMOS打開和關(guān)閉B0-B7選通線,PMOS驅(qū)動能力與選通線B0-B7連接LED數(shù)量有關(guān)系,是整個選通線上LED電流總和,通常選擇4953,但是要注意實際驅(qū)動能力。原理圖限于篇幅后面被省略,B0-B7選通線還可以向后級延伸。
在1/8掃描設(shè)計中,CYT62726是多片級聯(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來提高驅(qū)動能力,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級聯(lián)數(shù)量還可以向后級延伸設(shè)計。SD數(shù)據(jù)是串行傳遞方式,有足夠的驅(qū)動能力,現(xiàn)有的屏幕設(shè)計多是經(jīng)過74HC245,也可以不經(jīng)過74HC245,這樣可以減少SD數(shù)據(jù)延時時間。
因1/8掃描總的驅(qū)動電流較大,在5V電源設(shè)計情況下,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)計方式請注意功耗問題,因?qū)嶋H情況而定。
編號
型號
名稱
參數(shù)
數(shù)量
品牌/備注
1
U3
集成電路
CYT62726B-SSOP24-1mm
1
CYT
2
U1
集成電路
74HC245
1
3
U2
集成電路
74HC138
1
4
C1
電解電容
1000uF
25V
±20%+80%
1
5
C2,C3,C4
陶瓷電容
0.1uF
25V
±10%
X7R
0805
4
6
R1,R2,R19
電阻
10Ω
±1%
1/8W
MF
0805
4
7
R20
電阻
- Ω
±1%
1/8W
MF
0805
3
8
R3-R18
電阻
100Ω
±1%
1/8W
MF
0805
16
9
Q1-Q4
P-MOS
CYT4953
SOP8
4
10
R、G、B
發(fā)光二極管
-
-
-
護(hù)欄燈參考設(shè)計
護(hù)欄管燈是戶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)動多顆LED。
LED護(hù)欄管燈大多采用12-15V電源電源供電,每個端口驅(qū)動3顆LED,每米護(hù)欄燈采用3片CYT62726,也可以設(shè)計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,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的三極管,三極管的選擇不會太嚴(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,恒流誤差也會很小。我們都知道三極管工作時,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不確定時候,或者不能保證電壓穩(wěn)定的時候,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)動接口輸出電流增加時會拉低電平,進(jìn)而打開三極管,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。
最大承受功率可以按下面公式計算:
2011-5-20 14:38:04 上傳
下載附件 (17.63 KB)式中:n是實際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是實際設(shè)計產(chǎn)品電壓;Ic是輸出驅(qū)動電流值,Pcm值就是我們需要計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,建議在VCC端增加一個穩(wěn)壓管。
2011-5-20 14:33:50 上傳
下載附件 (57.65 KB)編號
型號
名稱
參數(shù)
數(shù)量
品牌/備注
1
U2,U3,U4
集成電路
CYT62726B-SSOP24-1mm
3
CYT
2
U1
集成電路
74HC245D
1
NXP
3
C1
電解電容
1000uF 25V ±20%+80%
1
4
C2,C3,C4
陶瓷電容
0.1uF
25V
±10%
X7R
0805
3
國巨
5
R1,R3,R5,R7
電阻
10Ω ±1%
1/8W MF
0805
4
國巨
6
R2,R4,R6
電阻
- Ω ±1%
1/8W MF
0805
3
國巨
7
Q1-Q16
三極管
MMBT3904 SOT23
16
ST
8
D1-D4
穩(wěn)壓二極管
ZY-5.1 5.5V DO-213AA
4
9
D5-D20
穩(wěn)壓二極管
IN4617UR 2.4V DO-213AA
16
-
10
R、G、B
發(fā)光二極管
-
-
-
屏幕驅(qū)動芯片耐壓是很重要的,一般屏幕雖說供電只有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,但是客戶允許的售價限制我們的電源選擇水平,這里告訴大家開關(guān)電源是其中因數(shù)之一。對減小紋波,屏幕PCB布線也非常關(guān)鍵,這是個很赫手的問題,需要有專門的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)計算是復(fù)雜的,從應(yīng)用角度實測,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關(guān)速度提高有密切關(guān)系,傳輸速率提升,提高LED開關(guān)速度,同時也提升電壓波動變化率,電壓峰峰值也會提高。
前面講過最開始是采用74HC595設(shè)計屏幕,后來發(fā)現(xiàn)耐壓只有9V(5V低壓工藝)設(shè)計的74HC595會因此損壞,分析認(rèn)為是電壓峰峰值所致,在屏幕的發(fā)展過程中不斷的提高輸出端口的耐壓,徹底的解決了這個問題。這些年有部門公司設(shè)計16通道IC,采用了耐壓9V的設(shè)計,在部分屏幕使用沒有問題(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)計差異),問題源于此。
2011-5-20 14:33:50 上傳
下載附件 (21.38 KB)近年來部分公司設(shè)計出網(wǎng)格裝的屏幕,這種長距離細(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)動器還會用到屏幕以外的LED裝飾領(lǐng)域,比如護(hù)欄管等,設(shè)計供電電壓在12V以上,這些設(shè)計電壓峰峰值(Vp-p)也會高達(dá)15V左右,甚至更高。因此驅(qū)動芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數(shù)。
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