解決LED掃描顯示屏拖尾的一種有效方案

　　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。

　　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。

　　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(zhuān)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。

　　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。

　　需要指出的是，隨著幀頻的進(jìn)一步升高以及掃描級(jí)別的進(jìn)一步增加，還會(huì)有其它新的問(wèn)題需要綜合解決，本文僅就解決掃描顯示屏的供電重疊問(wèn)題所造成的拖尾現(xiàn)象作了敘述，其它問(wèn)題將另文分析。

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