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LED显示屏电路基础知识讲解


G
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C
H3 6
B
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LED41 LED42 LED43 LED44 LED45
4 5
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LED51
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LED52
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LED54
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6
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LED55
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R
3
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R
3
B
5
G
2
900
N5
5.1428
288*288
3136
二、灯驱合一板组成
灯驱合一板由LED灯、PCB板、驱动控制电路、连接器等组成。
1、LED
种类
LED灯
贴片LED
插件LED
封装分类
0808
1010 1515 1818 1921 2121(2020) 2727 3030 3528 3535 5050 346 546
LED显示屏电路基础知识讲解
讲解人:戴奇华 部 门:中试测试部 日 期:2016-06-13
讲解内容
一、命名 二、灯驱合一板组成 三、LED灯驱动原理 四、白平衡计算 五、成像原理 六、LED显示屏电路问题
一、命名
1、LED
LED是发光二极管的简称,是Light Emitting Diode 的英文缩写。是一种半导体二极管,可以把电能 转化成光能。发光二极管是由一个PN结组成,具有单向导电性。一个阳极一个阴极。
STM32F030C8T6 74HC123、CD4067
WINBOND W25X40 4M
二、灯驱合一板组成
灯驱合一板由LED灯、PCB板、驱动控制电路、连接器等组成。
4、其他电子物料
电 阻:R 单位:Ω(欧姆) 作用:限制电流 电 容:C 单位:F(法拉) 作用:隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换等 电 感:L 单位:H(亨利) 作用:把电能转化为磁能而存储起来 二极管:D 特点:单向导电 分类:检波二极管、整流二极管、稳压二极管、变容二极管、 开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。
图1 如上图列上有一颗灯击穿,例如 D4,就相当于此段通路列上其它灯,如 D8,D12,D16 上的电流会经过这颗 击穿的灯 D4 和电阻 R1 到地形成通路,造成整列高亮。在 LED 灯质量不能保证的情况下,这将是对 LED 屏致命的 打击。 似乎我们看到这两种现象是矛盾关系,此消彼长。然而我们有没有一种办法然让这两种现象同时消除呢?答案 是肯定的。 首先我们肯定是不能在行线上加电阻,我们得寻找一种元器件,能在行线关断以后快速泄放掉行线残余电量, 重新恢复关断状态。 基于上述的考虑:我们使用了一款叫 4051 的 IC 器件,具体使用如下图 2:
产品
点间距
灯珠型号
模组尺寸 像素点
扫描
X5
5.208333 FM-Z2727RGBA-SH 250*281.25 48×54
1/6
五、成像原理
1
2
3
基础5*7点阵字显示原理:LED灯珠排列 LED11
4
R
3
5
D H1 6
G
2
B
1
LED12
4
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3
5
G
2
6
B
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LED13
4
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3
5
G
2
6
B
1
LED14
4
R
1
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3
4
五、成像原理
基础5*7点阵字显示原理:显示效果
111
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1
111
六、LED显示屏电路问题
1、PCB设计问题
布线不均匀:低灰暗行、色块、亮暗线
EMC:电磁兼容,包含电磁干扰(EMI)和电磁抗扰度(EMS)
2、LED显示屏
LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动,具有如下优点:1、 耗电低;2、使用寿命长;3、成本低;4、亮度高;5、视角大;6、可视距离远;7、规格品种多。 关键参数:像素点间距
产品 点间距(mm) 模组尺寸(mm) 单板灯珠数量
X10
10.6666
320*320
厂家分类
CREE
日亚 国星 晶台 安普光 信达 亿光 欧司朗 木林森 宏齐
二、灯驱合一板组成
灯驱合一板由LED灯、PCB板、驱动控制电路、连接器等组成。
2、PCB
名称 PCB板
板层分类 二层板 四层板 六层板 八层板
3、IC
功能
厂家
恒流IC
行电压控制IC
Buffer(缓冲)
译码IC
存储IC
单片机
消影延时IC
聚积 MBI5166、MBI5153
明阳 MY9168、MY9269
材质分类 FR-1:纸基覆铜板 FR-4:双面玻纤板 CEM-1:单面玻纤复合板 CEM-3:双面半玻纤复合板
日月成 SUM2017、SUM2032
茂达 得倍 APM4953 D4973
NXP、TI、ST、PHILIPS
74HC245 74HC138、74HC154
1
2
Q0 Q15
3 排阻 4
5
6
Q1 Q14 Q2 Q13
7
8
Q3 Q12
1
2
Q4 Q11
3 排阻 4
5
6
Q5 Q10 Q6 Q9
7
8
Q7 Q8
PR2
MBI5166
R1out
OE in
GR1
UG1
G1i n CL Kin LATi n
SER EXT CL K SO LAT EN Q0 Q15 Q1 Q14 Q2 Q13 Q3 Q12 Q4 Q11 Q5 Q10 Q6 Q9 Q7 Q8
5+
G -2
6+
B -1
LED14
4+
R -3
5+
G -2
6+
B -1
LED24
4+
R -3
5+
G -2
6+
B -1
LED15
4+
R -3
5+
G -2
6+
B -1
LED25
4+
R -3
5+
G -2
6+
B -1
UR1
PR1
R1i n CL Kin LATi n
SER EXT CL K SO LAT EN
白色总亮度/m²=(R亮度+G亮度+B亮度)*(像素点/m²)*亮度有效率/几扫
有校正时,80%为色度校正余量;有透光面罩时,87%位面罩透过率; 白色总亮度/m²=(R亮度+G亮度+B亮度)*(像素点/m²)*亮度有效率*80%*87%/几扫
白色总亮度中,R亮度/G亮度/B亮度分别为3/6/1.
2、实例计算
首先,我们介绍下扫描屏鬼影的产生。扫描分为行扫和列扫,我们这里主要介绍行扫产生的鬼影。系统在不同 的时间,分别驱动扫描行线。在驱动下一行时,上一行出现暗亮的现象我们称之为“鬼影”。原因在于:上一行线 关断的时候,电路中残留的电量无处释放,只通过 LED 发光的形式释放,形成鬼影。鬼影现象,在小点间距 LED 显 示屏中表现尤为突出。 如何消除鬼影?既然我们知道鬼影的产生的原因,那么我们就有办法的消去它。既然是电通过 LED 灯释放,那么我 们在行线上接一个对地的电阻对行线放电,这样不就搞定了吗?对,这样能很好的去掉鬼影的问题,但随之而来的 另一个现象就出现了:毛毛虫现象。先解释下什么叫毛毛虫现象,就是在扫描屏中如果其中一颗灯击穿,在这颗灯 所在列的其它灯始终处于高亮显示状态。这又是什么原因造成的呢?我们从下面的图 1 中进行分析:
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