利用驱动芯片快速提升LED显示屏画质电路设计

　　R差模电感器26; 将同一个时间内输出电流的脉冲平均打散

　　• PCB最好是4层板以上，走线部份越短越好

　　• VLED与VCC分开为不同电源

　　• VLED及VCC对地端加上一个大的稳压电容

　　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，简单来说若差模电感不考虑系统端的设计，刷新频率(refreshrate)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(framerate)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

　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




以下为台湾迅杰科技推出包含SnapDriveTM技术之驱动芯片测试条件及结果，借图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



失真率的降低 　针对不同的输出电流斜率的驱动芯片，利用仿真软件(H模压电感器SPICE2007)我们在失真率方面我们得到不同的结果


仿真条件：传统驱动芯片：Ton:160ns,Tof:70ns 　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：功率电感250ns


　
解决LED热的问题及增加LED的寿命如图5所示为50%Dutycycle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。

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