關鍵詞： LED屏幕

上接LED屏幕設計及發展趨勢（2）

作者：LED-文子

（一）1/8掃描單雙色屏幕參考設計

1/8掃描設計主要是設計應用在不需要太高灰階等級的單雙色屏幕，比如多用于數字圖形顯示，車站、碼頭、銀行匯率牌，條形字符屏幕。1/8掃描相對于靜態顯示CYT62726使用量減少了8倍，降低設計成本是采用掃描設計方式的主要原因。

1/8掃描設計數據、時鐘、鎖存、使能傳送方式是和靜態設計是一樣的，為了提高刷新率，傳送數據量會增加數倍。顯示灰階度降低可以降低數據傳送量，這能是采用掃描方式設計的原因之一。

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，B0-B7會按次序選通一次，在單位時間1S鐘內B0-B7分別占用（1/8）S時間。

每當B0-B7被選通，其中被選通點亮的LED數據被移位到該像素，并鎖存和使能（執行顯示）。

CYT62726的16個端口驅動其中B0-B7選通線中共8顆LED，相對應8個單一顏色像素點，IC驅動電流是8顆LED電流的總和。

74HC138選通訊號驅動PMOS打開和關閉B0-B7選通線，PMOS驅動能力與選通線B0-B7連接LED數量有關系，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掃描設計中，CYT62726是多片級聯方式，CLK、LE、OE是并行傳送結構，在數據傳遞中需要增加74HC245來提高驅動能力，一般建議3-6片CYT62726設置1片74HC245，原理圖限于篇幅后面被省略，CYT62726級聯數量還可以向后級延伸設計。SD數據是串行傳遞方式，有足夠的驅動能力，現有的屏幕設計多是經過74HC245，也可以不經過74HC245，這樣可以減少SD數據延時時間。

因1/8掃描總的驅動電流較大，在5V電源設計情況下，紅色LED正向電壓較低，需要增加電阻分擔CYT62726功耗。若同時串接2顆紅色LED就不需要設置電阻。藍、綠色也不需要增加電阻。其它設計方式請注意功耗問題，因實際情況而定。

2011-5-20 14:33:49 上傳

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編號

 

型號

 

名稱

 

參數

 

數量

 

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

 

發光二極管

  -
 

-

 

-

 

護欄燈參考設計

護欄管燈是戶外輪廓裝飾燈具的一種。數據傳送格式與靜態屏幕一樣，不同的地方是輸出驅動多顆LED。

LED護欄管燈大多采用12-15V電源電源供電，每個端口驅動3顆LED，每米護欄燈采用3片CYT62726，也可以設計1/3或2/3米段。

VCC供電采用電阻降壓，穩壓二極管穩壓獲得，也可以采用其它方式設計，比如78M05三端穩壓器。

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，當然也可以選擇其它型號的三極管，三極管的選擇不會太嚴格，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穩壓在2.4V左右，如果線路可以提供穩定的供電電壓，這里也可以電阻分壓獲取，當電源電壓在12-48V不確定時候，或者不能保證電壓穩定的時候，建議采用穩壓二極管鉗位。穩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減去結電壓，落在CYT62726上面大約在1.0-1.5V之間。CYT62726驅動接口輸出電流增加時會拉低電平，進而打開三極管，反之CYT62726輸出關閉，三極管也關閉，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

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式中：n是實際LED數量；Vf是LED正向電壓；1.5是正常的IC維持工作電壓；Vcc是實際設計產品電壓；Ic是輸出驅動電流值，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。當電源電壓高出17V很多時，建議在VCC端增加一個穩壓管。

2011-5-20 14:33:50 上傳

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編號

 

型號

 

名稱

 

參數

 

數量

 

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

 

穩壓二極管

  ZY-5.1   5.5V   DO-213AA
 

4

 

 

9

 

D5-D20

 

穩壓二極管

  IN4617UR  2.4V   DO-213AA
 

16

 

-

 

10

 

R、G、B

 

發光二極管

  -
 

-

 

-

 

屏幕驅動芯片耐壓是很重要的，一般屏幕雖說供電只有5V，可是顯示內容變化劇烈，因此而產生的電壓峰峰值（Vp-p）遠比我們想象的要高。開關電源

本身就有峰值電壓，與選擇電源有很大的關系，但是客戶允許的售價限制我們的電源選擇水平，這里告訴大家開關電源是其中因數之一。對減小紋波，屏幕PCB布線也非常關鍵，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。

受上述因數影響，電壓峰峰值（Vp-p）計算是復雜的，從應用角度實測，靜

態屏幕通常大約在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速度提高有密切關系，傳輸速率提升，提高LED開關速度，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設計屏幕，后來發現耐壓只有9V（5V低壓工藝）設計的74HC595會因此損壞，分析認為是電壓峰峰值所致，在屏幕的發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計16通道IC，采用了耐壓9V的設計，在部分屏幕使用沒有問題（多是靜態屏幕），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設計差異），問題源于此。

2011-5-20 14:33:50 上傳

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近年來部分公司設計出網格裝的屏幕，這種長距離細線徑供電方式，電壓峰峰值（Vp-p）尤為突出，部分波峰電壓高達15V以上，致使多款屏幕驅動芯片在網格屏幕上，顯露出耐壓不足情況。16通道恒流驅動器還會用到屏幕以外的LED裝飾領域，比如護欄管等，設計供電電壓在12V以上，這些設計電壓峰峰值（Vp-p）也會高達15V左右，甚至更高。因此驅動芯片輸出端口耐壓是非常重要的參數。