LED驱动芯片的工作原理是这样的

2021-04-21 14:38

  这是一个临时链接,只用于预览,并且会很快失效。封闭。

  浅析LED显示屏的驱动芯片。

  昨天发布了大宝LED显示屏技术大全。

  恒电流驱动芯片是LED显示屏的重要组成部分,其选择直接影响显示效果。现有常用的驱动芯片按照结构可以分为通用芯片、双缓存、PWM三大类。这些类型的IC的具体工作原理是什么?还有什么不同之处?那篇文章是一针见血的。

  首先介绍一些概念:

  ②刷新:指的是图像在一秒钟内出现的次数,具体到单个指示灯一秒钟内熄灭的次数。照片刷新高度很高,但是一次刷新同时也是一个珠子开关,珠子开关的次数会影响它的寿命。因此,刷新足够了,但不是越高越好。

  第二帧频率:指的是在一秒钟内出现了多少副图像,由于人眼的视觉停留特性,画面在一秒钟内变化超过24HZ,因此不会有停顿,我们目前使用的60HZ帧频率。

  ③灰阶:指屏幕的亮度等级,从黑色到最亮可以被分割。例如显示器亮度为16384cd/m2,灰阶为14bit(214即16384级)。该软件将16384亮度分为16384级,每级亮度为1cd/㎡。较高的灰阶使每个级别对应的亮度降低,显示效果更佳。

  本文以MBI5024,ICND2038S,MBI5153为代表,分别介绍了通用型,双缓存型,PWM三种驱动芯片的具体工作原理及其区别。

  I:通用芯片(MBI5024)

  正如图表所示,16位数据信号SDI在时钟的作用下由低到高依次被送至16位位移缓存器(串入);16位数据存储完毕后,自动同时进入16位输出信号栓锁器;通过锁存信号LE控制,同时输出到16位驱动器;最后通过OE控制其输出(并出)。

  普通晶片的灰度值是通过均匀地显示一帧的脉冲信号来控制灯珠点亮时间。例如下面的图是一幅均分为16分的显示信号脉冲波形图,灰度级越高,对应的灯珠点就越长。

  与原理框图相结合,可以建立时钟与刷新的关系。clk=芯片通道的数目*扫描的数目*刷新频率*一组数据芯片的数目*换帧频率(芯片通道的数目*扫描的数目*一组数据芯片的数目,即一组数据带点的数目)。

  2:双缓存(ICND2038S)

  它的方框图中的寄存器reg2要比普通芯片多,它的基本工作原理与普通芯片基本相同。区别在于,当通用芯片显示一个较高的数据时,数据显示时间可能会比数据传输时间长得多,在数据显示的多余时间内无法传输数据;当显示一个较低的数据时,数据显示时间可能会比数据传输时间短得多,在数据传输的多余时间内无法传输数据。而且双缓存芯片使得在数据传输过程中可以利用冗余时间显示高位数据,或利用发送数据的时间显示高位数据,将发送数据和显示数据完美地结合在一起,可以有效地提高显示刷新率。双缓存IC在显示时(OE=0)将缓存16bit显示数据,因此系统在显示期间可以再次将16bit串行数据存储起来,与普通芯片相比,刷新率可以提高。

  II:PWM(5153)

  正如上面所示,它的工作方式与一般的和双缓存的IC非常不同。由于数据时钟DCLK的作用,数据被传递到16位寄存器,数据被保存后会自动进入SRAM,SRAM首先存储一帧时间内的所有数据。接着,由灰度时钟GCLK与comparators(算法电路)结合控制其输出脉宽,得到特定的灰度值,将该灰度值直接以16位数据的形式输出给OutputBuffers(输出缓冲)。(一般IC的灰度可理解为灯珠N次亮灭所得,这里是直接输出灰度值)。

  SRAM就是所谓的静态随机存取存储器,即所谓的“静态”存储器,即只要电源持续通电,SRAM内存储的数据就可以恒定不变,而当电源停止供电时,SRAM内存储的数据就会消失(称为volatilememory),这与ROM或闪存,即在断电后仍可存储数据的存储方式不同。无需刷新电路,即可保存其内部存储的数据,性能更佳。SRAM最大的缺点是其集成度低,功耗比DRAM(动态随机存取存储器)要高,同样容量的DRAM可以设计成体积更小,但SRAM要求体积更大。相同面积的硅片可以制造更大容量的DRAM,所以SRAM价格更贵。


  也许您会怀疑,在一帧时间内,在SRAM中首先保存所有数据,然后再显示,这不是降低刷新率吗?在上面的方框图中,实际上有两个SRAM(SRAMA和SRAMB),用于存储一帧时间内的所有显示数据,然后进行交替显示,以提高刷新率。请注意,这个方法和双锁存IC是不同的,双锁存IC只在显示高级别数据时有效,而SRAM则是时刻交替显示。计算SRAM的公式:SRAM=通道数量×16bit×最大扫描数量×2;MBI5153内置SRAM为16KB(16X1024=16384),带入公式可获得MBI5153所支持的最大扫描数为32次扫描。