http://www.5sled.com/new/ledxspxlsj.html 2011-11-2 weekly 0.3 LED显示屏线路设计 LED显示屏,LED显示屏线路设计 LED显示屏线路设计,本文《LED显示屏线路设计》主要介绍LED显示屏及LED显示屏相关信息 LED显示屏 led显示屏线路设计又称led显示屏幕线路设计在屏幕设计大约在3－6片CYT62726分布的PCB范围内，LED显示屏线路设计设置1000uF左右容量电容器，在选择滤波电容时，应用LED显示屏线路设计 http://www.5sled.com/upload/new/20110906162738650.jpg LED显示屏线路设计（一）驱动周边器件选择led显示屏线路设计又称led显示屏幕线路设计在屏幕设计大约在3－6片CYT62726分布的PCB范围内，LED显示屏线路设计设置1000uF左右容量电容器，在选择滤波电容时，应用LED显示屏线路设计采用低ESR（等效串联电阻）电容器，以最大限度的减小输出波纹，这是与其它电介质相比，这些材料能在的电压和温度范围内维持其容量不变。在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容；二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路；三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。对于设计LED点彩产品，灯点内部增设滤波电容非常重要，主要在于越是色彩的变化丰富供电波动更会增加，滤波电容在这里显得比设计在何产品中都要重要。对于大多数高的电流设计，推荐采用一个470至1000uF容值。这里设计不能没有这颗电容。见下图，通常我们设计线路时，会在IC输入设计去耦电容:一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1uH。这个电容的分布电感的英武值是5uH，0.1uF的去耦电容有5uH的分成电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，对于10MHz以下的噪声有较好的效果。电容的选用并不严格，可按C＝1/F，即10MHz取0.1uF。对于大多数高的电路设计，在输入采用一个0.01至0.1uF电容就足够了。这里设计不能没有这颗电容。在VCC电源供电中建议串接一只10Omega;电阻（一般设计并没有这颗电阻），LED屏幕工作时内容波动比较大，会超过10V以上。建议VCC还是需要电阻减少冲击，主要是减小电压波动带来的波峰，特别是LED显示，Vp-p会高出数倍。IC电源输入端也是最易受到冲击地方，电阻的存在同时也会提高滤波效果，这里也可以考虑增加一颗4.7uF的电容提高电压的稳定性。16位恒流器件VCC耐压并不高，和输出恒流端口耐压是不一样的，在这里增加一颗电阻非常重要，后面还会介绍结合PCB设计，分开供电的方式避免波峰值冲击。在设计产品时需要确定输出电流值，CYT62726第23管脚是为方便设置电流而设计，外设电阻选择按前章节公式计算，也可以按下表选取，参考设计910Omega;大概在20mA电流值。PCB板级设计电阻要紧贴近IC管脚23与1之间，减小这两个管脚PCB板级电阻会提高参考恒流精度。CYT62726是兼容性16位恒流器件，在串行16位数据设计中，采用多片级联方式，CLK、LE、OE是并行传送结构，在数据传递中需要增加74HC245来提高驱动能力，一般建议3－6片CYT62726设置1片74HC245.SD数据是串行传递方式，按照设计设计可以采用经过74HC245，也可以不经过74HC245，因为数据串行传送有足够的驱动能力。（二）静态LED显示屏设计参考静态驱动方式是有利于LED寿命的设计，随着驱动IC成本不断降低，越来越多的采用静态设计方式，静态是针对扫描屏设计方式而言的，CYT62726输出端口只单独连接1颗或1串LED，数据传送针对单个像素点驱动，IC使用数量最多的一种设计。静态设计比较能发挥LED性能，驱动电流值是LED正常工作值,有利于LED最佳使用寿命。在静态屏幕设计中，多片CYT62726级联方式，CLK、LE、OE是并行传送结构，在数据传递中需要增加74HC245来提高驱动能力，一般设置1片74HC245.SD数据是串行传递方式，按照设计设计可以采用经过74HC245，也可以不经过74HC245，因为数据串行传送有足够的驱动能力。编号型号名称参数数量品牌/备注1V2、V3、V4集成电路CYT62726-SSOP24-1mm3CYY2V1集成电路74HC245D1NXP3C1电解电容1000uF25Vplusmn;20%80%14C2、C3、C4、C5陶瓷电容0.1Uf25Vplusmn;10%X7R08054国巨5R1、R3、R4、R7电阻10Omega;plusmn;1%1/8VMF08054国巨6R2、R5、R6电阻-Omega;plusmn;1%1/8VMF08053国巨7R、G、B发光二极管--（三）1/4扫描应用参考设计1/4扫描设计方式也是LED屏幕采用较多的设计方式之一。主要是不需要太高LED亮度的产品设计，比如室内屏；不需要太高灰阶等级的屏幕，比如多用于数字图形显示的地方。1/4扫描设计数据、时钟、锁存、使能传送方式是和静态设计一样的，为了提高刷新率，传送数据量会增加数倍。1/4扫描需要增加B0-B3扫描选通线，在每帧单位时间，B0-B3会按次序选通一次，在单位时间1S钟内B0-B3分别占用（1/4）S时间。每当B0-B3被选通，其中被选通点亮的LED数据被移位到该像素，并锁存和使能（执行显示）。CYT62726的16个端口驱动其中B0-B3选通线中共4颗LED，相对应4个单一颜色像素点，IC驱动电流是4颗LED电流的总和。CYT62726的16个端口电流是统一设定的，为了保持白平衡R,G,B分别采用3颗CYT62726设计。选通讯号是由控制器送出的，驱动PMOS打开和关闭B0-B3选通线，PMOS驱动能力与选通线B0-B3连接LED数量有关系，是整个选通线上LED电流总和，通常选择4953，但是要注意MOS驱动能力。在1/4扫描设计中，CYT62726是多片级联方式，CLK、LE、OE是并行传送结构，在数据传递中需要增加74HC245来提高驱动能力，一般建议3－6片CYT62726设置1片74HC245.SD数据是串行传递方式，按照设计设计可以采用经过74HC245，也可以不经过74HC245，因为数据串行传送有足够的驱动能力。在1/4扫描设计中，一般驱动电流较大，单颗红色LED时，需要串接电阻分压，分担芯片热量。最好的办法是两颗红色LED串接，提高亮度降低驱动电流，但是需要和设计面板显示结构相结合。编号型号名称参数数量品牌/备注1U2、U3、U4集成电路CYT62726B-SSOP24-1mm3CYY2U1集成电路74HC245D1NXP3C1电解电容1000uF25Vplusmn;20%80%14C2、C3、C4、C5陶瓷电容0.1UF25Vplusmn;10%X7R080545R1、R3、R5、R7电阻10Omega;plusmn;1%1/8WMF080546R2、R4、R6电阻-Omega;plusmn;1%1/8WMF08057R8-R23电阻47Omega;plusmn;1%1/8WMF0805168Q1、Q2P-MOSCYT4953SOP829R、G、B发光二极管－－CYT（四）1/8扫描单双色屏幕参考设计1/8扫描设计主要是设计应用在不需要太高灰阶等级的单双色屏幕，比如多用于数字图形显示，车站、码头、银行汇率牌，条形字符屏幕。1/8扫描相对于静态显示CYT62726使用量减少了8倍，降低设计成本是采用扫描设计方式的主要原因。1/8扫描设计数据、时钟、锁存、使能传送方式是了静态设计是一样的，为了提高刷新率，传送数据量会增加数倍。显示灰阶度低可以降低数据传送量，这能是采用扫描方式设计的原因之一。1/8扫描需要增加A0-A2扫描选通线，A0-A2译码讯号是控制器送出的，在1/8扫描要增加74HC138译码，74HV138是3/8译码器，在每帧单位时间内，B0-B7会按次序选通一次，在单位时间1S钟内B0-B7分别占用（1/8）S时间。每当B0-B7被选通，其中被选通点亮的LED数据被移位到该像素，并锁存和使能（执行显示）。CYT62726的16个端口驱动其中B0-B7选通线中共8颗LED，相对应8个单一颜色像素点，IC驱动电流是8颗LED电流的总和。74HC138选通讯号驱动PMOS打开和关闭B0-B7选通线，PMOS驱动能力与选通线B0-B7连接LED数量有关系，是整个选通线上LED电流总和，通常4953，但是要注意实际驱动能力。原理图限于篇后面被省略，B0-B7选通线还可以向后级延伸。在1/8扫描设计中，CYT62726是多片级联方式，CLK、LE、OE是并行传送结构，在数据传递中需要增加74HC245来提高驱动能力，一般建议3－6片CYT62726设置1片74HC245.SD数据是串行传递方式，按照设计设计可以采用经过74HC245，也可以不经过74HC245，这样可以减少SD数据延时时间。因1/8扫描总的驱动电流较大，在5V电源设计情况下，红色LED正向电压较低，需要增加电阻分担CYT62726功耗。若同时串接2颗红色LED就不需要设置电阻。蓝、绿色也不需要增加电阻。其它设计方式请注意功耗问题，因实际情况而定。编号型号名称参数数量品牌/备注1U3集成电路CYT62726B-SSOP24-1mm1CYY2U1集成电路74HC24513U2集成电路74HC13814C1电解电容1000uF25Vplusmn;20%80%15C2、C3、C4陶瓷电容0.1UF25Vplusmn;10%X7R080516R1、R2、R19电阻-Omega;plusmn;1%1/8WMF080547R20电阻-Omega;plusmn;1%1/8WMF080548R3-R18电阻100Omega;plusmn;1%1/8WMF0805169Q1-Q4P-MOSCYT4953SOP8410R、G、B发光二极管---（五）恒流输出精度及计算16通道恒流是该芯片重要参数之一，它有几个关键指标组成；恒流最低压差；片间恒流误差；VCC电压调整率；负载调整率；温度漂移。1）输出恒流压差希望越低越好，通常维持在0.6－1V之间，最好是低于0.6V。从上图测试曲线可以看出，随着输出电流的增加，压差也会增加。在有一种设计中很关键，例如2R屏设计中：很多的屏幕是2R1G1B设计的，2颗红色LED需要4V电压才能正常点亮，假设驱动IC需要1V压差，那最低建立恒流电压是5V，在5V电源供电情况下，远离电源端子地方有可能达不到5V最基本电压值。屏幕出现偏色，输出电流调整不到理想值，问题就是出在这里。由此可以看出恒流压差维持到0.6V是最合理的，部分IC降低成本，大幅度减小尺寸，是造成压差高的主要原因。16通道恒流IC是线性恒流方式，压差的形成是IC最主要的热源之一，较低的压差利于芯片散热。2）片间恒流误差plusmn;3%；片间误差是恒流输出重要的参数之一，我们通看到标注片内通道plusmn;1.5%，片间通道plusmn;3%恒流误差，实际片内误差可以不予考虑，因为我们不会单独使用1颗芯片，在LED屏幕设计主要考虑片间误差。3）受VCC电压京华恒流精度影响plusmn;0.07%V；VCC电压变化是会影响到输出电流精度的，在PCB设计走线要LED供电和IC供电分开，提高滤波效果，能达到很好的效果。4）负载调整率，负载端电压影响的电流输出特性，维持在plusmn;0.01%/V；负载电压不同或波动，会影响恒流精度，虽然是很小。解决的办法是尽量加宽PCB供电走线。按照下面表格选取合适的宽度和铜厚：宽度（mm)电流（A）厚度10z（约35um）温升10℃厚度1.50z（约50um）温升10℃厚度20z（约70um）温升10℃2.54.55.16244.35.11.53.23.54.21.22.733.612.32.63.20.822.42.80.61.61.92.30.51.351.720.41.11.351.70.30.81.11.30.20.550.70.95）温度恒流漂移0.0005%℃。环境温度和芯片发热也会影响到输出恒流精度，30℃上升到70℃大概会有2%误差，也相当重要。（六）输出电流计算一个电流镜与实际输出电流成一定的比例，因各家设计而有所不同，设计大多类似。表格只是指示输出电流曲线，并不能准确的确定具体电阻阻值，最好是套用下面公式可以计算输出电流值：Vref为23管脚输出电压，Vref维持在1.2V左右。例如:输出电流设定在20mA，电阻值在910左右，即：大概电流在20mA左右，公式计算误差电流维持在plusmn;5%以内。严谨的电路设计需要精确测量，经确认后的电流，保持plusmn;1%电阻值误差，指中电流精度维持在plusmn;3%以内。