标签: led屏幕

人眼可以感受到的光称之为可见光，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成，可见光属于一种电磁波，波长约为380nm~780nm，可在空间中传递能量及动量，所以当你在大太阳底下会觉得热，被汽车大灯直射会觉得剌眼，这是因为你正在接收光的能量。 蓝光波长 约400nm~500nm，是能量较强的光线。 高强度的蓝光透过角膜进入眼球，经过水晶体到达视网膜，会引起角膜发炎、干涩、白内障、视网膜病变等等的眼睛疾病发生。 生活中我们使用到 LED 产品的机会非常多，以我们最常使用的 LED灯泡及LED屏幕 为例，我们可以从下面二张光谱图看出： LED发出的蓝光能量特别强，这就是造成蓝光危害的主要原因了 ，而LED屏幕的产品，经由眼睛直接观看，长期使用下来的伤害风险是很高的。 随着 LED背光屏幕 时代来临，产品已于生活中大量应用， 蓝光的危害 成为一项重要的课题。 百佳泰提供了几项 蓝光危害 的评估方法，以帮助各家厂商在产品开发及应用中，都能得到最完善的帮助。 目前最为常见降低蓝光的护眼模式，其做法就是将蓝光的能量下降，但随着蓝光的下降，亮度也随之下降。 从下面实际案例来看，亮度最多下降29.4%。如果降得太多将导致观看亮度不足，阅读体验严重下降，这都需要经过严格测试把关。 随着蓝光下降，红光的占比提高，画面也会变的比较黄，至于需要降多少蓝光，每家厂牌都有自己的习惯，但应该保持一定的比例，才不致于使用者体验出现太多分歧与落差感。 另一种蓝光危害评估方法，可以从IEC/EN62471的光生物安全中， 蓝光对于眼睛的伤害加权指数 得知： 波长400nm~500nm的指数相较于其他波长特别的高，而波长415nm~465nm为伤害最严重的一段，其中又以波长435nm~445nm的伤害加权最高。 所以，只要针对伤害最大的415nm~465nm能加以控制，有效的降低这一区间的蓝光强度，使其不超过蓝光波长总能量的一半，就能使其 蓝光危害 大大降低外，又能维持屏幕色彩表现。 以实际案例来看，从下面量测得到的这张屏幕光谱图来看，波长415nm~465nm的能量值占了蓝光总能量达到了87%。 蓝光杀伤力最强的波长435nm~445nm的强度也占了蓝光总能量达11.4%，在长期使用下，对于眼睛的健康风险，可能会带来不少的隐忧。 除了考虑低蓝光的屏幕外，抗眩光及低闪烁等也是眼睛舒适度的重要指数。百佳泰在此要提醒每位使用者，良好的使用环境如充足的光线及正确的使用习惯，才是维持眼睛保健的上上策，因此产品上市前的全方位验证测试就更显重要。 百佳泰针对面板质量量测已有多年验证经验，从产品设计、相关取证到生产管理皆可全程协助厂商，做最有力的后 盾。

国内控制系统发展比较成熟，主要分两种方式，一种是基于以太网络方式，千兆网卡分发数据，分控制器分配数据到LED显示单元板，应该是未来主流应用方式。第二种是从显卡DVI读取视屏数据，压缩再通过数据卡发送出去，也是网络方式，与网络区别在于这里是串行数据格式，终端的单元板数据分割基本都是一样。 读取DVI数据用的最为普遍， 采用信号包复用技术同步传送显示数据和控制数据 ， 高效率的灰度 分割 算法 ，这里可以同时读取到帧、行频同步 。主要由两部分组成：采样 数据发送卡 和现场 分控器 。通过大规模逻辑及其他组件，实时同步采集计算机输出的显示数据，通过高速缓存、格式转换后，由大容量传输通道传送到LED显示屏现场，最终转换成LED扫描控制信号，在LED显示屏上实现高清晰的视频、图片、文本等节目内容的显示。 从电脑的DVI接口采集高清晰显示数据 ，输出差分信号 。DVI接口高速 输出 的显示信号是串行灰度的数据，24位色数据，每个颜色的权值数据为8位，灰度等级为256级。LED显示屏上的灰度实现，是通过控制每一个LED的点亮时间 PWM 来实现的，为了更高效的实现不同的灰度，屏幕每个权值独立显示的方式，即控制整个屏幕分别显示1～8个权值的亮度。整个数据格式转换过程由 ， 通过权值分离-缓存-分区提取-数据重整等一系列过程，最终得到LED显示屏的扫描数据。 LED屏幕灰度灯具 按256级灰度(8位)计算，8位权值数据由高到低依次为D7(128权值)，D6(64权值)……DO(1权值)。设置合适的输出显示屏的串行时钟。提高并行输出的RGB数据信号组，即可提高显示屏面积并满足实际高清显示效果。对于不同的节目源、不同的显示屏体，需要经过不同数值的伽马校正来获得更符合人眼视觉的显示效果 （视敏函数） ，得到更清晰的图像。   DVI接口送过来的同步视频信号数据量大 ，数据发送卡会将数据压缩，借助网络成熟芯片发送。考虑到控制器与LED屏幕的实际距离，采用网线差分或光纤长距离传输。  LED显示屏由多个显示模组组合而成，显示接口一般由以下几个信号组成：串行数据 ； 多组红、绿、蓝信号； 并行 时钟 ；并行 锁存 ；并行 使能；行编码信号( 扫描信号 ) 等， 一般最多16行扫描 。   LED显示屏为实现大面积显示，屏幕面积一般 较大 ，而显示屏的控制数据一般都是串行传送，控制线都非常长且容易收到干扰，在大面积情况下可以保证稳定传输的信号频率有限。如果增加系统的控制面积，一般方法有：1)提高显示屏控制信号的时钟频率 ， 但这种提高是有限的；2)降低刷新频率 ， 刷新频率降低必将影响显示稳定度，效果很差；3)多个控制器同时处理 ， 增加扫描控制器必然增加成本。 控制系统设计是复杂的，在此不详细阐述，对于LED屏幕厂家而言，多是硬件连接。控制系统是由专业的公司提供，比如：杰赛、灵星雨、德普达等著名的LED控制系统公司。  

既然是重要的参数，那就给出简易可行的测试方式。随机抽取CYT62726共3pcs芯片，测试芯片其中一个端口，芯片给予正常供电，是关闭状态。CYT62726规格标准是耐压17V，17V是一定能给予客户保证的耐压。 测试按照一定的步骤，从5V供电不断的提高到17V，漏电在6nA以内，对端口串接的LED做直观判断，LED看不到亮度。继续增加电压到24V，IC仍然可以承受，随着电压增加端口漏电也随之增加，超过0.5uA时LED有机会看到亮度，25V以上IC会损坏。 　 电压值 /V 1#/ 漏电值 uA LED 状态 2#/ 漏电值 uA LED 状态 3#/ 漏电值 uA LED 状态 1 5 0.001 灭 0.001 灭 0.001 灭 2 10 0.001 灭 0.001 灭 0.002 灭 3 11 0.001 灭 0.001 灭 0.001 灭 4 12 0.001 灭 0.002 灭 0.001 灭 5 13 0.003 灭 0.003 灭 0.002 灭 6 14 0.004 灭 0.004 灭 0.001 灭 7 15 0.005 灭 0.005 灭 0.001 灭 8 16 0.006 灭 0.006 灭 0.001 灭 9 17 0.006 灭 0.007 灭 0.001 灭 10 18 0.006 灭 0.006 灭 0.001 灭 11 22 0.008 灭 0.009 灭 0.004 灭 12 23 0.01 灭 0.012 灭 0.003 灭 13 24 1.55 亮 0.5 灭 0.125 灭 14 25 60 亮 3 亮 4.4 亮 15 25.5 IC 损坏 　 50 亮 - 　 亮 16 26 　 　 IC 损坏 　 360 亮 17 27 　 　 　 　 1560 亮 18 28 　 　 　 　 2500 亮 19 29 　 　 　 　 3000 亮 　 　 　 　 　 　 终止测试 　   结果：经测试端口加载17V电压都在10nA以内，结果是满意的。可观察到LED亮度点亮电流在1uA，小于0.5uA电流可视为没有漏电。红色数据表示到了芯片的极限，工作已经不能正常。

屏幕驱动芯片耐压是很重要的，一般屏幕虽说供电只有5V，可是显示内容变 化剧烈，因此而产生的电压峰峰值（V p-p ）远比我们想象的要高。开关电源 本身就有峰值电压，与选择电源有很大的关系，但是客户允许的售价限制我们的电源选择水平，这里告诉大家开关电源是其中因数之一。 对减小纹波 ，屏幕 PCB布线也非常关键，这是个很赫手的问题 ，需要 有专门的PCB 工程师 。屏幕电源分布供电情况，也是重要的因数。   受上述因数影响，电压峰峰值（V p-p ）计算是复杂的，从应用角度实测，静 态屏幕通常大约在7-9V之间。扫描屏幕大概在10-13V之间，扫描屏幕电压峰峰值升高和扫描屏幕开关速度提高有密切关系，传输速率提升，提高LED开关速度，同时也提升电压波动变化率，电压峰峰值也会提高。   前面讲过最开始是采用74HC595设计屏幕，后来发现耐压只有9V（5V低压工艺）设计的74HC595会因此损坏，分析认为是电压峰峰值所致，在屏幕的发展过程中不断的提高输出端口的耐压，彻底的解决了这个问题。这些年有部门公司设计16通道IC，采用了耐压9V的设计，在部分屏幕使用没有问题（多是静态屏幕），可是有些公司的LED屏幕上使用损坏率很高（大多是扫描屏幕或PCB设计差异），问题源于此。   近年来部分公司设计出网格装的屏幕，这种长距离细线径供电方式，电压峰 峰值（V p-p ）尤为突出，部分波峰电压高达15V以上，致使多款屏幕驱动芯 片在网格屏幕上，显露出耐压不足情况。16通道恒流驱动器还会用到屏幕以外的LED装饰领域，比如护栏管等，设计供电电压在12V以上，这些设计电压 峰峰值（V p-p ）也会高达15V左右，甚至更高。因此驱动芯片输出端口耐压 是非常重要的参数。

护栏管灯是户外轮廓装饰灯具的一种。数据传送格式与静态屏幕一样，不同的地方是输出驱动多颗 LED 。 LED 护栏管灯大多采用 12-15V 电源电源供电，每个端口驱动 3 颗 LED ，每米护栏灯采用 3 片 CYT62726 ，也可以设计 1/3 或 2/ 3 米 段。 VCC 供电采用电阻降压，稳压二极管稳压获得，也可以采用其它方式设计，比如 78M 05 三端稳压器。 红色 LED 正向电压较低，落在 IC 上功耗较大，建议建议采用三极管钳位。 在线路中采用 MMBT3904 组成电压钳位线路，当然也可以选择其它型号的三极管，三极管的选择不会太严格，要求β＞ 100 以上即可，这样 b 极提供很少的电流就可以正常工作，恒流误差也会很小。我们都知道三极管工作时，电流 e ≈ c ， e 极 是 b 和 c 极电流总和，β值越大需要建立钳位驱动三极管的电流越小， e 和 c 之间的电流误差也越小。 B 极采用 1N4617 稳压在 2.4V 左右，如果线路可以提供稳定的供电电压，这里也可以电阻分压获取，当电源电压在 12-48V 不确定时候，或者不能保证电压稳定的时候，建议采用稳压二极管钳位。稳压二极管允许有一定的误差范围。三极管 b 极被限定在 2.4V 左右，我们知道 e 极电压是 b 减去结电压，落在 CYT62726 上面大约在 1.0-1.5V 之间。 CYT62726 驱动接口输出电流增加时会拉低电平，进而打开三极管，反之 CYT62726 输出关闭，三极管也关闭，所有的高电压都会承受在三极管上面。 在这里需要注意的是三极管，最大承受的功率不要大于自身最大耗散功率。 贴片后可以增加铜箔散热，铜箔为了更好的散热可以将绿油层部分打开 。 最大承受功率可以按下面公式计算： 式中： n 是实际 LED 数量； Vf 是 LED 正向电压； 1.5 是正常的 IC 维持工作电压； Vcc 是实际设计产品电压； Ic 是输出驱动电流值， Pcm 值就是我们需要计算的作为选择三极管的最大耗散功率。当电源电压高出 17V 很多时，建议在 VCC 端增加一个稳压管。 编号 型号 名称 参数 数量 品牌 / 备注 1 U2,U3,U4 集成电路 CYT62726B-SSOP24-1mm 3 CYT 2 U1 集成电路 74HC245D 1 NXP 3 C1 电解电容 1000uF    25V   plu**n; 20%+80%    1   4 C2,C3,C4 陶瓷电容 0.1uF       25V   plu**n; 10%   X7R   0805 3 国巨 5 R1,R3,R5,R7 电阻 10Ω       plu**n; 1%     1/8W   MF   0805 4 国巨 6 R2,R4,R6 电阻 - Ω       plu**n; 1%     1/8W   MF   0805 3 国巨 7 Q1-Q16 三极管   MMBT3904   SOT23 16 ST 8 D1-D4 稳压二极管   ZY-5.1    5.5V    DO-213AA 4   9 D5-D20 稳压二极管 IN4617UR   2.4V    DO-213AA 16 - 10 R 、 G 、 B 发光二极管 - - -