LED显示屏驱动设计原理及发展趋势

受上述因数影响，电压峰峰值计算是复杂的，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，可是有些公司的LED屏幕上使用损坏率很高，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。

㈡ 耐压能力测试

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。

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。

㈢ IC可靠性测试

驱动芯片可靠性测试是复杂的，也是很重要的，它不仅要对芯片设计做出分析，还要对封装载体的可靠度评估，对屏幕驱动芯片，属于功率器件发热量很大，可靠性测试至关重要。

下面是一般性测试结果，主要是对封装的可靠性做出评估。

五、LED屏幕控制

㈠ 系统

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屏幕灰度按256级灰度计算，8位权值数据由高到低依次为D7，D6……DO。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，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