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技术宅倾囊相授:LED显示屏振荡问题研究

文章作者:admin    时间:2019-11-08 09:27

 

技术宅倾囊相授:LED显示屏振荡问题研究

日期: 2018-10-22
浏览次数: 21

  的显示效果及寿命,很大程度上取决于驱动芯片的性能优劣。LED屏厂在进行LED显示屏驱动芯片的导入时,更多的是关注显示效果,譬如低灰是否显示一致,渐变是否过渡均匀,斜扫是否有暗亮点,开短路情况等,这些测试项会展现给终端客户。

 

  显示效果的测试,是最重要的一步,但也是第一步。

 

  对驱动芯片有更深入的认识,可以使我们LED显示屏的性能及寿命有更清晰的评估。现在,越来越多的屏厂工程师,在进行驱动芯片导入时,开始关注芯片本身的工作环境及工作方式。譬如,驱动电流的一致性,REXT电压的一致性,芯片VDD尖峰,驱动端口的波形等等。

 

  LED显示驱动端口振荡现象

 

  驱动芯片的OUT驱动端口,直接与LED灯相连,是驱动芯片最核心的部分。鉴于振荡给LED显示屏带来的诸多危害,本文将针对某些驱动芯片存在的端口振荡问题做简单介绍,并分析其产生的原因及改善方式。

 

  测试方法

 

  电源为5V40A电源,带单个模组。模组正常点亮,用示波器探头,接地端连接模组地线接入口,探头接触驱动芯片的驱动端口。

 

  测试结果

 

  市场某主流驱动芯片在干扰较大的模组上(譬如P10静态等),出现了端口振荡现象。

 

  SM16016/SM16026在干扰较大板型上,没有出现振荡现象

 

  某主流IC在干扰较大板型上,出现振荡现象

 

  振荡的危害

 

  端口的振荡,带来了诸多危害:

 

  显示效果差

 

  芯片内部的恒流反馈环路,在稳定的工作状态下,才能达到理想的恒流效果。端口振荡,芯片无法达到恒流。更需说明的是,此类易振荡的芯片,在低灰时,仍然会有振荡发生,严重影响低灰效果。对一致性要求较高的全彩屏而言,屏厂花了恒流芯片的钱,比用了恒压芯片甚至更差的效果。

 

  LED灯的使用寿命大幅度降低

 

  从振荡波形可知,LED灯的负极一直在电压差为2V,频率20MHz左右的类正弦波下工作。较大的电源尖峰、瞬态大电流、持续极高频的开关会降低LED灯的使用寿命。

 

  电源波动大,降低电源寿命

 

  如果5V40A电源满负载工作,即40A电流负载,那么对于电源来讲,电流变化将是安培级电流在20MHz左右持续振荡。直流电源输出端电容,在较高频率的大电流波动下,等效内阻发热,降低寿命,进而造成更大的模组尖峰。损坏的不仅仅是电源,而是模组上所有的元器件及驱动芯片。

 

  EMI超标

 

  持续频率20MHz的类正弦波,每个驱动端口的电流变化在0mA到40mA左右,电源则是安培级电流在20MHz左右持续振荡。这样会导致整个箱体,在20MHz左右频率点上的dBuV值叠加,最终导致EMI在该频率点易超标准。

 

  模组电容异响

 

  电容响声往往是由于电容发热损坏造成。同理于电源电容,端口振荡会更易造成电容损坏并发出异响。

 

  振荡的原因及防范措施

 

  振荡原因

 

  以恒流源驱动芯片应用方案为例解释OUT端口振荡现象。

 

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