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驱动芯片

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驱动芯片

LED驱动芯片LED显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高度重视,采用计算机控制,将光、电融为一体的智能全彩显示屏已经在广泛领域得到应用。其像素点采用LED发光二极管,将许多发光二极管以点阵方式排列起来,构成LED阵列,进而构成LED屏幕。通过不同的LED驱动方式,可得到不同效果的图像。因此LED驱动芯片的优劣,对LED显示屏的显示质量起着重要的作用。LED驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。

通用芯片一般用于LED显示屏的低端产品,如户内的单、双色屏等。最常用的通用芯片是74HC595,具有8位锁存、串一并移位寄存器和三态输出功能。每路最大可输出35 mA的非恒流的电流。

由于LED是电流特性 器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流大小的变化而变化,不随着其两端电压的变化而变化。专用芯片的最大特点是提供恒流源输出,保证LED的稳定驱动,消除LED的闪烁现象。具有输出电流大、恒流等特点,适用于要求大电流、高画质的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。

1、最大输出电流:目前主流的恒流源LED驱动芯片最大输出电流多为每通道90 mA左右。每通道同时输出恒定电流的最大值对显示屏更有意义,因为在白平衡状态下,要求每通道都同时输出恒流电流。

2、恒流输出通道数:恒流源输出通道有8位和16位两种规格,现在16位占主流,其主要优势在于减少了芯片尺寸,便于LED驱动板(PCB)布线,特别是对于点间距较小的LED驱动板更有利。

3、精确的电流输出:一种是同一个芯片通道间电流误差值;另一种是不同芯片间输出电流误差值。精度的电流输出是个很关键的参数,对LED显示屏的显示均匀性影响很大。误差越大,显示均匀性越差,很难使屏体达到白平衡。目前主流恒流源芯片的位间电流误差( bit to bit )一般在±3%以内,(chip to chip)片间电流误差在±6%以内。

4、数据移位时钟:其决定了显示数据的传输速度,是影响显示屏的更新速率的关键指标。作为大尺寸显示器件,显示刷新率应该在85Hz以上,才能保证稳定的画面(无扫描闪烁感)。较高的数据移位时钟是显示屏获取高刷新率画面的基础。目前主流恒流源驱动芯片移位时钟频率一般都在15-25 MHz以上。[1]

随着全球倡导绿色照明以及对节能的迫切需求。越来越多的照明产品进入到LED光源的时代。而作为LED灯具的核心器件:LED驱动芯片必将扮演着越来越重要的角色。

?目前LED驱动芯片按类型可分为:恒压式驱动芯片、恒流式驱动芯片以及脉冲式驱动芯片三类。其中恒压式驱动芯片一般就是我们常见的DC/DC升压芯片居多。这种方案的优点是芯片成本便宜没有复杂的外围电路。但只能恒定电压驱动LED就会造成驱动输出时电路电流的不可控。无法保证LED亮度的一致性。

LED驱动照明

?恒流式驱动芯片则解决了之前恒压式驱动的电流不可控问题。目前比较好的恒流芯片可以做到1%左右的恒流精度,而且有简易的外围控制接口可灵活设置所需输出的电流大小所以倍受欢迎。但是这类芯片价格比恒压芯片价格高许多且外围电路复杂。同时因为恒定输出电流所以整个芯片的在电池作为供电的时候放电会比较快。

?目前脉冲式驱动芯片则是以高频率的脉冲发生器输出接口向LED灯供电。因为是脉冲信号频率很高所以人眼根本无法感觉到LED的频闪,所以这个方式即符合了视觉需要又能有效节约电能输出。而且这类型芯片的工作频率一般可由外部接口控制(则可进一步靠外围电路设置输出电流大小)。但是目前该类型芯片震荡频率一般在100KHz~500KHz范围。所以目前的驱动能力仅仅适合小功率应用。但是相信在不久的将来会提升到大功率LED驱动的场合。

?而且这个类型的LED驱动芯片可被广泛采用在LED手电筒驱动、LED太阳能草坪灯控制器等领域。因为这种模式会有一个好处就是驱动器的放电曲线呈线性变化(近似恒流特性)。随着输入的能量降低输出也会慢慢的变低。因此整个放电时间会相当的长。实测续航能力近乎比传统的恒压方案或是恒流方案可高出1~2小时的LED高亮时间。同时该类型电路结构极其简单(一般外围仅需一个电感即可完成)。所以倡导绿色环保节能照明,这个类型的小芯片也是不容忽视的。[2]