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技术与教学:LED显示屏振荡问题研究

发布时间:2020-05-18 08:58:42 最后更新:2020-05-20 09:06:17 浏览次数:1694
LED的显示效果和寿命在很大程度上取决于驱动芯片的性能。LED面板厂在LED显示驱动芯片导入方面,更注重显示效果,如低灰显示是否一致、渐变是否均匀过渡、斜扫是否有黑点、开路短路等,这些测试项目都会向终端客户展示。 
显示效果的测试是最重要的一步,也是第一步。 
对驱动芯片的深入了解可以更清楚地评估LED显示屏的性能和使用寿命。现在,越来越多的屏幕工厂的工程师在介绍驱动芯片时,开始关注芯片本身的工作环境和工作模式。例如,驱动电流的一致性、REXT电压的一致性、芯片的VDD尖峰、驱动端口的波形等。 
LED显示屏驱动端口振荡现象 
驱动芯片的输出驱动端口直接与LED灯相连,是驱动芯片的核心部分。针对振荡给LED显示屏带来的诸多危害,简要介绍了一些驱动芯片中存在的端口振荡问题,并分析了产生的原因及改进方法。 
试验方法 
电源为5V40A电源,带有一个模块。模块正常点亮。使用示波器探头将接地端子连接到模块的接地端子。探针接触驱动芯片的驱动端口。 
试验结果 
市场上主流的驱动芯片在干扰较大的模块(如P10静态)上存在端口振荡现象。 
SM16016/SM16026在较大的干扰类型上没有振荡 
主流集成电路在大干涉板上有振荡现象。 
振荡危险 
港口的摆动带来了很大的危害: 
显示不好 
芯片内部的恒流反馈回路在稳定的工作条件下可以达到理想的恒流效果。端口振荡,芯片不能达到恒流。需要注意的是,这种振荡芯片在低灰时仍有振荡,严重影响了低灰效应。对于一款具有高一致性要求的全彩屏幕,屏幕厂家花了恒流芯片的钱,这比恒压芯片还要差。 
LED灯寿命大大缩短 

从振荡波形可以看出,LED灯的负极是在电压差2V、频率约20mhz的正弦波下工作的。更大的功率峰值、瞬时高电流和非常高的频率切换都会降低LED的寿命。 


功率波动,降低功率寿命 
如果5V40A电源在满负载(即40A电流负载)下工作,那么对于电源,电流变化将是在20MHz左右连续振荡的安培电流。直流电源的输出电容,在较高频率的大电流波动下,等效内阻发热,降低了使用寿命,从而产生较大的模块峰值。损坏的不仅是电源,还有模块上的所有组件和驱动芯片。 
电磁干扰超标 
一个连续频率为20MHz的正弦波,每个驱动端口的电流变化约为0mA至40mA,电源为安培级电流,持续振荡约20MHz。这将导致整个机柜的dBuV值叠加在大约20mhz的频率点上,最终导致EMI在该频率点超标。 
模块电容异常 
电容噪声通常是由电容器的热损伤引起的。与供电电容器一样,端口振荡更容易造成电容器损坏和异常噪声。 
振动原因及预防措施 
振荡原因 
以恒流源驱动芯片应用方案为例,说明了端口振荡现象。 
系统应用图(带寄生参数) 
感应器L0,L1。。。LN是系统功率跟踪上的寄生电感,而电容器C0是跟踪寄生电容。 
当系统电源VIN通电时,输出端电压降超过LED灯电压降,输出端开始输出电流,寄生电感L0~LN上的电流发生变化,系统电源线上的电压产生波纹。 
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