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彩光LED显示屏解决方案

关于LED显示屏拖尾现象分析和解决方案

文章出处:网责任编辑:作者:发表时间:2017/1/6

LED显示屏在操作过程中,时常会出现这样那样的操作问题,而显示屏拖尾的问题是大家经常见到的问题,拖尾的出现则是由led显示屏的扫描来控制的。 

1/4扫描的重庆LED显示屏原理图。其工作原理是在1帧图像内每行电源V1-V4按控制要求各开启1/4的时间。这样做的优点是可以更有效地利用LED的显示特性以及降低硬件成本。其缺点就是在1帧图像内,每行LED只能显示1/4的时间。如:帧频为50Hz时,每行的显示时间为Tm=1000/(50×4)=5ms.若采用更高的帧频或扫描级数进一步增加,那显示时间将会更短,如50Hz帧频,1/16扫描时,Tm=1.25ms.随着Tm 的变短,行电源波形的上升、下降沿的品质对系统的正常运行就将是至关重要的。

问题分析

前面已经讲述了扫描显示屏的工作原理, 1/4扫描行电源的理想波形图。然而在实际应用中其波形与理想的相差甚远。图3是采用 4953作为行电源开关控制的波形图。由于4953天然的缺陷,将其作为行电源的控制开关,其下降沿Tf将大于100μs.若忽略行电源上升沿时间(实际上,上升沿的时间很短可以忽略),不难看出,在1帧图像内,前一行与后一行会有约100μs的重叠时间。为便于分析计算,我们可以将重叠时间Tn近似为下降沿时间Tf .即:Tn=Tf .

如此,应该显示第二行时前一行仍然会在Tn一段时间内以第二行的控制方式发光,在我们的视觉里就会看到前一行在微亮。亮度的大小与两行重叠时间与显示时间的比例成正比,即与Tn/Tm成正比。这里我们定义Tn/Tm为重叠比,还以50Hz帧频为例,Tn/Tm=0.1/(1000/(4×50))=2%.看来2%的重叠比还不是很大。但随着帧频的提高或扫描级数的提高其重叠比Tn/Tm将会大大增加。

下面我们不妨把帧频提高到250Hz再看一看,此时行电源开关控制波形图如图4.很显然,此时的重叠比达到Tn/Tm=0.1/(1000/(4×250))=10%。在如此高的重叠比下,拖尾现象将会十分明显。

解决方案

以上我们分析了扫描LED显示屏的拖尾原理,所以,要解决该问题必须从源头做起,必须减小重叠比。然而,由于4953天然缺陷,行电源的下降沿无论如何是无法靠4953自身来降低的。一种方法就是要外加吸收电路,这种外吸收的方法其效果与所投入的成本密切相关,要想取得好的效果,就要外加比较复杂的线路,这样做不仅增加了整机成本还给系统布线带来很多不便和困扰。

很显然,采用D4963 比现有的4953 下降沿减小了近千倍,应用方式与现有的4953基本一致,不许外加任何元件。这就使得扫描显示屏的设计更加灵活,在不牺牲帧频的前提下扫描级数还可以大幅增加,这将大大节省整机成本。我们以1/32扫描为例,若帧频设在250Hz时,仅重叠比Tn/Tm单项参数来看,Tn/Tm=0.0001/(1000/(32×250))=0.08%。毫无疑问,这种情形下LED扫描显示屏拖尾这个瓶颈问题将得到根本的改观。

从上面的分析中,可以看出,扫描减少重叠比,外加吸收电路可以降低拖尾的现象,应用方式的合适配对,使得LED显示屏的设计灵活多变.除了操作人员的应用方式之外,而LED显示屏本身的设计也是解决拖尾的最主原因。

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