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图像处理控制器和 LED 驱动器 IC 之间的数据传输问题分析

2022-07-18
来源:laocuo1142

LED 标牌和矩阵显示器是 21 世纪不可或缺的一部分。LED 显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高技术产品,可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势,成为目前国际上使用广泛的显示系统,被应用于金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面,有巨大的社会效益和丰厚的经济效益。它色彩丰富,显示方式变化多样(图形、文字、三维、二维动画、电视画面等)、亮度高、寿命长,是信息传播设施划时代的产品。

众所周知,LED 灯(或二极管)以足够的正向电压 (VF) 开始开启。当 ON 时,其正向电流发光。因为 LED 电流是其电压偏置的指数函数,所以 LED 灯的光强度对电压非常敏感。在大多数情况下,高电流条件会将通常寿命长的 LED 变成非常昂贵的闪光灯泡。

如何传输显示数据

首先,让我们回顾一下图像处理控制器和 LED 驱动器 IC 之间的数据传输方式。

带开/关驱动IC的系统

在基本的 ON/OFF 驱动器 IC 系统中,图像处理控制器必须在其存储器上生成脉宽调制 (PWM) 模式图。

该模式图由每个灰度 PWM 时钟由该控制器管理的每个输出的 ON/OFF 状态(位)组成。OUT N和 OUT M的 ON 和 OFF 模式在一个完整的帧周期 (5 ms) 内渲染,再加上几个时钟。一旦控制器完成内存映射的渲染,控制器就会将生成的逻辑 H 和逻辑 L 模式(连同每条红线)发送到 LED 驱动器移位寄存器的开/关控制。

ON/OFF 与 PWM 控制驱动器

在 ON/OFF 和 PWM 控制驱动器之间进行选择时有利有弊。选择取决于我们的显示系统的需求。

到目前为止,PWM 控制驱动器可能看起来是更好的选择。然而,在我们做出决定之前,让我们考虑一下 ON/OFF 控制驱动器的一个重要优势。图像处理控制器可以灵活地通过其软件为所有输出生成 PWM 模式。例如,控制器可以实现独特的扩频 PWM 模式以避免潜在的电磁干扰 (EMI),或特殊的伽马校正。

驱动器 IC 改善视频图像

现在,让我们回顾一下各种 LED 驱动 IC 的功能。

点校正

由于各种误差因素,必须校准 LED 显示器,以便在每个 LED 上呈现均匀的亮度分布。不一致可能是由于一种或多种可能的错误因素造成的,例如但不限于:

· 每个LED灯的电流-光转换效率差异

· 每个LED灯的正向电压差

· LED驱动IC的驱动电流误差

· 连接到 LED 驱动器 IC 的参考电流设置电阻错误

· LED灯具物理尺寸误差导致的光输出损失

点校正 (DC) 功能具有通过参考数位数字数据来调整各个输出端子的驱动电流的能力。因此,点校正就像一组电流输出数模转换器 (DAC)。

我们确认 LED 电流变化会改变其输出光波长(颜色)。由于网点校正功能调整输出电流幅度,因此使用网点校正进行校准尝试会导致另一个较小的色偏。最佳做法是使用可以数字化 RGB 灯输出颜色的视觉检测设备。现在,所有灯都可以设置为具有相同的目标数字化值。

亮度控制

亮度控制 (BC) 是与点校正调整输出电流幅度类似的功能。然而,亮度控制会同时改变所有 IC 输出。

亮度控制是调整整个显示器亮度的有效方法。与调整笔记本电脑的亮度一样,这取决于环境亮度。例如,在明亮日光下的户外显示系统需要最高的光输出来克服明亮的阳光。然而,同样的室外系统在夜间不需要那么多的光输出。




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