三基色PWM调光

PWM Dimming (脉宽调制),是LED最佳的灰度调节方式.PWM说的容易理解些,就是控制LED开和关的时间比例,将开和关的时间比例划分为若干等级,LED就会显示出相应数量的灰阶.

PWM频率:刚才说了PWM就是打开和关闭LED的时间比例实现的,但是开关次数不能使太低,最起码要欺骗过眼睛.借鉴电视机的经验一般大于100Hz,有些LED显示屏会受到摄像机的拍摄,有条件的建议设计在300-500Hz较为合理.

在三基色设计应用中通常是,通过调节LED电流来达到白平衡和最大的期望亮度,通过控制PWM来实现灰阶等级.LED领域灰度等级数目分别有7色、8级、16级、32级、64级、128级、256级、512级等几种方式.也可以是不同的数量级,这些数量等级主要是便于数字线路数据处理而已.比如非要划分为100级,那也是可以的.

三基色的灰度等级乘积,是产品理论可以再现的颜色数量,通常我们说多少种颜色.例如:单色是256色,红256(级)×绿256(级)×蓝256(级)= 16777216(16KK种颜色).

单色256级灰度已经完全满足眼睛的色域需要,目前的LCD液晶显示器就是这样,也是目前IC支持最多的灰阶之一.因LED色差较大有使用512级灰度,实际使用矫正后的部分灰度显示.512灰阶比较有代表性的IC有,MBI5030、TLC5940、DM137、DM133、DM412等.点校正的设计方法.这个方法用来在大型显示器中校准每个象素.校准完成后,或者说完成点校正之后,当显示器调整到某个特定亮度时,每个象素都能提供一样的亮度等级.

其它低灰阶等级,可以在设计时按需要不同选择.比如在商业装饰照明上面32级就够了,出文字符号等会更低.单色照明亮度调整16级即可满足要求.

通用型驱动方式-74HC595

74HC595通用逻辑器件,在数字线路上面一直扮演着重要的角色,在LED前阶段没有很好的IC支持时,74HC595串行数据传输在LED上得到了应用.在目前的产品设计中还是有许多厂家使用.实际优势并不明显,74HC595是解决了数据级联传输问题,但是IC并不恒流,一般是靠电阻限流或桥接小电流线路解决.长距离压差问题,恒流显得非常重要,恒流误差也会较大的影响高灰度表现.输出驱动讯号是类似PWM信号,灰度是控制器产生的,要是设计较大的项目,就需要较快的传输速度和刷新率,所以对控制器和线路级联要求相对较高.

目前使用74HC595并不节省成本.一是,时钟、锁存、灰度是并行传输,需要74HC245配合,这也是成本;二是,大数据量的传输速度会增加线路成本和控制器成本,开发难度高.总之,74HC595是借到LED领域使用的,利用三位显示RGB,闲置五位,一定会被专用IC所取代.已经使用习惯了,使用在要求不高的场合还是可以的,新上项目就不建议大家再使用.

師兄, 轉貼一下以下有關LED RGB調光的方案, 希望分享給大家
http://bbs.dianyuan.com/topic/228592


Chris Wong 王生
Email: chriswkf@charmrich.com
MSN: chris.workshop@hotmail.com
代理日本NJRC, 英國ZETEX, 台灣ANPEC, 國內ON-BRIGHT

请问  74HC245 起什么作用
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WS2703 芯片是专门为LED 驱动应用设计的芯片,可以应用于LED 显示系统,特比适合多离散点的级连应用.WS2703 提供了3 个恒定电流驱动输出,驱动电流最大为50mA.WS2703 芯片包括串行移位寄存器和输出寄存器.经串行移位寄存器,串移输入转为3bit 并行输出,并把该输出作为输出寄存器的输入.串移寄存器和输出寄存器由不同的时钟信号控制,并且都是在时钟信号的上升沿有效.WS2703 将控制信号驱动后输出,该输出可作为后级电路的输入信号.



恒流驱动设置
在WS2703中,各通道的通过的恒定电流可由与该通道电流反馈pin端所接的反馈电阻来设定,

恒压驱动
WS2703提供恒定电压驱动模式驱动LED,在该模式下,WS2703兼容ZQL9712.该模式(POL=高电平或者悬空),适用于驱动电流不大于50mA的情况.将Fig5中的RXFB设置为0,即直接将XFB短接到地, WS2703即可工作在该模式下.



外挂恒流驱动模式
WS2703的外挂恒流驱动模式使得其能够以极低的成本串联驱动多个LED,该模式下,POL＝高电平或悬空

在设计中往往我们希望IC耐压越高越好,但是这样会和成本发生冲突.为了我们的设计利益最大化,最佳的方式是低压制成设计,在需要较高的耐压时增加三极管钳位.这样可以随设计不同选择最佳的钳位方式,设计成本也得到了充分的考虑.见下图:




级联信号的驱动和连接
为了实现长距离的级联信号传输, WS2703在SDO和CKO数据时钟输出端口集成了具有强驱动能力的推挽输出电路,在2MHz的时钟频率下能够实现6米的驱动距离.
为了防止传输数据和时钟信号在传输线中反射形成驻波,需要在信号的输入输出端传接一个50Ω的电阻.

点晶科技-DM412

DM412在其它地方也有介绍过,这次要再重提下,主要是这颗IC还是有很多其它IC不可替代的地方. 目前是唯一一款可以支持16位灰度调节的三位移位LED恒流IC.每路输出高达16比特(65536级)灰阶的可调线性电流,单路电流在200mA以内;每路可单独设置电流;内置PWM功能;数据、时钟和锁存讯号输出端均内建缓冲器,支持长串接应用.高灰阶在设计需要灰阶矫正的产品中,这样可以通过软体矫正灯点色差技术应用.



DM412开路侦测功能:

DM412 提供实时的LED 开路检测功能,无须搭配额外的组件或芯片设计.当输出电流导通而输出电压小于0.3V 时,判定为LED 开路故障.当锁存信号激活时,每个通道的侦测结果会被写入相对应移位寄存器中之每字节最后一比特位置上按R[0], G[0], B[0].开路侦测结果可以从串行输出端口读回.当相对应位置之侦测数据为”1”表示该通道正常,若为”0”则表示该通道开路.为确使LED 开路侦测功能在良好的条件下进行,建议侦测时的影像数据(红绿蓝三色共48 比特)全填为1 以使通道设定为理想的导通状态.



使CKI 保持在高电位,并于其间送入8 个DAI 脉波即可成功启动自动锁存机制.
LED 开路侦测数据将从DAO 端口传出.
自动锁存功能只在SDO =‘H’时有效.
POL 与STB 或ISTB 皆互为独立.POL 端的任何电位变化都会设置(POL = H-L)或重设(POL = L-H)PWM 输出.

美信-MAX16824


Maxim推出MAX16824/MAX16825 3通道、高亮度LED (HB LED)驱动器,具有6.5V至28V输入电压范围.该系列器件具有三路36V额定、开漏极、恒定电流吸入输出能力,可向三串独立的HB LED提供高达150mA的电流.为优化设计灵活性,该系列IC可以独立设定各个通道的LED电流.为实现这一功能,MAX16824提供三路PWM调光输入,用于独立控制各串LED的亮度,并切换各串LED的导通与关断.而MAX16825则提供了3位透明锁存器、3位移位寄存器以及2Mbps、4线串行接口.该串行接口使器件的所有输出通道均可通过外部微控制器进行控制;同时还可以级联多片MAX16825驱动器,实现协同工作.该系列灵活的LED驱动器对于多种应用,包括工业、建筑以及装饰照明;室内/室外LED视频显示器、汽车内部照明以及LCD背光等应用非常理想.

MAX16824/MAX16825内置调整管,具有很低的压差,因此省去了所需的外部功率晶体管.器件内置的三路调整管可提供±5%精度的LED电流控制,确保优异的亮度匹配,同时缩减了尺寸、降低了整个驱动器方案的复杂度了成本.

MAX16824/MAX16825还可以提供一路+5V的稳压输出,具有4mA的输出电流驱动能力,当发生过热时可提供热关断功能.两个器件均采用热增强型、4mm×4mm、16引脚TSSOP封装,带有裸焊盘.

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奥地利微电子推发布一款全色LED驱动器

信息来源:66LED导航网 www.66led.cn

  奥地利微电子公司(Austriamicrosystems)发布一款全色LED驱动器AS1112,扩展了其LED驱动器系列.该器件非常适合于全色应用,如LED视频显示器、LCD电视背光照明、室内/户外全色LED显示器及大型体育场显示器.

  AS1112全色LED驱动器集成12位PWM,每色可提供令人振奋的4,096灰阶,并实现高达680亿RGB颜色.另外,集成的6位点校正功能可以对输出电流进行64级调节,以补偿LED发光失配.AS1112通道间和IC间的精度达±4.5%,辅之以点校正功能,可完全消除LED间和LED模块间的亮度差异,从而显著改善LED显示器的画面质量.AS1112同时还提供2.5%线路调节和0.5%负载调节的卓越性能.

  奥地利微电子公司标准线性事业部的市场总监WalterMoshammer表示:“像大型体育场显示器、室内和户外商用显示器以及公共交通车辆上的显示器等高品质LED显示器,都需要数量庞大的LED.为了能在明亮的阳光下使用,这些顶级品质的显示器需要提供高色深、高亮度、高帧频及卓越的对比度.另外,为了降低维护成本以及确保高画面质量,LED错误检测机制也非常重要.奥地利微电子推出的AS1112全色LED驱动器支持无延迟、30MHz数据传输率,刷新速率极快,专为应用于运动场馆和体育赛事等需要快速视频运动的显示器而设计.此外,AS1112还可用于需要动态点校正方案的LCD电视背光应用,以产生‘可调’白光.”

  AS1112具有16个电流调节端口,可提供LED恒流驱动,并支持范围较宽的LED正向电压.AS1112输出端口可以承受最高15V电压,可将多个LED串联构成单个像素以提升亮度.使用一个外部电阻,可在0至80mA范围内调整电流,为LED亮度控制提供了极大的灵活性.

  AS1112的另一特性是内置LED错误检测功能.使用AS1112可以简便直观地检测出任何开路、短路及过热故障.通过两个温度门限可以实现全面的系统热监控.为了即刻检测到错误,提供了全局错误指示引脚.此外,也可以读取详细的错误报告,获取故障LED的具体位置.AS1112采用串行数据输入/输出线实现错误信息回读,无需使用额外的PCB走线来完成LED错误诊断.

  快速、30MHz串行接口可确保高刷新率,足以应对大型LED显示器模块.AS1112的功耗非常低,同时其断电功能可以将待机模式下的工作电流降至40nA.AS1112的工作温度范围为-40℃至+85℃,是工业及户外应用的理想之选.该IC采用小尺寸、高热效、32引脚TQFN(5×5mm)封装,易于处理大输出功率,可实现非常密的LED像素间距.

台湾晶琦科技-SCT2007

SCT2007是针对目前电光源设计产品,已经有1年多的批量,内部有数据修正线路,级联效果好.



四位移位数据输出,在有些设计中需要增加白光亮度或绿色组成会变得非常方便.每路可以独立设置电流,也可以通过5脚SEL设置统一电流.



原理图如下:线路简单,供电部分电阻减压稳压二极管稳压即可.