LED驅(qū)動器提升全彩視頻顯示屏的性能

　　意法半導(dǎo)體擁有各種顯示器和數(shù)字標(biāo)牌LED驅(qū)動器產(chǎn)品，其中STP1612PW05 (見圖 2)是意法半導(dǎo)體為全彩LED視頻顯示屏專門研制的LED驅(qū)動器。

　　這款產(chǎn)品是一個16通道LED驅(qū)動器，內(nèi)置一個高頻串行數(shù)據(jù)接口。每路通道的最大輸出電流為60mA，可以通過一個外部電阻器調(diào)節(jié)輸出電流，使用一個8位增益寄存器可以精確調(diào)節(jié)256級灰度。

　　在更低的電流下提高電流精度(通道之間典型值 ± 1.5% )符合LED技術(shù)的發(fā)光效率改進(jìn)要求。實(shí)際上，高能效LED的問世讓顯示屏制造商能夠使用更低的電流LED驅(qū)動器取得相同的亮度。

　　該產(chǎn)品為每路輸出通道配備了獨(dú)立的可調(diào)PWM亮度控制功能。眾所周知的PWM調(diào)光功能在LED色彩保護(hù)方面的優(yōu)勢以及4096(12位)或65536(16位)級可調(diào)亮度，最終可使色差和畫質(zhì)得到明顯改進(jìn)。

　　此外，為進(jìn)一步提升調(diào)光控制功能，該產(chǎn)品還采用了Scrambled PWM模式。PWM總周期基本上覆蓋了很多刷新周期，效果就是像提高調(diào)光頻率而保持調(diào)光分辨率不變，從而降低畫面閃動。

　　STP1612PW05內(nèi)置串行接口符合顯示屏的高速數(shù)據(jù)速率和數(shù)據(jù)格式靈活性要求：數(shù)據(jù)發(fā)送時鐘頻率可高達(dá)30MHz，采用16x16位格式(若亮度選擇4096級，數(shù)據(jù)格式為6x12位)或壓縮度更高的256位格式。

　　正如前文提到的，一個抗干擾性強(qiáng)且可靠的LED驅(qū)動器可大幅提升系統(tǒng)的總體質(zhì)量。

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)失效的LED燈管(開路或短路)時，STP1612PW05 會把檢測結(jié)果通過串行接口送到微控制器，從而避免相關(guān)像素的顏色變化或關(guān)閉，保護(hù)圖像的一致性。

　　2：STP1612PW05結(jié)構(gòu)簡圖

　　在一幀視頻圖像開始時所有的LED燈管同時導(dǎo)通，這會產(chǎn)生上升斜率很大的涌流，這意味著需要很大的輸入電容，寄生通道會產(chǎn)生振蕩，系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲。把四路連續(xù)輸出組成一組(第1組OUT0、OUT1、OUT2和OUT3;第2組從OUT4到OUT7;按照這個順序排列下去)，每組之間連續(xù)延時40ns，使輸出通道的導(dǎo)通時間錯開，這樣可以大幅降低涌流。

　　因?yàn)槿魏卧?線路斷開)導(dǎo)致PWCLK時鐘信號不存在(PWM計(jì)數(shù)器時鐘信號，用于進(jìn)行PWM調(diào)光控制)，這會讓顯示屏上的所有LED無限期地導(dǎo)通。

　　除影響圖像正確顯示外，這種意外事件還會燒毀或損壞LED燈管。STP1612PW05內(nèi)置可以激活PWM時鐘超時斷開的保護(hù)功能：當(dāng)PWCLK信號消失1秒以上時，信號發(fā)生器將被強(qiáng)制關(guān)閉。

　　應(yīng)用示例

　　實(shí)現(xiàn)目標(biāo)亮度的LED正向電壓與可設(shè)置的電流隨著LED顏色不同而變化：在紅光、綠光和藍(lán)光三種顏色LED中，紅光LED的正向電壓最低，藍(lán)光LED的驅(qū)動電流最低。因此，建議每種燈光顏色使用不同的驅(qū)動器。

　　圖3 描述了一個采用STP1612PW05實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用示例。