全彩LED視頻顯示屏

全彩LED視頻顯示屏是能夠以數(shù)百萬種顏色顯示影像和動畫的顯示屏。LED顯示屏應(yīng)用場景包括體育場、建筑外觀、購物中心、電視演播室。

大型LED顯示屏被用于播放廣告和資訊，重播體育賽事或音樂會。

圖1 是LED顯示屏結(jié)構(gòu)簡圖。

圖1：LED全彩視頻顯示屏簡圖

不同類型的視頻信源提供的視頻輸入信號經(jīng)過處理后被送入LED顯示屏。

整個(gè)顯示屏通常由若干個(gè)正方形或矩形的點(diǎn)陣組成，每個(gè)點(diǎn)陣又由若干個(gè)像素組成。每個(gè)像素由RGB (紅、綠、藍(lán))LED燈管組成，通過混合這些LED的燈光顏色，就可產(chǎn)生所需的像素信息。LED驅(qū)動器相當(dāng)于被處理后的視頻數(shù)據(jù)與RGB LED發(fā)出的彩色燈光之間的接口（圖像就是由這些彩色光線構(gòu)成的）。

從大型LED視頻顯示屏的目標(biāo)應(yīng)用考慮，我們很容易意識到畫質(zhì)所扮演的重要作用。

這個(gè)概念包含幾方面的內(nèi)容:

原始圖像的信號質(zhì)量以及數(shù)據(jù)處理能力是取得良好畫質(zhì)的前提條件。

顯示屏的大小、分辨率高低、像素間距和LED選擇是決定人眼感受到的畫質(zhì)的關(guān)鍵參數(shù)。

需要選擇一個(gè)適合的LED驅(qū)動器，能夠把處理后的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的彩色和動畫效果。

鑒于本文的目的是描述LED顯示屏的LED驅(qū)動器解決方案，我們將在以下的章節(jié)重點(diǎn)介紹上面提到三方面內(nèi)容的最后一點(diǎn)。

LED顯示屏對LED驅(qū)動器的要求

在彩色和動畫方面，為取得優(yōu)異的畫質(zhì)，需要整合多種不同的功能：高幀率、高刷新率、顏色還原精度等。

不過，顯示屏的質(zhì)量不僅指圖像本身，還指解決方案的整體質(zhì)量，例如，抗干擾性和可靠性。

因此，所有的彩色LED顯示屏需要選擇技術(shù)精密的LED驅(qū)動器：

良好的顯色性取決于每個(gè)RGB（以及每個(gè)顏色）的有效亮度:有效亮度越高，顯示的顏色越豐富。合理而精細(xì)地控制亮度需要利用PWM調(diào)光技術(shù)控制大量的亮度。

高幀率和高刷新率需要高速率地處理大量數(shù)據(jù)。LED驅(qū)動器可利用高頻串口和靈活的數(shù)據(jù)格式管理功能滿足這些要求。

一支或多支LED燈管失效會影響像素顏色的精度，危及影像的整體視覺效果，影響系統(tǒng)的畫質(zhì)。讓顯示屏保持理想視覺效果需要一個(gè)可靠的LED失效條件檢測方法。

全彩視頻顯示屏LED驅(qū)動器解決方案         

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(gè)16通道LED驅(qū)動器，內(nèi)置一個(gè)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(gè)外部電阻器調(diào)節(jié)輸出電流，使用一個(gè)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。