Les LED se sont désormais développées en deux catégories : l'éclairage LED et l'affichage LED. écrans. Les écrans d'affichage publicitaires sont utilisés dans un large éventail d'applications, tels que les transports, les banques, les scènes, les hôtels, les stades, les centres commerciaux et d'autres lieux. La qualité des couleurs de l’écran d’affichage est également au centre de l'attention de tous. Cet article se concentre sur la façon dont le pilote LED affecte le qualité des couleurs de l'écran LED.
Un écran LED couleur est un écran qui peut afficher des images et des animations en millions de couleurs. Les signaux d'entrée vidéo fournis par différents types de les sources vidéo sont traitées et envoyées à l’écran LED. L'ensemble de l'affichage l'écran est généralement composé de plusieurs matrices de points carrées ou rectangulaires, et chaque matrice de points est composée de plusieurs pixels. Chaque pixel est composé de RVB (rouge, vert, bleu) tubes lumineux LED. En mélangeant les couleurs de lumière de ces LED, les informations de pixel requises peuvent être générées. Le driver LED est équivalent à l'interface entre les données vidéo traitées et les lumières colorées émises par la LED RVB (l'image est composée de ces lumières colorées).
Compte tenu de l’application cible des grands écrans vidéo LED, nous pouvons facilement réaliser le rôle important joué par la qualité de l’image. Ce concept inclut le aspects suivants :
La qualité du signal de l'image originale et les capacités de traitement des données sont conditions préalables pour obtenir une bonne qualité d’image.
La taille de l'écran, la résolution, l'espacement des pixels et la sélection des LED sont essentiels paramètres qui déterminent la qualité de l’image perçue par l’œil humain.
Vous devez choisir un pilote de LED approprié capable de convertir l'image traitée données dans les effets de couleur et d’animation requis.
1. Exigences d'affichage LED pour les pilotes LED
En termes de couleur et d'animation, afin d'obtenir une excellente qualité d'image, une variété de fonctions différentes doivent être intégrées : fréquence d'images élevée, haute taux de rafraîchissement, précision de la reproduction des couleurs, etc. Cependant, la qualité de l'image L'affichage fait référence non seulement à l'image elle-même, mais également à la qualité globale de la solution, comme l'immunité aux interférences et la fiabilité. Par conséquent, tout Les écrans LED couleur doivent choisir des pilotes LED techniquement sophistiqués : bon le rendu des couleurs dépend de la luminosité effective de chaque RVB (et de chaque couleur) : plus la luminosité effective est élevée, plus les couleurs affichées sont riches. Un contrôle raisonnable et précis de la luminosité nécessite l'utilisation d'une gradation PWM technologie pour contrôler une grande quantité de luminosité.
Des fréquences d'images et des taux de rafraîchissement élevés nécessitent le traitement de grandes quantités de données à des débits élevés. Les pilotes de LED peuvent répondre à ces exigences en utilisant la haute fréquence interfaces série et capacités flexibles de gestion du format de données.
La défaillance d'un ou plusieurs tubes LED affectera la précision de la couleur des pixels, mettre en danger l'effet visuel global de l'image et affecter la qualité de l'image de le système. Le maintien de performances visuelles idéales sur les écrans nécessite un système fiable méthode de détection des conditions de défaillance des LED.
2. Solution de pilote de LED
STMicroelectronics propose une variété de pilotes LED d'affichage et de signalisation numérique produits, parmi lesquels STP1612PW05 (voir Figure 2) est un pilote de LED spécialement développé par STMicroelectronics pour les écrans vidéo LED couleur. Ce produit est un driver de LED à 16 canaux avec une interface de données série haute fréquence intégrée. Le courant de sortie maximum de chaque canal est de 60 mA. Le courant de sortie peut être ajusté via une résistance externe. Un registre de gain de 8 bits peut être utilisé pour ajustez avec précision 256 niveaux d’échelle de gris.
Précision actuelle améliorée à des courants plus faibles (généralement ± 1,5 % entre canaux) répond aux exigences d'amélioration de l'efficacité lumineuse des LED technologie. En fait, l'avènement des LED économes en énergie permet d'afficher les fabricants doivent utiliser des pilotes de LED à courant inférieur pour obtenir la même luminosité. Ce produit est équipé d'un contrôle de luminosité PWM réglable indépendant fonction pour chaque canal de sortie. Les avantages bien connus de la gradation PWM fonction en protection de couleur LED et niveaux 4096 (12 bits) ou 65536 (16 bits) de la luminosité réglable peut finalement conduire à des améliorations significatives de la couleur aberration et qualité d'image.
De plus, pour améliorer encore la fonction de contrôle de gradation, le produit adopte également le mode ScrambledPWM. Le cycle PWM total couvre essentiellement de nombreux rafraîchissements cycles. L'effet est d'augmenter la fréquence de gradation tout en gardant la résolution de gradation inchangée, réduisant ainsi le scintillement de l'écran.
L'interface série intégrée STP1612PW05 répond au débit de données et aux données à grande vitesse exigences de flexibilité de format de l'affichage : l'horloge de transmission des données La fréquence peut atteindre 30 MHz, en utilisant le format 16x16 bits (si la luminosité le niveau est sélectionné 4096, le format de données est 6x12 bits) ou une compression supérieure Format 256 bits. Comme mentionné précédemment, un matériau hautement résistant aux interférences et Un pilote de LED fiable peut améliorer considérablement la qualité globale du système.
Lorsqu'un tube LED défectueux (circuit ouvert ou court-circuit) est détecté, le STP1612PW05 enverra les résultats de détection au microcontrôleur via le Interface série, évitant ainsi le changement de couleur ou l'arrêt du correspondant pixels et en protégeant la cohérence de l’image.
Au début d'une image vidéo, tous les tubes LED sont allumés à en même temps, ce qui produira un courant d'appel avec une forte pente ascendante, ce qui signifie qu'un grand condensateur d'entrée est nécessaire, les canaux parasites seront osciller et le système générera du bruit. Groupe quatre sorties continues en un seul groupe (le premier groupe est OUT0, OUT1, OUT2 et OUT3 ; le deuxième groupe est de OUT4 à OUT7 ; disposez-les dans cet ordre), et il y a un continu délai de 40ns entre chaque groupe pour rendre le canal de sortie conducteur. Le les temps sont échelonnés afin que l'appel puisse être considérablement réduit. Si la Le signal d'horloge PWCLK (signal d'horloge du compteur PWM, utilisé pour le contrôle de gradation PWM) est n'est pas présente pour quelque raison que ce soit (déconnexion de la ligne), cela entraînera toutes les LED du l'écran s'allume indéfiniment.
En plus d'affecter le bon affichage des images, de tels accidents peuvent également brûler ou endommager la lampe LED. STP1612PW05 dispose d'une fonction de protection intégrée qui peut activer la déconnexion du timeout de l'horloge PWM : lorsque le signal PWCLK disparaît pendant plus d'une seconde, le générateur de signal sera tourné de force désactivé.
La tension directe de la LED et le courant réglable pour atteindre la luminosité cible varient selon la couleur de la LED : parmi les trois couleurs de LED rouge, verte et bleue, la La LED rouge a la tension directe la plus basse et la LED bleue a la tension de conduite la plus basse. actuel. . Par conséquent, il est recommandé d'utiliser un pilote différent pour chaque lumière couleur.
Chaque réseau d'affichage LED est composé de 16 pixels, et chaque pixel est composé de 4 tubes LED colorés (1 rouge, 1 bleu, 2 verts). 16 LED de la même couleur sont piloté par un STP1612PW05. Le choix de la tension d'alimentation des LED (VLED) est un équilibrage considération entre plusieurs exigences, souvent concurrentes. La tension VLED doit être suffisamment élevé pour permettre à la LED de maintenir l'état allumé correct, mais le la chute de tension du générateur de courant du pilote LED doit être minimisée, sinon cela entraînera une consommation d'énergie inutile et provoquera la puce et le système surchauffer.
La qualité des couleurs de l'écran LED couleur est le moyen le plus intuitif de identifier la qualité du produit. La technologie d'affichage LED a été encore plus avancée développé il y a quelque temps, ce qui est très encourageant. Bien que la LED de mon pays les écrans d'affichage occupent 80% du marché mondial, ce n'est pas notre pays qui dirige le développement des écrans d’affichage. Pour cette raison, Shenzhen LED les fabricants sont Nous sommes activement engagés dans le développement de LED technologie.