LED显示屏驱动芯片的应用

文章摘要：为了保障彩色大屏幕的可靠运行，TLC5941提供了每一路LED开路(LOD)和过温检测(TSD)的能力，内置集电极开路输出电路，用于出错时报警。16个通道中无论哪个通道有错误发生，内置集电极开路输出电路的输出管脚就会被拉到低电平，通过查询芯片的内部状态信息，就可知道哪一路出现故障，系统中所有TLC5941内置集电极开路输出电路的输出管脚可接到一起，通过上拉电阻接到高电平，通过监控这个信号，系统可在运行过程中进行自我诊断。TLC5941适用于工作环境比较恶劣同时对显示效果要求很高以及对安全性能要求很高的场合，比如高速公路的LED信息指示牌，大型的露天LED电视等。 3.2 MBI5028驱动芯片

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　　为了保障彩色大屏幕的可靠运行，TLC5941提供了每一路LED开路(LOD)和过温检测(TSD)的能力，内置集电极开路输出电路，用于出错时报警。16个通道中无论哪个通道有错误发生，内置集电极开路输出电路的输出管脚就会被拉到低电平，通过查询芯片的内部状态信息，就可知道哪一路出现故障，系统中所有TLC5941内置集电极开路输出电路的输出管脚可接到一起，通过上拉电阻接到高电平，通过监控这个信号，系统可在运行过程中进行自我诊断。TLC5941适用于工作环境比较恶劣同时对显示效果要求很高以及对安全性能要求很高的场合，比如高速公路的LED信息指示牌，大型的露天LED电视等。

3.2 MBI5028驱动芯片

　　MBI5028是台湾MBI(聚积科技)公司推出的一款有可编程电流增益功能的LED屏驱动芯片。它内置串并移位寄存器和输出锁存器，且采用PrecisionDrive技术以得到更优良的电气特性。MBl5028的最大串行时钟频率为25 MHz，片间电流误差一般在±6％以内，位间电流误差一般在±3％以内，最大输出电流为90 mA。

　　MBI5028内建电流增益控制逻辑单元，可编程电流增益功能采用Share-IO技术，无须增加额外的管脚，只需在对应的管脚输入一特定的序列信号，就可进入MBI5028的特殊功能模式--电流调整模式。在该模式下，可通过系统微控制器，向电流增益控制逻辑单元写入不同电流增益的数据，锁存这些数据，并通过内建数字与模拟共享的转换器，有效控制电流的输出。由于工作环境的变化和LED屏老化，LED屏亮度将会降低，如以一个固定顺向电流，LED屏的亮度偏差就会较小。通过可编程的电流增益功能和PrecisionDrive技术，可调整电流偏差，补偿LED屏的亮度，同时获得比较高质量的图像。利用PrecisionDrive技术并内建数字与模拟共享的转换器，在相同精确度下，通过改变数字码的方式，从而获得相对的输出电流，进而提高LED屏的成像质量。

　　目前的技术可以为LED显示屏提供256个电流等级，使其达到1 200％的总动态范围，提供256个输出电流等级。在电气特性和芯片封装方面，MBI5026兼容性比较好，使用者不用更改以前为同类型芯片设计的PCB板，就可获得具有Share-IO技术的电流增益技术，能大大地降低升级成本。MBI5026适用于工作环境条件并不苛刻，但要求高质量成像的LED屏驱动方案上，比如室内的大型LED显示屏等中低端屏幕。同时MBI5028还适用于老驱动芯片的升级。

3.3 ST2221C驱动芯片

　　ST2221C是中国台湾SITI(点晶科技)公司推出的一款LED屏驱动芯片。它内置串并移位寄存器单元、输出锁存器单元和电流输出控制单元，电气特性较为优良。ST2221C的最大串行时钟频率为25 MHz，片间电流误差一般在±10％以内，位间电流误差一般在±6％以内，最大输出电流为120 mA。ST2221C包含16通道恒流驱动单元，能同时驱动16路LED。它适用于一些低端屏的驱动，比如室内信息屏等低端LED显示屏。

3.4 各类驱动方案比较 

4 存在的问题

4.1 功耗及发热问题

　　由于输出电流较大，LED显示屏芯片的功耗和发热问题一直是阻扰驱动芯片发展的第一因素。在将来可能出现的手持式LED显示屏的驱动方式上，这个问题将会变得尤为突出。随着LED器件制造工艺水平的进步和驱动电流的减小，问题会逐步得到解决。

4.2 应用成本问题

　　一块主流16位稳态电流LED显示屏驱动芯片只能驱动16路的LED器件。一块分辨力为1 024×768的LED显示屏就必须使用多块驱动芯片才能获得预期效果，这样就使得材料成本比较高。如果采用驱动芯片自身采用扫描方式，那么一块主流的驱动芯片就能一次驱动多路LED器件，将会使应用成本降低许多。

5 小结

　　从这几家LED驱动芯片制造商的产品结构来看，目前主流芯片主要分为3个档次。第一档次是具有灰度机制的芯片，这类芯片内部具有PWM功能，可以根据输入的数据产生灰度，更易形成深层次灰度，显示高品质画面。第二档次是具有输出开路检测(LOD)、温度过热保护(TSD)、亮度调节功能的芯片，这些芯片由于有了附加功能而更适用于特定场合，如用于可变情报板，则要求芯片具有侦测LED错误的功能。第三档为不带任何附加功能的恒流源芯片，此类芯片只为LED提供恒流源，保证屏体显示画面质量良好。

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