LED显示屏设计及技术发展趋势

时序

CYT62726内部是16位移位寄存器，多颗CYT62726串行数据移位，每个时钟周期CLK移送1位数据SDI，串行数据输入驱动器开/关控制。施密特缓冲输入。当其中数据“1”被写入到SDI的开关控制移位寄存器/时CLK的上升沿。

CLK串行数据移位时钟。施密特缓冲输入。所有的数据/关控制的转变移位是由1位的最高位同步的CLK的上升沿，单路数据移位到SD在同一时间。CLK的上升沿输入获准后，持续100ns的上升沿。

LE边沿触发锁存器。施密特缓冲输入。当前对应移位寄存器中数据，在此上升沿数据被锁存。

OE所有输出空白。施密特缓冲输入。当OE是低电平时，所有恒流输出(OUT0～15)被执行。当OE=1，所有恒流输出控制的开关在数据控制数据/锁存状态。OE决定执行数据长度时间。



驱动恒流芯片方框图



周边器件选择

在屏幕设计大约在3-6片CYT62726分布的PCB范围内，设置1,000μF左右容量电容器，在选择滤波电容时，应用采用低ESR(等效串联电阻)电容器，以最大限度的减小输出波纹，这是与其它电介质相比，这些材料能在较宽的电压和温度范围内维持其容量不变。

在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容；二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路；三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。

对于设计LED点彩产品，灯点内部增设滤波电容非常重要，主要在于越是色彩的变化丰富供电波动更会增加，滤波电容在这里显得比设计在任何产品中都要重要。对于大多数高的电流设计，推荐采用一个470至1000μF容值。这里设计不能没有这颗电容。



见下图，通常我们设计线路时，会在IC输入设计去耦电容：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是 0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH，0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果。去耦电容的选用并不严格，可按C=1/F，即10MHz取0.1μF。

对于大多数高的电路设计，在输入采用一个0.01至0.1μF电容就足够了。这里设计不能没有这颗电容。



在 VCC电源供电中建议串接一只10Ω电阻，LED屏幕工作时内容波动比较大，会超过10V以上。建议VCC还是需要电阻减少冲击，主要是减小电压波动带来的波峰，特别是LED显示，Vp-p会高出数倍。IC电源输入端也是最易受到冲击地方，电阻的存在同时也会提高电容滤波效果，这里也可以考虑增加一颗 4.7μF的电容提高电压的稳定性。16位恒流器件VCC耐压并不高，和输出恒流端口耐压是不一样的，在这里增加一颗电阻非常重要，后面还会介绍结合 PCB设计，分开供电的方式避免波峰值冲击。

在设计产品时需要确定输出电流值，CYT62726第23管脚是为方便设置电流而设计，外设电阻选择按前章节公式计算，也可以按下表选取，参考设计910Ω大概在20mA电流值。 PCB板级设计电阻要紧贴近IC管脚23与1之间，减小这两个管脚PCB板级电阻会提高参考恒流精度。




实测设置电阻与电流对照表

恒流输出精度及计算

16通道恒流是该芯片重要参数之一，它有几个关键指标组成：

恒流最低压差；片间恒流误差；VCC电压调整率；负载调整率；温度漂移。



1) 输出恒流压差希望越低越好，通常维持在0.6-1V之间，最好是低于0.6V。从上图测试曲线可以看出，随着输出电流的增加，压差也会增加。在有一种设计中很关键，例如2R屏设计中：



很多的屏幕是2R'1G'1B设计的，2颗红色LED需要4V电压才能正常点亮，假设驱动IC需要1V压差，那最低建立恒流电压是5V，在5V电源供电情况下，远离电源端子地方有可能达不到5V最基本电压值。屏幕出现偏色，输出电流调整不到理想值，问题就是出在这里。

由此可以看出恒流压差维持到0.6V是最合理的，部分IC为了降低成本，大幅度减小尺寸，是造成压差高的主要原因。16通道恒流IC是线性恒流方式，压差的形成是IC最主要的热源之一，较低的压差利于芯片散热。

1) 片间恒流误差±3%；

片间误差是恒流输出重要的参数之一，我们通常看到标注片内通道±1.5%，片间通道±3%恒流误差，实际片内误差可以不予考虑，因为我们不会单独使用1颗芯片，在LED屏幕设计主要考虑片间误差。

2) 受VCC电压变化恒流精度影响±0.07%/V；

VCC电压变化是会影响到输出电流精度的，在PCB设计走线要考虑LED供电和IC供电分开，提高滤波效果，能达到很好的效果。

3) 负载调整率，负载端电压影响的电流输出特性，维持在±0.01%/V；

负载电压不同或波动，会影响恒流精度，虽然是很小。解决的办法是尽量加宽PCB供电走线。

按照下面表格选取合适的宽度和铜厚：



1) 温度恒流漂移0.0005%/℃。

环境温度和芯片发热也会影响到输出恒流精度，30℃上升到70℃大概会有2%误差，也相当重要。