LED驅動器提升全彩視頻顯示屏的性能

　　意法半導體擁有各種顯示器和數字標牌LED驅動器產品，其中STP1612PW05 (見圖 2)是意法半導體為全彩LED視頻顯示屏專門研制的LED驅動器。

　　這款產品是一個16通道LED驅動器，內置一個高頻串行數據接口。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節輸出電流，使用一個8位增益寄存器可以精確調節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技術的發光效率改進要求。實際上，高能效LED的問世讓顯示屏制造商能夠使用更低的電流LED驅動器取得相同的亮度。

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

　　此外，為進一步提升調光控制功能，該產品還采用了Scrambled PWM模式。PWM總周期基本上覆蓋了很多刷新周期，效果就是像提高調光頻率而保持調光分辨率不變，從而降低畫面閃動。

　　STP1612PW05內置串行接口符合顯示屏的高速數據速率和數據格式靈活性要求：數據發送時鐘頻率可高達30MHz，采用16x16位格式(若亮度選擇4096級，數據格式為6x12位)或壓縮度更高的256位格式。

　　正如前文提到的，一個抗干擾性強且可靠的LED驅動器可大幅提升系統的總體質量。

　　當發現失效的LED燈管(開路或短路)時，STP1612PW05 會把檢測結果通過串行接口送到微控制器，從而避免相關像素的顏色變化或關閉，保護圖像的一致性。

　　2：STP1612PW05結構簡圖

　　在一幀視頻圖像開始時所有的LED燈管同時導通，這會產生上升斜率很大的涌流，這意味著需要很大的輸入電容，寄生通道會產生振蕩，系統產生噪聲。把四路連續輸出組成一組(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)，每組之間連續延時40ns，使輸出通道的導通時間錯開，這樣可以大幅降低涌流。

　　因為任何原因(線路斷開)導致PWCLK時鐘信號不存在(PWM計數器時鐘信號，用于進行PWM調光控制)，這會讓顯示屏上的所有LED無限期地導通。

　　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內置可以激活PWM時鐘超時斷開的保護功能：當PWCLK信號消失1秒以上時，信號發生器將被強制關閉。

　　應用示例

　　實現目標亮度的LED正向電壓與可設置的電流隨著LED顏色不同而變化：在紅光、綠光和藍光三種顏色LED中，紅光LED的正向電壓最低，藍光LED的驅動電流最低。因此，建議每種燈光顏色使用不同的驅動器。

　　圖3 描述了一個采用STP1612PW05實現的應用示例。