Mikä aiheuttaa LED-näytön haamukuvaa, kuolleiden pikselien risteyksiä ja matalan harmaan värimuutoksen?

LED-näytön kuvanlaatu on suoraan yhteydessä suorituskykyyn. Keskeisistä komponenteista vakiovirtaohjainpiiri on ratkaisevan tärkeä pylväiden ohjaamisessa. Sen lähtötarkkuus ja vasteaika ovat elintärkeitä lopullisen kuvanlaadun kannalta. Yleiset näyttövirheet, kuten haamukuva, ristimäiset kuolleet pikselit ja matala harmaan värisiirtymä, liittyvät usein näiden ohjausparametrien epäsuhtaan.

Sitä vastoin riviohjausmoduulilla oli aluksi yksinkertaisempi rooli varhaisissa LED-näytöissä. Se hoiti rivien peruskytkennän ja sitä pidettiin matalan teknologian moduulina. Hienojakoisten näyttöjen yleistyessä vaatimukset ovat kuitenkin muuttuneet. Suurempi pikselitiheys vaatii nopeampaa skannausta ja parempaa virran tarkkuutta. Tämän seurauksena riviohjaimen toiminta on kehittynyt. Se ei ole enää vain yksinkertainen kytkin. Nyt se sisältää ominaisuuksia, kuten sammutuksen, ylivirtasuojauksen ja ESD-suojauksen.

Tämä kehitys tekee riviohjainten suunnittelusta paljon monimutkaisempaa. Insinöörit kohtaavat nyt kuusi keskeistä haastetta:

• Ylempi haamukuva
• LED-käänteinen jännite
• Oikosulun "toukka"-ilmiö
• Avoimen piirin "risti"vaikutus
• Korkea LED-lähtöjännite (Vf)
• Korkean kontrastin kytkentä

Puretaanpa jokainen ongelma erikseen.

Ylempi haamukuva

Skannaavissa LED-näytöissä rivikytkentäjen ajoituksen synkronointi ja laitteen ominaisuudet vaikuttavat suoraan näyttöefektiin. Ylempi haamukuva johtuu pääasiassa kahdesta tekijästä: PMOS-transistoreiden kytkentäviiveestä ja jäännösvarausten hitaasta purkautumisesta rivijohdon loiskondensaattorissa Cr.

Skannaavat näytöt toimivat valaisemalla rivit yksi kerrallaan. Kun Row(n) kytkeytyy päälle, riviohjauspiiri lataa loiskondensaattoria Cr PMOS-transistorin kautta. Lopulta jännite Cr:n yli vakiintuu arvoon VCC.

Kun järjestelmä lähettää rivinvaihtokomennon, ihanteellisessa tilanteessa Row(n):n PMOS-transistorin pitäisi sammua välittömästi. Myös Cr:n jäännösvarausten on purkauduttava nopeasti.

Käytännössä PMOS-transistoreilla on kuitenkin luonnostaan ​​kytkentäviiveitä. Samaan aikaan loiskondensaattori Cr säilyttää varauksia. Tämä aiheuttaa merkittävän viiveen varauksen purkautumisessa.

Kun seuraavan rivin VLED ja OUT-kanava kytkeytyvät päälle samanaikaisesti, edellisen rivin keskeneräiset jäännösvaraukset muodostavat johtavuussilmukan LEDien läpi. Tämä saa rivin n LEDit hehkumaan himmeästi. Tätä ilmiötä kutsutaan alalla ylähaamuilmiöksi.

Tämä ongelma on erityisen ilmeinen pienijakoisissa näytöissä, joissa on korkeat pyyhkäisytaajuudet. Se heikentää merkittävästi kuvan kontrastia.

Ylemmän haamukuvion tekninen ydinratkaisu on purkaa Cr:n jäännösvaraukset nopeasti ja ajoissa rivienvaihdon aikana. Tämä estää johtavuussilmukan muodostumisen jäännösvarausten ja seuraavan rivin ohjaussignaalin välille.

Tekniikan näkökulmasta valtavirran teollisuuden ratkaisussa käytetään erillisiä rivikäyttöputkia, joissa on integroidut sammutustoiminnot. Näissä laitteissa on sisäänrakennetut itsenäiset alasvetopurkauspiirit.

Piirit aktivoituvat tarkasti rivikytkennän aikana. Ne kiihdyttävät Cr-varauksen purkautumista matalaimpedanssista reittiä pitkin.

Tässä ratkaisussa sammutusjännitteen VH arvo määrää suoraan varauksen purkaustehokkuuden ja haamujen poiston ylärajan. Mitä pienempi VH-asetus on, sitä suurempi on potentiaaliero pulldown-piirin ja Cr:n välillä.

Tämä luo voimakkaamman purkautumisvoiman ja nopeamman purkausnopeuden. Ylemmän haamukuvion poistoteho paranee.

Tekniikan käytäntöön perustuvat tiedot vahvistavat, että kun VH < VCC -1 V, ylempi haamukuva voidaan poistaa kokonaan tavanomaisella skannaustaajuusalueella (120 Hz - 360 Hz). Se ei myöskään vaikuta merkittävästi muihin näytön ominaisuuksiin.

Huomaa, että VH:ta ei voi säätää liian alhaiseksi. Liian alhainen VH aiheuttaa muita derivaattaongelmia, joita käsitellään yksityiskohtaisesti seuraavissa luvuissa.

LED-käänteinen jännite

LEDit ovat LED-näyttöjen keskeisiä valoa emittoivia komponentteja. Niiden luotettavuus määrää suoraan näytön käyttöiän. Käänteinen iskujännite on yksi keskeisistä rasitustekijöistä, jotka vaikuttavat LEDien pitkäaikaiseen luotettavuuteen.

LEDien PN-liitoksen jännitesietokyky käänteiselle jännitteelle on heikko. Kun käänteinen jännite ylittää kynnysarvon, PN-liitoksen ominaisuudet heikkenevät. Vakavissa tapauksissa PN-liitos hajoaa suoraan. Tämä näkyy lopulta kuolleina pikseleinä näytössä.

Tämä ongelma on selvempi pienijakoisissa LED-näytöissä. Toisaalta pienijakoisilla LEDeillä on pienemmät pakkauskoot ja kompaktimpi sisärakenne. Niiden vastajännitteen sietokyky on suhteellisen alhainen.

Toisaalta pienijakoisilla näytöillä on suurempi ohjaustiheys ja nopeammat ohjaussignaalin kytkentätaajuudet. Tämä tekee vastajännitteisistä piikeistä todennäköisempiä. LEDien vastajännitteen hallinnasta on siksi tullut alan pitkäaikainen keskeinen ongelma.

Teknisestä periaatteesta LEDin vastajännitteen generointi liittyy läheisesti käyttöpiirin loisparametreihin. Kun LED-näytön vakiovirran lähtökanava sammuu, käyttösilmukan loisinduktanssi aiheuttaa vapaakierron äkillisten virranmuutosten vuoksi.

Tämä vapaasti pyörivä virta jatkaa loiskondensaattorin lataamista kanavassa. Se muodostaa korkeajännitteisen häiriösignaalin kondensaattorin yli.

Tämä korkeajännitteinen häiriösignaali päällekkäin riviohjausputken lähtöjännitteen kanssa. Se muodostaa lopulta LEDien yli syötettävän vastajännitteen.

Rivivetoputken sammutusjännite VH on siis keskeinen LEDin vastajännitteeseen vaikuttava muuttuja. Jos jännitetaso on kiinteä vakiovirran lähtökanavan sammuttamisen jälkeen, mitä suurempi VH-arvo on, sitä pienempi on superpositioarvo suurjännitteisen häiriösignaalin kanssa.

LEDeihin syötetty lopullinen vastajännite pienenee. Kääntäen, mitä pienempi VH-arvo on, sitä suurempi on päällekkäinen vastajännite. Myös LEDien vaurioitumisriski kasvaa.

Alan yleisten standardien mukaan perinteisten LEDien nimellinen vastajännitteen toleranssi on 5 V. LED-valmistajat johtavat tämän parametrin standardien testiolosuhteiden perusteella.

Mutta monet LED-näyttövalmistajien testitiedot osoittavat, että pitkäaikainen käyttö lähellä 1.4 V:tä tai sitä korkeammassa käänteisjänniteympäristössä kiihdyttää PN-liitoksen heikkenemistä. Kuolleiden pikselien todennäköisyys kasvaa jyrkästi.

Kun vastajännitettä pidetään tiukasti alle 1.4 V:n, LEDin käyttöikä voi lähestyä teoreettista suunnitteluarvoa. Kuolleiden pikselien todennäköisyys voi laskea alle 0.1 %:n.

Tämän testijohtopäätöksen perusteella riviohjausputken sammutusjännite VH ei voi olla liian alhainen LEDien vastajännitteen säätämiseksi. Kohtuullisen VH-arvon on tarjottava LEDeille vastajännitesuoja.

Käytännön todentaminen osoittaa, että VH:n on yleensä täytettävä VH≥VCC-2V. Tämä varmistaa, että päällekkäinen vastajännite ei ylitä 1.4 V:n turvallisuuskynnystä. Se takaa tehokkaasti LEDien pitkäaikaisen luotettavuuden.

Oikosulku Caterpillar

LED-oikosulku on yleinen vika käytännön LED-näyttösovelluksissa. Kun LED oikosulkuun joutuu, vastaava pylväs palaa usein jatkuvasti. Alalla tätä ilmiötä kutsutaan elävästi "oikosulku-toukkaksi".

Sen muodostumisperiaate voidaan jakaa seuraavasti: Kun rivin keskellä oleva LED oikosulkeutuu, sen anodi ja katodi johtavat suoraan. Tämä tuhoaa alkuperäisen normaalin ohjaussilmukan.

Kun skannaussignaali siirtyy vialliseen riviin, VLED muodostaa epänormaalin johtavuusreitin oikosuljetun LEDin läpi. Jos VLEDin ja viallisen sarakkeen pisteen A välinen jännite-ero ylittää muiden saman sarakkeen normaalien LEDien eteenpäin suuntautuvan valokynnyksen, koko LED-sarake jää jatkuvasti päälle. Tämä muodostaa pitkän kirkkaan viivan, joka muistuttaa "toukkaa".

Tämä vika vaikuttaa vakavasti näyttökuvan eheyteen. Erityisesti mustalla taustalla tai heikosti kirkkailla näytöillä epänormaali kirkas viiva on selvempi. Se vahingoittaa huomattavasti näyttöefektiä.

Jotta auttaisimme insinöörejä diagnosoimaan viat nopeasti, meidän on selvennettävä oikosulkutelaketjujen ja toisen yleisen vian väliset keskeiset erot.

Ilmenemisen kannalta oikosulkujen toukkia pidetään pysyvinä vikoina. Niin kauan kuin näyttö on skannaustilassa, epänormaali kirkas viiva näkyy jatkuvasti. Sillä ei ole mitään tekemistä kuvasignaalien kanssa.

Avoimen piirin ristitulet ovat ehdollisia vikoja. Ne ilmenevät vain, kun avoimen piirin LED-pikseli vastaanottaa valosignaalin. Mahdollinen häiriö ohjaussilmukassa aiheuttaa ristin muotoisen himmeän hehkun. Jos pikseli ei pala, vikaa ei ilmene.

Perimmäisen syyn osalta oikosulkuhäiriöt johtuvat LEDien oikosulkuvioista. Avoimen piirin ristihäiriöt puolestaan ​​johtuvat LEDien avoimen piirin vioista. Niiden vikaluonne on täysin erilainen.

Oikosulkujen ratkaisemisen keskeinen tekninen logiikka on katkaista viallisen johtimen epänormaali johdin. Ratkaisuna on tehdä VLED:n ja sammutusjännitteen VH välinen jännite-ero pienemmäksi kuin LED:n valon eteenpäin suuntautuva jännite VF. Eli VLED:n on ehdottomasti oltava V－VH < VF.

Tämä johtuu siitä, että kun jännite-ero on pienempi kuin LEDin eteenpäin suuntautuvan valaistuksen kynnysarvo, VLED ei pysty tuottamaan riittävästi johtavuusjännitettä muille saman sarakkeen normaaleille LEDeille, vaikka LED oikosulkuun joutuisi. Tämä estää koko sarakkeen kirkkaan viivan muodostumisen.

Huomaa, että eteenpäin suuntautuva jännite (VF) vaihtelee merkittävästi eri väristen LEDien välillä. Punaisten LEDien VF-alue on 1.6–2.4 V. Vihreiden ja sinisten LEDien se on 2.4–3.4 V.

Alan testit osoittavat, että punaisilla LEDeillä on alhaisempi todellinen valaistuskynnys. Ne voivat hehkua himmeästi 1.4 V:n jännitteellä.

Esimerkkinä parametrien sovituksesta käytetään yleisesti käytettyä punaista LEDiä: Kun VH > VCC – 1.4 V, VLED:n ja VH:n välistä jännite-eroa voidaan säätää alle 1.4 V:n. Tämä katkaisee epänormaalin johtavuussilmukan kokonaan ja ratkaisee oikosulun aiheuttaman toukkaongelman.

Kun VH on VCC-2V VCC-1.4V -alueella , jännite-ero on 1.4V ja 2V välillä. Tällä hetkellä vain yksi punainen LED oikosulkupisteen alapuolella hehkuu himmeästi (koska jännite on lähellä valaistuskynnystä). Vian kokonaisvaikutus on suhteellisen hallittavissa.

Avoimen piirin risteys

Skannaavien LED-näyttöjen vioissa avoimen piirin ristiviat ovat tyypillisiä pylvästason vikoja oikosulkujohteiden ohella. Niiden muodostuminen liittyy läheisesti LEDien avoimen piirin vikoihin ja loiskapasitanssikytkentävaikutukseen käyttösilmukassa.

Erityinen muodostumisprosessi on seuraava: Skannausnäytön normaalin toiminnan aikana, kun LED-valo katkaisee virtapiirin ja järjestelmä lähettää valaistussignaalin pikselille, jossa LED-valo on katkaistu, vastaava vakiovirran käyttökanava OUT1 yrittää syöttää käyttövirtaa.

Mutta LEDin avoimen piirin vuoksi virta ei voi muodostaa silmukkaa. Tämä vetää OUT1-kanavan jännitteen nopeasti alle 0.5 V:iin (ääritapauksissa lähelle 0 V:ia).

Tämä matalajännitesignaali tuottaa kytkentävaikutuksen ohjaussilmukan loiskondensaattoreiden C1 (kanavan ja sarakejohdon välillä) ja C2 (sarakejohdon ja rivijohdon välillä) kautta. Se vaikuttaa sitten sarakejohdon puolella olevaan rivijohdon loiskondensaattoriin Cr. Tämä vetää epänormaalisti alas potentiaalia Cr:n yli.

Cr-potentiaalin lasku tuhoaa muiden samassa sarakkeessa olevien LEDien normaalin katkaisutilan. Se saa muut samassa rivissä olevat LEDit hehkumaan epätavallisen himmeästi. Tämä muodostaa lopulta epänormaalin ristinmuotoisen kirkkaan viivan, joka tunnetaan avoimen piirin ristinä.

Esimerkiksi kun skannausrivin sammutusjännite VH asetetaan arvoon 3.5 V, tämä jännite muodostaa merkittävän potentiaalieron alasvedetyn Cr-potentiaalin kanssa. Se vahvistaa entisestään johtavuusreittiä. Tämä tekee avoimen piirin ristiinkytkentäilmiöstä selvemmän.

Teknisen ratkaisun näkökulmasta sammutusputken sammutusjännitteen VH pienentäminen poistaa tehokkaasti avoimen piirin ylitykset. Tarkemmin sanottuna VH:n on täytettävä VH < 1.4 V -vaatimus.

Kun VH on alle 1.4 V, vaikka avoimen piirin LEDin matalajännitesignaali vetäisi Cr-potentiaalia alas, se ei voi muodostaa VH:n kanssa riittävää potentiaalieroa johtaakseen muita LEDejä. Tämä katkaisee epänormaalin kirkkaan viivan muodostumissilmukan.

Tällä hetkellä jotkut alan huippuluokan riviohjausputkista käyttävät säädettävää sammutusjännitettä. Niiden avulla insinöörit voivat säätää VH-arvoa joustavasti todellisten vikatilanteiden mukaan. VH-arvon laskeminen alle 1.4 V:n voi poistaa avoimen piirin ylitykset nopeasti.

Mutta tällä ratkaisulla on ilmeisiä suorituskykyyn liittyviä kompromisseja. Toisaalta VH:n pienentäminen lisää LEDien vastajännitettä. Tämä nopeuttaa LEDien sisällä olevan PN-liitoksen ikääntymistä ja lyhentää niiden käyttöikää.

Toisaalta, kun VH on alle 1.4 V, se rikkoo oikosulkujohtimien vaimennusehtoa. Tämä voi aiheuttaa oikosulkujohtimien aiheuttaman vian uusiutumisen.

Siksi käytännön teknisissä sovelluksissa tätä ratkaisua käytetään yleensä aputoimenpiteenä. Se on yhdistettävä muihin teknisiin toimenpiteisiin, jotta sitä voidaan käyttää kokonaisvaltaisesti.

Suuri LED-värähtelykulma

LED-näyttöjen massatuotannossa ja käytännön sovelluksissa LED-lähtöjännitteen VF-arvojen hajonta on väistämätöntä. Kun joidenkin LEDien VF-arvot ylittävät nimellisalueen (eli ovat suuria), se voi aiheuttaa pylväiden epänormaalia jatkuvaa valaistusta.

Tämä ongelma vahingoittaa suoraan näyttökuvan eheyttä. Se on yleinen sovellusvaikeus, joka vaivaa insinöörejä.

Esimerkkinä laajalti käytetyn vihreän LEDin nimellinen eteenpäin suuntautuvan jännitteen VF-alue on 2.4–3.4 V. Monet testitiedot kuitenkin osoittavat, että joidenkin vihreiden LEDien todellinen valaistuskynnys on nimellisarvoa alhaisempi.

Kun LEDin anodin ja katodin välinen jännite-ero saavuttaa 1.8 V, se voi johtaa sähköä ja hehkua himmeästi.

Tässä tapauksessa, jos riviohjausputken sammutusjännite VH on asetettu liian korkeaksi, se muodostaa yli 1.8 V:n jännite-eron viallisen sarakkeen skannaamattomien LEDien yli. Tämä saa sarakkeen pysymään jatkuvasti päällä. Epänormaali ilmiö on selvempi matalan harmaasävyn näyttötilanteissa.

Analysoidaksemme LEDin suurten VF-arvojen ja VH-asetusten välistä suhdetta selkeämmin, suoritamme kvantitatiivisen johdannaisen käyttämällä esimerkkinä LEDiä, jonka nimellinen eteenpäin suuntautuva jännite VF1 = 3.4 V.

Kun skannaussignaali siirtyy riville, jossa LED sijaitsee, vakiovirtaohjaimen lähtöjännite VOUT ja LED-virtalähteen jännite VLED1 kytkeytyvät päälle samanaikaisesti.

LEDien johtavuusominaisuuksien mukaan kanavan päässä olevan jännitteen on oltava VOUT=VLED1－VF1, jotta LED saa vakaan ohjausvirran.

Muiden saman sarakkeen skannaamattomien LEDien jännite-ero V△ niiden välillä määräytyy sammutusjännitteen VH ja VOUT välisen erotuksen perusteella. Eli V△ = VH - VOUT.

Sijoittamalla VOUT=VLED1－VF1 saadaan V△=VH－VLED1＋VF1.

Yhdessä edellisen testin kanssa, kun V△ > 1.8 V, LED hehkuu himmeästi, vaikka sitä ei skannattaisi ja ohjattaisi, koska jännite-ero ylittää valaistuskynnyksen. Tämä lopulta saa pylvään pysymään jatkuvasti päällä.

Käytännön sovelluksissa rivivetoputken jännitehäviö on suhteellisen pieni (yleensä alle 0.2 V). Joten voimme arvioida olevan VLED ≈ VCC.

Näin ollen voimme edelleen johtaa: Kun VH > VCC - 1.6 V, V△ ylittää vaarallisen 1.8 V:n kynnyksen. Tämä ei ole omiaan ratkaisemaan LEDien suurten VF-arvojen aiheuttamaa pylväiden jatkuvan valaistuksen ongelmaa. Tämä johdannaisjohtopäätös tarjoaa keskeisen kvantitatiivisen perustan VH-asetusten optimoinnille.

Korkean kontrastin kytkentä

Korkean kontrastin kytkentä on tyypillinen suorituskyvyn pullonkaula pienivälisissä LED-näytöissä korkean kuvanlaadun tilanteissa. Sen erityinen suorituskyky on seuraava: Kun näytössä näkyy matalan kirkkauden taustakuva (kuten musta tai tummanharmaa) ja sen päällä korkean kirkkauden alue, kuten valkoista tekstiä tai kirkkaita kuvioita, matalan kirkkauden tausta-alueen osa samalla rivillä kuin korkean kirkkauden kuva näkyy selvästi värimuutoksena tai himmenemisenä. Punasiirtymä ja himmeneminen ovat yleisimpiä.

Teknisestä perimmäisestä syystä tämä ilmiö johtuu pylvään käyttökanavan ja rivin käyttöputken välisestä keskinäisestä häiriöstä. Kirkkaita kuvia näytettäessä pylvään käyttökanava tuottaa suuren käyttövirran.

Tämä virta aiheuttaa dynaamisia jännitevaihteluita ohjaussilmukassa. Rivi- ja sarakelinjojen välisten loiskapasitanssien ja keskinäisinduktanssien kaltaisten kytkentäreittien kautta se häiritsee vierekkäisten rivien ohjaussignaaleja.

Matalan kirkkauden taustoissa ohjausvirta on pieni. Signaalin häiriönsietokyky on heikko. Tämä kytkentähäiriö vahvistuu entisestään. Se lopulta aiheuttaa vastaavan alueen näyttöparametrien poikkeamisen normaalista alueesta, mikä johtaa värien siirtymiseen tai himmenemiseen.

Teknisestä optimoinnista käsin voimme käsitellä suuren kontrastin kytkentää useista ulottuvuuksista. Riviohjaustason optimointi on tärkeä suunta.

Suunnittelemalla lukituspiirin, joka asettaa kiinteän lukitusjännitteen, riviohjausputken jännite pysyy tällä kiinteällä tasolla purkauksen jälkeen. Tämä voi pienentää sammutusjännitettä VH ja parantaa suuren kontrastin kytkentää jossain määrin.

Tämä johtuu siitä, että VH:n pienentäminen pienentää rivi- ja sarakeviivojen välistä potentiaalieroa. Se heikentää kytkentäinterferenssin voimakkuutta ja lieventää värisiirtymää tai himmenemistä.

Mutta tällä optimointiratkaisulla on ilmeisiä johdannaisongelmia. Ensinnäkin se aiheuttaa oikosulkuisten sarakkeiden himmenemistä, mikä vaikuttaa näytön eheyteen vikatiloissa.

Toiseksi se aiheuttaa punasiirtymää matalan harmaan näytössä, mikä heikentää matalan harmaan kuvan laatua. Kolmanneksi se heikentää entisestään LED-väripalkin arvojen sopeutumiskykyä, mikä lisää pylväiden jatkuvan valaistuksen virheiden riskiä.

Jos optimoimme vain itse rivikäyttömoduulin (ilman lukituspiirin suunnittelua) ja pienennämme sammutusjännitettä VH, se voi myös lieventää suuren kontrastin kytkentää. Mutta tämä menetelmä toistaa edellä mainitut johdannaisongelmat.

Se myös lisää LEDin vastajännitettä, nopeuttaa LEDin ikääntymistä ja voi aiheuttaa oikosulkujohtimen ongelman uusiutumisen.

Siksi rivikäyttötasolla tapahtuvan suuren kontrastin kytkennän optimointi vaatii moniulotteisia suorituskyvyn kompromisseja. Yleensä on yhdistettävä toimenpiteitä, kuten sarakekäyttöpiirin parametrien säätämistä ja häiriöitä estävän piirilevyjohdotuksen suunnittelua kokonaisvaltaisen ratkaisun muodostamiseksi.

Rivikäyttöputken sammutusjännitteen optimaalinen valinta

Yllä mainittujen kuuden keskeisen haasteen kattava tekninen analyysi osoittaa, että riviohjausputken sammutusjännitteen VH valinta on monitahoinen optimointiprosessi. VH-arvo ei voi olla liian korkea eikä liian matala. Meidän on löydettävä paras tasapaino eri suorituskykyindikaattoreiden välillä.

Tarkemmin sanottuna ylävärähtelyn vähentäminen voi tehokkaasti ratkaista ongelmia, kuten ylävärähtelyn haamukuvan ja suuren kontrastin kytkennän. Se kuitenkin heikentää LEDien vastajännitesäätöä, laukaisee oikosulkuviat ja lisää pylväiden jatkuvan palamisen riskiä, ​​joka johtuu suurista LEDien värikäyrän arvoista.

VH-arvon nostaminen voi optimoida LEDien vastajännitesuojauksen ja estää oikosulkujen toukkahäiriöitä. Se kuitenkin pahentaa ongelmia, kuten ylähaamuja, avoimen piirin ylityksiä ja suurtontrastista kytkentää.

On korostettava, että kuudesta keskeisestä haasteesta VH:n vähentäminen ei ole ensisijainen tapa ratkaista avoimen piirin ylityksiä. Valtavirran alan ratkaisu käyttää vakiovirtakäyttöpiirien avoimen piirin tunnistustoimintoa tarkan vianeristyksen saavuttamiseksi.

Tämä toiminto pystyy havaitsemaan LEDien avoimen piirin tilan reaaliajassa. Kun avoimen piirin vika havaitaan, se katkaisee välittömästi vastaavan kanavan käyttösignaalin mahdollisten kytkentähäiriöiden välttämiseksi.

Pelkästään VH-arvon pienentämiseen luottaminen avoimen piirin ylijänniteongelmien ratkaisemiseksi heikentää merkittävästi LEDien pitkän aikavälin luotettavuutta. Se ei täytä näyttöjen pitkäikäisyyden suunnitteluvaatimuksia.

Jotta insinöörit voivat nopeasti määrittää VH-arvon käytännön suunnittelussa ja valinnassa, seuraavassa taulukossa on yhteenveto sammutusjännitteen sovitusalueesta, ydinrajoituksista ja varotoimista erilaisissa sovellustilanteissa.

Yllä olevan moniulotteisen suorituskykyyn liittyvän kompromissianalyysin ja alan valtavirran VCC=5V virtalähdejärjestelmän perusteella sammutusjännitteen VH asettaminen välille 3V–3.4V on järkevä valinta, joka tasapainottaa erilaisia ​​suorituskykyvaatimuksia.

Kvantitatiivinen todentaminen osoittaa, että tämä alue täyttää rajoitteen VH≥VCC-2V (3V≥5V-2V). Se varmistaa, että LEDin estojännite pysyy 1.4 V:n turvakynnyksen sisällä.

Samaan aikaan se on lähellä kriittistä arvoa VH>VCC -1.4 V (3V>5V - 1.4V = 3.6 V ei pidä paikkaansa; 3.4 V on lähellä arvoa 3.6 V). Se voi tehokkaasti vaimentaa oikosulkuvikoja. Vain ääritapauksissa yksi LED voi hehkua himmeästi ja hallittavalla iskulla.

Lisäksi tämä alue voi jossain määrin lieventää ylähaamukuvaa ja suuren kontrastin kytkentää. Se on myös suhteellisen helppokäyttöinen suurten LED-värähtelyarvojen mukautumisen kannalta.

Käytännön sovellusten testaus osoittaa, että tämä VH-sarja soveltuu useimpien P1.0–P2.5-skannausmoduulien suunnitteluvaatimuksiin. Se voi tehokkaasti lievittää edellä mainittuja erilaisia ​​sovellusongelmia.

Samalla kun se varmistaa LED-näyttöjen näytön laadun, se tasapainottaa myös LEDien pitkäaikaista luotettavuutta. Sillä on korkea tekninen ja käytännön arvo.