LED顯示屏作為一項(xiàng)高科技產(chǎn)品引起了人們高度重視，采用計(jì)算機(jī)控制，將光、電融為一體的大屏幕智能顯示屏已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域。LED顯示屏的像素點(diǎn)采用LED發(fā)光二極管，將許多發(fā)光二極管以點(diǎn)陣方式排列起來，構(gòu)成LED陣列，進(jìn)而構(gòu)成LED屏幕。通過不同的LED驅(qū)動方式，可得到不同效果的圖像。因此驅(qū)動芯片的優(yōu)劣，對LED顯示屏的顯示質(zhì)量起著重要的作用。

　　LED驅(qū)動芯片可分為通用芯片和專用芯片。通用芯片一般用于LED顯示屏的低端產(chǎn)品，如戶內(nèi)的單、雙色屏等。最常用的通用芯片是74HC595具有8位鎖存、串一并移位寄存器和三態(tài)輸出功能。每路最大可輸出35mA 電流(不是恒流)一般IC廠家都可生產(chǎn)此類芯片。

　　由于LED電流特性器件，即在飽和導(dǎo)通的前提下，其亮度隨著電流大小的變化而變化，不是隨著其兩端電壓的變化而變化。因此，專用芯片的一個最大特點(diǎn)是提供恒流源。恒流源可保證LED穩(wěn)定驅(qū)動，消除LED閃爍現(xiàn)象。下面將重點(diǎn)介紹LED顯示屏的專用驅(qū)動芯片。

　　2專用芯片的主要參數(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀

　　專用芯片具有輸出電流大、恒流等基本特點(diǎn)，比較適用于要求大電流、畫質(zhì)高的場所，如戶外全彩屏、室內(nèi)全彩屏等。專用芯片的關(guān)鍵性能參數(shù)有最大輸出電流、恒流源輸出路數(shù)、電流輸出誤差(bittobitchiptochip和數(shù)據(jù)移位時鐘等。

　　1最大輸出電流

　　目前主流的恒流源芯片最大輸出電流多定義為單路最大輸出電流，一般90mA 左右。電流恒定是專用芯片的基本特性，也是得到高畫質(zhì)的基礎(chǔ)。而每個通道同時輸出恒定電流的最大值(即最大恒定輸出電流)對顯示屏更有意義，因?yàn)樵诎灼胶鉅顟B(tài)下，要求每一路都同時輸出恒流電流。一般最大恒流輸出電流小于允許的最大輸出電流。

　　2恒流輸出通道

　　恒流源輸出路數(shù)有8位(8路恒源)和16位(16路恒源)兩種規(guī)格，現(xiàn)在16位源占主流，其主要優(yōu)勢在于減少了芯片尺寸，便于LED驅(qū)動板(PCB布線，特別是對于點(diǎn)間距較小的LED驅(qū)動板更有利。

　　3電流輸出誤差

　　電流輸出誤差分為兩種，一種是位間電流誤差，即同一個芯片每路輸出之間的誤差;另一種是片間電流誤差，即不同芯片之間輸出電流的誤差。電流輸出誤差是個很關(guān)鍵的參數(shù)，對顯示屏的均勻性影響很大。誤差越大，顯示屏的均勻性越差，很難使屏體達(dá)到白平衡。目前主流恒流源芯片的位間電流誤差(bittobit一般在+60%以內(nèi)，chiptochip片間電流誤差在±15%以內(nèi)。

　　4數(shù)據(jù)移位時鐘

　　數(shù)據(jù)移位時鐘決定了顯示數(shù)據(jù)的傳輸速度，影響顯示屏的更新速率的關(guān)鍵指標(biāo)。作為大尺寸顯示器件，顯示刷新率應(yīng)該在85Hz以上，才干保證穩(wěn)定的畫面(無掃描閃爍感)較高的數(shù)據(jù)移位時鐘是顯示屏獲取高刷新率畫面的基礎(chǔ)。目前主流恒流源驅(qū)動芯片移位時鐘頻

　　率一般都在15MHz以上。

　　LED上游外延片、芯片生產(chǎn)上，美國、日本、歐盟仍擁有很大的技術(shù)優(yōu)勢，而中國臺灣地區(qū)則已成為全球重要的LED生產(chǎn)基地。雖然中國在LED外延片、芯片的生產(chǎn)技術(shù)上距離國際先進(jìn)水平還有較大差距，國內(nèi)芯片、外延片的生產(chǎn)還集中在中低端產(chǎn)品，但是國內(nèi)龐大的應(yīng)用需求，給LED下游廠商帶來巨大的發(fā)展機(jī)會。雖然各種芯片的解決方案都是用于驅(qū)動LED顯示屏，但由于各種芯片所具備的功能不同，故驅(qū)動方案的特性也各有不同。下面介紹目前在國占主流地位的16位恒流LED顯示屏驅(qū)動芯片，并從應(yīng)用的角度對它進(jìn)行分析比擬。

　　3幾種驅(qū)動解決方案介紹和比較

　　TLC5941驅(qū)動芯片

　　TLC5941芯片是TI德州儀器)公司最新推出的具有點(diǎn)校正、高灰度等級(PWM控制)等特點(diǎn)。TLC5941所有內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器，灰度寄存器，點(diǎn)校正寄存器和錯誤狀態(tài)信息都通過串行接口存取，最大串行時鐘頻率30MHz片間電流誤差一般在±6%以內(nèi)，位間電流誤差一般在±4%以內(nèi)，每通道最大輸出電流80mA

　　TLC5941每個通道可用PWM方式根據(jù)內(nèi)部灰度寄存器的值進(jìn)行4096級灰度控制，該寄存器是12位的每個通道LED驅(qū)動電路由6位點(diǎn)校正寄存器的值進(jìn)行64級控制，且驅(qū)動電流的最大值可通過片外電阻設(shè)定。64級電流控制提供了LED點(diǎn)灰度校正的能力，4096級灰度調(diào)整則保證了即使在較低的灰度等級下，點(diǎn)陣中的每個點(diǎn)也有多達(dá)256級的灰度表示，從而紅綠藍(lán)全彩屏可有16M色的色彩表達(dá)能力，這兩點(diǎn)對于高質(zhì)量的黑色大屏幕顯示是格外重要的相對于傳統(tǒng)的黑色大屏幕顯示系統(tǒng)，集中發(fā)生PWM進(jìn)行灰度控制，可編程邏輯芯片(或高速CPU只需要處理緩存管理、灰度和點(diǎn)校正數(shù)據(jù)的輸出，設(shè)計(jì)復(fù)雜度降低，且由于PWM灰度控制與數(shù)據(jù)串行移出無關(guān)，可很方便地獲得較高幀頻，取得很好的動態(tài)顯示效果。

　　為了保證黑色大屏幕的可靠運(yùn)行，TLC5941提供了每一路LED開路(LOD和過溫檢測(TSD能力，內(nèi)置集電極開路輸出電路，用于出錯時報警。16個通道中無論哪個通道有錯誤發(fā)生，內(nèi)置集電極開路輸出電路的輸出管腳就會被拉到低電平，通過查詢芯片的內(nèi)部狀態(tài)信息，就可知道哪一路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)中所有TLC5941內(nèi)置集電極開路輸出電路的輸出管腳可接到一起，通過上拉電阻接到高電平，通過監(jiān)控這個信號，系統(tǒng)可在運(yùn)行過程中進(jìn)行自我診斷。TLC5941適用于工作環(huán)境比較惡劣同時對顯示效果要求很高以及對安全性能要求很高的場所，比如高速公路的LED信息指示牌，大型的露天LED電視等。