Skärmkvaliteten på LED-skärmar har alltid varit nära relaterad till det konstanta drivrutinchippet, och tar itu med problem som spökbilder, döda pixelkors, låg gråskalefärgskiftning, mörk första skanning och högkontrastkoppling. Horisontell drivning, som ett enkelt skanningskrav, har traditionellt fått mindre uppmärksamhet. Med utvecklingen av LED-skärmar med mindre tonhöjd ställs högre krav på horisontella drivenheter, från enkla P-MOSFETs för horisontell omkoppling till mer integrerade och kraftfulla fler- horisontella drivrutiner. Utformningen och valet av horisontella drivrutiner står också inför sex stora utmaningar: eliminering av spökbilder, omvänd spänning för LED-chips, kortslutningsproblem,-öppna kretskors, överdrivet höga VF-värden för LED-chips och högkontrastkoppling.
Spökskugga
När du växlar mellan skanningsskärmar, på grund av den tid som krävs för att PMOS-transistoromkopplarna ska slås på och av, och för att laddningen ska försvinna på den parasitära kapacitansen Cr på radlinjerna, har den ourladdade laddningen av VLED från föregående radavsökning en ledande bana i det ögonblick då VLED och OUT av nästa rad slås på. När Rad(n) är påslagen laddas radens parasitiska kapacitans Cr till VCC-potentialen. När man växlar till Rad(n+1), bildas en potentialskillnad mellan Cr och OUT, och laddningen laddas ur genom lysdioden, vilket ger ett svagt LED-ljus.
Därför måste laddningen på Cr-kondensatorn laddas ur i förväg vid linjebrytningstiden. Vanligtvis använder den horisontella utgångstransistorn med integrerad släckfunktion en pull-ned-krets för att snabbt ladda ur laddningen på den parasitära kapacitansen Cr under omkoppling. Ju lägre neddragnings-potentialen, dvs släckspänningen VH, är inställd, desto snabbare laddas laddningen av den parasitiska kapacitansen ur, och desto bättre blir effekten av att eliminera övre spökbilder. Vanligtvis är VH < VCC - 1V tillräckligt för att eliminera övre spökbilder.
LED omvänd spänning
Den omvända överspänningen hos LED-chips påverkar deras livslängd avsevärt, och pixeldefekter orsakade av omvänd spänning har alltid varit ett stort problem för LED-skärmar, särskilt de med små-skärmar.
När utgångskanalen är avstängd laddar parasitinduktansens frihjulsström kontinuerligt den parasitära kapacitansen vid kanalen, vilket skapar en högspänningsspik. Denna spik, i kombination med den horisontella utgångstransistorn (HIP), bildar en omvänd spänning över LED-chippet. Därför påverkar HIP:s släckspänning även LED-chippets omvända spänning. Med en fast spänning vid den konstanta strömutgångskanalen resulterar en högre HIP-släckspänning i en lägre backspänning för LED-chippet. Medan LED-chips vanligtvis har en nominell backspänning på 5V, har tillverkarens tester visat att en backspänning under 1,4V avsevärt kan minska pixeldefekter orsakade av backspänning. Därför bör släckspänningen inte vara för låg för att lösa problem med LED-chips omvänd spänning, i allmänhet inte lägre än VCC-2V.
Kortslutningslarv-
När en lysdiod är kortsluten- kommer en rad med konstant lysande lysdioder att dyka upp, vanligen känd som en kortslutningslarv. När den mittersta lysdioden är kortsluten- kommer lysdioderna i samma rad att bilda en väg som visas i diagrammet nedan när den raden skannar. Om spänningsskillnaden mellan VLED och punkt A är större än LED:s belysningsvärde kommer en rad med konstant tända larver att bildas.
Den största skillnaden mellan en kort-larv och en öppen-kretslarv är att en kort-larv visas så länge skärmen är i skanningsläge, oavsett om LED-pärlorna visar en bild, medan en öppen-kretslarv bara visar problemet med öppen- öppen krets när lysdioden är öppen-. Detta löses vanligtvis genom att öka den horisontella utgångstransistorns släckspänning så att spänningsskillnaden är mindre än LED:s framspänning VF, dvs VLED - VH < VF. Normalt är framspänningen VF för röda LED-pärlor 1,6~2,4V, och för gröna och blå LED-pärlor är den 2,4~3,4V. Testning visade att en röd LED-pärla kan tändas med 1,4V; Därför, med en röd LED-pärla som ett exempel, när VH > VCC - 1.4V, är kortslutningslarvens problem helt löst. När VCC - 2V < VH < VCC - 1.4V, lyser endast en röd lysdiod under kortslutningspunkten svagt-.
Öppningskors
När en öppen-krets-LED visas på skanningsskärmen och den punkten lyser, dras spänningen för kanal OUT1 ner till under 0,5V. Om släckspänningen VH för avsökningsradpotentialen är 3,5V, kommer en ledande bana att bildas för den raden av lysdioder, vilket skapar en "larv"-effekt med öppen krets.
När en lysdiod är öppen- dras spänningen för kanal OUT1 ner till under 0,5V eller till och med 0V. Detta påverkar kolonnens parasitkapacitans Cr genom parasitkapacitanserna C1 och C2. När potentialen för Cr dras låg, kommer lysdioderna i samma rad som den öppna-kretsade lysdioden att dimmas.
Att sänka släckspänningen för den horisontella utgångstransistorn (utgångstransistorn) kan effektivt lösa problemet med öppen-korsning, dvs släckspänningen VH < 1,4V. Vissa utgångstransistorer i branschen använder också justerbara släckspänningar för att sänka släckspänningen under 1,4V för att lösa problemet med öppen krets med korsning, men detta kommer att öka den omvända spänningen hos lysdioden, påskynda skador på LED och orsaka kortslutningar.
LED-lampans VF-värde är för högt.
Frågan om kolumner som lyser konstant på grund av för höga VF-värden i lysdioder är ett annat problem som plågar användare. Typiskt är den nominella framspänningen VF för en grön lysdiod 2,4~3,4V. Normalt räcker det med en spänningsskillnad på 1,8V mellan anoden och katoden på den gröna lysdioden för att tända den. En alltför hög släckspänning VH hos den horisontella utgångstransistorn kommer emellertid att göra att kolumnen förblir konstant tänd.
Om du tar en lysdiod med en framåtspänning VF1=3.4V som kolumn, när skanningen når nästa lysdiod, tänds VOUT och VLED1 samtidigt. Kanalterminalspänningen är: VOUT=VLED1 - VF1. Spänningarna över de andra lysdioderna i den kolumnen är: VΔ=VH - VOUT=VH - VLED1 + VF1. Om VΔ > 1,8V kan det göra att kolumnen lyser konstant, dvs. VH - VLED1 + VF1 > 1,8V, där VLED=VCC (ignorerar det horisontella utgångstransistorns spänningsfall). Därför är VH > VCC - 1.6V inte gynnsam för att lösa problemet med kolumner som lyser konstant på grund av för höga VF-värden i lysdioder.
Högkontrastkoppling
Högkontrastkoppling hänvisar till fenomenet där en ljus bild läggs ovanpå en bakgrund med låg-ljusstyrka, vilket orsakar färgskiftning och mörkare i området där bilderna med låg-ljusstyrka och ljus-ljusstyrka är parallella, vilket visas av den prickade linjen i bilden ovan, som representerar den överlagrade ljusa bilden. Denna högkontrastkoppling orsakas av interferens mellan kolumnkanalerna genom de horisontella utgångstransistorerna. Den kan mildras till viss del genom att konstruera en klämspänning, hålla den på en viss nivå efter urladdning och därigenom sänka den horisontella utgångstransistorns släckspänning. Den här designmetoden introducerar dock problem som att kort-kolumn mörknar, låga-grå områden som ser rödaktiga ut och alltför höga VF-värden för lysdioderna. Förbättring av högkontrastkoppling från det horisontella drivningsperspektivet kan uppnås genom att sänka släckspänningen, men detta resulterar i överdrivet hög backspänning för lysdioderna och kortslutningsproblemet med "larv"-.
Val av horisontell utgångssläckspänning
Sammanfattningsvis, valet av släckspänningen för den horisontella utgångstransistorn (HIP) står inför utmaningar relaterade till de sex frågor som nämns ovan, var och en med sina egna specifika svårigheter. Släckspänningen får inte vara för hög eller för låg. Vanligtvis rensas hårkorset i den öppna-kretsen genom detektering av konstant strömdrift, eftersom en alltför låg släckspänning minskar den långsiktiga-tillförlitligheten hos lysdioden. Tabellen nedan sammanfattar det lämpliga området för släckspänning under olika förhållanden.
Med tanke på olika applikationsproblem är därför en släckspänning på 3V~3,4V (VCC=5V) ett rimligt val. Detta kan uppfylla designkraven för olika skanningsmoduler och därmed rimligen lösa flera applikationsproblem.
