LED显示屏原理及维修技术.docx
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LED显示屏原理及调试技术
第一章原理篇
第一节并行灯板原理
1.灯板驱动原理
图1讲的是如何才能让一颗LED灯点亮，我们知道红灯的Vf一般为2.2V左
右，绿灯、蓝灯的Vf一般为3.2V左右，一般电流设计在10mA~20mA，电流过高可能会烧坏LED灯，满足以上两个条件就可以驱动LED灯的正常点亮。
（Vled：
是供电电压，一般为5V，现在有下降的趋势，可以做到低压节能。
Vf：
是发光二极管正向导通电压，Vds：
是驱动芯片导通后电压）
图1
灯板实际是由多个LED灯组合而成的，下图是一个简单的单色灯板示意图：
图2
8
图3
图3是一个8*8大小，8扫的灯板，扫描屏灯板是逐行点亮的，两扫之间扫描间隔的时间是非常短的，由于人眼的视觉暂留效应，所以我们看起来就是连续的画面.驱动电路的框架如下图所示，行控制信号A、B、C控制138译码器，138译码器输出8路信号控制行管4953，然后4953输出端控制灯板每一行灯的阳极。
恒流驱动芯片的每个通道控制灯板的每一列，要想点亮一颗灯板，只需要把它所在的列输出低电平，行输出高电平即可。
2.驱动芯片的控制信号
l CLK时钟信号：
提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据
移入或移出一位。
数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。
l LAT（STB）锁存信号：
将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路通过点亮LED显示出来。
l OE使能信号：
当OE为低时，启动OUT0—OUT15的输出，只要调整OE脉宽可以实现对整屏亮度控制，也用于显示屏消隐。
l SDI数据信号：
提供显示图象所需要的数据。
必须与时钟信号协调才能
将数据传送到任何一个显示点。
3.并行驱动的原理
数据传输（R、G、B分为3路，每路信号分别级联），R信号驱动一个像素点的红灯，G信号驱动一个像素点的绿灯，B信号驱动一个像素点的蓝灯，这样的驱动方式称为并行驱动，也是目前最主流的驱动方式。
下图是并行灯板中其中一种颜色的驱动方式，其他颜色的驱动方式与此相同。
图4
第二节串行灯板原理
串行灯板和并行灯板中的“串行”或者“并行”是指RGB数据的串行或者并行，并行灯板的RGB信号是独立的，每种颜色都有自己单独的数据信号。
而串行灯板的RGB信号是通过一根数据线来传输的，这就是串行灯板与并行灯板最本质的区别，串行灯板主要有以下几种类型。
一、三色16点串行支持的芯片:
通用芯片（带电流增益的也算），MBI5041/42，MBI505x；
不支持的芯片：
MY926x。
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
G8
G9
G10
G11
G12
G13
G14
G15
G16
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
该方式驱动IC与灯的连接关系如下：
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
O15
O14
O13
O12
O11
O10
O9
O8
O7
O6
O5
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9
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7
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O14
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O12
O11
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O9
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O6
O5
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O2
O1
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20
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9
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7
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O14
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O9
O8
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O6
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O3
O2
O1
O0
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
Driver3
Driver2
Driver1
即每个驱动芯片只带载一个颜色，至于每三个芯片中哪个芯片驱动什么
颜色是系统识别的，没有要求。
若需要抽点则需要按照像素红、绿、蓝一起抽，比如R3，G3，B3都不连，那像素3就抽掉了。
关键点是红绿蓝的抽点规律要一样。
二、四色16点串行这个应用很少，用于像素结构为两红一绿一蓝的应用，主要用于4灯虚拟应
用。
其支持和不支持的芯片以及连接和抽点规律同上面的三色16点串行。
三、三色1点串行支持的芯片:
通用芯片（带电流增益的也算）。
R1
G1
B1
R2
G2
B2
R3
G3
B3
R4
G4
B4
R5
G5
B5
R6
G6
B6
R7
G7
B7
R8
G8
B8
R9
G9
B9
R10
G10
B10
R11
G11
B11
R12
G12
B12
R13
G13
B13
R14
G14
B14
R15
G15
B15
R16
G16
B16
不支持的芯片：
MY926x，MBI5041/42，MBI505x。
该方式驱动IC与灯的连接关系如下：
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6
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O13
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O11
O10
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O7
O6
O5
O4
O3
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O1
O0
20
19
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14
13
12
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9
8
7
6
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O13
O12
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O7
O6
O5
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O1
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O7
O6
O5
O4
O3
O2
O1
O0
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
Driver3
Driver2
Driver1
每个像素里面红绿蓝编排顺序系统可以识别，但是必须相同，比如：
不能
一个像素是RGB,下一个像素是GBR。
若需要抽点需要以像素为单位抽，比如将R5，G5，B5不连，像素5就抽掉了。
四、四色一点串行这个应用很少，用于像素结构为两红一绿一蓝的应用，主要用于4灯虚拟应
用。
支持的芯片:
通用芯片（带电流增益的也算）。
不支持的芯片：
MY926x，MBI5041/42，MBI505x。
R1
G1
B1
RR1
R2
G2
B2
RR2
R3
G3
B3
RR3
R4
G4
B4
RR4
R5
G5
B5
RR5
R6
G6
B6
RR6
R7
G7
B7
RR7
R8
G8
B8
RR8
R9
G9
B9
RR9
R10
G10
B10
RR10
R11
G11
B11
RR11
R12
G12
B12
RR12
该方式驱动IC与灯的连接关系如下：
20
19
18
17
16
15
14
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12
11
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6
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O15
O14
O13
O12
O11
O10
O9
O8
O7
O6
O5
O4
O3
O2
O1
O0
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
O15
O14
O13
O12
O11
O10
O9
O8
O7
O6
O5
O4
O3
O2
O1
O0
20
19
18
17
16
15
14
13
12
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9
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O14
O13
O12
O11
O10
O9
O8
O7
O6
O5
O4
O3
O2
O1
O0
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
22
SDO
2
SDI
Driver3
Driver2
Driver1
每个像素里面红绿蓝虚拟红编排顺序系统可以识别，但是必须相同，比如：
不能一个像素是RGBRr,下一个像素是RrGBR。
若需要抽点需要以像素为单位抽，比如将R5，G5，B5，RR5不连，像素5
就抽掉了。
若每个像素里面的虚拟红Rr不连空着不用，等价于三色应用，这种模式也是支持的。
五、专用串行IC
上面的四种应用在技术层面都不是串行最佳方案，三色16点存在布线难的问
题，三色1点应用存在红绿蓝由一颗IC驱动，电流一样，白平衡调节困难。
目前市面上有专用的串行应用IC，每个IC输出12个通道，等价于红绿蓝4个像素，每种颜色有单独的电流调节电阻，目前系统支持MY9221。
示意图如下：
第三节灯板驱动
一、常见芯片介绍
l 74HC245
图5
74HC245的作用：
信号功率放大，在实际应用中灯板一般需要多块级联在一
起使用，这个时候线路会比较长，而控制信号是比较弱的，在传输过程中会造成衰减，所以，在信号传递过程中需要加245将它的功率进行增强。
第1脚DIR：
为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输
入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。
第2~9脚“A”信号输入/输出端：
A1对应B1，A2对应B2，以此类推。
例如：
A1与B1是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入,B1输出。
如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入,A1输出。
第11~18脚“B”信号输入/输出端，功能与“A”端一样，不再赘述。
第19脚OE：
使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。
l 74HC138（三八译码器）
23
74HC138的作用：
八位二进制译码器，74HC138的作用是用来选择显示行，一个
74HC138可以选择8行中的一行，所以如果灯板上有2块74HC138，就可以实现选择16行，也就是通常所说
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