關于LED顯示屏拖尾現象分析和解決方案

LED顯示屏在操作過程中，時常會出現這樣那樣的操作問題，而顯示屏拖尾的問題是大家經常見到的問題，拖尾的出現則是由led顯示屏的掃描來控制的。 

1/4掃描的重慶LED顯示屏原理圖。其工作原理是在1幀圖像內每行電源V1-V4按控制要求各開啟1/4的時間。這樣做的優點是可以更有效地利用LED的顯示特性以及降低硬件成本。其缺點就是在1幀圖像內，每行LED只能顯示1/4的時間。如：幀頻為50Hz時，每行的顯示時間為Tm=1000/(50×4)=5ms.若采用更高的幀頻或掃描級數進一步增加，那顯示時間將會更短，如50Hz幀頻，1/16掃描時，Tm=1.25ms.隨著Tm 的變短，行電源波形的上升、下降沿的品質對系統的正常運行就將是至關重要的。

問題分析

前面已經講述了掃描顯示屏的工作原理， 1/4掃描行電源的理想波形圖。然而在實際應用中其波形與理想的相差甚遠。圖3是采用 4953作為行電源開關控制的波形圖。由于4953天然的缺陷，將其作為行電源的控制開關，其下降沿Tf將大于100μs.若忽略行電源上升沿時間(實際上，上升沿的時間很短可以忽略)，不難看出，在1幀圖像內，前一行與后一行會有約100μs的重疊時間。為便于分析計算，我們可以將重疊時間Tn近似為下降沿時間Tf .即：Tn=Tf .

如此，應該顯示第二行時前一行仍然會在Tn一段時間內以第二行的控制方式發光，在我們的視覺里就會看到前一行在微亮。亮度的大小與兩行重疊時間與顯示時間的比例成正比，即與Tn/Tm成正比。這里我們定義Tn/Tm為重疊比，還以50Hz幀頻為例，Tn/Tm=0.1/(1000/(4×50))=2%.看來2%的重疊比還不是很大。但隨著幀頻的提高或掃描級數的提高其重疊比Tn/Tm將會大大增加。

下面我們不妨把幀頻提高到250Hz再看一看，此時行電源開關控制波形圖如圖4.很顯然，此時的重疊比達到Tn/Tm=0.1/(1000/(4×250))=10%。在如此高的重疊比下，拖尾現象將會十分明顯。

解決方案

以上我們分析了掃描LED顯示屏的拖尾原理，所以，要解決該問題必須從源頭做起，必須減小重疊比。然而，由于4953天然缺陷，行電源的下降沿無論如何是無法靠4953自身來降低的。一種方法就是要外加吸收電路，這種外吸收的方法其效果與所投入的成本密切相關，要想取得好的效果，就要外加比較復雜的線路，這樣做不僅增加了整機成本還給系統布線帶來很多不便和困擾。

很顯然，采用D4963 比現有的4953 下降沿減小了近千倍，應用方式與現有的4953基本一致，不許外加任何元件。這就使得掃描顯示屏的設計更加靈活，在不犧牲幀頻的前提下掃描級數還可以大幅增加，這將大大節省整機成本。我們以1/32掃描為例，若幀頻設在250Hz時，僅重疊比Tn/Tm單項參數來看，Tn/Tm=0.0001/(1000/(32×250))=0.08%。毫無疑問，這種情形下LED掃描顯示屏拖尾這個瓶頸問題將得到根本的改觀。

從上面的分析中，可以看出，掃描減少重疊比，外加吸收電路可以降低拖尾的現象，應用方式的合適配對，使得LED顯示屏的設計靈活多變.除了操作人員的應用方式之外，而LED顯示屏本身的設計也是解決拖尾的最主原因。