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双行双稳态LED显示单元的设计与研究
发布时间:2017-05-16 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]
R1(R2)、R3的选择不仅要使V1、V2施加电压值为Von时，LED单元能选通，而且在V1、V2其中有一个为零，另一个为Von主板电感时，LED单元应为非选状态。通过理论计算得出LED单元的正向反转电压区间，即Von的取值区间为：
测得在双行双稳态LED电路研究中采用高亮度白光LED时BG1和BG2等效晶闸管触发电压为：Va’=2．7 V。在选择正向反转电压Von时，希望采用常规5 V驱动，以简化驱动电路及电源部分的设计和制造，故令正向反转电压为：Von=5V。
另外，考虑电路实际，R1(R2)、R3还应符合以下条件：1)尽量选择大电阻值；2)应尽量使R3>>N。
由此综合考虑，一般可以选择R1(R2)=5 kΩ，R3=51 kΩ。
2 双行双稳态LED显示屏的驱动
2．1 行反相扫描方式
由双稳态LED单元组成的显示阵列具有和传统显示阵列所不同的行列驱动电路。具体来讲主要是在行驱动电路上：LED显示矩阵只有一个行驱动信号，只需要一套行驱动电压接入控制电路，而双稳态LED显示矩阵有两个行驱动信号。但这两个行驱动信号之间具有固定的合作关系，故利用这个特性，双稳态LED单元并不需要因为行驱动信号的增加而增加行驱动电压接入的控制电路规模，只需在一套行驱动电压接入控制电路的基础上简单地添加一组反相器即可使两个行驱动电路同时正常工作，这种驱动方式称为“行反相扫描方式”。行反相扫描结构的工作原理如图2所示。
如图2所示，“反相扫描结构”上位机输送的行扫描信号及其反相信号被分别用于上下两行的行驱动电路的驱动电压接入控制信号，虚线框内为驱动电压接入电路，逻辑“1”和“0”表示是否为相应行驱动电路接入所需的驱动电压。通过此结构，可在上位机输送一组行扫描信号序列的情况下，为显示矩阵各行的两组行驱动电路取得正确的驱动电压接入控制信号，使显示屏各行有序地工作在各自应处的工作状态下。
反相扫描结构的优点在于：
1)不明显增加双行双稳态显示屏的驱动电路规模，仍然只使用一组上位机输送的行扫描信号，与普通的LED扫描驱动电路兼容；
2)清零操作与行扫描选通操作同时在相邻两行进行，这样列显示数据的结构不需要为进行清零操作而插入冗余值占位，使得双行双稳态LED显示屏的显示数据结构以及相应的列驱动机制与普通的LED扫描驱动电路兼容；
3)只需简单改变上位机输送的行扫描电感电容滤波器信号序列中“0”和“1”的排列情况，即可十分方便地改变和控制LED显示屏的占空比系数，实现双行双稳态LED显示屏与普通LED显示屏之间的占空比性能的平滑过渡。
2．2 占空比的控制
一个N行的LED显示矩阵，上位机输送的行扫描信号为N位序列，其中M位为“1”，N-M位为“0”，由于“1”对应的行塑封电感都处于“清零”状态(其中最远离共模电感器“扫描”行的“清零”行的V1行驱动电路被接入了Von，与其他“清零”行不同，但这并不影响该行的清零工作)，全行关断，故显示屏占空比为：
。改变行扫描序列中“1”的个数M即可改变占空比。如对于1个8行的显示屏来说，当行扫描序列为“1000 000 0&rdq插件电感器uo;时，占空比为7／8；而当行扫描序列为“1110 0000”时，占空比即变成5／8；再考虑一个极端的情况，即行扫描序列为“1111 11110&插件电感rdquo;时，占空比为1／8，此时的双稳态LED显示屏即和普通扫描驱动LED显示屏完全相同了，故普通扫描驱动LED显示屏就成为了双稳态LED显示屏的一种特殊状态。
综上所述，通过“行反相扫描方式”，使双稳态LED显示屏实现了对普通扫描驱动LED显示屏外围驱动电路的全兼容。
3 双行双稳态LED显示屏的效果评测
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