Les produits de commande d'affichage LED comprennent principalement des puces de commande de balayage de lignes et des puces de commande de colonnes, et leurs domaines d'application sont principalement écrans LED publicitaires extérieurs, écrans LED intérieurs et des panneaux d'affichage LED pour abribus. Du point de vue du type d'affichage, cela inclut les écrans LED monochromes, les écrans LED bicolores et les écrans LED couleur.
Dans le fonctionnement d'un écran LED couleur, le circuit intégré de commande reçoit les données d'affichage (provenant de la carte de réception, du processeur vidéo ou d'autres sources d'information) conformes au protocole, génère en interne des signaux PWM et des variations de courant, et ajuste l'affichage en niveaux de gris et autres paramètres PWM pour allumer les LED. Le circuit intégré périphérique, composé du circuit intégré de commande, du circuit intégré logique et du transistor MOS, assure conjointement la fonction d'affichage et détermine le rendu visuel.
Les puces de commande de LED peuvent être divisées en puces à usage général et en puces à usage spécifique.
Il s'agit d'une puce à usage général, la puce elle-même n'étant pas spécialement conçue pour les LED, mais certaines puces logiques (telles que les registres à décalage série-parallèle) avec certaines fonctions logiques d'affichage LED.
La puce spéciale désigne la puce de commande conçue spécifiquement pour l'affichage LED, en fonction des caractéristiques lumineuses de la LED. Une LED est un composant sensible au courant : à saturation, sa luminosité varie avec le courant, et non avec la tension à ses bornes. Par conséquent, l'une des principales caractéristiques de la puce dédiée est de fournir une source de courant constant. Cette source de courant constant garantit un fonctionnement stable de la LED et élimine le scintillement, condition essentielle à l'affichage d'images de haute qualité. Certaines puces spécialisées intègrent également des fonctions spécifiques pour répondre aux exigences de différents secteurs, telles que la détection de défauts LED, le contrôle du gain et la correction du courant.
Évolution des circuits intégrés de commande
Dans les années 1990, les applications d'affichage LED étaient dominées par les couleurs monochromes et bicolores, et l'on utilisait des circuits intégrés de commande à tension constante. En 1997, mon pays a commercialisé la première puce de commande dédiée aux écrans LED, la 9701, capable de gérer une gamme de gris de 16 à 8192 niveaux, permettant ainsi l'affichage WYSIWYG (Ce que vous voyez est ce que vous obtenez) pour la vidéo. Par la suite, compte tenu des caractéristiques d'émission de lumière des LED, le pilote à courant constant est devenu la solution privilégiée pour les écrans LED couleur, et le pilote à 16 canaux, plus intégré, a remplacé le pilote à 8 canaux. À la fin des années 1990, des entreprises telles que Toshiba au Japon, Allegro et TI aux États-Unis ont successivement lancé des puces de commande à courant constant pour LED à 16 canaux. Aujourd'hui, afin de résoudre les problèmes de câblage sur les circuits imprimés… écrans LED à petit pas, certains fabricants de circuits intégrés de commande ont introduit des puces de commande de courant constant pour LED à 48 canaux hautement intégrées.
Indicateurs de performance du circuit intégré de commande
Parmi les indicateurs de performance d'un écran LED, la fréquence de rafraîchissement, le niveau de gris et la netteté de l'image sont primordiaux. Cela exige une grande stabilité du courant entre les canaux du circuit intégré de commande de l'écran LED, un débit de communication élevé et une vitesse de réponse constante. Auparavant, la fréquence de rafraîchissement, le niveau de gris et le taux d'utilisation étaient des paramètres à concilier. Pour améliorer un ou deux de ces indicateurs, il fallait sacrifier les deux autres. C'est pourquoi, en pratique, il est difficile pour de nombreux écrans LED d'offrir le meilleur des deux mondes. Soit la fréquence de rafraîchissement est insuffisante et des lignes noires apparaissent sous les appareils photo haute vitesse, soit le niveau de gris est insuffisant et la couleur et la luminosité sont incohérentes. Grâce aux progrès technologiques des fabricants de circuits intégrés de commande, ces trois problèmes majeurs ont été résolus. Aujourd'hui, la plupart des écrans LED SRYLED offrent une fréquence de rafraîchissement élevée de 3 840 Hz et aucune ligne noire n'apparaît sur les photos.
Tendances en matière de circuits intégrés de commande
1. Économies d'énergie. Les économies d'énergie constituent un objectif constant pour l'affichage LED et un critère essentiel pour évaluer les performances du circuit intégré de commande. L'économie d'énergie de ce circuit repose principalement sur deux axes : d'une part, la réduction efficace de la tension de seuil du courant constant, permettant ainsi de passer d'une alimentation traditionnelle de 5 V à une tension inférieure à 3,8 V ; d'autre part, la réduction de la tension et du courant de fonctionnement du circuit intégré grâce à l'optimisation de son algorithme et de sa conception. Actuellement, certains fabricants proposent des circuits intégrés de commande à courant constant avec une faible tension de seuil de 0,2 V, ce qui améliore le taux d'utilisation des LED de plus de 15 %. La tension d'alimentation est inférieure de 16 % à celle des produits conventionnels, ce qui réduit la dissipation thermique et améliore considérablement l'efficacité énergétique des écrans LED.
2. Intégration. Avec la diminution rapide du pas de pixel des écrans LED, le nombre de composants à monter par unité de surface augmente considérablement, ce qui accroît fortement la densité des composants sur la surface active du module. Écran LED à petit pas P1.9Par exemple, un module 15 balayages 160*90 nécessite 180 circuits intégrés de commande de courant constant, 45 tubes électroniques et 2 diodes 138. Avec autant de composants, l'espace disponible pour le câblage sur le circuit imprimé est extrêmement réduit, ce qui complexifie la conception du circuit. De plus, cette forte densité de composants peut facilement engendrer des problèmes tels que des soudures défectueuses et réduire la fiabilité du module. En réduisant le nombre de circuits intégrés de commande, la surface de câblage du circuit imprimé augmente. Les exigences de l'application imposent une intégration technique plus poussée des circuits intégrés de commande.
Actuellement, les principaux fournisseurs de circuits intégrés de commande du secteur ont successivement lancé des circuits intégrés de commande de courant constant pour LED à 48 canaux hautement intégrés. Ces circuits intègrent des périphériques à grande échelle directement sur la puce, ce qui simplifie la conception des cartes de circuits imprimés côté application. Ils permettent également d'éviter les problèmes liés aux différences de compétences ou de conception entre les ingénieurs des différents fabricants.
Date de publication : 3 mars 2022
