提升高端LED顯示屏刷新率的方法介紹

OE脈沖寬度的大小是影響輸出電流突波的關鍵因素，如圖3所示，OE脈沖寬度大于500ns時，輸出電流的上升時間為37.99ns，并無產生任何突波。不過如果想要得到較高輸出的色階和較快的畫面刷新率必須降低OE脈沖寬度，但較小的OE脈沖寬度需要較快的上升/下降時間(tr/tf)來維持脈沖寬度的完整性，但較快的tr/tf會使得一般LED驅動芯片的輸出電流產生突波，如圖4所示，OE脈沖寬度小于100ns時，輸出電流的上升時間為8.2ns，由法拉第定律知VL=L(dI/dt)，可明顯地可以看出輸出電流在關閉時產生嚴重的突波現象，而輸出電流的突波不僅可能擊穿驅動芯片的輸出信道，造成芯片的損壞，也使得整個LED顯示屏電磁波干擾的現象變得嚴重，顯示屏畫面會產生抖動甚至是系統的毀損。

圖4 較小OE脈沖寬度產生嚴重突波

電流突波的改善

　　想要改善上述LED驅動芯片輸出電流的突波，可以通過降低輸出信道的開關速度，以及錯開輸出通道間的開關時間這兩種設計方式來進行。所謂輸出信道的開關速度，也就是控制輸出通道的Slew-rate，輸出電流的上升/下降時間(tr/tf)愈長，輸出電流上升/下降的波形就愈平緩，也就愈能抑制電流突波的現象，降低電磁波干擾。但tr/tf過大會產生扭曲的波形，影響輸出電流的反應速度，所以LED驅動芯片必須有能力在輸出信道的開關速度tr/tf和電流突波之間取得一個最佳的平衡。

另外，錯開輸出通道間的開關時間也可以改善LED驅動芯片的輸出電流突波，也就是藉由輸出通道不在同一瞬間開啟與關閉來降低電源在線的瞬間電流。如圖5所示，左側的4個輸出通道OUT0~OUT3在同一瞬間同時開啟，結果造成一個很大的突波電流，反觀右側的4個通道分別錯開輸出，電源在線的瞬間電流被平均分散，降低了尖峰電流，也改善了輸出電流的突波和電磁波干擾的問題，而圖6為聚積LED驅動芯片的實際測量錯開輸出通道間的開關時間波型圖，輸出通道依次先后開啟，相鄰兩通道大約有15ns的延遲時間。

圖5 錯開輸出通道間的開關時間