我們一般將最簡單、最優(yōu)化的配色方式作為,設(shè)計全彩顯示技術(shù)的顏色再現(xiàn)方法.白平衡是檢驗顏色組成的重要標志之一.三基色白光一般是紅綠藍三基色按亮度比例混合而成,當光線中綠色的亮度為69%,紅色的亮度為21%,藍色的亮度為10%時,混色后人眼感覺到的是純白色。
三基色組成方式
在三基色設(shè)計應(yīng)用中通常是，通過調(diào)節(jié)設(shè)定LED電流來達到白平衡和最大的期望亮度值。
三基色是指紅，綠，藍三色，各自對應(yīng)的波長分別為700nm,546.1nm,435.8nm;
原色，又稱為基色，即用以調(diào)配其他色彩的基本色。原色的色純度最高，最純凈、最鮮艷。可以調(diào)配出絕大多數(shù)色彩，而其他顏色不能調(diào)配出三原色。
三原色通常分為兩類， 一類是色光三原色，另一類是顏料三原色，但在美術(shù)上又把紅，黃，藍定義為色彩三原色。但是品紅加少量黃可以調(diào)出大紅（紅=M100+Y100），而大紅卻無法調(diào)出品紅；青加少量品紅可以得到藍（藍=C100+M100），而藍加綠得到的卻是不鮮艷的青；用黃、品紅、青三色能調(diào)配出更多的顏色，而且純正并鮮艷。用青加黃調(diào)出的綠（綠=Y100+C100），比藍加黃調(diào)出的綠更加純正與鮮艷，而后者調(diào)出的卻較為灰暗；品紅加青調(diào)出的紫是很純正的（紫=C20+M80），而大紅加藍只能得到灰紫等等。此外，從調(diào)配其他顏色的情況來看，都是以黃、品紅、青為其原色，色彩更為豐富、色光更為純正而鮮艷。（在3D MAX中，三原色為：紅黃藍）
綜上所述，無論是從原色的定義出發(fā)，還是以實際應(yīng)用的結(jié)果驗證，都足以說明，把黃、品紅、青稱為三原色，較紅、黃、藍為三原色更為恰當。
LED 紅、綠、藍三色的色品坐標因工藝過程等原因無法達到全色譜的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，稱為配色。當為全彩色LED 顯示屏進行配色前，為了達到最佳亮度和最低的成本，應(yīng)盡量選擇三原色發(fā)光強度成大致為3：6：1 比例的LED 器件組成像素。白平衡要求三種原色在相同的調(diào)配值下合成的仍舊為純正的白色。單就LED來說是很難實現(xiàn)，為了解決此類問題，一般IC都會設(shè)計設(shè)置電流大小的功能，便于不同批次LED都可以達到同樣的白光效果。
色度圖中的三個頂點為理想的原色波長。如果原色有偏差，則可合成顏色的區(qū)域會減小，光譜表中的三角形會縮小，從視覺角度來看，色彩不僅會有偏差，豐富程度減少，見下圖。
LED 發(fā)出的紅、綠、藍光線根據(jù)其不同波長特性可大致分為紫紅、純紅、橙紅、橙、橙黃、黃、黃綠、純綠、翠綠、藍綠、純藍、藍紫等，橙紅、黃綠、藍紫色較純紅、純綠、純藍價格上便宜很多。三個原色中綠色最為重要，因為綠色占據(jù)了白色中69%的亮度，且處于色彩橫向排列表的中心。因此在權(quán)衡顏色的純度和價格兩者之間的關(guān)系時，綠色是著重考慮的對象。
三基色PWM調(diào)光
PWM Dimming （脈寬調(diào)制），是LED最佳的灰度調(diào)節(jié)方式。PWM說的容易理解些，就是控制LED開和關(guān)的時間比例，將開和關(guān)的時間比例劃分為若干等級，LED就會顯示出相應(yīng)數(shù)量的灰階。
PWM頻率：剛才說了PWM就是打開和關(guān)閉LED的時間比例實現(xiàn)的，但是開關(guān)次數(shù)不能使太低，最起碼要欺騙過眼睛。借鑒電視機的經(jīng)驗一般大于100Hz，有些LED顯示屏?xí)艿綌z像機的拍攝，有條件的建議設(shè)計在300-500Hz較為合理。
在三基色設(shè)計應(yīng)用中通常是，通過調(diào)節(jié)LED電流來達到白平衡和最大的期望亮度，通過控制PWM來實現(xiàn)灰階等級。LED領(lǐng)域灰度等級數(shù)目分別有7色、8級、16級、32級、64級、128級、256級、512級等幾種方式。也可以是不同的數(shù)量級，這些數(shù)量等級主要是便于數(shù)字線路數(shù)據(jù)處理而已。比如非要劃分為100級，那也是可以的。
三基色的灰度等級乘積，是產(chǎn)品理論可以再現(xiàn)的顏色數(shù)量，通常我們說多少種顏色。例如：單色是256色，紅256（級）×綠256（級）×藍256（級）= 16777216（16KK種顏色）。
單色256級灰度已經(jīng)完全滿足眼睛的色域需要，目前的LCD液晶顯示器就是這樣，也是目前IC支持最多的灰階之一。因LED色差較大有使用512級灰度，實際使用矯正后的部分灰度顯示。512灰階比較有代表性的IC有，MBI5030、TLC5940、DM137、DM133、DM412等。點校正的設(shè)計方法。這個方法用來在大型顯示器中校準每個象素。校準完成后，或者說完成點校正之后，當顯示器調(diào)整到某個特定亮度時，每個象素都能提供一樣的亮度等級。
通用型驅(qū)動方式-74HC595
74HC595通用邏輯器件，在數(shù)字線路上面一直扮演著重要的角色，在LED前階段沒有很好的IC支持時，74HC595串行數(shù)據(jù)傳輸在LED上得到了應(yīng)用。在目前的產(chǎn)品設(shè)計中還是有許多廠家使用。實際優(yōu)勢并不明顯，74HC595是解決了數(shù)據(jù)級聯(lián)傳輸問題，但是IC并不恒流，一般是靠電阻限流或橋接小電流線路解決。長距離壓差問題，恒流顯得非常重要，恒流誤差也會較大的影響高灰度表現(xiàn)。輸出驅(qū)動訊號是類似PWM信號，灰度是控制器產(chǎn)生的，要是設(shè)計較大的項目，就需要較快的傳輸速度和刷新率，所以對控制器和線路級聯(lián)要求相對較高。
WS2703 芯片是專門為LED 驅(qū)動應(yīng)用設(shè)計的芯片，可以應(yīng)用于LED 顯示系統(tǒng)，特比適合多離散點的級連應(yīng)用。WS2703 提供了3 個恒定電流驅(qū)動輸出，驅(qū)動電流最大為50mA。WS2703 芯片包括串行移位寄存器和輸出寄存器。經(jīng)串行移位寄存器，串移輸入轉(zhuǎn)為3bit 并行輸出，并把該輸出作為輸出寄存器的輸入。串移寄存器和輸出寄存器由不同的時鐘信號控制，并且都是在時鐘信號的上升沿有效。WS2703 將控制信號驅(qū)動后輸出，該輸出可作為后級電路的輸入信號。
恒壓驅(qū)動
WS2703提供恒定電壓驅(qū)動模式驅(qū)動LED，在該模式下，WS2703兼容ZQL9712。該模式（POL=高電平或者懸空），適用于驅(qū)動電流不大于50mA的情況。將Fig5中的RXFB設(shè)置為0，即直接將XFB短接到地， WS2703即可工作在該模式下。
外掛恒流驅(qū)動模式
WS2703的外掛恒流驅(qū)動模式使得其能夠以極低的成本串聯(lián)驅(qū)動多個LED，該模式下，POL＝高電平或懸空。
在設(shè)計中往往我們希望IC耐壓越高越好，但是這樣會和成本發(fā)生沖突。為了我們的設(shè)計利益最大化，最佳的方式是低壓制成設(shè)計，在需要較高的耐壓時增加三極管鉗位。這樣可以隨設(shè)計不同選擇最佳的鉗位方式，設(shè)計成本也得到了充分的考慮。見下圖：
級聯(lián)信號的驅(qū)動和連接
為了實現(xiàn)長距離的級聯(lián)信號傳輸， WS2703在SDO和CKO數(shù)據(jù)時鐘輸出端口集成了具有強驅(qū)動能力的推挽輸出電路，在2MHz的時鐘頻率下能夠?qū)崿F(xiàn)6米的驅(qū)動距離。
點晶科技-DM412
這顆IC還是有很多其它IC不可替代的地方。 目前是唯一一款可以支持16位灰度調(diào)節(jié)的三位移位LED恒流IC。每路輸出高達16比特（65536級）灰階的可調(diào)線性電流，單路電流在200mA以內(nèi)；每路可單獨設(shè)置電流；內(nèi)置PWM功能；數(shù)據(jù)、時鐘和鎖存訊號輸出端均內(nèi)建緩沖器，支持長串接應(yīng)用。高灰階在設(shè)計需要灰階矯正的產(chǎn)品中，這樣可以通過軟體矯正燈點色差技術(shù)應(yīng)用。
DM412開路偵測功能
DM412 提供實時的LED 開路檢測功能，無須搭配額外的組件或芯片設(shè)計。當輸出電流導(dǎo)通而輸出電壓小于0。3V 時，判定為LED 開路故障。當鎖存信號激活時，每個通道的偵測結(jié)果會被寫入相對應(yīng)移位寄存器中之每字節(jié)最后一比特位置上按R[0]， G[0]， B[0]。開路偵測結(jié)果可以從串行輸出端口讀回。當相對應(yīng)位置之偵測數(shù)據(jù)為”1”表示該通道正常，若為”0”則表示該通道開路。為確使LED 開路偵測功能在良好的條件下進行，建議偵測時的影像數(shù)據(jù)（紅綠藍三色共48 比特）全填為1 以使通道設(shè)定為理想的導(dǎo)通狀態(tài)。
使CKI 保持在高電位，并于其間送入8 個DAI 脈波即可成功啟動自動鎖存機制。 LED 開路偵測數(shù)據(jù)將從DAO 端口傳出。 自動鎖存功能只在SDO =‘H’時有效。 POL 與STB 或ISTB 皆互為獨立。POL 端的任何電位變化都會設(shè)置（POL = H-L）或重設(shè)（POL = L-H）PWM 輸出。
美信-MAX16824
美信半導(dǎo)體是 Maxim的中文名，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造供應(yīng)商成立于1983年。2001年，Maxim并購了Dallas Semiconductor。Maxim的使命是提供極具創(chuàng)新的模擬和混合信號解決方案，為客戶的產(chǎn)品提供增值服務(wù)。公司在歐洲、亞洲、美國建立分支機構(gòu)，在中國的辦事處有北京、上海、深圳三處。
Maxim推出MAX16824/MAX16825 3通道、高亮度LED （HB LED）驅(qū)動器，具有6。5V至28V輸入電壓范圍。該系列器件具有三路36V額定、開漏極、恒定電流吸入輸出能力，可向三串獨立的HB LED提供高達150mA的電流。為優(yōu)化設(shè)計靈活性，該系列IC可以獨立設(shè)定各個通道的LED電流。為實現(xiàn)這一功能，MAX16824提供三路PWM調(diào)光輸入，用于獨立控制各串LED的亮度，并切換各串LED的導(dǎo)通與關(guān)斷。而MAX16825則提供了3位透明鎖存器、3位移位寄存器以及2Mbps、4線串行接口。該串行接口使器件的所有輸出通道均可通過外部微控制器進行控制；同時還可以級聯(lián)多片MAX16825驅(qū)動器，實現(xiàn)協(xié)同工作。該系列靈活的LED驅(qū)動器對于多種應(yīng)用，包括工業(yè)、建筑以及裝飾照明；室內(nèi)/室外LED視頻顯示器、汽車內(nèi)部照明以及LCD背光等應(yīng)用非常理想。
MAX16824/MAX16825內(nèi)置調(diào)整管，具有很低的壓差，因此省去了所需的外部功率晶體管。器件內(nèi)置的三路調(diào)整管可提供±5%精度的LED電流控制，確保優(yōu)異的亮度匹配，同時縮減了尺寸、降低了整個驅(qū)動器方案的復(fù)雜度了成本。
MAX16824/MAX16825還可以提供一路+5V的穩(wěn)壓輸出，具有4mA的輸出電流驅(qū)動能力，當發(fā)生過熱時可提供熱關(guān)斷功能。兩個器件均采用熱增強型、4mm×4mm、16引腳TSSOP封裝，帶有裸焊盤。
臺灣晶琦科技-SCT2007
四位移位數(shù)據(jù)輸出，在有些設(shè)計中需要增加白光亮度或綠色組成會變得非常方便。每路可以獨立設(shè)置電流，也可以通過5腳SEL設(shè)置統(tǒng)一電流。
原理圖如下：線路簡單，供電部分電阻減壓穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓即可。
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