高电流情况下驱动时分复用LED阵列的新方法

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目前为止都很简单。但是,如果D1和D5需要同时被点亮该怎么办?如果Sink.1/Sink.2与Source.1/Source.2同时打开,那么D2和D4也会被点亮。为了解决这个问题,我们必须引入时分复用的概念。驱动器不会持续打开Source.1、Source.2、Sink.1和Sink.2,而是复用Source.1/Sink.1和Source.2/Sink.2。


当LED D1和D5的闪烁频率等于或高于50Hz时,人眼看到的将是持续的灯光。这种时分复用技术使用超过50Hz的刷新率,因此D1和D5能在D2和D4不亮的情况下被点亮。


当然,该方法也有一个缺点:时分复用及刷新率减少了通过LED的电流总量。换句话说,给定的矩阵刷新率在作用给定的LED矩阵时,在LED上只有一半有效工作周期:在电流阱设定电流为100mA时,通过每一个LED的有效恒定电流为50mA。


似乎有一个明显的方法可以解决这个问题:将Sink.1和Sink.2的电流量增加一倍至200mA,使通过LED的恒定电流达到100mA。不幸的是,200mA的输出电流已经超过当今市场上传统LED驱动芯片的驱动能力。


时分复用控制方案
刷新率描述的是电流流过矩阵中每个被点亮的LED时每秒重置的次数。图2是矩阵控制方案的一个例子。在图中,D1、D5和D9被点亮时,通过每个LED的电流为100mA。
 

高电流2
图2:时分复用控制方案


如果复用控制方案循环的速度足够快,每秒循环达到200到1,000次(取决于同时需要被点亮的LED数量),那么LED在人眼中看到的便是持续点亮的状态。在图2中,整个矩阵的刷新率为200Hz,这意味着每个LED刷新率约为67Hz,相当于每个LED有33%的工作周期。也就是说,每个电流阱至少需要产生300mA的电流才能为每个LED提供相当于100mA的恒定电流。

时分复用也产生了动画。动画可以由一系列预定义的位图图像在软件代码中制作出来,这些位图图像通常是一些多字节数组,其中的每一个比特对应LED矩阵中的某个LED。为了制成图片,控制器必须逐字节扫描一个阵列,依次展示每一列。