具錯誤偵測功能智能型LED驅(qū)動芯片

       高速公路上的LED顯示屏必須播報正確且實時的訊息，如此駕駛者才能掌握最新的訊息，以維持交通質(zhì)量。高速公路上的LED顯示屏最常發(fā)生兩種故障狀況：LED開路故障與LED短路故障。具錯誤偵測功能的智能型LED驅(qū)動芯片，可協(xié)助高速公路顯示屏系統(tǒng)維修者，實時掌握LED顯示屏的錯誤狀況，進行立即修復(fù)；且執(zhí)行錯誤偵測時，系統(tǒng)維修人員不需將LED顯示屏關(guān)閉或?qū)⑺蠰ED點亮。

基本原理

一、定電流輸出

       智能型LED驅(qū)動芯片提供8個或16個調(diào)節(jié)穩(wěn)定的電流源，一理想的電流源其特性如下圖所示，可以因應(yīng)LED負載順向電壓(Vf)的變化以提供均勻、固定且穩(wěn)定的電流以驅(qū)動LED。

       且智能型LED驅(qū)動芯片也提供各電流輸出間與LED驅(qū)動芯片間差異極小、均勻固定且穩(wěn)定的電流以驅(qū)動LED，如此可確保LED顯示屏的影像質(zhì)量。

二、應(yīng)用電路
       下圖是一16位智能型LED驅(qū)動芯片的應(yīng)用電路示意圖。圖中共有N個芯片串聯(lián)一起，即每一芯片之輸出接腳(SDO)與下一芯片之輸入接腳(SDI)相連接，且每一芯片均有CLK、LE及 接腳，以接受相同的訊號源。智能型LED驅(qū)動芯片的數(shù)據(jù)傳送是利用四條線傳輸接口，這點是與基本款LED驅(qū)動芯片是一致的。

       智能型LED驅(qū)動芯片的腳位元元元設(shè)計完全與基本款LED驅(qū)動芯片相同。但智能型LED驅(qū)動芯片采用Share-I-O™技術(shù)（注：此為聚積科技專利技術(shù)），使得原本在基中本款LED驅(qū)動芯片中的SDI與SDO腳，不僅可被用以傳送影像數(shù)據(jù)，還可被用以傳送所偵測到的錯誤碼。顯示屏制造商可以無須更動原為基本款LED驅(qū)動芯片設(shè)計的印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)，即可使用具Share-I-O ™技術(shù)的錯誤偵測功能。

三、錯誤偵測模式
       智能型LED驅(qū)動芯片的狀態(tài)決定芯片是處于”一般模式”或”錯誤偵測模式”。

       當(dāng)智能型LED驅(qū)動芯片處在”一般模式”中時，其功能與基本款LED驅(qū)動芯片無異。此時，使用者只需將所有的智能型LED驅(qū)動芯片串接在一起，即可透過各個芯片之SDI腳傳送影像數(shù)據(jù)；使用LE與 記憶所傳送的影像數(shù)據(jù)與點亮LED。而LED亮度表現(xiàn)則是借著 的脈寬調(diào)變(Pulse Width Modulation, PWM)而成。

       當(dāng)智能型LED驅(qū)動芯片進入”錯誤偵測模式”中時，芯片內(nèi)的大部分的運作模式是與”一般模式”中相同的；使用者只需注意如何讓芯片進入”錯誤偵測模式”與離開”錯誤偵測模式” (即返回”一般模式”)。

       ”錯誤偵測模式”共有五個的階段。以下將詳細說明，并搭配圖三。.

階段 A- 進入”錯誤偵測模式”
       透過LE與 腳，連續(xù)傳送如圖三所示的五個CLK、LE與 的訊號，智能型LED驅(qū)動芯片即可進入”錯誤偵測模式”。

階段 B- 傳送影像數(shù)據(jù)
       進入”錯誤偵測模式”后，傳送N x 16影像數(shù)據(jù)；之后透過LE，傳送一栓鎖訊號，影像數(shù)據(jù)即會從一位移緩存器被栓鎖至一內(nèi)建輸出栓鎖器中。

階段 C- 依據(jù)影像數(shù)據(jù)點亮LED與進行錯誤偵測
       在此階段中， 由高電位轉(zhuǎn)成低電位時，除了啟動輸出埠輸出電流之外，也同時執(zhí)行錯誤偵測 。此時影像數(shù)據(jù)無法由SDI腳傳入、SDO腳傳出。智能型LED驅(qū)動芯片會將錯誤偵測碼以平行的方式儲存至位移緩存器中。

階段 D- 讀回錯誤偵測碼
       當(dāng) 信號由“低電位”拉至“高電位”時，智能型LED驅(qū)動芯片關(guān)閉輸出信道并停止錯誤偵測。而已存于位移緩存器內(nèi)的錯誤偵測碼，則可隨著新的序列資料由SDI腳傳入，而由SDO腳一個位一個位地移送出來。

階段 E- 結(jié)束”錯誤偵測模式”
       透過LE與 腳，連續(xù)傳送如圖三所示的五個CLK、LE與 的訊號，智能型LED驅(qū)動芯片即可結(jié)束”錯誤偵測模式”，回到”一般模式”。


結(jié)論
       智能型LED驅(qū)動芯片利用Share-I-O™技術(shù)，無須新增任何腳位元，即可增加LED負載錯誤偵測的功能；其錯誤偵測回報的時間只需數(shù)毫秒，且進行LED故障偵測時，LED顯示屏不需關(guān)閉電源也不需將所有LED點(即所謂的在線偵測)；顯示屏制造商可以無須更動，即可將訊息廣告牌升級為具LED故障偵測的交通顯示屏，可讓系統(tǒng)維修人員實時知道LED顯示屏的故障狀態(tài)，提共立即維修，進而提升高速公路或都會地區(qū)交通導(dǎo)引顯示屏之質(zhì)量