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LED电子显示屏的组成元件有哪些?

2017-04-18
类别:业界动态
eye 317
文章创建人 拍明

       要想制作LED电子显示屏,首先需要了解一下它的组成元件都有哪些。一般主要是六大元件组成,有单元板,电源,控制卡,连线,开关电源LED条屏控制卡 。下面将分别为大家介绍LED电子显示屏的相关配件的基本资料,仅供参考。

1.单元板

单元板是LED的显示核心部件之一,单元板的好坏,直接影响到显示效果的。单元板由LED模块,驱动芯片PCB电路板组成。LED模块,其实是由很多个 LED发光点用树脂或者塑料封装起来点阵。 驱动芯片主要是74HC595 74HC245/244 74HC138 4953。 户内条屏 常用的单元板规格有: 参数:D=3.75;点距4.75mm 64点宽x16点高,1/16扫户内亮度。单红/红绿双色 参数解释: 发光直径:指的是发光点的直径D=3.75mm 发光点距离 4.75mm 。根据观看者的距离选择,户内一般选择4.75 单元板大小:64x16---最常用的单元板,最容易买到,价格也便宜。 1/16扫:单元板的控制方式。 户内亮度:指LED发光点的亮度,户内亮度适合白天需要靠日光灯照明的环境。颜色:单红,最常用,价格也便宜。双色一般指红绿,价格高。 如果你想做一个128x16点的屏幕,只需要用2个单元板串接起来就可以了。

单元板是由大量的发光二极管阵列组成,由单片机ttl逻辑门芯片控制,可无限级联,通过单片机发出的数据指令经过锁存以及动态扫描控制led点阵中的指定led点亮或熄灭,利用人眼视觉暂留现象即可用高速动态扫描,由于动态扫描频率过高,人眼无法看到是在闪烁而是多个led同时点亮,实际上同时只能点亮一组led,在相机下由于有固定的帧数,与显示屏的动态扫描产生了频率差而无法拍摄到完整的画面,全彩显示屏则是在不同颜色的LED上使用PWM调制即可实现不同颜色led的灰阶亮度的功能,pwm的位数越高则led的亮度级别越多,显示效果也就越好,同时最大发色数也就越多,比如pwm4位的,则led从灭到亮有16个亮度级别,三基色结合可产生4096种不同颜色,以此类推。[1]

2.电源

电源是将其它形式的能转换成电能的装置。

电源自磁生电原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。

常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V 交流电源。

电源一般使用的是开关电源,220V输入,5V直流输出。需要指出,由于LED电子显示屏属于精密电子设备,所以要采用开关电源,不能采用变压器。对于1个单红色户内64x16的单元板,全亮的时候,电流为2A。 推理出,128x16双色的屏幕全亮的时候,电流为8A。应该选择5V10A的开关电源。

发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就荷尽流()消了。干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。

电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。

计算机电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件,它的作用是将交流电通过一个开关电源变压器换为5V-5V+12V-12V+3.3V等稳定的直流电,以供应主机箱内系统版,软盘,硬盘驱动及各种适配器扩展卡等系统部件使用。通俗来讲就是,一个电源坏了,另一个备份电源代替其供电。可以通过为节点和磁盘提供电池后援来增强硬件的可用性。HP 支持的不间断电源(UPS),如 HP PowerTrust,可提防瞬间掉电。磁盘与供电电路的连接方式应使镜像副本分别连接到不同的电源上。根磁盘与其相应的节点应由同一电源电路供电。特别是,群集锁磁盘(当重组群集时用作仲裁器)应该有冗余电源,或者,它能由群集中节点之外的电源供电。HP 代表可提供关于群集的电源、磁盘和 LAN 硬件布局方面的详细信息。目前许多磁盘阵列和其他架装系统含有多个电源输入,它们应部署为设备上的不同电源输入连接到带有两个或三个电源输入的独立电路设备上,这样,一般情况下,只要出现故障的电路不超过一个,系统就能继续正常运行。因此,如果群集中的所有硬件有2个或3个电源输入,则要求至少有三个独立的电路,以确保群集的电路设计中没有单点故障。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就荷尽流()消了。干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。

电源伯特图 开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。

与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过斩波,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。 脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。

控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。

电源分类

编辑

普通电源

又可细分为:开关电源、逆变电源交流稳压电源直流稳压电源DC/DC电源、通信电源模块电源变频电源UPS电源、EPS应急电源、净化电源PC电源、整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器/驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。

特种电源

特种电源又可细分为:岸电电源、安防电源、高压电源医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源、其他特种电源。

特种电源即特殊种类的电源。所谓特殊主要是由于衡量电源的技术指标要求不同于常用的电源,其主要是输出电压特别高,输出电流特别大,或者对稳定度、动态响应及纹波要求特别高,或者要求电源输出的电压或电流是脉冲或其它一些要求。这就使得在设计及生产此类电源时有比普通电源有更特殊甚至更严格的要求。特种电源一般是为特殊负载或场合要求而设计的,它的应用十分广泛。主要有:电镀电解、阳极氧化、感应加热、医疗设备、电力操作、电力试验、环保除尘、空气净化、食品灭菌、激光红外、光电显示等。而在国防及军事上,特种电源更有普通电源不可取代的用途,主要用于:雷达导航、高能物理、等离子体物理及核技术研究等。

LED电子显示屏的组成元件有哪些?.jpg

1、雷达发射机用的高压电源

在现代雷达发射机中,用行波管(TWT)作为微波功率放大器件占有很大的比例,作为高功率部分,它的可靠性与技术指标如何,对雷达发射机乃至整个雷达有着直接的影响。而支撑着行波管的高压电源(系统)更显得至为重要。开关电源技术作为一种高频、高效电力电子技术,随着电子元器件、产品的不断更新,大功率器件的更新换代,大功率开关电源技术得到了发展。雷达行波管用高压开关电源,可采用全桥谐振PWM调制方式,大功率开关器件采用先进的IGBT模块及先进可靠的驱动电路,使得电源的整体性能良好,稳定度好,并且具有各种保护功能。

工作原理:将50Hz三相380V通过电网滤波器,经整流及滤波得到500多伏的直流电压,供给串联谐振变换器。由于本电源输出高达20kV,为了减轻变压器的设计难度以及减小高压整流二极管的耐压值、提高电源的可靠性,采用变压器两个次级分别全桥整流,然后叠加输出。全桥变换器由四个IGBT、一个高频变压器及整流电路组成。控制电路提供两对彼此绝缘、相位相差180°的脉冲输入到IGBT驱动电路,控制IGBT的通断。将直流电压变换成为交变的20kHz脉冲电压,经变压器及全桥整流和滤波电路,得到几十kV的电压。

2、电子束焊机用大功率高压电源

电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子,该电子在高压静电场的加速下通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束,用此电子束去轰击工件,巨大的动能转化为热量,使焊接处工件熔化,形成熔池,从而实现对工件的焊接。

高压电源是设备的关键技术之一,它主要为电子枪提供加速电压,其性能好坏直接决定电子束焊接工艺和焊接质量。电子束焊机用高压电源与其它类型的高压电源相比,具有不同的技术特性,技术要求主要为纹波系数和稳定度,纹波系数要求小于1%,稳定度为±1%,甚至纹波系数小于0.5%,稳定度为±0.5%,同时重复性要求小于0.5%。以上要求均根据电子束斑和焊接工艺所决定。电子束焊机用高压电源的操作是必须与有关系统进行连锁保护,主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等,以确保设备和人身安全。高压电源必须符合EMC标准,具有软起动功能,防止突然合闸对电源的冲击。

这种电源由于功率大(30kW),输出电压高(150kV),工作频率较高(20kHz),而对稳定精度、纹波及电压调节率均有较高的要求。选用先进的三相全控可控整流技术、大功率高频逆变器,用新型功率器件IGBT作为功率开关。三相全控可控整流和逆变器各自采用独立的控制板,IGBT驱动采用进口厚膜驱动电路,加上输入电网滤波器和平波电抗器及电容组成的滤波电路。使电源的功率变换部分具有较好的技术先进性和良好的功率变换性。

高压部分:高压变压器磁芯采用最新的非晶态材料,采用独特的高频高压绕制工艺,双高压变压器叠加工作。先进的整流和合理的倍压电路以及高压均压技术保证高压电源的高压部分稳定可靠,反馈及高压指示信号用精密的分压器,由高压输出端直接采样,保证电源有很高的稳压精度、电压调整率和准确可信的高压测量精度。采用合理的高压滤波技术,保证电源有良好的纹波。高压部分放在一个油箱内。

3、高压脉冲电源

在雷达导航设备中,其发射部分一般都需要一高电压、窄脉冲、不同重复频率的强功率脉冲源。这种强功率脉冲源一般通过一个高压电源将市电升为几千伏至几十千伏直流高压,然后由一个调制器将直流高压调制为所需脉宽及频率的脉冲源以供发射管使用。

脉冲源主要由高压电源及调制器部分组成,高压电源采用开关稳压电源,调制器采用半导体器件的固态调制器。

使用方给出的触发脉冲是TTL电平的信号,应在输入隔离变压器前增加接口电路,此接口电路一是为了预放大TTL脉冲信号,二是为了与隔离变压器匹配。为了达到隔离的目的,使用方可提供此接口电路的电源,制造方只需提出电源需求并在电路中设计相应的变换、滤波电路即可。

触发脉冲经过脉冲变压器隔离后经过预调器脉冲整形,功率放大后去触发调制板和截尾板工作。由预调器产生的激励脉冲经过变压器隔离去驱动调制板的每一只场效应管,此时调制板导通高压电源送到微波三极管的阳极,微波三极管的阴极电子开始发射,微波三极管将送入输入端的小功率高频信号放大成大功率的高频信号。当脉冲结束时,由预调器产生的截尾脉冲去触发截尾板,截尾板导通后将微波三极管的分布电容释放,所以可以得到很好的脉冲后沿。

3.控制卡

LED控制卡,就是LED显示屏通过PC对显示屏数据转换的外属设备,有多种称呼:LED显示屏控制卡,LED短信控制卡,GSM无线控制卡,GPRS无线卡,RF无线控制卡,WIFI无线网络控制卡,LED光纤控制卡,条屏控制卡,U盘控制卡,网口控制卡,显示屏控制系统,条屏控制卡,图文控制卡。

我们推荐使用低成本的条屏控制卡,可以控制1/16扫的256x16个点的双色屏幕,可以组装出最有成本优势的LED屏幕。该控制卡属于异步卡,就是说,该卡可以断电保存信息,不需要连接PC都可以显示储存在里面的信息。

采购单元板的时候,请询问清楚参数,100% 兼容的单元板有: 08接口 4.75mm点距离 64点宽x16点高,1/16扫户内亮度。单红/红绿双色08接口 7.62mm点距离 64点宽x16点高,1/16扫户内亮度。单红/红绿双色 08接口 7.62mm点距离 64点宽x16点高,1/16扫半户外亮度。

LED控制卡是一个很大的类别,根据各种应用场合或者功能要求的不同,有包括很多细类:

串口控制卡图例(6)

1:通用串口LED控制卡,如下图:需要通过电脑的串口或者USB口连接显示屏来修改显示节目

2LED显示屏U盘控制卡,这种控制卡,不需要连接电脑,直接用U盘来修改显示屏的内容,需要把做好的节目导出到U盘,然后把U盘插到LED显示屏控制卡的USB接口处就可以了

3LED显示屏遥控控制卡,通过红外线键盘遥控器来输入要显示的节目。它配有一个键盘遥控器,主要应用于欧美地区,输入英文比较简单。国内有人使用,但数量非常少,原因在于用遥控器输入中文非常麻烦。如下图:

4: 短距离LED显示屏无线控制卡,也称为RF无线控制卡,它的工作原理是通过RF射频的方式来修改显示屏的节目。需要配一套RF的收发模块,电脑端安装一个模块,控制卡这边要安装一个模块,如下图:5:公交车载显示屏控制卡,主要应用于公交车上的显示用,它和一般的控制卡的外形是一样的,主要不同的地方是,它与公交车的报站器或者中控器相连接,显示的信息如下:

6:按键翻页LED控制卡,节目通过电脑编辑好,用U盘或者串口传输送到LED控制卡上,使用按键来选择要显示的节目;如下图:

7:无线LED控制卡,也称为:GSM短信控制卡,GPRS无线控制卡,主要是通过短信或者手机网络的方式来控制显示屏或者修改显示屏的内容。

8:网络接口控制卡,修改LED显示屏和修改节目,不是通过串口,USB盘,而是通过网络接口:

9:特殊定制功能LED控制卡。 因为LED显示屏的应用太广泛,而且在不停的拓宽,LED控制卡的细分类别就越来越多!

4.连线

分为数据线,传输线,和电源线。数据线用于连接控制卡和LED单元板的排线,传输线用于连接控制卡和电脑。电源线,就是用来连接电源和控制卡,电源和LED单元板。连接单元板的电源线的铜芯直径不小于1mm(毫米)

5.配件制作

排线(数据线)制作 排线和电脑机箱里面的数据线类似,只是线的宽度有点差异。可以在电脑城买到相关的材料。制作排线,需要一个工具,就是特殊的钳子(图片),可以大大提高工作效率和良品率。制作排线的材料有:排线,排线头,排线帽。这里要注意一下,如果你制作16PIN(16线)的排线,需要购买16PIN的线和相应大小的排线头和帽。制作步骤,把线头用剪刀剪平,然后放头排线头,(注意线和头的平衡),然后放进压线钳的中央,用力压紧,然后把线绕过来,安装排线帽。排线帽很重要,可以有效保护排线,让排线更加结实,不要省。

电源分为220V电源线和5V电源线。220V电源线用于连接开关电源到市电,最好采用3插头,可以在五金店买到。这里着重讲述5V直流电的电源线,由于5V的电流比较大,最好采用铜芯直径在1mm以上的红黑对线(务必要红黑)。有条件的话,最好将线的两头装上金属件 。

 


责任编辑:Davia

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