LED基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教程

LED基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教程2010年2月LED顯示屏的特點LED單元小，屏幕尺寸可大可小，任意拼接。屏幕亮度高，可適用于室外高照度環(huán)境。屏幕視角大，室內(nèi)屏視角大于160度，室外屏也可達(dá)到110度。視距可通過選擇不同直徑與不同點距的產(chǎn)品來調(diào)整，小到幾十厘米，大到幾百米均可滿足要求。組態(tài)靈活，簡單到數(shù)碼顯示，復(fù)雜到全彩色視屏都有不同種類的產(chǎn)品可以滿足要求，室內(nèi)室外都有相應(yīng)的產(chǎn)品。壽命長，能達(dá)到十萬小時，基本不需要維修。易與計算機(jī)接口，支持軟件豐富。什么是LED

LED是發(fā)光二極管（lightEmittingDiode）的簡稱，是光電領(lǐng)域中應(yīng)用極為廣泛的發(fā)光顯示用材料，選用不同的材料在一定條件下可發(fā)出紅、綠、藍(lán)、橙、白等顏色?！麸@示單元板：由集成電路+發(fā)光模塊陣列+安裝用定位螺絲◆電源：將交流電變成可提供給單元板穩(wěn)定的直流電壓◆控制系統(tǒng)（復(fù)雜大規(guī)?？删幊踢壿嬰娐罚喊l(fā)送卡（采集到顯卡的數(shù)字視頻信號進(jìn)行處理）、接收卡（分配地址碼，驅(qū)動單元板顯示）、轉(zhuǎn)接板（與顯示單元板接口對接）◆信號連接線：單元板之間級聯(lián)用,◆鋼結(jié)構(gòu)、邊框：支撐和固定整個顯示屏，要考慮到重量，固定方式、美觀等◆計算機(jī)：控制整個顯示屏的播放，與控制系統(tǒng)播放軟件提供操作平臺，◆配電柜：對整個顯示屏電源提供穩(wěn)定的供電，解決顯示屏上電問題（三相平衡、上電沖擊、分成多路輸出）LED電子顯示屏組成LED顯示屏基本原理

及常用名詞解釋LED顯示屏LED顯示屏是集電子、光學(xué)、通信、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)、土建工程等學(xué)科于一體的綜合性工程類項目。具有規(guī)格及大小的不確定性，屬于定制性產(chǎn)品。深圳市聯(lián)騰科技有限公司是專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、安裝、維護(hù)LED顯示屏的公司設(shè)備制造及系統(tǒng)集成LED顯示屏基本原理以LED（發(fā)光二極管）為基本發(fā)光元素（像素點），通過控制電路及驅(qū)動電路來控制每個像素點的亮與滅或其明暗程度，實現(xiàn)具有相當(dāng)像素點的顯示屏顯示出人們要求的各種信息。四大部件：發(fā)光材料（LED）、驅(qū)動電路、控制電路、框架結(jié)構(gòu)LED顯示屏的分類按使用環(huán)境來分：戶（室）外屏防水，亮度高，可見距離遠(yuǎn)戶（室）內(nèi)屏美觀，具有一定亮度，點密度相對較大，可觀賞距離近半戶（室）外屏環(huán)境亮度高，要求屏體亮度高戶（室）外屏戶（室）內(nèi)屏LED顯示屏的分類（續(xù)）按發(fā)光材料類型來分：植燈型表貼型（SMD）點陣型（模塊型）像素管型LED顯示屏的分類（續(xù)）按發(fā)光基色分：單（基）色型雙（基）色型三（基）色型（全彩型）LED顯示屏的分類（續(xù)）按用途來分：條屏圖文屏數(shù)碼屏數(shù)碼點陣混合屏（利率牌）視頻屏（同步屏）條屏顯示標(biāo)準(zhǔn)16＊16點陣漢字長度一般在15個字以內(nèi)單行或雙行單色或雙色串口或遙控器修改內(nèi)容224-256幕內(nèi)容掉電保護(hù)功能實時鐘網(wǎng)絡(luò)256個節(jié)點（有線或無線）GSM條屏?3，?3.7，?4.8，?5，主要是戶內(nèi)圖文屏單片機(jī)控制顯示圖文信息，一般無灰度單板控制范圍：單色896＊512，雙色896＊256串口修改內(nèi)容掉電保護(hù)功能特定功能顯示屏：噪聲屏，溫濕度屏等數(shù)碼屏計數(shù)計時選號戶內(nèi)戶外植燈型、數(shù)碼管型、像素管型串口或遙控器數(shù)碼點陣混合屏利率牌生產(chǎn)牌數(shù)碼管+條屏遙控器+串口視頻屏（同步屏）與計算機(jī)VGA信號點對點同步顯示8位數(shù)據(jù)源，24位真彩，16.7M色256級灰度多媒體技術(shù)，圖文，動畫，視頻多種信號接駁復(fù)合視頻（CVBS）S-VIDEOCATVDVIHDTVLED發(fā)光原理LED即發(fā)光二極管，其內(nèi)部主要為一個PN結(jié)。當(dāng)PN結(jié)內(nèi)的電子與空穴復(fù)合時，電子由高能級躍遷到低能級，電子將多余的能量以發(fā)射光子的形式釋放出來，產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。發(fā)光顏色與構(gòu)成其基底的材質(zhì)元素有關(guān)。波長可見光實質(zhì)上都是光波，其波長決定了顏色。波長與其頻率成反比，C=λ＊f紅630綠520藍(lán)460與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語光通量（LuminousFlux）一光源所放射出光能量的速率或光的流動速率，為說明光源發(fā)光能力的基本量，單位為流明（Lumen）1lm為發(fā)光強(qiáng)度為1cd的均勻點光源在1球面度立體角內(nèi)發(fā)出的光通量100W的燈泡可產(chǎn)生1750lm40W冷白日光燈可產(chǎn)生3150lm的光通量LED應(yīng)用指光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和

與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語發(fā)光強(qiáng)度（Luminousintensity）簡稱光度，是指從光源一個立體角所放射出來的光通量，即光源所發(fā)光的光通量在空間選定方向上分布密度。單位為燭光（CD）1cd即1000mcd是指單色光源（頻率540X10ˇ12HZ，波長0.550微米）的光，在給定方向上（該方向上的輻射強(qiáng)度為（1/683）瓦特/球面度））的單位立體角內(nèi)發(fā)出的發(fā)光強(qiáng)度。

發(fā)光強(qiáng)度為1cd的光源可放射出12.57lm的光通量。與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語亮度（照度）為被照物第單位面積在某一方向上所發(fā)出或反射的發(fā)光強(qiáng)度，用以顯示被照物的明暗差異。其公制單位為CD/m2,或尼特（nit）亮度是人對光的強(qiáng)度的感受。它是一個主觀的量。與亮度不同的，由物理定義的客觀的相應(yīng)的量是光強(qiáng)。這兩個量在一般的日常用語中往往被混淆

與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語照度（luminance）受照平面上接受光通量的密度，可用每一單位面積的光通量來測量。1lm的光通量均勻分布在1m2的表面，即產(chǎn)生1勒克司（Lux,lx）的照度。與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語色溫將一具有完全吸收與放射能力的標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度逐漸升高，光度亦隨之改變，（黑體由紅->橙紅->黃->黃白->白->藍(lán)白）黑體加溫到出現(xiàn)與光源相同或接近光色時的溫度，定義為該光源的相關(guān)色溫度，稱為色溫，以絕對溫度K（Kelvin，開氏溫度)為單位（K=℃+273.15）當(dāng)某一光源所發(fā)出的光的光譜分布與不反光、不透光完全吸收光的黑體在某一溫度時輻射出的光譜分布相同時，我們就把絕對黑體的溫度稱之為這一光源的色溫。

黑體加熱溫度與光色黑體加熱溫度發(fā)出光色室溫黑800紅3000黃白4000白5000冷白8000藍(lán)白60000深藍(lán)光材料主要性能參數(shù)發(fā)光強(qiáng)度（Iv），單位為cd或mcd，也有用mW的。1mW約等于54.4mcd波長（λ）單位為納米(nm)半衰角（2θ）單位為度正向壓降（Vf）單位為伏特（V）工作電流（If）單位為毫安（mA）光材料主要類型LED燈圓，橢圓SMDLED單色，三合一，二合一點陣塊芯片型，植燈型（半戶外）像素管模組驅(qū)動芯片主要參數(shù)恒流特性最大輸出電流電流誤差(tolerance)bittobit,chiptochip工作電壓移位頻率輸出路數(shù)功耗附加功能錯誤檢測亮度或電流調(diào)節(jié)驅(qū)動芯片主要類型74HC595非恒流Motorola(ONSEMI),Philips,ST恒流源 SONYCXA3281N，CXA3596RTOSHIBATB62705，TB62706，TB62726，TB62727MBI 5001，5016，5026，5027，5028SiTI ST2221A，ST2221C，DM135，DM134，DM133TI TLC5921，TLC5902LED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之一）像素組成：基本發(fā)光單元至少由多少個LED燈組成，常見的有1R，1G，1R1G，1R1G1B，2R1G1B，2R2G1B等等。右圖為2R2G1B像素間距定義S：n對兩個相鄰像素中心之間的距離的平均值。其中像素即可為實像素也可為虛像素。S=∑d/nd:兩相鄰像素的距離實像素：實際存在的發(fā)光點虛像素：實際不存在，而在視覺上感覺存在的像素點。LED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之二）像素密度定義：每平方米由多少個基本像素單元組成，由不帶虛像素組成叫實像素密度，由不虛像素組成叫虛像素密度（虛擬密度）像素密度與像素間距的換算：像素密度（D)=（1000/像素間距（S））*（1000/像素間距（S））像素間距（S)=1000/√像素密度(D)像素密度單位：pixel/m2像素間距單位：mmLED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之三）最小視距：人眼能區(qū)分兩個像素的最小觀看距離。一般來說人眼對靜態(tài)圖像的分辨力的平均值為1.25`。按照此值計算，理論上的最小良好觀察距離應(yīng)為：d=2750/√D（米）考慮到LED顯示屏的像素等效孔徑約等于其像素中心距的1/2，實際的最小良好觀察距離按以下經(jīng)驗公式計算：d=1400/√D（米）（其中：D為像素密度，單位為：點/㎡。例如：以像素密度分別為25600點/㎡、10000點/㎡、6944點/㎡、2500點/㎡、1600點/㎡、1024點/㎡、625點/㎡…400點/㎡點計算，其最小良好觀察距離應(yīng)分別為8.75米、14.0米、17米、28米、35米、43.75米、56米…70米。）LED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之四）工作環(huán)境

存貯溫度：-40℃～+85℃工作溫度：-10℃～+50℃

相對濕度：10%～95%工作電壓：220V±15％主控計算機(jī)（聯(lián)想開天主機(jī)或同檔次計算機(jī)以上）基本附件：PCTV卡＋DVI顯卡操作系統(tǒng)：WIN98/2000/XP計算機(jī)顯示模式：1024×768幀頻：≥60Hz視頻輸入信號：RF、S-Video、YUV、YC、COMPOSITION等LED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之五）系統(tǒng)指標(biāo)

刷新頻率：≥180Hz灰度/顏色：4K/顯示16.7M顏色亮度調(diào)節(jié)方式：軟件16級可調(diào)有效通訊距離：網(wǎng)線100m（無中繼）,多模光纖500m，單模光纖20km平均無故障時間：1000小時壽命：5萬小時失效率：＜0.0002LED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之六）模組拼接精度:模組在拼接過程中存在著一定的拼接誤差，造成顯示屏平整度下降、象素間距改變、水平和垂直方向的錯位等四個方面的拼接誤差。任意相鄰像素間平整度P（mm)：0.5<P≤1.5；象素中心距精度JX:任意相鄰模組拼接處相鄰象素之間的象素間距誤差5%<JX≤10%水平錯位精度CS:水平方向相鄰的兩個模組在拼裝過程中，形成的上下錯位，稱為水平錯位

5%<CS≤10%垂直錯位精度CC:將垂直方向相鄰的兩個模組在拼裝過程中，形成的左右錯位，稱為垂直錯位

5%<CC≤10%LED顯示屏（通用的技術(shù)參數(shù)之七）IP防護(hù)等級說明:（按照EN60529/IEC529）第一標(biāo)記數(shù)字表示接觸保護(hù)和外來物保護(hù)等級，第二標(biāo)記數(shù)字表示防水保護(hù)等級:室內(nèi)型IP31>FN≥IP30室外型IP66>FW≥IP54

接觸保護(hù)和外來物保護(hù)等級(第一個數(shù)字)防水保護(hù)等級(第二個數(shù)字)第一個數(shù)字防護(hù)范圍第二個數(shù)字防護(hù)范圍名稱說明名稱說明0無防護(hù)

0無防護(hù)

1防護(hù)50mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為50mm,不應(yīng)完全進(jìn)入1水滴防護(hù)垂直落下的水滴不應(yīng)引起損害2防護(hù)12.5mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為12.5mm,不應(yīng)完全進(jìn)入2柜體傾斜15度時，防護(hù)水滴柜體向任何一側(cè)傾斜15度角時，垂直落下的水滴不應(yīng)引起損害3防護(hù)2.5mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為2.5mm,不應(yīng)完全進(jìn)入3防護(hù)濺出的水以60度角從垂直線兩側(cè)濺出的水不應(yīng)引起損害4防護(hù)1.0mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為1.0mm,不應(yīng)完全進(jìn)入4防護(hù)噴水從每個方向?qū)?zhǔn)柜體的噴水都不應(yīng)引起損害5防護(hù)灰塵不可能完全阻止灰塵進(jìn)入，但灰塵進(jìn)入的數(shù)量不會對設(shè)備造成傷害5防護(hù)射水從每個方向?qū)?zhǔn)柜體的射水都不應(yīng)引起損害6灰塵封閉柜體內(nèi)在20毫巴的低壓時不應(yīng)進(jìn)入灰塵6防護(hù)強(qiáng)射水從每個方向?qū)?zhǔn)柜體的強(qiáng)射水都不應(yīng)引起損害注：探測器的直徑不應(yīng)穿過柜體的孔7防護(hù)短時浸水柜體在標(biāo)準(zhǔn)壓力下短時浸入水中時，不應(yīng)有能引起損害的水量浸入8防護(hù)長期浸水可以在特定的條件下浸入水中，不應(yīng)有能引起損LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之一---LED）室內(nèi)顯示屏的LED燈封裝三合一LED燈（TOP3528)三并一LED燈（0805型、0603型）兩種LED燈各自的優(yōu)勢如右表LED燈參數(shù)

三合一三并一成本高低散熱好好平整性好中混光好中

LED芯片供應(yīng)商指標(biāo)（典型值，具體與所選燈有關(guān)）R(紅)臺灣（光磊、國聯(lián)）珠海（三安）波長：620~630nm之間連續(xù)5nm，亮度120~180mcd中取10%~30%G(綠)美國（科瑞)臺灣（泰谷）大連（路美）波長：515~525nm之間連續(xù)5nm，亮度200~400mcd中取10%~30%B(藍(lán))美國（科瑞)臺灣（泰谷）大連（路美）波長：470~480nm之間連續(xù)5nm，亮度40~100mcd中取10%~30%LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之二---模組）常規(guī)LED顯示屏模塊都是由16X16像素組成驅(qū)動方式：恒流驅(qū)動（MBI5026、TB62706、DM135、ST2221）、恒壓驅(qū)動（74HC595）。恒流驅(qū)動成本比恒壓驅(qū)動成本高，不過恒流驅(qū)動使得LED顯示一致性更好，對LED燈損害一致。（LED燈的VF值不一樣）掃描方式：靜態(tài)掃描、1/2掃描、1/4掃描、1/8掃描幾種，越靠前的掃描方式成本越高，不過亮度也越高，越鮮艷常用的規(guī)格：PH6、PH7.62、PH8、PH10、PH12

P6P7.62P10P12模組尺寸（mm)96X96122X122160X160192X192模塊顯示屏參數(shù)項目φ1.9mmφ3.0mmφ3.7mmφ4.8mmφ5.0mmφ8.0mm發(fā)光點直徑圓形1.9mm圓形3.0mm圓形3.7mm圓形4.8mm圓形5.0mm圓形8.0mm發(fā)光點中心距2.5mm4.0mm4.7mm6.0mm7.625mm10.0mm發(fā)光點結(jié)構(gòu)紅/綠紅/綠紅/綠/藍(lán)紅/綠/藍(lán)紅/綠/藍(lán)紅/綠/藍(lán)單元板解析度80點×16點80點×32點80點×32點

80點×40點

80點×40點16點×32點64點×32點64點×32點80點×32點64點×32點單元板尺寸80mm×40mm320mm×128mm380mm×152mm480mm×192mm610mm×244mm320mm×160mm260mm×128mm305mm×152mm384mm×192mm488mm×244mm分辨率160000點/平米62500點/平米44321點/平米27778點/平米17200點/平米10000點/平米顯示16點陣漢字625字/平米244字/平米173字/平米108字/平米67字/平米39字/平米最佳可視距離0.5-8M1.5-15M2-20M3-30M3.5-35M5-35M每平方米功耗(峰值)900W/平米700W/平米600W/平米500W/平米500W/平米500W/平米驅(qū)動方式1/16、1/8動態(tài)掃描、恒流發(fā)光器件臺灣光磊、國聯(lián)、鼎元、HP、GREE、日亞視角水平±80度,垂直±60度發(fā)光亮度大于600cd/平米每平方米重量30kg/平米顯示方式同步,異步三并一顯示屏參數(shù)項目P6P7.62P8P10P12P16P20產(chǎn)品代號LT6SC8LT6SC4LT7SC8LT7SC4LT8SC8LT8SC4LT10SC8LT10SC4LT12SC8LT12SC4LT16SC4LT20SC4模組封裝形式SMD0805SMD0805SMD0805SMD0805SMD0805SMD0805SMD0805像素間距6mm7.62mm8mm10mm12mm16mm20mm模組尺寸96mmX96mm122mmX122mm128mmX128mm160mmX160mm192mmX192mm256mmX256mm320mmX160mm物理密度27777bot/㎡17222bot/㎡15625bot/㎡10000bot/㎡6944bot/㎡3906bot/㎡2500bot/㎡像素組成1R1G1B1R1G1B1R1G1B1R1G1B1R1G1B1R1G1B1R1G1B模組分辨率16X1616X1616X1616X1616X1616X1616X8技術(shù)參數(shù)最佳視距8.4M10.6M11.2M14M18.8M22.5M28M最大視角水平大于120度，垂直大于60度最大功率150W200W170W250W190W300W100W200W80W170W100W120W驅(qū)動方式1/8掃描1/4掃描1/8掃描1/4掃描1/8掃描1/4掃描1/8掃描1/4掃描1/8掃描1/4掃描1/4掃描1/4掃描白平衡亮度(cd/㎡)400800400800400800400700350600300250主要使用場所夜場市政夜場市政夜場市政夜場市政夜場市政市政市政三合一顯示屏參數(shù)項目P6P7.62P8P10P12產(chǎn)品代號LT6SJ4LT7SJ4LT8SJ4LT10SJ4LT12SJ4模組封裝形式SMD3528SMD3528SMD3528SMD3528SMD3528像素間距6mm7.62mm8mm10mm12mm模組尺寸96mmX96mm122mmX122mm128mmX128mm160mmX160mm192mmX192mm物理密度27777bot/㎡17222bot/㎡15625bot/㎡10000bot/㎡6944bot/㎡像素組成1R1G1B1R1G1B1R1G1B1R1G1B1R1G1B模組分辨率16X1616X1616X1616X1616X16技術(shù)參數(shù)最佳視距8.4M10.6M11.2M14M18.8M最大視角水平大于120度，垂直大于60度最大功率200W250W300W200W170W驅(qū)動方式1/4掃描1/4掃描1/4掃描1/4掃描1/4掃描白平衡亮度800cd/㎡800cd/㎡800cd/㎡700cd/㎡600cd/㎡室外顯示屏參數(shù)LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之三---箱體）箱體：標(biāo)準(zhǔn)箱體、簡易箱體、鋁背條標(biāo)準(zhǔn)箱體一般采用4：3像素組成，如果是4X3模組組成的箱，一般采用獨立的散熱系統(tǒng)、獨立的控制系統(tǒng)、獨立的供電系統(tǒng)和獨特的安裝結(jié)構(gòu)部分，這就造成了高昂的成本價格，但是它的結(jié)構(gòu)是最合理、安裝簡單、可批量生產(chǎn)。簡易箱體采用的像素的組成沒有現(xiàn)成的規(guī)則，一般跟據(jù)現(xiàn)場安裝要求訂做。不過它也具有獨立的供電系統(tǒng)和簡易的安裝結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)跟據(jù)現(xiàn)場安裝要求訂做。鋁背條所有的都是按現(xiàn)場要求訂做安裝方式。LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之三---外框結(jié)構(gòu)及外裝飾）對于室內(nèi)顯示屏外框通常有三種做法：茶色鋁合金、鋁合金外包不銹鋼和扳金一體化。

茶色鋁合金外框結(jié)構(gòu)簡單，外框顏色接近顯示屏底色。

鋁合金外包不銹鋼框架，采用拉絲不銹鋼，美觀、大方。

扳金一體化結(jié)構(gòu)，其顏色為索尼灰，容易被視覺接收。另外在整體結(jié)構(gòu)方面比較緊湊，沒有縫隙。其缺點是對顯示屏的面積大小有要求。

箱體LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之四---控制系統(tǒng)1）標(biāo)準(zhǔn)箱體控制系統(tǒng)框架圖：

接收卡

箱體接收卡

箱體接收卡