LED基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教程課件

LED基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教程2010年2月LED基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教程2010年2月1LED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。易與計算機接口，支持軟件豐富。LED顯示屏的特點LED單元小，屏幕尺寸可大可小，任意拼接。2什么是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。什么是LEDLED是發(fā)光二極管（lightEmitti3◆顯示單元板：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：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◆顯示單元板：由集成電路+發(fā)光模塊陣列+安裝用定位螺絲LED4LED顯示屏基本原理

及常用名詞解釋LED顯示屏基本原理

及常用名詞解釋5LED顯示屏LED顯示屏是集電子、光學(xué)、通信、計算機、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LED顯示屏是集電子、光學(xué)、通信、計算機、網(wǎng)絡(luò)、6LED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顯示屏基本原理以LED（發(fā)光二極管）為基本發(fā)光元素（像7LED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LED顯示屏的分類按使用環(huán)境來分：8戶（室）外屏戶（室）外屏9戶（室）內(nèi)屏戶（室）內(nèi)屏10LED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)光材料類型來分：11LED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)）按發(fā)光基色分：12LED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）LED顯示屏的分類（續(xù)）按用途來分：13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)條屏顯示標(biāo)準(zhǔn)16＊16點陣漢字14圖文屏單片機控制顯示圖文信息，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，溫濕度屏等圖文屏單片機控制15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)碼屏計數(shù)16數(shù)碼點陣混合屏利率牌生產(chǎn)牌數(shù)碼管+條屏遙控器+串口數(shù)碼點陣混合屏利率牌17視頻屏（同步屏）與計算機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-VIDEOCATVDVIHDTV視頻屏（同步屏）與計算機VGA信號點對點同步顯示18LED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)。LED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)19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20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)語光通量（LuminousFlux）21與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語發(fā)光強度（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)光強度。

發(fā)光強度為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)語發(fā)光強度（Luminousinte22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。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)語亮度（照度）23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)語照度（luminance）24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。

與行業(yè)有關(guān)的常用照明術(shù)語色溫25黑體加熱溫度與光色黑體加熱溫度與光色26光材料主要性能參數(shù)發(fā)光強度（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）光材料主要性能參數(shù)發(fā)光強度（Iv），單位為cd或mcd，也有27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）像素管模組光材料主要類型LED燈圓，橢圓28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)動芯片主要參數(shù)恒流特性29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，TLC5902驅(qū)動芯片主要類型74HC595非恒流Motorola(30LED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)之一）像素組成：基本發(fā)光單元至少31LED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)之二）像素密度定義：每平方米由多32LED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)之三）最小視距：人眼能區(qū)分兩個像33LED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（聯(lián)想開天主機或同檔次計算機以上）基本附件：PCTV卡＋DVI顯卡操作系統(tǒng)：WIN98/2000/XP計算機顯示模式：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)之四）工作環(huán)境34LED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)之五）系統(tǒng)指標(biāo)35LED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)之六）模組拼接精度:模組在拼接過36LED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

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E37LED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)

LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之一---LED）室內(nèi)顯示屏的LED38LED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、PH12LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之二---模組）常規(guī)LED顯示屏模塊39模塊顯示屏參數(shù)模塊顯示屏參數(shù)40三并一顯示屏參數(shù)三并一顯示屏參數(shù)41三合一顯示屏參數(shù)三合一顯示屏參數(shù)42室外顯示屏參數(shù)室外顯示屏參數(shù)43LED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---箱體）箱體：標(biāo)準(zhǔn)箱體、簡易44LED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。

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45

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

箱體接收卡

箱體接收卡

箱體接收卡發(fā)送卡8P網(wǎng)線或光纖DVI線8P網(wǎng)線箱體LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之四---控制系統(tǒng)46LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之四---控制系統(tǒng)2）簡易箱體、鋁背條控制系統(tǒng)框架圖：發(fā)送卡8P網(wǎng)線或光纖DVI線接收卡接收卡12888接收卡1288812888接收卡12888模組8P網(wǎng)線LED顯示屏（室內(nèi)顯示屏之四---控制系統(tǒng)2）簡易箱體、鋁背47LED顯示屏（室外顯示屏之二---安裝方式一

）A、壁掛式：即顯示屏背靠墻面，并固定在墻面上。此方式為常見方式，而且校易實現(xiàn)。

LED顯示屏（室外顯示屏之二---安裝方式一）A、壁掛式：48LED顯示屏（室外顯示屏之二---安裝方式二）B、落地式：即顯示屏坐立在平臺上。此方式最易實現(xiàn)，在條件許可的場合應(yīng)優(yōu)先采用這種安裝方式。

LED顯示屏（室外顯示屏之二---安裝方式二