[发明专利]一种具有抑制电磁干扰的显示屏在审
申请号: | 201410330421.0 | 申请日: | 2014-07-11 |
公开(公告)号: | CN104079165A | 公开(公告)日: | 2014-10-01 |
发明(设计)人: | 梁军;雍温英;梁展 | 申请(专利权)人: | 湖南新亚胜科技发展有限公司 |
主分类号: | H02M1/44 | 分类号: | H02M1/44;H05K9/00;G09F9/33 |
代理公司: | 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 | 代理人: | 卢宏 |
地址: | 410201 湖南省长沙市开福区金霞经济开*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 抑制 电磁 干扰 显示屏 | ||
技术领域
本发明涉及LED应用技术领域,特别是一种具有抑制电磁干扰功能的LED显示屏。
背景技术
LED显示屏的EMI(电磁干扰)通常存在于显示屏的输入电路、内部电源及IC、输出电路三个环节。主要来自于两个方面:辐射和传导;
传导主要来自于LED显示屏外部电网的输入电压,电网中的正弦输入电压所携带的高次谐波可产生很强的电磁干扰,LED显示屏电路经受外界高次谐波的尖峰电压冲击,对外形成EMI;
辐射主要来自于 LED显示屏内部元器件,开关电源进行高低压转换的电路进行电磁转换产生的电磁能向外部辐射。在共模干扰情况下,IC的输出在逻辑高到逻辑低或者逻辑低到逻辑高之间变换时,这些信号电压和信号电流都会使内部产生电场和磁场,对外形成EMI。
高刷新LED显示屏在抵制EMI方面遇到的瓶颈:当LED显示屏提升高刷新频率时,电路也需要传送高速的灰阶时钟,来实现提高画面刷新率的目的,在显示效果得到提升的同时,电路的EMI会明显增强。例如把电路的时钟上升时间由5ns切换成上升时间2.5ns,则电路EMI会提高约4倍;高速的灰阶时钟会给内部IC造成严重的电磁干扰效应,导致数据输出误码率上升,降低信号传输质量,反过来影响LED显示屏的显示质量。严重的甚至会对LED显示屏造成破坏,并对外界电器的使用造成辐射和干扰。
目前行业内LED显示屏的EMI抑制始终难以取得较好的效果,主要在于内部电源及PCB板上的IC共模辐射及串扰的滤除难度较大,差分放大电路的共模抑制比难以提升,这是最难以攻克的关键难题。因为单级的EMI抑制方法只能滤除外部高频干扰,内部的元器件距离近、分布密集,电路设计时IC的排版和分布也受到限制,另外增设EMI抑制电路,也会导致结构较为复杂、体积较大且成本高,因此对电源及IC间的相互串扰很难抑制。
行业内常规的EMI抑制方法如下:
将电路封闭在一个金属盒体中以屏蔽EMI辐射,或者在系统的I/O端口上采取滤波和辐射衰减技术来实现EMI控制,实现电路的电场和磁场的屏蔽;或者在PCB板上采取适当的设计分区技术,严格控制PCB走线和电路板层的电容和电感的分布(自屏蔽),以改善EMI性能。
其中,在输入端电路设置磁珠用于抑制外部输入的高次谐波对电路的影响,这是采用的源头拦截法;对于显示屏输出及辐射的抑制,通常是在输出端增加滤波电路或屏蔽罩以降低电路对外界的EMI;其中,最难以克服的是内部电场的共摸干扰。内部共模干扰主要由开关电源引起,其次是IC间的相互影响;电源的AC-DC部分在将交流转换成直流的过程中,受浪涌电流的影响,引发输入电流失真,如图1所示,在电流高低电平各会产生峰值电流(导通角θ);峰值电流的存在会产生电场,内部电场控制不佳将会导致磁场的抑制效果不佳。开关电源在电压转换及IC的高低电平跳变时,均可产生电磁干扰,而这些元器件被密封于同一个显示单元,且距离很近,相位也大多是相同的,如果电流同返回路径之间耦合不佳,势必加大回路上的电感,从而增强了磁场,最终导致EMI增加。为了有效地控制EMI,不仅要重视电源的电流输出,同时也要关注IC芯片自身的电容和电感。
在输入或输出端增加滤波电容以屏蔽高次谐波,或采用金属屏蔽材料壳罩,其效果仅适用于较低的频率条件下,金属屏蔽材料在近磁场环境下仅适用于吸收<10dB的低频辐射,且可能因密封性差会有漏磁现象,因此屏蔽罩的吸收率不高,对于高刷新、高灰阶的显示屏EMI抑制效果并不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对上述现有技术的不足,提供一种具有抑制电磁干扰功能的高刷新LED显示屏。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种具有抑制电磁干扰功能的LED显示屏,包括开关电源、信号接收及转接卡,所述开关电源、信号接收及转接卡输出端均通过单排针座与多个74HC245三态缓冲门电路连接,所述多个74HC245三态缓冲门电路均与恒流驱动电路、译码器连接,所述恒流驱动电路与LED灯珠连接,所述译码器与行扫描驱动电路连接;所述开关电源的输入端和输出端线缆上均套有磁环;所述多个74HC245三态缓冲门电路中,其中一个以上74HC245三态缓冲门电路的电源管脚接有抗干扰磁珠,其余的74HC245三态缓冲门电路的所有输出管脚均通过电容、磁珠接地,所述其余的74HC245三态缓冲门电路的电源管脚均接有大电流磁珠,所述大电流磁珠与多个去耦电容并联,所述多个去耦电容并联,且所有的去耦电容均接地。
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