LED原理及相关知识

LED原理及其控制技术
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&&&&& 　　一、什么是LED？
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&&&&& 　　LED是light-emitting diode的缩写，在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
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&&&&& 　　二、LED电子显示屏的特点优势所在
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&&&&& 　　LED电子显示屏作为一种现代电子媒体，以其灵活的显示面积（可分割、任意拼装）、高亮度、长寿命、大容量、数字化、实时性的特点，是其他任何一种媒体所不可替代的
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&&&&& 　　LED电子显示屏充分运用现代信息技术，将声、光、电、机等学科整合并完美组合、集视频、动画、字幕、图片于一体的高科技信息发布的终端产品。LED显示屏还可延伸到网络、通讯、综合布线、监控、广播等弱电系统。
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&&&&& 　　LED电子显示屏的具体功能有哪些？
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&&&&& 　　1） 视频播出
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&&&&& 　　LED显示系统具有多种视频、音频输入源，即采用视、音频举阵对视、音频源进行管理。视、音频切换举阵具有多个视、音频输入和输出，能将各种形式的视、音频信息源引入系统（如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机VCD视频信号、计算机动画信息等），实现了下列功能:
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&&&&& 　　☆实时显示视频图像
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&&&&& 　　☆.转播广播电视及卫星电视
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&&&&& 　　☆电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放
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&&&&& 　　☆视频画面叠加文字
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&&&&& 　　☆特写、慢镜头、特技等效果的实时编辑和播放
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&&&&& 　　☆同时播放左右不同比例的画面及文字
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&&&&& 　　2)计算机信息播出
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&&&&& 　　☆显示各种图形.图像及计算机三维动画
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&&&&& 　　☆有多种文字和字型可供选择
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&&&&& 　　☆播出系统配有多媒体软件,可灵活输入及播出
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&&&&& 　　☆播出方式有:立即上屏、上移、下移、翻滚、闪烁、飘雪、横开幕、竖关幕、外扩、内收、反白……使单调的文字和画面有了较强的吸引力。
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&&&&& 　　3)其他功能
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&&&&& 　　☆配有标准网络接口，可与其他标准网络连网，同时播出网络信息，实现网络控制。通过网络系统进入INTERNET，享受网络无穷魅力。


&&&&& 　　☆配有声卡，具有声音接口，可与广场广播系统连接，可达到声像同步，极富立体感。


&&&&& 　　相关知识
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&&&&& 　　有关单基色、多色、全彩LED电子显示屏及灰度等级
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&&&&& 　　LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前有红、绿、蓝三种基本颜色。


&&&&& 　　只有红色组成的显示屏叫单红色显示屏 ；把红色和绿色的LED放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏；把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。

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&&&&& 　　制作室内LED屏的二极管尺寸有φ3.7和φ5矩阵块两种，3.7和5都是二极管的直径，（单位：毫米）另外常常采用把几种不同基色的LED管芯封装成一体.室外LED屏的象素尺寸多为12-32毫米，每个象素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称象素筒，双色象素筒有2红3绿、2红4绿、4红8绿、6红15绿等组成，三色象素筒用2红1绿1蓝、4红2绿1蓝等组成。（这些规格完全能够满足客户的各方面需要）。
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&&&&& 　　显示屏屏体矩阵部分由许多的发光二极管组成的。首先将发光管集成像素，像素再集成模块，模块再组装成大屏。发光管采用无色透明的大椭圆形硅胶封装，管内安装曲面反光碗，使亮度和对比度大大提高，色彩更加艳丽！


&&&&& 　　无论用LED制作双色或三色屏，欲显示图象，需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，所以，多色及全彩LED屏当前都要求做成256级灰度，如多色屏则可显示65536种颜色，全色屏则可显示16.8兆种颜色。单色屏不存在灰度问题。


&&&&& 　　有关LED电子显示屏的分类，运用范围及区别
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&&&&& 　　1显示屏从大的方面来分可分为室内屏和室外屏两种，两者最大的区别在于室外屏要考虑室外各种情况可能给屏造成的影响。基于室外屏工作环境相对复杂，为保证其长时间稳定运行，常见的防护措施有：防水、防静电、防雷击、防风、防潮、防冻。

&&&&& 　　2显示屏从控制方式分为同步屏和异步屏，所谓同步屏是指计算机屏幕显示的内容同时逐点的显示在大屏上，是一种即时状态，而异步屏的实效性不及同步屏，用户可先编辑好图片、文字等内容，再发送到显示屏上显示出来，一般同步屏适用与播放视频信息，如球赛实况转播等。而异步屏则显示文字及图片、三维动画等。


&&&&& 　　显示屏从单色、双基色到全彩色，从室内到室外全天候产品，广泛运用于：

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&&&&& 　　★城市广场，会展中心，电子广告


&&&&& 　　★交易中心，招投标中心


&&&&& 　　★金融证券系统应用
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&&&&& 　　★交通、医院、通信、电力


&&&&& 　　★工商税务、法院、政府机关
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&&&&& 　　★餐饮业


&&&&& 　　★交通灯，高建路，草坪灯，铁路信号灯


&&&&& 　　★工业控制
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&&&&& 　　★军事基地指挥所


&&&&& 　　★电视台、娱乐场所


&&&&& 　　★体育厂馆显示系统等等


&&&&& 　　LED电子显示屏控制亮度的方法


&&&&& 　　有两种控制LED亮度的方法：

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&&&&& 　　一种是改变流过LED的电流，一般LED管允许连续工作电流在20毫安左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED亮度基本上与流过的电流成比例；
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&&&&& 　　另一种方法是利用人眼的视觉惰性，用脉宽调制方法来实现灰度控制，也就是周期性改变光脉冲宽度（即占空比），只要这个重复点亮的周期足够短（即刷新频率足够高），人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制，所以在普遍采用微机来提供LED显示内容的今天，几乎所有的LED屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的。（郑州安嘉电子科技有限公司研发部）



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