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联森全彩LED显示屏利用MAX6972-MAX6975LED驱动器

消除彩色LED显示系统中的假像现象

MAX6972-MAX6975是恒流LED驱动器，用于高速彩色和视频显示电路板。MAX6972/MAX6973可直接驱动16个LED，或者32个复用LED，而MAX6974/MAX6975可直接驱动24个LED，或者48个复用LED。复用工作的好处是加倍了每个驱动器驱动的LED数量，因此，切实降低了成本。然而，设计不好的LED复用电路会产生假像。LED处于关断状态（即，没有电流流过），当杂散电流流过LED时会出现假像；这导致非常微弱的显示或者假像。这些假像电流一般来自和LED共阳极长走线相关的离散电容，以及本身略有前向偏置的LED导致的离散电容。通过仔细的复用电路设计，MAX6972-MAX6975系列恒流LED驱动器可以防止显示系统中出现这种假像。

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典型复用电路

MAX6972-MAX6975（也称为MAX6972和MAX6974评估板）典型的复用电路。复用晶体管（Q1和Q3）被MAX6972-MAX6975交替接通，而恒流吸收驱动引脚（OUTO-OUTN）交替控制两个状态之间的设置。在状态1，/MUX1为低电平，Q1接通，节点A被上拉至VLED，因此，将所有的绿色LED阳极连接至LED电源。同样的，在状态0，/MUX0为低电平，Q3接通，将所有的红色LED连接至VLED电源。/MUX0和/MUX1输出通过开漏驱动电路，吸收流过562Ω电阻的基极电流，接通PNP晶体管。当/MUX0和/MUX1关断时，开漏输出实际是开路电路，使基极发射极电阻（每个为182Ω）能够关断PNP晶体管。在每一/MUX0和/MUX1状态之间，Q1和Q3都关断16个内部时钟周期（CLKI），如图2中的TEMUX所示。

典型电路中的假像电流

当复用状态从/MUX0变到/MUX1时，杂散电流会导致出现假像，反之亦然。复用电路的LED在不同颜色（发光波长）时，这种效应最为明显，因此，在某些电流情况下，电压降会有很大的不同。为简单起见，在后面的讨论中简化了复用电路，只显示一个红色和一个绿色LED。在下面的例子中，/MUX0通过Q3来驱动红色LED，/MUX1通过Q1来驱动绿色LED。LED的电压降是：VRED=2.0VVGREEN=3.1V电源是：V+=3.3VVLED=5.0V状态0可以很好的描述具有不同前向电压降复用LED导致的杂散电流，其中/MUX0被置位为低电平，红色LED点亮

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/MUX0被置为低电平，红色LED在状态0中被点亮Q3接通后，红色LED（节点B）阳极被上拉至4.9V。电流流过工作端口（即，驱动LED任意PWM周期的通道）的红色LED和恒流驱动器（OUTO）。节点B（显示为集总参数CB）的杂散电容被充电至4.9V。LED阴极被强拉至以下电压，大约等于：4.9V－VRED=2.9V（式1）状态0结束时，OUTO驱动器停止工作，/MUX0变为高电平（无效），从LED电源断开阳极电压。由于没有放电通路，红色LED  PN结上的电压仍旧保持接近2.0V前向电压降。同样的，由于没有放电通路，杂散节点电容上的电压VCB仍保持为4.9V。这一电压状态在16个CLKI周期的中间状态阶段保持不变。

当状态1开始时，/MUX1被置位为低电平，Q1接通，绿色LED的阳极被连接至5V，所选LED的OUTO电流驱动器开始工作。最终稳定状态阴。

极电压低于绿色LED电压降，大约等于：4.9V－VGREEN=1.8V（式2）红色LED阴极上的1.8V电压表明阳极不能高于1.8V＋VRED=3.8V。在状态1开始时，共阴极电压（图中的OUTO电压）必须从2.9V变到1.8V。这一电压变化要求CB从4.9V放电至3.8V，甚至更低。流过红色LED的CB放电电流导致显示微弱闪烁。

在前面的状态中，无论红色LED接通还是关断，一直会有CB放电电流。在状态0，节点B的电压总是被充电至4.9V。由于共享共阴极连接时，VRED小于VGREEN，节点B将通过红色LED放电。取决于各种LED上前向电压降的略微不同，CB放电会导致一个或者多个红色LED的微弱闪烁。

消除假像电流

为杂散节点电容提供一个放电通路以及有足够的时间进行放电，可消除假像电流。这可以通过加入电阻R1和R2来实现。在复用状态的空闲周期中，选择合适的电阻值来实现足够的放电。

电容CB和CA加入电阻R1和R2，提供放电通路。调整电阻R1和R2，在中间状态间隔对节点A和B进行放电，防止开始下一工作周期时的LED前向偏置。在所示的例子中，开始状态1之前，节点B必须由4.9V放电至低于3.8V。由系统时钟频率控制中间状态时间，最大的时钟频率为33。

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