LED顯示屏因色彩鮮艷、畫質清晰等優勢愈加贏得市場歡迎,正逐漸從專業室內領 域進入大眾室內領域。因此,關系到健康安全的EMC設計與認證標準要求更嚴格。目前, LED顯示屏通過EMC認證的需求已刻不容緩。
EMC測試是產品質量最重要的指標之一,是3C認證的重要組成部分。 3C標準是保護消費者權益和安全的強制性產品認證體系,也是加強產品質量管理,實施合法的產品評價體系。EMC測試也叫電磁兼容,是對電子產品在電磁場方面干擾大小(EMI)和抗干擾能力(EMS)的綜合評定。
LED顯示屏的工作原理 是通過調整發光管上的流脈沖參數來實現高灰度、高刷新。因此,其電源、控制卡、內部信號傳輸都會產生不同程度的電磁輻射。顯示屏的刷新率越高,系統卡上信號頻率也越高,輻射干擾就越強,這是高品質應用的必然結果,也是顯示屏最主要的電磁騷擾源之一。
為有效改善LED顯示屏產品系統電磁場方面干擾大小的問題, itc采用PWM增強技術、展頻技術、硬件調整等進行改善 ,以追求質量的最高標準。
01 PWM增強技術
顯示屏的視覺刷新率達到3840Hz,且隨著小間距4K/8K高分辨率的應用,芯片的通道數、串接數、行掃數均明顯增加,以上應用的改變都將 使得灰階數據的顯示時間(GCLK)及數據傳輸寫入時間(DCLK)頻率大幅增加 。而GCLK及DCLK頻率是重要的電磁場方面干擾大小的源頭之一。
LED顯示屏驅動芯片所接收到的顯示時間,通過PWM增強技術,驅動芯片內部自行產生所需的數據傳輸寫入時間 (圖1) ,以內部芯片處理方式代替傳統技術,大大降低輻射,且不會因為天線效應而泄露高頻輻射。同時,顯示時間采用雙緣觸發機制,可降低一半數據傳輸寫入時間的頻率,帶來了良好的EMI表現 (圖2) 。
圖1 有/無PWM增強技術驅動芯片差異示意圖
圖2 有/ 無PWM增強技術EMI 示意圖
02 主動型EMI抑制技術一一展頻技術
展頻技術應用于處理半導體芯片技術,被稱為當今最先進有效的主動型EMI抑制方法之一 ,在保證時鐘信號完整性的基礎上,通過時鐘內部集成電路調制頻率的手段來抑制EMI峰值,通過對尖峰時鐘調制處理,使其從一個窄帶的時鐘,變為 多個有邊帶諧波的頻譜 ,將尖峰能量分散到展頻區域的多個頻率段,從而達到降低尖峰能量,抑制電磁場方面干擾大小的效果,降低了基波與諧波頻率中的峰值。從展頻時鐘所得到的時鐘和時序信號都會 調變相應倍數的展頻效果 ,時鐘信號的N次諧波,得到的展頻寬度是基波的N倍,所以對抑制高次諧波具有明顯效果,整體的EMI峰值因此而減小。
圖3 開啟/ 關閉展頻技術 EMI示意圖
03硬件調整
模組端采用電阻、電容、電感、磁珠等元件組成RC濾波電路來抑制電磁場方面干擾大小 ,濾除級數較高的高頻諧波以降低時鐘信號的上升和下降時間。此外,PCB采用4層板,有單獨的GND屏蔽層,通過PCB LAYOUT技巧,遵循3W原則,兩個走線中心間距至少大于3倍的線寬,保持70%的線間電場不互相干擾,高頻信號線進行包地處理,少打孔、少轉折、少換層的原則,并且PCB板做金屬化包邊工藝,將整個板邊用金屬包圍起來,從而使微波信號無法從PCB板邊輻射出去,以達到降低輻射的效果。
圖4 3W原則差分走線
多年來,itc團隊始終潛心研發,精細生產,不斷創新改革技術手段,聚力匠造出高標準高品質LED顯示屏。當前, itcLED顯示屏不僅通過國家3C強制認證,還獲得CE、CAQI、CQC等系列證書與國際互認ISO質量管理體系證書 ,成功案例涵蓋金融、文旅、劇院、影院、校園、企業、酒店、政府、文體場館等場所。
未來,itc將不斷尋求更多技術突破與創新,持續深耕行業應用與發展,突破瓶頸,創造新的標準,繼續做大做優做強,為制造強國貢獻民族企業力量。
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