LED電路基礎與常用遠件的用途

1、一、電路基礎與常用元件的用途什么叫電路？電路是由相互連接的電子電氣器件，如電阻、電容、電感、二極管、三極管和開關等，構成的網(wǎng)絡。電路的大小可以相 差很大，小到硅片上的集成電路，大到輸電網(wǎng)。根據(jù)所處理信號的不同， 電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。模擬電路對信號的電流和電壓進行處理。最典型的模擬電路應用包括：放大電路、振蕩電路、線性運算電路（加法、減法、乘法、除 法、微分和積分電路）。數(shù)字電路中信號大小只表示有限的狀態(tài)，多數(shù)采用布爾代數(shù)邏 輯對信號進行處理。典型數(shù)字電路有，振蕩器、寄存器、加法器、減法 器等。CMOSJ電路中輸出高電平 VOH與輸出低電平VOL CMO門電路VOH勺理論值為電源

2、電壓 VDD V0比min）=0.9VDD VOL的理論值為0V,VOL（ma" =0.01VDD所以CMOST電路的邏輯擺幅（即高低電平之差） 較大，接近電源電壓VDD直。TTL門電路電平：輸出高電平2.4V,輸出低電平0.4V。在室溫下，一般輸出高電平是3.5V，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電 平：輸入高電平=2.0V,輸入低電平=0.8V,噪聲容限是0.4V。斷路/開路：電流在電路中沒有形成回路。短路：電流沒有直接正常通過負載， 而通過一個與負載并聯(lián)的很小阻值 的物體，并且該物體不在設計電路的電氣范圍內，是由其它原因引起的連接的現(xiàn)象叫做短路。有意識的短路不會引響電路

3、的正常運行，無意識 的短路將會損壞電路，以至不能正常工作。直流（電壓/電流）：電壓/電流的相位不會隨時間發(fā)生變化。交流（電壓/電流）：電壓/電流的相位隨時間的變化而變化。恒流：電流不會隨負載的變化而變化。恒壓：電壓不會隨負載的變化而變化。數(shù)字信號：只有高/低電平的出現(xiàn)，電腦處理的就是數(shù)字信號，我們的LED顯示屏也一樣，一般高電平用“ 1”或“H'表示，低電平用“ 0”或“L”表示。數(shù)據(jù)用二進制、八進制、十六進制表示，八進制用的較少。 我們日常用的是十進制。例：二進制（01010101）二八進制（125）二十六進制（55H二十進制（85）二進制（00000001）二十進制（1）、二進制（

4、00000010）二十進制（2）二進制（00000011）二十進制（3）、電流 I : 0.001kA=1A=1000mA=1000000uA電壓 U: 0.001Kv=1V=1000mV=1000000uV電阻 R: 1MQ =1000KQ =1000000Q電容 C: 0.001F=1uF=1000nF=1000000pF歐姆定律：I=U/R1、 電阻：在電路中起到限流分壓的作用。用R表示，單位歐姆（Q）。在像素的產(chǎn)品中電阻多用于限制電流大小.例：要求用5V點亮某LED時，則LED必須串接一個電阻，防止過流燒壞。電阻Ried二（5-Uled ） /Iled , Uled是LED正向壓降，I

5、led 是通過LED的電流，一般電流不允許大于 20mA.2、電容：隔直流通交流的作用，在像素的產(chǎn)品中多用于濾波。用C表示，單位（F）法。例：常見的0805封裝的104PF的電容，是用于濾除電路中的較高頻率 的電壓紋波，電解電容470UF/16V,用于濾除較低頻率的電壓紋波。都 是起到濾除干擾信號，提高電路的抗干擾能力，使電路穩(wěn)定工作。3、IC :集成電路，顧名思義，也就是將一些電路集成到一個小的基片 上，完成一定的電路功能，縮小體積便于安裝，提高電路穩(wěn)定性。例：我們的 74HC595 TB62726、等等，都是 IC。74HC245的作用：信號功率放大。第1腳DIR,為輸入輸出端口轉換用，D

6、IR二“T高電平時信號由“ A 端輸入“B”端輸出，DIR= “0”低電平時信號由“ B'端輸入“ A”端輸 出。第29腳“A”信號輸入輸出端，A仁B1、A8=B8 A1與B1 是一組，如果DIR二“T G二“0”貝U A1輸入B1輸出，其它類同。如果 DIR二“0” G二“0”貝U B1輸入A1輸出，其它類同。第1118腳“B”信號輸入輸出端，功能與“ A”端一樣，不在描述。第19腳G,使能端，若該腳為“ 1” A/B端的信號將不導通，只有為“ 0” 時A/B端才被啟用，該腳也就是起到開關的作用。第10腳GND電源地。第20腳VCC電源正極。74HC04的作用：6位反相器。第7腳GN

7、D電源地。第14腳VCC電源正極。信號由A端輸入Y端反相輸出，A1與Y1為一組，其它類推。例：A仁“ 1” 則Y仁“0”、A仁“0”貝U Y仁“ 1”，其它組功能一樣。74HC138的作用：八位二進制譯十進制譯碼器。第8腳GND電源地。第15腳VCC電源正極第13腳A、B、C,二進制輸入腳。第46腳片選信號控制，只有在4、5腳為“ 0”6腳為“ 1”時，才會被選通，輸出受 A、B、C信號控制。其它任何組合方式 將不被選通，且Y0丫7輸出全為“ 1”。通過控制選通腳來級聯(lián)，使之擴展到十六位。例：G2A=QG2B=0G仁 1, A=1, B=0, C=0,則 Y0為“0” Y1丫7 為“ 1”，詳

8、情見真值表。74HC595勺作用：LED驅動芯片，8位移位鎖存器。第8腳GND電源地。第16腳VCC電源正極第14腳DATA串行數(shù)據(jù)輸入口，顯示數(shù)據(jù)由此進入，必須有時 鐘信號的配合才能移入。第13腳EN使能口，當該引腳上為“ 1”時QAQ口全部為“T,為“ 0”時QAQI的輸出由輸入的數(shù)據(jù)控制。第12腳STB鎖存口，當輸入的數(shù)據(jù)在傳入寄存器后，只有供給一個鎖存信號才能將移入的數(shù)據(jù)送 QAQ口輸出。第11腳CLK時鐘口，每一個時鐘信號將移入一位數(shù)據(jù)到寄存第10腳SCLR復位口，只要有復位信號，寄存器內移入的數(shù)據(jù)將清空，顯示屏不用該腳，一般接 VCC第9腳DOUT串行數(shù)據(jù)輸出端，將數(shù)據(jù)傳到下一個。

9、第15、17腳，并行輸出口也就是驅動輸出口，驅動LED4953的作用：行驅動管，功率管。其內部是兩個CMO管，1、3腳VCC 2、4腳控制腳，2腳控制7、8腳 的輸出，4腳控制5、6腳的輸出，只有當2、4腳為“0”時，7、8、5、 6才會輸出，否則輸出為高阻狀態(tài)。TB62726的作用：LED驅動芯片，16位移位鎖存器。第1腳GND電源地。第24腳VCC電源正極第2腳DATA串行數(shù)據(jù)輸入第3腳CLK時鐘輸入第4腳STB鎖存輸入第23腳輸出電流調整端，接電阻調整第22腳DOUT串行數(shù)據(jù)輸出第21腳EN使能輸入其它功能與74HC595相似，只是TB62726是16位移位鎖存器，并帶輸 出電流調整功能

10、，但在并行輸出口上不會出現(xiàn)高電平， 只有高阻狀態(tài)和 低電平狀態(tài)。74HC595并行輸出口有高電平和低電平輸出。TB62726與 5026的引腳功能一樣，結構相似。二、LED顯示屏常見信號的了解CLK時鐘信號：提供給移位寄存器的移位脈沖，每一個脈沖將引 起數(shù)據(jù)移入或移出一位。數(shù)據(jù)口上的數(shù)據(jù)必須與時鐘信號協(xié)調才能正常 傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信號的頻率必須是時鐘信號的頻率的1/2倍。在任何情況下，當時鐘信號有異常時，會使整板顯示雜亂無章。STB鎖存信號：將移位寄存器內的數(shù)據(jù)送到鎖存器，并將其數(shù)據(jù)內容通過驅動電路點亮LED顯示出來。但由于驅動電路受 EN使能信號 控制，其點亮的前提必須是使能為開啟狀態(tài)。鎖存信

11、號也須要與時鐘信 號協(xié)調才能顯示出完整的圖象。在任何情況下，當鎖存信號有異常時， 會使整板顯示雜亂無章。EN使能信號：整屏亮度控制信號，也用于顯示屏消隱。只要調 整它的占空比就可以控制亮度的變化。當使能信號出現(xiàn)異常時，整屏將 會出現(xiàn)不亮、暗亮或拖尾等現(xiàn)象。數(shù)據(jù)信號：提供顯示圖象所需要的數(shù)據(jù)。必須與時鐘信號協(xié)調 才能將數(shù)據(jù)傳送到任何一個顯示點。一般在顯示屏中紅綠藍的數(shù)據(jù)信號 分離開來，若某數(shù)據(jù)信號短路到正極或負極時，則對應的該顏色將會出 現(xiàn)全亮或不亮，當數(shù)據(jù)信號被懸空時對應的顏色顯示情況不定。ABCD亍信號：只有在動態(tài)掃描顯示時才存在，ABCD其實是二進制數(shù)，A是最低位，如果用二進制表示 ABC

12、D言號控制最大范圍是16行（1111），1/4掃描中只要AB信號就可以了，因為AB信號的表示范圍 是4行（11）。當行控制信號出現(xiàn)異常時，將會出現(xiàn)顯示錯位、高亮或 圖像重疊等現(xiàn)象。三、常見故障處理手段 （工具：萬用表、電烙鐵、刀片、螺絲刀、 鑷子等。）*判斷問題必須先主后次方式的處理，將明顯的、嚴重的先處理，小問題后處理。短路應為最高優(yōu)先級。1、電阻檢測法，將萬用表調到電阻檔，檢測一塊正常的電路板的 某點的到地電阻值，再檢測另一塊相同的電路板的同一個點測試與正常 的電阻值是否有不同，若不同則就確定了問題的范圍。2、電壓檢測法，將萬用表調到電壓檔，檢測懷疑有問題的電路的 某個點的到地電壓，比較是

13、否與正常值相似，否則確定了問題的范圍。3、短路檢測法，將萬用表調到短路檢測擋（有的是二極管壓降檔 或是電阻檔，一般具有報警功能），檢測是否有短路的現(xiàn)象出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn) 短路后應優(yōu)先解決，使之不燒壞其它器件。該法必須在電路斷電的情況 下操作，避免損壞表。4、 壓降檢測法，將萬用表調到二極管壓降檢測檔，因為所有的IC都是由基本的眾多單元件組成，只是小型化了，所以在當它的某引腳上 有電流通過時，就會在引腳上存在電壓降。一般同一型號的IC相同引腳上的壓降相似，根據(jù)引腳上的壓降值比較好壞， 必須電路斷電的情況 下操作。該方法有一定的局限性，比如被檢測器件是高阻的，就檢測不 到了。四、單元板走線方式與常見問題的

14、處理步驟1/16單元板走線方式：1/8單元板3種走線方式：靜態(tài)燈板的走線方式：*上述僅為部分走線方式。對未知的單元板，維修前須要測量得知其走線方式，方便下步維修以提高工作效率。單元板故障：A. 整板不亮1、檢查供電電源與信號線是否連接。2、檢查測試卡是否以識別接口，測試卡紅燈閃動則沒有識別，檢查 燈板是否與測試卡同電源地，或燈板接口有信號與地短路導致無法識別 接口。（智能測試卡）3、檢測74HC245有無虛焊短路，245上對應的使能（EN信號輸入 輸出腳是否虛焊或短路到其它線路。注：主要檢查電源與使能（EN信號。B. 在點斜掃描時，規(guī)律性的隔行不亮顯示畫面重疊1、檢查A B、C、D信號輸入口到

15、245之間是否有斷線或虛焊、短 路。2、檢測245對應的A B、C、D輸出端與138之間是否斷路或虛焊、 短路。3、檢測A、B、C、D各信號之間是否短路或某信號與地短路。 注：主要檢測ABCD亍信號。C. 全亮時有一行或幾行不亮1、檢測138到4953之間的線路是否斷路或虛焊、短路。D. 在行掃描時，兩行或幾行（一般是 2的倍數(shù),有規(guī)律性的）同時點亮1、檢測A B、C、D各信號之間是否短路。2、檢測4953輸出端是否與其它輸出端短路。E. 全亮時有單點或多點（無規(guī)律的）不亮1、找到該模塊對應的控制腳測量是否與本行短路。2、更換模塊或單燈。F. 全亮時有一列或幾列不亮1、在模塊上找到控制該列的引

16、腳，測是否與驅動IC（74HC595/TB62726、）輸出端連接。G. 有單點或單列咼亮，或整行咼亮，并且不受控1、檢查該列是否與電源地短路。2、檢測該行是否與電源正極短路。3、更換其驅動IC。H. 顯示混亂，但輸出到下一塊板的信號正常I. 檢測245對應的STB鎖存輸出端與驅動IC的鎖存端是否連接或 信號被短路到其它線路。I .顯示混亂，輸出不正常1、檢測時鐘CLK鎖存STB信號是否短路。2、檢測245的時鐘CLK是否有輸入輸出。3、檢測時鐘信號是否短路到其它線路。注：主要檢測時鐘與鎖存信號。J .顯示缺色1、檢測245的該顏色的數(shù)據(jù)端是否有輸入輸出。2、檢測該顏色的數(shù)據(jù)信號是否短路到其它

17、線路。3、檢測該顏色的驅動IC之間的級連數(shù)據(jù)口是否有斷路或短路、虛 焊。注：可使用電壓檢測法較容易找到問題，檢測數(shù)據(jù)口的電壓與正常的是否不同，確定故障區(qū)域。K.輸出有問題1、檢測輸出接口到信號輸出IC的線路是否連接或短路。2、檢測輸出口的時鐘鎖存信號是否正常。3、檢測最后一個驅動IC之間的級連輸出數(shù)據(jù)口是否與輸出接口的 數(shù)據(jù)口連接或是否短路。4、輸出的信號是否有相互短路的或有短路到地的。5、檢查輸出的排線是否良好。整屏故障：A. 整屏不亮（黑屏）1、檢測供電電源是否通電。2、檢測通訊線是否接通，有無接錯。（同步屏）3、同步屏檢測發(fā)送卡和接收卡通訊綠燈有無閃爍。4、電腦顯示器是否保護，或者顯示屏顯示領域是黑色或純藍。（同步 屏）B. 整塊單元板不亮（黑屏）1、