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新崛起的小間距LED顯示屏,如何做到永不黑屏

2020-04-22
來源:慧聰LED屏網
關鍵詞: LED DLP 電子器件 FPGA

    科技的發展不斷帶動LED顯示屏的發展,那么有哪些永不黑屏的方法呢?LED顯示屏并非尋常電器在廠一次成型,而是根據客戶使用要求、安裝環境等進行現場制作的一款產品,故障率上比其他電器要高很多,因此對現場制作人員的嚴謹度及廠家售后要求很高。

    近年來,小間距led顯示屏的應用日漸普及,憑借顯示效果的獨特優勢,其應用場所由下至普通會議室、監控室、展覽展示應用,上至國家級的會議中心、監控中心、中央電視臺、以及大型賽事。如G20會議,朱日和閱兵,天津全運會,小間距led顯示屏的身影無處不在。但作為新技術和高精密設備,用戶需求除去顯示效果的優異外,還伴隨有穩定性方面的考量,因為,一旦主會場出現黑屏,將會造成重大國際影響,甚至政治影響,如天津全運會的5環變4環。

   

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    小間距顯示屏的應用領域分析

    作為新一代的室內專業領域顯示面板,小間距LED對傳統的DLP形成了最直接的沖擊,換個角度也就是說小間距LED在產品應用上其實是對DLP形成了技術性代替。但這種代替并非是簡單的一比一。小間距LED顯示屏和DLP之間還是有很大的應用差異性,所以在針對不同項目中,對于屏幕的技術性選擇工作尤其重要。因此,小間距LED作為會場主屏時,其穩定性考核是重中之中,首要的一條便是不能黑屏。

    永不黑屏之黑屏原因分析

    正因有此需求,我們深入分析黑屏原因,才能從根本上排除黑屏隱患,真正做到永不黑屏。顯示屏為電子器件,內部控制卡芯片為FPGA,不存在操作系統,所以可以將造成黑屏的原因歸類為2大部分,一個是器件故障,一個是線纜故障。

    1:設備故障

    設備故障主要發生于接收卡和開關電源2個器件。

    A:接收卡

    接收卡上器件繁多,一張普通的接收卡集合了2個千兆網通訊接口,120P燈板驅動接口,還有SDRAM,FLASH等,焊點超過1萬點,因LED為感性負載,導致其工作環境比較復雜。有的廠商為了追求超薄而犧牲內部散熱空間,使用mini小卡等,其電子器件觸點多,電磁環境復雜,內部高熱環境,導致工作穩定性降低,一次偶發的電容故障就可能會引起屏幕顯示不正常。

    B:開關電源故障

    LED顯示屏為感性負載,且輸出負載隨畫面變動,對內部器件沖擊較大,加上開關電源內部電容多,而有的廠商為了降低使用成本,使用帶有自動風扇散熱的開關電源。由于無論是電容,還是風扇均存在一個較短的使用壽命,所以其成為開關電源故障最為高發的一個誘因,并且在整個器件設備中電源故障造成的黑屏故障高居首位。

    2:線纜故障

    線纜故障主要分為外部連接線纜,例如給屏體提供電源和信號的電纜,和內部線纜故障,例如內部DC電源線,內部灰排線等。

    A:外部線纜

    外部線纜中,信號線纜故障率最高,影響最大。顯示屏常規使用的信號線纜為cat5e線纜,其由于物料施工等因素難以保證信號通訊的穩定性,特別是2端水晶頭對接,抗震動性比較差。

    B:內部線纜

    內部線纜主要是灰排線,如下圖。灰排線多為冷壓制作,多次插拔后觸點極易接觸不良,嚴重的甚至出現灰排線斷裂,所以內部線纜故障是所有線纜連接故障中發生率最高的。

    永不黑屏之應對策略

    上面分析了黑屏產生的幾個原因,我們將對癥下藥,從設計端就將上述問題屏蔽掉,履行對客戶及用戶的承諾——永不黑屏。

    永不黑屏利器之一:無接收卡

    相比傳統接收卡設計方案,我司設計采用無接收卡方案,將產品高度集成,

    采用集成度更高的專用芯片設計于轉接板上。該芯片內部集成了常規接收卡中的千兆網通訊,FPGA,SRAM,FLASH,MCU等,由原先7顆IC現在變為1顆IC,高度集成,減少80%的焊點連接,從前端就將電子器件的故障率降低,進而提高系統穩定性。

    永不黑屏利器之二:無排線,接插件硬連接

    相比于剛才的排線連接,此內部無任何連接線纜,所有傳輸均通過PCB和接插件進行,從設計端避免了線纜的多次插拔疲勞和常規冷壓造成的觸點不良等隱患。

    永不黑屏利器之三:雙電源

    前述講過,在器件故障中,開關電源故障是第一位,所以對于高端應用場所一般采用雙電源備份。同時我司設計的開關電源具有自動均流功能,即2個電源同時半額輸出,這樣可以降低電源的工作負擔,延長電源的使用壽命,也避免了電源冷切換時造成的電網沖擊,帶來的顯示抖動或三次諧波引起設備重啟,同時在軟件端可實時監控電源狀態,檢修期間還可以快速更換,以排除故障。

    永不黑屏利器之四:環路設計

    按照現場對信號穩定性需求的級別和成本預算,我司產品可以完成4個級別的備份。其中最為重要的2個級別的備份,一個是雙接口,雙回路,一個是雙接口四回路。雙接口雙回路一般用于電視臺,而雙接口四回路用于現場直播,國家級現場會議等。

    永不黑屏環路設計之雙接口雙回路

    如上圖,雙信號組成2個獨立的信號環路,這樣可以保證在一套環路出現故障時,另外一套環路可以立即切換過來,切換時間<0.1ms。對于部分電視臺需求電源接口熱備場所,可以增加電源接插件,實現雙路電源,雙路信號上屏,在拼接器端通過備份板卡輸出2路獨立的復制信號到2張發送盒。

    永不黑屏環路設計之雙接口四回路

    備份級別為最高級,即信號的4個輸入口,只要有一個正常即可正常工作,廣州亞運會會場主屏即是采用此種備份模式。當然,此備份方式會帶來前端設備成本增加,通常比常規配置增加4倍以上。

    永不黑屏之結束語

    沒有最好,只有更好,科技道路永無止境。阿爾泰人秉承著專業,專研,執著的特性,不斷在LED顯示屏產品上耕耘;通過與客戶的深入接觸溝通,不斷研發出貼合市場需求的小間距產品。并通過技術沉淀的優勢,逐漸將LED顯示屏推廣到更廣泛的應用市場,以技術實力消除客戶的憂慮,給客戶創造最大價值。雖然LED在生活中處處可見,但是LED也還有一些不足需要我們的設計人員擁有更加專業的知識儲備,這樣才能設計出更加符合生活所需的產品。

    

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