LED显示屏因色彩鲜艳、画质清晰等优势愈加赢得市场欢迎,正逐渐从专业室内领域进入大众室内领域。因此,关系到健康安全的EMC设计与认证标准要求更严格。目前,LED显示屏通过EMC认证的需求已刻不容缓。

EMC测试是产品质量最重要的指标之一,是3C认证的重要组成部分。3C标准是保护消费者权益和安全的强制性产品认证体系,也是加强产品质量管理,实施合法的产品评价体系。

EMC测试也叫电磁兼容,是对电子产品在电磁场方面干扰大小(EMI)和抗干扰能力(EMS)的综合评定。

LED显示屏的工作原理是通过调整发光管上的流脉冲参数来实现高灰度、高刷新。因此,其电源、控制卡、内部信号传输都会产生不同程度的电磁辐射。显示屏的刷新率越高,系统卡上信号频率也越高,辐射干扰就越强,这是高品质应用的必然结果,也是显示屏最主要的电磁骚扰源之一。

为有效改善LED显示屏产品系统电磁场方面干扰大小的问题,itc采用PWM增强技术、展频技术、硬件调整等进行改善,以追求质量的最高标准。

01PWM增强技术

显示屏的视觉刷新率达到3840Hz,且随着小间距4K/8K高分辨率的应用,芯片的通道数、串接数、行扫数均明显增加,以上应用的改变都将使得灰阶数据的显示时间(GCLK)及数据传输写入时间(DCLK)频率大幅增加。而GCLK及DCLK频率是重要的电磁场方面干扰大小的源头之一。

LED显示屏驱动芯片所接收到的显示时间,通过PWM增强技术,驱动芯片内部自行产生所需的数据传输写入时间(图1),以内部芯片处理方式代替传统技术,大大降低辐射,且不会因为天线效应而泄露高频辐射。同时,显示时间采用双缘触发机制,可降低一半数据传输写入时间的频率,带来了良好的EMI表现(图2)。

图1 有/无PWM增强技术驱动芯片差异示意图

图2 有/ 无PWM增强技术EMI 示意图

02主动型EMI抑制技术一一展频技术

展频技术应用于处理半导体芯片技术,被称为当今最先进有效的主动型EMI抑制方法之一,在保证时钟信号完整性的基础上,通过时钟内部集成电路调制频率的手段来抑制EMI峰值,通过对尖峰时钟调制处理,使其从一个窄带的时钟,变为多个有边带谐波的频谱,将尖峰能量分散到展频区域的多个频率段,从而达到降低尖峰能量,抑制电磁场方面干扰大小的效果,降低了基波与谐波频率中的峰值。从展频时钟所得到的时钟和时序信号都会调变相应倍数的展频效果,时钟信号的N次谐波,得到的展频宽度是基波的N倍,所以对抑制高次谐波具有明显效果,整体的EMI峰值因此而减小。

图3 开启/ 关闭展频技术 EMI示意图

03硬件调整

模组端采用电阻、电容、电感、磁珠等元件组成RC滤波电路来抑制电磁场方面干扰大小,滤除级数较高的高频谐波以降低时钟信号的上升和下降时间。此外,PCB采用4层板,有单独的GND屏蔽层,通过PCB LAYOUT技巧,遵循3W原则,两个走线中心间距至少大于3倍的线宽,保持70%的线间电场不互相干扰,高频信号线进行包地处理,少打孔、少转折、少换层的原则,并且PCB板做金属化包边工艺,将整个板边用金属包围起来,从而使微波信号无法从PCB板边辐射出去,以达到降低辐射的效果。

图4 3W原则差分走线

多年来,itc团队始终潜心研发,精细生产,不断创新改革技术手段,聚力匠造出高标准高品质LED显示屏。当前,itcLED显示屏不仅通过国家3C强制认证,还获得CE、CAQI、CQC等系列证书与国际互认ISO质量管理体系证书,成功案例涵盖金融、文旅、剧院、影院、校园、企业、酒店、政府、文体场馆等场所。

未来,itc将不断寻求更多技术突破与创新,持续深耕行业应用与发展,突破瓶颈,创造新的标准,继续做大做优做强,为制造强国贡献民族企业力量。（图文：艾伦）

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