改善RGB LED應(yīng)用于建筑照明過(guò)程中信號(hào)傳輸問(wèn)題分析

圖5、地址累計(jì)加總示意圖

脈寬頻率反相確保傳輸穩(wěn)定

在傳輸?shù)倪^(guò)程中，因傳輸距離以及串接多級(jí)組件的關(guān)系，產(chǎn)生信號(hào)之失真與寬度改變，無(wú)法維持50%的工作周期，如此信號(hào)寬度改變重復(fù)累積之下，最后的信號(hào)脈寬將無(wú)法正確的驅(qū)動(dòng)組件。其中脈寬之維持在于每一級(jí)傳輸單元輸入脈波信號(hào)之脈波寬度，以及輸出相等的脈波信號(hào)至下一級(jí)傳輸單元，如此可避免信號(hào)寬度改變。主要的脈寬改變?cè)蛑粸轭l率信號(hào)中的正緣延遲與負(fù)緣延遲不一致所造成。若負(fù)緣延遲時(shí)間較長(zhǎng)，亦即由高位準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈臀粶?zhǔn)之速度較慢；相對(duì)的正緣延遲時(shí)間較短，由低位準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶粶?zhǔn)之速度較快，則經(jīng)過(guò)多級(jí)傳輸單元后，正脈波寬度即會(huì)越來(lái)越寬。頻率每經(jīng)過(guò)一級(jí)驅(qū)動(dòng)器會(huì)有傳輸延遲，且工作周期也會(huì)改變，如前述經(jīng)過(guò)多級(jí)驅(qū)動(dòng)器之后，工作周期無(wú)法保持50%,至第十級(jí)的輸入工作周期失真改變成為56.45%。

圖6、正脈波寬度改變示意圖

圖7、脈波工作周期實(shí)際波形量測(cè)

針對(duì)上述問(wèn)題，常見(jiàn)的解決方式是將某一級(jí)傳輸單元所接收的頻率信號(hào)做反相，再輸出此一反相頻率信號(hào)至下一級(jí)傳輸單元，此種情形之下，每經(jīng)過(guò)一級(jí)傳輸單元，頻率信號(hào)反相，本級(jí)的低位準(zhǔn)變?yōu)橄乱患?jí)的高位準(zhǔn)、本級(jí)的高位準(zhǔn)變?yōu)橄乱患?jí)的低位準(zhǔn)，因此本級(jí)的正緣變?yōu)橄乱患?jí)的負(fù)緣、本級(jí)的負(fù)緣變?yōu)橄乱患?jí)的正緣。

盡管此時(shí)正緣延遲與負(fù)緣延遲不一致，但由于頻率信號(hào)正緣，相對(duì)于其后的負(fù)緣時(shí)間上產(chǎn)生時(shí)間變化，如圖8之t1所示，會(huì)在下一級(jí)頻率信號(hào)反相之后，使頻率信號(hào)正緣變成頻率信號(hào)之負(fù)緣，而相對(duì)于其后的正緣時(shí)間上產(chǎn)生t2的時(shí)間變化，在相同條件下t1與t2會(huì)相互抵消，故使得脈寬維持在原先的輸入脈波寬度，如圖9所示為十級(jí)串接且每一極輸出反相，如此可減少頻率信號(hào)每通過(guò)一級(jí)驅(qū)動(dòng)器時(shí)產(chǎn)生的脈寬失真，確保頻率寬度可以通過(guò)多級(jí)驅(qū)動(dòng)器而不縮小或增大，第十級(jí)的輸入頻率依舊維持50%工作周期。

圖8、脈波寬度改變解決方式示意圖

圖9、脈寬反相之工作周期波形量測(cè)

隨著RGB LED應(yīng)用多樣化，如何在精簡(jiǎn)成本的考慮下，采用穩(wěn)定可靠的傳輸技術(shù)，讓影像數(shù)據(jù)格式在傳輸過(guò)程中不因?yàn)橥庠诃h(huán)境變化而扭曲，就必須在傳輸頻率、級(jí)數(shù)及線材成本等之間作取舍。

由于傳輸距離越長(zhǎng)，傳輸質(zhì)量受到的影響即越嚴(yán)重，為解決此問(wèn)題，本文提出二線傳輸模式并搭配智能型之?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)尋址與自動(dòng)栓鎖，以正確地傳送數(shù)據(jù)，并透過(guò)頻率信號(hào)波形反相，維持輸入頻率信號(hào)之脈波寬度與工作周期，透過(guò)上述方式，以確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。