毕业设计（论文）-LED电子显示屏设计.doc

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1、摘 要 LED 电子显示屏是一种显示文字、图像、二维或三维动画等信号的理想的公 众信息显示媒体。它实时、动态的以不同的方式显示文字,图片,动画及视频等各 种综合信息。不同规格的电子显示屏遍布于我们日常生活中的各个领域,如银行, 医院,公交,机场,车站,码头,公路等。在信息传播与监控调度领域得到了广泛的应用。 LED 电子显示屏内嵌控制管理芯片。由此控制管理芯片控制显示屏所显示的综 合信息内容及显示方式。 本文论述了 LED 显示屏的结构、特点、LED 串行接口的工作原理、散热等 内容展开的设计，控制系统采用 RS232 总线与上位机通信，通信距离约 100 米， 以及 LED 散热的解决方法。

2、 关键词：LED；显示屏；散热；串行通信 Abstract LED electronic display is a display text, images, two-dimensional or three- dimensional animation and other public information signal is the ideal display media. It is real-time, dynamic display text in different ways, pictures, animation and video, and other comprehens

3、ive information. Across different specifications of the electronic display in our daily life in various fields, such as banks, hospitals, public transportation, airports, railway stations, docks, roads. Scheduling in the field of information dissemination and monitoring has been widely used. LED ele

4、ctronic display embedded control ICs. Control and management chip to control this display shows the comprehensive information content and display. This article discusses the structure of LED display screen, features, LED serial interface works, heat, etc. to start the design, control system and PC w

5、ith RS23 bus communication, communication distance is about 100 meters, and LED thermal solution. Keywords: LED; display; heat; serial communication 1 目 录 第第 1 1 章章 概述概述 2 2 1.1 LED 发展史.2 1.2 国内外 LED 产业发展状况.3 1.3 LED 基础知识 3 1.4 LED 的综合优势 6 1.5 LED 显示屏技术参数 7 1.6 本章小结 10 第第 2 2 章章 串行接口串行接口 1111 2.1 串行

6、通信的工作原理.11 2.2 RS-232C 串行通信简介 .12 2.3 RS-232C 引脚及使用 .14 2.4 MAX-232 介绍15 第第 3 3 章章 LEDLED 图文显示屏图文显示屏1717 3.1 LED 图文显示屏特点 17 3.2 图文显示屏的基本结构.17 3.3 图文显示屏的硬件设计 20 3.4 本章小结.28 第第 4 4 章章 LEDLED 散热解决方案散热解决方案2929 4.1 LED 铝基板设计选择 29 4.2 LED 散热参考设计方法 29 4.3 LED 散热设计的目的 30 4.4 本章小结.31 结结 论论 3232 参考文献参考文献 3434

7、 致致 谢谢 3535 2 第 1 章 概述 1.11.1 LED 显示屏的研究背景及意义 在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示 等商业应用向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展，数字化的多媒体内 容将在信息世界中占据主流，新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们 享受信息和多媒体内容的中心。 与传统的显示设备相比，这种未来的巨大需求让大屏幕显示技术成为众人目 光的焦点： (1) LED 显示屏色彩丰富，显示方式变化多样(图形、文字、三维、二维动画、 电视画面等)、亮度高、寿命长，是信息传播设施划时代的产品。 (2) LED 显示屏是集光电子技术、微电子技

8、术、计算机技术、信息处理技术 于一体的高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画 面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势，是目前国际上使用广泛 的显示系统。 (3) LED 显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方 面，有巨大的社会效益和丰厚的经济效益。 在其历史的演变过程中，出现了多种信息传播媒体：但就其性能看：如阴级 管(crt)或石英管(dv)大型电视，成本非常昂贵，在不需要超大画面且在室内使用时 效果尚可；彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂，面积有限，受视频角的影响 非常大，可视角度很小；影象投影设备亮度小、清晰度差(画面受光不均匀)；电

9、 视墙表面有分割线，视觉上有异物感，室外应用时亮度效果差。而 LED 显示屏 以其受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏的大小，具有全彩色效果，视 角大，可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息的特 点得到了突飞猛进的发展。 LED 显示屏的发展主要经历了三个阶段： 1、1990 年以前 LED 显示屏的成长时期。一方面，受 LED 材料器件的限制， LED 显示屏的应用领域没有广泛开展;另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯 控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的 LED 显示屏在国外应用较广， 国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点 4

10、 级调灰，成本较高。 2、1990-1995 年，这一段是 LED 显示屏迅速发展的时期。进入九十年代， 3 全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED 显示屏在 LED 材料 和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色 LED 晶片研制成功，全彩色 LED 显 示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现 了视频控制技术，显示屏灰度等级实现 16 级灰度和 64 级灰度调灰，显示屏的动 态显示效果大大提高，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、 公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是 1993 年证券股票业的发展 更引发了 LED 显示

11、屏市场的大幅增长。LED 显示屏在平板显示领域的主流产品 局面基本形成，LED 显示屏产业成为新兴的高科技产业。 3、 1995 年以来，LED 显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整 完善的时期。进入新世纪，光电子产业得到广泛的重视，中国加入 WTO、北京 申奥成功等，成为 LED 显示屏产业发展的契机，LED 显示屏必将得到飞跃发展5 1.3 LED 基础知识 LED 是取自 Light Emitting Diode 三个字的缩写，中文译为“发光二极管” ， 顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。 目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光

12、线，目前发出紫色乃 至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光 LED 上涂上荧光粉， 将蓝光转化成白光的白光 LED。 制造 LED 的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制 LED 所发出光的波长，也就是光谱或颜色。历史上第一个 LED 所使用的材料是砷(As) 化镓(Ga) ,其正向 PN 结压降(VF，可以理解为点亮或工作电压)为 1.424V，发出的 光线为红外光谱。另一种常用的 LED 材料为磷(P)化镓(Ga)，其正向 PN 结压降为 2.261V，发出的光线为绿光。基于这两种材料，早期 LED 工业运用 GaAs1-xPx 材枓结构，理论上可以生产从红外光一

13、直到绿光范围内任何波长的 LED，下标 X 代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过 PN 结压降可以确定 LED 的波长颜色。 其中典型的有 GaAs0.6P0.4 的红光 LED，GaAs0.35P0.65 的橙光 LED，GaAs0.14P0.86 的黃光 LED 等。由于制造采用了鎵、砷、磷三种元素， 所以俗称这些 LED 为三元素发光管。而 GaN（氮化镓）的蓝光 LED 、GaP 的 绿光 LED 和 GaAs 红外光 LED，被称为二元素发光管。而目前最新的工艺是用 混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的 AlGaInN 的四元素材料制造的四 元素 LED，可

14、以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。发光强度：发光强 度的衡量单位有照度单位（勒克司 Lux） 、光通量单位（流明 Lumen） 、发光强度 单位（烛光 Candle power） 1CD（烛光）指完全辐射的物体，在白金凝固点温 度下，每六十分之一平方厘米面积的发光强度。 （以前指直径为 2.2 厘米，质量为 75.5 克的鲸油烛，每小时燃烧 7.78 克，火焰高度为 4.5 厘米，沿水平方向的发光 4 强度） 1L（流明）指 1 CD 烛光照射在距离为 1 厘米，面积为 1 平方厘米的平面 上的光通量。 1Lux（勒克司）指 1L 的光通量均匀地分布在 1 平方米面积上的照度。一般 主

15、动发光体采用发光强度单位烛光 CD，如白炽灯、LED 等；反射或穿透型的 物体采用光通量单位流明 L，如 LCD 投影机等；而照度单位勒克司 Lux，一般用 于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。 比如：如果说一部 LCD 投影机的亮度（光通量）为 1600 流明，其投影到全反射 屏幕的尺寸为 60 英寸（1 平方米） ，则其照度为 1600 勒克司，假设其出光口距光 源 1 厘米，出光口面积为 1 平方厘米，则出光口的发光强度为 1600CD。而真正 的 LCD 投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀，亮 度将大打折扣，一般有 50的效率就

16、很好了。实际使用中，光强计算常常采用比 较容易测绘的数据单位或变向使用。对于 LED 显示屏这种主动发光体一般采用 CD平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面 的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳 视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数 值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外 LED 显示屏须达到 4000CD平方 米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内 LED，最大亮度在 7002000 CD平方米左右。 单个 LED 的发光强度以 CD 为单位，同时配有视角参数，发光强度与 LE

17、D 的色彩没有关系。单管的发光强度从几个 mCD 到五千 mCD 不等。LED 生产厂 商所给出的发光强度指 LED 在 20mA 电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发 光强度最大的点。封装 LED 时顶部透镜的形状和 LED 芯片距顶部透镜的位置决 定了 LED 视角和光强分布。一般来说相同的 LED 视角越大，最大发光强度越小， 但在整个立体半球面上累计的光通量不变。当多个 LED 较紧密规则排放，其发 光球面相互叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光 强度时，需根据 LED 视角和 LED 的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值 乘以 3090不等，作为单管平均发

18、光强度。一般 LED 的发光寿命很长，生 产厂家一般都标明为 100,000 小时以上，实际还应注意 LED 的亮度衰减周期，如 大部分用于汽车尾灯的 UR 红管点亮十几至几十小时后，亮度就只有原来的一半 了。亮度衰减周期与 LED 生产的材料工艺有很大关系，一般在经济条件许可的 情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素 LED。配色、白平衡：白色是红绿蓝三色 按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为 69%，红色的亮度为 21，蓝色的 亮度为 10时，混色后人眼感觉到的是纯白色。但 LED 红绿蓝三色的色品坐标 因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度 得到白色光，称

19、为配色。当为全彩色 LED 显示屏进行配色前，为了达到最佳亮 度和最低的成本，应尽量选择三原色发光强度成大致为 3:6:1 比例的 LED 器件组 5 成像素。白平衡要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。原色、 基色：原色指能合成各种颜色的基本颜色。色光中的原色为红、绿、蓝，下图为 光谱表，表中的三个顶点为理想的原色波长。如果原色有偏差，则可合成颜色的 区域会减小，光谱表中的三角形会缩小，从视觉角度来看，色彩不仅会有偏差， 丰富程度减少。 LED 发出的红、绿、蓝光线根据其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙 红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，橙红、黄绿、蓝

20、 紫色较纯红、纯绿、纯蓝价格上便宜很多。三个原色中绿色最为重要，因为绿色 占据了白色中 69的亮度，且处于色彩横向排列表的中心。因此在权衡颜色的纯 度和价格两者之间的关系时，绿色是着重考虑的对象。 LED 显示屏可依据下列条件分类： (1)使用环境 LED 显示屏按使用环境分为室内 LED 显示屏和室外 LED 显示 屏。 (2)显示颜色 LED 显示屏按显示颜色分为单基色 LED 显示屏（含伪彩色 LED 显示屏），双基色 LED 显示屏和全彩色（三基色）LED 显示屏。按灰度级 又可分为 16、32、64、128、256 级灰度 LED 显示屏等。 (3)显示性能 LED 显示屏按显示性能

21、分为文本 LED 显示屏、图文 LED 显示 屏，计算机视频 LED 显示屏，电视视频 LED 显示屏和行情 LED 显示屏等。行情 LED 显示屏一般包括证券、利率、期货等用途的 LED 显示屏。 (4)基本发光点非行情类 LED 显示屏中，室内 LED 显示屏按采用的 LED 单 点直径可分为 3mm、375mm、5mm、8mm、和 10mm 等显示屏；室 外 LED 显示屏按象素间距可分为 P16mm、P20mm 和 P22mm 等 LED 显示屏。行 情类 LED 显示屏中按采用的数码管尺寸可分(0.8inch)、2.5cm(1.0inch)、 3.0cm(1.2inch)、4.6cm

22、m(1.8inch)、5.8cm(2.3inch)、7.6cm(3inch)等 LED 显示屏。 1.4 LED 的综合优势 (1) LED 在景观照明中的优势 LED 光源除了无汞、节能、节材、对环境无电磁干扰、无有害射线五项优点 之外，在照明领域中，特别是在景观照明中，还有很多优势。如：低压供电 无高压环节，为了绝缘的开销要小得多，可靠性高； 附件简单无启动器、镇流器或超高压变压器； 结构简单具有固体光源的最大优点，不充气，无玻璃外壳，无气体密封 问题； 6 耐冲击可控性好响应时间快（微秒数量级），可反复频繁亮灭，基本无 惰性，不会疲倦； 色彩丰富三基色加数码技术，可演变任意色彩； 轻质结

23、构节材，节约费用，对灯具强度和刚度要求很低； 体积小巧大的 LED 灯具可看成由 LED 细胞组成，最小的 LED 仅为平方 毫米数量级或更小； 柔性化好LED 光源的精巧，使 LED 能适应各种几何尺寸和不同空间大 小的装饰照明要求，诸如：点、线、面、球、异形式，乃至任意艺术造型的灯光 雕塑。 （2）LED 景观装饰灯具研发的特点 由于 LED 具有上述一系列优势，LED 在景观灯具的研发方面主要有以下几个方向：常规景观灯具的升级 常规景观灯 具如：园林灯，步道灯，地埋灯，小型射灯，草坪灯，快车道分道地灯，壁灯等。 光源采用 LED，并结合变幻控制，可升级对景观的烘托，使其更具艺术品位。 非

24、标异形景观灯具的开发 在景观照明中，灯具安装要保护景观和环境，防止灯 具有碍观瞻，要做到白天美化，夜幕下艺术亮化。这就需要灯具的结构与安装因 景制宜，因建筑特色制宜，很多标准灯具是满足不了以上要求的。 LED 灯具设计的柔性化，特别适合因景制宜的非标灯具设计，使景观照明与 景观协调，达到美化环境的新水平。艺术化景观灯具开发 灯具本身就是一种造 型艺术，而 LED 光源将更能使景观灯具的艺术创意达到更高境界。 1.5 LED 显示屏技术参数 表 2-1 P16 室外全彩显示屏技术参数表 发光二极管：发光二极管： 项目生产厂家 纯红 LED美国 AXT 纯绿 LED美国 CREE 纯蓝 LED美国

25、 CREE 像素矩阵块：像素矩阵块： 项 目参 数 像素组成2 纯红 1 纯绿 1 纯蓝 物理像素间距 16mm 模组：模组： 项 目参 数 模组像素矩阵 32 点 32 点 整整屏屏技技术术参参数数： 项 目参 数 7 物理显示密度3906 像素 /M2 视角水平：120，垂直：45 视距20300m 显示模式VGA 同步显示 驱动方式恒流驱动 亮度调节64 级手动自动 显示颜色16777216 种 刷新频率1050HZ/秒（ PAL/NTSC） 控制距离10 万小时 工作环境温度-25 +60 工作电源 AC46 54HZ， 220V15%， 380V10%（三相五线制） ，分级上 电 表

26、 2-3 5 室内双基色显示屏技术参数表 管芯：管芯： 项目生产厂家 红 LED台湾光磊 绿 LED 台湾光磊 像素矩阵块：像素矩阵块： 项 目参 数 像素组成1 纯红 1 黄绿 物理像素间距 7.62mm 模组（单元板）：模组（单元板）： 9 项 目参 数 模组像素矩阵64 点 32 点 整整屏屏技技术术参参数数： 项 目参 数 物理显示密度17200 像素 /M2 视角 水平：120，垂直：65 视距5100m 显示模式VGA 同步显示 驱动方式恒流驱动 刷新方式静态锁存 亮度调节128 级手动自动 灰度等级及 非线性纠偏 灰度等级：256 级，红、绿灰度非线性纠偏后各 8bit，纠偏编码

27、各 16bit 校正系数无级可调，可实现通信线路工作状态的检测和回 报。 刷新频率1050HZ/秒（ PAL/NTSC） 控制距离10 万小时 工作环境温度-50 +60 工作电源 AC46 54HZ， 220V15%， 380V10%（三相五线制） ，分级上 电 10 表 2-4 3.75 室内双基色显示屏技术参数表 管芯：管芯： 项目生产厂家 红 LED台湾光磊 绿 LED台湾光磊 像素矩阵块：像素矩阵块： 项 目参 数 像素组成1 纯红 1 黄绿 物理像素间距 4.8mm 模组（单元板）：模组（单元板）： 项 目参 数 模组像素矩阵 64 点 32 点 整整屏屏技技术术参参数数： 项 目

28、参 数 物理显示密度44100 像素 /M2 亮度 3700cd/ M2 视角水平：120，垂直：65 视距5100m 显示模式VGA 同步显示 驱动方式恒流驱动 刷新方式静态锁存 亮度调节128 级手动自动 显示颜色65536 种 换帧频率60 帧 /秒 控制距离QBQC.QH； 下降沿移位寄存器数据不变。 （脉冲宽度：5V 时，大于几十纳秒就行了。我通常 都选微秒级）RCK(12 脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下 降沿时存储寄存器数据不变。通常将 RCK 置为低电平，当移位结束后，在 RCK 端产生一个正脉冲（5V 时，大于几十纳秒就行了。通常都选微秒级） ，更新显示

29、数据。/G(13 脚):高电平时禁止输出（高阻态） 。如果单片机的引脚不紧张，用一 个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时 省力。 注：74164 和 74595 功能相仿，都是 8 位串行输入转并行输出移位寄存器。 74164 的驱动电流(25mA)比 74595(35mA)的要小,14 脚封装，体积也小一些。 74595 的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据 可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。与 164 只 有数据清零端相比，595 还多有输出端时能/禁止控制端，可以使输出为高阻态。 74HC595 是具有

30、 8 位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器 和存储器是分别的时钟。数据在 SCHcp 的上升沿输入，在 STcp 的上升沿进入的 存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一 个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds） ，和一个串行输出（Q7 ）,和一 个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具备三态的总线输出，当 使能 OE 时（为低电平） ，存储寄存器的数据输出到总线。 74HC595 各个引脚的功能： Q17 是并行数据输出口，即储寄存器的数据输出口 22 Q7串行输出口，其应该接 SPI 总线的 MISO 接口 STcp 存储寄存器

31、的时钟脉冲输入口 SHcp 移位寄存器的时钟脉冲输入口 OE 的非输出使能端 MR 的非芯片复位端 Ds 串行数据输入端 程序说明： 每当 spi_shcp 上升沿到来时,spi_ds 引脚当前电平值在移位寄存器中左移一位， 在下一个上升沿到来时移位寄存器中的所有位都会向左移一位,同时 Q7也会串行 输出移位寄存器中高位的值，这样连续进行 8 次，就可以把数组中每一个数（8 位的数）送到移位寄存器；然后当 spi_stcp 上升沿到来时，移位寄存器的值将会 被锁存到锁存器里，并从 Q17 引脚输出 。 图 3.4 74LS595 外形 由 74LS595 组成的列驱动器在图 3.5 中。该图由

32、 16 片 74LS595 组成 128 列 的驱动，由 16 个行驱动器驱动 16 行。第一片列驱动器的 SER 端连接单片机输出 的串行列显示数据，其 Q7端连接下一片的 SER 端，各片均采用同样的方法组成 16 片的级联。各片相应的 SRCLK、SRCLK*、RCLK 端分别并联，作为统一的串 行数据移位信号、串行数据清零信号和输出锁存器打入信号。这样的结构，使得 各片串行移位能把 128 列的显示数据依次输入到相应的移位寄存器输出端。移位 过程结束之后，控制器输出 RCLK 打入信号，128 列显示数据一起打入相应的输 出锁存器。然后选通相应的行，该行的各列就按照显示数据的要求进行显

33、示。 23 图 3.5 16 行 LED 点阵驱动图 上图分析是针对 16 行 128 列的 LED 点阵做出的。对于 32 行 LED 点阵的情 况，需要把 32 行分成两部分，即上部分的 16 行和下部分的 16 行分别各有一套 独立的 128 列驱动器，而两部分的控制信号是共用的，每行的数据准备情况是相 同的。当上半部分 1 行 128 列数据准备好之后，先不打入锁存器，也不先选通该 行，而是继续为下半部分的同名行准备数据。只有当下半部行的 128 列数据也准 备好以后，才把他们一起打入各自的输出锁存器，并发出该行信号。 上下部分同名行的选通信号是连在一起的。这样，上下两部分的同名行是同

34、 时显示的。显然 32 行结构的准备时间要长些，如果不采用时间重叠方法进行的 话，显示时间就更短了。在电路安排上上下两部分的列串行数据（自第一片 595 的 SER）是并联的，上下两部分的 RCLK 和 SRCLK*信号也是并联的,而 SRCLK 信号则是分开控制的。当上下部分信号都准备好之后，就发 RCLK 信号将上下部 分各自的列数据一起打入其输出锁存器，最后在发出该行的行选通信号。上下部 分的信号与控制的安排见图 3.6 24 图 3.6 各片驱动器输入串行移位过程 25 第 4 章 LED 散热解决方案 4.1 LED 铝基板设计选择 LED 线路设计为了更好的解决散热问题，LED 和

35、有些大功率 IC 需要用到铝 基线路板。 铝基板 pcb 由电路层（铜箔层） 、导热绝缘层和金属基层组成。电路层要求 具有很大的载流能力，从而应使用较厚的制箔，厚度一般 35m280m；导热绝 缘层是 PCB 铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构 成，热阻小，粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。 IMS-H01、IMS-H02 和 LED-0601 等高性能 PCB 铝基板的导热绝缘层正是使用了 此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能；金属基层是 铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用铜板（其中铜板 能够提供更好

36、的导热性） ，适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。工艺要求 有：镀金、喷锡、osp 抗氧化、沉金、无铅 ROHS 制程等。 基材：铝基板产品特点：绝缘层薄，热阻小；无磁性；散热好；机械强度高 产品标准厚度：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm 铜箔厚度：1.8m 35m 70m 105m 140 特点：具有高散热性、电磁屏蔽性，机械强度高，加工性能优 良。用途：LED 专用功率混合 IC(HIC)。 铝基板是承载 LED 及器件热传导，散热主要还是靠面积，集中导热可以选 择高导热系数的板材，比如美国贝格斯板材；慢导热或散热国产一般材料即可。 价格相差较大，贝格斯板材生产

37、出成品大概需要 4000 多元/平米，一般国产材料 就 1000 多元/平米。LED 一般使用电压不是很高，选择 1mil 厚度绝缘层耐压大于 2000V 即可。 4.2 LED 散热参考设计方法 高温对电于产品的影响：绝缘性能退化；元器件损坏；材料的热老化；低熔 点焊缝开裂、焊点脱落。 温度对元器件的影响：一般而言，温度升高电阻阻值降低；高温会降低电容器的使用寿 命；高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降，一般变压器、扼流圈的允许温度要低于 95C；温度过高还会造成焊点合金结构的变化IMC 增厚，焊点变脆，机械强度降低；结 26 温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅递增加，导致集电极电流增加

38、，又使结温进一步升高， 最终导致组件失效。 本章小结本章小结 本章主要讲述了 LED 散热的解决方案，通过了解散热设计的目的而进行相 关设计，设计方案包括散热器自然散热和自然冷却散热器两种。 27 结 论 LED 图文显示屏涉及到光学、电子学、数字电路、单片机、计算机等各方面 的知识。本论文主要完成了以下工作： 1、LED 发展史以及基础知识的介绍，整体优势和技术参数。 2、微机的主板通过并行口和串行口等与外设交换数据，并行口主要进行短 距离的数据传送，传送速率较快，通常用作打印机的输出。通过与 PC 机配置的 RS-232 标准串行接口 COMl, COM2 等相连接来实现应用系统与 PC 机之间的数据 交换。