引言

　　近幾年,，LED作為裝飾燈，迅速蔓延城市各個(gè)角落，成為城市的生活的一個(gè)亮點(diǎn),。最初，LED裝飾燈只是簡(jiǎn)單的顏色切換或者是閃爍,，視覺(jué)上沒(méi)有太多的沖擊,。隨著LED全彩驅(qū)動(dòng)IC涌現(xiàn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)?shù)募ち?，但總體上的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō),，LED全彩驅(qū)動(dòng)IC逐漸改為單總線驅(qū)動(dòng),，因?yàn)閱慰偩€驅(qū)動(dòng)IC更加智能，可靠穩(wěn)定性增強(qiáng),，工程應(yīng)用更加簡(jiǎn)便,，同時(shí)還能節(jié)省線材成本，如CYT3015,、CYT3005,、CYT3006、CYT3020等等,。LED全彩單總線信號(hào)驅(qū)動(dòng)IC在工程應(yīng)用上給工程設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了更多的信心,。壓階傳輸技術(shù)應(yīng)用在單線傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上，就顯得格外的簡(jiǎn)便,，下面我們就以LED全彩單總線驅(qū)動(dòng)IC—CYT3015為驅(qū)動(dòng)芯片,，來(lái)介紹壓階傳輸技術(shù)在LED點(diǎn)彩" title="LED點(diǎn)彩">LED點(diǎn)彩技術(shù)的應(yīng)用。

　　1. 壓階的概念及壓階傳輸?shù)漠a(chǎn)生背景

　　說(shuō)了這么久,，很多人或許有個(gè)疑問(wèn),，那就是到底什么叫壓階呢？其實(shí)壓階就是在兩點(diǎn)之間,，不同電勢(shì)的電勢(shì)線按照從大到小或從小到大的規(guī)律排布,，前一級(jí)電路和后一級(jí)電路不工作在一個(gè)電勢(shì)上，沒(méi)有共同參考地,，前一級(jí)的電勢(shì)與后一級(jí)的電勢(shì)差就為一個(gè)壓階（臺(tái)階）,，由于一端到另一端的電勢(shì)就像階梯一樣，所以我們稱這種梯式電勢(shì)為壓階,?；蛟S梯式電勢(shì)大家一點(diǎn)都不陌生，壓階只是一個(gè)新名詞而已,，那么壓階傳輸技術(shù)又如何會(huì)應(yīng)用到LED點(diǎn)彩傳輸技術(shù),？現(xiàn)在市面上出現(xiàn)的全彩LED驅(qū)動(dòng)IC，輸出端口有3端口,，4端口,，9端口，16端口等等,，驅(qū)動(dòng)信號(hào)有單線,，雙線，四線,，信號(hào)由前一級(jí)往后一級(jí)傳輸,，這種傳輸方式，至少需要三根線（單線傳輸方式,，只需要電源線,，地線及信號(hào)線三根）,，供電電壓比較低，主要有5V,，12V,，24V，每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC的電流都會(huì)匯集到電源線上,，像支流的水流到干流一樣,，電源線要承受很大的電流，一般都是幾安培以上的電流,，電源線要比較粗才能承受得起,，現(xiàn)在樓宇，橋梁的裝飾基本都是這樣的傳輸方式,。而如圣誕燈這樣精美的裝飾品,，做LED點(diǎn)彩顯示裝飾，用比較粗而且比較多的線繞起來(lái)就顯得不那么美觀了,，壓階傳輸技術(shù)就此應(yīng)蘊(yùn)而生,，它采用高電壓低電流，在LED全彩單總線驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上,，只需要兩根很細(xì)小的線級(jí)聯(lián)燈點(diǎn),，就可以顯示多姿彩的視頻效果。

　　2. LED全彩單信號(hào)驅(qū)動(dòng)IC傳輸技術(shù)

　　壓階傳輸技術(shù)應(yīng)用在單總線驅(qū)動(dòng)IC上的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)便,，穩(wěn)定性更好,，可靠性更強(qiáng)，那么這些優(yōu)勢(shì)在單總線驅(qū)動(dòng)IC上是如何體現(xiàn)的呢,？我們拿CYT3005來(lái)舉例說(shuō)明,，這是一顆單線三端口LED全彩恒流驅(qū)動(dòng)IC，相對(duì)兩線,，四線信號(hào)線來(lái)說(shuō)，兩線,、四線信號(hào)線驅(qū)動(dòng)IC,，信號(hào)傳輸會(huì)受到更多的干擾，不定因素相對(duì)增多,，并且線材也多,，會(huì)增加一些成本。CYT3005是單線驅(qū)動(dòng)傳輸IC,，信號(hào)傳輸采用了具有特殊性能的曼徹斯特編碼,。 曼徹斯特編碼是串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N重要的編碼方式，曼徹斯特編碼最大的優(yōu)點(diǎn)是：數(shù)據(jù)和同步時(shí)鐘統(tǒng)一編碼,，曼碼中含有豐富的時(shí)鐘信號(hào),，直流分量基本為零,，接收器能夠較容易恢復(fù)同步時(shí)鐘，并同步解調(diào)出數(shù)據(jù),，具有很好的抗干擾性能,，這使它更適合于信道傳輸。在曼徹斯特編碼中,，將一位時(shí)間一分為二,，位時(shí)間內(nèi)發(fā)生低電平到高電平的變化表示‘0’；高電平到低電平的變化表示‘1’,；由于跳變都發(fā)生在每一個(gè)碼元的中間,，接收端可以方便地利用它作為位同步時(shí)鐘，因此,，這種編碼也稱為自同步編碼,。這樣單信號(hào)線傳輸穩(wěn)定性，可靠性會(huì)有更好的保證,。下面我們來(lái)看看,，LED全彩單線驅(qū)動(dòng)芯片CYT3005的傳輸設(shè)計(jì)圖，如圖一所示,。

　　圖一 CYT3005單線傳輸驅(qū)動(dòng)全彩LED燈

　　根據(jù)CYT3005單線傳輸驅(qū)動(dòng)全彩LED燈設(shè)計(jì)圖,，我們可以看出，單總線傳輸" title="單總線傳輸">單總線傳輸設(shè)計(jì)上顯得很簡(jiǎn)單,，這也是工程上最需要的傳輸方式,。

　　引言

　　近幾年，LED作為裝飾燈,，迅速蔓延城市各個(gè)角落,，成為城市的生活的一個(gè)亮點(diǎn)。最初,，LED裝飾燈只是簡(jiǎn)單的顏色切換或者是閃爍,，視覺(jué)上沒(méi)有太多的沖擊。隨著LED全彩驅(qū)動(dòng)IC涌現(xiàn),，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)?shù)募ち?，但總體上的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，LED全彩驅(qū)動(dòng)IC逐漸改為單總線驅(qū)動(dòng),，因?yàn)閱慰偩€驅(qū)動(dòng)IC更加智能,，可靠穩(wěn)定性增強(qiáng)，工程應(yīng)用更加簡(jiǎn)便,，同時(shí)還能節(jié)省線材成本,，如CYT3015、CYT3005、CYT3006,、CYT3020等等,。LED全彩單總線信號(hào)驅(qū)動(dòng)IC在工程應(yīng)用上給工程設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了更多的信心。壓階傳輸技術(shù)應(yīng)用在單線傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上,，就顯得格外的簡(jiǎn)便,，下面我們就以LED全彩單總線驅(qū)動(dòng)IC—CYT3015為驅(qū)動(dòng)芯片，來(lái)介紹壓階傳輸技術(shù)在LED點(diǎn)彩技術(shù)的應(yīng)用,。

　　1. 壓階的概念及壓階傳輸?shù)漠a(chǎn)生背景

　　說(shuō)了這么久,，很多人或許有個(gè)疑問(wèn)，那就是到底什么叫壓階呢,？其實(shí)壓階就是在兩點(diǎn)之間,，不同電勢(shì)的電勢(shì)線按照從大到小或從小到大的規(guī)律排布，前一級(jí)電路和后一級(jí)電路不工作在一個(gè)電勢(shì)上,，沒(méi)有共同參考地,，前一級(jí)的電勢(shì)與后一級(jí)的電勢(shì)差就為一個(gè)壓階（臺(tái)階），由于一端到另一端的電勢(shì)就像階梯一樣,，所以我們稱這種梯式電勢(shì)為壓階,。或許梯式電勢(shì)大家一點(diǎn)都不陌生,，壓階只是一個(gè)新名詞而已,，那么壓階傳輸技術(shù)又如何會(huì)應(yīng)用到LED點(diǎn)彩傳輸技術(shù)？現(xiàn)在市面上出現(xiàn)的全彩LED驅(qū)動(dòng)IC,，輸出端口有3端口,，4端口，9端口,，16端口等等,，驅(qū)動(dòng)信號(hào)有單線，雙線,，四線,，信號(hào)由前一級(jí)往后一級(jí)傳輸，這種傳輸方式,，至少需要三根線（單線傳輸方式,，只需要電源線，地線及信號(hào)線三根）,，供電電壓比較低，主要有5V,，12V,，24V，每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC的電流都會(huì)匯集到電源線上，像支流的水流到干流一樣,，電源線要承受很大的電流,，一般都是幾安培以上的電流，電源線要比較粗才能承受得起,，現(xiàn)在樓宇,，橋梁的裝飾基本都是這樣的傳輸方式。而如圣誕燈這樣精美的裝飾品,，做LED點(diǎn)彩顯示裝飾,，用比較粗而且比較多的線繞起來(lái)就顯得不那么美觀了，壓階傳輸技術(shù)就此應(yīng)蘊(yùn)而生,，它采用高電壓低電流,，在LED全彩單總線驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，只需要兩根很細(xì)小的線級(jí)聯(lián)燈點(diǎn),，就可以顯示多姿彩的視頻效果,。

　　2. LED全彩單信號(hào)驅(qū)動(dòng)IC傳輸技術(shù)

　　壓階傳輸技術(shù)應(yīng)用在單總線驅(qū)動(dòng)IC上的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性更好,，可靠性更強(qiáng),，那么這些優(yōu)勢(shì)在單總線驅(qū)動(dòng)IC上是如何體現(xiàn)的呢？我們拿CYT3005來(lái)舉例說(shuō)明,，這是一顆單線三端口LED全彩恒流驅(qū)動(dòng)IC,，相對(duì)兩線，四線信號(hào)線來(lái)說(shuō),，兩線,、四線信號(hào)線驅(qū)動(dòng)IC，信號(hào)傳輸會(huì)受到更多的干擾,，不定因素相對(duì)增多,，并且線材也多，會(huì)增加一些成本,。CYT3005是單線驅(qū)動(dòng)傳輸IC,，信號(hào)傳輸采用了具有特殊性能的曼徹斯特編碼。 曼徹斯特編碼是串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N重要的編碼方式,，曼徹斯特編碼最大的優(yōu)點(diǎn)是：數(shù)據(jù)和同步時(shí)鐘統(tǒng)一編碼,，曼碼中含有豐富的時(shí)鐘信號(hào)，直流分量基本為零,，接收器能夠較容易恢復(fù)同步時(shí)鐘,，并同步解調(diào)出數(shù)據(jù)，具有很好的抗干擾性能,，這使它更適合于信道傳輸,。在曼徹斯特編碼中，將一位時(shí)間一分為二，位時(shí)間內(nèi)發(fā)生低電平到高電平的變化表示‘0’,；高電平到低電平的變化表示‘1’,；由于跳變都發(fā)生在每一個(gè)碼元的中間，接收端可以方便地利用它作為位同步時(shí)鐘,，因此,，這種編碼也稱為自同步編碼。這樣單信號(hào)線傳輸穩(wěn)定性,，可靠性會(huì)有更好的保證,。下面我們來(lái)看看，LED全彩單線驅(qū)動(dòng)芯片CYT3005的傳輸設(shè)計(jì)圖,，如圖一所示,。

　　圖一 CYT3005單線傳輸驅(qū)動(dòng)全彩LED燈

　　根據(jù)CYT3005單線傳輸驅(qū)動(dòng)全彩LED燈設(shè)計(jì)圖，我們可以看出,，單總線傳輸設(shè)計(jì)上顯得很簡(jiǎn)單,，這也是工程上最需要的傳輸方式。

　　3. 壓階傳輸技術(shù)的應(yīng)用

　　壓階傳輸,，前面已經(jīng)提到過(guò)了,，它是一種高電壓低電流的傳輸方式，數(shù)據(jù)和供電都是工作在一個(gè)個(gè)臺(tái)階（壓階）上,。那么怎么樣才能將LED全彩驅(qū)動(dòng)IC從低壓大電流的方式轉(zhuǎn)換到高壓低電流的壓階傳輸方式,？我們就在CYT3005單總線傳輸?shù)幕A(chǔ)上，進(jìn)行壓階傳輸設(shè)計(jì),，如圖二所示,。

　　圖二 壓階傳輸技術(shù)在LED點(diǎn)彩的應(yīng)用

　　圖二所示就是壓階傳輸技術(shù)在LED點(diǎn)彩技術(shù)上的典型應(yīng)用，梯式電壓的形成主要是因?yàn)榇釉O(shè)計(jì)的,。高壓市電在穩(wěn)壓管或二極管順向自然形成工作電壓,，高壓幾百伏電壓在串聯(lián)燈點(diǎn)形成階梯的壓階電勢(shì)和總線傳輸。驅(qū)動(dòng)IC供電VCC端接到順勢(shì)高電位,，GND地端接到順勢(shì)低電位,。雖然說(shuō)芯片并沒(méi)有一個(gè)真正的GND，但芯片以GND端電勢(shì)作為芯片的工作的基準(zhǔn)電勢(shì),，維持芯片正常工作的電勢(shì)差還是正常存在的,，即使GND端的電勢(shì)變動(dòng)了，有新的基準(zhǔn),，穩(wěn)壓管兩端的電壓不變,，即壓差不變，芯片一樣能穩(wěn)定正常工作,。且不需要濾波,。

　　在此電路中,，芯片供電利用壓差，電勢(shì)一級(jí)級(jí)的往下降,，形成了梯式壓降，故而稱壓階傳輸,。其實(shí),，信號(hào)傳輸也利用了壓階傳輸?shù)姆绞剑酒c芯片之間的信號(hào)線串接了壓階管,，這樣做的目的是經(jīng)過(guò)每一級(jí)后,，降低一階信號(hào)電勢(shì)，使該級(jí)芯片的信號(hào)與地之間的電勢(shì)差保持正常工作的一個(gè)差值,，否則,，會(huì)因?yàn)橄鄬?duì)電勢(shì)過(guò)大而燒毀芯片。我們可以注意到這個(gè)電路只要兩條線,，一條供電,，一條信號(hào)傳輸，供電的線是串行的,，所以總線上的電流比較小,，用較細(xì)的線就行了。電路的末端,，用了一個(gè)CYT1A50,，它可以使整個(gè)線路恒流。另一方面,，由于它的端口耐壓也比較高,，可以將電路上多余的壓降壓在這顆芯片上。

　　最終,，只要按圖三所示,，給整個(gè)電路供上高壓電，控制器系統(tǒng)供上電,，同時(shí)編輯好播放效果,，輸出，燈串顯示的效果將給你帶來(lái)一種心靈上無(wú)法想象的震撼驚奇,，視覺(jué)上如同沖浪一樣的刺激與享受,。

　　在壓階傳輸技術(shù)中，電源的恒壓值有一點(diǎn)的小波動(dòng),，穩(wěn)壓管兩端的電壓即電勢(shì)差并不會(huì)改變,，波動(dòng)的電壓其實(shí)壓在了CYT1A50的端口上，如果在它的端口耐壓范圍內(nèi),，電路還是會(huì)正常工作的,。這給追求穩(wěn)定可靠的工程人員來(lái)說(shuō),，無(wú)疑多了幾分自信。

　　圖三 應(yīng)用原理圖

　　4. 壓階傳輸技術(shù)應(yīng)用的前景

　　這是世界上唯一一款,，不需要濾波,，周邊0器件LED恒流驅(qū)動(dòng)IC。

　　在如今,，用LED點(diǎn)彩技術(shù)相當(dāng)成熟,，但是低壓大電流的供電方式，給很多的工程施工帶來(lái)了困擾,。壓階傳輸技術(shù)獨(dú)辟蹊徑,，開(kāi)辟了一種新的傳輸方式，解決了總線大電流的問(wèn)題,，供很小的電流就足以保持正常工作,。隨著LED全彩驅(qū)動(dòng)IC的集成度增強(qiáng)，智能性更高,，IC將會(huì)嵌入到LED燈里進(jìn)行應(yīng)用,，那樣利用壓階傳輸技術(shù)，制作工藝步驟會(huì)更簡(jiǎn)便,，材料會(huì)更少,，成本降低，可靠性更有保障,。它在裝飾燈的應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣闊的,，如圣誕樹(shù)裝飾燈，酒吧,，歌舞廳,，辦公大樓，橋梁等等,，我們有理由相信,，迎接它的將會(huì)是一個(gè)美好的明天……

　　5. 結(jié)束語(yǔ)

　　在LED技術(shù)迅速發(fā)展的浪潮下，LED點(diǎn)彩技術(shù)也得到了前所未有的突破與發(fā)展,，不斷替代霓虹燈及一些控制簡(jiǎn)單的LED顯示技術(shù),，而作為一些領(lǐng)域如圣誕樹(shù)裝飾燈卻很難精妙地利用LED點(diǎn)彩顯示技術(shù)，本文就借此闡述了壓階傳輸技術(shù)的產(chǎn)生環(huán)境,，應(yīng)用原理,，前景與意義，希望這個(gè)行業(yè)有更大的突破,。