LED数码管亮度不均匀问题，请熟悉的朋友帮忙分析！
& &&&定制了一款LED数码管，灯芯为高亮蓝色LED，数码管表面贴膜纸实现高亮白色，扫描方式为1/8动态扫描，内部LED为8*8结构排列，8颗LED为一组，共8组，每一组共阳极连接，阴极分别接ULN2803的输出，高端为AMP4953驱动且为扫描端，低端ULN2803送码。
现在遇到的问题是，每一组LED中8颗LED全亮时的亮度比部分亮时的亮度低，造成整体的亮度不均匀。请高手解释下亮度不均匀的原因，多谢了！
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测试过整屏静态点亮时亮度非常均匀，1/64扫描方式驱动是亮度也很均匀，但整体亮度无法满足要求！
估计是正极驱动能力不够。你的 33R太小了。建议电阻阻值大一点，比如 120，看看是否现象消失
2803扫描，4953送码即可。& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &
阳极驱动使用4953，驱动能力应该是有很大富余量的!下图为其手册上的参数：
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1/8每行时间是否相等,
若不等,就会有亮有暗.
.titrwh 发表于
2803扫描，4953送码即可。& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&...
为什么这么做呢？能否详细解释下呢？
wangqing_gxu 发表于
1/8每行时间是否相等,
若不等,就会有亮有暗.
时间是相等，用定时器控制的，并且示波器实测过！
wangqing_gxu 发表于
1/8每行时间是否相等,
若不等,就会有亮有暗.
楼上这位说的有关系的
如果你就是一个while循环做的，可能就一个亮度不均匀
如果中间掺杂着其他程序就会亮暗不一。
建议房在定时器里做，每次刷新一个
本帖最后由 .titrwh 于
16:18 编辑
jdzjk06 发表于
为什么这么做呢？能否详细解释下呢？
按你的做法不管几个灯亮都是串一个电阻限流，电流肯定不均匀，亮度也就不均匀了。
要么就是把4953的电阻去掉，换到2803上，这样就不用改程序了。相比之下还是改程序容易多了，不过担心2803受不了。
还有个问题不明白，ULN2803的数据手册上写的驱动电流达500ma,这个500MA是单路500ma呢还是8路总共500ma啊？没找到具体的说明！
jdzjk06 发表于
还有个问题不明白，ULN2803的数据手册上写的驱动电流达500ma,这个500MA是单路500ma呢还是8路总共500ma啊？ ...
是一共500mA，一个500那还了得。
.titrwh 发表于
按你的做法不管几个灯亮都是串一个电阻限流，电流肯定不均匀，亮度也就不均匀了。
要么就是把4953的电阻 ...
您好，刚开始也是这么怀疑的，已经手工飞线将限流电阻加到ULN2803端了，相当于同一时刻只有一颗LED分享一个限流电阻！效果还是没有改善！
jdzjk06 发表于
时间是相等，用定时器控制的，并且示波器实测过！
有没有串限流电阻?
换另外的LED是否相同的点效果一样?不一样的话有可能是LED灌胶问题.
.titrwh 发表于
是一共500mA，一个500那还了得。
那这样的话是不是可以理解为，多路同时工作时会影响单路的过流能力，进而造成单路上的压降改变？
jdzjk06 发表于
您好，刚开始也是这么怀疑的，已经手工飞线将限流电阻加到ULN2803端了，相当于同一时刻只有一颗LED分享一 ...
程序消隐是否做好了呢，每次送码前扫描都关掉，码送好了再开对应扫描端。
wangqing_gxu 发表于
有没有串限流电阻?
换另外的LED是否相同的点效果一样?不一样的话有可能是LED灌胶问题. ...
您好，可以排除LED显示屏本身的问题，因为用这种1/8扫描方式，全屏点亮时亮度是很均匀的，只有在部分图标点亮的情况下才会出现亮度不均匀的问题！
jdzjk06 发表于
还有个问题不明白，ULN2803的数据手册上写的驱动电流达500ma,这个500MA是单路500ma呢还是8路总共500ma啊？ ...
整个IC共500mA.
若每路都500mA,你相信吗?
这个应该是你限流在数码管的位而没在段上造成的.就这点问题
.titrwh 发表于
程序消隐是否做好了呢，每次送码前扫描都关掉，码送好了再开对应扫描端。 ...
这个也没问题的，都做好处理的！
wangqing_gxu 发表于
整个IC共500mA.
若每路都500mA,你相信吗?
恍然大悟啊，要是每路都500ma的话&&整体就 4A了，这片子肯定没那么牛逼啊！
如果速度和亮度都足够，那就让每个数码管里每个段轮流点亮
chengtina 发表于
这个应该是你限流在数码管的位而没在段上造成的.就这点问题
限流电阻的位置在段上和在位上都试过了，效果是一样的！！！
lcw_swust 发表于
如果速度和亮度都足够，那就让每个数码管里每个段轮流点亮
这种方式实测过，亮度非常均匀，但整体亮度达不到要求！
jdzjk06 发表于
这种方式实测过，亮度非常均匀，但整体亮度达不到要求！
那么楼主有没有这样试过：当驱动一个数码管时，一个段点亮与两个段点亮、多个段点亮的亮度有没有差别？最多几个段同时点亮能和一个段点亮达到相同亮度？
是阳极的Pmos驱动不足而产生较大的导通电阻，当不同数量LED点亮时电流不同而分压不同，驱动LED的电压也就不同了，从而造成LED亮度变化。
建议把Pmos的G极电阻减小至100R数量级试试。如果还不行可以换成开关型PNP三极管，如FMMT718
jdzjk06 发表于
这种方式实测过，亮度非常均匀，但整体亮度达不到要求！
扫描周期增大到秒级别用肉眼观察，怀疑是mos开关速度不够，方便的话测下mos门极波形。
jdzjk06 发表于
限流电阻的位置在段上和在位上都试过了，效果是一样的！！！
如果确认限流电阻已经在位上了,并且你的扫描时间也等长的情况下,那么就是你阳极(公共极)的驱动有问题.看看你管子驱动的时候是否进入了饱和状态...
lcw_swust 发表于
那么楼主有没有这样试过：当驱动一个数码管时，一个段点亮与两个段点亮、多个段点亮的亮度有没有差别？最 ...
这个也测试过，单独点亮“8”字数码管，灭掉一个段时亮度没什么变化，灭掉两个段时就有微小比之前亮了，灭掉3段时就已经明显变亮了！
jdzjk06 发表于
这个也测试过，单独点亮“8”字数码管，灭掉一个段时亮度没什么变化，灭掉两个段时就有微小比之前亮了， ...
那楼主再试下把8个段弄成4份（每份2段）或者弄成2份（每份4段）这样分时扫描，这样会比每个段轮流扫描亮度高些，就是不知会不会均匀
楼主最好在测下MOS管的DS压降
目测 问题出在 2803
仔细看了下,你PMOS管子的开通条件,基本上其工作时候VGS要到5V了,而你S极的电压才5V,这样你管子估计达不到导通电阻很小的开关状态.你换个PMOS吧.换其VGS在3V这样的管子.或者用三极管吧.话说LZ都用了一片UL2803了,为什么不再用一片2803呢?不是方便多了?
Elex 发表于
是阳极的Pmos驱动不足而产生较大的导通电阻，当不同数量LED点亮时电流不同而分压不同，驱动LED的电压也就不 ...
MOS管的G极电阻不是很大吗？ 主要靠电压来控制的吧。并且这个G极和STM32的口线之间是通过反相器相连的，驱动能力应该没问题吧，不过对您提的意见我会做下试验的！
jdzjk06 发表于
MOS管的G极电阻不是很大吗？ 主要靠电压来控制的吧。并且这个G极和STM32的口线之间是通过反相器相连的， ...
这个是你MOS管的开通条件决定的,你看人家有个VGS多少伏的.换管子是王道.用MOS之前,你要看清人家的使用条件的
jdzjk06 发表于
MOS管的G极电阻不是很大吗？ 主要靠电压来控制的吧。并且这个G极和STM32的口线之间是通过反相器相连的， ...
mos是电压控制的，但是它有结电容，如果要快速开关就必须有足够电流，你看看那些电机驱动电路，mos门极电阻都在10R级别，还会加图腾电路专门驱动，就是为了有足够电流快速开关。
chengtina 发表于
这个是你MOS管的开通条件决定的,你看人家有个VGS多少伏的.换管子是王道.用MOS之前,你要看清人家的使用条 ...
这个PMos是动态驱动的，不能单独看VGS。而且其动态扫描切换的频率起码是公共极回路数的60倍以上，慢了就会觉得闪烁了。
这个应用有8个公共阳极回路，也就是说Pmos的切换频率起码是480Hz以上，这个频率用10K的电阻去驱动pmos的G极是不合理的
.titrwh 发表于
mos是电压控制的，但是它有结电容，如果要快速开关就必须有足够电流，你看看那些电机驱动电路，mos门极电 ...
刚才试了下，效果没什么变化！&&
jdzjk06 发表于
刚才试了下，效果没什么变化！
那只能归结为RP问题了，睡一觉明天换个人试试也许就好了。
用TM1641动态恒流驱动芯片可以解决楼主的这个问题，而且还能带按键，但是，显示段位最多只有7位
Elex 发表于
这个PMos是动态驱动的，不能单独看VGS。而且其动态扫描切换的频率起码是公共极回路数的60倍以上，慢了就 ...
刚才将限流电阻换成了100R测试了下，效果无变化！ 示波器实测开启时间没问题，关断时间延时很长。另外扫描方式是这样的 每路2ms周期循环扫描，所有频率没那么高的！
.titrwh 发表于
那只能归结为RP问题了，睡一觉明天换个人试试也许就好了。
刚开始我也是这么认为的，睡了好几觉了都不见好转啊！！！
本帖最后由 wuyya 于
18:00 编辑
33R电阻太小，点亮的段多时，电流过大拉低电源电压，建议示波器看看5V是否波动很厉害。
如果只是想弄清楚问题的原因，建议楼主把后面的回复都好好看看，都有参考价值。如果是做产品，建议换TM1628系列的专用驱动IC，几毛钱而已。
wuyya 发表于
33R电阻太小，点亮的段多时，电流过大拉低电源电压。
现在已经换成100R电阻 在做实验，效果还是一样的！
.titrwh 发表于
是一共500mA，一个500那还了得。
500ma是单路峰值电流,长期工作不能这么高,如果多路同时输出大电流时,要考虑整体功耗,所以电流就不能太大,具体看规格书.
MOS G基上拉到5V 。IO到G基电阻470.
jdzjk06 发表于
刚才将限流电阻换成了100R测试了下，效果无变化！ 示波器实测开启时间没问题，关断时间延时很长。另外扫 ...
2ms周期就是500Hz，跟我上面说的480Hz差不多
如果是蓝色LED，点亮电压超过3V，就要算下你的驱动的电流。ULN2803导通压降超过0.8V，是可以不用的，直接用I/O驱动段就可以了，也可以用HC573或HC595驱动。
把电压分在限流电阻上比分在驱动三极管上的电流稳定性要好。
我记得蓝色LED本的一致性本来就是很差的，近十年过去了不知道有多大改善。
这样猜不是办法，分别点亮1个和8个段时测量各点电压，比较下应该能看出哪儿导致的压降变化
感谢每一位热心的网友，问题已经解决。这个原因比较令人蛋疼。这块LED数码管在焊接前是测试过没问题的，焊到板子上后发现亮度不均匀，而此时的不均匀应该是由于控制电路限流电阻在公共端造成的。在查找亮度不均匀问题的同时对该数码管进行着极限老化测试，到后来排查亮度不均匀问题时发现限流电阻位置确实不合理，于是将限流电阻位置调整到低端，保证同一时刻一颗LED共享一个限流电阻，可是发现还是亮度不均匀，而此时LED数码管估计已经被我极限测试时搞坏了，后来去掉控制芯片，直接手动单路静态控制，发现仍然出现亮度不均匀问题，最后更换LED数码管后问题解决！最后总结出现该问题的根本原因就是原来设计的原理图限流电阻在公共端，当一组中点亮的LED灯芯数量不同时流经限流电阻的电流不同，造成压降的变化，所以出现如题所述问题！再次感谢各位！！！
jdzjk06 发表于
感谢每一位热心的网友，问题已经解决。这个原因比较令人蛋疼。这块LED数码管在焊接前是测试过没问题的，焊 ...
看来我开始分析的是对的，还是改程序吧，硬件不用改。
.titrwh 发表于
看来我开始分析的是对的，还是改程序吧，硬件不用改。
虽然程序正常了，亮度均匀了，但高端的4953的关断波形还是不理想，开启时间没问题，关断时间很长，下图为截图！黄色为G极信号，蓝色为输出信号，输出信号本来应该为周期16MS，高电平时间2MS的方波，不知道为什么在G极关断后输出不能马上为低？
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Elex 发表于
2ms周期就是500Hz，跟我上面说的480Hz差不多
如果是蓝色LED，点亮电压超过3V，就要算下你的驱动的电流。U ...
我的控制一个循环周期是16MS，单路点亮时间2MS，频率是直接1/2ms = 500hz 算出来的？ 这样不合适吧？ 我感觉应该是这样算吧：1/16ms = 62.5HZ&&？
eleqian 发表于
这样猜不是办法，分别点亮1个和8个段时测量各点电压，比较下应该能看出哪儿导致的压降变化 ...
按照您说的办法手动控制了，才发现的问题，多谢了！
jdzjk06 发表于
虽然程序正常了，亮度均匀了，但高端的4953的关断波形还是不理想，开启时间没问题，关断时间很长，下图为 ...
黄色波形是mos管门极还是单片机输出，mos门极波形一般没这么好吧。
.titrwh 发表于
黄色波形是mos管门极还是单片机输出，mos门极波形一般没这么好吧。
是MOS的G极，单片机是通过了一个反相器后加到MOS管G极的！
jdzjk06 发表于
我的控制一个循环周期是16MS，单路点亮时间2MS，频率是直接1/2ms = 500hz 算出来的？ 这样不合适吧？ 我 ...
500Hz是阳极公共端切换的频率，每个公共端的驱动脉宽是按这个来算的。62.5Hz是你整屏刷新的频率。
楼主，能否把你LED驱动哪儿的正确的原理图，传一个PDF的上来，我也在弄数码管的动态扫描
本帖最后由 lmt50211 于
14:49 编辑
wangqing_gxu 发表于
整个IC共500mA.
若每路都500mA,你相信吗?
是每一个通道都是500ma.& &ULN2003和ULN2803类似.
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