1、 1 1.广告牌的发展 1.1 国际研究状况 当前，信息化建设在各地蓬勃发展，作为信息发布的终端显示设备，LED(发光二极 管)显示屏己经广泛应用于工作和生活的各个方面，主要用于显示文字、图像、动画等。 LED 显示屏是 20 世纪 90 年代出现的新型平板显示器件，由于其亮度高、画面清晰、 色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀，因此市场空间巨大。LED 显示屏的发展 可分为以下几个阶段： 第一阶段为 1990 年到 1995 年，主要是单色和 16 级双色图文屏。用于显示文字和简 单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。 第二阶段是 1995 年到
2、1999 年，出现了 64 级、256 级灰度的双基色视频屏。视频控 制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将 LED 显示屏提升到了一个新的台阶。 LED 广告牌与传统的萤光灯箱和霓虹灯相比， LED 用于广告牌虽然初装价格比较高， 但其具有亮度高，寿命长和节能的特点。一些欧洲，美洲还有东南亚的灯具生产商和广 告牌经营者看好这个产品的发展，并正在努力开发相关市场。 1.2 国内研究现状 随着人们生活环境的不断改善和美化， 在许多场合可以看到彩色霓虹灯。 LED 彩灯由 于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来 装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目
3、前市场上各式样的 LED 彩灯控制器大多 数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模 式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动 态参数。在中国，LED 广告牌产品未来的发展良好，以前在城市的街道看到的广告牌，大 多还是传统的灯箱，但是现在我们看到的大多是漂亮的 LED 广告牌，近几年它的发展速 度更是惊人的，相关的 LED 的生产规模也日益扩大，整个行业都在蓬勃发展。 2.电路各部分原理 用 555 构成的多谐振荡器产生方波脉冲， CD4017 计数器输出的顺序脉冲驱动彩色 发光二极管发出流水式的循环组合闪烁效果。并可以根据
4、需要设计出若干种亮灯模式， 利用电位器调节亮灯的频率，然后驱动各种颜色的灯亮或灭，还可以根据不同场合和时 间来调节亮灯频率和亮灯时间。 2.1 单相桥式整流电路 2 整流电路的任务是将交流电变换成直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导 电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。在小功率整流电路中（1kw 以下）中， 常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。这里主要研究单相桥式 整流电路。 以下分析整流电路时，为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为 零，反向电阻为无穷大。 2.2.1 1.1 .1 工作原理工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的
5、电路，是工程上最常用的单相整流电 路。电路如图 2.1 所示，图中电源变压器的作用是将交流电网电压变成整流电路要求的 交流电压，RL是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管 D1D4接成电桥的形式，故 有桥式整流电路之称。 图 2.1 单相桥式整流电路及其简化画法 整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据图 2.1 的电路可 知： 当正半周时，二极管 D1、D3导通（D2、D4截止） ，在负载电阻上得到正弦波的正半周； 当负半周时，二极管 D2、D4导通（D1、D3截止） ，在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单
6、相桥 式整流电路的电流与电压波形见图 2.2。 2 2. .1 1.2.2 参数计算参数计算 根据图 2.2 可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。 其输出平均电压为 (2-1) 3 图 2.2 单相桥式整流电路的电流与电压波形 流过负载的平均电流为 （2-2） 流过二极管的平均电流为 （2-3） 二极管所承受的最大反向电压 （2-4） 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析， 此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。 脉动系数 S 定义为二次谐波的幅值与平均值的比 值。 （2-5） （2-6） 2.2 滤波电路 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两 端并联电容器 C，或与负载串联电感器 L 以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电 路。 4 2.2.2 2.1.1 电容滤波电路电容滤波电路 图 2.3 为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时，要特别注意电容 器两端电压 vc
