数码管驱动电流、驱动管功耗计算及故障检修

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数码管驱动电流：
1、显示效果： 由于LED基本上属于电流敏感元件，其正向压降的分散性很大，并且还与温度有关，为了保证数码管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。另外，当温度变化时驱动晶片还要能够自动调节输出电流的大小以实现色差平衡温度补偿。
2、安全性： 即使是短时间的电流超载也可能对发光管造成永久性的损坏，采用恒流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。 另外，我们所采用的超大型积体电路还具有级联延时开关特性，可防止反向尖峰电压对发光二极体的损害。超大型积体电路还具有热保护功能，当任何一片的温度超过一定值时可自动关断，并且可在控制室内看到故障显示。

数码管功耗计算：
1、静态实像素（等间距与非等间距相同）：16*8实像素单一模组最大功耗 16*8*3*0.02=7.68 16——16个像素点宽；8——8个像素点高；3——每个像素点由三路电流；0.02——估算每一路电流的大小。
注： 2R1G1B实像素两个红色LED串联在一块只算一路电流。
2、静态虚拟像素（等间距）2R1G1B：单一模组最大功耗 16*8*4*0.02=10.24 16——16个像素点宽；8——8个像素点高；4——每个像素点由4路电流；0.02——估算每一路电流的大小。
注： 2R1G1B虚拟像素两个红色LED分开每一灯管算一路电流。
3、 扫描实像（1R1G1B）或（2R1G1B）：以P10全彩四扫16*16模组为例 单一模组最大功 耗（16*16*3*0.02）/4=3.84 16——16个像素点宽；16——16个像素点高；3——每个像素点由3路电流；0.02——估算每 一路电流的大小；4——为1/4扫描。
注： 1R1G1B实像素四个LED灯管并联算一路电流；扫描板每一电源估算使用率为80%。



数码管常见故障检修：
数码管不亮：
产生此故障的原因可能有：
1）变压器损坏、引线断开或虚焊。若变压器损坏，则予以更换或重新绕制；若引线断开或虚焊，则应重新连接或重新焊接。
2）+5V电源故障。应检查显示电路电源电压及数码管供电是否正常（正常时为5V直流电压）。若两者不正常则检查7805三端稳压器是否有5V电压输出。若三端稳压器有5V电压输出，则为电路板的连接线损坏，或未开炉或短路，若开路则应重新连接；若短路应清理短路点。若三端稳压器没有5V电压输出，则检查 7805输人端有无8V左右的电压。若7805输入端有8V电压，则说明7805损坏。若7805输入端没有8V电压，则检查桥式整流电路有无8V左右电压输出。若整端电路没有8V电压输出，则检查220V交流电源是否正常。若交流电源不正常，则应对交流电源进行检查。若交流电源220V电压正常，则在连接线正常的情况下应为变压器损坏，予以更换。
3）LED数码管公共阳极（或公共阴极）上无+5V电压。这种故障常常是由限流电阻发生虚焊或印制导线不通引起的。若无5V电压，则按照前面所述检查电源电压的方法进行检查；若限流电阻开路，则应予以更换；若为电路板虚焊或印制导线不通，则必须重新连接或焊接：
4）数码管内部损坏，则应予以更换。

数码管仅小数点亮：
这一现象表明±5V电源正常，产生这种故障的原因可能有：
1）若A/D转换器工作不正常，则应更换A/D转换器。
2）若数码管内部有故障，则应更换数码管。
3）若A/D转换器与数码管之间的连线开路，则应重新连接或新焊接。
4）若A/D转换器集成元器件损坏，则应更换集成元器件。
5）若A/D转换器管脚接触不良，则应必须重新焊接。

数码管缺笔段：
对于A/D转换器为7107的仪表，可检查7107用于显示输出的各对应输出脚与Ⅴ+（正电源脚）闸的电压（即用万用表的黑表笔接所对应的输出脚，红表笔接电源供电正端电压点），若始终为几毫伏，则表明7107坏，应予以更换；如有4V 左右（数码管管脚端为负），LED却不亮，则表时7107输出正常，接着可检查数码管的各自对应管脚与Ⅴ+之间的电压（万用表的黑表笔接所对应数码管的管脚，红表笔接电源供电正端电压点），若也有4V左右，则表明LED数码管坏∵应更换该数码管；若无电压，则可能是7107管脚接触不良，或从7107到数码管管脚之间的连接线路不通，应重新连接和重新焊接。若两处电压不同，则检查电路板从7107到数码管之间有没有腐蚀或油污，若有，则必须清洗干净并作好绝缘处理工作；若没有，则数码管内部短路，必须予以更换。

数码管亮度不足：
产生这种故障的原因可能是：
1）LED数码管使用时间太久，发光效率降低，可更换新的数码管。
2）R9阻值太大，可重新更换或重新调整。
3）电路板漏电，与将电路板上的电容放电或清洗电路板，并经干燥处理后，再接线使用。
4）若供电不足，检查供电电路的连接电阻是否变值，若变值，则应予以更换；若稳压器负载功率下降，则应予以更换；若滤波电容漏电，则应予以更换；若整流二极管损坏，则应予以更换；若变压器负载功率下降，则应予以更换；若常规检查后仍然供电不足，则检查所有负载电路中有无对地短路元件，若检查出短路元件后，则应予以更换。
5）A/D电路的输出电压不足，先检查外围电路有无对地短路元件，若有对地短路元件，则应予以更换；若检查正常，则为A/D转换集成电路损坏，应予以更换。

数码管显示溢出：
（A/D转换器为7107时，显示“1”或“－1”）或量程很小：这种现象多数是由于没有基准电压造成的。检查时可将仪器的输人端短接，若仍显示 “1”，则应检查7107的35、36脚之间的电压。首先测量该仪表在30、31之间测量出满量程电压（也可以计算出）再取满量值的1/2即为35、36 两脚间的正常电压值。若不正常， 则检查上拉电阻和可调电阻是否变值（阻值变大）或虚焊？若变值，则予以更换；若虚焊， 则予以更换。

数码管正值显"－”：
该显示正值，却显示“－XXXX” 产生这种故障的原因可能是：
1）输入信号接反，则应重新连接输入信号。
2）连接电阻虚焊，可调电阻失效。可检查7107的31（IN+）、30（IN －）管脚之间的电压，其正常的电压范围约为0～2V（31脚为+端），若两管脚间的电压为负值，则应逐级往前检查。若是连接电阻虚焊，则应重新进行焊接。若是可调电阻失效，则更换可调电阻。
3）检查上拉电阻（与电源正端的电阻）是否正常，有无开路虚焊现象。若变值或开路，则应予以更换；若虚焊，则应重新焊接。

数码管示值严重偏低：
示值严重偏低，调节量程电位器后示值也不升高，巳显示频繁闪动产生这种故障的原因很可能是：采样周期过短，39、40脚之间的电阻数值不对，若为阻值不对，则应重新调整阻值或更换相应的电阻。若7107（见图1）的 38、39、40脚之间有短路或开路（电阻开路或电容短路），它们均都会使A/D转换器的振荡频率升高，导致采样速率过高，若出现这种现象，则应更换发生故障的电容或电阻。
另外，基准电压升高也会引起示值严重偏低，而基准电压太高往往是由于分压电路中的电阻或电位器虚焊、变值所引起的。特别是可调电位器最容易出现开路或变值，待检查出有故障的电阻后，应予以更换。

数码管始终显示"1999”：
始终显示"1999”，且小数点显示正常 产生这种故障的原囚可能是：
1）若+5V电源发生故障，则应按照前面所述检查电源电路的方法进行检查。
2）A/D转换器损坏，则予以更换。

数码管跳码严重：
产生这种故障的原因可能是：
1）若A/D转换器坏，则应予更换。
2）若有干扰因素从输人端引入，待查出干扰源后，若干扰源可以排除的，应予以排除；若干扰源无法排除的，应做到尽可能远离干扰源并做好屏蔽工作。
3）采样速率太高，则检查7107的38、39、40脚之间有无短路或开路（电阻开路或电容短路）现象，相应处理方法可参考“示值严重偏低，调节量程电位器后示值也不太高，且显示频繁闪动”相应部分。
4） ±5V电源纹波大，往往还伴随着电压不足，数值不稳。若电源滤波电容失效，应予以更换；若整流二极管中某一二极管被击穿，则应予以更换。
5）电路板之间存在漏电现象或线路之间有干扰现象。其主要原因是线路受潮或线路有导体杂质的存在，或者是维修后没有做好绝缘处理，应重新清洗电路板并做好绝缘处理。
6）若输入或基准线路及电源线路中有虚焊或某电子元器件功率降低，待检查出故障元器件后，予以更换并重新焊接好各个焊点。

数码管示值漂移大：
产生这样故障的原因可能是：
1）7107电路不佳，应予以更换。
2）7107发烫，可能是由于LED数码管电流太大，可将限流电阻换大再进行测试。
3）基准电压发生漂移大多是由于可调电阻失效或上（下）拉电阻功率降低或更换的电阻功率过低引起的。若发生这种情况，则应更换相应的电阻。