控制LED亮度的方法

　　把红色和绿色的LED放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏；把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。制作室内LED屏的象素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体，室外LED屏的象素尺寸多为12-26毫米，每个象素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称象素筒，双色象素筒一般由3红2绿组成，三色象素筒用2红1绿1兰组成。
　　
　　无论用LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，而16级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256级灰度的。

控制LED亮度的方法：
　　利用人眼的视觉惰性控制LED亮度，用脉宽调制方法来实现灰度控制，也就是周期性改变光脉冲宽度（即占空比），只要这个重复点亮的周期足够短（即刷新频率足够高），人眼是感觉不到发光象素在抖动。由于脉宽调制更适合于数字控制，所以在普遍采用微机来提供LED显示内容的今天，几乎所有的LED屏都是采用脉宽调制来控制灰度等级的。　　　

　　改变流过LED的电流控制LED亮度，一般LED管允许连续工作电流在20毫安左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED亮度基本上与流过的电流成比例；

　　LED的控制系统通常由主控箱、扫描板和显控装置三大部分组成。主控箱从计算机的显示卡中获取一屏象素的各色亮度数据，然后重新分配给若干块扫描板，每块扫描板负责控制LED屏上的若干行（列），而每一行（列）上LED的显控信号则用串行的方式传送。目前有两种串行传送显示控制信号的方式：一种是扫描板上集中控制各象素点灰度，扫描板将来自控制箱的各行象素的亮度值进行分解（即脉宽调制），然后将各行LED的开通信号以脉冲形式（点亮为1，不亮为0）按行用串行方式传输到相应的LED上，控制其是否点亮。这种方式使用器件较少，但串行传输的数据量较大，因为在一个重复点亮的周期内，每个象素在16级灰度下需要16个脉冲，在256级灰度下需要256个脉冲，由于器件工作频率限制，一般只能使LED屏做到16级灰度。　　　　另一种方法是扫描板串行传输的内容不是每个LED的开关信号而是一个8位二进制的亮度值。每个LED都有一个自己的脉宽调制器来控制点亮时间。这样，在一个重复点亮的周期内，每个象素点在16级灰度下只需要4个脉冲，256级灰度下只需8个脉冲，大大降低了串行传输频率。用这种分散控制LED灰度的方法可以很方便地实现256级灰度控制。
       利用可控硅通过过零关断来控制LED的“亮”与“灭”状态，并且通过ＣＰＵ发出触发脉冲来驱动ＬＥＤ的开启，其中，所述可控硅使ＬＥＤ在脉冲电源或交流电源的一个周期内的部分时间处于“亮”状态而在其余时间处于“灭”状态；所述ＣＰＵ适时发出的触发脉冲用于控制ＬＥＤ处于亮状态的开启时间。本发明的有益效果是：具有电路结构简单、成本低，调光效果好，能够实现梦幻般效果的优点。
模拟调光控制法

    　包括计分板和道路标志在内，简单的文字数字显示器只有全亮／熄灭或是开启／关闭两种亮度，全彩视频则须在全亮和熄灭之间显示许多不同亮度。LED亮度控制方法可分为模拟调光和PWM调光两种。模拟调光通过改变LED电流来调整亮度，例如20mA正向电流如能让LED产生最大亮度，那么当正向电流降为5mA时，即可将亮度调整为25%。简单的模拟调光机制已能满足低阶显示器要求，然而其缺点在于LED会随着正向电流改变而产生色偏现象。图1显示一颗“真正”绿光LED颜色随着正向电流而改变的情况。这颗LED的最大亮度规格电流为20mA，当其亮度通过模拟调光减少为25%时，其色谱也会从525nm偏移到531nm，这种色偏移程度显然不可能被要求真实色彩的高画质显示器接受。

PWM调光控制法

    　PWM调光通过开启和关闭LED来改变正向电流导通时间以达到亮度调整效果，这种技术既能降低亮度，又能精确再现真实色彩。由于LED都是以最大电流导通，因此不会出现模拟调光技术的色偏移问题。开关动作虽可能造成灯光闪烁，但只要频率超过100Hz就可让人眼无法察觉。我们的眼睛可平均LED的导通和截止时间，以造成LED变暗的感觉，其亮度则与LED导通负载周期成正比，例如让LED以25%的最大电流导通时间就能产生25%的亮度。脉冲导通电流可在不影响色纯度的前提下提供精确亮度控制，图2给出了模拟和PWM调光技术将20mA LED亮度调整为25%的比较。

   　 PWM调光让每颗LED都能产生许多亮度，它们通常被称为灰阶。LED在任何时间所能提供的灰阶总数则为其亮度分辨率；高画质显示器需要数十万种亮度阶数才能精确地再现全动态视频所需的全色谱。TI等半导体制造商现能提供12位脉冲宽度调制的LED驱动器来满足这项要求，其12位分辨率可为每颗LED提供212=4,096种灰阶。彩色显示器的每个像素由红光、绿光和蓝光LED组成，只要调整它们的脉冲电流并将其色彩混合，每个RGB像素就能产生最多687亿种的颜色。