永不黑屏---阿尔泰LED显示屏双备份设计方案

　　---人民日报社演播厅

　　随着小间距LED显示屏使用逐渐成熟，凭借着其显示效果的独特优势，其应用场所由普通的会议室，监控室，展览展示发展到国家级的会议中心，监控中心，中央电视台，大型赛事上，例如去年的G20会议，今年的朱日和阅兵，天津全运会，LED小间距显示屏的身影无处不在。 但是说其新产品也好，高密设备也好，显示效果的优异伴随的是稳定性的风险，一旦主会场出现黑屏在国内将会造成政治事件或重大国际影响，如天津全运会的5环变4环，所以在选择小间距作为会场主屏时，其稳定性考核是重中之中，最为首要的一条，便是不能黑屏。

　　永不黑屏之黑屏分析

　　正因有此需求，我们深入分析黑屏原因，才能从根本上解决黑屏，真正做到永不黑屏，显示屏为电子器件，内部控制卡芯片为FPGA，不存在操作系统，所以可以将造成黑屏的原因归类为2大部分，一个是器件故障，一个是线缆故障

　　1：设备故障

　　设备故障主要在接收卡，开关电源2个器件

　　A：接收卡

　　接收卡上器件繁多，一张普通的接收卡集合了，2个千兆网通讯接口，120P灯板驱动接口，还有SDRAM,FLASH等，焊点超过1万点，因LED为感性负载，导致其工作环境比较复杂，有的为了追求超薄牺牲内部散热空间，使用mini小卡等，所以其电子器件触点多，电磁环境复杂，内部高热环境，导致其工作稳定降低，一次偶发的电容故障，可能会引起屏幕显示不正常。

　　RA-70 接收卡正反面图片

　　B：开关电源故障

　　LED显示屏为感性负载，且输出负载随画面变动，对内部器件冲击较大，加上开关电源内部电容多，同时有的厂家为了降低使用成本，使用带有自动风扇散热的开关电源，因无论是电容，还是风扇其均存在一个较短的使用寿命，所以其成为开关电源故障最为高发的一个原因，而且整个器件设备中电源故障造成的黑屏故障为第一位。

　　2：线缆故障

　　线缆故障主要是分为外部连接线缆，例如给屏体提供电源和信号的电缆，和内部线缆故障，例如内部DC电源线，内部灰排线等。

　　A：外部线缆

　　外部线缆中，信号线缆故障率最高，影响最大，显示屏常规使用信号线缆为cat5e线缆，其由于物料施工等因素难以保证其信号通讯稳定性，而且特别是2端水晶头对接，抗震动性比较差。

　　B：内部线缆

　　内部线缆主要是灰排线，如下图，灰排线多为冷压制作，多次插拔后触点极易接触不良，严重的甚至灰排线断裂，所以内部线缆故障是所有线缆连接故障中最高的，

　　永不黑屏之应对策略

　　上面分析了黑屏产生的几个原因，我们将对症下药，从设计端就将上述问题进行屏蔽掉，做到给客户，用户的承诺，永不黑屏。

　　永不黑屏利器之一无接收卡

　　相比传统接收卡设计方案，我司设计采用无接收卡方案，将产品高度集成，

　　如上图所示，采用集成度更高的专用芯片设计于转接板上，该芯片内部集成了我们常规接收卡中的千兆网通讯，FPGA，SRAM，FLASH，MCU等，由原先7颗IC现在变为1颗IC，高度集成，减少80%的焊点连接，从前端就将电子件的故障降低。提高系统稳定性。

　　永不黑屏利器之一无排线，接插件硬连接

　　相比于刚才的排线连接，此内部无任何连接线缆，所有传输均通过PCB和接插件进行，从设计端避免了线缆的多次插拔疲劳和常规冷压造成的触点不良。

　　永不黑屏利器之-双电源

　　前述讲过，在器件故障中，开关电源故障是第一位，所以对于高级备份场所一般双电源备份，同时我司设计的开关电源具有自动均流功能，即2个电源同时半额输出，这样降低电源的工作负担，延长电源使用寿命，也避免电源冷切换时造成的电网冲击，带来的显示都抖动或三次谐波引起设备重启，同时在软件端实时监控电源状态，在检修期时可以快速更换，以排除故障。

　　永不黑屏之环路设计

　　按照现场对信号稳定性需求的级别和成本预算我司产品可以完成4个级别的备份，介绍最为重要的2个级别的备份，一个是双接口，双回路，一个是双接口四回路，双接口双回路一般用于电视台需求，而双接口四回路用于现场直播，国家级现场会议等。

　　永不黑屏环路设计之双接口双回路

　　如上图，双信号组成2个独立的信号环路，这样可以保证在一套环路出现故障时，另外一个环路可以立即切换过来，切换实际<0.1ms.对于部分电视台需求电源接口热备场所，可以增加电源接插件，实现双路电源，双路信号上屏，在拼接器端通过备份板卡输出2路独立的复制信号到2张发送盒。

　　永不黑屏环路设计之双接口四回路

　　如上图信号接线图所示，此备份级别为最高级，即信号的4个输入口，只要有一个正常即可正常工作，在广州亚运会会场主屏则是采用此种备份模式，当然此备份带来的前端设备成本增加，比常规配置增加4倍以上。

　　永不黑屏之结束语

　　没有最好，只有更好，科技道路永无止境，阿尔泰人秉承着专业，专研，执着的特性，不断在LED显示屏产品上耕耘，通过与客户的深入接触沟通，不断研发出贴合市场需求的小间距产品，以其在技术上沉淀的优势，逐渐的将LED显示屏幕推广到更广泛的应用市场，以技术实力消除客户的忧虑，给客户创造最大价值。