CN101808443A - Led显示屏供电方法及系统 - Google Patents

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王小龙
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Abstract

本发明涉及一种LED显示屏供电方法，采用多个电源转换模块将外部电源电压分别转换为LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，并将转换得到的各驱动电压分别输入对应的发光二极管和控制电路板。本发明还提供一种LED显示屏供电系统。本发明通过分负载供电方式为驱动电压不同的LED显示屏各用电模块进行供电，能够显著降低能耗，节约能源，降低使用成本和设备成本。

Description

LED显示屏供电方法及系统
技术领域
本发明涉及LED显示装置领域，尤其是涉及一种LED显示屏供电方法及系统。
背景技术
LED(light-emitting diode，发光二极管)显示装置包括LED显示屏以及其供电系统。一般地，LED显示屏是由数十、数百甚至更多尺寸较小的LED基本显示单元模块拼装而成的，用于显示文字、图形和视频的彩色大屏幕。每个LED基本显示单元模块的基本像素由红、绿、蓝三种分立或组合的发光二极管组成的点阵构成。LED显示屏正常工作时，需要采用多个单路5V电压输出的交流/直流(AC/DC)电源转换模块为其供电。采用5V电压为LED显示屏供电，是为了满足LED显示屏驱动芯片和逻辑控制电路对驱动电压的要求。然而，实际上，发光二极管的驱动电压是在2V-3.2V之间，因此，采用单一5V电压输出电源为其供电时，不得不在电源与发光二极管之间串联电阻，以满足驱动发光二极管必须降低电压或限制电流的要求，这样就导致至少1/3的能量消耗在这些串联电阻上。总得来说，这种由单一5V电压输出电源转换模块为LED显示屏发光二极管供电的方法导致每平方米LED显示屏耗电量达一百瓦到数百瓦，不但浪费能源，增加了使用成本，还不得不选用输出功率较大的电源转换模块，增加了设备成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种能够显著降低能耗、节省能源、降低使用成本和设备成本的LED显示屏供电方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种LED显示屏供电方法，采用多个电源转换模块将外部电源电压分别转换为LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，并将转换得到的各驱动电压分别输入对应的发光二极管和控制电路板。
所述电源转换模块为交流/直流电源转换模块或直流/直流电源转换模块。
所述电源转换模块为多路输出电源转换模块或者单路输出电源转换模块。
本发明还提供一种LED显示屏供电系统，该供电系统包括多个电源转换模块，各电源转换模块的输入端接入外部电源，输出端接至LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板上，所述电源转换模块将外部电源电压分别转换为不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，输入对应的发光二极管和控制电路板。
所述电源转换模块为交流/直流电源转换模块或直流/直流电源转换模块。
所述电源转换模块为多路输出电源转换模块或者单路输出电源转换模块。
所述不同颜色的发光二极管包括红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管，所述电源转换模块分别输出2V、3.2V、5V驱动电压。
本发明还提供一种LED显示装置，该LED显示装置包括LED显示屏和用于为该LED显示屏供电的供电系统，其中，所述供电系统包括多个电源转换模块，各电源转换模块的输入端接入外部电源，输出端接至LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板上，所述电源转换模块将外部电源电压分别转换为不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，输入对应的发光二极管和控制电路板。
所述电源转换模块为交流/直流电源转换模块或直流/直流电源转换模块。
所述电源转换模块为多路输出电源转换模块或者单路输出电源转换模块；所述不同颜色的发光二极管包括红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管，所述电源转换模块分别输出2V、3.2V、5V驱动电压。
本发明通过分负载供电方式，针对LED显示屏各用电模块例如不同颜色LED管和控制电路板不同的驱动电压，对外部电源进行不同的电压值转换，以分别为驱动电压不同的LED显示屏各用电模块进行供电，能够取消或大大减小与LED管串联的降压和限流电阻，避免了现有LED显示屏统一采用单路5V电压输出电源转换模块为LED显示屏的LED管(驱动电压通常在2V-3.2V之间)供电必须在电源和LED管之间串联电阻所导致产生的能耗，从而能够显著降低能耗，节约能源，降低了使用成本；而且可以最大限度地减小电源转换模块的输出功率，因此可以采用输出功率较小的电源转换模块，降低了设备成本。采用本发明LED显示屏供电方法和系统为LED显示屏供电，与现有单路5V电压输出电源转换模块供电方式相比，能耗减少了22.8-33.6％。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的LED显示屏供电系统第一实施例的结构示意图。
图2是本发明的LED显示屏供电系统第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明采用分负载供电方式对LED显示屏进行供电。具体而言，本发明根据不同颜色(红、绿、蓝等)LED管和显示屏的控制电路板对驱动电源的不同要求，采用多个电源转换模块将外部电源电压分别转换为不同颜色LED管和控制电路板所需的驱动电压(2V、3.2V、5V等)，并将转换得到的各驱动电压分别输入对应的发光二极管和控制电路板，用于分别驱动该不同颜色LED管和控制电路板，从而取消或大大减小与LED管串联的降压和限流电阻，最大限度地降低损耗、节约能源。
不同颜色LED管和控制电路板对驱动电压有不同的要求，例如红色LED管需要约2V的驱动电压，绿色LED管和蓝色LED管需要约3.2V的驱动电压，控制电路板则需要约5V的驱动电压。当然，根据供应商的不同，所需的这些驱动电压也会略有变化，通常，红色LED管需要1.7-2.3V驱动电压，绿色LED管和蓝色LED管需要约2.8-3.8V驱动电压。据此，本发明的LED显示屏供电方法将外部电源电压进行电压转换，转换成为不同大小的驱动电压，例如2V、3.2V、5V的驱动电压，分别提供给红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、以及控制电路板等。进行外部电源电压变换时，若该外部电源为交流电源，则本发明方法需采用交流/直流(AC/DC)电源转换模块进行交流-直流电压转换；若外部电源为直流电源，则本发明方法需采用直流/直流(DC/DC)电源转换模块进行直流-直流电压转换。而且，本发明方法中的AC/DC电源转换模块和DC/DC电源转换模块除了可为单路输出的电源转换模块之外，还可为多路输出的电源转换模块，例如输出电压分别为2V、3.2V、5V的三路输出电源转换模块。
按照上述LED显示屏供电方法，本发明还提供一种LED显示屏供电系统，用于为LED显示屏供电。该LED显示屏供电系统包括多个电源转换模块，各电源转换模块的输入端接入外部电源，输出端接至LED显示屏的不同颜色LED管和控制电路板上，用于将外部电源电压分别转换为不同颜色LED管和控制电路板所需的驱动电压，来分别驱动该不同颜色LED管和控制电路板，例如转换成为2V、3.2V、5V的驱动电压，分别提供给红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、以及控制电路板等。针对不同的外部电源，如外部交流电源或外部直流电源，电源转换模块可为交流/直流(AC/DC)电源转换模块和直流/直流(DC/DC)电源转换模块。
在本发明LED显示屏供电系统的第一实施例中，多个电源转换模块分别为多路输出电源转换模块10，如图1所示的三路输出电源转换模块，其输入端接入外部电源Vin，将该外部电源电压进行电压转换后分别得到2V、3.2V、5V电压，通过其三个输出端Vout1、Vout2、Vout3分别输出至LED显示屏20的红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、以及控制电路板，作为其驱动电压。针对不同的外部电源，如外部交流电源或外部直流电源，该多路输出电源转换模块10可为多路输出AC/DC电源转换模块或多路输出DC/DC电源转换模块。
在本发明LED显示屏供电系统的第二实施例中，多个电源转换模块分别为单路输出电源转换模块11，如图2所示，其输入端接入外部电源Vin，将该外部电源电压进行电压转换后得到2V或3.2V或5V电压，通过其输出端Vout1或Vout2或Vout3分别输出至驱动电压与之对应的LED显示屏20的红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、或者控制电路板，作为其驱动电压。针对不同的外部电源，如外部交流电源或外部直流电源，该单路输出电源转换模块11可为单路输出AC/DC电源转换模块或单路输出DC/DC电源转换模块。
本发明中所采用的电源转换模块均为本领域普通技术人员所易知的，例如，若电源转换模块为AC/DC电源转换模块，则每个AC/DC电源转换模块除了进行交流-直流整流、电压变换之外，仍需具有功率因数校正(Power FactorCorrection，简称PFC)、抗电磁干扰(Electro Magnetic Interference，简称EMI)的滤波、抑制启动浪涌电流等功能，故在此不再赘述。
综上所述，本发明通过分负载供电方式，针对LED显示屏各用电模块例如不同颜色LED管和控制电路板不同的驱动电压，对外部电源进行不同的电压值转换，以分别为驱动电压不同的LED显示屏各用电模块进行供电。例如外部电源电压分别转换为2V、3.2V、5V的驱动电压，分别提供给红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、以及控制电路板等。这样，本发明LED显示屏供电方法和系统能够取消或大大减小与LED管串联的降压和限流电阻，避免了现有LED显示屏统一采用单路5V电压输出电源转换模块为LED显示屏的LED管(驱动电压通常在2V-3.2V之间)供电必须在电源和LED管之间串联电阻所导致产生的能耗，从而能够显著降低能耗，节约能源，降低了使用成本；而且可以最大限度地减小电源转换模块的输出功率，因此可以采用输出功率较小的电源转换模块，降低了设备成本。
本发明的上述LED显示屏供电系统可应用在一LED显示装置中，该LED显示装置包括LED显示屏20及其供电系统，其中供电系统用于为LED显示屏20供电，包括多个电源转换模块，各电源转换模块的输入端接入外部电源，输出端接至LED显示屏20的不同颜色LED管和控制电路板上，用于将外部电源电压分别转换为不同颜色LED管和控制电路板所需的驱动电压，来分别驱动该不同颜色LED管和控制电路板，例如转换成为2V、3.2V、5V的驱动电压，分别提供给红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、以及控制电路板等。针对不同的外部电源，如外部交流电源或外部直流电源，电源转换模块可为交流/直流(AC/DC)电源转换模块和直流/直流(DC/DC)电源转换模块。各电源转换模块可以为如图1所示的多路输出电源转换模块10，将该外部电源电压进行电压转换后分别得到2V、3.2V、5V电压，通过其三个输出端分别输出至LED显示屏20的红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、以及控制电路板，作为其驱动电压；也可以为如图2所示的单路输出电源转换模块11，将该外部电源电压进行电压转换后得到2V或3.2V或5V电压，通过其输出端分别输出至驱动电压与之对应的LED显示屏20的红色LED管、绿色LED管和蓝色LED管、或者控制电路板，作为其驱动电压。
采用本发明LED显示屏供电方法和系统为LED显示屏供电，与现有单路5V电压输出电源转换模块供电方式相比，能耗减少了22.8-33.6％。
以上通过实施例对本发明进行了说明，所提供的实施例仅作为示例，并非因此限制本发明的实施范围。本技术领域的普通技术人员明白，根据以上描述可以对本发明做各种改变和修改。因此，可以理解，除上述特定实施例外，本发明可以其他方式实施，而不限于上述说明书中所描述。

Claims (10)

1.一种LED显示屏供电方法，其特征在于，采用多个电源转换模块将外部电源电压分别转换为LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，并将转换得到的各驱动电压分别输入对应的发光二极管和控制电路板。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏供电方法，其特征在于，所述电源转换模块为交流/直流电源转换模块或直流/直流电源转换模块。
3.根据权利要求1或2所述的LED显示屏供电方法，其特征在于，所述电源转换模块为多路输出电源转换模块或者单路输出电源转换模块。
4.一种LED显示屏供电系统，其特征在于，包括多个电源转换模块，各电源转换模块的输入端接入外部电源，输出端接至LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板上，所述电源转换模块将外部电源电压分别转换为不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，输入对应的发光二极管和控制电路板。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏供电系统，其特征在于，所述电源转换模块为交流/直流电源转换模块或直流/直流电源转换模块。
6.根据权利要求4或5所述的LED显示屏供电系统，其特征在于，所述电源转换模块为多路输出电源转换模块或者单路输出电源转换模块。
7.根据权利要求6所述的LED显示屏供电系统，其特征在于，所述不同颜色的发光二极管包括红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管，所述电源转换模块分别输出2V、3.2V、5V驱动电压。
8.一种LED显示装置，包括LED显示屏和用于为该LED显示屏供电的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括多个电源转换模块，各电源转换模块的输入端接入外部电源，输出端接至LED显示屏不同颜色的发光二极管和控制电路板上，所述电源转换模块将外部电源电压分别转换为不同颜色的发光二极管和控制电路板所需的驱动电压，输入对应的发光二极管和控制电路板。
9.根据权利要求8所述的LED显示装置，其特征在于，所述电源转换模块为交流/直流电源转换模块或直流/直流电源转换模块。
10.根据权利要求8或9所述的LED显示装置，其特征在于，所述电源转换模块为多路输出电源转换模块或者单路输出电源转换模块；所述不同颜色的发光二极管包括红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管，所述电源转换模块分别输出2V、3.2V、5V驱动电压。
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