CN102194393A - Led显示驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED显示驱动电路，包括具有n个驱动口的驱动芯片和LED阵列，在所有的n个驱动口中，任意两个驱动口之间均连接一颗LED，所有的LED以行上数量从1开始依次递增1、列上数量从n-1开始依次递减1的等差数列形式排列形成塔形的LED阵列，所述LED连接的方式为行共阳极或行共阴极，其中n为正整数。相对于传统的仅能驱动n²÷4颗LED的驱动电路，上述LED显示驱动电路最多可以驱动(n²-n)÷2颗LED，大大增加了能够驱动的LED的数量，从而有效地利用了LED的驱动端口。

Description

LED显示驱动电路

【技术领域】

本发明涉及LED显示，尤其是涉及一种LED显示驱动电路。

【背景技术】

图1是一种LED数字显示管的一种共阳极的连接方式。8个LED分别被控制点亮或熄灭，可以形成数字“0”至“9”以及小数点。

图2是LED驱动芯片与显示管连接的示意图。可以看到，每个8段的数字显示管都需要一个共阳极的驱动端口。因此当接多个LED显示器时，往往需要更多的驱动芯片来驱动，这样就意味着硬件成本的增加，印刷电路板面积也会跟着增加，焊盘、走线也相应增加，从而给小体积的嵌入式应用设计增加了难度，也增加了印刷电路板的故障点和维修难度。此外由于增加了元件，应用系统的功耗必然增加，从而发热也会增大，所以不利于小嵌入式系统的设计与应用。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种可有效利用LED驱动端口的LED显示驱动电路。

一种LED显示驱动电路，包括具有n个驱动口的驱动芯片和LED阵列，在所有的n个驱动口中，任意两个驱动口之间均连接一颗LED，所有的LED以行上数量从1开始依次递增1、列上数量从n-1开始依次递减1的等差数列形式排列形成塔形的LED阵列，所述LED连接的方式为行共阳极或行共阴极，其中n为正整数。

优选地，1＜n＜4096。

优选地，所述段驱动口和位驱动口均为三态输出驱动。

优选地，所述三态输出驱动是具有三态输出的微控制器的输入输出接口或是具有三态输出特性的功率驱动电路。

优选地，所有的三态输出驱动以动态扫描方式工作。

优选地，所述LED是可见光器件。

由于在每两个驱动口之间都连接有一颗LED，因此相对于传统的仅能驱动n²÷4颗LED的驱动电路，上述LED显示驱动电路最多可以驱动(n²-n)÷2颗LED，大大增加了能够驱动的LED的数量，从而有效地利用了LED的驱动端口。

【附图说明】

图1为一种LED数字显示管的一种共阳极的连接方式；

图2为LED驱动芯片与显示管连接的示意图；

图3为一实施例的LED显示驱动电路原理图；

图4为三态驱动器模型；

图5为三态驱动器驱动LED原理图。

【具体实施方式】

如图3所示，为一实施例的LED显示驱动电路原理图。该LED显示驱动电路包括驱动芯片100和呈塔式排列的LED阵列200。驱动芯片100具有n个位驱动口OUT1～OUTn，本实施例中，n＝16。

本实施例中，在所有的16个驱动口(OUT1～OUT16)中，任意两个驱动口之间均连接一颗LED。所有的LED以行上数量递增1、列上数量递减1的等差数列形式排列形成塔形的LED阵列。如图3所示，该塔形的LED阵列具有15行15列，从上至下，每行的LED数量从1依次递增1，即从第1行至第15行，LED数量分别为1、2、...、15；从左至右，每列LED数量从15依次递减1，即从第1列至第15列，LED数量分别为15、14、...、1。

上述LED连接的方式为行共阳极或行共阴极。行共阳极是指，在同一行上的所有LED共阳极。行共阴极是指，在同一行上的所有LED共阴极。如图3所示的LED显示驱动电路，是行共阳极的连接方式。

本实施例是n＝16的LED显示驱动电路，其他实施例中，n可取1至4096之间的任意正整数得到不同的LED显示驱动电路。根据计算，具有n个驱动口的驱动芯片共可以连接(n²-n)÷2颗LED。相对于传统的8段数字显示芯片连接驱动芯片的方式，能够极有效地利用驱动端口，驱动更多LED。上述的LED一般应用于可见光领域，因此优选采用可见光器件。当然在其他实施例中，也可采用非可见光器件。

进一步地，本实施例的LED显示驱动电路的驱动口采用三态输出驱动。该三态输出驱动为具有三态输入输出的微控制器(如AVR单片机)的输入输出接口，或是具有三态输入输出特性的普通功率驱动电路。

图4所示，为三态驱动器模型。三态驱动器内部有一个自动切换开关，当开关到切换到NC触点时，OUT输出高阻态；当开关切换到VDD时，OUT输出1(高电平)；当开关切换到GND时，OUT输出0(低电平)。

图5所示，为三态驱动器驱动LED原理。如果想让LED发光，只需让Q1驱动器内部开关切到VDD，Q2驱动器内部开关切到GND，此时，Q1输出1(高电平)，Q2输出0(低电平)，加在LED的电压正向，LED正向导通，最终可以发光。

当需要点亮某一个LED灯时，就让其获得正向工作电流Imin，即LED阳极加高电平电压，阴极加低电平电压，电流Imin从LED的阳极流向阴极。若希望某个或多个LED熄灭，让对应LED所接的驱动端口加反向电压或对应的驱动端口输出高阻态(即相当于开路)。这样可以随心所意的控制每一颗LED。

LED驱动芯片的驱动器不是静态工作的，而是采用动态扫描方式进行工作，所有的LED灯都是轮流点亮或熄灭。

上述的LED显示驱动电路减少了应用系统的LED驱动IC数量，以更少的LED驱动端来驱动更多的LED显示器件。给设计人员带来能在更小的PCB上设计出更多功能的应用系统来，减少了焊盘、走线的数量，不但减少故障点并提高可靠性，更有利于开发更小的嵌入式系统。

由于减少了LED驱动器，从而节约了LED驱动电路的硬件开销。同时由于简化了LED驱动电路系统，总功耗相应地有所减少，从而减少系统发热量，对嵌入式的应用更有利。

由于减少了LED驱动端口，相应减少了PCB布线和焊盘，传统驱动方法最多只能分时驱动n²÷4个LED，而用上述的LED显示驱动电路则最多可以分时驱动(n²-n)÷2颗LED，比传统的驱动端口驱动LED个数大大增加，因此减少了PCB布线和焊盘，减少了LED驱动硬件元件，从而大大减少材料用量，降低了生产成本。

由于减少了驱动引线和LED驱动端口个数，使得整个小型嵌入式系统在设计时有更多的PCB板空间来实现其他更多功能或给设计更加容易布局走线，提高产品性能，减轻维修和维护难度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种LED显示驱动电路，包括具有n个驱动口的驱动芯片和LED阵列，其特征在于，在所有的n个驱动口中，任意两个驱动口之间均连接一颗LED，所有的LED以行上数量从1开始依次递增1、列上数量从n-1开始依次递减1的等差数列形式排列形成塔形的LED阵列，所述LED连接的方式为行共阳极或行共阴极，其中n为正整数。

2.如权利要求1所述的LED显示驱动电路，其特征在于，1＜n＜4096。

3.如权利要求1所述的LED显示驱动电路，其特征在于，所述驱动口均为三态输出驱动。

4.如权利要求3所述的LED显示驱动电路，其特征在于，所述三态输出驱动是具有三态输出的微控制器的输入输出接口或是具有三态输出特性的功率驱动电路。

5.如权利要求3所述的LED显示驱动电路，其特征在于，所有的三态输出驱动以动态扫描方式工作。

6.如权利要求1所述的LED显示驱动电路，其特征在于，所述LED是可见光器件。

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