CN103150994A - 一种发光二极管显示控制电路以及显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种发光二极管显示控制电路以及显示屏，用于减少功耗，降低热量。本发明实施例包括：恒流电路、行扫描控制电路、发光二极管组，发光二极管组连接于行扫描控制电路和恒流电路之间，其中，发光二极管显示控制电路还包括与恒流电路相连接的电压调节电路；行扫描控制电路用于控制发光二极管组中发光二极管的导通或关闭；恒流电路用于控制发光二极管组中发光二极管的工作电流恒定；电压调节电路用于调节恒流电路两端的电压，以使得电压满足预置电压范围。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管(LED，Light Emitting Diode)显示控制技术领域，尤其是涉及一种发光二极管显示控制电路以及LED显示屏。
背景技术
LED电子显示屏是80年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它是由发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成的。由于其具有可靠性高，使用寿命长，环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十几年中迅速成长为平板显示的主流产品，已在各行各业得到大面积普及和应用。在当前业界LED点阵显示中，LED像素大部分采用三合一共阳电路的LED像素灯，即一个像素由红绿蓝R/G/B(Red/Green/Blue)三个LED灯组成，且三个LED灯的阳极接到一起。在每个像素中，控制R、G、B三个LED灯的不同灰度，以空间叠加的原理，实现全彩色显示。
目前，点阵LED恒流驱动电路中，R/G/B三个发光二极管通常为共阳设计，且采用了共同的电源电路，因此各个发光二极管的阳极电压一样，但是由于R/G/B三个发光二极管的管压降各不相同，因而各个发光二极管支路会串联分压电阻，保证发光二极管工作在合适的电压。可是分压电阻的存在必然导致了不必要功耗的浪费，如果在大型LED点阵显示系统中，由于采用了上万、甚至更多的上述像素单元组成，因而整个系统的功耗浪费就更加严重。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光二极管显示控制电路以及LED显示屏，用于减少功耗，降低热量。
有鉴于此，本发明实施一方面提供一种发光二极管显示控制电路，包括恒流电路、行扫描控制电路、发光二极管组，所述发光二极管组连接于所述行扫描控制电路和所述恒流电路之间，其中，所述发光二极管显示控制电路还包括与所述恒流电路相连接的电压调节电路；
所述行扫描控制电路用于控制所述发光二极管组中发光二极管的导通或关闭；
所述恒流电路用于控制所述发光二极管组中发光二极管的工作电流恒定；
所述电压调节电路用于调节所述恒流电路两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
可选地，所述行扫描控制电路包括第一场效应晶体管，所述发光二极管组中包括R、G、B三个发光二极管，所述R、G、B发光二极管的阳极相连在一起，并与所述第一场效应晶体管连接；
所述行扫描控制电路具体用于利用所述第一场效应晶体管控制所述R、G、B发光二极管的导通或关闭。
可选地，所述恒流电路包括第一恒流源、第二恒流源和第三恒流源，所述R发光二极管的阴极与所述第一恒流源相连接，所述G发光二极管的阴极与所述第二恒流源相连接，所述B发光二极管的阴极与所述第三恒流源相连接；
所述恒流电路具体用于通过脉冲宽度调制PWM控制，并利用所述第一恒流源、第二恒流源和第三恒流源，分别控制所述R、G、B发光二极管的实时工作亮度。
可选地，所述电压调节电路分别与各恒流支路相连，所述电压调节电路具体用于通过开关控制的直流电压到直流电压的变换电路，利用输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
可选地，所述电压调节电路分别与各恒流支路相连，所述电压调节电路具体用于通过PWM控制电路和电容积分电路，利用所述电容积分电路的输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
可选地，所述电压调节电路分别与各恒流支路相连，所述电压调节电路具体用于通过PWM控制电路、电容积分电路和反馈电路，所述反馈电路将所述电容积分电路的输出电压反馈至所述PWM控制电路，若检测所述输出电压满足预置电压范围，则利用所述输出电压调节恒流源两端的电压。
本发明实施例第二方面提供一种发光二极管显示屏，其中，包括若干个如上所述的发光二极管显示控制电路，若干个所述发光二极管显示控制电路按行列矩阵形式进行连接。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种发光二极管显示控制电路以及LED显示屏，通过调节恒流电路中恒流源两端的电压，使其满足预置电压范围，目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，相对于现有采用电阻做分压的点阵LED恒流驱动电路，不仅可降低恒流源的两端电压值，同时也消除分压电阻带来的功率损耗，从而可以减少功耗，降低热量，减少不必要的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种发光二极管显示控制电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的发光二极管显示控制电路另一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的发光二极管显示控制电路另一结构示意图；
图4为本发明实施例提供的发光二极管显示控制电路另一结构示意图；
图5为本发明实施例提供的发光二极管显示控制电路另一结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种发光二极管显示屏的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种发光二极管显示控制电路以及LED显示屏，用于减少功耗，降低热量。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下分别进行详细说明。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种发光二极管LED显示控制电路结构示意图，所述发光二极管显示控制电路，包括恒流电路103、行扫描控制电路101、发光二极管组102，所述发光二极管组102连接于所述行扫描控制电路101和所述恒流电路103之间，其中，所述发光二极管显示控制电路还包括与所述恒流电路103相连接的电压调节电路104；
所述行扫描控制电路101用于控制所述发光二极管组102中发光二极管的导通或关闭；
所述恒流电路103用于控制所述发光二极管组102中发光二极管的工作电流恒定；
所述电压调节电路104用于调节所述恒流电路103两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
可以理解的是，由上述可知，本发明实施例提供的发光二极管显示控制电路，所述电压调节电路104的输出端与所述恒流电路103中的各恒流支路相连，本发明实施方式中，所述电压调节电路104的输出电压可以作为一个参考电压点Vref，相对于现有采用电阻做分压的点阵LED恒流驱动电路，不仅可降低所述恒流电路103中恒流源的两端电压值，同时也消除了分压电阻引进的功耗，从而可以减少功耗，降低热量，减少不必要的浪费。
为方便理解和描述本发明技术方案，以下以具体应用场景对该发光二极管显示控制电路进行分析说明：
在某些实施方式中，可具体地，所述行扫描控制电路101包括第一场效应晶体管，所述发光二极管组102中包括R、G、B三个发光二极管，所述R、G、B发光二极管的阳极相连在一起，并与所述第一场效应晶体管连接；即该像素中的R、G、B三个发光二极管为共阳设计；
可以理解的是，所述第一场效应晶体管可以选用绝缘栅场效应管，即MOS(metal oxid semiconductor)管，如图1中所示的MOS1；其中，显示设备的驱动不是同时刷新的，是一行一行刷新的，由于时间快，所以，肉眼分辨不出来。行扫描控制(scan line)电路101就是用来控制整个屏中，刷新当前哪一行这样的功能。如，行信号为低电平时，打开所有接在该行上的像素，也就是让MOS1管打开，导通电源，为方便理解，图1中只画出挂在行上的一个像素，也就是一个MOS1管，但不构成对本发明的限定。
也就是说，所述行扫描控制电路101具体用于利用所述第一场效应晶体管控制该发光二极管组102中的R、G、B三个发光二极管的导通或关闭。
在该应用场景下，所述恒流电路103可以具体包括第一恒流源Ir、第二恒流源Ig和第三恒流源Ib，所述R发光二极管的阴极与所述第一恒流源Ir相连接，所述G发光二极管的阴极与所述第二恒流源Ig相连接，所述B发光二极管的阴极与所述第三恒流源Ib相连接；
所述恒流电路103具体用于通过脉冲宽度调制(PWM，Pulse WidthModulation)控制，并利用所述第一恒流源Ir、第二恒流源Ig和第三恒流源Ib，分别控制所述R、G、B发光二极管的实时工作亮度。也就是说，在第一恒流源Ir所处的恒流支路上，第一恒流源Ir与所述R发光二极管阴极相连接，所述第一恒流源Ir通过PWM控制所述R发光二极管的实时工作亮度；在第二恒流源Ig所处的恒流支路上，第二恒流源Ig与所述G发光二极管阴极相连接，所述第二恒流源Ig通过PWM控制所述G发光二极管的实时工作亮度；在第三恒流源Ib所处的恒流支路上，第三恒流源Ib与所述B发光二极管阴极相连接，所述第三恒流源Ib通过PWM控制所述B发光二极管的实时工作亮度。
在该应用场景下，所述电压调节电路104分别与各恒流支路相连，在某些实施方式中，所述各恒流支路与同一电压调节电路104相连，即该电压调节电路104的输出电压同时作为调节所述第一恒流源Ir两端、所述第二恒流源Ig两端和所述第三恒流源Ib两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围；另外，在某些实施方式中，所述各恒流支路也可以分别单独相连一个电压调节电路104，也就是针对不同的发光二极管，其参考电压Vref独立设置，更加准确且效果更好。
可参考图2，图2为本发明实施例提供的发光二极管LED显示控制电路另一结构示意图，该实施方式中，所述各恒流支路与同一电压调节电路104相连，即该电压调节电路104的输出电压调节各恒流源两端的电压；所述电压调节电路104具体用于通过开关控制的直流电压到直流电压的变换电路，利用输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
可以理解的是，从VDD到Vref经过的路径是：VDD-＞MOS1管-＞ledR-＞Ir-＞Vref。其中，MOS1管和ledR导通时结电压的压降是固定的，但Vref很小或直接接地时，VDD除去MOS1管和ledR之后的电压都落在恒流源Ir上，功耗很大。通过直流电压到直流电压的变换(或DC(Direct Current)-DC电路)，调节参考电压点Vref的电压，以调节恒流源两端的电压，使得所述电压满足预置电压范围。
需要说明的是，所述预置电压范围可以认为目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，以减少损耗。一般工作情况下，R发光二极管的最优电压可以为2.0至2.8伏，G发光二极管和B发光二极管的最优电压可以为3.0至3.5伏；另容易想到的是，不同品牌、型号的发光二极管在不同的应用场景下，其具体的最优电压会有所不相同(也有可能与工作电流有关)，例如：亿光1010封装芯片，其R发光二极管最优电压为2.0伏，G发光二极管和B发光二极管最优电压为3.3伏，但并不能作为对本发明的限定。
在某些实施方式中，可参考图3，图3为本发明实施例提供的发光二极管LED显示控制电路另一结构示意图，该实施方式中，所述各恒流支路与同一电压调节电路104相连，即该电压调节电路104的输出电压调节各恒流源两端的电压；所述电压调节电路104具体用于通过PWM控制电路和电容积分电路，利用所述电容积分电路的输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
可以理解的是，所述电容积分电路，可以由电容和场效应晶体管(如图3中所示MOS2管)组成，该电压调节电路104根据实际情况，设置PWM的占空比(即PWM信号的高、低电压的时间比例)，也就是设置电容积分电路充、放电的实际比例，以在电容积分电路上输出满足预置电压范围的电压，并利用该输出电压调节恒流源两端的电压。
需要说明的是，所述预置电压范围可以认为目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，以减少损耗。一般工作情况下，R发光二极管的最优电压可以为2.0至2.8伏，G发光二极管和B发光二极管的最优电压可以为3.0至3.5伏；另容易想到的是，不同品牌、型号的发光二极管在不同的应用场景下，其具体的最优电压会有所不相同(也有可能与工作电流有关)，例如：亿光1010封装芯片，其R发光二极管最优电压为2.0伏，G发光二极管和B发光二极管最优电压为3.3伏，但并不能作为对本发明的限定。
在某些实施方式中，可参考图4，图4为本发明实施例提供的发光二极管LED显示控制电路另一结构示意图，该实施方式中，所述各恒流支路与同一电压调节电路104相连，即该电压调节电路104的输出电压调节各恒流源两端的电压；所述电压调节电路104同上一实施例，也包括PWM控制电路和电容积分电路，具体用于通过PWM控制电路和电容积分电路，利用所述电容积分电路的输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
不同的是，所述电容积分电路，由电容和场效应晶体管(如图4中所示MOS2管和MOS3管)组成，该电压调节电路104根据实际情况，设置PWM的占空比(即PWM信号的高、低电压的时间比例)，MOS2管和MOS3管一开一闭，直接用较为稳定的电压VDD对电容积分电路充电、放电，以在电容积分电路上输出满足预置电压范围的电压，并利用该输出电压调节恒流源两端的电压。
需要说明的是，所述预置电压范围可以认为目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，以减少损耗。一般工作情况下，R发光二极管的最优电压可以为2.0至2.8伏，G发光二极管和B发光二极管的最优电压可以为3.0至3.5伏；另容易想到的是，不同品牌、型号的发光二极管在不同的应用场景下，其具体的最优电压会有所不相同(也有可能与工作电流有关)，例如：亿光1010封装芯片，其R发光二极管最优电压为2.0伏，G发光二极管和B发光二极管最优电压为3.3伏，但并不能作为对本发明的限定。
在某些实施方式中，可参考图5，图5为本发明实施例提供的发光二极管LED显示控制电路另一结构示意图，该实施方式中，所述各恒流支路与同一电压调节电路104相连，即该电压调节电路104的输出电压调节各恒流源两端的电压；所述电压调节电路104具体用于通过PWM控制电路、电容积分电路和反馈电路，所述反馈电路将所述电容积分电路的输出电压反馈至所述PWM控制电路，若检测所述输出电压满足预置电压范围，则利用所述输出电压调节恒流源两端的电压。
可以理解的是，反馈电路是在利用所述电容积分电路的输出电压调节恒流源两端的电压之前，先将输出电压反馈至所述PWM控制电路进行检测，检测所述输出电压是否满足预置电压范围，以更准确的对恒流源两端的电压进行调节。
需要说明的是，所述预置电压范围可以认为目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，以减少损耗。一般工作情况下，R发光二极管的最优电压可以为2.0至2.8伏，G发光二极管和B发光二极管的最优电压可以为3.0至3.5伏；另容易想到的是，不同品牌、型号的发光二极管在不同的应用场景下，其具体的最优电压会有所不相同(也有可能与工作电流有关)，例如：亿光1010封装芯片，其R发光二极管最优电压为2.0伏，G发光二极管和B发光二极管最优电压为3.3伏，但并不能作为对本发明的限定。
由上述可知，本发明实施例提供的一种发光二极管LED显示控制电路，通过调节恒流电路中恒流源两端的电压，使其满足预置电压范围，目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，相对于现有采用电阻做分压的点阵LED恒流驱动电路，不仅可降低恒流源的两端电压值，同时也消除了分压电阻引进的功耗，从而可以减少功耗，降低热量，减少不必要的浪费。
为便于更好的实施本发明实施例提供的发光二极管LED显示控制电路，本发明实施例还提供一种LED显示屏。其中名词的含义与上述LED显示控制电路中相同，具体实现细节可以参考LED显示控制电路实施例中的说明。
请参考图6，图6为本发明实施例提供的一种发光二极管LED显示屏的结构示意图，本发明实施例还提供一种发光二极管显示屏，包括若干个如上述实施例所述的发光二极管LED显示控制电路，若干个所述发光二极管LED显示控制电路按行列矩阵形式进行连接。
可选地，如图6所示，将多个LED显示控制电路按行列矩阵形式连接在一起，组成一个M×M的显示阵列，将其公共端连接在一起，参考电压点Vref(即电压调节电路104)可以采用上述实施例中的电路方式(如图2至图5)进行设计，此处不作具体限定。
由上述可知，本发明实施例提供的一种发光二极管LED显示屏，包括若干个所述LED显示控制电路，通过调节恒流电路中恒流源两端的电压，使其满足预置电压范围，目的是让恒流源工作在刚好或最优的压降，相对于现有采用电阻做分压的点阵LED恒流驱动电路，不仅可降低恒流源的两端电压值，同时也消除了分压电阻引进的功耗，从而可以减少功耗，降低热量，减少不必要的浪费。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的LED显示屏的具体结构和工作过程，可以参考前述发光二极管LED显示控制电路实施例中的对应描述，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上对本发明所提供的一种发光二极管LED显示控制电路及LED显示屏进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种发光二极管显示控制电路，包括恒流电路、行扫描控制电路、发光二极管组，所述发光二极管组连接于所述行扫描控制电路和所述恒流电路之间，其特征在于，所述发光二极管显示控制电路还包括与所述恒流电路相连接的电压调节电路；
所述行扫描控制电路用于控制所述发光二极管组中发光二极管的导通或关闭；
所述恒流电路用于控制所述发光二极管组中发光二极管的工作电流恒定；
所述电压调节电路用于调节所述恒流电路两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
2.根据权利要求1所述的显示控制电路，其特征在于，
所述行扫描控制电路包括第一场效应晶体管，所述发光二极管组中包括R、G、B三个发光二极管，所述R、G、B发光二极管的阳极相连在一起，并与所述第一场效应晶体管连接；
所述行扫描控制电路具体用于利用所述第一场效应晶体管控制所述R、G、B发光二极管的导通或关闭。
3.根据权利要求2所述的显示控制电路，其特征在于，
所述恒流电路包括第一恒流源、第二恒流源和第三恒流源，所述R发光二极管的阴极与所述第一恒流源相连接，所述G发光二极管的阴极与所述第二恒流源相连接，所述B发光二极管的阴极与所述第三恒流源相连接；
所述恒流电路具体用于通过脉冲宽度调制PWM控制，并利用所述第一恒流源、第二恒流源和第三恒流源，分别控制所述R、G、B发光二极管的实时工作亮度。
4.根据权利要求3所述的显示控制电路，其特征在于，
所述电压调节电路分别与各恒流支路相连，所述电压调节电路具体用于通过开关控制的直流电压到直流电压的变换电路，利用输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
5.根据权利要求3所述的显示控制电路，其特征在于，
所述电压调节电路分别与各恒流支路相连，所述电压调节电路具体用于通过PWM控制电路和电容积分电路，利用所述电容积分电路的输出电压调节恒流源两端的电压，以使得所述电压满足预置电压范围。
6.根据权利要求3所述的显示控制电路，其特征在于，
所述电压调节电路分别与各恒流支路相连，所述电压调节电路具体用于通过PWM控制电路、电容积分电路和反馈电路，所述反馈电路将所述电容积分电路的输出电压反馈至所述PWM控制电路，若检测所述输出电压满足预置电压范围，则利用所述输出电压调节恒流源两端的电压。
7.一种发光二极管显示屏，其特征在于，包括若干个如权利要求1至6任一项所述的发光二极管显示控制电路，若干个所述发光二极管显示控制电路按行列矩阵形式进行连接。
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