CN103903566A - 使用led寄生电容放电的led显示电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED寄生电容放电的LED显示电路,主要解决现有LED显示电路行切换时发光二极管LED出现残影的问题。该LED显示系统包括:切换逻辑单元(1),LED驱动电路(2),多个寄生电容放电电路(3),放电逻辑单元(4);控制逻辑(2)输出行控制信号COM_control至LED驱动电路(2),LED驱动电路(2)在行控制信号的控制下,逐行扫描N个LED行,在每两个LED行扫描之间,放电逻辑单元(4)输出放电控制信号DCT至每个寄生电容放电电路对LED寄生电容放电。本发明消除了LED显示电路行切换时LED出现残影的问题,提高了视觉效果,可用于制作大规模集成电路。
Description
技术领域
本发明属于电子电路技术领域,特别涉及一种LED显示电路,可用于制作大规模集成电路。
背景技术
随着LED显示的发展和广泛应用,人们对显示效果的要求越来越高,高的刷新率LED显示屏越来越普遍,并且因为LED显示屏一般采取逐行扫描的扫描方式,在换行时由于LED寄生电容的寄生电荷放电流经LED,使得被关闭的LED留有残影,影响LED的显示效果,尤其在刷新率提高时这种影响会更加明显。
图1显示了传统LED显示电路结构,它是通过切换逻辑输出行控制信号COM_control至LED驱动模块,LED驱动模块在行控制信号COM_control的控制下驱动当前所选LED行。这种传统LED显示电路由于不存在LED寄生电容放电电路,在行切换时,由于被关闭的LED寄生电容上存在寄生电荷流过LED,使得LED出现残影,影响了LED的显示效果。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提出一种使用LED寄生电容放电的LED显示电路,以有效减少残影,提高显示效果。
为实现上述目的,本发明包括:切换逻辑单元1,LED驱动电路2;该切换逻辑单元1受时钟信号CLK控制,其输出行控制信号COM_control至LED驱动电路2,LED驱动电路2输出n个行信号,每个行信号连接到一个NMOS管的栅极,每个NMOS管的源极并列连接一个发光二极管LED阳极和一个LED寄生电容一端,发光二极管LED的阴极和LED寄生电容另一端并列连接到LED驱动电路2的驱动端,该驱动端为发光二极管LED提供驱动电流,其特征在于:
还包括多个寄生电容放电电路3,放电逻辑单元4;
所述多个LED寄生电容放电电路3,其每个LED寄生电容放电电路与LED寄生电容并连连接,构成放电回路,用于对LED寄生电容的残留电荷进行放电;
所述放电逻辑单元4,受时钟信号CLK控制,其输入端与切换逻辑单元1连接,其输出端与每个寄生电容放电电路的输入控制端连接,用于产生放电控制信号DCT。
作为优选,上述切换逻辑单元1,包括一个切换逻辑计数器11和行控制计数器12;
所述切换逻辑计数器11,其受时钟信号CLK控制,当计数至1024个时钟时完成当前行的LED扫描周期,当计数至1024+16个时钟时,输出一个LED行切换信号,完成一次行切换周期,同时使行控制计数器12加1,即输出行控制信号COM_control加1,当计数至1024+32个时钟时,触发切换逻辑计数器11重新计数,其中行切换的前后16个时钟用于行扫描与行切换之间的缓冲作用。
作为优选,上述放电逻辑单元4,包括放电逻辑计数器41和放电周期计数器42;
所述放电逻辑计数器41,其受时钟信号CLK控制,与切换逻辑计数器11同时计数,计数至1024+12个时钟时,放电信号DCT产生一个上升沿,此时放电周期计数器42开始计数,待放电周期计数器42计数至8个时钟时,放电信号DCT恢复低电平,完成当前行的LED寄生电容放电。
作为优选,上述多个LED寄生电容放电电路3中的每个放电电路,包括两个PMOS管M1、M2,一个NPN管Q1,一个二极管D1,一个反相器A1,两个分压电阻R7、R8,两个限流电阻R1,R3,R5,一个电容C1;
所述反相器A1,其输入端与放电逻辑单元4输出的放电控制信号DCT连接,输出端接PMOS管M0的栅极;
所述第一PMOS管M1,其源极接电源电压VDD,其漏极通过第三限流电阻R5连接到发光二极管LED的阴极,用于拉高发光二极管LED阴极电压至电源电压VDD;
所述NPN管Q1,其基极并列连接第一分压电阻R7的一端和第二分压电阻R8的一端,其集电极连接到二极管D1的阴极,其射极接地;第一分压电阻R7的另一端连接LED驱动电路2输出的行信号,第二分压电阻R8另一端接地,用于提供NPN管Q1的基极电压;二极管D1的阳极并列连接到第一限流电阻R1的一端和电容C1的一端,第一限流电阻R1的另一端连接发光二极管LED阳极,电容C1的另一端连接到地,用于限制放电电流;
所述第二PMOS管M2,其栅极连接二极管D1的阴极;其源极连接到电源电压VDD;其栅源两端跨接第二限流电阻R3,用于防止因放电电流过大带来电源噪声;其漏极连接到发光二极管LED阳极,用于拉高发光二极管LED阳极电压至电源电压VDD。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1.本发明由于添加了放电逻辑单元,能有效而及时控制LED寄生电容放电。
2.本发明由于添加了LED寄生电容放电电路,有效地解决了LED显示电路在行扫描切换时的LED残影问题,有效提高了视觉效果。
附图说明
图1是传统LED显示电路的结构框图;
图2是本发明的LED显示电路的结构框图;
图3是本发明的LED寄生电容放电电路图;
图4是本发明切换逻辑单元与放电逻辑单元结构框图;
图5是本发明行切换与放电控制信号DCT的时序图。
具体实施方式
以下结合附图及其实施例对本发明作进一步描述。
参照图2,本发明的LED显示电路包括:切换逻辑单元1,LED驱动电路2,多个寄生电容放电电路3,放电逻辑单元4,其中:
切换逻辑单元1受时钟信号CLK控制,其输出行控制信号COM_control至LED驱动电路2,LED驱动电路2输出n个行信号,每个行信号连接到一个NMOS管的栅极,每个NMOS管的源极并列连接一个发光二极管LED阳极和一个LED寄生电容一端,发光二极管LED的阴极和LED寄生电容另一端并列连接到LED驱动电路2的驱动端,该驱动端为发光二极管LED提供驱动电流;
当行控制信号COM_control=n时,LED驱动电路2输出的N个行信号中COMn为高电平,其余行信号为低电平,此时NMOS管Mn导通,驱动发光二极管LEDn发光,即第n行LED被选中扫描,1≤n≤N。
所述多个LED寄生电容放电电路3,其每个LED寄生电容放电电路与LED寄生电容并连连接,构成放电回路,用于对LED寄生电容的残留电荷进行放电;
所述放电逻辑单元4,受时钟信号CLK控制,其输出放电控制信号DCT,该信号输入到每个寄生电容放电电路,放电控制信号DCT在行切换前后的8个时钟内为高电平VDD,LED寄生电容放电电路在DCT高电平的控制下为LED寄生电容提供放电通路。
针对图2所示原理框图,以下结合附图及其实施例对本发明作进一步描述:
参照图3,本发明的LED寄生电容放电电路3,包括两个PMOS管M1、M2,一个NPN管Q1,一个二极管D1,一个反相器A1,两个分压电阻R7、R8,三个限流电阻R1,R3,R5,一个电容C1;
所述反相器A1,其输入端与放电逻辑单元4输出的放电控制信号DCT连接,输出端接PMOS管M1的栅极;
所述第一PMOS管M1,其源极接电源电压VDD,其漏极通过第三限流电阻R5连接到发光二极管LED的阴极,用于拉高发光二极管LED阴极电压至电源电压VDD;
所述NPN管Q1,其基极并列连接第一分压电阻R7的一端和第二分压电阻R8的一端,其集电极连接到二极管D1的阴极,其射极接地;第一分压电阻R7的另一端连接LED驱动电路2输出的行信号,第二分压电阻R8另一端接地,用于提供NPN管Q1的基极电压;二极管D1的阳极并列连接到第一限流电阻R1的一端和电容C1的一端,第一限流电阻R1的另一端连接发光二极管LED阳极,电容C1的另一端连接到地,用于限制放电电流;
所述第二PMOS管M2,其栅极连接二极管D1的阴极;其源极连接到电源电压VDD;其栅源两端跨接第二限流电阻R3,用于防止因放电电流过大带来电源噪声;其漏极连接到发光二极管LED阳极,用于拉高发光二极管LED阳极电压至电源电压VDD。
当发光二极管LED的阳极电压和阴极电压都被拉高至电源电压VDD时,并联于发光二极管LED两端的寄生电容放电。
参照图4,本发明的LED显示电路包括放电逻辑单元4和切换逻辑单元1。
所述切换逻辑单元1,包括一个切换逻辑计数器11和行控制计数器12;该切换逻辑计数器11,其受时钟信号CLK控制;当计数至1024+16个时钟时,输出一个LED行切换信号,使行控制计数器12加1,即输出行控制信号COM_control加1;当计数至1024+32个时钟时,触发切换逻辑计数器11重新计数;
所述放电逻辑单元4,包括放电逻辑计数器41和放电周期计数器42;该放电逻辑计数器41,其受时钟信号CLK控制,与切换逻辑计数器11同时计数,计数至1024+12个时钟时,放电信号DCT产生一个上升沿,当前行的LED寄生电容开始放电,此时放电周期计数器42开始计数,待放电周期计数器42计数至8个时钟时,放电信号DCT恢复低电平,当前行的LED寄生电容结束放电。
参照图5,本发明的LED显示电路的行信号的时序和放电控制信号DCT的时序为:在一次行工作周期下,受切换逻辑单元1控制,LED驱动电路输出的N个行信号中,行信号COMn为高电平,当前扫描行为第n行,1≤n≤N,并持续1040个时钟;一次行工作周期结束时,在切换逻辑单元1控制下,行信号COMn由高电平变为低电平,行信号COMn+1由低电平变为高电平;一次行工作周期的前1024个时钟为一次行扫描周期,在每两个行扫描周期之间有32个时钟的缓冲周期;一次行工作周期下,在前1036个时钟时,放电逻辑单元4输出的放电控制信号DCT为低电平,从第1037个时钟开始,放电控制信号DCT由低电平变为高电平并持续8个时钟,此8个时钟为一次LED寄生电容的放电周期。
本实施例的工作原理如下:
以第一发光二极管LED1为例,在行扫描周期下,放电控制信号DCT为低电平,行信号COM1为高电平,将NPN管Q1的基极电压拉高,使其导通,NPN管Q1导通后,将第二PMOS管M2栅极电压拉低并使其导通,第二PMOS管M2导通后,将第一发光二极管LED1阳极电压拉高至电源电压VDD,使电容C1上电压近似等于电源电压VDD,第一发光二极管LED1在扫描期间其寄生电容上C3有寄生电荷;当放电控制信号DCT为高电平,经反相器A1后,将第一PMOS管M1栅极电压拉低,使其导通,第一PMOS管M1导通后,将第一发光二极管LED1阴极电压拉高至电源电压VDD;在放电周期的前4个时钟内,第一PMOS管M1导通,第二PMOS管M2导通,使得发光二极管LED1寄生电容C3两端电压均为VDD,寄生电容C3上的电荷经第二PMOS管M1流出;在放电周期的后4个时钟内,第一PMOS管M1导通,第二PMOS管M2关断,电容C1上电压等于VDD,使得发光二极管LED1寄生电容C3两端电压均为VDD,寄生电容C3上的电荷经第一限流电阻R1,二极管D1流出。
在切换逻辑单元输出的行控制信号的控制下,LED驱动电路逐行扫描N行LED,在每两个行扫描周期之间,放电逻辑单元输出8个时钟的放电控制信号DCT,LED寄生电容放电电路在放电控制信号DCT的控制下按上述原理为LED寄生电容放电。
以上仅是本发明的最佳实例,不构成对本发明的任何限制,显然在本发明的构思下,可以对其电路进行不同的变更与改进,但这些均在本发明的保护之列。
Claims (4)
1.一种LED显示电路,包括:切换逻辑单元(1),LED驱动电路(2);该切换逻辑单元(1)受时钟信号CLK控制,其输出行控制信号COM_control至LED驱动电路(2),LED驱动电路(2)输出n个行信号,每个行信号连接到一个NMOS管的栅极,每个NMOS管的源极并列连接一个发光二极管LED阳极和一个LED寄生电容一端,发光二极管LED的阴极和LED寄生电容另一端并列连接到LED驱动电路(2)驱动端,该驱动端为发光二极管LED提供驱动电流,
其特征在于:还包括多个寄生电容放电电路(3),放电逻辑单元(4);
所述多个LED寄生电容放电电路(3),其每个LED寄生电容放电电路与LED寄生电容并连连接,构成放电回路,用于对LED寄生电容的残留电荷进行放电;
所述放电逻辑单元(4),受时钟信号CLK控制,其输入端与切换逻辑单元(1)连接,其输出端与每个寄生电容放电电路的输入控制端连接,用于产生放电控制信号DCT。
2.根据权利要求1所述的LED显示电路,其中所述切换逻辑单元(1),包括一个切换逻辑计数器(11)和行控制计数器(12);
所述切换逻辑计数器(11),其受时钟信号CLK控制,当计数至1024个时钟时完成当前行的LED扫描周期,当计数至1024+16个时钟时,输出一个LED行切换信号,完成一次行切换周期,同时使行控制计数器(12)加1,即输出行控制信号COM_control加1,当计数至1024+32个时钟时,触发切换逻辑计数器(11)重新计数,其中行切换的前后16个时钟用于行扫描与行切换之间的缓冲作用。
3.根据权利要求1或2所述的LED显示电路,其特征在于放电逻辑单元(4),包括放电逻辑计数器(41)和放电周期计数器(42);
所述放电逻辑计数器(41),其受时钟信号CLK控制,与切换逻辑计数器(11)同时计数,计数至1024+12个时钟时,放电信号DCT产生一个上升沿,此时放电周期计数器(42)开始计数,待放电周期计数器(42)计数至8个时钟时,放电信号DCT恢复低电平,完成当前行的LED寄生电容放电。
4.根据权利要求1所述的LED显示电路,其特征在于多个LED寄生电容放电电路(6)中的每个放电电路,包括两个PMOS管M1、M2,一个NPN管Q1,一个二极管D1,一个反相器A1,两个分压电阻R7、R8,两个限流电阻R1,R3,R5,一个电容C1;
所述反相器A1,其输入端与放电逻辑单元(4)输出的放电控制信号DCT连接,输出端接PMOS管M1的栅极;
所述第一PMOS管M1,其源极接电源电压VDD,其漏极通过第三限流电阻R5连接到发光二极管LED的阴极,用于拉高发光二极管LED阴极电压至电源电压VDD;
所述NPN管Q1,其基极并列连接第一分压电阻R7的一端和第二分压电阻R8的一端,其集电极连接到二极管D1的阴极,其射极接地;第一分压电阻R7的另一端连接LED驱动电路(2)输出的行信号,第二分压电阻R8另一端接地,用于提供NPN管Q1的基极电压;二极管D1的阳极并列连接到第一限流电阻R1的一端和电容C1的一端,第一限流电阻R1的另一端连接发光二极管LED阳极,电容C1的另一端连接到地,用于限制放电电流;
所述第二PMOS管M2,其栅极连接二极管D1的阴极;其源极连接到电源电压VDD;其栅源两端跨接第二限流电阻R3,用于防止因放电电流过大带来电源噪声;其漏极连接到发光二极管LED阳极,用于拉高发光二极管LED阳极电压至电源电压VDD。
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