CN104066255B - 一种led驱动电路及其传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED驱动电路及其传输方法，传输方法包括将输入的脉冲信号分为两路输出；对一路输出的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形，生成整形脉冲信号；对另一路输出的脉冲信号中的脉冲小信号进行放大和移位后生成放大移位脉冲信号；进行比较分析，判断整形脉冲信号是否完整且脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；将输出的脉冲信号转换为数字信号，提取驱动控制信号后输出用于驱动LED灯，将剩余的数字信号转换为再生脉冲信号；将再生脉冲信号与所述输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级。解决上一级LED驱动模块故障便无法驱动LED灯，影响LED灯整体显示效果的问题。

Description

一种LED驱动电路及其传输方法

技术领域

本发明涉及LED电子电路领域，具体说的是一种LED驱动电路及其传输方法。

背景技术

LED运用在我们的生活中已经是无处不在，随着LED技术的不断改进，LED应用日趋广泛。但是现有的LED技术仍然存在需要不断改进的地方，如LED亮化工程应用中，现有的LED连接方式大多采用LED串联级驱动数据单线传输的方式，因其连接关系简单、成本低而得到普遍运用，但是这种连接方式的所有的驱动数据都是一级一级往后传送的，每一级的驱动数据都直接来源于上一级的输出，当某一级的LED驱动芯片出现故障的时候，与其连接的LED驱动电路便无法收到驱动数据，将导致其后串接的所有LED灯都无法正常受控点亮，一部分LED灯无法正常点亮将直接影响LED整体的显示效果。需要更换LED的驱动芯片，因此有必要提供一种能有效解决由于LED驱动数据单线传输方式导致一级LED驱动模块损坏便无法传送驱动数据，影响LED整体显示效果的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED驱动电路及其传输方法，解决由于上一级LED驱动模块的故障便导致其后LED驱动模块接收不到驱动数据，无法驱动LED灯，影响LED灯整体显示效果的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种LED驱动电路，包括控制器和级联的至少两个LED驱动模块；

所述LED驱动模块包括信号输入端、信号输出端、分配调制单元、信号整形单元、信号放大移位单元、信号分析选择单元、数据读取单元、恒流驱动单元和信号再生单元；所述分配调制单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述控制器的输出端连接第一个LED驱动模块的信号输入端；

所述LED驱动模块的信号输入端连接分配调制单元的第一输入端，分配调制单元的第一输出端分别连接信号整形单元和信号放大移位单元，所述信号整形单元和信号放大移位单元连接所述信号分析选择单元，信号分析选择单元连接所述数据读取单元，数据读取单元分别连接所述恒流驱动单元和信号再生单元；信号再生单元连接所述分配调制单元的第二输入端，分配调制单元的第二输出端连接所述信号输出端；

所述LED驱动模块的信号输入端接收上一级LED驱动模块输出的脉冲信号后传输至所述分配调制单元，所述分配调制单元经第一输出端输出脉冲信号至信号整形单元和信号放大移位单元；信号整形单元整形输入信号中的脉冲大信号并滤除脉冲小信号，生成整形脉冲信号后输出至信号分析选择单元；信号放大移位单元根据输入信号的大小自动调节放大倍数，对输入信号中的脉冲小信号进行放大及移位处理后生成放大移位脉冲信号输出至信号分析选择单元；信号分析选择单元判断所述整形脉冲信号是否完整且其脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；数据读取单元将信号分析选择单元输出的脉冲信号转换为数字信号后，提取驱动控制信号发送至所述恒流驱动单元，将剩余的数字信号输出至信号再生单元转换为再生脉冲信号后输出至分配调制单元，分配调制单元再将所述再生脉冲信号与所述第一输入端输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至所述第二输出端。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种LED驱动电路的传输方法，包括：

将输入的脉冲信号分为两路输出；

对一路输出的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形，生成整形脉冲信号；

对另一路输出的脉冲信号中的脉冲小信号进行放大和移位后生成放大移位脉冲信号；

对输出的整形脉冲信号和放大移位脉冲信号进行比较分析，判断整形脉冲信号是否完整及脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；

将比较分析后输出的脉冲信号转换为数字信号，提取驱动控制信号后输出用于驱动LED灯，将剩余的数字信号转换为再生脉冲信号；

将再生脉冲信号与所述输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级。

本发明的有益效果在于：在LED驱动电路的LED驱动模块中，通过将接收到的上一级LED驱动模块输出的脉冲信号分为两路输出各自进行信号处理，在分析判断后选择符合标准的脉冲信号输出，保证选取较完整的脉冲信号输出，避免输出信号较弱或不完整的脉冲信号而影响本级LED灯的驱动和下一级LED的驱动；通过分配调制单元将上一级输出的脉冲信号与再生脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级LED驱动模块，即每一个LED驱动模块均能同时输出上一级输入的脉冲信号和自身处理后的再生脉冲信号，同时输出这两个信号分量，能保证在LED驱动电路中其中一个LED驱动模块损坏的时候依然能通过接收其中任何一个脉冲信号而驱动LED灯并继续往后传送，避免出现由于一个LED驱动模块的故障而导致后续级联的LED驱动模块无法正常驱动，影响LED灯整体显示效果的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一种LED驱动电路的连接电路图；

图2为本发明实施例一种LED驱动电路的结构组成框图；

图3为本发明实施例一种LED驱动电路中LED驱动模块的分配调制单元的电路图；

图4为本发明实施例一种LED驱动电路的传输方法的流程框图。

10-LED驱动模块；11-分配调制单元；12-信号整形单元；

13-信号放大移位单元；14-信号分析选择单元；15-数据读取单元；

16-恒流驱动单元；17-信号再生单元；信号输入端-SDI；

信号输出端-SDO；第一输出端-DI；第二输入端-DO；

第一电阻-R1；二极管-VD；第二电阻-R2；

第三电阻-R3。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明最关键的构思在于：LED驱动模块能够筛选标准的脉冲信号进行数据读取，LED驱动模块能同时输出包括上一级输入的脉冲信号和自身处理后的再生脉冲信号两个信号分量，下一级LED驱动模块接收任一信号分量都能驱动，保证驱动信号的顺利传送。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例一种LED驱动电路的连接电路图，图2为本发明实施例一种LED驱动电路的结构组成框图。

一种LED驱动电路，包括控制器和级联的至少两个LED驱动模块10；

所述LED驱动模块10包括信号输入端SDI、信号输出端SDO、分配调制单元11、信号整形单元12、信号放大移位单元13、信号分析选择单元14、数据读取单元15、恒流驱动单元16和信号再生单元17；所述分配调制单元11包括第一输入端、第二输入端DO、第一输出端DI和第二输出端；所述控制器的输出端连接第一个LED驱动模块10的信号输入端SDI；

所述LED驱动模块10的信号输入端SDI连接分配调制单元11的第一输入端，分配调制单元11的第一输出端DI分别连接信号整形单元12和信号放大移位单元13，所述信号整形单元12和信号放大移位单元13连接所述信号分析选择单元14，信号分析选择单元14连接所述数据读取单元15，数据读取单元15分别连接所述恒流驱动单元16和信号再生单元17；信号再生单元17连接所述分配调制单元11的第二输入端DO，分配调制单元11的第二输出端连接所述信号输出端SDO；

所述LED驱动模块10的信号输入端SDI接收上一级LED驱动模块10输出的脉冲信号后传输至所述分配调制单元11，所述分配调制单元11经第一输出端DI输出脉冲信号至信号整形单元12和信号放大移位单元13；信号整形单元12整形输入信号中的脉冲大信号并滤除脉冲小信号，生成整形脉冲信号后输出至信号分析选择单元14；信号放大移位单元13根据输入信号的大小自动调节放大倍数，对输入信号中的脉冲小信号进行放大及移位处理后生成放大移位脉冲信号输出至信号分析选择单元14；信号分析选择单元14判断所述整形脉冲信号是否完整且其脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；数据读取单元15将信号分析选择单元14输出的脉冲信号转换为数字信号后，提取驱动控制信号发送至所述恒流驱动单元16，将剩余的数字信号输出至信号再生单元17转换为再生脉冲信号后输出至分配调制单元11，分配调制单元11再将所述再生脉冲信号与所述第一输入端输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至所述第二输出端。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在LED驱动模块10接收上一级LED驱动模块10的输出脉冲信号后通过第一输出端DI分两路输出脉冲信号至信号整形单元12和信号放大移位单元13进行信号处理，通过信号分析选择单元14判断选择符合标准的脉冲信号输出，能保证输出的脉冲信号是完整标准的，进而更好的利于数据读取单元15的信号读取处理，避免出现由于脉冲信号部分丢失，脉冲宽度不符合标准等而导致信号读取有误的状况。进一步的，LED驱动模块10通过分配调制单元11将从第一输入端输入的上一级LED驱动模块10的脉冲信号与信号再生单元17输出的再生脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级LED驱动模块10，通过分配调制单元11同时输出上一级脉冲信号和自身的再生脉冲信号的两个信号分量，下一级的LED驱动模块10只需接收其中一个信号分量便能正常驱动，保证在LED驱动电路中由于其中一个LED驱动模块10发生故障无法驱动LED灯时，下一级LED驱动模块10能通过接收再上一级LED驱动模块10的脉冲信号进行处理后仍能正常驱动，而不影响整体的显示效果。

通过本发明的LED驱动电路，能克服现有的LED级串联驱动传输方式中由于串联单线传输的简单连接关系，经常会出现其中一级LED驱动模块10故障无法驱动时，导致其后级联的LED驱动模块10由于接收不到驱动脉冲信号而无法驱动点亮LED灯的问题。

本发明所述的LED驱动电路的连接方式如图1所示，需要说明的是，上述LED驱动电路中的第一个LED驱动模块10的信号输入端SDI连接控制其的输出端，最后一个LED驱动模块10的信号输出端SDO悬空，在LED驱动模块10之间以单根信号线连接，每一级LED驱动模块10的信号输出都与下一个LED驱动模块10额信号输入直接相连，将LED驱动控制脉冲信号依次一级一级的传送下去。

所述信号整形单元12针对输入的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形处理，滤除脉冲小信号，具体的，整形包括提取上一级LED驱动模块10输出的驱动控制脉冲大信号。所述信号放大移位单元13针对输入的脉冲信号中的脉冲小信号根据输入信号的大小自动调节放大倍数，对脉冲小信号进行放大和移位处理，输出满幅度的信号，移除上一级LED驱动模块10自身的驱动控制信号。所述信号分析选择单元14对所述信号放大移位单元13和信号整形单元12发送过来的脉冲信号进行分析判断，具体的，优选对整形脉冲信号进行判断，首先判断输入的整形脉冲信号是否完整，是否能够清楚的识别运用，再来判断整形脉冲信号的脉冲宽度是否在标准范围之内，若均通过，则输出整形脉冲信号至信号分析选择单元14，若不通过，则输出放大移位脉冲信号。通过上述分析判断，能保证输出的脉冲信号是完整的，在标准范围内的，而不会造成脉冲信号的辨识运用的困扰。

数据读取单元15在接收到信号分析选择单元14输出的脉冲信号后首先将脉冲信号转换为0/1数据的数字信号，再将前面的24位自身的驱动控制数据读取，发送至恒流驱动单元16用于驱动恒流输出控制RGBLED灯的驱动。数字信号除去前24位自身的驱动信号后剩下的数据为与其级联的LED驱动模块10的驱动数据，将剩下的数字信号输出至信号再生单元17中再生转换回脉冲信号(即再生脉冲信号)，以便往后传输。

分配调制单元11在接收到信号再生单元17输出的再生脉冲信号后将其独立隔离，防止再生脉冲信号倒流入分配调制单元11的第一输入端中，分配调制单元11将所述再生脉冲信号与上一级LED驱动模块10输出的脉冲信号(即LED驱动模块10所述第一输入端输入的脉冲信号)进行比例衰减和无源调制成一个脉冲输出信号输出至所述第二输出端，传送至下一级的LED驱动模块10。所述脉冲输出信号包括两个信号分量，一个为上一级输出的脉冲信号，一个为已经提取这一级驱动数据后的脉冲信号，将两个脉冲信号同时发送至下一级，下一级的LED驱动模块10接收任何一个脉冲信号后都能通过调制获取自身的驱动数据，即使在上一级LED驱动模块10发生故障时，也能通过获取到上上一级的LED驱动模块10的输出脉冲信号而正常的驱动，而不会影响LED灯整体的显现效果。

请参阅图3，为本发明实施例一种LED驱动电路中LED驱动模块10的分配调制单元11的电路图。

进一步的，所述LED驱动模块10的分配调制单元11还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和二极管VD，所述第一电阻R1一端连接所述第一输出端DI，另一端连接所述第一输入端；所述第二电阻R2一端连接所述第一输入端，另一端通过所述二极管VD连接所述第二输出端；所述第三电阻R3一端连接第二输入端DO，另一端连接所述第二输出端。

需要说明的是，所述第一个电阻有两个作用：1、信号传送，可以把第一输入端的脉冲信号送给第一输出端DI；2、失效隔离，不会因为第一输出端DI所连接的线路出现问题而导致第一输入端的脉冲信号无法传给第二输出端；所述第二电阻R2和第三电阻R3起比例调制作用，所述二极管VD能防止所述第二输出端输出的再生脉冲信号回流到第一输入端中。

本发明还提供另一个技术方案：

请参阅图4，为本发明实施例一种LED驱动电路的传输方法的流程框图。

本发明提供一种LED驱动电路的传输方法，包括：

将输入的脉冲信号分为两路输出；

对一路输出的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形，生成整形脉冲信号；

对另一路输出的脉冲信号中的脉冲小信号进行放大和移位后生成放大移位脉冲信号；

对输出的整形脉冲信号和放大移位脉冲信号进行比较分析，判断整形脉冲信号是否完整且脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；

将比较分析后输出的脉冲信号转换为数字信号，提取驱动控制信号后输出用于驱动LED灯，将剩余的数字信号转换为再生脉冲信号；

将再生脉冲信号与所述输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将输入的脉冲信号分为两路输出进行相应的信号处理，再通过脉冲信号的分析判断后优先选择完整的，符合标准的整形脉冲信号输出进行数据的读取。通过分析选择判断选择符合标准的脉冲信号输出，能保证输出的脉冲信号是完整标准的，进而更好的利于信号的读取处理，避免出现由于脉冲信号部分丢失，脉冲宽度不符合标准等而导致信号读取有误的状况。

通过将上一级输出的脉冲信号与再生脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级，即同时输出两个脉冲分量，下一级只需保证成功接收到一个的信号分量，便能在调制后用于正常的驱动，而不会出现上一级的驱动芯片发生故障后无法输出再生脉冲信号至下一级而导致其后级联的LED都无法正常驱动点亮影响LED灯整体的显示效果。

需要说明的是，在对输出的整形脉冲信号和放大移位脉冲信号进行比较分析时优选对整形脉冲信号进行判断，首先判断输入的整形脉冲信号是否完整，是否能够清楚的识别运用，再来判断整形脉冲信号的脉冲宽度是否在标准范围之内，若均通过，则输出整形脉冲信号，若不通过，则输出放大移位脉冲信号。通过上述分析判断，能保证输出的脉冲信号是完整的，在标准范围内的，而不会造成脉冲信号的辨识运用的困扰。

将比较分析后输出的脉冲信号转换为数字信号后首先将脉冲信号转换为0/1数据的数字信号，再将前面的24位自身的驱动控制数据读取，用于驱动恒流输出控制RGBLED灯的驱动。数字信号除去前24位自身的驱动信号后剩下的数据为与其级联的LED驱动模块10的驱动数据，将剩下的数字信号输出后转换回脉冲信号(即再生脉冲信号)，以便往后传输。

进一步的，所述“对一路输出的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形，生成整形脉冲信号”中所述“整形”包括：滤除调制在脉冲大信号上的脉冲小信号，提取上一级LED驱动模块10输出的再生脉冲大信号。将脉冲信号中的脉冲小信号滤除，并提取上一级LED驱动模块10输出的再生脉冲大信号输出，使输出的脉冲信号更加清楚，便于运用。

进一步的，所述“对另一路输出的脉冲信号中的脉冲小信号进行放大和移位后生成放大移位脉冲信号”中所述“放大和移位”包括：根据输入信号的大小自动调节放大倍数进行放大处理，移除上一级LED驱动模块10自身的驱动控制信号。将脉冲信号移除上一级LED驱动模块10用于自身驱动的驱动控制脉冲信号，并进行放大处理，只剩下处理后的脉冲小信号。

综上所述，本发明提供的一种LED驱动电路及其传输方法，通过将输入的脉冲信号分为两路输出各自进行信号处理后，分析判断选出完整、符合标准的脉冲信号输出读取，保证用于驱动传输的脉冲信号是完整标准的，更易于读取处理，且不会出现由于脉冲信号丢失、脉冲宽度不符合标准等而导致信号读取有误的情况。进一步的，通过将上一级LED驱动模块10的脉冲信号与已读取自身驱动数据的再生脉冲信号比例衰减和无源调制后输出，同时输出两个信号分量，下一级的LED驱动模块10只需接收其中一个信号分量便能正常驱动，保证在LED驱动电路中由于其中一个LED驱动模块10发生故障无法驱动LED灯时，下一级LED驱动模块10能通过接收再上一级LED驱动模块10的脉冲信号仍能正常驱动，而不影响整体的显示效果。本发明实现了LED驱动电路中的驱动模块能够筛选更为标准的脉冲信号进行读取，且避免了由于上一级驱动芯片的故障而导致下一级LED无法正常驱动的情况。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括控制器和级联的至少两个LED驱动模块；

所述LED驱动模块包括信号输入端、信号输出端、分配调制单元、信号整形单元、信号放大移位单元、信号分析选择单元、数据读取单元、恒流驱动单元和信号再生单元；所述分配调制单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述控制器的输出端连接第一个LED驱动模块的信号输入端；

所述LED驱动模块的信号输入端连接分配调制单元的第一输入端，分配调制单元的第一输出端分别连接信号整形单元和信号放大移位单元，所述信号整形单元和信号放大移位单元连接所述信号分析选择单元，信号分析选择单元连接所述数据读取单元，数据读取单元分别连接所述恒流驱动单元和信号再生单元；信号再生单元连接所述分配调制单元的第二输入端，分配调制单元的第二输出端连接所述信号输出端；

所述LED驱动模块的信号输入端接收上一级LED驱动模块输出的脉冲信号后传输至所述分配调制单元，所述分配调制单元经第一输出端输出脉冲信号至信号整形单元和信号放大移位单元；信号整形单元整形输入信号中的脉冲大信号并滤除脉冲小信号，生成整形脉冲信号后输出至信号分析选择单元；信号放大移位单元根据输入信号的大小自动调节放大倍数，对输入信号中的脉冲小信号进行放大及移位处理后生成放大移位脉冲信号输出至信号分析选择单元；信号分析选择单元判断所述整形脉冲信号是否完整且其脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；数据读取单元将信号分析选择单元输出的脉冲信号转换为数字信号后，提取驱动控制信号发送至所述恒流驱动单元，将剩余的数字信号输出至信号再生单元转换为再生脉冲信号后输出至分配调制单元，分配调制单元再将所述再生脉冲信号与所述第一输入端输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至所述第二输出端。

2.根据权利要求1所述的一种LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动模块的分配调制单元还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和二极管，所述第一电阻一端连接所述第一输出端，另一端连接所述第一输入端；所述第二电阻一端连接所述第一输入端，另一端连接所述二极管的正极，二极管的阴极连接所述第二输出端；所述第三电阻一端连接第二输入端，另一端连接所述第二输出端。

3.一种LED驱动电路的传输方法，其特征在于，包括：

将输入的脉冲信号分为两路输出；

对一路输出的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形，生成整形脉冲信号；

对另一路输出的脉冲信号中的脉冲小信号进行放大和移位后生成放大移位脉冲信号；

对输出的整形脉冲信号和放大移位脉冲信号进行比较分析，判断整形脉冲信号是否完整且脉冲宽度是否符合标准，若是，则选择整形脉冲信号输出，若否，则输出放大移位脉冲信号；

将比较分析后输出的脉冲信号转换为数字信号，提取驱动控制信号后输出用于驱动LED灯，将剩余的数字信号转换为再生脉冲信号；

将再生脉冲信号与所述输入的脉冲信号进行比例衰减和无源调制后输出至下一级；

所述对一路输出的脉冲信号中的脉冲大信号进行整形，生成整形脉冲信号中所述整形包括：滤除调制在脉冲大信号上的脉冲小信号，提取上一级LED驱动模块输出的再生脉冲大信号；

所述对另一路输出的脉冲信号中的脉冲小信号进行放大和移位后生成放大移位脉冲信号中所述放大和移位包括：根据输入信号的大小自动调节放大倍数进行放大处理，移除上一级LED驱动模块自身的驱动控制信号。