CN104992675B - Led灯板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED灯板，包括行扫描电路、行选择开关电路、多条行线、多条列线、LED阵列、显示驱动电路以及行放电电路，行扫描电路通过行选择开关电路电连接所述多条行线，LED阵列电连接所述多条行线和所述多条列线，显示驱动电路电连接所述多条列线，行放电电路电连接所述多条行线。其中，行放电电路包括串入并出驱动芯片，串入并出驱动芯片具有锁存信号端、串行数据输入端、移位时钟输入端和输出使能端，且串入并出驱动芯片的多个电流输出端口分别电连接所述多条行线。本发明通过使用串入并出驱动芯片例如恒流源驱动芯片搭建行放电电路，其能够达到快速对行线上的寄生电容泄电消除余辉以及防止反向击穿时LED灯点失控的效果。

Description

LED灯板

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，特别涉及一种LED灯板的电路设计。

背景技术

如图1所示，其为现有技术中的一种LED灯板的结构示意图。具体地，LED灯板包括行扫描电路11、行选择开关电路12、显示驱动电路13、多条行线、多条列线、电连接所述多条行线和所述多条列线的LED阵列15以及与所述多条行线分别电连接的多个行放电电路17。其中，行扫描电路11通过行选择开关电路12电连接所述多条行线，而行选择开关电路12电连接电源电压VCC且包括多个PMOS管以与所述多条行线分别电连接；显示驱动电路13的多个电流输出端口电连接所述多条列线；LED阵列15中的每一个LED灯点的阳极电连接所述多条行线之一且阴极电连接所述多条列线之一；每一个行放电电路17包括串接在相对应的行线和接地电位GND之间的电阻和齐纳二极管。

由于传统的LED灯板在实际应用中，在打斜线的时候会明显看到斜线上方存在微弱的余辉，影响显示效果；导致出现这种现象的原因有很多，其主要的原因是LED灯板的行线存在一定的对地寄生电容，当显示驱动电路13的电流输出端口关闭时，控制PMOS管导通，虽然不会点亮LED灯点，但却能对寄生电容充电，在寄生电容充有一定量的电的情况下，控制PMOS管截止，启动显示驱动电路13的该电流输出端口吸入电流，则寄生电容通过LED灯点正向放电，从而形成微弱电流导致LED灯出现暗亮。而图1所示的LED灯板增加行放电电路17的目的就是为了增加寄生电容的放电/泄电速度，从而消除上述暗亮造成的余辉问题。

图1所示技术方案在余辉消除上有一定的效果，但是由于齐纳二极管的非理想特性，当显示驱动电路13的某个电流输出端口上并联接通的几个LED灯点中某个LED灯出现反向击穿的时候，行放电电路17的作用相对于在该电流输出端口并联一个电阻到接地电位GND，这时所有并联的其他LED灯点都可以通过这个电阻形成回路，即便关闭该电流输出端口也会存在电流流过，从而导致LED灯点常亮。

请参见图2，其为现有技术中的另一种LED灯板的结构示意图。图2所示LED灯板的结构与图1所示的LED灯板结构基本相同，不同之处在于：图2利用74HC245芯片和反相器的组合作为行放电电路27。具体地，74HC245芯片的输入/输出端口B0～Bm分别电连接多条行线，输入/输出端口A0～Am电连接至接地电位GND，方向控制端口DIR电连接电源电压VCC，输出使能端口电连接反相器的输出端，且反相器的输入端电连接显示驱动电路中的锁存信号LE。

图2中将锁存信号LE作为放电消隐信号使用，在LE锁存为高的时候对行线进行放电，然而由于通过74HC245芯片放电也会由于放电电流无法控制，放电过大而导致LED灯点反向击穿。

发明内容

因此，针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种LED灯板。

具体地，本发明实施例提出的一种LED灯板，包括：行扫描电路、行选择开关电路、多条行线、多条列线、LED阵列、显示驱动电路以及行放电电路，所述行扫描电路通过所述行选择开关电路电连接所述多条行线，所述LED阵列电连接所述多条行线和所述多条列线，所述显示驱动电路电连接所述多条列线，所述行放电电路电连接所述多条行线。其中，所述行放电电路包括串入并出驱动芯片，所述串入并出驱动芯片具有锁存信号端、串行数据输入端、移位时钟输入端和输出使能端，且所述串入并出驱动芯片的多个电流输出端口分别电连接所述多条行线。

在本发明的一个实施例中，所述串入并出驱动芯片还具有外部电阻连接端和内部的电流调节器，所述电流调节器电连接在所述外部电阻连接端和所述多个电流输出端口之间，且所述外部电阻连接端连接有外部电阻。

在本发明的一个实施例中，所述串入并出驱动芯片为恒流源驱动芯片。

在本发明的一个实施例中，所述行扫描电路包括串行译码器，所述串行译码器的串行数据输入端、移位时钟端和锁存时钟端分别电连接第一、第二及第三扫描信号输入端，所述串行译码器的输出电连接所述行选择开关电路；所述串入并出驱动芯片的所述串行数据输入端通过反相器电连接所述第一扫描信号输入端，所述串入并出驱动芯片的所述移位时钟输入端及所述锁存信号端分别电连接所述第二及第三扫描信号输入端，所述串入并出驱动芯片的所述输出使能端电连接消隐信号输入端。

在本发明的一个实施例中，所述串入并出驱动芯片的所述输出使能端通过消隐信号提供电路电连接所述消隐信号输入端，且所述消隐信号提供电路包括电连接的信号增强芯片和反相器。

在本发明的一个实施例中，所述行扫描电路还包括信号增强芯片，所述信号增强芯片电连接所述第一、第二及第三扫描信号输入端分别至所述串行译码器的所述串行数据输入端、所述移位时钟端及所述锁存时钟端。

在本发明的一个实施例中，所述串入并出驱动芯片的所述输出使能端还可以通过消隐信号提供电路电连接消隐信号输入端，且所述消隐信号提供电路包括电连接的信号增强芯片和反相器。

在本发明的一个实施例中，所述行扫描电路包括串行译码器，所述串行译码器的串行数据输入端、移位时钟端和锁存时钟端分别电连接第一、第二及第三扫描信号输入端，所述串行译码器的输出电连接所述行选择开关电路。进一步地，所述行扫描电路还可包括信号增强芯片，所述信号增强芯片电连接所述第一、第二及第三扫描信号输入端分别至所述串行译码器的所述串行数据输入端、所述移位时钟端及所述锁存时钟端。

在本发明的一个实施例中，所述显示驱动电路包括恒流源驱动芯片。

由上可知，本发明实施例通过使用串入并出驱动芯片例如恒流源驱动芯片搭建行放电电路(或称消隐电路)，其能够达到快速对行线上的寄生电容泄电消除余辉以及防止反向击穿时LED灯点失控的效果。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为现有技术的一种LED灯板的结构示意图。

图2为现有技术的另一种LED灯板的结构示意图。

图3为本发明实施例的一种LED灯板的结构示意图。

图4为图3所示行扫描电路的一种电路结构示意图。

图5为图3所示行放电电路的一种电路结构示意图。

图6为图5所示串入并出驱动芯片的内部局部功能模块图。

图7为图3所示LED灯板的一种工作时序图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参见图3，本发明实施例提出的一种LED灯板包括：行扫描电路31、行选择开关电路32、显示驱动电路33、多条行线L1～Lm、多条列线C1～Cn、LED阵列35以及行放电电路37；这些电路元件设置在印刷电路板上。

其中，行扫描电路31通过行选择开关电路32电连接所述多条行线L1～Lm，行选择开关电路32电连接电源电压VCC且包括多个开关元件例如PMOS管，行选择开关电路32中的各个PMOS管分别电连接所述多条行线L1～Lm。显示驱动电路33的多个电流输出端口分别电连接所述多条列线C1～Cn。LED阵列35电连接所述多条行线L1～Lm和所述多条列线C1～Cn，并且包括多个LED灯点例如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)LED灯点；每一个LED灯点的阳极电连接多条行线L1～Lm之一且阴极电连接多条列线C1～Cn之一。行放电电路37电连接所述多条行线L1～Lm。

请参见图4，行扫描电路31具体可包括串行译码器312和信号增强芯片314。从多个扫描信号输入端输入的扫描信号A、B、C经过信号增强芯片314后得到扫描信号a、b、c，其中扫描信号b作为串行数据输入至串行译码器312的串行数据输入端SDI从而由串行译码器312完成串转并转换后输出至行选择开关电路32来控制PMOS管导通或截止，扫描信号a作为第一时钟信号输入至串行译码器312的移位时钟端SRCLK，扫描信号c作为第二时钟信号输入至串行译码器312的锁存时钟端RCLK。另外，值得一提的是，信号增强芯片314可以考虑被省略掉。

承上述，显示驱动电路33例如包括恒流源驱动芯片像MBI5025系列芯片等，其为一种串入并出驱动芯片，恒流源驱动芯片通过在其多个电流输出端口输出高电平或低电平信号配合行选择开关电路32中的PMOS管的导通或截止来控制提供给相对应LED灯点的电压，以此控制相对应LED灯点是否被点亮。

请参见图5，行放电电路37具体可包括串入并出驱动芯片372、反相器374以及消隐信号提供电路376。其中，串入并出驱动芯片372的锁存信号端LE接收扫描信号c(对应输入的扫描信号C)，串行数据输入端SDI通过反相器374接收扫描信号b(对应输入的扫描信号B)，移位时钟输入端CLK接收扫描信号a(对应输入的扫描信号A)，输出使能端电连接消隐信号提供电路376，外部电阻连接端R-EXT连接有外部电阻R；并且，串入并出驱动芯片372的电流输出端口分别电连接至行线L1～Lm。本实施例中，串并转换驱动电路372可以采用与显示驱动电路33中的恒流源驱动芯片相同的驱动芯片，像MBI5025系列芯片等。

另外，消隐信号提供电路376例如包括信号增强芯片3761和反相器3763，信号增强芯片3761电连接消隐信号输入端以接收消隐信号CTRL，消隐信号CTRL经信号增强芯片3761增强再反相后输入至串入并出驱动芯片372的输出使能端当然，可以理解的是，消隐信号CTRL也可以直接送至串入并出驱动芯片372的输出使能端而不经过消隐信号提供电路376，也即消隐信号提供电路376可以考虑被省略掉。

请一并参见图5和图6，串入并出驱动芯片372包括电连接在外部电阻连接端R-EXT和各个电流输出端口之间的电流调节器，通过设定外部电阻R的阻值大小，即可调节电流输出端口的吸入电流大小，也即能够调节泄电电流的大小。本实施例中，外部电阻R作为放电电流设定电阻是定值电阻，但其也可以是可变电阻。当然，串入并出驱动芯片372除了电流调节器之外，还包括其他功能模块，例如多位(例如16bit)移位暂存器、多位输出锁存器以及多位输出驱动器等。

请参见图7，其为上述LED灯板的一种工作时序图。首先，输入的扫描信号A、B、C同时经过信号增强芯片314后输入到串行译码器312和行放电电路37中的串入并出驱动芯片372，行扫描电路31中的串行译码器312的一个输出端输出行选择信号Y1以控制PMOS管；Y1为低电平信号时，行选择开关电路32中的相对应PMOS管导通，同时显示驱动电路33中的恒流源驱动芯片的相对应电流输出端口输出低电平信号，此时行线L1～Lm中之一被选中，相对应的LED灯点被点亮；此时由于消隐信号CTRL为低电平，经过反相器3763后输出为高电平给串入并出驱动芯片372的输出使能端串入并出驱动芯片372被禁能而不工作，则在被点亮LED灯点的阳极与串入并出驱动芯片372的相对应电流输出端口之间的电压H1不被放电。

当扫描信号Y1为高电平信号时，所述PMOS管接收高电平信号而截止，此时关闭上述被选中的行线，LED灯点不被点亮；紧接着消隐信号CTRL为高电平，经过反相器3763后输出为低电平，此时串入并出驱动芯片372被使能而工作，则在上述被点亮LED灯点的阳极与串入并出驱动芯片的相对应电流输出端口之间的电压H1被放电，达到泄电的目的。之后，在消隐信号CTRL为低电平时，串入并出驱动芯片372无电流流过，避免LED灯点反向击穿。

值得一提的是，在上述实施例中，行扫描电路31和行放电电路37共用扫描信号a、b、c，但本发明并不以此为限，行扫描电路31和行放电电路37也可以使用各自的输入信号而非共用输入信号，例如行扫描电路31采用传统的3-8译码器。

综上所述，本发明实施例通过使用串入并出驱动芯片例如恒流源驱动芯片搭建行放电电路(或称消隐电路)，其能够达到快速对行线上的寄生电容泄电消除余辉以及防止反向击穿时LED灯点失控的效果。

至此，本文中应用了具体个例对本发明的LED灯板的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (6)

1.一种LED灯板，包括：行扫描电路、行选择开关电路、多条行线、多条列线、LED阵列、显示驱动电路以及行放电电路，所述行扫描电路通过所述行选择开关电路电连接所述多条行线，所述LED阵列电连接所述多条行线和所述多条列线，所述显示驱动电路电连接所述多条列线，所述行放电电路电连接所述多条行线；其特征在于，

所述行放电电路包括串入并出驱动芯片，所述串入并出驱动芯片具有锁存信号端、串行数据输入端、移位时钟输入端和输出使能端，且所述串入并出驱动芯片的多个电流输出端口分别电连接所述多条行线；

所述行扫描电路包括串行译码器，所述串行译码器的串行数据输入端、移位时钟端和锁存时钟端分别电连接第一、第二及第三扫描信号输入端，所述串行译码器的输出电连接所述行选择开关电路；所述串入并出驱动芯片的所述串行数据输入端通过反相器电连接所述第一扫描信号输入端，所述串入并出驱动芯片的所述移位时钟输入端及所述锁存信号端分别电连接所述第二及第三扫描信号输入端，所述串入并出驱动芯片的所述输出使能端电连接消隐信号输入端；

其中，所述第一、第二及第三扫描信号输入端分别用于接收第一、第二及第三扫描信号从而所述串行译码器和所述串入并出驱动芯片共用所述第一、第二及第三扫描信号，且所述第一扫描信号作为串行数据输入至所述串行译码器的所述串行数据输入端从而由所述串行译码器完成串转并转换后输出至所述行选择开关电路。

2.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述串入并出驱动芯片还具有外部电阻连接端和内部的电流调节器，所述电流调节器电连接在所述外部电阻连接端和所述多个电流输出端口之间，且所述外部电阻连接端连接有外部电阻。

3.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述串入并出驱动芯片为恒流源驱动芯片。

4.如权利要求3所述的LED灯板，其特征在于，所述串入并出驱动芯片的所述输出使能端通过消隐信号提供电路电连接所述消隐信号输入端，且所述消隐信号提供电路包括电连接的信号增强芯片和反相器。

5.如权利要求3所述的LED灯板，其特征在于，所述行扫描电路还包括信号增强芯片，所述信号增强芯片电连接所述第一、第二及第三扫描信号输入端分别至所述串行译码器的所述串行数据输入端、所述移位时钟端及所述锁存时钟端。

6.如权利要求1或2所述的LED灯板，其特征在于，所述串入并出驱动芯片的所述输出使能端通过消隐信号提供电路电连接消隐信号输入端，且所述消隐信号提供电路包括电连接的信号增强芯片和反相器。