CN106952585A - Led显示屏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种LED显示屏系统，属于显示屏技术领域，该系统包括上位机、发送控制卡以及LED屏主体，LED屏主体包括若干矩阵排列的LED箱体，每一LED箱体包括若干接收卡及若干矩阵排列的LED模组，每一LED模组包括限流保护模块，上位机经发送控制卡及每一LED箱体的若干接收卡实现与每一LED模组的电性连接。本发明的LED显示屏系统可实现模组级限流保护，极大程度地降低了大电流导致的发热、起火等隐患。

Description

LED显示屏系统
技术领域
本发明涉及显示屏技术领域，特别涉及一种LED显示屏系统。
背景技术
LED显示屏系统，在当今信息时代充当重要的角色，然而，现有的LED显示屏系统，在长久的使用过程中，有时会出现各种各样的异常现象，比如播放电脑蓝屏，单箱体卡顿，单元板出现芯片呆滞等状态，这些异常现象均可以通过上电复位的动作来让显示屏恢复正常，此时，基于现有的LED显示屏系统的设计，一般做法是只能通过派遣工作人员到现场关断电源输入来进行硬重启来解决这个问题，这样一来，不仅会会花费大量的人力物力，而且容易出现大面积黑屏、造成较大显示输出的影响。另外，现有的LED显示屏系统，由于缺乏有效的限流保护机制，在显示屏的长久使用过程中，有时会出现电流过大导致显示屏发热，甚至引发显示屏火灾，给人们带来重大的人力、财力损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LED显示屏系统，其可实现模组级限流保护，极大程度地降低了大电流导致的发热、起火等隐患。
为了解决上述技术问题，具体地，本发明的技术方案如下：
一种LED显示屏系统，包括上位机、发送控制卡以及LED屏主体，所述LED屏主体包括若干矩阵排列的LED箱体，每一所述LED箱体包括若干接收卡及若干矩阵排列的LED模组，每一所述LED模组包括限流保护模块，所述上位机经所述发送控制卡及每一所述LED箱体的若干接收卡实现与每一所述LED模组的电性连接。
优选地，所述限流保护模块包括：采样电压产生单元，用于检测工作电流Ix后，通过电阻取样以产生采样电压Vx；参考电压设定单元，用于进行参考电压Vs的设定；比较输出单元，用于将所述采样电压Vx和所述参考电压Vs比较放大，且在所述工作电流Ix超过设定电流I时输出关断信号；限流控制单元，用于通过所述关断信号来控制MOS管的栅极，从而控制MOS管的源极与MOS管的漏极之间的通断，以达到限流保护目的。
一种LED显示屏系统，包括带复位操控模块的上位机、发送控制卡以及LED屏主体，所述LED屏主体包括若干矩阵排列的LED箱体，每一所述LED箱体包括若干接收卡及若干矩阵排列的LED模组，每一所述LED模组包括电源管理模块及限流保护模块，所述上位机经所述发送控制卡及每一所述LED箱体的若干接收卡实现与每一所述LED模组的电性连接，使得每一所述LED模组的电源管理模块在所述复位操控模块的远程操控下对相应的所述LED模组进行上电复位动作。
优选地，所述限流保护模块包括：采样电压产生单元，用于检测工作电流Ix后，通过电阻取样以产生采样电压Vx；参考电压设定单元，用于进行参考电压Vs的设定；比较输出单元，用于将所述采样电压Vx和所述参考电压Vs比较放大，且在所述工作电流Ix超过设定电流I时输出关断信号；限流控制单元，用于通过所述关断信号来控制MOS管的栅极，从而控制MOS管的源极与MOS管的漏极之间的通断，以达到限流保护目的。
优选地，所述参考电压设定单元为基于芯片LM431构成的电压调节电路，所述比较输出单元为基于芯片LM2904构成的运放电路，所述限流控制单元为基于芯片MT08103构成的MOS管开关电路。
优选地，所述电源管理模块包括：复位信号输入放大单元，用于将所述复位操控模块发送过来的上电复位信号进行隔离放大；复位电压输出单元，用于通过隔离放大后的上电复位信号触发来获取得到使所述LED模组进行上电复位的复位电压。
优选地，所述复位信号输入放大单元为基于两个三极管构成的两级放大电路。
优选地，所述复位电压输出单元为基于芯片AOZ1016构成的DC-DC转换电路，所述芯片AOZ1016的EN引脚与所述复位信号输入放大单元电性连接。
优选地，所述复位电压输出单元为MOS管开关电路。
优选地，所述上位机与所述发送控制卡之间进行远程网络通信连接或中短程数据通信连接。
本发明提供的LED显示屏系统，其在LED屏主体的每一LED箱体中的每一LED模组内分别增设了限流保护模块，使得每一LED模组均可在其电流过大时，单独中断相应的LED模组的电流供应，以实现模组级限流保护，极大程度地降低了大电流导致的发热、起火等隐患。同时，其又在上位机中增设了复位操控模块，在每一LED模组内分别增设了独立的电源管理模块，这样一来，当上位机监控到LED屏主体的某一LED模组出现异常时，便可通过上位机的复位操控模块远程操控相应LED模组的电源管理模块，以对该LED模组进行上电复位动作(即对该LED箱体进行软重启)，进而使之恢复正常。可见，本LED显示屏系统，其既可实现模组级限流保护，极大程度地降低了大电流导致的发热、起火等隐患；又可根据监控反馈的信息，针对目标异常区域，通过上位机远程操控便可快速、精准地实现目标异常区域的软重启动作，让LED显示屏恢复正常，无需派遣工作人员到现场，从而节省人力、物力，且极大地降低黑屏区域，减小对显示输出的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例的LED显示屏系统的结构框图。
图2为图1所示LED显示屏系统的限流保护模块的电路原理图。
图3为本发明第二实施例的LED显示屏系统的结构框图。
图4为图3所示LED显示屏系统的电源管理模块的电路原理图。
图5为图4所示LED显示屏系统的限流保护模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明第一实施例提供一种LED显示屏系统1000，该LED显示屏系统1000包括上位机1100、发送控制卡1200以及LED屏主体1300，LED屏主体1300包括若干矩阵排列的LED箱体1310，每一LED箱体1310包括若干接收卡1311及若干矩阵排列的LED模组1312，每一LED模组1312包括限流保护模块13121，上位机1100经发送控制卡1200及每一LED箱体1310的若干接收卡1311实现与每一LED模组1312的电性连接。
在本实施例中，如图1及图2所示，本实施例中的LED屏主体1300包括3X3个矩阵排列的LED箱体1310，每个LED箱体1310包括1个接收卡1311及2X2个矩阵排列的LED模组1312，每一LED模组1312的限流保护模块13121包括采样电压产生单元131211、参考电压设定单元131212、比较输出单元131213以及限流控制单元131214，其中，采样电压产生单元131211主要用于检测工作电流Ix后，通过电阻取样以产生采样电压Vx；参考电压设定单元131212主要用于进行参考电压Vs的设定；比较输出单元131213主要用于将该采样电压Vx和该参考电压Vs比较放大，且在该工作电流Ix超过设定电流I时输出关断信号；限流控制单元131214主要用于通过该关断信号来控制MOS管的栅极，从而控制MOS管的源极与MOS管的漏极之间的通断，以达到限流保护目的。
具体地，如图2所示，VDD1为LED模组1312的单元板供电输入线，在此输入线上串入采样电阻RS，输入到芯片LM2904的第2和第3引脚，放大形成采样电压Vx。参考电压设定单元131212为基于芯片LM431构成的电压调节电路，芯片LM431是一个三端可调并联稳压器，其通过电阻R2、R3来进行参考电压Vs的设定，输入到芯片LM2904的第5和第6引脚。比较输出单元131213为基于芯片LM2904构成的运放电路，芯片LM2904一款通用型运算放大器，通过芯片LM2904将采样电压Vx和参考电压Vs比较放大，当工作电流Ix超过设定电流I后，将引脚7将输出关断信号。限流控制单元131214为基于芯片MT08103构成的MOS管开关电路，芯片MT08103为大功率MOS管，默认状态时，U3(即芯片MT08103)处于开通状态，当工作电流Ix超过设定电流I后，该关断信号会控制U3的栅极(G)，以使得U3的源极(S)与U3的漏极(D)之间的断开，从而实现相应LED模组的限流保护。
另外，在本实施例中，上位机1100与发送控制卡1200之间既可进行远程网络通信连接，亦可进行中短程数据通信连接，其中，远程网络通信连接包括有线网络通信连接及无线网络通信连接(如GPRS网络通信、3G网络通信、4G网络通信以及WiFi网络通信等)，中短程数据通信连接包括串行通信连接等。
对于本领域技术人员而言，同一个LED箱体1310内的接收卡1311的数目无需跟LED模组1312的数目一一对应，即当本实施例中的一个LED箱体1310内设置了2x2个矩阵排列的LED模组1312后，该LED箱体1310内既可如图1所示仅设置一个接收卡1311，亦可设置两个或两个以上的接收卡1311。
如图3所示，本发明第二实施例提供一种LED显示屏系统2000，LED显示屏系统2100包括带复位操控模块2110的上位机2100、发送控制卡2200以及LED屏主体2300，LED屏主体2300包括若干矩阵排列的LED箱体2310，每一LED箱体2310包括若干接收卡2311及若干矩阵排列的LED模组2312，每一LED模组2312包括电源管理模块23122及限流保护模块23121，上位机2100经发送控制卡2200及每一LED箱体2310的若干接收卡2311实现与每一LED模组2312的电性连接，使得每一LED模组2312的电源管理模块23122在复位操控模块2110的远程操控下对相应的LED模组2312进行上电复位动作。
在本实施例中，如图3及图4所示，本实施例中的LED屏主体2300包括3X3个矩阵排列的LED箱体2310，每个LED箱体2310包括1个接收卡2311及2X2个矩阵排列的LED模组2312，每一LED模组2312的电源管理模块23122包括复位信号输入放大单元231221及复位电压输出单元231222，其中，复位信号输入放大单元231221用于将复位操控模块2110发送过来的上电复位信号进行隔离放大，而复位电压输出单元231222则用于通过隔离放大后的上电复位信号触发来获取得到使LED模组2312进行上电复位的复位电压。
如图4所示，图中Reset指代输入的上电复位信号，VDD指代输出的复位电压。复位信号输入放大单元231221为基于两个三极管构成的两级放大电路，具体可由三极管Q1、Q2及电阻R1、R2组成。复位电压输出单元231222为基于芯片AOZ1016构成的DC-DC转换电路，芯片AOZ1016的EN引脚与复位信号输入放大单元231221电性连接。具体地，该DC-DC转换电路除了包括芯片AOZ1016外，还包括滤波作用的电容C1、C2、C4，用于补偿参数、调整输出电压占空比的电容C5与电阻R5，构成反馈电路、调整输出电压值的电阻R3、R4以及整形滤波作用的电感L1。
如图3及图5所示，每一LED模组2312的限流保护模块23121包括采样电压产生单元231211、参考电压设定单元231212、比较输出单元231213以及限流控制单元231214，其中，采样电压产生单元231211主要用于检测工作电流Ix后，通过电阻取样以产生采样电压Vx；参考电压设定单元231212用于进行参考电压Vs的设定；比较输出单元231213主要用于将该采样电压Vx和该参考电压Vs比较放大，且在该工作电流Ix超过设定电流I时输出关断信号；限流控制单元231214主要用于通过该关断信号来控制MOS管的栅极，从而控制MOS管的源极与MOS管的漏极之间的通断，以达到限流保护目的。
如图5所示，VDD1为LED模组2312的单元板供电输入线，在此输入线上串入采样电阻RS，输入到芯片LM2904的第2和第3引脚，放大形成采样电压Vx。参考电压设定单元231212为基于芯片LM431构成的电压调节电路，芯片LM431是一个三端可调并联稳压器，其通过电阻R2、R3来进行参考电压Vs的设定，输入到芯片LM2904的第5和第6引脚。比较输出单元231213为基于芯片LM2904构成的运放电路，芯片LM2904一款通用型运算放大器，通过芯片LM2904将采样电压Vx和参考电压Vs比较放大，当工作电流Ix超过设定电流I后，将引脚7将输出关断信号。限流控制单元231214为基于芯片MT08103构成的MOS管开关电路，芯片MT08103为大功率MOS管，默认状态时，U3(即芯片MT08103)处于开通状态，当工作电流Ix超过设定电流I后，该关断信号会控制U3的栅极(G)，以使得U3的源极(S)与U3的漏极(D)之间的断开，从而实现相应LED模组的限流保护。
另外，在本实施例中，上位机2100与发送控制卡2200之间既可进行远程网络通信连接，亦可进行中短程数据通信连接，其中，远程网络通信连接包括有线网络通信连接及无线网络通信连接(如GPRS网络通信、3G网络通信、4G网络通信以及WiFi网络通信等)，中短程数据通信连接包括串行通信连接等。
工作时，如图3所示，当某一LED模组2312出现显示异常时，即可通过上位机2100的复位操控模块2110来进行远程操控，以针对出现显示异常的该LED模组2312发出上电复位信号，当该LED模组2312的电源管理模块23122接收到该上电复位信号后，其复位信号输入放大单元231221首先将该上电复位信号进行隔离放大，紧接着，复位电压输出单元231222则通过隔离放大后的上电复位信号触发来获取得到使该LED模组2312进行上电复位的复位电压，进而达到使该LED模组2312进行软重启的目的，整个复位过程在上位机2100上便可操控完成，无需派遣工作人员到现场，从而节省人力、物力，同时，整个复位过程仅针对出现显示异常的LED模组2312，不会影响其他显示正常的LED模组2312，因而可极大地降低黑屏区域，减小对显示输出的影响。
对于本领域技术人员而言，同一个LED箱体2310内的接收卡2311的数目无需跟LED模组2312的数目一一对应，即当本实施例中的一个LED箱体2310内设置了2x2个矩阵排列的LED模组2312后，该LED箱体2310内既可如图3所示仅设置一个接收卡2311，亦可设置两个或两个以上的接收卡2311。另外，本复位电压输出单元231222亦可采用基于其他芯片构成的DC-DC转换电路来代替，或者采用MOS管开关电路(利用MOS管栅极(g)控制MOS管源极(s)和漏极(d)通断的原理构造的电路)来代替，以通过隔离放大后的上电复位信号来触发MOS管的开关控制，进而得到使LED箱体2310进行上电复位的复位电压。
本发明提供的LED显示屏系统，其在LED屏主体的每一LED箱体中的每一LED模组内分别增设了限流保护模块，使得每一LED模组均可在其电流过大时，单独中断相应的LED模组的电流供应，以实现模组级限流保护，极大程度地降低了大电流导致的发热、起火等隐患。同时，其又在上位机中增设了复位操控模块，在每一LED模组内分别增设了独立的电源管理模块，这样一来，当上位机监控到LED屏主体的某一LED模组出现异常时，便可通过上位机的复位操控模块远程操控相应LED模组的电源管理模块，以对该LED模组进行上电复位动作(即对该LED箱体进行软重启)，进而使之恢复正常。可见，本LED显示屏系统，其既可实现模组级限流保护，极大程度地降低了大电流导致的发热、起火等隐患；又可根据监控反馈的信息，针对目标异常区域，通过上位机远程操控便可快速、精准地实现目标异常区域的软重启动作，让LED显示屏恢复正常，无需派遣工作人员到现场，从而节省人力、物力，且极大地降低黑屏区域，减小对显示输出的影响。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED显示屏系统，其特征在于，包括上位机、发送控制卡以及LED屏主体，所述LED屏主体包括若干矩阵排列的LED箱体，每一所述LED箱体包括若干接收卡及若干矩阵排列的LED模组，每一所述LED模组包括限流保护模块，所述上位机经所述发送控制卡及每一所述LED箱体的若干接收卡实现与每一所述LED模组的电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述限流保护模块包括：
采样电压产生单元，用于检测工作电流Ix后，通过电阻取样以产生采样电压Vx；
参考电压设定单元，用于进行参考电压Vs的设定；
比较输出单元，用于将所述采样电压Vx和所述参考电压Vs比较放大，且在所述工作电流Ix超过设定电流I时输出关断信号；
限流控制单元，用于通过所述关断信号来控制MOS管的栅极，从而控制MOS管的源极与MOS管的漏极之间的通断，以达到限流保护目的。
3.一种LED显示屏系统，其特征在于，包括带复位操控模块的上位机、发送控制卡以及LED屏主体，所述LED屏主体包括若干矩阵排列的LED箱体，每一所述LED箱体包括若干接收卡及若干矩阵排列的LED模组，每一所述LED模组包括电源管理模块及限流保护模块，所述上位机经所述发送控制卡及每一所述LED箱体的若干接收卡实现与每一所述LED模组的电性连接，使得每一所述LED模组的电源管理模块在所述复位操控模块的远程操控下对相应的所述LED模组进行上电复位动作。
4.根据权利要求3所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述限流保护模块包括：
采样电压产生单元，用于检测工作电流Ix后，通过电阻取样以产生采样电压Vx；
参考电压设定单元，用于进行参考电压Vs的设定；
比较输出单元，用于将所述采样电压Vx和所述参考电压Vs比较放大，且在所述工作电流Ix超过设定电流I时输出关断信号；
限流控制单元，用于通过所述关断信号来控制MOS管的栅极，从而控制MOS管的源极与MOS管的漏极之间的通断，以达到限流保护目的。
5.根据权利要求3所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述参考电压设定单元为基于芯片LM431构成的电压调节电路，所述比较输出单元为基于芯片LM2904构成的运放电路，所述限流控制单元为基于芯片MT08103构成的MOS管开关电路。
6.根据权利要求3所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述电源管理模块包括：
复位信号输入放大单元，用于将所述复位操控模块发送过来的上电复位信号进行隔离放大；
复位电压输出单元，用于通过隔离放大后的上电复位信号触发来获取得到使所述LED模组进行上电复位的复位电压。
7.根据权利要求6所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述复位信号输入放大单元为基于两个三极管构成的两级放大电路。
8.根据权利要求6所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述复位电压输出单元为基于芯片AOZ1016构成的DC-DC转换电路，所述芯片AOZ1016的EN引脚与所述复位信号输入放大单元电性连接。
9.根据权利要求6所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述复位电压输出单元为MOS管开关电路。
10.根据权利要求3-9任一所述的一种LED显示屏系统，其特征在于，所述上位机与所述发送控制卡之间进行远程网络通信连接或中短程数据通信连接。
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