CN107134250A - 发光二极管显示设备及其发光二极管显示电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光二极管显示设备及其发光二极管显示电路。一种发光二极管显示电路包括显示模块、第一控制模块以及逻辑控制电路。显示模块包括多个同向串联的发光二极管。第一控制模块包括多个开关单元；开关单元的数量与显示模块中发光二极管的数量相同；每个开关单元与一个对应的发光二极管并联；每个开关单元对应控制一个发光二极管的显示状态；逻辑控制电路用于根据开关时序控制第一控制模块中各开关单元的开闭状态。上述发光二极管显示电路，显示模块的发光二极管采用同向串联的连接方式，从而减小显示模块的驱动电流，进而降低显示电路的功率损耗。

Description

发光二极管显示设备及其发光二极管显示电路

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种发光二极管显示设备及其发光二极管显示电路。

背景技术

目前彩色发光二极管显示驱动的装置中，通常通过独立控制每一路的发光二极管来实现配色及显示。传统的彩色发光二极管显示驱动的连接方式为将三基色(R红、G绿、B蓝)的发光二极管进行并联，并对不同颜色的发光二极管进行独立控制。由于三基色发光二极管通过不同的电流回路进行独立控制，在5V电源应用中，当每个发光二极管都开启时，电源线上的电流流过3个发光二极管的电流。当同一条电源线上有N个芯片同时开启所有的灯时，电源线上需要走3N路发光二极管的电流，这样电源线的压降就会很大。假设同一条电源线上串联超过M个芯片后，芯片控制的每个发光二极管都开启时，将有可能因为电源线的压降不足导致离电源最远的那颗芯片由于供电不足发生工作异常现象。因此，该电源供电的一条线上最多能串联M个芯片。在发光二极管并联控制应用中，当需要将一条电源线上串联的芯片数量超过M个时，就需要用到更高的电源电压，此时为了减少芯片内部的发热功耗，通常做法是在发光二极管上再串联一根分压电阻，但这样就会造成较大的功耗浪费。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够增加同一根电源线上芯片串联个数，而又不明显增加芯片的功耗的发光二极管显示电路，还提供一种发光二极管显示设备。

一种发光二极管显示电路，包括：显示模块，所述显示模块包括多个同向串联的发光二极管；第一控制模块，所述第一控制模块包括多个开关单元；所述开关单元的数量与所述显示模块中的所述发光二极管的数量相同；每个所述开关单元与一个对应的所述发光二极管并联；每个所述开关单元对应控制一个所述发光二极管的显示状态；以及逻辑控制电路，与所述第一控制模块连接；所述逻辑控制电路用于根据开关时序控制所述第一控制模块中的各开关单元的开闭状态。

在其中一个实施例中，包括控制芯片；所述逻辑控制电路和所述第一控制模块集成在所述控制芯片内。

在其中一个实施例中，所述显示模块由所述控制芯片供电或者由供给所述控制芯片的同一电源线供电。

在其中一个实施例中，所述发光二极管显示电路还包括第二控制模块；所述第二控制模块的一端与电压输入端连接；所述第二控制模块的另一端分别与所述第一控制模块以及所述显示模块连接；所述第二控制模块的控制端与所述逻辑控制电路连接；所述第二控制模块用于在所述逻辑控制电路的控制下控制所述显示模块的整体的工作状态。

在其中一个实施例中，所述第二控制模块包括控制开关；所述控制开关的一端与所述电压输入端连接；所述控制开关的另一端分别与所述第一控制模块以及所述显示模块连接；所述控制开关的控制端与所述逻辑控制电路连接。

在其中一个实施例中，所述显示模块、所述第一控制模块以及所述第二控制模块均为多个；所述显示模块、所述第一控制模块以及所述第二控制模块的数量相同；每个所述第一控制模块对应控制一个所述显示模块的显示状态；每个第二控制模块对应控制一个显示模块的工作状态。

在其中一个实施例中，所述显示模块包括三个同向串联的发光二极管；每个发光二极管的发光颜色为红、绿、蓝中的一种。

在其中一个实施例中，所述控制芯片还包括恒流源；所述恒流源的输入端分别与所述显示模块的输出端以及所述第一控制模块的输出端连接；所述恒流源的输出端接地。

在其中一个实施例中，所述控制芯片还包括恒流驱动控制电路；所述恒流驱动控制电路与所述恒流源连接；所述恒流驱动控制电路用于控制所述恒流源的电流值。

一种发光二极管显示设备，包括供电电路；还包括上述任一实施例所述的发光二极管显示电路；所述供电电路与所述发光二极管显示电路连接，所述供电电路给所述发光二极管显示电路提供工作电压。上述发光二极管显示电路，显示模块中的发光二极管采用同向串联的连接方式，从而减小了显示模块的驱动电流，进而降低显示电路的功率损耗。

附图说明

图1为一实施例中的发光二极管显示电路的原理框图；

图2为一实施例中的发光二极管显示电路的电路图；

图3为另一实施例中的发光二极管显示电路的电路图；

图4为又一实施例中的发光二极管显示电路的电路图；

图5为再一实施例中的发光二极管显示电路的电路图；

图6为一实施例中的开关管的示意图；

图7为另一实施例中的开关管的示意图；

图8为又一实施例中的开关电路的示意图；

图9为再一实施例中的开关电路的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例中的发光二极管显示电路的原理框图。如图1所示，一种发光二极管显示电路包括显示模块100、第一控制模块200以及逻辑控制电路301。显示模块100包括多个同向串联的发光二极管。每个发光二极管的发光颜色为红、绿、蓝、白中的任意一种。显示模块100中，所有发光二极管的发光颜色可以都相同。或者，部分发光二极管的发光颜色不相同。还可以是，所有发光二极管的发光颜色全部不相同。在一实施例中，显示模块100包括三个同向串联的发光二极管。每个发光二极管的发光颜色为红、绿、蓝中的一种，并且三种发光二极管的颜色各不相同，也即构成RGB像素单元。此时，通过第一控制模块200对三个发光二极管的显示状态进行控制，从而实现对该显示模块100的显色控制。

第一控制模块200与显示模块100连接。第一控制模块200包括多个开关单元。开关单元的数量与显示模块100中发光二极管的数量相同。第一控制模块200中每个开关单元与显示模块100中的对应的一个发光二极管并联。第一控制模块200中的每个开关单元对应控制显示模块100中一个发光二极管的显示状态。其中，发光二极管的显示状态包括发光二极管的发光状态和不发光状态。逻辑控制电路301根据开关时序控制第一控制模块200中的每个开关单元的开启与闭合，从而控制显示模块100中的每个发光二极管的显示状态，进而对显示模块100的显色进行控制。

在一实施例中，该发光二极管显示电路还包括控制芯片300。逻辑控制电路301和第一控制模块200集成在控制芯片300内。显示模块100可以由控制芯片300供电以进行显示。或者，显示模块100可以由供给控制芯片300的同一根电源线供电以进行显示。也即是，显示模块100的电压输入端可以与控制芯片300内的电压输入端连接，以使得显示模块100通过控制芯片300获取电压信号进行显示。或者，显示模块100的电压输入端与控制芯片300的电压输入端在芯片外接到同一条电源线，以获取电压信号进行显示。

在本实施例中，控制芯片300还包括恒流源303以及恒流驱动控制电路305。恒流源303的输入端分别与显示模块100的输出端以及第一控制模块200的输出端连接。恒流源303的输出端接地。恒流源303用于控制显示模块100的输出电流为恒定值。恒流驱动控制电路305与恒流源303连接。恒流驱动控制电路305用于控制恒流源303的开启与断开。

在一实施例中，发光二极管显示电路还包括第二控制模块400。第二控制模块400一端与电压输入端307连接。第二控制模块400的另一端分别与第一控制模块200以及显示模块100连接。第二控制模块400的控制端与逻辑控制电路301连接。第二控制模块400在接收到逻辑控制电路301发出的控制信号后，才开启控制功能。在本实施例中，第二控制模块400和电压输入端307均设置在控制芯片300内。第二控制模块400控制显示模块100的工作状态。其中，显示模块100的工作状态包括在接收到电压输入信号的情况下显示模块100能够进行显示，以及在接收不到电压输入信号的情况下显示模块100无法进行显示。第二控制模块400包括控制开关(图未示)。控制开关的一端与电压输入端307连接，控制开关的另一端与显示模块100连接。控制开关可以为由P型MOS管构成的开关管，也可以为由N型MOS管构成的开关管，或者由P型MOS管和N型MOS管组合形成的开关电路。

上述发光二极管显示电路，显示模块100中的发光二极管采用同向串联的连接方式，从而减小了显示模块100的驱动电流，进而降低显示电路的功率损耗。

图2为一实施例中发光二极管显示电路的电路图。如图2所示，显示模块100包括同向串联的发光二极管101、发光二极管103和发光二极管105。控制芯片300内的电压输入端307为电压端vdd。发光二极管101的正极与电压端vdd连接，发光二极管101的负极与发光二极管103的正极连接。发光二极管103的负极与发光二极管105的正极连接。发光二极管105的负极与恒流源303的输入端连接。发光二极管101发出红色光，发光二极管103发出绿色光，发光二极管101发出蓝色光。第一控制模块200包括开关K1、开关K2和开关K3。开关K1与发光二极管101并联。开关K1控制发光二极管101的显示状态。开关K2与发光二极管103并联。开关K2控制发光二极管103的显示状态。开关K3与发光二极管105并联。开关K3控制发光二极管105的显示状态。其他实施例中，发光二极管的数量也可以是2个。相应地，第一控制模块200内的开关数量也为2个。每个发光二极管的发光颜色可以是红、绿、蓝、白中的任意一种。也即是，发光二极管101的发光颜色还可以是绿色、蓝色或者白色。发光二极管103的发光颜色还可以是红色、蓝色或者白色。发光二极管105的发光颜色还可以是绿色、红色或者白色。逻辑控制电路301分别与开关K1、开关K2和开关K3电性连接。逻辑控制电路301根据开关时序控制开关K1、开关K2和开关K3的开启与闭合，从而控制发光二极管101、发光二极管103和发光二极管105的显示状态。恒流源303的输出端接地。恒流源303输出恒定电流值，从而控制显示模块100内流过3个发光二极管的电流为恒定值。恒流驱动控制电路305与恒流源303电性连接。恒流驱动控制电路305控制恒流源303的开启与闭合。

图3为另一实施例中发光二极管显示电路的电路图。如图3所示，该实施例中的发光二极管显示电路与图2所示的发光二极管显示电路相比，图3所示的发光二极管显示电路中，发光二极管101的正极与控制芯片300的电源输入端在芯片外面与同一条电源线相接。，开关K1与控制芯片300内部的电压端vdd连接。该发光二极管显示电路，发光二极管101的正极在芯片外接电源输入端，增加了一种PCB版布线的选择。。

图4为又一实施例中发光二极管显示电路的电路图。如图4所示，该实施例中的发光二极管显示电路与图2所示的发光二极管显示电路相比，增加了一个控制开关401作为第二控制模块400。控制开关401的输入端与控制芯片300内的电压端vdd连接，控制开关401的输出端与发光二极管101的正极连接。控制开关401同时控制发光二极管101、发光二极管103以及发光二极管105的工作状态。控制开关401的控制端与逻辑控制电路301电性连接。逻辑控制电路301输出控制信号以控制控制开关401的开启与闭合，从而控制发光二极管101、发光二极管103以及发光二极管105构成的显示模块的工作状态，也即显示模块是处于显示状态(工作状态)还是非显示状态(非工作状态)。

在一实施例中，发光二极管显示电路包括多个显示模块100、多个第一控制模块200以及多个第二控制模块400。显示模块100、第一控制模块200以及第二控制模块400的数量相同。每个第一控制模块200内的每个开关单元对应控制一个显示模块100中的一个发光二极管的显示状态。每个第二控制模块400对应控制一个显示模块100的工作状态。

如图5所示，在一实施例中，显示模块100为两个，分别为显示模块1001和显示模块1003。第一控制模块200为两个，分别为第一控制模块2001和第一控制模块2003。控制开关400也为两个，分别为控制开关401和控制开关403。显示模块1001与显示模块1003并联。第一控制模块2001与显示模块1001连接，以分别控制显示模块1001中每个发光二极管的显示状态。控制开关401的一端与控制芯片300内的电压端vdd连接。控制开关401的另一端与显示模块1001的输入端连接。控制开关401控制显示模块1001的工作状态。第一控制模块2003与显示模块1003连接，以分别控制显示模块1003中每个发光二极管的显示状态。控制开关403的一端与控制芯片300内的电压端vdd连接。控制开关403的另一端与显示模块1003的输入端连接。控制开关403控制显示模块1003的工作状态。显示模块1001包括发光二极管101、发光二极管103以及发光二极管105。发光二极管101的正极与控制开关401的输出端连接，发光二极管101的负极与发光二极管103的正极连接。发光二极管103的负极与发光二极管105的正极连接。发光二极管105的负极与恒流源303的输入端连接。发光二极管101、发光二极管103以及发光二极管105的发光颜色分别为红、绿、蓝、白中的任意一种。第一控制模块2001包括开关K1、开关K2和开关K3。开关K1与发光二极管101并联。开关K1控制发光二极管101的显示状态。开关K2与发光二极管103并联。开关K2控制发光二极管103的显示状态。开关K3与发光二极管105并联。开关K3控制发光二极管105的显示状态。控制开关401输入端与控制芯片300内的电压输入端vdd连接。控制开关401控制显示模块1001的工作状态。

显示模块1003包括发光二极管107、发光二极管109以及发光二极管111。发光二极管107的正极与控制开关403的输出端连接，发光二极管107的负极与发光二极管109的正极连接。发光二极管109的负极与发光二极管111的正极连接。发光二极管111的负极与恒流源303的输入端连接。第一控制模块2003包括开关K4、开关K5和开关K6。开关K4与发光二极管107并联。开关K4控制发光二极管107的显示状态。开关K5与发光二极管109并联。开关K5控制发光二极管109的显示状态。开关K6与发光二极管111并联。开关K6控制发光二极管111的显示状态。控制开关403输入端与控制芯片300内的电压输入端vdd连接。控制开关403控制显示模块1003工作状态。

恒流源303的输入端分别与发光二极管105的输出端以及发光二极管111的输出端连接，恒流源303的输出端接地。控制芯片300(图未示)内的逻辑控制电路301(图未示)分别与开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6以及控制开关401和控制开关403电性连接。逻辑控制电路301通过控制控制开关401以及控制开关403来分别控制显示模块1001和显示模块1003的工作状态。逻辑控制电路301通过分别控制开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5以及开关K6的开启与闭合，进而分别控制对应的发光二极管101、发光二极管103、发光二极管105、发光二极管107、发光二极管109以及发光二极管111的显示状态。

上述发光二极管显示电路，控制芯片300通过输出控制信号，分别控制控制开关401和控制开关403的开启与闭合，从而分别控制显示模块1001和显示模块1003的工作状态，因此实现对显示模块200的多路选择及控制。同时，控制芯片300还可以对显示模块200中的每个发光二极管的显示状态进行控制。

如图6所示，在一实施例中，第一控制模块200内的开关单元以及第二控制模块400内的控制开关均为由P型MOS管构成的开关管，即图中的开关管MP1。开关管MP1的A1端用于接收输入信号。开关管MP1的B1端用于输出信号。开关管MP1的控制端C1与逻辑控制电路301的信号输出端连接，以接收控制信号输入，从而实现逻辑控制电路301对开关管MP1的开闭状态的控制。

如图7所示，在一实施例中，第一控制模块200内的开关单元以及第二控制模块400内的控制开关均为由N型MOS管构成的开关管，即图中的开关管MN1。开关管MN1的A2端用于接收输入信号。开关管MN1的B2端用于输出信号。开关管MN1的控制端C2与逻辑控制电路301的信号输出端连接，以接收控制信号输入，因此能够实现逻辑控制电路301对开关管MN1的开闭状态的控制。

在一实施例中，第一控制模块200内的开关单元以及第二控制模块400内的控制开关均为由N型MOS管、P型MOS管以及反相器组合形成的开关电路。如图8所示，该开关电路包括开关管MP2、开关管MN2、反相器U1和反相器U2。开关管MP2为P型MOS管，开关管MN2为N型MOS管。开关管MP2的A3端和开关管MN2的A4端连接，开关管MP2的A3端和开关管MN2的A4端均用于接收输入信号。开关管MP2的B3端和开关管MN2的B4端连接，开关管MP2的B3端和开关管MN2的B4端均用于输出信号。反相器U1的输入端与开关管MP2的控制端C3端连接，反相器U1的输出端与开关管MN2的控制端C4端连接。反相器U2的输入端与逻辑控制电路301电性连接，用于接收控制信号的输入。反相器U2的输出端与反相器U1的输入端连接。

在一实施例中，第一控制模块200内的开关以及第二控制模块400内的控制开关均为由N型MOS管、P型MOS管以及反相器组合形成的开关电路。如图9所示，该开关电路包括开关管MP3、开关管MN3、反相器U3和反相器U4。开关管MP3为P型MOS管，开关管MN3为N型MOS管。开关管MN3的A5端与开关管MP3的A6端连接，开关管MN3的A5端以及开关管MP3的A6端均用于接收输入信号。开关管MN3的B5端与开关管MP3的B6端连接，开关管MN3的B5端和开关管MP3的B6端均用于输出信号。反相器U3的输入端与开关管MN3的控制端C5连接，反相器U1的输出端与开关管MP3的控制端C6连接。反相器U4的输入端与逻辑控制电路301连接，用于接收控制信号的输入。反相器U4的输出端与反相器U1的输入端连接。

本发明还提供一种发光二极管显示设备。该发光二极管显示设备包括供电电路，还包括上述任一实施例所述的发光二极管显示电路。供电电路与发光二极管显示电路连接。供电电路给发光二极管显示电路提供工作电压。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种发光二极管显示电路，其特征在于，包括：

显示模块，所述显示模块包括多个同向串联的发光二极管；

第一控制模块，所述第一控制模块包括多个开关单元；所述开关单元的数量与所述显示模块中的所述发光二极管的数量相同；每个所述开关单元与一个对应的所述发光二极管并联；每个所述开关单元对应控制一个所述发光二极管的显示状态；以及

逻辑控制电路，与所述第一控制模块连接；所述逻辑控制电路用于根据开关时序控制所述第一控制模块中的各开关单元的开闭状态。

2.根据权利要求1所述的发光二极管显示电路，其特征在于，包括控制芯片；所述逻辑控制电路和所述第一控制模块集成在所述控制芯片内。

3.根据权利要求2所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述显示模块由所述控制芯片供电或者由供给所述控制芯片的同一电源线供电。

4.根据权利要求1所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述发光二极管显示电路还包括第二控制模块；所述第二控制模块的一端与电压输入端连接；所述第二控制模块的另一端分别与所述第一控制模块以及所述显示模块连接；所述第二控制模块的控制端与所述逻辑控制电路连接；所述第二控制模块用于在所述逻辑控制电路的控制下控制所述显示模块的整体的工作状态。

5.根据权利要求4所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述第二控制模块包括控制开关；所述控制开关的一端与所述电压输入端连接；所述控制开关的另一端分别与所述第一控制模块以及所述显示模块连接；所述控制开关的控制端与所述逻辑控制电路连接。

6.根据权利要求4所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述显示模块、所述第一控制模块以及所述第二控制模块均为多个；所述显示模块、所述第一控制模块以及所述第二控制模块的数量相同；每个所述第一控制模块对应控制一个所述显示模块的显示状态；每个第二控制模块对应控制一个显示模块的工作状态。

7.根据权利要求1所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述显示模块包括三个同向串联的发光二极管；每个发光二极管的发光颜色为红、绿、蓝中的一种。

8.根据权利要求2所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述控制芯片还包括恒流源；所述恒流源的输入端分别与所述显示模块的输出端以及所述第一控制模块的输出端连接；所述恒流源的输出端接地。

9.根据权利要求8所述的发光二极管显示电路，其特征在于，所述控制芯片还包括恒流驱动控制电路；所述恒流驱动控制电路与所述恒流源连接；所述恒流驱动控制电路用于控制所述恒流源的电流值。

10.一种发光二极管显示设备，包括供电电路；其特征在于，还包括上述权利要求1-9任一权利要求中所述的发光二极管显示电路；所述供电电路与所述发光二极管显示电路连接，所述供电电路给所述发光二极管显示电路提供工作电压。