CN112289253B - Led单元的驱动电路、led单元及显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了LED单元的驱动电路、LED单元、LED封装单元及显示屏，所述LED单元包括多个基色LED，驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路比较结果信号；逻辑控制电路将多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭。本发明可以利用电压控制信号与多个不同参考电压的比较的结果对多个基色LED的亮灭进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及LED单元的驱动电路、LED单元及显示屏。
背景技术
LED(发光二极管)是一种常用的发光器件，它通过电子与空穴复合释放能量发光，可以高效地将电能转化为光能，在现代社会具有非常广泛的应用，如照明、指示灯、平板显示、医疗器件等。
全彩LED，即在一LED灯珠单元上集成红、绿、蓝三种基色LED的灯珠，通过控制其中每种基色LED的亮灭、亮度、颜色比例等，混合出各种不同的颜色，这种全彩LED广泛应用于广告牌、指示灯、LED显示屏等领域。常见的全彩LED有两脚、三脚和四脚三种封装形式。
传统的全彩LED控制方法主要有两种，普通的控制器(例如MCU)IO(输入输出口)控制，以及驱动芯片控制。具体如下：
1、控制器IO控制：针对全彩LED的每一种基色LED采用单独的一个IO进行控制，这种控制方法对RGB三色的LED需要使用MCU的三个IO进行控制，每一个IO控制一种基色LED。MCU通过控制每个IO输出的高低电平来控制三种基色LED的亮灭及亮度，除了可以发出红、绿、蓝三种基色光之外，还可以通过任意混合红、绿、蓝三种基色从而发出其它颜色。
2、驱动芯片控制：在全彩LED中还集成了驱动芯片，该驱动芯片内部有两种控制方式：1、在该驱动芯片内部预先设定变化规则，从而对每种基色LED进行控制；2、驱动芯片根据与控制器通信，从而控制每种基色LED，控制器(如MCU)将要显示的颜色通过指定的方式将约定值写入到驱动芯片的寄存器中，由驱动芯片根据寄存器的值控制红、绿、蓝三种基色LED的亮灭及亮度。所述指定的方式指LED制造商所选用的驱动芯片采用的通信方式，可以是单总线通信、IIC通信等方式。所述约定值指驱动芯片制造商指定的数值和颜色的对应方式，如用八位十六进制数值表示颜色，0x00表示三种基色的LED都不亮，肉眼观察显示为黑色，0xff表示三种基色的LED都亮，肉眼观察显示为白色，其它数值可对应红、橙、黄、绿等各种颜色等。
对于现有两脚全彩LED而言，其内部集成的驱动芯片中预先设定变化规则，通过使用内置变化规则来实现发光变色，全彩LED外部无法自由控制切换LED颜色。这种全彩LED只能显示内部设定的颜色，外部无法控制，不能实现颜色的自由切换，且多个全彩LED一起工作时，由于各个LED灯的上电时间、内置时钟等差异，导致颜色切换不统一。
现有三脚全彩LED主要分为两种，两基色LED和单线通信LED。两基色灯即两个引脚控制两个基色，一个引脚作为电源或地。单线通信灯则为一个引脚作为通信控制，另外两个引脚分别为电源和地。外部控制器通过单总线协议控制LED的颜色、亮度、灯光效果等。其中，上述两基色LED，两种基色形成的颜色种类少，每个全彩LED需要MCU两个IO来控制，需要大量IO口，生产成本较高。对于上述现有单线通信LED，其使用单总线通信的方式，通过标准的单总线通信协议对全彩LED进行控制，控制速度慢、控制每个LED的耗时长、不适合在大量LED一起工作的场景。
四脚全彩LED，内部使用三种基色的发光二极管组成，三个引脚控制三个基色，一个引脚为电源或地，通过控制三种基色混合能形成多种多样的颜色。这种全彩LED引脚多，占用MCU的引脚数量多，使用时影响PCB布线，控制方法复杂。
总而言之，现有的LED单元的驱动控制电路，要么采用通信的方式实现对LED单元控制，要么通过多个IO口进行控制，如上所述，这些控制方法均存在这样或那样的问题，因此，有必要提出一种与现有驱动电路均不相同的、全新的LED单元驱动控制电路。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供可以实现全新的LED控制方法的LED单元的驱动电路、LED单元、LED封装单元、显示屏，以实现可以利用电压控制信号与多个不同参考电压的比较的结果对多个基色LED的亮灭进行控制。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种LED单元的驱动电路，所述LED单元包括多个基色LED，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭。
优选的，所述LED单元为共阳极LED，所述LED驱动信号至多有一个低电平；或者，所述LED单元为共阴极LED，所述LED驱动信号至多有一个高电平，从而使得同一时刻至多一个LED驱动信号能够驱动点亮对应的基色LED。
优选的，所述电压比较电路包括多个比较器，所述多个比较器的相特性相同的一输入端分别输入所述电压控制信号，所述多个比较器的相特性相同的另一输入端分别输入对应的参考电压。
优选的，所述参考电压电路为电阻分压电路，所述电阻分压电路串接在电源和地之间，以生成所述多个不同的参考电压。
优选的，所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器；所述第一反相器的输入端输入所述第一比较结果信号、输出端连接所述第一基色LED控制端和所述第二反相器的输入端，所述第一反相器的电源端和地端分别连接电源和地；所述第四反相器的输入端输入所述第二比较结果信号、输出端连接所述第二反相器的电源端以及所述第三反相器的输入端，所述第四反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第二反相器的输出端连接所述第二基色LED控制端，所述第二反相器的地端接地；所述第五反相器的输入端输入所述第三比较结果信号、输出端连接所述第三反相器的电源端，所述第五反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第三反相器的输出端连接所述第三基色LED控制端，所述第三反相器的地端接地。
优选的，所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的反相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的同相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的同相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的同相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
优选的，所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器；所述第一反相器的输入端输入所述第一比较结果信号、输出端连接所述第一基色LED控制端和所述第二反相器的输入端，所述第一反相器的电源端和地端分别连接电源和地；所述第四反相器的输入端输入所述第二比较结果信号、输出端连接所述第二反相器的地端以及所述第三反相器的输入端，所述第四反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第二反相器的输出端连接所述第二基色LED控制端，所述第二反相器的电源端接电源；所述第五反相器的输入端输入所述第三比较结果信号、输出端连接所述第三反相器的地端，所述第五反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第三反相器的输出端连接所述第三基色LED控制端，所述第三反相器的电源端接电源。
优选的，所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十一反相器、第十二反相器、第一与门、第二与门；所述第一比较结果信号输入至所述第一基色LED控制端、以及所述第十一反相器的输入端；所述第十一反相器的输出端连接所述第一与门的第一输入端，所述第十一反相器的电源端和地端分别接电源和地；所述第二比较结果信号输入至所述第一与门的第二输入端、以及所述第十二反相器的输入端，所述第一与门的输出端连接所述第二基色LED控制端；所述第十二反相器的输出端连接所述第二与门的第一输入端，所述第十二反相器的电源端和地端分别接电源和地；所述第三比较结果信号输入至所述第二与门的第二输入端，所述第二与门的输出端连接所述第三基色LED控制端。
优选的，所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十三反相器、第十四反相器、第十五反相器、第一与非门、第二与非门；所述第一比较结果信号分别输入至所述第十三反相器和第十四反相器的输入端，所述第十三反相器的输出端连接所述第一基色LED控制端，所述第十三反相器的电源端和地端分别接电源和地；所述第十四反相器的输出端连接所述第一与非门的第一输入端，所述第十四反相器的电源端和地端分别接电源和地，所述第二比较结果信号输入至所述第一与非门的第二输入端、以及所述第十五反相器的输入端，所述第一与非门的输出端连接第二基色LED控制端；所述第十五反相器的输出端连接所述第二与非门的第一输入端，所述第十五反相器的电源端和地端分别接电源和地，所述第三比较结果信号输入至所述第二与非门的第二输入端，所述第二与非门的输出端连接所述第三基色LED控制端。
优选的，所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十六反相器、第十七反相器、第十八反相器、第一或门、第二或门；所述第一比较结果信号分别输入至所述第十六反相器的输入端和第一或门的第一输入端，所述第十六反相器的输出端连接所述第一基色LED控制端，所述第十六反相器的电源端和地端分别接电源和地；所述第二比较结果信号分别输入至所述第十七反相器的输入端和第二或门的第一输入端，所述第十七反相器的输出端连接所述第一或门的第二输入端，所述第一或门的输出端连接所述第二基色LED控制端；所述第三比较结果信号输入至所述第十八反相器的输入端，所述第十八反相器的电源端和地端分别接电源和地，所述第十八反相器的输出端连接所述第二或门的第二输入端，所述第二或门的输出端连接所述第三基色LED控制端。
优选的，所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十九反相器、第二十反相器、第一或非门、第二或非门；所述第一比较结果信号分别输入至所述第一基色LED控制端和所述第一或非门的第一输入端；所述第二比较结果信号分别输入至所述第十九反相器的输入端和第二或非门的第一输入端，所述第十九反相器的输出端连接所述第一或非门的第二输入端，所述第一或非门的输出端连接所述第二基色LED控制端，所述第十九反相器的电源端和地端分别接电源和地；所述第三比较结果信号输入至所述第二十反相器的输入端，所述第二十反相器的输出端连接所述第二或非门的第二输入端，所述第二或非门的输出端连接所述第三基色LED控制端，所述第二十反相器的电源端和地端分别接电源和地。
优选的，所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的同相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的反相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的反相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的反相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
优选的，所述参考电压电路包括依次串接在电源和地之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻和第二电阻的公共端输出所述第一参考电压，所述第二电阻和第三电阻的公共端输出所述第二参考电压，所述第三电阻和第四电阻的公共端输出所述第三参考电压。
优选的，所述电压比较电路还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一比较器的输出端通过第五电阻连接所述电源，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接所述电源，所述第三比较器的输出端通过第七电阻连接所述电源。
本发明还提供了一种LED单元，包括多个基色LED，还包括任一所述的驱动电路。
本发明还提供了一种LED封装单元，包括多个基色LED，还包括任一所述的驱动电路，所述LED封装单元设有电压控制端、电源端和地端，所述电压控制端、电源端和地端分别用于输入所述电压控制信号、电源和地。例如，通过封装材料将上述驱动电路和多个基色LED封装而形成LED封装单元，并对外提供电压控制端、电源端和地端这些端口。
本发明还提供了一种LED显示屏，包括由多个所述的LED单元组成的阵列。
本发明还提供了一种灯具，用于照明或指示，所述灯具的光源包括所述的LED单元或者所述的LED封装单元。
本发明还提供了一种医疗器件，包括发光单元，所述发光单元包括所述的LED单元或者所述的LED封装单元。
本发明还提供了一种电路板，包括任一所述的驱动电路。
【有益效果】
本发明的驱动电路提供了与现有包含多基色LED的LED单元的控制方法不同的控制方法，通过利用电压控制信号与多个不同参考电压的比较的结果对多个基色LED的亮灭进行控制，以实现LED单元的彩色控制，对电压控制信号的精度要求低，只要该电压控制信号达到相应的参考电压范围之间即可以控制相应的基色LED灯的点亮或关灭，而无需要求精确的控制电压值(例如PWM控制时的占空比)；不需要LED单元内设置寄存器以存储LED颜色、亮度数据；不需要提供时序控制所需的时钟电路(例如晶振等)，因而也不会因为温度影响产生时钟产生偏差进而导致的工作不稳定或异常；也不需要采用复杂的通信协议。总之，本发明LED单元电路简单，体积更小，成本更低，可以仅采用MOS管和电阻实现。
本发明可以通过控制器控制PWM或数模转换器获得的电压控制信号进行控制，控制简单。在使用PWM调制获得电压控制信号的情况下，最少一个PWM脉冲即可以控制一种基色LED，最多24个脉冲即可显示RGB888的所有颜色。
在更优的方案中，仅仅采用一路电压控制信号对驱动信号进行控制，电路和控制更加简单。
在更优的方案中，驱动多个基色LED的电流由LED单元内的电源直接提供，而不需要控制器提供驱动电流，控制器需要输出的电流很低(例如IO输出的电流)，可以有效降低控制器的功率和发热；另外，由于采用电压控制信号对驱动电路的控制，可以使得输出该电压控制信号的控制器的电源和LED单元的电源分离，两种电源可以采用不同大小的电压，因此电路设计简单，PCB设计更加简单。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的优选实施方式进行描述。图中：
图1本发明LED单元一种实施例的框图
图2是本发明LED单元一种较佳实施例的电路原理图
图3是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图4是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图5是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图6是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图7是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图8是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图9是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图
图10对图3实施例的驱动电路进行仿真测试的电路图
图11是图10仿真电路进行仿真测试时的波形图
具体实施方式
图1是本发明LED单元一种实施例的框图，该LED单元包括驱动电路和多个基色LED，在电压控制信号的控制下，LED单元内的多个基色LED分别被控制亮或灭，通过控制电压控制信号的幅度和时长，可以使得LED单元对人眼而言呈现彩色光。
该驱动电路包括依次连接的参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路；参考电压电路包括多个参考电压输出端口，参考电压电路用于产生多个不同的参考电压，每个参考电压输出端口输出对应的参考电压；电压比较电路包括多组输入端口和输出端口，每组输入端口包括：一个与参考电压输出端口连接的输入端口以用于输入对应的参考电压，以及一个与电压控制信号端口连接的输入端口，以输入电压控制信号，输出端口则输出对应的比较结果信号，电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行大小比较，并输出多路反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号，每个比较结果信号有两种状态(即体现为高电平或低电平)，一种对应电压控制信号大于对应参考电压，另一种对应电压控制信号小于对应参考电压，因而，所有比较结果信号的组合则体现了电压控制信号在所有参考电压构成的参考系的大小位置；逻辑控制电路包括多个输入端口和多个基色LED控制端，每个输入端口与电压比较电路对应的输出端口连接以输入比较结果信号，逻辑控制电路对多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与比较结果信号对应的LED驱动信号，并从基色LED控制端输出，从而分别控制每个基色LED。例如，多路比较结果信号为011，逻辑控制电路可以根据逻辑映射关系转换为010、100或者001等。
根据设定的多个不同参考电压，可以确定电压控制信号的多个不同幅度范围，当电压控制信号在其中的不同幅度范围内时，逻辑控制电路能够输出按照设定的逻辑映射关系的不同的驱动控制信号，从而驱动多个基色LED表现出不同的亮或灭的状态，而通过在人眼暂停视觉时长内分别产生多个不同幅度范围的电压控制信号，则可以使得LED单元混合出对应的彩色光。
在本方案中，不需要像传统的LED驱动电路一样需要设置寄存器以存储彩色数据，或者时钟电路以提供逻辑电路的时序控制，从而可以避免相关的弊端。
图2是本发明LED单元一种较佳实施例的电路原理图，本实施例中：
LED单元是共阴极LED(当基色LED控制端高电平时对应的基色LED被点亮，否则基色LED被关灭)，其具有三个基色LED：第一基色LED(例如红色)、第二基色LED(例如绿色)、第三基色LED(例如蓝色)，对应的，LED单元具有三个基色LED控制端：第一基色LED控制端Vout1、第二基色LED控制端Vout2、第三基色LED控制端Vout3。
LED单元的参考电压电路采用电阻分压电路，电阻分压电路串接在电源和地之间，以生成多个不同的参考电压；电压比较电路包括多个比较器，多个比较器的相特性相同的一输入端(例如都是反相端)分别输入电压控制信号，多个比较器的相特性相同的另一输入端(例如都是同相端)分别输入对应的参考电压；逻辑控制电路对多路比较结果信号分别进行逻辑处理，使得同一时刻至多一个LED驱动信号能够驱动点亮对应的基色LED，或者所有基色LED都关灭。
具体而言，电阻分压电路包括依次串接在电源Vcc和地GND之间的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；第一电阻R1和第二电阻R2的公共端输出第一参考电压，第二电阻R2和第三电阻R3的公共端输出第二参考电压，第三电阻R3和第四电阻R4的公共端输出第三参考电压；其中，第三参考电压<第二参考电压<第一参考电压。
电压比较电路包括第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3；第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3的反相输入端均输入电压控制信号Vin；第一比较器U1的同相输入端输入第一参考电压、输出端输出第一比较结果信号；第二比较器U2的同相输入端输入第二参考电压、输出端输出第二比较结果信号；第三比较器U3的同相输入端输入第三参考电压、输出端输出第三比较结果信号；第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3由于都需要处于工作状态，因此其电源端均接电源Vcc、地端均接地GND。
逻辑控制电路包括第一反相器P1、第二反相器P2、第三反相器P3、第四反相器P4、第五反相器P5；第一反相器P1的输入端输入第一比较结果信号、输出端连接第一基色LED控制端Vout1和第二反相器P2的输入端，第一反相器P1的电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND；第四反相器P4的输入端输入第二比较结果信号、输出端连接第二反相器P2的电源端以及第三反相器P3的输入端，第四反相器P4的电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND，第二反相器P2的输出端连接第二基色LED控制端Vout2，第二反相器P2的地端接地GND；第五反相器P5的输入端输入第三比较结果信号、输出端连接第三反相器P3的电源端，第五反相器P5的电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND，第三反相器P3的输出端连接第三基色LED控制端Vout3，第三反相器P3的地端接地GND。
以下将针对电压控制信号Vin在多个参考电压构成的参考系的不同位置范围的不同情况，分析电路的工作情况。
(10)当电压控制信号Vin小于第三参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3的输出端均输出高电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的高电平进行反相后输出低电平，即第一基色LED控制端Vout1输出低电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的高电平进行反相后输出低电平至第二反相器P2的电源端，从而使第二反相器P2不工作而输出低电平，即第二基色LED控制端Vout2输出低电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的高电平进行反相后输出低电平至第三反相器P3的电源端，从而使第三反相器P3不工作而输出低电平，即第三基色LED控制端Vout3输出低电平；
可见，当电压控制信号Vin小于第三参考电压，第一基色LED、第二基色LED、第三基色LED均被关灭。
(11)当电压控制信号Vin大于第三参考电压且小于第二参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2均输出高电平，第三比较器U3的输出端输出低电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的高电平进行反相后输出低电平，即第一基色LED控制端Vout1输出低电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的高电平进行反相后输出低电平至第二反相器P2的电源端，从而使第二反相器P2不工作而输出低电平，即第二基色LED控制端Vout2输出低电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的低电平进行反相后输出高电平至第三反相器P3的电源端，从而使第三反相器P3工作，进而第三反相器P3将输入的低电平进行反向而输出高电平，即第三基色LED控制端Vout3输出高电平；
可见，当电压控制信号Vin大于第三参考电压且小于第二参考电压，第一基色LED、第二基色LED被关灭，第三基色LED被点亮。
(12)当电压控制信号Vin大于第二参考电压且小于第一参考电压，第一比较器U1输出高电平，第二比较器U2、第三比较器U3的输出端均输出低电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的高电平进行反相后输出低电平，即第一基色LED控制端Vout1输出低电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的低电平进行反相后输出高电平至第二反相器P2的电源端，从而使第二反相器P2工作，进而使第二反相器P2将输入的低电平进行反向而输出高电平，即第二基色LED控制端Vout2输出高电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的低电平进行反相后输出高电平至第三反相器P3的电源端，从而使第三反相器P3工作，进而第三反相器P3将输入的高电平进行反向而输出低电平，即第三基色LED控制端Vout3输出低电平；
可见，当电压控制信号Vin大于第二参考电压且小于第一参考电压，第一基色LED、第三基色LED被关灭，第二基色LED被点亮。
(13)当电压控制信号Vin大于第一参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3的输出端均输出低电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第一基色LED控制端Vout1输出高电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的低电平进行反相后输出高电平至第二反相器P2的电源端，从而使第二反相器P2工作，进而使第二反相器P2将输入的高电平进行反向而输出低电平，即第二基色LED控制端Vout2输出低电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的低电平进行反相后输出高电平至第三反相器P3的电源端，从而使第三反相器P3工作，进而第三反相器P3将输入的高电平进行反向而输出低电平，即第三基色LED控制端Vout3输出低电平；
可见，当电压控制信号Vin大于第一参考电压，第一基色LED被点亮，第二基色LED、第三基色LED被关灭。
根据前述描述，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表1所示：
表1
| Vin电压范围 | Vout1 | Vout2 | Vout3 |
| Vin<第三参考电压 | 低电平(关) | 低电平(关) | 低电平(关) |
| 第三参考电压<Vin<第二参考电压 | 低电平(关) | 低电平(关) | 高电平(开) |
| 第二参考电压<Vin<第一参考电压 | 低电平(关) | 高电平(开) | 低电平(关) |
| Vin>第一参考电压 | 高电平(开) | 低电平(关) | 低电平(关) |
当电源电压为5V，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均相等的情况下，第三参考电压＝1.25V，第二参考电压＝2.5V，第一参考电压＝3.75V，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表2所示：
表2
| Vin电压范围 | Vout1 | Vout2 | Vout3 |
| Vin<1.25 | 低电平(关) | 低电平(关) | 低电平(关) |
| 1.25<Vin<2.5 | 低电平(关) | 低电平(关) | 高电平(开) |
| 2.5<Vin<3.75 | 低电平(关) | 高电平(开) | 低电平(关) |
| 3.75<Vin<5 | 高电平(开) | 低电平(关) | 低电平(关) |
电压比较电路还包括第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，以提高比较器输出电平的驱动能力，第一比较器U1的输出端通过第五电阻R5连接电源Vcc，第二比较器U2的输出端通过第六电阻R6连接电源Vcc，第三比较器U3的输出端通过第七电阻R7连接电源Vcc。
图3是发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，该实施例与图2的实施例大体相似，主要区别在于电压比较电路，本实施的电压比较电路比图2的电压比较电路额外增加了反相器，以及信号输入到比较器的输入端的位置有所不同。具体而言，电压比较电路还包括反相器P8、反相器P9、反相器P10，第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3的同相输入端均输入电压控制信号Vin，第一比较器U1的反相输入端输入第一参考电压、输出端连接反相器P8的输入端；第二比较器U2的反相输入端输入第二参考电压、输出端连接反相器P9的输入端；第三比较器U3的反相输入端输入第三参考电压、输出端连接反相器P10的输入端；反相器P8的输出端连接第一反相器P1的输入端，电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND；反相器P9的输出端连接第四反相器P4的输入端，电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND；反相器P10的输出端连接第五反相器P5的输入端，电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND。本实施例中，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系仍然如表1和2所示。
图4是发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，该实施例与图2的实施例大体相似，主要区别在于增加了另一基色LED控制端VoutN，以及相应不同的参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，从而可以控制更多基色LED。具体而言，与图2的实施例相比，本参考电压电路还包括电阻R9，电压比较电路还包括比较器U4、电阻R8，逻辑控制电路还包括反相器P6和反相器P7，第四电阻R4通过电阻R9接地GND，第四电阻R4和电阻R9的公共端用于输出第四参考电压，比较器U4的反相输入端输入电压控制信号Vin、同相输入端输入第四参考电压、输出端连接反相器P6的输入端，反相器P6的输出端连接反相器P7的电源端，反相器P6的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，反相器P7的输入端连接第五反相器P5的输出端、输出端连接基色LED控制端VoutN、地端接地GND，比较器U4的输出端通过电阻R8连接电源Vcc。
本实施例电路的工作原理与图2电路的工作原理基本相同，以下将针对电压控制信号Vin在多个参考电压构成的参考系的不同位置范围的不同情况，分析电路的工作情况。
(20)当电压控制信号Vin小于第四参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3、比较器U4的输出端均输出高电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
反相器P6将输入的高电平反相而输出低电平至反相器P7的电源端，使反相器P7不工作而输出低电平，即基色LED控制端VoutN输出低电平；
其余部分的电路工作原理参见图2实施例的相关描述，在此不再赘述。
(21)当电压控制信号Vin大于第四参考电压且小于第三参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3均输出高电平，比较器U4的输出端输出低电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
反相器P6将输入的低电平反相而输出高电平至反相器P7的电源端，使反相器P7工作，从而反相器P7将输入的低电平(该低电平是由于第五反相器P5输出低电平，具体原理参见图2实施例的工作原理)而输出高电平，即基色LED控制端VoutN输出高电平；
其余部分的电路工作原理参见图2实施例的相关描述，在此不再赘述。
图5是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，其与图2的电路大体类似，主要区别在于，本实施例中的LED单元是共阳极LED(当基色LED控制端低电平时对应的基色LED被点亮，否则基色LED被关灭)，且电压比较电路和逻辑控制电路有一些差别。
具体而言，第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3的同相输入端均输入电压控制信号Vin；第一比较器U1的反相输入端输入第一参考电压、输出端输出第一比较结果信号；第二比较器U2的反相输入端输入第二参考电压、输出端输出第二比较结果信号；第三比较器U3的反相输入端输入第三参考电压、输出端输出第三比较结果信号。第一反相器P1的输入端输入第一比较结果信号、输出端连接第一基色LED控制端Vout1和第二反相器P2的输入端，第一反相器P1的电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND；第四反相器P4的输入端输入第二比较结果信号、输出端连接第二反相器P2的地端以及第三反相器P3的输入端，第四反相器P4的电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND，第二反相器P2的输出端连接第二基色LED控制端Vout2，第二反相器P2的电源端接电源Vcc；第五反相器P5的输入端输入第三比较结果信号、输出端连接第三反相器P3的地端，第五反相器P5的电源端和地端分别连接电源Vcc和地GND，第三反相器P3的输出端连接第三基色LED控制端Vout3，第三反相器P3的电源端接电源Vcc。
以下将针对电压控制信号Vin在多个参考电压构成的参考系的不同位置范围的不同情况，分析电路的工作情况。
(30)当电压控制信号Vin小于第三参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3的输出端均输出低电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第一基色LED控制端Vout1输出高电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的低电平进行反相后输出高电平至第二反相器P2的地端，此时第二反相器P2不能实现反相功能且输出端输出高电平，即第二基色LED控制端Vout2输出高电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的低电平进行反相后输出高电平至第三反相器P3的地端，从而使第三反相器P3不能实现反相功能且输出高电平，即第三基色LED控制端Vout3输出高电平；
可见，当电压控制信号Vin小于第三参考电压，第一基色LED、第二基色LED、第三基色LED均被关灭。
(31)当电压控制信号Vin大于第三参考电压且小于第二参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2均输出低电平，第三比较器U3的输出端输出高电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第一基色LED控制端Vout1输出高电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的低电平进行反相后输出高电平至第二反相器P2的地端，此时第二反相器P2不能实现反相功能且输出端输出高电平，即第二基色LED控制端Vout2输出高电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的高电平进行反相后输出低电平至第三反相器P3的地端，从而使第三反相器P3工作，进而第三反相器P3将输入的高电平进行反相后输出低电平，即第三基色LED控制端Vout3输出低电平；
可见，当电压控制信号Vin大于第三参考电压且小于第二参考电压，第一基色LED、第二基色LED被关灭，第三基色LED被点亮。
(32)当电压控制信号Vin大于第二参考电压且小于第一参考电压，第一比较器U1输出低电平，第二比较器U2、第三比较器U3的输出端均输出高电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第一基色LED控制端Vout1输出高电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的高电平进行反相后输出低电平至第二反相器P2的地端，从而使第二反相器P2工作，进而第二反相器P2将输入的高电平进行反相后输出低电平，即第二基色LED控制端Vout2输出低电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的高电平进行反相后输出低电平至第三反相器P3的地端，从而使第三反相器P3工作，进而第三反相器P3将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第三基色LED控制端Vout3输出高电平；
可见，当电压控制信号Vin大于第二参考电压且小于第一参考电压，第一基色LED、第三基色LED被关灭，第二基色LED被点亮。
(33)当电压控制信号Vin大于第一参考电压，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3的输出端均输出高电平，逻辑控制电路的工作情况如下：
由于第一反相器P1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第一反相器P1将输入的高电平进行反相后输出低电平，即第一基色LED控制端Vout1输出低电平；
由于第四反相器P4的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第四反相器P4将输入的高电平进行反相后输出低电平至第二反相器P2的地端，从而使第二反相器P2工作，进而第二反相器P2将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第二基色LED控制端Vout2输出高电平；
由于第五反相器P5的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND而处于工作状态，因此第五反相器P5将输入的高电平进行反相后输出低电平至第三反相器P3的地端，从而使第三反相器P3工作，进而第三反相器P3将输入的低电平进行反相后输出高电平，即第三基色LED控制端Vout3输出高电平；
可见，当电压控制信号Vin大于第一参考电压，第一基色LED被点亮，第二基色LED、第三基色LED被关灭。
根据前述描述，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表3所示：
表3
当电源电压为5V，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均相等的情况下，第三参考电压＝1.25V，第二参考电压＝2.5V，第一参考电压＝3.75V，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表4所示：
表4
| Vin电压范围 | Vout1 | Vout2 | Vout3 |
| Vin<1.25 | 高电平(关) | 高电平(关) | 高电平(关) |
| 1.25<Vin<2.5 | 高电平(关) | 高电平(关) | 低电平(开) |
| 2.5<Vin<3.75 | 高电平(关) | 低电平(开) | 高电平(关) |
| 3.75<Vin<5 | 低电平(开) | 高电平(关) | 高电平(关) |
图6是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，其与图5的电路大体类似，主要区别在于，本实施例中的LED单元是共阴极LED，且逻辑控制电路不同。
具体而言，本实施例的逻辑控制电路包括第十一反相器P11、第十二反相器P12、第一与门AND1、第二与门AND2；第一比较结果信号输入至第一基色LED控制端Vout1、以及第十一反相器P11的输入端；第十一反相器P11的输出端连接第一与门AND1的第一输入端，第十一反相器P11的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第二比较结果信号输入至第一与门AND1的第二输入端、以及第十二反相器P12的输入端，第一与门AND1的输出端连接第二基色LED控制端Vout2，第一与门AND1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第十二反相器P12的输出端连接第二与门AND2的第一输入端，第十二反相器P12的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第三比较结果信号输入至第二与门AND2的第二输入端，第二与门AND2的输出端连接第三基色LED控制端Vout3，第二与门AND2的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND。
本实施例中，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表5所示：
表5
具体工作过程可以参考前述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
图7是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，其与图5的电路大体类似，其LED单元也是共阳极LED，主要区别在于，本实施例中的逻辑控制电路不同。
逻辑控制电路包括第十三反相器P13、第十四反相器P14、第十五反相器P15、第一与非门NAND1、第二与非门NAND2；第一比较结果信号分别输入至第十三反相器P13和第十四反相器P14的输入端，第十三反相器P13的输出端连接第一基色LED控制端Vout1，第十三反相器P13的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第十四反相器P14的输出端连接第一与非门NAND1的第一输入端，第十四反相器P14的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，第二比较结果信号输入至第一与非门NAND1的第二输入端、以及第十五反相器的输入端，第一与非门NAND1的输出端连接第二基色LED控制端Vout2，第一与非门NAND1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第十五反相器P15的输出端连接第二与非门NAND2的第一输入端，第十五反相器P15的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，第三比较结果信号输入至第二与非门NAND2的第二输入端，第二与非门NAND2的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，第二与非门NAND2的输出端连接第三基色LED控制端Vout3。
本实施例中，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表6所示：
表6
| Vin电压范围 | Vout1 | Vout2 | Vout3 |
| Vin<1.25 | 高电平(关) | 高电平(关) | 高电平(关) |
| 1.25<Vin<2.5 | 高电平(关) | 高电平(关) | 低电平(开) |
| 2.5<Vin<3.75 | 高电平(关) | 低电平(开) | 高电平(关) |
| 3.75<Vin<5 | 低电平(开) | 高电平(关) | 高电平(关) |
具体工作过程可以参考前述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
图8是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，其与图5的电路大体类似，其LED单元也是共阳极LED，主要区别在于，本实施例中的逻辑控制电路不同。
逻辑控制电路包括第十六反相器P16、第十七反相器P17、第十八反相器P18、第一或门OR1、第二或门OR2；第一比较结果信号分别输入至第十六反相器P16的输入端和第一或门OR1的第一输入端，第十六反相器P16的输出端连接第一基色LED控制端Vout1，第十六反相器P16的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第二比较结果信号分别输入至第十七反相器P17的输入端和第二或门OR2的第一输入端，第十七反相器P17的输出端连接第一或门OR1的第二输入端，第一或门OR1的输出端连接第二基色LED控制端Vout2，第一或门OR1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第三比较结果信号输入至第十八反相器P18的输入端，第十八反相器P18的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，第十八反相器P18的输出端连接第二或门OR2的第二输入端，第二或门OR2的输出端连接第三基色LED控制端Vout3，第二或门OR2的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND。
本实施例中，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表7所示：
表7
| Vin电压范围 | Vout1 | Vout2 | Vout3 |
| Vin<1.25 | 高电平(关) | 高电平(关) | 高电平(关) |
| 1.25<Vin<2.5 | 高电平(关) | 高电平(关) | 低电平(开) |
| 2.5<Vin<3.75 | 高电平(关) | 低电平(开) | 高电平(关) |
| 3.75<Vin<5 | 低电平(开) | 高电平(关) | 高电平(关) |
图9是本发明LED单元另一种较佳实施例的电路原理图，其与图5的电路大体类似，主要区别在于，本实施例中的LED单元是共阴极LED，且逻辑控制电路不同。
逻辑控制电路包括第十九反相器P19、第二十反相器P20、第一或非门NOR1、第二或非门NOR2；第一比较结果信号分别输入至第一基色LED控制端Vout1和第一或非门NOR1的第一输入端；第二比较结果信号分别输入至第十九反相器P19的输入端和第二或非门NOR2的第一输入端，第十九反相器P19的输出端连接第一或非门NOR1的第二输入端，第一或非门NOR1的输出端连接第二基色LED控制端Vout2，第十九反相器P19的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，第一或非门NOR1的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND；第三比较结果信号输入至第二十反相器P20的输入端，第二十反相器P20的输出端连接第二或非门NOR2的第二输入端，第二或非门NOR2的输出端连接第三基色LED控制端Vout3，第二十反相器P20的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND，第二或非门NOR2的电源端和地端分别接电源Vcc和地GND。
本实施例中，电压控制信号Vin与每个基色LED控制端电平、基色LED亮灭的对应关系如下表8所示：
表8
| Vin电压范围 | Vout1 | Vout2 | Vout3 |
| Vin<1.25 | 低电平(关) | 低电平(关) | 低电平(关) |
| 1.25<Vin<2.5 | 低电平(关) | 低电平(关) | 高电平(开) |
| 2.5<Vin<3.75 | 低电平(关) | 高电平(开) | 低电平(关) |
| 3.75<Vin<5 | 高电平(开) | 低电平(关) | 低电平(关) |
利用Multisim仿真工具对图3实施例的驱动电路进行仿真测试，仿真电路原理图如图10所示，将图3的驱动电路封装为HB1模块，该HB1模块的引脚分别为电源引脚Vcc、电压控制信号端口Vin、地端GND、第一基色LED控制端Vout1、第二基色LED控制端Vout2、第三基色LED控制端Vout3，电源引脚Vcc连接5V直流电源，电压控制信号端口Vin输入信号发生器XFG1输出的正弦信号(峰值为5V)，电压控制信号端口Vin通过电容C1(1μF)接地，以模拟电压控制信号Vin的变化，输入信号发生器XFG1的COM端连接HB1模块的地端GND，第一基色LED控制端Vout1、第二基色LED控制端Vout2、第三基色LED控制端Vout3分别通过限流电阻R10、R11、R12(均为10KΩ)，四通道示波器XSC1的四个通道A、B、C、D分别连接电压控制信号端口Vin、第一基色LED控制端Vout1、第二基色LED控制端Vout2、第三基色LED控制端Vout3。
如图11所示，是图10仿真电路进行仿真测试时示波器XSC1采集到的波形图，曲线S0、S3、S2、S1分别代表正弦信号、Vout3信号、Vout2信号、Vout1信号。正弦信号S0从0到达峰值5V过程中，当正弦信号S0小于1.25V时，Vout1，Vout2，Vout3输出均为低电平；当正弦信号S0电压大于1.25V时，S3高电平，S2和S1低电平；当正弦信号S0继续升高到大于2.5V时，S2高电平，S3和S1低电平；而当正弦信号S0大于3.75V时，S1高电平，S2和S3低电平。可见，仿真结果与表2的结果一致。
电压控制信号Vin可以利用控制器控制数模转换器(DAC)生成，或者控制器通过PWM(脉宽调制)对直流电压调制生成。例如，在被调制的直流电压为5V的情况下，当PWM占空比为小于25％，Vout1、Vout2和Vout3均为低电平；当PWM占空比为大于25％且小于50％时，Vout3输出高电平，Vout1、Vout2为低电平；当PWM占空比大于50％且小于75％时，Vout2输出为高电平，Vout3、Vout1为低电平；当PWM占空比大于75％时，Vout1输出为高电平，Vout2、Vout3为低电平。当LED单元需要发出基色光时，电压控制信号Vin输入对应占空比的PWM信号，以点亮对应的基色LED；当需要多种颜色混合时，如红光、绿光、蓝光1:1:1混合形成白光，通过依次产生占空比分别为30％，55％，80％的PWM脉冲(每三个脉冲作为一个颜色周期进行控制)对直流电压5V进行调整，以生成三个分别为稍大于1.25V、稍大于2.5V、稍大于3.75V的电压控制信号Vin的脉冲信号，对于人眼而言，LED单元即输出白色光；当要LED单元显示偏红颜色的话，则占空比75％的PWM脉冲数量多于25％和50％占空比的脉冲即可。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (24)
1.一种LED单元的驱动电路，所述LED单元包括多个基色LED，其特征在于，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；
所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；
所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；
所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；
所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；
所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭；
所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；
所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器；
所述第一反相器的输入端输入所述第一比较结果信号、输出端连接所述第一基色LED控制端和所述第二反相器的输入端，所述第一反相器的电源端和地端分别连接电源和地；
所述第四反相器的输入端输入所述第二比较结果信号、输出端连接所述第二反相器的电源端以及所述第三反相器的输入端，所述第四反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第二反相器的输出端连接所述第二基色LED控制端，所述第二反相器的地端接地；
所述第五反相器的输入端输入所述第三比较结果信号、输出端连接所述第三反相器的电源端，所述第五反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第三反相器的输出端连接所述第三基色LED控制端，所述第三反相器的地端接地；
所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；
所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的反相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的同相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的同相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的同相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，
所述LED单元为共阳极LED，所述LED驱动信号至多有一个低电平；或者，所述LED单元为共阴极LED，所述LED驱动信号至多有一个高电平。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，
所述参考电压电路为电阻分压电路，所述电阻分压电路串接在电源和地之间，以生成所述多个不同的参考电压。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，
所述参考电压电路包括依次串接在电源和地之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻和第二电阻的公共端输出所述第一参考电压，所述第二电阻和第三电阻的公共端输出所述第二参考电压，所述第三电阻和第四电阻的公共端输出所述第三参考电压。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，
所述电压比较电路还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一比较器的输出端通过第五电阻连接所述电源，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接所述电源，所述第三比较器的输出端通过第七电阻连接所述电源。
6.一种LED单元的驱动电路，
所述LED单元包括多个基色LED，其特征在于，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；
所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；
所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；
所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；
所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；
所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭；
所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；
所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器；
所述第一反相器的输入端输入所述第一比较结果信号、输出端连接所述第一基色LED控制端和所述第二反相器的输入端，所述第一反相器的电源端和地端分别连接电源和地；
所述第四反相器的输入端输入所述第二比较结果信号、输出端连接所述第二反相器的地端以及所述第三反相器的输入端，所述第四反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第二反相器的输出端连接所述第二基色LED控制端，所述第二反相器的电源端接电源；
所述第五反相器的输入端输入所述第三比较结果信号、输出端连接所述第三反相器的地端，所述第五反相器的电源端和地端分别连接电源和地，所述第三反相器的输出端连接所述第三基色LED控制端，所述第三反相器的电源端接电源；
所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；
所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的同相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的反相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的反相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的反相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
7.一种LED单元的驱动电路，
所述LED单元包括多个基色LED，其特征在于，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；
所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；
所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；
所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；
所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；
所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭；
所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；
所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十一反相器、第十二反相器、第一与门、第二与门；
所述第一比较结果信号输入至所述第一基色LED控制端、以及所述第十一反相器的输入端；
所述第十一反相器的输出端连接所述第一与门的第一输入端，所述第十一反相器的电源端和地端分别接电源和地；
所述第二比较结果信号输入至所述第一与门的第二输入端、以及所述第十二反相器的输入端，所述第一与门的输出端连接所述第二基色LED控制端；
所述第十二反相器的输出端连接所述第二与门的第一输入端，所述第十二反相器的电源端和地端分别接电源和地；
所述第三比较结果信号输入至所述第二与门的第二输入端，所述第二与门的输出端连接所述第三基色LED控制端；
所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；
所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的同相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的反相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的反相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的反相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，
所述参考电压电路包括依次串接在电源和地之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻和第二电阻的公共端输出所述第一参考电压，所述第二电阻和第三电阻的公共端输出所述第二参考电压，所述第三电阻和第四电阻的公共端输出所述第三参考电压。
9.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，
所述电压比较电路还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一比较器的输出端通过第五电阻连接所述电源，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接所述电源，所述第三比较器的输出端通过第七电阻连接所述电源。
10.一种LED单元的驱动电路，
所述LED单元包括多个基色LED，其特征在于，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；
所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；
所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；
所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；
所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；
所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭；所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；
所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十三反相器、第十四反相器、第十五反相器、第一与非门、第二与非门；
所述第一比较结果信号分别输入至所述第十三反相器和第十四反相器的输入端，所述第十三反相器的输出端连接所述第一基色LED控制端，所述第十三反相器的电源端和地端分别接电源和地；
所述第十四反相器的输出端连接所述第一与非门的第一输入端，所述第十四反相器的电源端和地端分别接电源和地，所述第二比较结果信号输入至所述第一与非门的第二输入端、以及所述第十五反相器的输入端，所述第一与非门的输出端连接第二基色LED控制端；
所述第十五反相器的输出端连接所述第二与非门的第一输入端，所述第十五反相器的电源端和地端分别接电源和地，所述第三比较结果信号输入至所述第二与非门的第二输入端，所述第二与非门的输出端连接所述第三基色LED控制端；
所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；
所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的同相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的反相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的反相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的反相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
11.根据权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，
所述参考电压电路包括依次串接在电源和地之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻和第二电阻的公共端输出所述第一参考电压，所述第二电阻和第三电阻的公共端输出所述第二参考电压，所述第三电阻和第四电阻的公共端输出所述第三参考电压。
12.根据权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，
所述电压比较电路还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一比较器的输出端通过第五电阻连接所述电源，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接所述电源，所述第三比较器的输出端通过第七电阻连接所述电源。
13.一种LED单元的驱动电路，
所述LED单元包括多个基色LED，其特征在于，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；
所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；
所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；
所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；
所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；
所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭；所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；
所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十六反相器、第十七反相器、第十八反相器、第一或门、第二或门；
所述第一比较结果信号分别输入至所述第十六反相器的输入端和第一或门的第一输入端，所述第十六反相器的输出端连接所述第一基色LED控制端，所述第十六反相器的电源端和地端分别接电源和地；
所述第二比较结果信号分别输入至所述第十七反相器的输入端和第二或门的第一输入端，所述第十七反相器的输出端连接所述第一或门的第二输入端，所述第一或门的输出端连接所述第二基色LED控制端；
所述第三比较结果信号输入至所述第十八反相器的输入端，所述第十八反相器的电源端和地端分别接电源和地，所述第十八反相器的输出端连接所述第二或门的第二输入端，所述第二或门的输出端连接所述第三基色LED控制端；
所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；
所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的同相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的反相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的反相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的反相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
14.根据权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，
所述参考电压电路包括依次串接在电源和地之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻和第二电阻的公共端输出所述第一参考电压，所述第二电阻和第三电阻的公共端输出所述第二参考电压，所述第三电阻和第四电阻的公共端输出所述第三参考电压。
15.根据权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，
所述电压比较电路还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一比较器的输出端通过第五电阻连接所述电源，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接所述电源，所述第三比较器的输出端通过第七电阻连接所述电源。
16.一种LED单元的驱动电路，
所述LED单元包括多个基色LED，其特征在于，所述驱动电路包括参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路，所述驱动电路具有电压控制信号输入端和多个基色LED控制端；
所述参考电压电路、电压比较电路和逻辑控制电路依次连接；
所述参考电压电路用于产生多个不同的参考电压；
所述电压控制信号输入端用于输入电压控制信号；
所述电压比较电路用于对输入的电压控制信号分别与每个参考电压进行比较，并输出多路高电平或低电平的、反映所述电压控制信号与对应参考电压之间大小关系的比较结果信号；
所述逻辑控制电路将所述多路比较结果信号按照设定的逻辑映射关系转换为与所述比较结果信号对应的LED驱动信号，并经由所述基色LED控制端控制每个基色LED点亮或关灭；所述多个基色LED控制端包括第一基色LED控制端、第二基色LED控制端、第三基色LED控制端；
所述多路比较结果信号包括第一比较结果信号、第二比较结果信号、第三比较结果信号，所述逻辑控制电路包括第十九反相器、第二十反相器、第一或非门、第二或非门；
所述第一比较结果信号分别输入至所述第一基色LED控制端和所述第一或非门的第一输入端；
所述第二比较结果信号分别输入至所述第十九反相器的输入端和第二或非门的第一输入端，所述第十九反相器的输出端连接所述第一或非门的第二输入端，所述第一或非门的输出端连接所述第二基色LED控制端，所述第十九反相器的电源端和地端分别接电源和地；
所述第三比较结果信号输入至所述第二十反相器的输入端，所述第二十反相器的输出端连接所述第二或非门的第二输入端，所述第二或非门的输出端连接所述第三基色LED控制端，所述第二十反相器的电源端和地端分别接电源和地；
所述电压比较电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器，所述多个不同的参考电压包括第一参考电压、第二参考电压和第三参考电压；
所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的同相输入端均输入所述电压控制信号；所述第一比较器的反相输入端输入所述第一参考电压、输出端输出所述第一比较结果信号；所述第二比较器的反相输入端输入所述第二参考电压、输出端输出所述第二比较结果信号；所述第三比较器的反相输入端输入所述第三参考电压、输出端输出所述第三比较结果信号。
17.根据权利要求16所述的驱动电路，其特征在于，
所述参考电压电路包括依次串接在电源和地之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻和第二电阻的公共端输出所述第一参考电压，所述第二电阻和第三电阻的公共端输出所述第二参考电压，所述第三电阻和第四电阻的公共端输出所述第三参考电压。
18.根据权利要求16所述的驱动电路，其特征在于，
所述电压比较电路还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第一比较器的输出端通过第五电阻连接所述电源，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接所述电源，所述第三比较器的输出端通过第七电阻连接所述电源。
19.一种LED单元，包括多个基色LED，其特征在于，还包括如权利要求1-18任一所述的驱动电路。
20.一种LED封装单元，包括多个基色LED，其特征在于，还包括如权利要求1-18任一所述的驱动电路，所述LED封装单元设有电压控制端、电源端和地端，所述电压控制端、电源端和地端分别用于输入所述电压控制信号、电源和地。
21.一种LED显示屏，其特征在于，包括由多个如权利要求19所述的LED单元组成的阵列。
22.一种灯具，用于照明或指示，其特征在于，所述灯具的光源包括如权利要求19所述的LED单元或者如权利要求20所述的LED封装单元。
23.一种医疗器件，包括发光单元，其特征在于，所述发光单元包括如权利要求19所述的LED单元或者如权利要求20所述的LED封装单元。
24.一种电路板，其特征在于，包括如权利要求1-18任一所述的驱动电路。
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