CN117612479A - 一种选择电路、led显示装置及led灯带 - Google Patents

Abstract

一种选择电路、LED显示装置及LED灯带，该电路用于从并联设置的N个发光体中逐一选择目标发光体，电路包括N个串联在信号线中的第一阻抗器，与N个第一阻抗器和发光体对应的N个第二阻抗器，第二阻抗器包括电子开关；第二阻抗器输入端与对应第一阻抗器输出端相连，第二阻抗器输出端与地线相连，第二阻抗器输入端和电子开关控制端与对应发光体驱动芯片相连，驱动芯片包括：接收部、控制部、获取部和确定部。该显示装置及灯带包括上述选择电路。上述选择电路通过第一和第二阻抗器与发光体的驱动芯片结合，能够从并联设置的N个发光体中逐一选择目标发光体，构思新颖，电路结构简单。

Description

一种选择电路、LED显示装置及LED灯带

技术领域

本发明涉及LED发光体的在线写址技术领域，尤其涉及一种选择电路，用于从并联设置的N个LED发光体中逐一选择目标发光体，以便实现在线逐一自动写址，并涉及采用该选择电路的LED显示装置，以及采用该选择电路的LED灯带。

背景技术

对于采用多个LED发光体构成的装置，例如LED显示装置、LED灯带等，如果LED发光体采用固有地址的LED发光体，在制造时需要严格对应地址安装LED发光体，存在制造不便的缺陷。因此在线写址应运而生，在线写址是将LED发光体构造成LED显示装置、LED灯带等装置后，再赋予LED发光体地址。

现有的在线写址技术有多种，例如：CN111328164A专利文献公开的一种LED灯的在线写地址方法，CN104104748A专利文献公开的基于DMX512协议的LED灯具写地址方法，该两个专利文献虽然都可以实现在线写址，但是其LED发光体为串联设置，一方面，由于串联设置的LED发光体，其信号是从一个LED发光体传递给下一个LED发光体的，当其中一个或多个LED发光体故障后，该LED发光体后面的LED发光体将无法工作，因此存在可靠性差的缺陷；另一方面，串联设置的LED发光体，需要在控制器和LED发光体内预先设置写址协议，当LED发光体接收到写址指令后根据预置的写址协议来判断是否是目标发光体，这种通过协议选择目标发光体的方式，由于LED发光体的内置驱动芯片需要运行该协议，所以对LED发光体的内置驱动芯片要求较高。

将各LED发光体并联设置时，由于各LED发光体均是挂接在信号线上，当其中一个或多个LED发光体故障后，该LED发光体后面的LED发光体仍然能够接收到信号，因而能够克服LED发光体以串联方式设置所存在的可靠性差的缺陷。但是，以并联方式设置的LED发光体在线写址时，各个LED发光体接收到的写址指令相同，LED发光体无法将地址与LED发光体逐一对应，目前未见现有技术揭露如何对以并联方式设置的LED发光体在线写址，尤其是未见现有技术揭露如何通过硬件电路从并联设置的多个LED发光体中选择目标发光体。

发明内容

本发明的目的是提供一种选择电路、LED显示装置或LED灯带，该选择电路能够从并联设置的N个LED发光体中逐一选择目标发光体，其中N为大于1的自然数。

为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种选择电路，用于从并联设置的N个LED发光体中逐一选择目标发光体，所述N为大于1的自然数，所述选择电路包括：

N个第一阻抗器，其串联设置在信号线中，所述信号线用于传输写址指令；以及

N个第二阻抗器，其与所述N个第一阻抗器以及所述N个LED发光体一一对应设置，所述第二阻抗器包括电子开关；

所述第二阻抗器的输入端与对应的第一阻抗器的输出端相连，所述第二阻抗器的输出端与地线相连，所述第二阻抗器的输入端和所述第二阻抗器的电子开关的控制端还与对应的LED发光体的驱动芯片相连；

所述LED发光体的驱动芯片包括：

接收部，用于从所述信号线接收写址指令；

第一控制部，用于向连接于所述驱动芯片的第二阻抗器的电子开关输出控制信号；

获取部，用于获取连接于所述驱动芯片的第二阻抗器的输入端的电压值；以及

确定部，用于根据所述电压值确定所述LED发光体是否目标发光体。

在一些实施例中，所述第二阻抗器由电阻器和所述电子开关串联构成。

在一些实施例中，所述第二阻抗器设置于LED发光体的驱动芯片内部。

在一些实施例中，所述第一控制部包括：

第一控制单元，用于响应写址指令，并输出使所述电子开关进入导通状态的第一控制信号；以及

第二控制单元，用于响应写址完成信号，并输出使所述电子开关进入截止状态的第二控制信号。

在一些实施例中，所述LED发光体的驱动芯片还包括：

第二控制部，用于响应发光控制帧，并输出使所述LED发光体的发光芯片产生显示光的第三控制信号；

所述发光芯片包括红光芯片、蓝光芯片和绿光芯片中的一种或多种。

在一些实施例中，所述LED发光体的驱动芯片还包括：

第三控制部，用于响应发光控制帧，并输出使所述LED发光体的发光芯片产生显示光的第四控制信号；

所述发光芯片包括白光芯片。

在一些实施例中，所述LED发光体的驱动芯片还包括：

第四控制部，用于响应写址完成信号，并输出使所述LED发光体的发光芯片产生指示光的第五控制信号。

一种LED显示装置，其包括：

载板；

设置于所述载板上的LED发光体；

用于控制所述LED发光体发光的控制器；以及

如上述任意一项所述的选择电路；

其中所述信号线与所述控制器连接，所述控制器包括写址部，所述写址部用于输出写址指令。

在一些实施例中，所述载板包括基板和盖板，所述LED发光体设置于所述基板和所述盖板之间，所述基板和盖板为透光体或者所述盖板为透光体。

一种LED灯带，其包括：

带本体；

设置于所述带本体的LED发光体；

用于控制所述LED发光体发光的控制器；以及

如上述任意一项所述的选择电路；

其中所述信号线与所述控制器连接，所述控制器包括写址部，所述写址部用于输出写址指令。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

上述选择电路通过第一和第二阻抗器与发光体的驱动芯片结合，能够从并联设置的N个发光体中逐一选择目标发光体，构思新颖，电路结构简单。

附图说明

图1为一些实施例中的LED发光体的示意图；

图2为一实施例的选择电路的原理图；

图3为LED发光体内的驱动芯片的组成示意图；

图4为电子开关导通状态下选择电路的等效图；

图5为第一个LED发光体写址结束后选择电路的等效图；

图6为另一实施例的选择电路的原理图；

图7为再一实施例的选择电路的原理图；

图8为一实施例的LED显示装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

本发明涉及一种选择电路，该选择电路能够从并联设置的N个LED发光体中逐一选择目标发光体，其中N为大于1的自然数。

LED发光体也被称为灯珠，其由发光芯片和驱动芯片组成。LED发光体具体可分为单色LED发光体和多色LED发光体。

示例性的，如图1所示，LED发光体1包括驱动芯片11和三个发光芯片12，三个发光芯片12的发光颜色分别为红色、绿色和蓝色。该LED发光体为多色LED发光体，多色LED发光体常被用来构造显示装置，灯带等。

LED发光体1包括电源正极引脚13、电源负极引脚14、通信引脚15。电源正极引脚13和电源负极引脚14用于向LED发光体1的内部器件，如驱动芯片15和发光芯片12提供直流电，通信引脚15用于提供信号。

需要指出，本申请中的选择电路的适用范围不限于多色LED发光体，也适用于单色LED发光体，单色LED发光体例如可以是白光发光体、红光发光体、蓝光发光体等。

图2示出了一种选择电路。

图2中包括N个LED发光体1，N个LED发光体1均挂接在信号线4上，即N个LED发光体1是以并联方式设置的。N个LED发光体1的电源正极引脚13均与电源线5连接，N个LED发光体1的电源负极引脚14均与地线6连接。

其中，选择电路包括N个第一阻抗器2和N个第二阻抗器3。

N个第一阻抗器2串联设置在信号线4中。第一阻抗器2可以是一个或多个电阻器，或者其他类型的阻抗器，图1中第一阻抗器2具体为一个电阻器。第一阻抗器2的阻值的选择，应尽量减少对信号线4中的信号产生过多衰减，通常选择小于1K欧姆。本实施例中，第一阻抗器2具体采用100欧姆的电阻器。

N个第二阻抗器3与N个第一阻抗器2以及N个LED发光体1一一对应设置。

第二阻抗器3包括电子开关32。本实施例中，第二阻抗器3具体由电阻器31和电子开关32串联构成，其中，电阻器31的阻值与第一阻抗器2的阻值相等。本实施例中，第二阻抗器3设置在LED发光体1内部，第二阻抗器3还可以设置在其他位置，其他具体位置、以及相关位置设置所带来的有益效果将在后面的段落说明。

第二阻抗器3的输入端与对应的第一阻抗器2的输出端相连，第二阻抗器3的输出端与地线6相连，第二阻抗器3的输入端还与对应的LED发光体1的驱动芯片11相连，电子开关32的控制端与对应的LED发光体1的驱动芯片11相连。

图3中示出了一种LED发光体1的驱动芯片11的部分构成。

如图3所示，LED发光体1的驱动芯片11包括：接收部111，第一控制部112，获取部113，确定部114。接收部111用于从信号线4接收写址指令，第一控制部112用于向连接于驱动芯片11的第二阻抗器3的电子开关32输出控制信号，获取部113用于获取连接于驱动芯片11的第二阻抗器3的输入端的电压值，确定部114用于根据该电压值确定LED发光体1是否目标发光体。

上述选择电路，通过LED发光芯片1对电子开关32的控制，能够从并联设置的N个LED发光体1中逐一选择目标发光体。

下面，以N＝400，信号线4的电压值为5V，第一阻抗器2和第二阻抗器3的阻值均为100欧姆为例，详细说明。

参照图2，当需要向400个并联设置的LED发光体1写入地址时，控制器100向信号线4发出写址指令，该写址指令传输到400个LED发光体1。

对于第一个LED发光体1，当其接收部111收到写址指令后，第一控制部112向电子开关32输出控制信号，电子开关32进入导通状态。同样地，对于其他的LED发光体1，均会使其对应的电子开关32进入导通状态。

此时，上述选择电路的等效电路如图4所示，可见，此时的选择电路为400个分压电路L1、L2、L3、......、Ln级联组成的多级分压电路，电路具有400个分压点，分别为F1、F2、F3、......、Fn，400个分压点与400个LED发光体1的通信引脚15对应连接。

对于图4的等效电路，计算可知，分压点F1与地之间的阻值约为66欧姆，分压点F2与地之间的阻值约为62欧姆，分压点的电压向后逐级减小，分压点F21与地之间的阻值约为61.8欧姆，经过计算无论级联多少级，分压点最低的下拉电阻都有61.8欧姆。这样，分压点F1的信号电压为1.9V，分压点F2的信号电压为0.72V，分压点F3、......、分压点F400的信号电压均约为0.72V。由此可见，通过规定一个介于0.72V-1.9V之间的第一预设电压标准，将各分压点的电压值与其比较，即可选择出一个发光体。

示例性的，第一预设电压标准规定为1.5V。

第一个LED发光体1内的获取部113获取到的电压值为1.9V，该电压值大于第一预设电压标准1.5V，第一个LED发光体1内的确定部114据此确定第一个LED发光体1为目标发光体。第二个LED发光体1到第400个LED发光体内的获取部113获取到的电压值均为0.72V，该电压值小于第一预设电压标准1.5V，第二个LED发光体1到第400个LED发光体内的确定部114据此确定第二个LED发光体1到第400个LED发光体为非目标发光体。从而可以从400个LED发光体1中选择第一个作为目标发光体。

然后，第一个LED发光体1内的驱动芯片11从写址指令中取第一个地址，写入第一个LED发光体1，结束后，第一控制部112向电子开关32输出控制信号，电子开关32进入截止状态。此时，选择电路的等效电路如图5所示。

由图5可知，此时，第一个分压电路L1进入开路状态，此时分压点F1的电压值为5V，分压点F2的电压值为1.9V，分压点F3至分压点F400的电压值均为0.72V。由此可见，通过规定另一个介于1.9V-5V之间的第二预设电压标准，将各分压点的电压值与第一预设电压标准和第二预设电压标准比较，即可选择出一个发光体。

示例性的，第二预设电压标准规定为3V。

第一个LED发光体1内的获取部113获取到的电压值为5V，该电压值大于第一预设电压标准1.5V，且大于第二预设电压标准3V，第一个LED发光体1内的确定部114据此确定第一个LED发光体1为非目标发光体。第二个LED发光体1内的获取部113获取到的电压值为1.9V，该电压值大于第一预设电压标准1.5V且小于第二预设电压标准3V，第二个LED发光体1内的确定部114据此确定第二个LED发光体1为目标发光体。第三个LED发光体1到第400个LED发光体内的获取部113获取到的电压值均为0.72V，该电压值小于第一预设电压标准1.5V，第三个LED发光体1到第400个LED发光体内的确定部114据此确定第三个LED发光体1到第400个LED发光体为非目标发光体。从而可以从400个LED发光体1中选择第二个作为目标发光体。

然后，第二个LED发光体1内的驱动芯片11从写址指令中取第二个地址，写入第二个LED发光体1，结束后，其第一控制部112向电子开关32输出控制信号，电子开关32进入截止状态。第二个分压电路L2进入开路状态。

此时，第一个分压点F1和第二个分压点F2的电压均为5V，第三个分压点F3的电压为1.9V，第四个分压点F4的电压为0.72V，后面的分压点的电压均为0.72V。因此，通过将各分压点的电压与第一预设电压标准和第二预设电压标准比较，即可选择出第三个LED发光体作为目标发光体。

以此类推，上述选择电路，能够从并联设置的N个LED发光体1中逐一选择目标发光体。从而能够对并联设置的N个LED发光体逐一写址。

写址结束后，400个LED发光体1各自具有唯一的地址，电子开关32均被控制处于截止状态。控制器100通过向信号线4发送包含地址和发光参数的控制信号，即可对400个LED发光体1实现控制。

需要指出，上述第二阻抗器3与第一阻抗器2的阻值相同，有利于分压点的电压值计算，本申请并不限于此，第二阻抗器3与第一阻抗器2的阻值可以不同，只要能够实现分压。

第一控制部112包括第一控制单元和第二控制单元。

第一控制单元用于：响应写址指令，并输出使电子开关32进入导通状态的第一控制信号。

第二控制单元用于：响应写址完成信号，并输出使电子开关32进入截止状态的第二控制信号。

作为一种实施方式，驱动芯11片还包括第二控制部，第二控制部用于响应发光控制帧，并输出使LED发光体1的发光芯片12产生显示光的第三控制信号。示例性地，控制器100向信号线4发送控制信号，控制信号例如为发光控制帧，各LED发光体1内的接收部111接收该控制信号后，第二控制部响应该控制信号，根据该发光控制帧中的参数产生脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号，作用于发光芯片12，使发光芯片12产生所需的显示光。其中，LED发光体1包括三个发光芯片12，三个发光芯片12分别为红光芯片、蓝光芯片和绿光芯片。

作为另一实施方式，驱动芯11片还包括第三控制部，第三控制部用于响应发光控制帧，并输出使LED发光体1的发光芯片12产生显示光的第四控制信号。示例性地，控制器100向信号线4发送控制信号，控制信号例如为发光控制帧，各LED发光体1内的接收部111接收该控制信号后，第三控制部响应该控制信号，根据该发光控制帧中的参数产生脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号，作用于发光芯片12，使发光芯片12产生所需的显示光。其中，LED发光体1的发光芯片12为白光芯片。

LED发光体1的驱动芯片11还包括第四控制部，第四控制部用于：响应写址完成信号，并输出使LED发光体1的发光芯片12产生指示光的第五控制信号。示例性地，第四控制部接收到写址完成的信号后，输出5个脉冲作用于发光芯片12，发光芯片12闪砾5次，指示第一个LED发光体1已经写址完成。本实施方式下，用户可以直观的了解写址的进度。

上述实施例中，第二阻抗器3设置于LED发光体1的内部。这使得电路元件只有第一阻抗器2和LED发光体1，电路结构简单，当构造显示器，尤其是构造透明显示屏时，第二阻抗器3不影响显示效果。

图6示出了另一种选择电路。

如图6所示，另一种选择电路与图2中的选择电路的区别在于，第二阻抗器3的位置不同。图6所示的另一种选择电路中，第二阻抗器3与LED发光体1是相分离的。

该实施例的优点是LED发光体可以使用现有的LED发光体。

图7示出了再一种选择电路。如图7所示，再一种选择电路与图2中的选择电路的区别在于，第二阻抗器3的位置不同。图7所示的再一种选择电路中，第二阻抗器由电阻器31和电子开关32串联组成，第二阻抗器设置在LED发光体1的驱动芯片11内部。该实施例中，由于第二阻抗器集成在驱动芯片11内部，使得构造LED发光体1的元件较少，有利于提高LED发光体的生产效率。

图8示出了一种LED显示装置。

如图8所示，该LED显示装置200包括：载板201，载板201上设置有若干LED发光体202，若干LED发光体202呈点阵分布，构成显示装置的像素。LED显示装置200还包括用于控制LED发光体202发光的控制器，以及上述的选择电路。

进一步参照图2，控制器100与信号线4连接，其中，控制器100包括写址部，写址部用于向信号线4输出写址指令。

本实施例中，LED显示装置不需要外接专用写址设备，通过自身的控制器100即可对其LED发光体进行在线写址。

作为一种方式，载板201包括基板和盖板，LED发光体202设置于基板和盖板之间，基板和盖板为透光体。

作为另一种方式，载板的基板为非透光体，盖板为透光体。

进一步还提供了一种LED灯带，该灯带包括：带本体，设置于带本体的LED发光体，用于控制LED发光体发光的控制器，以及上述的选择电路。

进一步参照图2，控制器100与信号线4连接，其中，控制器100包括写址部，写址部用于向信号线输出写址指令。

本实施例中，LED灯带不需要外接专用写址设备，通过自身的控制器即可对其LED发光体进行在线写址。

可见，上述选择电路通过第一阻抗器2和第二阻抗器3与LED发光体1的驱动芯片11结合，能够从并联设置的N个LED发光体1中逐一选择目标发光体，构思新颖，电路结构简单。采用上述选择电路，在构造LED显示装置、LED灯带等发光装置时，各个LED发光体1可以采用并联方式连接，当一个或者多个LED发光体1故障，其他LED发光体1仍然能够正常工作，可提高发光装置的可靠性。而且可以利用发光装置的控制器100，通过信号线4对各个LED发光体1在线写址。

上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种选择电路，用于从并联设置的N个LED发光体(1)中逐一选择目标发光体，所述N为大于1的自然数，其特征在于，所述选择电路包括：

N个第一阻抗器(2)，其串联设置在信号线(4)中，所述信号线用于传输写址指令；以及

N个第二阻抗器(3)，其与所述N个第一阻抗器以及所述N个LED发光体一一对应设置，所述第二阻抗器包括电子开关(32)；

所述第二阻抗器的输入端与对应的第一阻抗器的输出端相连，所述第二阻抗器的输出端与地线(6)相连，所述第二阻抗器的输入端和所述第二阻抗器的电子开关的控制端还与对应的LED发光体的驱动芯片(11)相连；

所述LED发光体的驱动芯片(11)包括：

接收部(111)，用于从所述信号线接收写址指令；

第一控制部(112)，用于向连接于所述驱动芯片的第二阻抗器的电子开关输出控制信号；

获取部(113)，用于获取连接于所述驱动芯片的第二阻抗器的输入端的电压值；以及

确定部(114)，用于根据所述电压值确定所述LED发光体是否目标发光体。

2.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，

所述第二阻抗器(3)由电阻器(31)和所述电子开关(32)串联构成。

3.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，

所述第二阻抗器(3)设置于LED发光体的驱动芯片(11)内部。

4.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，

所述第一控制部(112)包括：

第一控制单元，用于响应写址指令，并输出使所述电子开关(32)进入导通状态的第一控制信号；以及

第二控制单元，用于响应写址完成信号，并输出使所述电子开关(32)进入截止状态的第二控制信号。

5.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，

所述LED发光体的驱动芯片(11)还包括：

第二控制部，用于响应发光控制帧，并输出使所述LED发光体(1)的发光芯片(12)产生显示光的第三控制信号；

所述发光芯片包括红光芯片、蓝光芯片和绿光芯片中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，

所述LED发光体的驱动芯片(11)还包括：

第三控制部，用于响应发光控制帧，并输出使所述LED发光体(1)的发光芯片(12)产生显示光的第四控制信号；

所述发光芯片包括白光芯片。

7.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，

所述LED发光体的驱动芯片(11)还包括：

第四控制部，用于响应写址完成信号，并输出使所述LED发光体(1)的发光芯片(12)产生指示光的第五控制信号。

8.一种LED显示装置(200)，其特征在于，包括：

载板(201)；

设置于所述载板上的LED发光体(202)；

用于控制所述LED发光体发光的控制器(100)；以及

如权利要求1-7中任意一项所述的选择电路；

其中所述信号线与所述控制器连接，所述控制器包括写址部，所述写址部用于输出写址指令。

9.根据权利要求8所述的LED显示装置，其特征在于，

所述载板包括基板和盖板，所述LED发光体设置于所述基板和所述盖板之间，所述基板和盖板为透光体或者所述盖板为透光体。

10.一种LED灯带，其特征在于，包括：

带本体；

设置于所述带本体的LED发光体；

用于控制所述LED发光体发光的控制器；以及

如权利要求1-7中任意一项所述的选择电路；

其中所述信号线与所述控制器连接，所述控制器包括写址部，所述写址部用于输出写址指令。