CN202383980U - 一种消除led动态显示残影的led显示系统 - Google Patents

Abstract

一种消除LED动态显示残影的LED显示系统，包括电源模块、LED阵列、M个开关管、译码电路、若干恒流驱动电路和主控制器，所述各恒流驱动电路增加了放电模块，在动态显示中进行LED阵列中的LED行切换时，主控制器通过控制总线，向所有恒流驱动电路的通信和控制模块发送放电控制信号，各恒流驱动电路的放电模块将每个被关断的PMOS开关管第二端的寄生电荷从放电模块的输出端口泄放到地。该系统在传统的LED显示系统上进行较少的硬件改动即可实现较好的消影效果，具有很强的实用性。

Description

一种消除LED动态显示残影的LED显示系统

技术领域

本实用新型涉及LED显示领域，尤其涉及一种消除LED动态显示残影的LED显示系统。 

背景技术

LED显示系统的显示方式可以分为静态显示和动态显示，静态显示是指恒流驱动电路的每个恒流源通道始终驱动一路特定的LED，动态显示是指恒流驱动电路的每个恒流源通道在不同的时间可以分别驱动不同的LED。 

传统的LED显示系统，如图1所示，主要包括电源模块1、LED阵列2、恒流驱动电路3、开关管6、译码电路7和主控制器8：电源模块1输出直流电源VCC，给LED阵列2和恒流驱动电路3供电；LED阵列2由M行N列LED组成，每个LED包括阳极和阴极；恒流驱动电路3包括通信和控制模块4和若干个通道的恒流源5，其中每个通道恒流源用来给LED提供一个恒定电流，恒流源5的开启与关断受通信和控制模块4控制，恒定电流的大小和恒流源的开启时间占空比共同决定LED的亮度；开关管6和译码电路7是LED动态显示系统所需要的，LED显示屏上的开关管通常采用PMOS管，包含源极，漏极和栅极。每个开关管的源极第一端接电源VCC，漏极接一行LED的阳极，同一列上的LED的阴极连接到同一个恒流源。译码电路包含编码输入端CODE和若干个译码输出端DECODE1～DECODEm，每个译码输出端连接到一个开关管6的栅极，用以控制各行LED跟电源之间的导通和关断。译码电路在同一时间里只有一个输出信号是有效的，这就决定了在同一个时间内只有一个开关管是导通的，只有跟这个导通的开关管相连的一行LED是跟电源连通的，是有效的，其余各行LED都是无效的。主控制器8负责给译码电路7提供编码信号CODE，用以选择当前想要显示的一行LED使其有效，主控制器8还通过数据线和控制总线9跟恒流驱动电路3的通信 和控制模块4进行通信，用来控制各恒流源的开启时间占空比，从而控制当前有效的一行LED中每个LED的亮度。各恒流驱动电路3之间通过数据线级联，并在控制总线9的作用下受主控制器8控制，进行数据传输和工作状态控制。 

由于开关管一般面积比较大，有着比较大的寄生电容，当某开关管导通时，其漏极电压接近电源电压，在行切换时，需要将该开关管关断以使该开关管所连接的一行LED无效，并将下一个开关管开启以显示下一行LED，由于管子的寄生电容的存在，刚被关断的开关管的漏极电压仍然保持在接近电源电压，需要有一个放电路径才能把寄生电容上的电荷泄放掉，从而使漏极电压降下去。如果不等其漏极电压降下去，就按下一行要显示的数据将恒流源开启，则由于不同行的LED的阴极都接到同一组恒流源，刚刚被关断的开关管的漏极电荷通过跟其相连的应该被无效掉的一行LED泄放到开启的恒流源中去，如果此时开启的恒流源数量较少，则被关断的开关管漏极的电荷集中通过少数的LED泄放，可以使这些本来已被无效掉不应该亮的LED出现眼睛能明显感觉到的微亮，这里称之为残影，此残影会影响画面显示效果。此时开启的恒流源越少，残影就越明显，对画面显示效果的影响也就越大。 

另外如果LED显示屏的刷新率越高，则行切换率也越高，则单位时间内受开关管寄生电荷的影响也会越大，残影也会越明显。而随着LED显示技术的不断提升，对刷新率的要求越来越高，如何方便有效的消除动态显示的残影已经是一个非常现实和不容忽视的课题。 

根据以上产生显示残影的原理，可知消除残影的关键是在行切换时将开关管的寄生电荷泄放掉，目前已有的消除残影的方法要么效果不好，要么需要添加额外的元器件和控制线，对硬件的改动比较大，使用起来不大方便。 

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术的不足，提出了一种可以消除LED动态显示残影的LED显示系统，该系统在传统的LED显示系统上进行较少的硬件改动即可实现较好的消影效果，具有很强的实用性。 

消除LED动态显示残影的LED显示系统，包括： 

电源模块，所述电源模块输出直流电源给LED阵列和恒流驱动电路供电； 

LED阵列，所述LED阵列包括M行N列LED，每个LED包括阳极和阴极； 

M个开关管，所述M个开关管的第一端连接电源模块，各个开关管的第二端分别连接LED阵列中一行LED的阳极，通过开关管的导通和关断实现LED显示阵列中各行LED的切换； 

译码电路，所述译码电路的输入端连接主控制器并接收主控制器的LED行切换编码数据，所述译码电路的输出端连接各开关管的控制端，并根据所述LED行切换编码数据控制M个开关管的导通和关断，在同一时间里只有一个开关管导通； 

若干恒流驱动电路和主控制器； 

其特征在于，所述各恒流驱动电路包括通信和控制模块、恒流源、放电模块：所述通信和控制模块连接主控制器，并接收所述主控制器发出的恒流源的导通和关断信号以及放电控制信号；所述恒流源连接通信和控制模块并根据主控制器发出的所述导通和关断信号控制LED的导通和关断，恒流源的输出端分别连接LED阵列中的一列LED阴极，恒流源输出的电流大小和导通时间占空比决定LED的亮度和灰度；所述放电模块包括控制端、输出端和接地端，所述放电模块的控制端连接通信和控制模块并接收所述主控制器发出的放电控制信号，所述放电模块的输出端连接所述开关管的第二端，所述放电模块的接地端连接地线，在动态显示中进行LED阵列中的LED行切换时，各恒流驱动电路的放电模块将每个被关断的开关管第二端的寄生电荷从放电模块的输出端口泄放到地。 

所述开关管为PMOS管，所述开关管的第一端为源极，所述开关的第二端为漏极，所述开关管的控制端为栅极。 

本实用新型的有益效果是：通过改造恒流驱动电路和修改主控制器的控制程序，硬件上不需要添加额外的元器件，也不需要添加额外的控制线，即可有效消除残影。相比现有的消影方案，具有硬件改动少、消影效果好的特点，具有很强的实用性。 

附图说明

下面结合附图来对本实用新型作进一步详细说明，其中： 

图1是传统的LED显示系统。 

图2是本实用新型提出的一种消除LED动态显示残影的LED显示系统 

图3是本发明的放电模块的一个实施例。 

图4是本发明的放电模块的另一个实施例。 

图5是本发明的放电模块的又一个实施例。 

具体实施方式

本实用新型提出一种可以简单有效的消除LED动态显示残影的LED显示系统。该系统不需要改变传统的系统架构，在恒流驱动电路内部添加放电模块，使用时只需将各开关管的第二端连接到不同的恒流驱动电路，并修改主控制器的控制程序，在进行LED行切换时把被关断开关管的第二端寄生电荷通过恒流驱动电路内部的放电模块泄放，从而消除残影。 

消除LED动态显示残影的LED显示系统，包括： 

电源模块1，所述电源模块1输出直流电源给LED阵列2和恒流驱动电路3供电； 

LED阵列2，所述LED阵列2包括M行N列LED，每个LED包括阳极和阴极，通过各个LED的灰度和亮度实现LED阵列的显示内容和显示效果； 

M个开关管6，所述M个开关管6的第一端连接电源模块1，各个开关管的第二端分别连接LED阵列中一行LED的阳极，通过开关管6的导通和关断实现LED显示阵列中各行LED的切换； 

译码电路7，所述译码电路7的输入端连接主控制器8并接收主控制器8的LED行切换编码数据，所述译码电路7的输出端根据所述LED行切换编码数据控制M个开关管的导通和关断，在同一时间里只有一个开关管是导通的； 

若干恒流驱动电路3和主控制器8； 

其中，恒流驱动电路3，所述恒流驱动电路3包括通信和控制模块4、恒流源5、放电模块10：所述通信和控制模块4连接主控制器8，并接收所述 主控制器8发出的恒流源5的导通和关断信号以及放电控制信号；所述恒流源5连接通信和控制模块4并根据主控制器8发出的所述导通和关断信号控制LED的导通和关断，恒流源5的输出端分别连接LED阵列中的一列LED阴极，恒流源5输出的电流大小和导通时间占空比决定LED的亮度和灰度；所述放电模块10包括控制端、输出端和接地端，所述放电模块10的控制端连接通信和控制模块4并接收所述主控制8器发出的放电控制信号，所述放电模块10的输出端连接所述开关管6的第二端，所述放电模块10的接地端连接地线，在动态显示中进行LED阵列中的LED行切换时，各恒流驱动电路的放电模块将每个被关断的PMOS开关管第二端的寄生电荷从放电模块的输出端口泄放到地。 

同时所述主控制器8通过数据线和控制总线9连接各恒流驱动电路3的通信和控制模块4，通过数据线和控制线将需要显示的灰度数据及控制信号发送给各恒流驱动电路3，控制LED阵列2的显示内容和显示效果；所述主控制器8给译码电路7提供LED阵列中的LED行切换编码数据。 

图3是一个放电模块的实施例，利用一个NMOS管作为开关管，实现放电控制，NMOS的栅极作为控制端，漏极作为输出端，源极为接地端。当控制端接收到的控制信号为高电平时，NMOS管导通，产生一个从输出端到地线的电流，电流的大小由NMOS管的宽长比来决定；当控制端接收到的控制信号为低电平时，NMOS管截止，从输出端到地线的电流为0。 

图4是放电模块的另一个实施例，利用一个NMOS管作为开关管，NMOS管的漏极连接电阻的一端，电阻的另一端作为放电模块的输出端，NMOS管的栅极作为控制端，NMOS管的源极作为接地端。当控制端接收到的控制信号为高电平时，NMOS管导通，产生一个从输出端通过电阻到地线的电流，电流的大小受电阻阻值限制；当控制端接收到的控制信号为低电平时，NMOS管截止，从输出端到地线的电流为0。 

图5是放电模块的又一个实施例，利用一个电流源来实现放电。当控制端接收到的开启放电模块的控制信号时，电流源开启，产生一个从输出端到地线的电流，电流的大小就是电流源的电流值；当控制端接收到关断放电模块的控制信号时，电流源关断，从输出端到地线的电流为0。 

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于 此。任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，均可对其进行适当的改变或变化，如对放电模块的修改等，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (1)

1.消除LED动态显示残影的LED显示系统，包括：

电源模块，所述电源模块输出直流电源给LED阵列和恒流驱动电路供电；

LED阵列，所述LED阵列包括M行N列LED，每个LED包括阳极和阴极；

M个开关管，所述M个开关管的第一端连接电源模块，各个开关管的第二端分别连接LED阵列中一行LED的阳极，通过开关管的导通和关断实现LED显示阵列中各行LED的切换；

译码电路，所述译码电路的输入端连接主控制器并接收主控制器的LED行切换编码数据，所述译码电路的输出端连接各开关管的控制端，并根据所述LED行切换编码数据控制M个开关管的导通和关断，在同一时间里只有一个开关管导通；

若干恒流驱动电路和主控制器；

其特征在于，所述各恒流驱动电路包括通信和控制模块、恒流源、放电模块：所述通信和控制模块连接主控制器，并接收所述主控制器发出的恒流源的导通和关断信号以及放电控制信号；所述恒流源连接通信和控制模块并根据主控制器发出的所述导通和关断信号控制LED的导通和关断，恒流源的输出端分别连接LED阵列中的一列LED阴极，恒流源输出的电流大小和导通时间占空比决定LED的亮度和灰度；所述放电模块包括控制端、输出端和接地端，所述放电模块的控制端连接通信和控制模块并接收所述主控制器发出的放电控制信号，所述放电模块的输出端连接所述开关管的第二端，所述放电模块的接地端连接地线，在动态显示中进行LED阵列中的LED行切换时，各恒流驱动电路的放电模块将每个被关断的开关管第二端的寄生电荷从放电模块的输出端口泄放到地。 

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