CN204102540U - Led显示屏扫描控制器及译码控制芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED显示屏扫描控制器，包括LED显示屏驱动芯片、译码控制芯片；译码控制芯片包括一个3-8译码器、八个电源开关管、八个可控放电电路；3-8译码器的三个输入信号端用于接三位行驱动控制信号，八个输出信号端分别接八个电源开关管的控制端；八个电源开关管的输入端用于接工作电压，输出端用于输出八路行驱动控制信号；八个可控放电电路分别接在八个电源开关管的输出端同下拉电源之间，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电。本实用新型还公开了一种译码控制芯片。本实用新型能消除LED漏电来的影响，并能简化LED显示屏扫描控制器的电路设计，便于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED（发光二极管）大屏幕显示技术，特别涉及一种LED显示屏扫描控制器及译码控制芯片。
背景技术
LED显示屏又可分为静态屏与扫描屏。所谓静态屏，就是每个象素点的R/G/B LED都有一个独立的控制端，图像在一帧内整个屏幕是同时显示。所谓扫描屏，是指几行R/G/B LED共用一个控制端，这几行又通过时序供电达到显示完整图像的目的。举个例子：以1/4扫描为例，先将一帧时间分为4份，在0到1/4时间内先显示第一行，1/4到2/4时间内就显示第二行，以此类推。很明显，在这种情况下，图像在一帧内不是整个屏幕同时显示，而是先显示1/4的图像再显示另1/4图像，经过4个1/4时间后就显示了完整图像。不难理解，在R/G/B LED同等峰值电流下，1/4扫描屏的耗电仅为前面静态屏的1/4，当然此时的亮度也仅为前者的1/4。扫描屏由于多行共用一路控制端，所以其恒流控制电路将大大减少，成本也就随之降低。
一个1/4扫的LED显示屏的原理如图1所示，在1帧图像内每行电源V1到V4按控制要求各开启1/4的时间。其优点是可以更有效地利用LED的显示特性以及降低硬件成本。其缺点是在1帧图像内，每行LED只能显示1/4的时间，如：帧频为50Hz时，每行的显示时间为Tm=1000/（50×4）=5ms；若采用更高的帧频或扫描级数进一步增加，那显示时间将会更短，如50Hz帧频，1/16扫描时，Tm=1.25ms。随着Tm的变短，行电源波形的上升、下降沿的品质对系统的正常运行就将是至关重要的。
1/4扫描行电源的理想波形如图2所示。然而在实际应用中其波形与理想的相差甚远，采用PMOS管作为行电源开关控制的波形如图3所示，由于PMOS管关断时其输出处于三态状态和LED寄生电容存在，输出电源线（V1到V4）上的电压不会马上降低，其下降沿Tf将大于100微秒。若忽略行电源上升沿时间（实际上，上升沿的时间很短可以忽略），不难看出，在1帧图像内，前一行与后一行会有约100微秒的重叠时间。为便于分析计算，可以将重叠时间Tn近似为下降沿时间Tf，即Tn=Tf。如此，应该显示第二行时前一行仍然会在Tn时间内以第二行的控制方式发光，在人们的视觉里就会看到前一行在微亮，亮度的大小与两行重叠时间与显示时间的比例成正比，即与Tn/Tm成正比。
随着帧频的提高或扫描级数的提高，其重叠比Tn/Tm将会大大增加。如果定义Tn/Tm为重叠比，还以50Hz帧频为例，Tn/Tm=0.1/（1000/（4×50））=2%，2%的重叠比还不是很大。但如果把帧频提高到250Hz，此时行电源开关控制波形如图3所示，此时的重叠比Tn/Tm=0.1/(1000/(4×250))=10%，在如此高的重叠比下，拖尾现象将会十分明显。
通过PMOS管开关来实现扫描显示的LED扫描屏，由于PMOS关断时电源线处于三态状态和LED寄生电容存在,电源线上的电压不会马上降低，在下一帧时可能会导致显示错误（即拖尾现象）。
应用中在每行扫描线中加入消隐电路，以在一定程度上提高扫描帧频。但是这又带来了新的问题，因为使用时间变长、温度升高、LED品质等各种问题，会有LED的反向漏电变大，在传统消隐电路后形成漏电回路，从而导致不该发光的象素点亮，由黑点变为亮点，在黑暗状态下阵列变亮会带来所谓的毛毛虫问题。以D14漏电为例，正常情况下当扫描到V2行时V2为高电平，若D24所在的象素为黑，则此时LED显示屏驱动芯片的第四列信号输出端为高阻态，而发光二极管的击穿电压大于工作电压，所以D24中没有电流，D24不亮，若是此时D14因为各种原因导致反向漏电变大，在工作电压范围内产生较大的漏电流（大于1uA），那么此时对于D24来说则形成了图1中虚线所示的漏电回路，导致D24中产生了电流而发亮，同理第四列阵列都存在同样的问题，D34、D44也会发亮，造成显示错误。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，能消除LED漏电来的影响，并能简化LED显示屏扫描控制器的电路设计，便于安装。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的LED显示屏扫描控制器，包括一LED显示屏驱动芯片、一译码控制芯片；
所述LED显示屏驱动芯片，用于输出各列LED的列驱动控制信号及三位行驱动控制信号；
所述三位行驱动控制信号连接到所述译码控制芯片；
所述译码控制芯片，包括一个3-8译码器、八个电源开关管、八个可控放电电路；
所述3-8译码器，三个输入信号端用于接三位行驱动控制信号，八个输出信号端分别接所述八个电源开关管的控制端；
所述八个电源开关管的输入端，用于接工作电压；
所述八个电源开关管的输出端，用于输出八路行驱动控制信号，控制八行LED的行电压；
所述八个可控放电电路，分别接在所述八个电源开关管的输出端同下拉电源之间；
所述可控放电电路，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电。
较佳的，所述译码控制芯片，还包括八个消隐控制电路；
所述八个消隐控制电路，分别接在八个电源开关管的控制端同八个可控放电电路之间；
所述消隐控制电路，当相应电源开关管的控制端的行驱动控制信号为关断状态时，输出一下拉脉冲到相应可控放电电路；
所述可控放电电路，当控制端为下拉脉冲时，连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电；否则连接到电源开关管输出端的一端置为高阻态，停止对电源开关管的输出端放电。
较佳的，所示可控放电电路，包括一运算放大器、一放电开关管；
所述运算放大器，负输入端同输出端连接，正输入端接下拉电源；
所述运算放大器，输出端接所述放电开关管的输入端；
所述放电开关管，控制端接相应消隐控制电路的输出，输出端接相应电源开关管的输出端。
较佳的，所述译码控制芯片，还包括一过流过热保护电路；
所述过流过热保护电路，当所述译码控制芯片的温度高于设定温度或任一电源开关管的输出电流高于设定电流，则控制各电源开关管关断。
较佳的，所述电源开关管,为PMOS开关管；
所述放电开关管，为NMOS开关管；
所述译码控制芯片，采用16线小外形封装；
所述下拉脉冲的宽度，小于10微秒；
所述下拉电源，电压为Vdd-1V到Vdd-2V；
Vdd为工作电压，Vdd在3.6V到5V之间。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的译码控制芯片，包括一个3-8译码器、八个电源开关管、八个可控放电电路；
所述3-8译码器，三个输入信号端用于接三位行驱动控制信号，八个输出信号端分别接所述八个电源开关管的控制端；
所述八个电源开关管的输入端，用于接工作电压；
所述八个电源开关管的输出端，用于输出八路行驱动控制信号，控制八行LED的行电压；
所述八个可控放电电路，分别接在所述八个电源开关管的输出端同下拉电源之间；
所述可控放电电路，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电。
较佳的，所述译码控制芯片，还包括八个消隐控制电路；
所述八个消隐控制电路，分别接在八个电源开关管的控制端同八个可控放电电路之间；
所述消隐控制电路，当相应电源开关管的控制端的行驱动控制信号为关断状态时，输出一下拉脉冲到相应可控放电电路；
所述可控放电电路，当控制端为下拉脉冲时，连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电；否则连接到电源开关管输出端的一端置为高阻态，停止对电源开关管的输出端放电。
较佳的，所示可控放电电路，包括一运算放大器、一放电开关管；
所述运算放大器，负输入端同输出端连接，正输入端接下拉电源；
所述运算放大器，输出端接所述放电开关管的输入端；
所述放电开关管，控制端接相应消隐控制电路的输出，输出端接相应电源开关管的输出端。
较佳的，所述译码控制芯片，还包括一过流过热保护电路；
所述过流过热保护电路，当所述译码控制芯片的温度高于设定温度或任一电源开关管的输出电流高于设定电流，则控制各电源开关管关断。
较佳的，所述电源开关管,为PMOS开关管；
所述放电开关管，为NMOS开关管；
所述译码控制芯片，采用16线小外形封装；
所述下拉脉冲的宽度，小于10微秒；
所述下拉电源，电压为Vdd-1V到Vdd-2V；
Vdd为工作电压，Vdd在3.6V到5V之间。
本实用新型的LED显示屏扫描控制器，译码控制芯片集成有一个3-8译码器、八个电源开关管及八个可控放电电路，简化了LED显示屏扫描控制器的电路设计，便于安装。可控放电电路，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电，把输出电平下拉到下拉电源的电压Vdc，消除因发光二极管漏电来的影响，防止电源开关管关断时出现显示错误。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为1/4扫的LED显示屏的原理图；
图2为1/4扫描行电源的理想波形图；
图3为采用PMOS管作为行电源开关控制的波形图；
图4为本实用新型的LED显示屏扫描控制器一实施例的译码控制芯片结构示意图；
图5为本实用新型的LED显示屏扫描控制器一实施例的波形示意图；
图6为本实用新型LED显示屏扫描控制器一实施例的可控放电电路示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
LED显示屏扫描控制器，包括一LED显示屏驱动芯片、一译码控制芯片；
所述LED显示屏驱动芯片，用于输出各列LED的列驱动控制信号及三位行驱动控制信号；
所述三位行驱动控制信号连接到所述译码控制芯片；
所述译码控制芯片，如图4所示，包括一个3-8译码器、八个电源开关管、八个可控放电电路；
所述3-8译码器，三个输入信号端用于接三位行驱动控制信号，八个输出信号端分别接所述八个电源开关管的控制端；
所述八个电源开关管的输入端，用于接工作电压Vdd；
所述八个电源开关管的输出端，用于输出八路行驱动控制信号V1到V8，控制八行LED的行电压；
所述八个可控放电电路，分别接在所述八个电源开关管的输出端同下拉电源之间；
所述可控放电电路，能控制放电电平，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源Vdc之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电。
较佳的，在工作电源Vdd在3.6V到5V之间时，下拉电源的电压Vdc可以设定在Vdd-1V到Vdd-2V之间。
实施例一的LED显示屏扫描控制器，译码控制芯片集成有一个3-8译码器、八个电源开关管及八个可控放电电路，简化了LED显示屏扫描控制器的电路设计，便于安装。可控放电电路，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电，把输出电平下拉到下拉电源的电压Vdc，消除因发光二极管漏电来的影响，防止电源开关管关断时出现显示错误。例如，工作电源Vdd为5V，下拉电源的电压Vdc为Vdd-1.4V=3.6V,这样V2输出为5V时，V1为3.6V，V2-V1为1.4V，小于D24的正向导通电压，所以此时D24等灯都无法发光。
实施例二
基于实施例一的LED显示屏扫描控制器，所述译码控制芯片，还包括八个消隐控制电路；
所述八个消隐控制电路，分别接在八个电源开关管的控制端同八个可控放电电路之间；
所述消隐控制电路，当相应电源开关管的控制端的行驱动控制信号为关断状态时，输出一下拉脉冲到相应可控放电电路；
所述可控放电电路，当控制端为下拉脉冲时，连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电；否则连接到电源开关管输出端的一端置为高阻态，停止对电源开关管的输出端放电。
较佳的，所述下拉脉冲的宽度小于10微秒，从而控制可控放电电路的放电时间小于10微秒。
实施例二的LED显示屏扫描控制器，增加消隐控制电路，利用电源开关管的控制端的驱动控制信号产生下拉脉冲，即在电源开关管关断后马上生成一个时间很短的下拉脉冲，迅速拉低电源开关管输出端电压，解决了漏电毛毛虫问题。实施例二的LED显示屏扫描控制器，如图5所示，把电源开关管输出端电压下拉到下拉电源电压Vdc后，马上将可控放电电路的输出端置为高阻态，此时可以减小开路毛毛虫到极微弱状态。
实施例三
基于实施例二的LED显示屏扫描控制器，所示可控放电电路，如图6所示，包括一运算放大器、一放电开关管；
所述运算放大器，连接为电压跟随器结构，负输入端同输出端连接，正输入端接下拉电源Vdc；
所述运算放大器，输出端接所述放电开关管的输入端；
所述放电开关管，控制端接相应消隐控制电路的输出，输出端接相应电源开关管的输出端。
较佳的，所述下拉电源，电压为Vdd-1V到Vdd-2V；Vdd为工作电压，Vdd在3.6V到5V之间。
实施例三的LED显示屏扫描控制器，消隐控制电路输出下拉脉冲后，下拉脉冲会使放电开关管接通，放电开关管在下拉脉冲时间内对电源开关管的输出端放电。下拉脉冲结束后，放电开关管关断，可控放电电路的输出端被置为高阻态。
实施例三
基于实施例四的LED显示屏扫描控制器，所述译码控制芯片，还包括一过流过热保护电路；
所述过流过热保护电路，当所述译码控制芯片的温度高于设定温度或任一电源开关管的输出电流高于设定电流，则控制各电源开关管关断。
较佳的，所述电源开关管,为PMOS开关管；
所述放电开关管，为NMOS开关管；
所述译码控制芯片，采用16线SOP（Small Out-Line Package小外形封装）形封装。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种LED显示屏扫描控制器，其特征在于，扫描控制器包括一LED显示屏驱动芯片、一译码控制芯片；
所述LED显示屏驱动芯片，用于输出各列LED的列驱动控制信号及三位行驱动控制信号；
所述三位行驱动控制信号连接到所述译码控制芯片；
所述译码控制芯片，包括一个3-8译码器、八个电源开关管、八个可控放电电路；
所述3-8译码器，三个输入信号端用于接三位行驱动控制信号，八个输出信号端分别接所述八个电源开关管的控制端；
所述八个电源开关管的输入端，用于接工作电压；
所述八个电源开关管的输出端，用于输出八路行驱动控制信号，控制八行LED的行电压；
所述八个可控放电电路，分别接在所述八个电源开关管的输出端同下拉电源之间；
所述可控放电电路，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏扫描控制器，其特征在于，
所述译码控制芯片，还包括八个消隐控制电路；
所述八个消隐控制电路，分别接在八个电源开关管的控制端同八个可控放电电路之间；
所述消隐控制电路，当相应电源开关管的控制端的行驱动控制信号为关断状态时，输出一下拉脉冲到相应可控放电电路；
所述可控放电电路，当控制端为下拉脉冲时，连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电；否则连接到电源开关管输出端的一端置为高阻态，停止对电源开关管的输出端放电。
3.根据权利要求2所述的LED显示屏扫描控制器，其特征在于，
所示可控放电电路，包括一运算放大器、一放电开关管；
所述运算放大器，负输入端同输出端连接，正输入端接下拉电源；
所述运算放大器，输出端接所述放电开关管的输入端；
所述放电开关管，控制端接相应消隐控制电路的输出，输出端接相应电源开关管的输出端。
4.根据权利要求3所述的LED显示屏扫描控制器，其特征在于，
所述译码控制芯片，还包括一过流过热保护电路；
所述过流过热保护电路，当所述译码控制芯片的温度高于设定温度或任一电源开关管的输出电流高于设定电流，则控制各电源开关管关断。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏扫描控制器，其特征在于，
所述电源开关管,为PMOS开关管；
所述放电开关管，为NMOS开关管；
所述译码控制芯片，采用16线小外形封装；
所述下拉脉冲的宽度，小于10微秒；
所述下拉电源，电压为Vdd-1V到Vdd-2V；
Vdd为工作电压，Vdd在3.6V到5V之间。
6.一种译码控制芯片，其特征在于，包括一个3-8译码器、八个电源开关管、八个可控放电电路；
所述3-8译码器，三个输入信号端用于接三位行驱动控制信号，八个输出信号端分别接所述八个电源开关管的控制端；
所述八个电源开关管的输入端，用于接工作电压；
所述八个电源开关管的输出端，用于输出八路行驱动控制信号，控制八行LED的行电压；
所述八个可控放电电路，分别接在所述八个电源开关管的输出端同下拉电源之间；
所述可控放电电路，在相应电源开关管关断时连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电。
7.根据权利要求6所述的译码控制芯片，其特征在于，
所述译码控制芯片，还包括八个消隐控制电路；
所述八个消隐控制电路，分别接在八个电源开关管的控制端同八个可控放电电路之间；
所述消隐控制电路，当相应电源开关管的控制端的行驱动控制信号为关断状态时，输出一下拉脉冲到相应可控放电电路；
所述可控放电电路，当控制端为下拉脉冲时，连通相应电源开关管输出端到下拉电源之间的回路，对电源开关管的输出端进行放电；否则连接到电源开关管输出端的一端置为高阻态，停止对电源开关管的输出端放电。
8.根据权利要求7所述的译码控制芯片，其特征在于，
所示可控放电电路，包括一运算放大器、一放电开关管；
所述运算放大器，负输入端同输出端连接，正输入端接下拉电源；
所述运算放大器，输出端接所述放电开关管的输入端；
所述放电开关管，控制端接相应消隐控制电路的输出，输出端接相应电源开关管的输出端。
9.根据权利要求8所述的译码控制芯片，其特征在于，
所述译码控制芯片，还包括一过流过热保护电路；
所述过流过热保护电路，当所述译码控制芯片的温度高于设定温度或任一电源开关管的输出电流高于设定电流，则控制各电源开关管关断。
10.根据权利要求9所述的译码控制芯片，其特征在于，
所述电源开关管,为PMOS开关管；
所述放电开关管，为NMOS开关管；
所述译码控制芯片，采用16线小外形封装；
所述下拉脉冲的宽度，小于10微秒；
所述下拉电源，电压为Vdd-1V到Vdd-2V；
Vdd为工作电压，Vdd在3.6V到5V之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20150114 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |