[發明專利]一種LED顯示系統和LED驅動電路

有效

• 申請號: 201010281551.1
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN102044216A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 趙啟永;陳幫勇;孫熙文;張世僑;陳日儀;周炯
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及LED顯示技術領域。

背景技術

目前廣泛存在的LED顯示系統，如圖1所示，包括一個LED控制器和若干個依次串接的LED單元板：

LED單元板包括一個增強信號驅動能力的BUFFER電路和若干個依次串接的LED驅動電路(11)；

LED控制器發出的一組輸出信號包括時鐘信號輸出CLKI、數據信號輸出DIN、鎖存信號輸出LATI和使能信號輸出ENI；

LED控制器發出的時鐘信號、鎖存信號和使能信號依次經過各串接的LED單元板的BUFFER電路進行驅動增強后提供給本LED單元板中所有LED驅動電路的相應的時鐘信號輸入端、鎖存信號輸入端和使能信號輸入端；

LED控制器發出的數據信號提供給第一級LED單元板的BUFFER電路，經驅動增強后輸出給第一級LED單元板的第一個LED驅動電路數據信號輸入端，并在時鐘信號控制下由第一個LED驅動電路的內部移位寄存器輸出給下一個LED驅動電路的數據信號輸入端，依次傳遞，最后一個LED驅動電路輸出到下一級LED單元板的BUFFER電路；數據信號經各LED單元板依次傳遞，上一級LED單元板輸出到本級LED單元板的BUFFER電路，本級LED單元板的最后一個LED驅動電路輸出到下一級LED單元板的BUFFER電路；最后一個LED單元板的最后一個LED驅動電路輸出懸空。

LED單元板還包括若干個LED燈，LED驅動電路的各驅動輸出端分別連接LED燈一端，LED燈另一端連接電源VDD，當LED驅動電路的驅動端有下拉恒流電流時，為有效顯示時間，LED燈被點亮；LED顯示系統接收標準視頻信號時，標準視頻信號的場頻可以是50HZ或其它，如場頻為50HZ，則每個對應視頻信號中一個像素的LED燈，需要在一場時間20ms內根據這個像素的灰度得到相應的有效顯示時間。

傳統的LED驅動電路內部結構如圖2所示，LED驅動電路的各驅動端有無下拉恒流電流受驅動電路中輸出寄存器和使能信號控制，輸出寄存器組值從移位寄存器組鎖存。

下面以下列LED顯示系統為例進行說明：一個LED控制器的一組輸出依次串接8塊LED單元板，每塊LED單元板上包含2個LED驅動電路，每個LED驅動電路包含16級移位寄存器，則串接的移位寄器為256個，并且LED驅動輸出端總數為256，且LED燈灰度等級為4096級，即灰度為12位，灰度值最低位對應有效顯示時間為一個時鐘周期；以二維數組D[0:255][0:11]表示256個LED驅動輸出端所要驅動的LED燈的12位灰度值，如D[0][0:11]即表示第1個LED驅動輸出端OUT所要驅動的LED燈的12位灰度值，如D[0][0]即表示第1個LED驅動輸出端OUT所要驅動的LED燈的12位灰度的最低位值。

LED控制器發出的控制信號如圖3所示。T表示CLKI的周期，T_FRAM表示掃描一次256個LED驅動輸出端的一個12位灰度值所需時間，一場時間由多個T_FRAM組成；每個對應視頻信號中一個像素的LED燈，需要在一個T_FRAM內根據這個像素的灰度得到相應的有效顯示時間。

在如圖3所示的T_FRAM時間內，共需12次顯示和移位，每次顯示時間需確保下一次顯示數據移位所需有效移位時間；有效移位時間為256T，是提供給LED驅動電路鎖存信號前的256T，當鎖存信號到達時，移位寄存器值鎖存到輸出寄存器；每次移位后，將灰度的某一位數據鎖存到輸出寄存器，與這一位對應的使能信號，得到下一次移位鎖存前各驅動端本次有效顯示時間為：灰度的某一位值*使能信號的有效時間；灰度高3位D[0:255][9:11]對應使能信號有效時間大于一次移位所需的有效移位時間256T，分別為2*256T、4*256T、8*256T，灰度低9位D[0:255][0:8]對應使能信號有效時間不大于256T，需要將使能信號補上無效時間來滿足一次移位所需有效移位時間256T，故T_FRAM約為23*256T；在這次T_FRAM內，256個LED驅動輸出端中某一i端驅動的一個LED燈的亮度與其有效顯示時間有關，計算如下：

D[i][0]*1T+D[i][1]*2T+D[i][2]*4T+D[i][3]*8T+D[i][4]*16T+D[i][5]*32T+D[i][6]*64T+D[i][7]*128T+D[i][8]*256T+D[i][9]*2*256T+D[i][10]*4*256T+D[i][11]*8*256T。