[實用新型]LED顯示屏的驅(qū)動裝置和LED顯示系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420479196.2
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN204087754U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 李紅化;張漪
• 申請（專利權）人: 廣州硅芯電子科技有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭;王用強

【技術領域】

本實用新型涉及顯示技術領域，特別涉及LED即半導體發(fā)光二極管矩陣的顯示系統(tǒng),?尤其涉及用于該系統(tǒng)的LED顯示屏驅(qū)動裝置,涉及增強電源效率、增加LED驅(qū)動電路集成度和減少熱能損耗的LED顯示屏驅(qū)動裝置。本實用新型的LED是英文Light?Emitting?Diode的縮寫，中文意思是“發(fā)光二極管”。

【背景技術】

近年來，LED作為一種節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品,應用越來越廣泛，例如用于普通照明、標志和信號，以及用于顯示面板和電視等等。LED驅(qū)動電路被用于提供電源給LED燈。

一塊LED面板引用了一個器件，這個器件包含了一個連接在一起的LED陣列，或者這個器件包含了幾個子模塊，每一個子模塊都有一個LED陣列。LED面板通常驅(qū)動單色或不同顏色的LED陣列。當單個的LED被用于特定的顯示應用，每一個LED通常表現(xiàn)為一個顯示像素點。一個RGB?LED單元引用了一簇3個LED，分別名為紅光、綠光和藍光。當RGB?LED單元被用于特定的顯示應用，每一個RGB?LED單元會表現(xiàn)為一個顯示像素點。RGB?LED單元表面通常有四個管腳，紅、綠、藍各一個管腳，第四個為一個公共的陽極或者公共的陰極。本實用新型的RGB是三基色，其中R是紅色，G是綠色，B是藍色。

LED?陣列通常被以共陽極掃描配置的方式排布，這種方式LED的陽極通過開關元件連接到電源上，而LED的陰極則連接到了電流槽（current?sink）的輸出。在這樣的配置中，一個N-MOS驅(qū)動器經(jīng)常被用作電流槽（current?sink），N-MOS更優(yōu)于P-MOS是因為N-MOS在給定的設計配置中有較大的電流容量和較低的漏源通態(tài)電阻。MOS是金屬-氧化物半導體場效應晶體管，N-MOS是電子導電型場效應管，P-MOS是空穴導電型場效應管。

在共陽極配置中，所有RGB?LED燈被連接到同一供電電源，并且供給電壓相同。眾所周知，紅色LED燈的正向電壓低于綠色LED燈和藍色LED燈，如果相同的供給電壓用于紅色、綠色和藍色LED上，為了匹配各LED燈的正向電壓，調(diào)整是必須的，例如，通過在供電電源和各LED之間安裝一個偏置電阻。這種情況下，大量的能量就會在偏置電阻上作為熱量被浪費掉。例如，如果供給電壓為5伏，因為紅光的正向壓降大約是2伏，大約60%的能量就作為熱量消失在偏置電阻中了。過多的熱耗散浪費了能量并使驅(qū)動電路復雜，因為需要額外考慮散熱。

圖1是一個現(xiàn)有技術的LED顯示系統(tǒng)，該LED顯示系統(tǒng)的驅(qū)動控制模塊120之數(shù)字控制器102和模擬驅(qū)動器101共享同一個電源模塊106。LED顯示屏150包括共陰極結構的各紅色LED、各綠色LED和各藍色LED的?LED陣列，有n列和m行的各紅色LED、各綠色LED和各藍色LED，列是從0到n-1列，行是從0到m-1行。

參見圖1，驅(qū)動控制模塊120包括模擬驅(qū)動器101和數(shù)字控制器102，數(shù)字控制信號103被發(fā)送到數(shù)字控制器102，一個控制信號104從數(shù)字控制器102發(fā)送到模擬驅(qū)動器101，數(shù)字電壓V_DDD耦合到數(shù)字控制器102，模擬電壓V_DDA耦合到模擬驅(qū)動器101。該模擬驅(qū)動器101包含了多個恒流驅(qū)動單元，Ib[i]是指恒流驅(qū)動單元第i列的藍燈，i的范圍是從0到n-1；Ig[i]是指恒流驅(qū)動單元第i列的綠燈，i的范圍是從0到n-1；Ir[i]是指恒流驅(qū)動單元第i列的紅燈，i的范圍是從0到n-1。模擬驅(qū)動器101還包含多個開關元件，sw[j]是指第j行的R/G/B?LED，j的范圍是從0到m-1。在現(xiàn)有技術方案里，數(shù)字電壓V_DDD和模擬電壓V_DDA都由電源模塊106供電，電源模塊106有一個單個電源105。

如圖1所示，共陰極結構的LED顯示屏,R/G/B?LED的第x列和第y行中，紅色LED、綠色LED和藍色LED的陽極都電耦合到各恒流驅(qū)動單元，Ib[x]、?Ig[x]和Ir[x]連接到模擬驅(qū)動器101的內(nèi)部電路，x的范圍是從0到n-1；紅色LED、綠色LED和藍色LED的陰極都電子耦合到開關元件,sw[y]連接到模擬驅(qū)動器101的內(nèi)部電路，y的范圍是從0到m-1。

圖1所示的現(xiàn)有技術LED顯示系統(tǒng)需要在電源模塊106和R/G/B的LED之間分別安裝一個偏置電阻，使之符合各R/G/B的LED供電要求，這樣大部分的能量就作為熱量消失在偏置電阻上，過多的熱耗散浪費了能量并使驅(qū)動電路復雜，還需要額外考慮散熱，造成成本又增加。