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CN112382232B - 一种led驱动装置及led显示屏 - Google Patents

一种led驱动装置及led显示屏 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种LED驱动装置及LED显示屏，所述LED驱动装置包括：驱动电路、储能返回电源电路、充电电路、反向器；其中：所述反向器的输入端与控制信号端连接，输出端分别与所述驱动电路和所述充电电路连接，控制驱动所述驱动电路和所述充电电路的开启和/或关断；所述驱动电路分别与所述储能返回电源电路、充电电路、反向器连接，输出驱动LED。通过本发明实施例，可以实现零开关损耗和零导通损耗，提高了显示屏驱动LED的效率，降低LED显示屏的温度。

Description

一种LED驱动装置及LED显示屏
技术领域
本发明涉及LED显示领域，特别涉及一种LED驱动装置及LED显示屏。
背景技术
在LED(Light Emitting Diode，发光二极管)广泛应用于显示屏中。
目前LED显示屏的LED驱动普遍采用恒流驱动电路，在所述恒流驱动电路中，存在有较大的损耗(包含开关损耗和导通损耗)，其中，开关损耗是驱动主电路(If和Q1)在OE信号的作用下，驱动主电路开启和关闭这两个阶段驱动主电路产生的损耗，导通损耗是主驱动电路导通后驱动主电路产生的损耗。在小间距LED显示屏中需要大量的驱动IC的情况下，上述损耗特别突出。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供的一种LED驱动装置及LED显示屏，可以实现零开关损耗和零导通损耗，提高了显示屏驱动LED的效率，降低LED显示屏的温度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明实施例的一个方面，提供的一种LED驱动装置，所述LED驱动装置包括：驱动电路、储能返回电源电路、充电电路、反向器；其中：
所述反向器的输入端与控制信号端连接，输出端分别与所述驱动电路和所述充电电路连接，控制驱动所述驱动电路和所述充电电路的开启和/或关断；
所述驱动电路分别与所述储能返回电源电路、充电电路、反向器连接，输出驱动LED。
在一个可能的设计中，所述充电电路的一输入端与第一直流电源端VDD连接，另一端输入端与所述反向器的输出端连接，输出端与所述驱动电路连接，用于在所述反向器的输出控制下，在所述驱动电路关断时对所述驱动电路进行充电。
在一个可能的设计中，所述充电电路包括P型MOS管和电阻，所述P型MOS管的源极第一直流电源端VDD连接，漏极与所述电阻R1连接，栅极与所述反向器的输出端连接。
在一个可能的设计中，所述储能返回电源电路的一端与第二直流电源端VCC连接，另一端与所述驱动电路连接，用于在所述驱动电路开启时进行储能，在所述驱动电路关断时释放储能返回到第二直流电源VCC。
在一个可能的设计中，所述储能返回电源电路包括二极管和电容，所述二极管的输入端与所述电容连接，输出端与第二直流电源端VCC连接。
在一个可能的设计中，所述驱动电路分别与第二直流电源端VCC、所述储能返回电源电路、充电电路、反向器连接，用于在所述反向器和所述储能返回电源电路的输出控制下，输出驱动LED。
在一个可能的设计中，所述驱动电路包括电感、电容、和N型MOS管，所述N型MOS管的栅极与所述反向器的输出端连接，源极接地，漏极分别与所述电阻和电容连接；所述电感一端与所述电容连接，另一端与LED连接后与第二直流电源端VCC连接。
根据本发明实施例的另一个方面，提供的一种LED显示屏，所述LED显示屏包括若干LED驱动装置及若干LED，所述LED驱动装置与所述LED连接，用于输出驱动所述LED。
与相关技术相比，本发明实施例提供的一种LED驱动装置及LED显示屏，所述LED驱动装置包括：驱动电路、储能返回电源电路、充电电路、反向器；其中：所述反向器的输入端与控制信号端连接，输出端分别与所述驱动电路和所述充电电路连接，控制驱动所述驱动电路和所述充电电路的开启和/或关断；所述驱动电路分别与所述储能返回电源电路、充电电路、反向器连接，输出驱动LED。通过本发明实施例，通过在反向器输出控制下使所述驱动电路开启和所述充电电路关断，实现零开启损耗；所述驱动电路完成导通后，实现零导通损耗；所述储能返回电源电路在所述驱动电路开启时进行储能，并在储能完成后使关断所述驱动电路，实现零关断损耗。从而实现了零开关损耗和零导通损耗，提高了显示屏驱动LED的效率，降低LED显示屏的温度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种LED驱动装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种LED驱动装置的电路示意图。
图3为本发明实施例提供的一种LED驱动装置的时序波形图。
图4为本发明实施例提供的一种LED驱动装置中电容C1储能返回第二直流电源VCC路径示意图。
图5为本发明实施例提供的一种LED显示屏的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种LED驱动装置，所述LED驱动装置100包括：驱动电路10、储能返回电源电路20、充电电路30、反向器40；其中：
所述反向器40的输入端与控制信号端连接，输出端分别与所述驱动电路10和所述充电电路30连接，控制驱动所述驱动电路10和所述充电电路30的开启和/或关断。
所述驱动电路10分别与所述储能返回电源电路20、充电电路30、反向器40连接，输出驱动LED。
在本实施例中，通过在反向器输出控制下使所述驱动电路开启和所述充电电路关断，实现零开启损耗；所述驱动电路完成导通后，实现零导通损耗；所述储能返回电源电路在所述驱动电路开启时进行储能，并在储能完成后使关断所述驱动电路，实现零关断损耗。从而实现了零开关损耗和零导通损耗，提高了显示屏驱动LED的效率，降低LED显示屏的温度。
在一个实施例中，如图2所示，所述充电电路30的一输入端与第一直流电源端VDD连接，另一端输入端与所述反向器40的输出端连接，输出端与所述驱动电路10连接，用于在所述反向器40的输出控制下，在所述驱动电路10关断时对所述驱动电路10进行充电。
在一个实施例中，如图2所示，所述储能返回电源电路20的一端与第二直流电源端VCC连接，另一端与所述驱动电路10连接，用于在所述驱动电路10开启时进行储能，在所述驱动电路10关断时释放储能返回到第二直流电源VCC。
在一个实施例中，如图2所示，所述驱动电路10分别与第二直流电源端VCC、所述储能返回电源电路20、充电电路30、反向器40连接，用于在所述反向器40和所述储能返回电源电路20的输出控制下，输出驱动LED。
在一个实施例中，如图2所示，所述反向器40的输入端与控制信号端OE连接，所述控制信号端OE低电平有效。
在一个实施例中，如图2所示，所述充电电路30包括P型MOS管Q2和电阻R1，所述P型MOS管Q2的源极与第一直流电源端VDD连接，漏极与所述电阻R1连接，栅极与所述反向器40的输出端连接。
在一个实施例中，如图2所示，所述储能返回电源电路20包括二极管D1和电容C1，所述二极管D1的输入端与所述电容C1连接，输出端与第二直流电源端VCC连接。
在一个实施例中，如图2所示，所述驱动电路10包括电感L1、电容C1、和N型MOS管Q1，所述N型MOS管Q1的栅极与所述反向器40的输出端连接，源极接地，漏极分别与所述电阻R1和电容C1连接；所述电感L1一端与所述电容C1连接，另一端与LED连接后与第二直流电源端VCC连接。
优选地，所述第一直流电源VDD和第二直流电源VCC的输出电压相同。
本发明提供的一种LED驱动装置在工作时，其工作过程如下：
在控制信号OE的控制作用下，N型MOS管Q1工作电压和电流时序，如图3所示。Vds为N型MOS管Q1的漏极到源极的电压，Ids为漏极到源极的电流，T1为N型MOS管Q1开启时间段，Ton为N型MOS管Q1导通时间段，T2为N型MOS管Q1关闭时间段。
当驱动N型MOS管Q1开启的时候(时间段T1)，P型MOS管Q2关闭。N型MOS管Q1有一个开启的过程，不能立即完全导通，由于电感L1的电流不能瞬变，此阶段电路的电流Ids几乎为零，实现零开启损耗。
当驱动N型MOS管Q1完全导通后(时间段Ton)，由于N型MOS管Q1导通后，导通电阻很小，Vds几乎为0，实现了导通阶段的零导通损耗。
当电容C1充满电荷后，导通完成，电路电流Ids降到0，电流Ids为0后关断N型MOS管Q1(时间段T2)，实现了零关断损耗。
当N型MOS管Q1关闭后，同时开启P型MOS管Q2，第一直流电源VDD通过P型MOS管Q2和电阻R1，向N型MOS管Q1的漏极分布电容C0充电，第一直流电源VDD的电压与第二直流电源VCC相同，然后电容C1的储能通过二极管D1向第二直流电源VCC返回，电容C1上的储能几乎降到0。如图4所示，带箭头虚线为电容C1储能释放到第二直流电源VCC路径。
在一个实施例中，如图5所示，本发明提供一种LED显示屏，所述LED显示屏包括若干LED驱动装置100及若干LED 200，所述LED驱动装置100与所述LED 200连接，用于输出驱动所述LED 200。
所述LED驱动装置包括：驱动电路10、储能返回电源电路20、充电电路30、反向器40；其中：
所述反向器40的输入端与控制信号端连接，输出端分别与所述驱动电路10和所述充电电路30连接，控制驱动所述驱动电路10和所述充电电路30的开启和/或关断。
所述驱动电路10分别与所述储能返回电源电路20、充电电路30、反向器40连接，输出驱动LED。
在本实施例中，通过在反向器输出控制下使所述驱动电路开启和所述充电电路关断，实现零开启损耗；所述驱动电路完成导通后，实现零导通损耗；所述储能返回电源电路在所述驱动电路开启时进行储能，并在储能完成后使关断所述驱动电路，实现零关断损耗。从而实现了零开关损耗和零导通损耗，提高了显示屏驱动LED的效率，降低LED显示屏的温度。
如图2所示，所述充电电路30的一输入端与第一直流电源端VDD连接，另一端输入端与所述反向器40的输出端连接，输出端与所述驱动电路10连接，用于在所述反向器40的输出控制下，在所述驱动电路10关断时对所述驱动电路10进行充电。
所述储能返回电源电路20的一端与第二直流电源端VCC连接，另一端与所述驱动电路10连接，用于在所述驱动电路10开启时进行储能，在所述驱动电路10关断时释放储能返回到第二直流电源VCC。
所述驱动电路10分别与第二直流电源端VCC、所述储能返回电源电路20、充电电路30、反向器40连接，用于在所述反向器40和所述储能返回电源电路20的输出控制下，输出驱动LED。
所述反向器40的输入端与控制信号端OE连接，所述控制信号端OE低电平有效。
所述充电电路30包括P型MOS管Q2和电阻R1，所述P型MOS管Q2的源极与第一直流电源端VDD连接，漏极与所述电阻R1连接，栅极与所述反向器40的输出端连接。
所述储能返回电源电路20包括二极管D1和电容C1，所述二极管D1的输入端与所述电容C1连接，输出端与第二直流电源端VCC连接。
所述驱动电路10包括电感L1、电容C1、和N型MOS管Q1，所述N型MOS管Q1的栅极与所述反向器40的输出端连接，源极接地，漏极分别与所述电阻R1和电容C1连接；所述电感L1一端与所述电容C1连接，另一端与LED连接后与第二直流电源端VCC连接。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种LED驱动装置，其特征在于，所述LED驱动装置包括：驱动电路、储能返回电源电路、充电电路、反向器；其中：
所述反向器的输入端与控制信号端连接，输出端分别与所述驱动电路和所述充电电路连接，控制驱动所述驱动电路和所述充电电路的开启和/或关断；
所述驱动电路包括电感、电容C1、和N型MOS管，所述驱动电路分别与所述储能返回电源电路、充电电路、反向器连接，输出驱动LED。
2.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述充电电路的一输入端与第一直流电源端VDD连接，另一端输入端与所述反向器的输出端连接，输出端与所述驱动电路连接，用于在所述反向器的输出控制下，在所述驱动电路关断时对所述驱动电路进行充电。
3.如权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于，所述充电电路包括P型MOS管和电阻，所述P型MOS管的源极与第一直流电源端VDD连接，漏极与所述电阻连接，栅极与所述反向器的输出端连接。
4.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述储能返回电源电路的一端与第二直流电源端VCC连接，另一端与所述驱动电路连接，用于在所述驱动电路开启时进行储能，在所述驱动电路关断时释放储能返回到第二直流电源VCC。
5.如权利要求4所述的LED驱动装置，其特征在于，所述储能返回电源电路包括二极管和所述电容C1，所述二极管的输入端与所述电容C1连接，输出端与第二直流电源端VCC连接。
6.如权利要求3所述的LED驱动装置，其特征在于，所述驱动电路分别与第二直流电源端VCC、所述储能返回电源电路、充电电路、反向器连接，用于在所述反向器和所述储能返回电源电路的输出控制下，输出驱动LED。
7.如权利要求6所述的LED驱动装置，其特征在于，所述N型MOS管的栅极与所述反向器的输出端连接，源极接地，漏极分别与所述电阻和所述电容C1连接；所述电感一端与所述电容C1连接，另一端与LED连接后与第二直流电源端VCC连接。
8.一种LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏包括若干如权利要求1至7任一项所述的LED驱动装置及若干LED，所述LED驱动装置与所述LED连接，用于输出驱动所述LED。
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