一种LED驱动电路以及一种LED显示装置的制作方法

一种led驱动电路以及一种led显示装置
技术领域
1.本发明涉及led控制技术领域，特别涉及一种led驱动电路以及一种led显示装置。


背景技术：

2.在实际应用中，经常会遇到利用led驱动电路对led进行控制的应用场景。请参见图1，图1为现有技术中led驱动电路的结构图。在该led驱动电路中，led控制电路在接收到pwm信号和gamma信号后会产生相应的pwm信号给恒流源，以使得恒流源为led进行供电。其中，led的亮度与iled成正比，也即，iled的大小会随着控制恒流源的pwm信号作调整，假设pwm信号的深度为[j-1,0]，iled的大小变化就可以通过led控制电路中的gamma信号[i-1,0]做调整。请参见图2，图2为led在三种不同gamma值下灯光亮度的曲线图。当使用pwm信号来控制led的发光效率时，led的发光亮度可以表示为：根据该表达式可知：led的发光效率完全由pwm信号的深度jbit决定，而iled的步阶电流iled
step
表达式为：如果iled的步阶电流iled
step
越小表示led的发光效率就越好。在此情况下，led的发光效率只能通过增加pwm信号的深度来进行调整，但是，由于调整pwm信号的深度需要消耗大量的电能，这样就会导致led驱动电路也需要消耗大量电能。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。
[0003]
由此可见，如何在改善led驱动电路中led发光效率的同时，也能够降低led驱动电路所需要消耗的能量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种led驱动电路以及一种led显示装置，以在改善led驱动电路中led发光效率的同时，也能够降低led驱动电路所需要消耗的能量。其具体方案如下：
[0005]
一种led驱动电路，包括：
[0006]
led控制电路，用于将第一pwm信号、第一dac信号和gamma信号转换为第二pwm信号和第二dac信号；
[0007]
恒流源，用于根据所述第二pwm信号对目标led进行供电；
[0008]
电流式dac，用于将所述第二dac信号转换为相应的电流信号，并利用所述电流信号辅助所述恒流源对所述目标led进行供电。
[0009]
优选的，所述电流式dac具体为二进制加权型的电流式dac。
[0010]
优选的，所述恒流源和所述电流式dac共同连接在所述目标led的负极，所述目标led的正极连接vcc。
[0011]
优选的，所述恒流源和所述电流式dac共同连接在所述目标led的正极，所述目标led的负极接地。
[0012]
优选的，所述恒流源具体为场效应管恒流源。
[0013]
优选的，所述场效应管恒流源包括：第一mos管、第二mos管和第三mos管；
[0014]
其中，所述第一mos管的发射极与变压器相连，所述第一mos管的集电极接地，所述第一mos管的栅极与所述第二mos管的栅极相连，所述第二mos管的集电极接地，所述第一mos管的发射极还与所述第一mos管的栅极和所述第二mos管的栅极之间的连接线相连，所述第二mos管的发射极与所述第三mos管的集电极相连，所述第三mos管的栅极用于接收所述第一pwm信号，所述第三mos管的发射极用于输出所述第二pwm信号。
[0015]
相应的，本发明还公开了一种led显示装置，包括如前述所公开的一种led驱动电路。
[0016]
可见，在本发明所提供的led驱动电路中，因为是利用恒流源和电流式dac共同为目标led进行供电，所以，目标led的发光效率就可以由恒流源和电流式dac共同进行控制，这样就可以在固定恒流源控制信号第二pwm信号深度不变的情况下，通过提高控制电流式dac的第二dac信号的深度来改善目标led的发光效率。显然，相较于现有技术而言，由于利用该led驱动电路可以避免对控制恒流源的第二pwm信号深度进行调整的过程，所以，通过这样的设置方式就可以显著降低led驱动电路所消耗的能量，并且，也可以达到对led发光效率进行调整的目的。相应的，本发明所公开的一种led显示装置同样具有上述有益效果。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]
图1为现有技术中led驱动电路的结构图；
[0019]
图2为led在三种不同gamma值下灯光亮度的曲线图；
[0020]
图3为本发明实施例所提供的一种led驱动电路的结构图；
[0021]
图4为利用本发明实施例所提供的led驱动电路所绘制的gamma信号为2.8时的led灯光亮度曲线图；
[0022]
图5为利用本发明实施例所提供的led驱动电路所绘制的gamma信号为2.8时led灯光亮度与理想led灯光亮度的曲线误差图。
[0023]
图6为本发明实施例所提供的一种二进制加权型的电流式dac的结构图；
[0024]
图7为本发明实施例所提供的另一种led驱动电路的结构图；
[0025]
图8为本发明实施例所提供的又一种led驱动电路的结构图；
[0026]
图9为本发明实施例所提供的一种场效应管恒流源的结构图。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
请参见图3，图3为本发明实施例所提供的一种led驱动电路的结构图，该led驱动电路包括：
[0029]
led控制电路，用于将第一pwm信号、第一dac信号和gamma信号转换为第二pwm信号和第二dac信号；
[0030]
恒流源，用于根据第二pwm信号对目标led进行供电；
[0031]
电流式dac，用于将第二dac信号转换为相应的电流信号，并利用电流信号辅助恒流源对目标led进行供电。
[0032]
在本实施例中，是提供了一种新型的led驱动电路，通过该led驱动电路不仅可以改善led的发光效率，而且，也可以降低led驱动电路所需要消耗的能量。具体的，在本实施例所提供的led驱动电路中，首先是利用led控制电路将第一pwm信号、第一dac信号和gamma信号转换为第二pwm信号和第二dac信号，然后，恒流源就可以在第二pwm信号的触发作用下对目标led进行供电，同时，由于电流式dac会将第二dac信号转换为相应的电流信号，所以，电流式dac也能够辅助恒流源对目标led进行供电。
[0033]
可以理解的是，由于在本实施例所提供的led驱动电路中，是利用恒流源和电流式dac共同为目标led进行供电，这样就可以在固定第二pwm信号深度的情况下，通过提高第二dac信号的深度来改善目标led的发光效率。
[0034]
此处，通过一个具体例子进行说明，假设控制恒流源的第二pwm的深度为[n-1,0]，控制电流式dac的第二dac的深度为[m-1,0]，那么，在此情况下，目标led的发光亮度iled就可以表示为：
[0035][0036]
由目标led的发光亮度iled的表达式可知，目标led的发光亮度是由iled
pwm
和iled
dac
两部分组成，其中，iled
dac
与系统频率无关，而步阶电流iled
step
的表达式为：由步阶电流iled
step
的表达式可知：目标led的灰阶分辨率是由第二pwm信号的深度和第二dac信号的深度决定，此时，如果是想要提高目标led的发光亮度，就可以在固定第二pwm信号深度的情况下，通过提高第二dac信号的深度来改善目标led的发光效率。
[0037]
请参见图4和图5，图4为利用本发明实施例所提供的led驱动电路所绘制的gamma信号为2.8时的led灯光亮度曲线图；图5为利用本发明实施例所提供的led驱动电路所绘制的gamma信号为2.8时led灯光亮度与理想led灯光亮度的曲线误差图。根据图4和图5可以得出，利用本实施例所提供的led驱动电路可以在低灰阶时将目标led发光效率的误差降到0.16％以下，而在高灰阶时将目标led发光效率误差控制在零左右。
[0038]
显然，在本实施例所提供的led驱动电路中，由于不需要改变控制恒流源的pwm信号的深度就可以提高目标led的发光亮度，这样就可以显著减少led驱动电路所需要消耗的能量。也即，通过本实施例所提供的led驱动电路，既可以达到改善目标led发光效率的目的，也可以显著降低led驱动电路所消耗的能量。
[0039]
可见，在本实施例所提供的led驱动电路中，因为是利用恒流源和电流式dac共同为目标led进行供电，所以，目标led的发光效率就可以由恒流源和电流式dac共同进行控
制，这样就可以在固定恒流源控制信号第二pwm信号深度不变的情况下，通过提高控制电流式dac的第二dac信号的深度来改善目标led的发光效率。显然，相较于现有技术而言，由于利用该led驱动电路可以避免对控制恒流源的第二pwm信号深度进行调整的过程，所以，通过这样的设置方式就可以显著降低led驱动电路所消耗的能量，并且，也可以达到对led发光效率进行调整的目的。
[0040]
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，电流式dac具体为二进制加权型的电流式dac。
[0041]
请参见图6，图6为本发明实施例所提供的一种二进制加权型的电流式dac的结构图。在本实施例中，是将电流式dac设置为二进制加权型的电流式dac，因为二进制加权型的电流式dac不仅具有结构简单、运行可靠的优点，而且，二进制加权型的电流式dac还具有占地面积小的优点，所以，当将电流式dac设置为二进制加权型的电流式dac时，就可以相对降低电流式dac对led驱动电路所占用的空间体积。
[0042]
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图7，图7为本发明实施例所提供的另一种led驱动电路的结构图。作为一种优选的实施方式，恒流源和电流式dac共同连接在目标led的负极，目标led的正极连接vcc。
[0043]
在本实施例中，是将目标led和led驱动电路设置为如图7所示的结构形式，也即，利用vcc与led驱动电路之间的电压差来为目标led进行供电，由此就保证了目标led在使用过程中的稳定性与可靠性。
[0044]
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图8，图8为本发明实施例所提供的又一种led驱动电路的结构图。作为一种优选的实施方式，恒流源和电流式dac共同连接在目标led的正极，目标led的负极接地。
[0045]
在实际应用中，还可以将目标led和led驱动电路设置为如图8所示的结构形式，也即，利用led驱动电路与地之间的电压差来保证目标led的正常工作性能，这样就可以使得本技术所提供的led驱动电路的结构形式更加灵活与多样。
[0046]
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，恒流源具体为场效应管恒流源。
[0047]
在本实施例中，是将恒流源设置为场效应管恒流源，因为场效应管恒流源不仅具有恒流精度高的特点，而且，场效应管恒流源还具有外围设置电路简单、可靠的优点，所以，当将恒流源设置为场效应管恒流源时，就可以进一步降低led驱动电路的构建复杂度。
[0048]
请参见图9，图9为本发明实施例所提供的一种场效应管恒流源的结构图。作为一种优选的实施方式，场效应管恒流源包括：第一mos管n1、第二mos管n2和第三mos管n3；
[0049]
其中，第一mos管n1的发射极与变压器相连，第一mos管n1的集电极接地，第一mos管n1的栅极与第二mos管n2的栅极相连，第二mos管n2的集电极接地，第一mos管n1的发射极还与第一mos管n1的栅极和第二mos管n2的栅极之间的连接线相连，第二mos管n2的发射极与第三mos管n3的集电极相连，第三mos管n3的栅极用于接收第一pwm信号，第三mos管n3的发射极用于输出第二pwm信号。
[0050]
具体的，在本实施例中，是将场效应管恒流源设置为如图9所示的结构形式，显然，由于在该场效应恒流源中只用到了三个mos管就可以使得该场效应恒流源为目标led提供稳定的电流输出，这样不仅可以降低场效应管恒流源的结构复杂度，而且，也可以相对降低
场效应管恒流源所需要的造价成本。
[0051]
相应的，本发明实施例还公开了一种led显示装置，包括如前述所公开的一种led驱动电路。
[0052]
本发明实施例所提供的一种led显示装置，具有前述所公开的一种led驱动电路所具有的有益效果。
[0053]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0054]
以上对本发明所提供的一种led驱动电路以及一种led显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。