專利名稱：可控制電流均衡的led顯示裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED顯示裝置，特別涉及一種可控制電流均衡的LED顯示裝置及 其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，LED (light-emitting diode，發(fā)光二極管)作為節(jié)能環(huán)保的光源已經(jīng)用于許 多照明裝置以及顯示裝置。一般，對(duì)于一個(gè)LED顯示裝置而言，往往需要多個(gè)LED燈管，在 對(duì)LED燈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)顯示時(shí)，往往由于每一 LED燈管材料 會(huì)略有不同，導(dǎo)致流過每一 LED燈的 電流不一致，LED燈發(fā)光的亮度也不同，這樣造成了顯示的不均勻。因此，有必要提供一種LED燈驅(qū)動(dòng)裝置及方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，提供一種LED燈驅(qū)動(dòng)裝置及方法，可控制LED燈中的電流均衡。一種可控制電流均衡的LED顯示裝置，包括若干LED模組、存儲(chǔ)單元、微處理單元、 若干控制開關(guān)、反饋電壓生成模塊。該微處理單元包括若干信號(hào)輸出端、反饋端、校正觸發(fā) 模塊以及電流校正模塊。存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有一標(biāo)準(zhǔn)電壓值。反饋電壓生成模塊，與該反饋 端連接。每一控制開關(guān)均與一 LED模組串聯(lián)于一電壓端以及該反饋電壓生成模塊之間，該 若干控制開關(guān)還分別與該若干信號(hào)輸出端一一連接。校正觸發(fā)模塊用于產(chǎn)生一校正觸發(fā)信 號(hào)；該電流校正模塊在接收到該校正觸發(fā)信號(hào)時(shí)，控制若干信號(hào)輸出端依次輸出一脈寬調(diào) 制信號(hào)至對(duì)應(yīng)連接的控制開關(guān)，使得LED模組依次處于工作狀態(tài)，反饋電壓生成模塊依次 產(chǎn)生一反饋電壓至反饋端，并傳送給電流校正模塊；電流校正模塊接收該反饋電壓后，將該 反饋電壓與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)不一致時(shí)，該電流校正模塊根據(jù)反饋電 壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而調(diào)節(jié)LED 模組中的電流。一種控制LED顯示裝置電流均衡的方法，該LED顯示裝置包括若干LED模組、存儲(chǔ) 單元、以及微處理單元，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有一標(biāo)準(zhǔn)電壓值；該控制LED顯示裝置電流均衡的方 法包括步驟啟動(dòng)校正功能；在LED顯示裝置執(zhí)行啟動(dòng)或關(guān)閉操作時(shí)，依次控制每一 LED模 組處于工作狀態(tài)；將LED模組的工作電流以反饋電壓的形式反饋給微處理單元；將反饋電 壓與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較；在反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值不一致時(shí)，根據(jù)反饋電 壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)LED模組的工作電流。本發(fā)明的控制電流均衡的LED顯示裝置和控制方法，可周期性地自動(dòng)對(duì)每一 LED 模組的電流進(jìn)行校正，從而均衡流過該若干LED模組中的電流，使得LED顯示裝置1發(fā)光均 勻。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式中可控制電流均衡的LED顯示裝置的電路圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施方式中控制LED顯示裝置電流均衡的方法流程圖。主要元件符號(hào)說明
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，為可控制電流均衡的LED顯示裝置1的電路圖。該LED顯示裝置1包 括微處理單元10、若干LED模組Ll Ln(η >= 2)、若干控制開關(guān)Kl Kn(η >= 2)以及 一反饋電壓生成模塊20，該微處理單元10包括若干信號(hào)輸出端PWMl PWMn以及一反饋端 FB。其中，每一 LED模組均與一控制開關(guān)串聯(lián)于電壓端Vcc與反饋電壓生成模塊20之間， 信號(hào)輸出端PWMl PWMn分別與控制開關(guān)Kl Kn—一對(duì)應(yīng)連接，用于輸出脈寬調(diào)制信號(hào) 控制對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)的導(dǎo)通截止，從而控制LED模組工作或不工作。該反饋電壓生成模塊20與反饋端FB連接，用于在一 LED模組工作時(shí)，產(chǎn)生一反饋電壓至反饋端FB，該反饋電壓為L(zhǎng)ED模組實(shí)際工作電流的反映。該LED顯示裝置1還包括一存儲(chǔ)單元30，用于存儲(chǔ)一標(biāo) 準(zhǔn)電壓值。該標(biāo)準(zhǔn)電壓值為L(zhǎng)ED模組Ll Ln的標(biāo)準(zhǔn)工作電流的反映。該微處理單元10還包括一校正觸發(fā)模塊101以及一電流校正模塊102。該校正 觸發(fā)模塊101用于產(chǎn)生一校正觸發(fā)信號(hào)而啟動(dòng)校正功能，其中，該校正觸發(fā)模塊101可根據(jù) 系統(tǒng)默認(rèn)或用戶設(shè)定的校正周期來周期性地產(chǎn)生該校正觸發(fā)信號(hào)，例如每隔一個(gè)星期或一 個(gè)月產(chǎn)生校正觸發(fā)信號(hào)。在其他實(shí)施方式中，該校正觸發(fā)模塊101還可根據(jù)LED顯示裝置 1開機(jī)與關(guān)機(jī)狀態(tài)變化的周期產(chǎn)生校正觸發(fā)信號(hào)，例如每次LED顯示裝置1開機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)， 該校正觸發(fā)模塊101產(chǎn)生該校正觸發(fā)信號(hào)。在其他實(shí)施方式中，該LED顯示裝置1還可包 括一校正功能鍵(圖中未示)，用戶可通過該校正功能鍵產(chǎn)生一控制命令觸發(fā)該校正觸發(fā) 模塊101產(chǎn)生該校正觸發(fā)信號(hào)。該電流校正模塊102接收該校正觸發(fā)信號(hào)后，依次控制一 LED模組處于工作狀態(tài)，即電流校正模塊102控制信號(hào)輸出端PWMl PWMn輸出一脈寬調(diào) 制信號(hào)至對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)Kl Kn，使得LED模組Ll Ln依次處于工作狀態(tài)，反饋電壓生 成模塊20依次產(chǎn)生一反映正處于工作狀態(tài)的LED模組工作電流的反饋電壓至反饋端FB， 并傳送給電流校正模塊102。在本實(shí)施方式中，在同一時(shí)間內(nèi)，電流校正模塊102只控制一 個(gè)信號(hào)輸出端輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，而其他信號(hào)輸出端不輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，因此，同一時(shí)間 內(nèi)，只有一個(gè)LED模組處于工作狀態(tài)，而其他LED模組處于不工作狀態(tài)。電流校正模塊102 接收該反饋電壓后，將該反饋電壓與存儲(chǔ)單元30中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)不一致時(shí)， 根據(jù)該反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)， 從而調(diào)節(jié)LED模組的工作電流。在本實(shí)施方式中，信號(hào)輸出端PWMl PWMn初始輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)用于控制LED 模組Ll Ln的電流為標(biāo)準(zhǔn)電流值，由于LED模組材質(zhì)的不均勻，導(dǎo)致某些LED模組實(shí)際的 電流不為該標(biāo)準(zhǔn)電流值，該電流校正模塊102根據(jù)反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié) 信號(hào)輸出端輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，如果反饋電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓值高，則說明該LED模組的實(shí) 際電流值高于標(biāo)準(zhǔn)電流值，從而調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，控制LED模組的工 作電流調(diào)低，直到將該LED模組的實(shí)際電流調(diào)節(jié)至與標(biāo)準(zhǔn)電流值一致。反之，如果反饋電壓 比標(biāo)準(zhǔn)電壓值低，則說明該LED模組的實(shí)際電流值低于標(biāo)準(zhǔn)電流值，從而調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端 輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，控制LED模組的工作電流調(diào)高，直到將該LED模組的實(shí)際電流調(diào)節(jié)至 與標(biāo)準(zhǔn)電流值一致。電流校正模塊102調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)為調(diào)節(jié)脈寬調(diào) 制信號(hào)的占空比，由于脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比不同，控制開關(guān)的導(dǎo)通截止的時(shí)間不同，從而 流過LED模組的電流也相應(yīng)改變。其中，當(dāng)信號(hào)輸出端輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比越大， 控制開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，LED模組的工作電流越大。在本實(shí)施方式中，LED模組Ll Ln均包括若干串聯(lián)的LED燈管D，在圖1中該LED 燈管D的個(gè)數(shù)為2個(gè)，在其他實(shí)施方式中，該LED燈管D的個(gè)數(shù)可為3個(gè)、4個(gè)等任意個(gè)數(shù)。 該若干控制開關(guān)Kl Kn均包括一控制端(未標(biāo)示)、一第一導(dǎo)通端(未標(biāo)示)以及一第二 導(dǎo)通端(未標(biāo)示)，該若干控制開關(guān)Kl Kn的控制端分別與信號(hào)輸出端PWMl PWMn連 接，第一導(dǎo)通端分別與LED模組Ll Ln連接。該反饋電壓生成模塊20為一接地電阻Rs， 接地電阻Rs遠(yuǎn)離接地點(diǎn)的一端與反饋端FB連接構(gòu)成連接節(jié)點(diǎn)T，該連接節(jié)點(diǎn)T同時(shí)與該若干控制開關(guān)Kl Kn的第二導(dǎo)通端均連接。在本實(shí)施方式中，該若干控制開關(guān)Kl Kn為 NPN三極管Ql Qn，控制端、第一導(dǎo)通端以及第二導(dǎo)通端分別對(duì)應(yīng)NPN三極管的基極、發(fā)射 極以及集電極。當(dāng)該校正觸發(fā)模塊101在一校正周期到來或用戶按壓校正功能鍵時(shí)，產(chǎn)生該校正觸發(fā)信號(hào)，該電流校正模塊102接收該校正觸發(fā)信號(hào)后，依次通過信號(hào)輸出端PWMl PWMn 輸出一脈寬調(diào)制信號(hào)至對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)Kl Kn，使得LED模組Ll Ln依次處于工作狀 態(tài)。當(dāng)前處于工作狀態(tài)的LED模組、接收該脈寬調(diào)制信號(hào)的控制開關(guān)、以及接地電阻Rs形 成一電流回路，從而接地電阻Rs遠(yuǎn)離接地點(diǎn)的一端即連接節(jié)點(diǎn)T產(chǎn)生一電壓，即反饋電壓， 反饋端FB接收該反饋電壓后傳送給電流校正模塊102，電流校正模塊102接收該反饋電壓 后，將該反饋電壓與存儲(chǔ)單元30中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)不一致時(shí)，根據(jù)該反饋電壓 與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而調(diào)節(jié)當(dāng)前處 于工作狀態(tài)的LED模組中的電流。例如，當(dāng)電流校正模塊102輸出一脈寬調(diào)制信號(hào)至控制開關(guān)K2 (NPN三極管Q2)而 使得控制開關(guān)K2導(dǎo)通時(shí)，LED模組L2所在支路導(dǎo)通，LED模組L2以及接地電阻Rs形成一 電流回路，電壓端Vcc提供一電流至該電流回路，該電流即為L(zhǎng)ED模組L2的工作電流，該工 作電流流過接地電阻Rs而使得接地電阻Rs的遠(yuǎn)地端即連接節(jié)點(diǎn)T具有一電壓，該電壓即 為反映了 LED模組L2工作電流的反饋電壓。電流校正模塊102接收該反饋電壓后，將該反 饋電壓與存儲(chǔ)單元30中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)不一致時(shí)，根據(jù)該反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓 值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而調(diào)節(jié)當(dāng)前處于工作狀態(tài) 的LED模組中的電流。請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明控制LED顯示裝置1電流均衡的方法流程圖。首先，校正觸發(fā) 模塊101在一觸發(fā)周期到來或用戶按壓校正功能鍵時(shí)，產(chǎn)生一校正觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)校正功 能(S201)。電流校正模塊102接收該校正觸發(fā)信號(hào)后，依次控制LED模組Ll Ln工作，即， 電流校正模塊102控制信號(hào)輸出端PWMl PWMn分別輸出脈寬調(diào)制信號(hào)至控制開關(guān)Kl Kn,導(dǎo)通LED模組Ll所在支路，使得LED模組Ll Ln依次處于工作狀態(tài)(S202)。反饋電 壓生成模塊20將LED模組Ll Ln的工作電流依次反饋給微處理單元10的反饋端FB，即 反饋電壓生成模塊20依次產(chǎn)生一反映正處于工作狀態(tài)的LED模組工作電流的反饋電壓至 反饋端FB(S203)。電流校正模塊102將該反饋電壓與存儲(chǔ)單元30中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值比較，判 斷反饋電壓與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值是否一致(S204)。當(dāng)電流校正模塊102判斷反饋 電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值不一致時(shí)，根據(jù)該反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)LED模組的工 作電流，即電流校正模塊102在反饋電壓小于標(biāo)準(zhǔn)電壓值時(shí)，將對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端輸出的 脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)高，從而增大LED模組的工作電流，電流校正模塊102在反饋電壓 大于標(biāo)準(zhǔn)電壓值時(shí)，將對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)低，從而減小LED 模組的工作電流(S205)。從而，本發(fā)明的控制電流均衡的LED顯示裝置和控制方法，可周期性地自動(dòng)對(duì)每 一 LED模組的電流進(jìn)行校正，從而均衡流過LED模組Ll Ln中的電流，使得LED顯示裝置 1發(fā)光均勻。
權(quán)利要求
一種可控制電流均衡的LED顯示裝置，包括若干LED模組，其特征在于，該可控制電流均衡的LED顯示裝置還包括存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有一標(biāo)準(zhǔn)電壓值；微處理單元，包括若干信號(hào)輸出端；以及反饋端；反饋電壓生成模塊，與該反饋端連接；以及若干控制開關(guān)，每一控制開關(guān)均與一LED模組串聯(lián)于一電壓端以及該反饋電壓生成模塊之間，該若干控制開關(guān)還分別與該若干信號(hào)輸出端一一連接；該微處理單元還包括校正觸發(fā)模塊以及電流校正模塊，校正觸發(fā)模塊用于產(chǎn)生校正觸發(fā)信號(hào)；該電流校正模塊在接收到該校正觸發(fā)信號(hào)后，控制若干信號(hào)輸出端依次輸出一脈寬調(diào)制信號(hào)至對(duì)應(yīng)連接的控制開關(guān)，使得LED模組依次處于工作狀態(tài)，反饋電壓生成模塊產(chǎn)生一反映正處于工作狀態(tài)的LED模組工作電流的反饋電壓至反饋端，并傳送給電流校正模塊；電流校正模塊接收該反饋電壓后，將該反饋電壓與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)不一致時(shí)，該電流校正模塊根據(jù)反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而調(diào)節(jié)LED模組中的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，該校正觸發(fā)模塊 根據(jù)系統(tǒng)默認(rèn)或用戶設(shè)定的校正周期，周期性地產(chǎn)生該校正觸發(fā)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，該可控制電流均 衡的LED顯示裝置還包括一校正功能鍵，用于產(chǎn)生一控制命令觸發(fā)該校正觸發(fā)模塊產(chǎn)生該 校正觸發(fā)信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，該電流校正模 塊在反饋電壓小于標(biāo)準(zhǔn)電壓值時(shí)，控制調(diào)高對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出脈寬調(diào)制信號(hào)的占空 比，從而增大對(duì)應(yīng)的LED模組的工作電流，該電流校正模塊在反饋電壓大于標(biāo)準(zhǔn)電壓值時(shí)， 控制調(diào)低對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出端所輸出脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比，從而減小對(duì)應(yīng)的LED模組的工 作電流。
5.如權(quán)利要求1所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，每一LED模組均 包括若干串聯(lián)的LED燈管。
6.如權(quán)利要求1所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，每一控制開關(guān)均 包括一控制端、一第一導(dǎo)通端以及一第二導(dǎo)通端，每一控制開關(guān)的控制端分別與該若干信 號(hào)輸出端一一連接，第一導(dǎo)通端分別與該若干LED模組一一連接。
7.如權(quán)利要求6所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，所述控制開關(guān)均 為NPN三極管，控制端、第一導(dǎo)通端以及第二導(dǎo)通端分別對(duì)應(yīng)NPN三極管的基極、發(fā)射極以 及集電極。
8.如權(quán)利要求6所述的可控制電流均衡的LED顯示裝置，其特征在于，該反饋電壓生成 模塊為一接地電阻，接地電阻遠(yuǎn)離接地點(diǎn)的一端與反饋端以及該若干控制開關(guān)的第二導(dǎo)通 端均連接，電流校正模塊接收該電流校正信號(hào)后，控制一信號(hào)輸出端輸出一脈寬調(diào)制信號(hào) 至對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)，使得與控制開關(guān)串聯(lián)的LED模組處于工作狀態(tài)時(shí)，該LED模組、控制開 關(guān)、以及接地電阻形成一電流回路，從而接地電阻遠(yuǎn)離接地點(diǎn)的一端產(chǎn)生該反饋電壓。
9.一種控制LED顯示裝置電流均衡的方法，該LED顯示裝置包括若干LED模組、存儲(chǔ)單 元、以及微處理單元，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有一標(biāo)準(zhǔn)電壓值；該控制LED顯示裝置電流均衡的方法 包括步驟啟動(dòng)校正功能；依次控制每一 LED模組處于工作狀態(tài)； 將LED模組的工作電流以反饋電壓的形式反饋給微處理單元； 比較反饋電壓與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值是否一致；在反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值不一致時(shí)，根據(jù)反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)LED 模組的工作電流。
10.如權(quán)利要求9所述的控制LED顯示裝置電流均衡的方法，該步驟“啟動(dòng)校正功能” 包括根據(jù)系統(tǒng)默認(rèn)或用戶設(shè)定的校正周期，周期性地啟動(dòng)校正功能。
全文摘要
一種控制LED顯示裝置電流均衡的方法，該LED顯示裝置包括若干LED模組、存儲(chǔ)單元、以及微處理單元，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有一標(biāo)準(zhǔn)電壓值。該控制LED顯示裝置電流均衡的方法包括步驟啟動(dòng)校正功能；依次控制每一LED模組處于工作狀態(tài)；將LED模組的工作電流以反饋電壓的形式反饋給微處理單元；將反饋電壓與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較；在反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值不一致時(shí)，根據(jù)反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)LED模組的工作電流。本發(fā)明還提供一種LED顯示裝置，通過該LED顯示裝置和控制方法，可周期性地自動(dòng)對(duì)每一LED模組的電流進(jìn)行校正，從而均衡流過該若干LED模組中的電流，使得LED顯示裝置發(fā)光均勻。
文檔編號(hào)G09G3/32GK101866622SQ201010206038
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者王漢哲, 程華東, 謝冠宏 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司