全彩LED像素灯驱动控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种全彩LED像素灯驱动控制电路，包括串行解码模块、数据整形模块、PWM控制模块、内部振荡器OSC、输出驱动模块、基准电压源、以及开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3，恒流控制模块、以及开关管Q4，被控发光二极管LED1、LED2、LED3的正极与负极分别与开关管Q1、Q2、Q3的源极和漏极相连，开关管Q1、Q2、Q3、Q4通过串联的方式连接起来。本实用新型专利技术所述全彩LED像素灯驱动控制电路，使得整个像素点的工作电流得以有效降低，提高了LED像素灯的工作效率，降低了线路板的压降，最大限度保证了像素点在很远距离传输时能够达到良好的混光一致效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED灯
，尤其涉及一种全彩LED像素灯驱动控制电路。
技术介绍
如图1所示，现有技术中全彩LED像素灯的驱动电路包括：串行解码模块、数据整形模块、PWM控制模块、内部振荡器OSC、输出驱动模块、基准电压源、以及开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3。串行解码模块接收DIN端传来的外部控制信号，将解码后的信号一部分传递给PWM控制模块，其余的信号通过数据整形模块输出到像素点外部DO端，并传递到下一个像素点，本像素点包含R、G、B三基色的发光二极管LED1、LED2、LED3。PWM控制模块将从串行解码模块处接收的数据转换成不同占空比的控制信号，并通过输出驱动模块驱动三个开关管Q1、Q2、Q3。Q1、Q2、Q3再分别控制外围包含有R、G、B三基色的发光二极管LED1、LED2、LED3的发光芯片。其中，开关管Q1的栅极与驱动输出模块连接，开关管Q1的源极接地，开关管Q1的漏极与所述LED1的负极连接，LED1的正极与5V驱动电源连接；开关管Q2的栅极与驱动输出模块连接，开关管Q2的源极接地，开关管Q2的漏极与所述LED2的负极连接，LED2的正极与5V驱动电源连接；开关管Q3的栅极与驱动输出模块连接，开关管Q3的源极接地，开关管Q3的漏极与所述LED3的负极连接，LED3的正极与5V驱动电源连接。图1所示电路，驱动电路上设有红、绿、蓝三个通道的输出端口OUTR、OUTG、OUTB，每个端口上的开关管分别控制三种颜色，每个开关管输出恒定的电流，三个通道以电流并联的方式连接，因此，每个LED像素灯的电流是单个LED灯通道电流的3倍。可见，上述并联控制方式使得每个LED像素灯的整体电流相比单个通道电流大了三倍。如果以一个通道电流是20mA计算，图1所示电路中一个LED像素点、也就是一个LED像素灯的电流将达到60mA，假设有100个LED像素灯并联连接，则LED像素灯总需求电流是60 mA*100个=6A，再假如用于连接LED像素灯的线材有0.5欧姆的阻抗，则因线路线材产生的线路压降将高达 6A*0.5欧姆=3V。由于LED灯自身特征、及开关管自身的压降，每个LED灯必须要3.8V以上的电压才能满足恒流条件，因此，一般情况下，图1所示电路的发光芯片驱动电源为5V，当电压低于3.8V时，LED灯的发光不再是恒流。以上述100个LED像素灯并联连接为例，线材产生的线路压降是3V，用于发光的压降仅为2V，因此当并联的LED像素灯达到一定数量时，前后像素点的发光会不一致，达不到每个LED像素灯恒流的效果，产生前后LED灯混光不一致现象。假设提高发光芯片的驱动电源电压，例如由原来的5V提高到12V，以弥补因线材产生的3V压降而带来的前后LED灯混光不一致的问题，但是，又会产生新的问题：因驱动电源电压为12V，因此每个像素点的功率是12V*60mA=0.72W，而LED灯在3V左右的电压下才能正常工作，每个像素点实际用于发光的功率是3V*60mA=0.18W。于是，在驱动电源电压是12V的情况下，因发热损耗的功率将高达0.72W-0.18W=0.58 W。可见，不但流经LED像素灯的电流没有减少，反而增大了电耗，产品发热严重，降低了产品质量，容易发生安全隐患，因此，现有技术中的全彩LED像素灯不能够使用高电压驱动电源供电。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题是：提供一种全彩LED像素灯驱动控制电路，以减少每个像素点工作电流、使得即便在线路压降较大时也能够让LED灯达到恒流的效果，有效解决LED像素灯混光不一致的问题。于是，本技术提供了一种全彩LED像素灯驱动控制电路，包括串行解码模块、数据整形模块、PWM控制模块、内部振荡器OSC、输出驱动模块、基准电压源、以及开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3，串行解码模块接收DIN端传来的外部控制信号，将解码后的信号一部分传递给PWM控制模块，其余的通过数据整形模块输出到像素点外部DO端，并传递到下一个像素点，PWM控制模块将从串行解码模块处接收的数据转换成不同占空比的控制信号，并通过输出驱动模块驱动三个开关管Q1、Q2、Q3，上述全彩LED像素灯驱动控制电路还包括：与输出驱动模块连接的用于设定整个串联电路的电流值及恒定串联电流的恒流控制模块、以及与恒流控制模块连接的开关管Q4，恒流控制模块开关管Q4的源极接地，开关管Q4的漏极与开关管Q3的漏极连接，被控发光二极管LED1、LED2、LED3的正极与负极分别与开关管Q1、Q2、Q3的源极和漏极相连，开关管Q1、Q2、Q3、Q4通过串联的方式连接，开关管Q1、Q2、Q3的栅极分别与输出驱动模块连接，开关管Q4的漏极连接到Q3漏极，开关管Q4用于整个电路的关断以及恒流值的设定。其中，所述开关管Q4的漏极连接到开关管Q3漏极，开关管Q3的源极与开关管Q2的漏极连接，开关管Q2的源极与开关管Q1的漏极连接，开关管Q1的源极与所述被控发光芯片的驱动电源连接，发光二极管LED1、LED2、LED3彼此串联，所述被控发光芯片驱动电源同时还与发光二极管LED1的正极连接。所述开关管Q1、Q2、Q3是P型MOS管，开关管Q4是N型MOS管。其中，开关管Q1根据控制信号的占空比来控制发光二极管LED1的导通时间，开关管Q1导通时，发光二极管LED1处于关闭状态，开关管Q1关闭时，发光管LED1处于导通发光状态:开关管Q2根据控制信号占空比来控制发光二极管LED2的导通时间，开关管Q2导通时，发光二极管LED2处于关闭状态，开关管Q2关闭时，发光二极管LED2处于导通发光状态；开关管Q3根据控制信号占空比来控制发光二极管LED3的导通时间，开关管Q3导通时，发光二极管LED3处于关闭状态，开关管Q3关闭时，发光二极管LED3处于导通发光状态，通过开关管Q1、Q2、Q3与发光二极管LED1、LED2、LED3的导通电流的交替进行调整发光芯片的亮度，开关管Q4关断时，发光二极管LED1、LED2、LED3都不亮，开关管Q4导通时，整个回路电流按照恒流电路设定值恒定不变。本技术所述全彩LED像素灯驱动控制电路，通过增加与输出驱动模块连接的用于设定整个串联电路的电流值及恒定串联电流的恒流控制模块、与恒流控制模块连接的开关管Q4、以及将被控发光发光二极管LED1、LED2、LED3的正极与负极分别与开关管Q1、Q2、Q3的源极和漏极相连、开关管Q1、Q2、Q3、Q4通过串联的方式连接起来的方式，使得整个像素点的工作电流得以有效降低，提高了LED像素灯的工作效率，降低了线路板的压降，最大限度保证了像素点在很远距离传输时能够达到良好的混光一致效果。附图说明图1为现有技术中全彩LED像素灯的驱动电路图；图2为本技术实施例所述全彩LED像素灯的驱动电路图。具体实施方式下面，结合附图对本技术进行详细描述。如图1所示，本实施例提供了一种全彩LED像素灯驱动控制电路，包括串行解码模块、数据整形模块、PWM控制模块、内部振荡器OSC、输出驱动模块、基准电压源、以及开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3，串行解码模块接收DIN端传来的外部控制信号，将解码后的信号一部分传递给PWM控制模块，其余的通过数据整形模块输出到像素点外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全彩LED像素灯驱动控制电路，包括串行解码模块、数据整形模块、PWM控制模块、内部振荡器OSC、输出驱动模块、基准电压源、以及开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3，串行解码模块接收DIN端传来的外部控制信号，将解码后的信号一部分传递给PWM控制模块，其余的通过数据整形模块输出到像素点外部DO端，并传递到下一个像素点，PWM控制模块将从串行解码模块处接收的数据转换成不同占空比的控制信号，并通过输出驱动模块驱动三个开关管Q1、Q2、Q3，其特征在于，还包括：与输出驱动模块连接的用于设定整个串联电路的电流值及恒定串联电流的恒流控制模块、以及与恒流控制模块连接的开关管Q4恒流控制模块，开关管Q4的源极接地，开关管Q4的漏极与开关管Q3的漏极连接，被控发光二极管LED1、LED2、LED3的正极与负极分别与开关管Q1、Q2、Q3的源极和漏极相连，开关管Q1、Q2、Q3、Q4通过串联的方式连接，开关管Q1、Q2、Q3的栅极分别与输出驱动模块连接，开关管Q4的漏极连接到Q3漏极，开关管Q4用于控制整个LED串联回路的电流值及整个恒流电路的开通和关断。

【技术特征摘要】
1.一种全彩LED像素灯驱动控制电路，包括串行解码模块、数据整形模块、PWM控制模块、内部振荡器OSC、输出驱动模块、基准电压源、以及开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3，串行解码模块接收DIN端传来的外部控制信号，将解码后的信号一部分传递给PWM控制模块，其余的通过数据整形模块输出到像素点外部DO端，并传递到下一个像素点，PWM控制模块将从串行解码模块处接收的数据转换成不同占空比的控制信号，并通过输出驱动模块驱动三个开关管Q1、Q2、Q3，其特征在于，还包括：与输出驱动模块连接的用于设定整个串联电路的电流值及恒定串联电流的恒流控制模块、以及与恒流控制模块连接的开关管Q4恒流控制模块，开关管Q4的源极接地，开关管Q4的漏极与开关管Q3的漏极连接，被控发光二极管LED1、LED2、LED3的正极与负极分别与开关管Q1、Q2、Q3的源极和漏极相连，开关管Q1、Q2、Q3、Q4通过串联的方式连接，开关管Q1、Q2、Q3的栅极分别与输出驱动模块连接，开关管Q4的漏极连接到Q3漏极，开关管Q4用于控制整个LED串联回路的电流值及整个恒流电路的开通和关断。2.根据权利要求1所述的全彩LED像素灯驱动控制电路，其特征在于，所述开关管Q3的源极与开关管Q2的漏极连接，开关管Q2的源极与开关管Q1的漏极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹华平，
申请(专利权)人：深圳市华彩威科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44