用于LED显示屏的控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于LED显示屏的控制器，包括：译码器，所述译码器具有多个输入端以及多个输出端，所述译码器接收控制数据并输出驱动控制信号；多个驱动控制器，所述多个驱动控制器中的每一个连接至所述译码器的多个输出端中的一个，其中每个驱动控制器包括驱动电路和NMOS开关，所述驱动电路的输出端连接至NMOS开关的栅极，所述NMOS开关的漏极连接至电源电压，所述NMOS开关的源极作为所述驱动控制器的输出端，所述驱动电路基于所述驱动控制信号驱动NMOS开关导通或截止。

A controller for LED display

The invention discloses a controller for a LED display, including: the decoder, the decoder with multiple inputs and multiple outputs, the decoder receives the control data and outputs a drive control signal; a driving controller, a plurality of drive controller each connected to the the decoder of multiple outputs, each driving controller comprises a driving circuit and a NMOS switch, the gate of the driving circuit and the output end is connected with the NMOS switch, the NMOS switch drain connected to the power supply voltage, the output end of the switch of the NMOS source as the driving controller, the the driving circuit based on the driving control signal to drive the NMOS switch is turned on or off.

【技术实现步骤摘要】
用于LED显示屏的控制器
本专利技术涉及LED显示屏领域，尤其涉及用于LED显示屏的控制器。
技术介绍
发光二极管LED被广泛用于照明、背光、显示等领域。将LED作为像素点实现大屏幕显示的优点包括：亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定，因此其应用越来越广泛。图1示出了一种根据现有技术的LED显示屏的控制电路的电路示意图(CN103854598A)。如图1所示，LED显示屏由M行*N列LED矩阵排列构成。LED显示屏的控制电路包括LED显示屏驱动电路30、三个驱动控制电路、与驱动控制电路对应的恒流通道组以及多个P型金属氧化物半导体(PMOS)开关。三个驱动控制电路的内部架构相同，并且在LED显示屏驱动电路30的控制下，驱动LED阵列的显示。图1中所示的P-MOS开关，受控于行供电控制端口，实现LED阵列的逐行供电控制，单行LED的阳极互联至P-MOS的漏极，单列LED基色的共同阴极互联至驱动控制电路的恒流输入端；P-MOS的源极连接到供电端VCC，栅极连接到LED显示屏驱动电路30的控制端口；在显示驱动电路30的控制下，打开某一P-MOS的漏极，为这一行LED的阳极供电，同时恒流控制信号输出端口控制LED驱动电路的逻辑电路，控制恒流阵列的有序导通，实现这一行LED电流的有序导通至GND，实现LED的有序点亮。目前随着小点间距、高密度LED显示屏技术进一步发展，用于LED显示屏的控制电路的技术复杂程度不断增加，导致LED显示屏受到集成电路技术、驱动控制、电源技术以及可靠性方面的挑战。例如，在图1的控制电路中，作为电源开关的PMOS器件，由于其载流子为空穴，迁移率低，导通电阻高，在应用到LED大屏幕显示时，在同样负载电流条件下，由于开关管PMOS导通电阻大，会导致芯片功耗增大，温度升高，降低芯片的可靠性。针对现有技术中，LED显示屏的控制电路占用面积大、功耗大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对现有技术中，LED显示屏的控制电路占用面积大、功耗大的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此本专利技术的主要目的是提供一种LED显示屏的控制电路，以解决上述问题。采用NMOS开关作为LED显示屏的行驱动电源开关。NMOS开关的载流子是电子，而PMOS开关的载流子是空穴，通常情况下，电子迁移率是空穴迁移率的2～4倍，因此在同样的负载下，NMOS开关的导电能力更强。另一方面，在同样的导通电阻参数下，NMOS开关的管芯面积要比PMOS开关的管芯的面积小得多，同一晶圆产出率提高，从而节约资源并降低成本。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于LED显示屏的控制器，包括：译码器，所述译码器具有多个输入端以及多个输出端，所述译码器接收控制数据并输出驱动控制信号；多个驱动控制器，所述多个驱动控制器中的每一个连接至所述译码器的多个输出端中的一个，其中每个驱动控制器包括驱动电路和NMOS开关，所述驱动电路的输出端连接至NMOS开关的栅极，所述NMOS开关的漏极连接至电源电压，所述NMOS开关的源极作为所述驱动控制器的输出端，所述驱动电路基于所述驱动控制信号驱动NMOS开关导通或截止。该控制器还包括升压变换器，所述升压变换器将电源电压升高至变换器电压并提供给驱动电路，所述驱动电路基于所述驱动控制信号并利用所述变换器电压驱动NMOS开关导通或截止。升压变换器可以是电荷泵。升压变换器还可以是开关电源。进一步地，升压变换器电压的输出电压至少为所述电源电压加上阈值Vth。进一步地，所述升压变换器电压的输出电压为所述电源电压的两倍。进一步地，每个所述驱动控制器的输出端连接至LED显示面板的一行或多行。进一步地，所述NMOS开关是多个并联连接的NMOS晶体管开关，每个NMOS晶体管开关的栅极连接到所述驱动电路的输出端，每个NMOS晶体管开关的漏极连接至电源电压，每个NMOS晶体管开关的源极作为所述驱动控制器的输出端。进一步地，所述驱动控制器还包括保护电路。进一步地，所述驱动电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管以及反相器，其中第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管的源极分别连接至所述升压变换器输出的变换器电压，其中第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管的源极分别接地，其中第一晶体管、第六晶体管的漏极分别连接至驱动电路的输出端，其中第一晶体管、第六晶体管栅极连接至一节点，其中第二晶体管的漏极、第三晶体管的栅极与第五晶体管的漏极相互连接并连接至所述节点，其中第二晶体管的栅极、第三晶体管的漏极与第四晶体管的漏极相互连接，其中所述驱动电路的输入端连接至反相器的输入端以及第四晶体管的栅极，所述反相器的输出端连接至第五晶体管的栅极，其中驱动电路的第一输出端连接至NMOS开关的栅极。进一步地，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管为P型金属氧化物半导体晶体管；第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管为N型金属氧化物半导体晶体管。进一步地，所述译码器是3-8译码器，所述3-8译码器接收三个二进制代码并在八个输出端处输出八个输出电平信号至对应的驱动控制器。进一步地，所述译码器是2-4译码器，所述2-4译码器接收两个二进制代码并在四个输出端处输出四个输出电平信号至对应的驱动控制器。进一步地，所述译码器是4-16译码器，所述4-16译码器接收四个二进制代码并在十六个输出端处输出十六个输出电平信号至对应的驱动控制器。进一步地，该控制器还包括消隐控制电路和可控放电电路，所述可控放电电路连接在NMOS开关的源极与下拉电源之间，所述消隐控制电路连接在NMOS开关的栅极与可控放电电路之间。与利用PMOS开关作为行驱动电源开关相比，本专利技术利用NMOS开关作为LED显示屏的行驱动电源开关具有如下优点：1)由于NMOS开关的以电子作为载流子，迁移率高，导电能力强，在相同半导体芯片面积上形成的NMOS开关，能降低电源开关的导通电阻；2)由于同等性能的NMOS开关所占用的管芯面积远小于PMOS开关所占用的芯片面积，为实现相同的导通电流NMOS开关所需的芯片面积小，同一晶圆产出率提高，从而能够降低LED驱动电路的成本，并且有利于LED显示屏的控制电路的进一步小型化。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1是根据现有技术的LED显示屏的控制电路的电路示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的用于LED显示屏的控制系统200的框图。图3是根据本专利技术的一个实施例的用于LED显示屏的行控制器300的框图。图4是根据本专利技术的图3所示的行控制器中的驱动控制器的一个实施例400的框图。图5是根据本专利技术的图3所示的行控制器中的驱动控制器的另一个实施例500的框图。图6示出根据本专利技术的一个实施例的驱动控制器与升压变换器相连接的电路600框图。图7示出图5所示驱动控制器中的驱动电路501的具体电路图的一个实施例。图8示出根据本专利技术的一个实施例的电荷泵800的框图。图9示出根据本专利技术的一个实施例的升压变换器与行控制器结合的行控制电路900的框本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED显示屏的控制器，其特征在于，包括：译码器，所述译码器具有多个输入端以及多个输出端，所述译码器接收控制数据并输出驱动控制信号；多个驱动控制器，所述多个驱动控制器中的每一个连接至所述译码器的多个输出端中的一个，其中每个驱动控制器包括驱动电路和NMOS开关，所述驱动电路的输出端连接至NMOS开关的栅极，所述NMOS开关的漏极连接至电源电压，所述NMOS开关的源极作为所述驱动控制器的输出端，所述驱动电路基于所述驱动控制信号驱动NMOS开关导通或截止。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED显示屏的控制器，其特征在于，包括：译码器，所述译码器具有多个输入端以及多个输出端，所述译码器接收控制数据并输出驱动控制信号；多个驱动控制器，所述多个驱动控制器中的每一个连接至所述译码器的多个输出端中的一个，其中每个驱动控制器包括驱动电路和NMOS开关，所述驱动电路的输出端连接至NMOS开关的栅极，所述NMOS开关的漏极连接至电源电压，所述NMOS开关的源极作为所述驱动控制器的输出端，所述驱动电路基于所述驱动控制信号驱动NMOS开关导通或截止。2.如权利要求1所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，还包括升压变换器，所述升压变换器将电源电压升高至升压变换器电压并提供给驱动电路，所述驱动电路基于所述驱动控制信号并利用所述升压变换器电压驱动NMOS开关导通或截止。3.如权利要求2所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，所述升压变换器是电荷泵。4.如权利要求2所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，所述升压变换器是开关电源。5.如权利要求2所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，所述升压变换器输出电压至少为所述电源电压加上阈值Vth。6.如权利要求2所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，所述升压变换器输出电压为所述电源电压的两倍。7.如权利要求1至6中的任一项所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，每个所述驱动控制器的输出端连接至LED显示面板的一行或多行。8.如权利要求1至6中的任一项所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，所述NMOS开关是多个并联连接的NMOS晶体管开关，每个NMOS晶体管开关的栅极连接到所述驱动电路的输出端，每个NMOS晶体管开关的漏极连接至电源电压，每个NMOS晶体管开关的源极连接至所述驱动控制器的输出端。9.如权利要求1至6中的任一项所述的用于LED显示屏的控制器，其特征在于，所述驱动控制器还包括保护电路。10.如权利要求2至6中的任一项所述的用于LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：解维祺，乔红瑗，丁佳卿，杨晓鹏，
申请(专利权)人：上海得倍电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31