一种LED显示电路的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种减小电源电压衰减、降低工作功耗的LED显示电路。

背景技术：

全彩LED点光源通常由RGB三种颜色LED灯簇组成，通过分别设置R/G/B LED的发光强度使R/G/B LED灯簇显示不同颜色的光。常用的20mA电流规格的LED灯珠导通电压，R-LED约为2.0V、G-LED和B-LED约为3.2V。

参考图1，是传统的R/G/B LED显示电路结构示意图。其中，电阻R1和Rm是电源线的等效寄生电阻，电阻R2和Rn是地线的等效寄生电阻，I21、I22和I2n分别是RGB模块。RGB模块I21、I22和I2n中R-LED、G-LED和B-LED采用并联连接方式，通过控制R-LED、G-LED、B-LED的灯亮、灭的不同组合，实现LED灯簇的各种显示颜色。开关SW1、SW2、SW3分别控制R-LED、G-LED和B-LED灯开启和关闭。I11、I12和I13分别是R-LED、G-LED和B-LED灯的恒流控制模块，实现LED灯的恒流驱动。

VDD2是供电电源，一般是通用5V电源，当I21、I22和I2N模块的R/G/B LED灯均正常开启时，电源VDD2供电电流IDD2为：

IDD2＝N*(I_RLED+I_GLED+I_BLED) (1)

其中，N是级联的RGB模块数量，I_RLED、I_GLED和I_BLED分别是R/G/B LED灯的工作电流，通常I_RLED、I_GLED和I_BLED取值相同。

I22模块的工作电源电压VDD_22等效计算如下：

VDD_22＝VDD2-(N-1)/N*IDD2*(R1+R2) (2)

VDD_22电压值低于VDD2，且电阻R1和R2值越大，VDD_22越小；级联的RGB模块数量N越多，IDD2越大，VDD_22也越小。当I2n模块的工作电源电压VDD_2n<3.2V时，即会导致G/B LED灯的工作电压低于其正常导通电压值，G/B LED灯的工作电流降低。R LED由于导通电压低(约2.0V)，工作电流不变，R/G/B LED灯簇的颜色会偏红以及整体亮度不够。因此，理论上VDD_2n可衰减的幅度最大为1.8V。

另外，电源VDD2的总功率PDD2计算如下：

PDD2＝IDD2*VDD2 (3)

其中，VDD2是电源电压。将公式(1)代入公式(3)中，可得：

PDD2＝N*(I_RLED+I_GLED+I_BLED)*VDD2 (4)

若要增加RGB模块的级联数量N，可通过增加电源VDD2电压值来实现，但公式(4)显示电源VDD2电压越高，电源的工作功耗PDD2越大。

因此传统LED灯显方案中，RGB模块的级联数量N和电源总功率PDD2之间存在矛盾，仅增加供电电源数量可解决此问题，但增加供电电源数量会增加成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种减小电源电压衰减、降低工作功耗的LED显示电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED显示电路，包括多个级联的RGB模块，第一级RGB模块连接供电电源，相邻两级的RGB模块之间通过线材连接，每个RGB模块内包括串联的红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯、用于提供恒定电流以驱动LED灯的恒流控制模块。

在本实用新型所述的LED显示电路中，每个LED灯的两端并联一个用于控制LED灯的开启和关闭的开关器件。

在本实用新型所述的LED显示电路中，所述开关器件为三极管或者MOS管。

在本实用新型所述的LED显示电路中，所述电路还包括一个控制模块，所述三极管或者MOS管的控制端连接至所述控制模块。

在本实用新型所述的LED显示电路中，所述供电电源为12V通用电源。

实施本实用新型的LED显示电路，具有以下有益效果：本实用新型的LED显示电路将传统的RGB模块中的LED灯的并联改为串联，可减小电源电压传输衰减，增加RGB模块的级联数量，同时能够降低电源功耗，既节约成本，又节能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是传统的R/G/B LED显示电路结构示意图；

图2是本实用新型LED显示电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的LED显示电路包括多个级联的RGB模块，第一级RGB模块连接供电电源，相邻两级的RGB模块之间通过线材连接，每个RGB模块内包括串联的红色LED灯R-LED、绿色LED灯G-LED、蓝色LED灯B-LED、用于提供恒定电流以驱动LED灯的恒流控制模块。

其中，恒流控制模块为现有技术，此处不再赘述。

其中，每个LED灯的两端并联一个用于控制LED灯的开启和关闭的开关器件，如图2中SW31、SW32、SW33所示。所述开关器件可以为三极管或者MOS管。三极管或者MOS管的控制端连接至控制模块。

本实用新型的LED显示电路将传统的RGB模块中的LED灯的并联改为串联，可减小电源电压传输衰减，增加RGB模块的级联数量，同时能够降低电源功耗。

具体的，参考图2，是本实用新型LED显示电路的电路结构示意图。

图中，I41、I42和I43分别是RGB模块。R41和R4m是电源线的等效走线电阻，R42和R4n是地线的等效走线电阻。VDD4是供电电源，一般为12V通用电源。其中，SW31、SW32和SW33为开关器件，分别控制R-LED、G-LED和B-LED灯的开启和关闭。

由于R-LED、G-LED和B-LED采用串联连接方式，当I41、I42和I4n模块的R-LED、G-LED和B-LED灯均开启时，电源VDD4的供电电流IDD4如下：

IDD4＝N*I_LED，其中，I_LED＝I_RLED＝I_GLED＝I_BLED (5)

其中，N是级联的RGB模块数量，对比公式(5)和公式(1)可以看出，IDD4仅为公式(1)中的IDD2的1/3。

其中，I42模块的工作电源电压VDD_42为：

VDD_42＝VDD4-(N-1)/N*IDD4*(R41+R42) (6)

对比公式(6)和公式(2)，IDD4＝(1/3)*IDD2，电源和地线相同，所以等效寄生电阻相等R1＝R41，R2＝R42，相同RGB模块情况下，VDD_42>VDD_22。

可见，本实用新型的电源电压衰减的幅度小于传统LED显示方案；另外，电源VDD4＝12V，每个RGB模块中的LED灯串联所需的工作电压之和为8.4V，理论上I4n模块电源电压可衰减的幅度达2.6V。本实用新型中可级联的RGB模块数量更多，应用范围更广。

另外，供电电源VDD4的工作功耗PDD4：

PDD4＝N*I_LED*VDD4 (7)

对比公式(7)和公式(4)，VDD2＝5V，VDD4＝12V，级联数量N相同时，PDD2、PDD4的比值为：

可见，PDD4值更小，小于PDD2，电源工作功率更低。

因此本实用新型的相对于传统的LED显示方案，不仅可减小电源电压传输衰减，级联更多的RGB模块，且电源功耗更低，既节约应用方案成本，又节能。

综上所述，实施本实用新型的LED显示电路，具有以下有益效果：本实用新型的LED显示电路将传统的RGB模块中的LED灯的并联改为串联，可减小电源电压传输衰减，增加RGB模块的级联数量，同时能够降低电源功耗，既节约成本，又节能。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型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实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。