一种led灯板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种户外发光招牌的发光底板，是一种使用LED灯珠可控发光技术，能够在静态招牌上产生动态效果的广告艺术设计新型器件。
【背景技术】
[0002]随着LED技术的发展，LED灯的节能、小巧、易于安装和控制等特点已经广泛应用于广告设计、照明设计等领域。
[0003]公开号CN1851789A的中国发明专利公开了一种户外广告牌LED点阵发光底板，可以代替霓虹灯用于广告招牌的设计和公告信息的发布，已广泛应用在商场入口等位置进行信息发布，在应用于招牌设计时，由于招牌字通常是固定的，采用该发明将会存在很多点阵闲置而增加成本的问题。
[0004]授权公告号CN201439883U的中国实用新型专利公开了一种LED高亮发光招牌及LED灯座，由一显示板、多个LED灯座及多个LED，该实用新型在应用于广告招牌的设计时，将招牌字的笔画设计成显示板，由多个LED灯座及多个LED安装于其上，点亮该LED实现招牌字的显示。这种结构相对前一种发明，节省了很多点阵，成本降低了，但也存在安装时费时费力的缺点。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了克服现有技术在设计户外发光招牌时存在成本高、安装复杂等缺陷，提供一种安装简易、成本较低的LED灯板，用于发光招牌的设计。
[0006]本实用新型采用如下的技术方案:
[0007]—种LED灯板，包括输入连接端子(I )、供电电源(6)、串并转换芯片(3)、电流驱动电路(4 )、LED灯珠阵列(5 )和输出级连端子(2 )。
[0008]所述的输入连接端子(I)包括电源线、串行数据线、移位控制信号线、锁存控制信号线，其中的电源线连接到所述的供电电源(6)，其中的串行数据线、移位控制信号线、锁存控制信号线连接到所述的串并转换芯片(3)，其中的移位控制信号线、锁存控制信号线也连接到所述的输出级连端子(2)。
[0009]所述的供电电源(6)为所述的串并转换芯片(3)和所述的LED灯珠阵列(5)提供电力供应，同时连接到所述的输出级连端子(2)。
[0010]所述的串并转换芯片(3)输出的串行数据线连接到所述的输出级连端子(2)，并行输出线连接到所述的电流驱动电路(4)。
[0011 ]所述的电流驱动电路(4)连接到所述的LED灯珠阵列(5 )。
[0012]按照上述的模块结构画成电路图，描述如下:在LED灯板电路中，所述的输入连接端子(I)为P12是具有5只引脚的连接端子，所述的供电电源(6 )为5V电源VCC5，所述的串并转换芯片(3)为U12集成电路，所述的电流驱动电路(4)为驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)和限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)组成的电路，所述的1^0灯珠阵列(5)为发光二极管(012、022、032、042、052、062、072、082)，所述的输出级连端子(2)为P22是具有5只引脚的连接端子。
[0013]所述的5V电源VCC5连接串并转换集成电路U12的电源引脚16、发光二极管(D12、D22、D32、D42、D52、D62、D72、D82)的阳极、输入连接端P12的5脚、输出连接端P22的5脚和滤波电容Cl 2的一端。
[0014]公共地GND连接串并转换集成电路U12的电源引脚8、驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q5 2、Q6 2、Q7 2、Q8 2 )的集电极、输入连接端P12的I脚、输出连接端P22的I脚和滤波电容Cl 2的另一端。
[0015]输入连接端P12的2脚连接输出连接端P22的2脚、串并转换集成电路U12的移位时钟输入引脚11。
[0016]输入连接端P12的3脚连接输出连接端P22的3脚、串并转换集成电路U12的锁存时钟输入引脚12。
[0017]输入连接端P12的4脚连接串并转换集成电路Ul2的串行数据输入引脚14。
[0018]串并转换集成电路Ul2的串行数据输出弓I脚9连接输出连接端P22的4脚。
[0019]发光二极管(012、022、032、042、052、062、072、082)的阴极分别连接到限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)的一端。
[0020]限流电阻(1?12、1?22、1?32、1?42、1?52、1?62、1?72、1?82)的另一端分别连接驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)的发射极。
[0021]驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)的基极分别连接串并转换集成电路U12的并行输出引脚(15、1、2、3、4、5、6、7)。
[0022 ]串并转换集成电路Ul 2的输出使能脚13连接公共地GND。
[0023 ]串并转换集成电路Ul 2的复位引脚1连接VCC5。
[0024]本发明的优点是:每一块LED灯板上安装有8只LED灯，这8只LED灯按照红、绿、兰成正三角形排列，灯板之间通过5线连接，可以级连，方便填充到由半透明材料设计而成的广告字的笔画内部，通过程序控制每只LED灯的亮灭实现动态显示效果，并且安装施工连线少、节约成本。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型的模块结构图；
[0026]图2是本实用新型的电路原理图；
[0027]图3是本实用新型一个实施例的PCB顶层图；
[0028]图4是本实用新型一个实施例的PCB底层图；
【具体实施方式】
[0029]图1中:本实用新型的LED灯板，包括输入连接端子(I)、供电电源(6)、串并转换芯片(3)、电流驱动电路(4)、LED灯珠阵列(5)和输出级连端子(2)六个功能模块。上述六个模块的组成及其连接关系如下:
[0030]所述的输入连接端子(I)包括电源线、串行数据线、移位控制信号线、锁存控制信号线，其中的电源线连接到所述的供电电源(6)，其中的串行数据线、移位控制信号线、锁存控制信号线连接到所述的串并转换芯片(3)，其中的移位控制信号线、锁存控制信号线也连接到所述的输出级连端子(2);
[0031]所述的供电电源(6)为所述的串并转换芯片(3)和所述的LED灯珠阵列(5)提供电力供应，同时连接到所述的输出级连端子(2);
[0032]所述的串并转换芯片(3)输出的串行数据线连接到所述的输出级连端子(2)，并行输出线连接到所述的电流驱动电路(4);
[0033 ]所述的电流驱动电路(4)连接到所述的LED灯珠阵列(5 )。
[0034]图2中画出了本实用新型的电路原理图结构:在LED灯板电路中，所述的输入连接端子(I)为P12是具有5只引脚的连接端子，所述的供电电源(6 )为5V电源VCC5，所述的串并转换芯片(3)为U12集成电路，所述的电流驱动电路(4)为驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)和限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)组成的电路，所述的1^0灯珠阵列(5)为发光二极管(012、022、032、042、052、062、072、082)，所述的输出级连端子(2)为P22是具有5只引脚的连接端子；
[0035]所述的5V电源VCC5连接串并转换集成电路U12的电源引脚16、发光二极管(D12、D22、D32、D42、D52、D62、D72、D82)的阳极、输入连接端P12的5脚、输出连接端P22的5脚和滤波电容Cl 2的一端；
[0036]公共地GND连接串并转换集成电路U12的电源引脚8、驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q5 2、Q6 2、Q7 2、Q8 2 )的集电极、输入连接端P12的I脚、输出连接端P22的I脚和滤波电容Cl 2的另一端；
[0037]输入连接端P12的2脚连接输出连接端P22的2脚、串并转换集成电路U12的移位时钟输入引脚11;
[0038]输入连接端P12的3脚连接输出连接端P22的3脚、串并转换集成电路U12的锁存时钟输入引脚12;
[0039 ]输入连接端P12的4脚连接串并转换集成电路Ul 2的串行数据输入引脚14;
[0040]串并转换集成电路Ul 2的串行数据输出弓I脚9连接输出连接端P22的4脚；
[0041 ] 发光二极管(012、022、032、042、052、062、072、082)的阴极分别连接到限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)的一端;
[0042]限流电阻(1?12、1?22、1?32、1?42、1?52、1?62、1?72、1?82)的另一端分别连接驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)的发射极;
[0043]驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)的基极分别连接串并转换集成电路U12的并行输出引脚(15、1、2、3、4、5、6、7);
[0044]串并转换集成电路Ul2的输出使能脚13连接公共地GND;
[0045]串并转换集成电路U12的复位引脚10连接VCC5。
[0046]按照上述的电路原理图，元件的选型如下:U12可选择MC74HC595AD之类的移位锁存器，驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)可选择工作电流为500mA的小功率PNP型三极管如S8550等，限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)可选择封装形式为1206的贴片电阻，阻值均为12欧，由于红色LED灯的导通电压低，可选择2只12欧电阻串联，发光二极管(D12、D22、D32、D42、D52、D62、D72、D82)可选择封装形式为 5730、5630、5050等高亮LED灯珠，连接端P12和P22使用不规则的焊盘，VCC5和GND流过的电流大，需要加大焊盘。
[0047]图3和图4是本实用新型的实施例的PCB布线图，采用大面积覆铜以增加散热功能，从而保护LED灯珠。
[0048]本实用新型通过串联的方式组成的灯串，沿着招牌的文字笔画或图案线条布设，由程序控制灯板中每一颗LED灯珠的亮灭顺序，产生动态显示的效果，相对于LED点阵屏具有造价低，防水性能好的优点，相对于单珠LED灯串，具有连线少、成本低、安装简单的优点，具有较高的实用价值。
【主权项】
1.一种LED灯板，其特征在于，包括输入连接端子(I)、供电电源(6)、串并转换芯片(3)、电流驱动电路(4)、LED灯珠阵列(5)和输出级连端子(2); 所述的输入连接端子(I)包括电源线、串行数据线、移位控制信号线、锁存控制信号线，其中的电源线连接到所述的供电电源(6)，其中的串行数据线、移位控制信号线、锁存控制信号线连接到所述的串并转换芯片(3)，其中的移位控制信号线、锁存控制信号线也连接到所述的输出级连端子(2); 所述的供电电源(6)为所述的串并转换芯片(3)和所述的LED灯珠阵列(5)提供电力供应，同时连接到所述的输出级连端子(2); 所述的串并转换芯片(3)输出的串行数据线连接到所述的输出级连端子(2)，并行输出线连接到所述的电流驱动电路(4); 所述的电流驱动电路(4)连接到所述的LED灯珠阵列(5)。2.按照权利要求1所述的LED灯板，其特征在于:所述的输入连接端子(I)为P12是具有5只引脚的连接端子，所述的供电电源(6 )为5V电源VCC5，所述的串并转换芯片(3 )为Ul 2集成电路，所述的电流驱动电路(4)为驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)和限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)组成的电路，所述的LED灯珠阵列(5)为发光二极管(012、022、032、042、052、062、072、082)，所述的输出级连端子(2)为?22是具有5只引脚的连接端子； 所述的5V电源VCC5连接串并转换集成电路U12的电源引脚16、发光二极管(D12、D22、D32、D42、D52、D62、D72、D82)的阳极、输入连接端P12的5脚、输出连接端P22的5脚和滤波电容Cl 2的一端； 公共地GND连接串并转换集成电路U12的电源引脚8、驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82 )的集电极、输入连接端P12的I脚、输出连接端P22的I脚和滤波电容Cl 2的另一端； 输入连接端Pl2的2脚连接输出连接端P22的2脚、串并转换集成电路Ul2的移位时钟输入引脚11; 输入连接端Pl2的3脚连接输出连接端P22的3脚、串并转换集成电路Ul2的锁存时钟输入引脚12; 输入连接端P12的4脚连接串并转换集成电路U12的串行数据输入引脚14; 串并转换集成电路U12的串行数据输出引脚9连接输出连接端P22的4脚； 发光二极管(D12、D22、D32、D42、D52、D62、D72、D82)的阴极分别连接到限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)的一端; 限流电阻(R12、R22、R32、R42、R52、R62、R72、R82)的另一端分别连接驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82 )的发射极； 驱动三极管(Q12、Q22、Q32、Q42、Q52、Q62、Q72、Q82)的基极分别连接串并转换集成电路U12 的并行输出引脚(15、1、2、3、4、5、6、7); 串并转换集成电路U12的输出使能脚13连接公共地GND; 串并转换集成电路U12的复位引脚1连接VCC5。
【专利摘要】本实用新型涉及一种LED灯板，可用于发光招牌的设计。由串并转换芯片、LED灯珠、驱动管和限流电阻组成。本实用新型通过串联的方式组成的灯串，沿着招牌的文字笔画或图案线条布设，由程序控制灯板中每一颗LED灯珠的亮灭顺序，产生动态显示的效果，相对于LED点阵屏具有造价低，防水性能好的优点，相对于单珠LED灯串，具有连线少、成本低、安装简单的优点，具有较高的实用价值。
【IPC分类】H05B33/08
【公开号】CN205385634
【申请号】CN201620125157
【发明人】陈善荣, 肖金华, 马士翔
【申请人】吉首大学
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年2月18日