一种led显示驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种LED显示驱动电路，包括串联的电源端，三态驱动器、驱动模块以及接地端，所述三态驱动器具有输出高电平、输出低电平和输出高电阻三种状态；本实用新型将原本需要四个LED端口才能实现的驱动四盏LED灯的电路改成只需要两个，节约50%的I/O资源，这极大的降低了成本，同时，本实用新型提供的LED驱动显示电路在LED端口数量不变的情况下可以实现更多的功能。
【专利说明】
-种LED显示驱动电路
技术领域
[0001] 本实用新型设及电子电路领域，尤其设及一种L邸显示驱动电路。
【背景技术】
[0002] LED是发光二极管的简称，是半导体二极管的一种，可W把电能转化成光能。发光 二极管与普通二极管一样是由一个P极和一个咐及结合组成，也具有单向导电性。当给发光 二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数 微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发福射的巧光。不同的半导体材料中电 子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能 量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
[0003] L抓已经应用在生活的各个方面，成为生活中最常用到的电子元器件之一。通常 LED的驱动方式是利用开漏的MOS管驱动LED的阳极或者阴极，根据信号控制其1情况。 现有的Lm)显示驱动电路一般如图1和图2所示，当Lm)是阳极驱动时，需要每个Lm)与Lm)端 口串联之后再与接地端相串联，当Lm)是阴极驱动时，需要每个Lm)与Lm)端口串联之后再与 电源端串联，此时如果想要输出4bit信号，需要占用4个输出接口。现有技术最大的不足 在于需要和显示比特数一致的接口数，占用了宝贵的I/O资源。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种新的Lm)显示驱动电路，旨在在保持输出数不变 的情况下将输出接口减少一倍。
[0005] 本实用新型是运样实现的：一种LED显示驱动电路，包括串联的电源端，S态驱动 器、驱动模块W及接地端，所述=态驱动器具有输出高电平、输出低电平和输出高电阻=种 状态。所述S态驱动器是指一种至少有立种状态的驱动器，即分别具有0态、1态和Z态，其中 1态是指输出的是高电平;0态是指输出的是低电平；而Z态时候驱动器输出高阻，此时驱动 器端口的电流既无法流入也无法流出。
[0006] 本实用新型的进一步技术方案是:所述驱动模块包括第一L邸端口、第二Lm)端口、 第一 LED、第二LED、第=LED、第四Lm)和接地端，所述第一 Lm)的输入端与所述第一 Lm)端口 相串连，所述第二LED的输入端与所述第一 L邸端口相串连，所述第=LED的输入端与所述第 二LED端口相串联，所述第四LED的输入端与所述第二LED端口相串联;所述第二LED与所述 第一 LED相并联，所述第=LED与所述第四LED相并联，所述第四LED的输出端与所述第一 LED 和所述第二LED的并联电路相串联，所述第二LED的输出端与所述第=LED的输入端相串联； 所述第一 L邸的输出端与所述接地端相连，所述第=L邸的输出端与所述接地端相连。
[0007] 本实用新型的进一步技术方案是:所述驱动模块包括第一L邸端口、第二Lm)端口、 第一 LED、第二LED、第SLED、第四Lm)和电源端，所述电源端与所述第一 Lm)的输入端相连， 所述电源端与所述第=Lm)的输入端相连，所述第一 Lm)的输出端与所述第一 Lm)端口相串 连，所述第二LED的输出端与所述第一 LED端口相串连，所述第SLED的输出端与所述第二 L抓端口相串联，所述第四L抓的输出端与所述第二L抓端口相串联;所述第一 LED与所述第 二LED和第SLED的串联电路相并联，所述第SLED与所述第一 LED和所述第四LED的串联电 路相并联，所述第=LED的输出端与所述第二LED的输入端相串联。
[0008] 本实用新型的进一步技术方案是:所述=态驱动器包括相互连接的第一 P型金属 氧化物半导体效应晶体管和第一 N型金属氧化物半导体效应晶体管。通过控制两个晶体管 的电路状态来控制L邸端口电路情况。
[0009] 本实用新型的进一步技术方案是:所述Lm)显示驱动电路还包括与所述第一 P型金 属氧化物半导体效应晶体管相并联的第二P型金属氧化物半导体效应晶体管。
[0010] 本实用新型的进一步技术方案是:所述Lm)显示驱动电路还包括与所述第一 P型金 属氧化物半导体效应晶体管相串联的第一开关。
[0011] 本实用新型的进一步技术方案是:所述Lm)显示驱动电路还包括与所述第二P型金 属氧化物半导体效应晶体管相串联的第二开关。
[0012] 本实用新型的进一步技术方案是:所述Lm)显示驱动电路还包括与所述第一 N型金 属氧化物半导体效应晶体管相并联的第二N型金属氧化物半导体效应晶体管。
[0013] 本实用新型的进一步技术方案是:所述Lm)显示驱动电路还包括与所述第一 N型金 属氧化物半导体效应晶体管相串联的第一开关。
[0014] 本实用新型的进一步技术方案是:所述Lm)显示驱动电路还包括与所述第二N型金 属氧化物半导体效应晶体管相串联的第二开关。
[0015] 本实用新型的有益效果是:将原本需要四个L邸端口才能实现的驱动四盏Lm)灯的 电路改成只需要两个，节约50%的I/O资源，运极大的降低了成本，同时，本实用新型提供的 L邸驱动显示电路在L邸端口数量不变的情况下可W实现更多的功能。
【附图说明】
[0016] 图1是现有技术中使用的阳极LE明区动电路。
[0017]图視现有技术中使用的阴极LE明区动电路。
[001引图3是本实用新型实施例提供的L邸显示驱动电路。
[0019] 图4是本实用新型实施例提供的阳极驱动模块。
[0020] 图5是本实用新型实施例提供的阴极驱动模块。
[0021] 图6是本实用新型实施例提供的阳极改进型L邸显示驱动电路。
[0022] 图7是本实用新型实施例提供的阴极改进型L邸显示驱动电路。
[0023] 附图标记:DP-P型金属氧化物半导体效应晶体管;L抓<X>-驱动模块;DN-N型金属 氧化物半导体效应晶体管；SWl-第一开关;SW2-第一副开关;D-L邸发光二极管。
【具体实施方式】
[0024] 图3示出了本具体实施例提供的LED显示驱动电路。从图3可W看到，所述L抓显示 驱动电路包括串联的电源端，=态驱动器、驱动模块W及接地端，所述=态驱动器具有输出 高电平、输出低电平和输出高电阻=种状态。本具体实施例中=态驱动器由一个P型金属氧 化物半导体效应晶体管和一个N型金属氧化物半导体效应晶体管串联组成，通过所述P型金 属氧化物半导体效应晶体管和所述N型金属氧化物半导体效应晶体管的不同状态来控制 L邸端口的不同状态，从而达到控制驱动电路的目的。
[0025] 图4是本实用新型实施例提供的阳极驱动模块。所述阳极驱动模块包括第一 L邸端 口、第二Lm)端口、第一LED、第二LED、第SLED、第四Lm)和接地端，所述第一Lm)的输入端与 所述第一 Lm)端口相串连，所述第二Lm)的输入端与所述第一 Lm)端口相串连，所述第=LED 的输入端与所述第二LED端口相串联，所述第四LED的输入端与所述第二LED端口相串联;所 述第二LED与所述第一 LED相并联，所述第SLED与所述第四LED相并联，所述第四LED的输出 端与所述第一 LED和所述第二LED的并联电路相串联，所述第二LED的输出端与所述第SLED 的输入端相串联;所述第一 LED的输出端与所述接地端相连，所述第=LED的输出端与所述 接地端相连。
[0026] 在本具体实施例中，所述=态驱动器态驱动器包括相互连接的第一P型金属氧化 物半导体效应晶体管和第一 N型金属氧化物半导体效应晶体管。
[0027] 通过将4部Lm)灯和两个金属氧化物半导体效应晶体管：第一LED、第二LED、第S LED、第四LED、1个P型金属氧化物半导体效应晶体管和1个N型金属氧化物半导体效应 晶体管W所示连接方式进行组合，仅需要两个L邸接口，即第一L抓端口和第二L抓端口两个 输出接口配合地线或电源线就可W完成显示。运相对于图1和图2提供的传统Lm)显示驱动 模块减少了两个L邸输出端口，优势非常明显。
[00%]虽然根据本具体实施例中L抓显示驱动电路的连接方式，存在第二L抓和第四 LED不能单独点亮的问题，即想要点亮第二L抓时，第一 L抓必然点亮，想要点亮第四L抓时， 第=Lm)必然点亮。但是考虑到相当一部分现实中的物理量，如速度，溫度等的应用是存在 顺序的，更高的数位有效必然建立在低位已经有效的基础上。所W认为该驱动方式虽然有 一定局限性，但是仍然可W满足很多应用。
[0029] 为了解决上述Lm)显示驱动电路中四盏Lm)无法同时点亮的问题，可W使用分时操 作的方法，利用L邸的余辉效应和人眼视觉暂留，可W达到"同时"点亮的目的。
[0030] 本具体实施例中L抓端口具有S种电路状态，分别是1态、0态和Z态，当P型金属氧 化物半导体效应晶体管的电平为高，N型金属氧化物半导体效应晶体管的电平为低时，LED 端口显示为Z态，当P型金属氧化物半导体效应晶体管的电平为低，N型金属氧化物半导体效 应晶体管的电平也为低时，Lm)端口为1信号；当P型金属氧化物半导体效应晶体管的电平为 高，N型金属氧化物半导体效应晶体管的电平也为高时，L邸端口为0信号。
[0031 ]本具体实施例阳极驱动电路中LED的点亮情况与LED端口的关系如表一所示。 「00321 亲一.阳妨SR动由路由LRD占真信瓶白LRD巧口羊累
[0033] 当第一 LH)端口为1态，第二LH)端口为Z态时，第一 LH)灯亮；
[0034] 当第一LH)端口为1态，第二LH)端口为0态时，第一LH)和第二LH)灯同时亮；
[00巧]当第一 L邸端口为Z态，第二L邸端口为1态时，第=L邸灯亮；
[0036] 当第一L邸端口为0态，第二L邸端口为1态时，第=L邸和第四L邸灯同时亮。
[0037] 当本LED显示驱动电路中使用的L邸灯都完全相同时，同时点亮第一LED和第二LED 对第一LED端口而言，输出电流不变但是分配到每个LED灯的电流减半，为了实现亮度一 致，对L邸显示阳极驱动电路进行改进，改性后的L抓显示驱动电路如图6所示，增加 SWl和 SW2两个开关和一个第二P型金属氧化物半导体效应晶体管DP2使得输出能力在需要时能 够增力日。对于该改进型电路来说，LED端的Z态是醒OS关闭，此时无需P型金属氧化物半导体 效应晶体管关闭，只要与该PMOS管串联的附加开关断开即可，其余。
[0038] 可W很容易的将图4所示的阳极驱动模块转换成其等效的阴极驱动模块。图5是本 实用新型实施例提供的阴极驱动模块。所述驱动模块包括第一L邸端口、第二L邸端口、第一 LED、第二LED、第SLED、第四L抓和电源端，所述电源端与所述第一 L抓的输入端相连，所述 电源端与所述第=Lm)的输入端相连，所述第一 Lm)的输出端与所述第一 Lm)端口相串连，所 述第二L邸的输出端与所述第一 Lm)端口相串连，所述第SL邸的输出端与所述第二L邸端口 相串联，所述第四LED的输出端与所述第二LED端口相串联;所述第一LED与所述第二LED和 第SLED的串联电路相并联，所述第SLED与所述第一 LED和所述第四LED的串联电路相并 联，所述第=LED的输出端与所述第二LED的输入端相串联。
[0039] 根据相同的原理，本具体实施例阴极驱动电路中L邸的点亮情况与L抓接口的关系 如表二所示： rofuol 圭一.阳拡辽R却由g欠出T T?n占宜*怯y口
T?n丈幸n主玄 L 0041J 当第一LH)端口为0态，第二LH)端口为Z态时，第一LH)灯亮；
[0042] 当第一L邸端口为0态，第二L邸端口为1态时，第一L邸和第=L邸灯同时亮；
[0043] 当第一L邸端口为Z态，第二L邸端口为0态时，第=L邸灯亮；
[0044] 当第一L邸端口为1态，第二L邸端口为0态时，第=L邸和第四L邸灯同时亮。
[0045] 同样的，图6中的所述改进型Lm)显示阳极驱动电路也可W转化为等效的阴极驱动 电路，改性后的LED显示阴极驱动电路如图7所示，增加 SWl和SW2两个开关和一个N型金 属氧化物半导体效应晶体管DN2使得输出能力在需要时能够增加。其他原理均与图6提供的 改进型阳极驱动电路相同。
[0046] 从本具体实施例可W看出本实用新型提供的L邸显示驱动电路可W通过单面PCB 完成布线。
[0047] 本具体实施例的有益效果在于将原本需要四个Lm)端口才能实现的驱动四盏LED 灯的电路改成只需要两个，节约50%的I/O资源，运极大的降低了成本，同时，本实用新型提 供的L邸驱动显示电路在L邸端口数量不变的情况下可W实现更多的功能。
[004引此外，需要注意的是，本实用新型具体实施例中使用了2个Lm)端口实现了驱动四 盏LED灯，然而任何与本方案思路相似的使用其他数量的LED端口驱动其他数量的Lm)灯的 方案也在本方案的保护范围W内。
[0049] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用W限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种LED显示驱动电路，其特征在于:包括串联的电源端，三态驱动器、驱动模块以及 接地端，所述三态驱动器具有输出高电平、输出低电平和输出高电阻三种状态。2. 根据权利要求1所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述驱动模块包括第一 LED端 口、第二LED端口、第一LED、第二LED、第三LED、第四LED和接地端，所述第一LED的输入端与 所述第一 LED端口相串连，所述第二LED的输入端与所述第一 LED端口相串连，所述第三LED 的输入端与所述第二LED端口相串联，所述第四LED的输入端与所述第二LED端口相串联;所 述第二LED与所述第一 LED相并联，所述第三LED与所述第四LED相并联，所述第四LED的输出 端与所述第一 LED和所述第二LED的并联电路相串联，所述第二LED的输出端与所述第三LED 的输入端相串联;所述第一 LED的输出端与所述接地端相连，所述第三LED的输出端与所述 接地端相连。3. 根据权利要求1所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述驱动模块包括第一 LED端 口、第二LED端口、第一LED、第二LED、第三LED、第四LED和电源端，所述电源端与所述第一 LED的输入端相连，所述电源端与所述第三LED的输入端相连，所述第一 LED的输出端与所述 第一 LED端口相串连，所述第二LED的输出端与所述第一 LED端口相串连，所述第三LED的输 出端与所述第二LED端口相串联，所述第四LED的输出端与所述第二LED端口相串联;所述第 一 LED与所述第二LED和第三LED的串联电路相并联，所述第三LED与所述第一 LED和所述第 四LED的串联电路相并联，所述第三LED的输出端与所述第二LED的输入端相串联。4. 根据权利要求1所述的LED显示驱动电路，其特征在于：所述三态驱动器包括相互连 接的第一 P型金属氧化物半导体效应晶体管和第一 N型金属氧化物半导体效应晶体管。5. 根据权利要求4所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述LED显示驱动电路还包括 与所述第一 P型金属氧化物半导体效应晶体管相并联的第二P型金属氧化物半导体效应晶 体管。6. 根据权利要求5所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述LED显示驱动电路还包括 与所述第一 P型金属氧化物半导体效应晶体管相串联的第一开关。7. 根据权利要求6所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述LED显示驱动电路还包括 与所述第二P型金属氧化物半导体效应晶体管相串联的第二开关。8. 根据权利要求4所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述LED显示驱动电路还包括 与所述第一 N型金属氧化物半导体效应晶体管相并联的第二N型金属氧化物半导体效应晶 体管。9. 根据权利要求8所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述LED显示驱动电路还包括 与所述第一 N型金属氧化物半导体效应晶体管相串联的第一开关。10. 根据权利要求9所述的LED显示驱动电路，其特征在于:所述LED显示驱动电路还包 括与所述第二N型金属氧化物半导体效应晶体管相串联的第二开关。
【文档编号】H05B33/08GK205610970SQ201620157588
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】董鑫, 杨奕
【申请人】深圳市富满电子集团股份有限公司