CN103000135B

CN103000135B - Led显示设备

Info

Publication number: CN103000135B
Application number: CN201210581215.8A
Authority: CN
Inventors: 王万龙
Original assignee: YUYAO DAQI PLASTIC & RUBBER PRODUCTS Co Ltd
Current assignee: YUYAO DAQI PLASTIC & RUBBER PRODUCTS CO., LTD.
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: CN103000135A

Abstract

本发明提供的LED显示设备包括：恒流源、LED灯组、可变电阻器、电压测试单元、比较器、可变电阻器控制器和处理单元。处理单元根据可变电阻器控制器传来的电阻值和电压测试单元传来的电压降值计算当前流经可变电阻器控制器的电流的值。比较器对处理单元传来的当前电流值与参考电流值进行比较，并输出比较结果信号至可变电阻器控制器。可变电阻器控制器将当前的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小的电阻值传递给处理单元。当比较器的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值时，可变电阻器控制器通过调节可变电阻器的第三端，以使得可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变大来减小流经LED灯组的电流。

Description

LED显示设备

技术领域

本发明涉及显示及照明领域，更具体地说，本发明涉及一种LED显示装置。

背景技术

发光二极管LED(LightEmittingDiode)是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体晶片，半导体晶片的一端附着在一个支架上(作为负极)，半导体晶片的另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，半导体晶片的另一端是N型半导体，在这边主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。

当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。

但是，通常情况下LED的温度越高，电阻越小。换言之，LED中的PN结的带隙具有温度依赖性，并且LED中的PN结的带隙随温度升高而降低。因此，LED的正向偏置电压具有负的温度依赖性，表现特点为随温度的升高而降低。因此，当LED被以恒定电压(恒压源)驱动时，由于环境温度和自发热而引起的LED温度升高，由此降低了LED的正向偏置电压，而且增加LED的前向电流。增加的前向电流促使温度进一步升高而且前向电压进一步降低。

然而，LED的光输出亮度与流经LED的电流成正比。即，流经LED的电流越大，LED的光输出亮度越大；反之，流经LED的电流越小，LED的光输出亮度越小。所以，当恒压源驱动LED显示单元时，由于流经LED的电流变化，因此，LED显示单元所发出的光的亮度会产生变化，甚至有时候会发生剧烈变化。在某些应用中，这是不希望发生的。

因此，希望提供一种在利用恒压源驱动LED或LED串时保持显示亮度稳定的LED显示装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在利用恒压源驱动LED或LED串时保持显示亮度稳定的LED显示设备。

根据本发明，提供了一种LED显示设备，其包括：恒流源、LED灯组、可变电阻器、电压测试单元、比较器、可变电阻器控制器以及处理单元；其中，可变电阻器包括第一端、第二端以及第三端，其中通过调节可变电阻器的第三端的位置来调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小；并且其中，LED灯组的第一端连接至恒流源的第一端，LED灯组的第二端连接至可变电阻器的第一端；可变电阻器的第三端连接至恒流源的第二端；电压测试单元的两端分别连接至可变电阻器的第一端和第二端或者分别连接至可变电阻器的第一端和第三端，从而测量可变电阻器3上的电压降；并且其中，电压测试单元的输出端连接至处理单元，从而向处理单元传递可变电阻器上的电压降值；处理单元的输出端连接至比较器5的第一输入端，比较器的第二输入输输入了参考电流值；其中，参考电流值表示期望流经LED灯组的电流值大小；并且其中，处理单元根据可变电阻器控制器传来的电阻值以及电压测试单元传来的电压降值计算当前流经可变电阻器控制器的电流的当前电流值；比较器的输出端连接至可变电阻器控制器，比较器对处理单元传来的当前电流值与参考电流值进行比较，并输出比较结果信号至可变电阻器控制器；并且其中，可变电阻器控制器根据比较器的比较结果信号调节可变电阻器的第三端，从而调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小；并且，可变电阻器控制器将当前的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小的电阻值传递给处理单元；其中，当比较器的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值时，可变电阻器控制器通过调节可变电阻器的第三端，以使得可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变大来减小流经LED灯组的电流。

优选地，当比较器的比较结果信号表示当前电流值小于参考电流值时，可变电阻器控制器通过调节可变电阻器的第三端，以使可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变小来增大流经LED灯组的电流。

优选地，所述的LED显示设备还包括：考电流值设置单元；通过参考电流值设置单元来调节参考电流值的大小。

优选地，比较器的第一输入端是正向输入端，比较器的第二输入输是反向输入端。

优选地，LED灯组是单个LED。

或者，优选地，LED灯组是串联的多个LED。

根据本发明，通过电路的实时控制，即使在使用恒流源的情况下，也能使作为显示单元的LED灯组的实际亮度被调节成由参考电流值表示的期望亮度；因此，根据本发明第一实施例的LED显示设备即使在使用恒流源的情况下也总能保持期望的亮度水平。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明第一实施例的LED显示设备的框图。

图2示意性地示出了根据本发明第二实施例的LED显示设备的框图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

<第一实施例>

如图1所示，根据本发明第一实施例的LED显示设备包括：恒流源1、LED灯组2、可变电阻器3、电压测试单元4、比较器5、可变电阻器控制器6以及处理单元7。

其中，例如，LED灯组2是串联的多个LED。当然，LED灯组2也可以是其它形式的LED组合，或者甚至可以是当个LED。

其中，可变电阻器3包括第一端D1、第二端D2以及第三端D3，其中可通过调节可变电阻器3的第三端D3的位置来调节的可变电阻器3的第一端D1与第三端D3之间的电阻大小。

并且其中，LED灯组2的第一端连接至恒流源1的第一端，LED灯组2的第二端连接至可变电阻器3的第一端D1。

可变电阻器3的第三端D3连接至恒流源1的第二端。

电压测试单元4的两端分别连接至可变电阻器3的第一端D1和第二端D2，从而测量可变电阻器3上的电压降。

可替换地，例如，电压测试单元4的第一测量端和第二测量端分别连接至可变电阻器3的第一端D1和第三端D3，从而测量可变电阻器3上的电压降。

电压测试单元4的输出端连接至处理单元7，从而向处理单元7传递可变电阻器3上的电压降值。

处理单元7的输出端连接至比较器5的第一输入端(例如正向输入端)，比较器5的第二输入输(例如反向输入端)输入了参考电流值Io。其中，参考电流值Io表示了期望流经LED灯组2的电流值大小，即，参考电流值Io表示了LED灯组2的期望亮度。

处理单元7根据可变电阻器控制器6传来的电阻值以及电压测试单元4传来的电压降值计算当前流经可变电阻器控制器6的电流的当前电流值。

比较器5的输出端连接至可变电阻器控制器6。比较器5对处理单元7传来的当前电流值与参考电流值Io进行比较，并输出比较结果信号至可变电阻器控制器6。

可变电阻器控制器6根据比较器5的比较结果信号调节可变电阻器3的第三端D3，从而调节的可变电阻器3的第一端D1与第三端D3之间的电阻大小。并且，可变电阻器控制器6将当前的可变电阻器3的第一端D1与第三端D3之间的电阻大小的电阻值传递给处理单元7。

具体地说，当比较器5的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值Io时，这就表示LED灯组2的实际亮度大于LED灯组2的期望亮度，由此，可变电阻器控制器6通过调节可变电阻器3的第三端D3，从而可变电阻器3的第一端D1与第三端D3之间的电阻变大来减小流经LED灯组2的电流，由此减小LED灯组2的实际亮度，从而使LED灯组2的实际亮度变成LED灯组2的期望亮度。

反之，当比较器5的比较结果信号表示当前电流值小于参考电流值Io时，这就表示LED灯组2的实际亮度小于LED灯组2的期望亮度，由此，可变电阻器控制器6通过调节可变电阻器3的第三端D3，从而可变电阻器3的第一端D1与第三端D3之间的电阻变小来增大流经LED灯组2的电流，由此增大LED灯组2的实际亮度，从而使LED灯组2的实际亮度变成LED灯组2的期望亮度。

可以看出，通过上述电路的实时控制，即使在使用恒流源的情况下，也能使作为显示单元的LED灯组2的实际亮度被调节成由参考电流值表示的期望亮度；因此，根据本发明第一实施例的LED显示设备即使在使用恒流源的情况下也总能保持期望的亮度水平。

<第二实施例>

如图2所示，根据本发明第二实施例的LED显示设备与图1所示的根据本发明第一实施例的LED显示设备不同的是，除了图1所示的根据本发明第一实施例的LED显示设备的组成部分之外，根据本发明第二实施例的LED显示设备还包括：参考电流值设置单元8。

具体地说，例如，用户可通过参考电流值设置单元8来调节参考电流值Io的大小，从而调节LED灯组2的期望亮度。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种LED显示设备，其特征在于包括：恒流源、LED灯组、可变电阻器、电压测试单元、比较器、可变电阻器控制器以及处理单元；

其中，可变电阻器包括第一端、第二端以及第三端，其中通过调节可变电阻器的第三端的位置来调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小；

并且其中，LED灯组的第一端连接至恒流源的第一端，LED灯组的第二端连接至可变电阻器的第一端；可变电阻器的第三端连接至恒流源的第二端；电压测试单元的两端分别连接至可变电阻器的第一端和第二端或者分别连接至可变电阻器的第一端和第三端，从而测量可变电阻器上的电压降；

并且其中，电压测试单元的输出端连接至处理单元，从而向处理单元传递可变电阻器上的电压降值；处理单元的输出端连接至比较器的第一输入端，比较器的第二输入端输入了参考电流值；其中，参考电流值表示期望流经LED灯组的电流值大小；

并且其中，处理单元根据可变电阻器控制器传来的电阻值以及电压测试单元传来的电压降值计算当前流经可变电阻器控制器的电流的当前电流值；比较器的输出端连接至可变电阻器控制器，比较器对处理单元传来的当前电流值与参考电流值进行比较，并输出比较结果信号至可变电阻器控制器；

并且其中，可变电阻器控制器根据比较器的比较结果信号调节可变电阻器的第三端，从而调节的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小；并且，可变电阻器控制器将当前的可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻大小的电阻值传递给处理单元；

其中，当比较器的比较结果信号表示当前电流值大于参考电流值时，可变电阻器控制器通过调节可变电阻器的第三端，以使得可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变大来减小流经LED灯组的电流；

当比较器的比较结果信号表示当前电流值小于参考电流值时，可变电阻器控制器通过调节可变电阻器的第三端，以使可变电阻器的第一端与第三端之间的电阻变小来增大流经LED灯组的电流。

2.根据权利要求1所述的LED显示设备，其特征在于还包括：参考电流值设置单元；通过参考电流值设置单元来调节参考电流值的大小。

3.根据权利要求1所述的LED显示设备，其特征在于，比较器的第一输入端是正向输入端，比较器的第二输入端是反向输入端。

4.根据权利要求1所述的LED显示设备，其特征在于，LED灯组是单个LED。

5.根据权利要求1所述的LED显示设备，其特征在于，LED灯组是串联的多个LED。