CN107170406B - 驱动电路和驱动电流控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的驱动电路和驱动电流控制方法，涉及发光二极管驱动技术领域。其中，驱动电路用于驱动被动式发光二极管矩阵电路，被动式发光二极管矩阵电路包括多个呈矩阵分布的发光二极管。驱动电路包括电流源、处理器和控制电路，控制电路包括多个第一控制开关和多个第二控制开关。处理器根据流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值，调整电流源当前时段的输出电流以使当前时段被点亮的各发光二极管的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管的亮度相同。通过上述设置，可以解决现有的被动式发光二极管矩阵电路中因各行的发光二极管被点亮时阴极的电位不同而存在亮度差的问题。

Description

驱动电路和驱动电流控制方法

技术领域

本发明涉及发光二极管驱动技术领域，具体而言，涉及一种驱动电路和驱动电流控制方法。

背景技术

随着显示技术的不端发展，人们对显示器的显示效果也越来越关注。现有的技术中，一般是采用发光二极管在驱动电压或驱动电流的驱动下对待显示内容进行显示操作。在较多的发光二极管的应用电路中，被动式发光二极管矩阵电路由于构造简单而被广泛的应用于各行各业。

在被动式发光二极管矩阵电路中，同一行的各所述发光二极管的阴极连接后通过与之对应的第一控制开关与地连接，同一列的各所述发光二极管的阳极连接后通过与之对应的第二控制开关与所述电流源连接，各所述第一控制开关和各所述第二控制开关的控制端分别与所述处理器的输出端连接。

经发明人研究发现，被动式发光二极管矩阵电路一般采用的是电流驱动，且在驱动的过程中各行的发光二极管的阴极与地之间会形成接地阻抗。由于各行需要被点亮的发光二极管一般具有数量不同的特点，将导致各行流经地的电流不同，从而导致各行的发光二极管的阴极的电位不同，进而导致各行的发光二极管被点亮时因阴极的电压压迫程度不同而存在亮度差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种驱动电路和驱动电流控制方法，以解决现有的被动式发光二极管矩阵电路中因各行的发光二极管被点亮时阴极的电位不同而存在亮度差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种驱动电路，用于驱动被动式发光二极管矩阵电路，所述被动式发光二极管矩阵电路包括多个呈矩阵分布的发光二极管。所述驱动电路包括电流源、处理器和控制电路，所述控制电路包括多个第一控制开关和多个第二控制开关。

同一行的各所述发光二极管的阴极连接后通过与之对应的第一控制开关与地连接，同一列的各所述发光二极管的阳极连接后通过与之对应的第二控制开关与所述电流源连接，各所述第一控制开关和各所述第二控制开关的控制端分别与所述处理器的输出端连接。

所述处理器用于控制各所述第一控制开关依次导通，并控制与当前导通的第一控制开关连接且需要被点亮的发光二极管连接的各所述第二控制开关导通，以使所述需要被点亮的发光二极管被点亮。

所述处理器还用于根据流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值，调整所述电流源当前时段的输出电流以使当前时段被点亮的各发光二极管的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管的亮度相同。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电路中，所述驱动电路还包括多个电流采集器，各所述电流采集器的输出端分别与所述处理器的输入端连接，且分别与各所述发光二极管一一对应设置。

各所述电流采集器用于采集与之对应的发光二极管的电流，并将该电流对应的电流值发送至所述处理器，所述处理器还用于根据接收到的电流值得到流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电路中，所述电流源为多个，分别与各所述第二控制开关连接。

各所述电流源分别用于通过在与之连接的第二控制开关导通时向对应的发光二极管输出电流。

在上述基础上，本发明实施例还提供了一种驱动电流控制方法，应用于上述驱动电路以驱动被动式发光二极管矩阵电路，所述方法包括：

获取流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值；

根据该差值调整流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流，以使当前时段被点亮的各发光二极管的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管的亮度相同。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电流控制方法中，所述根据该差值调整流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流的步骤包括：

根据该差值调整电流源向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电流控制方法中，所述根据该差值调整电流源向当前时段被点亮的各发光二极管管输出的电流的步骤包括；

根据该差值，判断流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的大小；

在流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流小于流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流时，控制所述电流源降低向当前时段被点亮的各发光二极管管输出的电流；

在流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流大于流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流时，控制所述电流源增加向当前时段被点亮的各发光二极管管输出的电流。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电流控制方法中，所述电流源为多个，各所述电流源在同一时段输出的电流值相同，所述根据该差值调整电流源向当前时段被点亮的各发光二极管管输出的电流的步骤包括：

根据该差值分别调整各所述电流源向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电流控制方法中，所述驱动电路还包括多个电流采集器，各所述电流采集器的输出端分别与所述处理器的输入端连接，且分别与各所述发光二极管一一对应设置，所述流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流可以通过以下步骤获取：

接收各所述电流采集器采集的各所述发光二极管的电流，得到多个电流值；

将得到的多个电流值进行叠加，得到所述流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电流控制方法中，在所述获取流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值的步骤之前，所述方法还包括：

控制各所述第一控制开关依次导通，并控制与当前导通的第一控制开关连接且需要被点亮的发光二极管连接的各所述第二控制开关导通，以使所述需要被点亮的发光二极管被点亮。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述驱动电流控制方法中，所述控制各所述第一控制开关依次导通的步骤包括：

控制各所述第一控制开关按照预设的顺序依次在预设的时段内导通。

本发明提供的驱动电路和驱动电流控制方法，通过获取流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值，并根据该差值调整电流源当前时段的输出电流，可以解决现有的被动式发光二极管矩阵电路中因各行的发光二极管被点亮时阴极的电位不同而存在亮度差的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的驱动电路的结构框图。

图2为本发明实施例提供的驱动电路的应用示意图。

图3为本发明实施例提供的驱动电流控制方法的流程示意图。

图4为图3中步骤S110的流程示意图。

图5为图3中步骤S130的流程示意图。

图6为本发明实施例提供的发光二极管的电流i和亮度B的函数关系图。

图标：100-驱动电路；120-电流源；140-处理器；160-控制电路；S1-第一控制开关；S2-第二控制开关；180-电流采集器；200-被动式发光二极管矩阵电路；D-发光二极管；R0-接地阻抗。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种驱动电路100，用于驱动被动式发光二极管矩阵电路200。所述被动式发光二极管矩阵电路200可以包括多个呈矩阵分布的发光二极管D，所述驱动电路100可以包括电流源120、处理器140和控制电路160。

进一步地，在本实施例中，所述控制电路160可以包括多个第一控制开关S1和多个第二控制开关S2。同一行的各所述发光二极管D的阴极连接后通过与之对应的第一控制开关S1与地连接，同一列的各所述发光二极管D的阳极连接后通过与之对应的第二控制开关S2与所述电流源120连接，各所述第一控制开关S1和各所述第二控制开关S2的控制端分别与所述处理器140的输出端连接。

所述处理器140用于控制各所述第一控制开关S1依次导通，并控制与当前导通的第一控制开关S1连接且需要被点亮的发光二极管D连接的各所述第二控制开关S2导通，以使所述需要被点亮的发光二极管D被点亮。所述处理器140还用于根据流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流的差值，调整所述电流源120当前时段的输出电流以使当前时段被点亮的各发光二极管D的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管D的亮度相同。

可选地，所述被动式发光二极管矩阵电路200中各发光二极管D的具体的分布方式不受限制，例如，也可以是将同一列的各所述发光二极管D的阴极连接后通过与之对应的第一控制开关S1与地连接，同一行的各所述发光二极管D的阳极连接后通过与之对应的第二控制开关S2与所述电流源120连接。

可选地，所述第一控制开关S1和所述第二控制开关S2的具体类型不受限制，可以是，但不限于是三极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、晶闸管、碳化硅晶体管、氮化镓晶体管、高电子迁移率晶体管以及绝缘栅双极型晶体管。

可选地，所述处理器140获取流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流的装置不受限制。在本实施例中，所述驱动电路100还可以包括多个电流采集器180。各所述电流采集器180的输出端分别与所述处理器140的输入端连接，且分别与各所述发光二极管D一一对应设置。

各所述电流采集器180用于采集与之对应的发光二极管D的电流，并将该电流对应的电流值发送至所述处理器140，所述处理器140还用于根据接收到的电流值得到流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流。

可选地，所述电流采集器180的具体形式不受限制，既可以是与所述被动式发光二极管矩阵电路200分离设置且通过电磁感应检测的电流互感器，也可以是设置于所述被动式发光二极管矩阵电路200中的电流检测器，还可以是其它可以检测电流的电气元件。在本实施例中，不做具体限定，根据实际需求进行设置即可。

可选地，所述电流源120的数量和设置方式不受限制，例如，既可以是多个，也可以是一个，只要满足同一时段流经同一行的各发光二极管D的电流相同即可。在所述电流源120为多个时，为保证同一行的各所述发光二极管D被点亮时的亮度相同，各所述电流源120输出的电流相同。在所述电流源120为一个时，由于各所述发光二极管D的参数相同，根据分流原理，流经同一行的各所述发光二极管D的电流也相同。在本实施例中，所述电流源120为多个，分别与各所述第二控制开关S2连接。各所述电流源120分别用于通过在与之连接的第二控制开关S2导通时向对应的发光二极管D输出电流。

结合图3，本发明实施例还提供一种驱动电流控制方法，应用于上述的驱动电路100，以驱动所述被动式发光二极管矩阵电路200。所述方法有关的流程所定义的步骤可以由所述处理器140实现。下面将对图3所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S110，获取流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流的差值。

可选地，获取流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流的方式不受限制，根据所述驱动电路100的具体电路结构和包括的电气元件不同而有不同的方式，例如，可以是直接获取所述电流源120的输出电流值。在本实施例中，所述驱动电路100可以包括多个电流采集器180，各所述电流采集器180的输出端分别与所述处理器140的输入端连接，且分别与各所述发光二极管D一一对应设置。结合图4，在本实施例中，所述流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流可以通过步骤S111和步骤S113获取。

步骤S111，接收各所述电流采集器180采集的各所述发光二极管D的电流，得到多个电流值。

在本实施例中，各所述电流采集器180用于实时采集与之对应的发光二极管D的电流，并将该电流对应的电流值发送至所述处理器140。所述处理器140用于接收各所述电流采集器180发送的电流值并存储，以进行下一步的处理。

步骤S113，将得到的多个电流值进行叠加，得到所述流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流。

在本实施例中，由于同一行的各所述发光二极管D的阴极连接后接地，在该行中流入地的电流即该行当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流。

步骤S130，根据该差值调整流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流，以使当前时段被点亮的各发光二极管D的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管D的亮度相同。

可选地，在本实施例中，调整所述流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流的方式不受限制，例如，可以是调整所述电流源120的输出电流，也可以是在各发光二极管D的阴极并接一电流输入电路以提高流入地的电流，实现增加发光二极管D阴极的电位的目的，或者在各发光二极管D的阴极并接一接地电路，通过并联总阻抗降低的原理以实现发光二极管D阴极的电位降低的目的。在本实施例中，为保证所述驱动电路100的简便性，所述根据该差值调整流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流的步骤包括：根据该差值调整电流源120向当前时段被点亮的各发光二极管D输出的电流。

可选地，调整所述电流源120的输出电流的具体的方式不受限制。假设前一时段有100个发光二极管D被点亮，流经每一个发光二极管D的电流为i₁，则流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流I₁＝100i₁，若当前时段有50个发光二极管D被点亮，流经每一个发光二极管D的电流仍然为i₁，则流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流I₂＝50i₁，由于各发光二极管D在接地导通时，会形成一接地阻抗R0，在流经该接地阻抗R0的电流分别为100i₁和50i₁时，会导致前一时段被点亮的各发光二极管D阴极的电位高于当前时段被点亮的各发光二极管D阴极的电位，进而将出现前一时段被点亮的各发光二极管D的亮度低于当前时段的各发光二极管D的亮度，此时可以选择降低流经当前时段各发光二极管D的电流以降低对应的发光二极管D的亮度。结合图5，在本实施例中，可以通过步骤S131、步骤S133和步骤S135调整所述电流源120的输出电流。

步骤S131，根据该差值，判断流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流的大小。

步骤S133，在流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流小于流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流时，控制所述电流源120降低向当前时段被点亮的各发光二极管D管输出的电流。

步骤S135，在流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流大于流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流时，控制所述电流源120增加向当前时段被点亮的各发光二极管D输出的电流。

可选地，在具体的调整所述电流源120的输出电流时，调整的幅度不受限制，可以根据选择的发光二极管D的发光特性(电流和亮度的比值)进行设置，如图6所示。

在本实施例中，由于所述电流源120为多个，各所述电流源120在同一时段输出的电流值相同。调整所述电流源120输出的电流的方式可以是：根据该差值分别调整各所述电流源120向当前时段被点亮的各发光二极管D输出的电流。

进一步地，在本实施例中，在步骤S110之前，所述方法还包括：控制各所述第一控制开关S1依次导通，并控制与当前导通的第一控制开关S1连接且需要被点亮的发光二极管D连接的各所述第二控制开关S2导通。

在本实施例中，假设第一行中需要被点亮的发光二极管D为100个，则控制第一行对应的控制开关导通，以使第一行的各所述发光二极管D的阴极与地连通，并控制与该行需要被点亮的100个发光二极管D的阳极连接的100个第二控制开关S2导通，以使所述100个发光二极管D的阳极与所述电流源120连通，从而点亮所述100个发光二极管D。

可选地，各所述第一控制开关S1依次导通的方式不受限制，既可以是在一个周期内随机的将各所述第一控制开关S1按照时间顺序分别导通，也可以是按照从所述被动式发光二极管矩阵电路200一侧至另一侧的方向按照一定的时间顺序分别导通对应的第一控制开关S1。在本实施例中，为提高显示的效果，所述处理器140控制各所述第一控制开关S1按照预设的顺序依次在预设的时段内导通。

可选地，所述预设的时段具体的时长不受限制，只要满足在各所述第一控制开关S1均循环导通的频率大于人眼的视觉频率(46HZ)即可。

综上所述，本发明提供的驱动电路100和驱动电流控制方法，通过获取流经当前时段被点亮的各发光二极管D的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管D的总电流的差值，并根据该差值调整电流源120当前时段的输出电流，可以解决现有的被动式发光二极管矩阵电路200中因各行的发光二极管D被点亮时阴极的电位不同而存在亮度差的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动电路，用于驱动被动式发光二极管矩阵电路，所述被动式发光二极管矩阵电路包括多个呈矩阵分布的发光二极管，其特征在于，所述驱动电路包括电流源、处理器和控制电路，所述控制电路包括多个第一控制开关和多个第二控制开关；

同一行的各所述发光二极管的阴极连接后通过与之对应的第一控制开关与地连接，同一列的各所述发光二极管的阳极连接后通过与之对应的第二控制开关与所述电流源连接，各所述第一控制开关和各所述第二控制开关的控制端分别与所述处理器的输出端连接；

所述处理器用于控制各所述第一控制开关依次导通，并控制与当前导通的第一控制开关连接且需要被点亮的发光二极管连接的各所述第二控制开关导通，以使所述需要被点亮的发光二极管被点亮；

所述处理器还用于根据流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值，调整所述电流源当前时段的输出电流以使当前时段被点亮的各发光二极管的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管的亮度相同。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括多个电流采集器，各所述电流采集器的输出端分别与所述处理器的输入端连接，且分别与各所述发光二极管一一对应设置；

各所述电流采集器用于采集与之对应的发光二极管的电流，并将该电流对应的电流值发送至所述处理器，所述处理器还用于根据接收到的电流值得到流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流。

3.根据权利要求1或2所述的驱动电路，其特征在于，所述电流源为多个，分别与各所述第二控制开关连接；

各所述电流源分别用于通过在与之连接的第二控制开关导通时向对应的发光二极管输出电流。

4.一种驱动电流控制方法，应用于权利要求1-3所述的驱动电路以驱动被动式发光二极管矩阵电路，其特征在于，所述方法包括：

获取流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值；

根据该差值调整流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流，以使当前时段被点亮的各发光二极管的亮度与前一时段被点亮的各发光二极管的亮度相同。

5.根据权利要求4所述的驱动电流控制方法，其特征在于，所述根据该差值调整流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流的步骤包括：

根据该差值调整电流源向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流。

6.根据权利要求5所述的驱动电流控制方法，其特征在于，所述根据该差值调整电流源向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流的步骤包括；

根据该差值，判断流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的大小；

在流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流小于流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流时，控制所述电流源降低向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流；

在流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流大于流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流时，控制所述电流源增加向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流。

7.根据权利要求5所述的驱动电流控制方法，其特征在于，所述电流源为多个，各所述电流源在同一时段输出的电流值相同，所述根据该差值调整电流源向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流的步骤包括：

根据该差值分别调整各所述电流源向当前时段被点亮的各发光二极管输出的电流。

8.根据权利要求4所述的驱动电流控制方法，其特征在于，所述驱动电路还包括多个电流采集器，各所述电流采集器的输出端分别与所述处理器的输入端连接，且分别与各所述发光二极管一一对应设置，所述流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流可以通过以下步骤获取：

接收各所述电流采集器采集的各所述发光二极管的电流，得到多个电流值；

将得到的多个电流值进行叠加，得到所述流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流。

9.根据权利要求4所述的驱动电流控制方法，其特征在于，在所述获取流经当前时段被点亮的各发光二极管的总电流与流经前一时段被点亮的各发光二极管的总电流的差值的步骤之前，所述方法还包括：

控制各所述第一控制开关依次导通，并控制与当前导通的第一控制开关连接且需要被点亮的发光二极管连接的各所述第二控制开关导通，以使所述需要被点亮的发光二极管被点亮。

10.根据权利要求9所述的驱动电流控制方法，其特征在于，所述控制各所述第一控制开关依次导通的步骤包括：

控制各所述第一控制开关按照预设的顺序依次在预设的时段内导通。