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本实用新型涉及显示屏技术领域,特别涉及一种LED显示屏驱动芯片及驱动电路。
LED显示模组(以下简称模组)是LED显示屏的主要部件,传统的模组一般由LED灯、PCB板、恒流驱动电路、电源接插件和信号接插件构成,此类模组存在无监测功能,信号抗干扰能力不强,单个电源失效造成显示不良,拼屏调试复杂等问题。
本实用新型要解决的技术问题是提供一种LED显示模组及LED显示屏,其可使得每一LED显示模组自带电压监测、温度监测功能,同时,具备信号抗干扰能力强、电源冗余热备份等优点。
一种LED显示模组,所述LED显示模组包括设于模组正侧的LED灯面以及设于模组背侧用于驱动所述LED灯面工作的主控电路板,所述主控电路板包括FPGA(Field-Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列)芯片模块以及分别与所述FPGA芯片模块电性连接的温度监测模块、电压监测模块、LVDS(Low-Voltage Differential Signaling,低电压差分信号)接口模块、AC-DC电源模块以及恒流驱动模块,所述AC-DC电源模块包括交流工作单元及直流工作单元。
可选地,所述FPGA芯片模块包括电压检测引脚,所述电压监测模块为连接在所述直流工作单元与所述电压检测引脚之间的电压检测电路。
可选地,所述电压检测电路包括两分压电阻及两旁路电容,一所述分压电阻连接在所述直流工作单元与所述电压检测引脚之间,另一所述分压电阻连接在接地端与所述电压检测引脚之间,一所述旁路电容设于所述直流工作单元所在端,另一所述旁路电容设于所述电压检测引脚所在端。
可选地,所述恒流驱动模块包括对所述LED灯面进行行驱动控制的行驱动单元以及对所述LED灯面进行列驱动控制的列驱动单元。
一种LED显示屏,所述LED显示屏包括若干矩阵排列的上述的LED显示模组,两两相邻的所述LED显示模组的LVDS接口模块之间通过高速差分信号进行数据传输,两两相邻的所述LED显示模组的AC-DC电源模块之间通过直流信号和交流信号进行电性连接。
本实用新型提供的LED显示模组及LED显示屏,其驱动LED灯面工作的主控电路板包括FPGA芯片模块以及分别与FPGA芯片模块电性连接的温度监测模块、电压监测模块、LVDS接口模块、AC-DC电源模块以及恒流驱动模块,这样一来,其温度监测模块可实时监测LED显示模组的温度,其电压监测模块可实时监测LED显示模组的电压及LED灯面中每颗LED灯的工作(开路,短路)状态。同时,其通过LVDS接口模块的结构设置,使得LED显示屏的两两LED显示模组之间通过高速差分信号进行数据传输,增加了系统抗干扰能力,降低了系统对外辐射。同时,LED显示屏的两两相邻的LED显示模组的AC-DC电源模块之间通过直流信号和交流信号进行电性连接,可以起到热备份作用,一个模组的AC-DC电源模块失效后,相邻模组的AC-DC电源模块自动为其供电,使其具备电源冗余热备份功能。可见,本LED显示模组及LED显示屏,其可使得每一LED显示模组自带电压监测、温度监测功能,同时,具备信号抗干扰能力强、电源冗余热备份等优点。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型,但并不构成对本实用新型的限定。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实施例提供一种LED显示屏,该LED显示屏包括若干矩阵排列的如图1所示的LED显示模组100,每一LED显示模组100包括设于模组正侧的LED灯面110以及设于模组背侧用于驱动LED灯面110工作的主控电路板120。如图2所示,该主控电路板120包括FPGA芯片模块121以及分别与FPGA芯片模块121电性连接的温度监测模块122、电压监测模块123、LVDS接口模块124、AC-DC电源模块125以及恒流驱动模块126,AC-DC电源模块121包括直流工作单元及交流工作单元。这样一来,使得两两相邻的LED显示模组100的LVDS接口模块124之间通过高速差分信号进行数据传输,两两相邻的LED显示模组100的AC-DC电源模块125之间通过直流信号和交流信号进行电性连接,即两两相邻的AC-DC电源模块125之间,不仅两者的直流工作单元电性连接在一起,而且两者的交流工作单元亦电性连接在一起。
在本实施例中,每一LED显示模组100的AC-DC电源模块125通过交流工作单元的交流输入接口进行交流电输入,经AC-DC电源模块125内部转换后,再通过直流工作单元的直流输出接口进行直流电输出,以为相应的LED显示模组100提供正常工作所需的电流及电压。该FPGA芯片模块121具体可采用Altera Cyclone IV EP4CE6F17C8N芯片,以通过该FPGA芯片模块121实现相应的LED显示模组100的信号控制及处理。对于本领域技术人员而言,亦可采用其它同类型的FPGA芯片进行替代。
如图1所示,该LED灯面110包括若干矩阵排列分布的LED灯,每一LED灯可在恒流驱动模块126的驱动下发出相应的红光、蓝光、绿光,进而使整个LED灯面110实现画面的正常显示。
如图3所示,该温度监测模块123为基于温度传感器芯片构成的温度监测电路,该温度传感器芯片具体可采用TMP101芯片,包括SCL(串行总线时钟,CMOS电平)引脚、GND(接地)引脚、ALERT(总线报警输出,开路)引脚、V+(电源)引脚、ADD0(用户设置的地址输入)引脚以及SDA(串行数据线,CMOS电平,双向、开路)。其中,SCL引脚与SDA引脚分别与该FPGA芯片模块121的相应引脚连接。ALERT引脚与V+引脚之间连接有上拉电阻R1,以在TMP101芯片工作时,将信号钳位在高电平。ADD0引脚通过电阻R2接地,工作时,电阻R2起选择地址的作用,焊接电阻R2为接地地址,不焊接电阻R2为悬空地址。
如图4所示,FPGA芯片模块包括电压检测引脚(图中所示POWER_CH引脚),电压监测模块123为连接在直流工作单元(图中所示+5V)与电压检测引脚之间的电压检测电路。该电压检测电路包括两分压电阻及两旁路电容,一分压电阻R3连接在直流工作单元与电压检测引脚之间,另一分压电阻R4连接在接地端(GND)与电压检测引脚之间,一旁路电容C2设于直流工作单元所在端,另一旁路电容C1设于电压检测引脚所在端。工作时,分压电阻R3和R4起分压作用,旁路电容C1、C2起抑制电压噪声、滤波作用,通过FPGA芯片模块对本LED显示模组100的电压进行实时监测。
另外,本实施例中的恒流驱动模块126包括对LED灯面110进行行驱动控制的行驱动单元以及对LED灯面110进行列驱动控制的列驱动单元。工作时,通过恒流驱动模块126驱动本LED灯面110的各个LED灯进行工作,以实现画面的正常显示。
如图5及图6所示,图中所示二极管D1~D12在工作时,起瞬态抑制作用,即ESD(Electro-Static discharge,静电释放)作用。由于本实施例中的LED显示屏,其两两相邻的LED显示模组100的LVDS接口模块124之间通过高速差分信号进行数据传输。这样一来,便可通过FPGA芯片模块121对输入的LVDS差分信号进行处理,并输出LVDS差分信号到下一LED显示模组,同时,检测每一LED显示模组的工作状态,以自动拼成完整图像,从而降低安装调试难度。
本实用新型提供的LED显示模组及LED显示屏,其驱动LED灯面工作的主控电路板包括FPGA芯片模块以及分别与FPGA芯片模块电性连接的温度监测模块、电压监测模块、LVDS接口模块、AC-DC电源模块以及恒流驱动模块,这样一来,其温度监测模块可实时监测LED显示模组的温度,其电压监测模块可实时监测LED显示模组的电压及LED灯面中每颗LED灯的工作(开路,短路)状态。同时,其通过LVDS接口模块的结构设置,使得LED显示屏的两两LED显示模组之间通过高速差分信号进行数据传输,增加了系统抗干扰能力,降低了系统对外辐射。同时,LED显示屏的两两相邻的LED显示模组的AC-DC电源模块之间通过直流信号和交流信号进行电性连接,可以起到热备份作用,一个模组的AC-DC电源模块失效后,相邻模组的AC-DC电源模块自动为其供电,使其具备电源冗余热备份功能。可见,本LED显示模组及LED显示屏,其可使得每一LED显示模组自带电压监测、温度监测功能,同时,具备信号抗干扰能力强、电源冗余热备份等优点。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本实用新型原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本实用新型的保护范围内。