一种共阴LED显示屏节能电路结构的制作方法

一种共阴led显示屏节能电路结构
技术领域
1.本实用新型属于led显示屏技术领域，尤其涉及一种共阴led显示屏节能电路结构。


背景技术：

2.led户外显示屏目前应用各个领域，包括户外广告、企事业单位、舞台背景、景区特效透明屏等等。 led显示屏之所以能够显示出五彩缤纷的图案，是因为它是由上万甚至几十万组红、绿、蓝三种led组成的，当任一颜色led的失效都会影响显示屏整体视觉效果。目前市场上led户外显示屏大部分为共阳5v供电，所采用的灯珠为共阳rgb三合一灯珠，即led红光灯珠(r)、led绿光灯珠(g)和led蓝光灯珠(b)都采用了5v供电，采用这种供电方式可以将多余的电压(压降)消耗在恒流芯片后转换为热能损耗，而且这种供电方式对显示屏供电电源的要求简单，led模组pcb布线方便。然而led红光(r)灯珠供电电压约为2v，绿光(g)灯珠与蓝光(b)灯珠的供电电压约为3v，采用共阳方式5v供电的led显示屏会存在较多的无用功率，造成发光效率低下，不节能。当led显示屏存在较多的无用功率时，无用功率将转换为热量，对恒流芯片及整个显示屏箱体内温度出现较大的提升，影响led显示屏的产品可靠性及寿命，此外led显示屏需要大的散热条件，大量的无用功率将需要更大的散热器体积、需更大的灯箱体积或者需更多散热风扇等，导致安装成本提高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种共阴led显示屏节能电路结构，以解决采用共阳方式供电的led显示屏存在较多的无用功率，造成发光效率低下，不节能的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种共阴led显示屏节能电路结构，包括：
6.开关电源，开关电源的输入端与220v交流电连接，开关电源包括第一输出端和第二输出端，其中开关电源的第一输出端的输出电压为2.8v
‑
3.2v，开关电源的第二输出端的输出电压为3.8v
‑
4.2v；
7.恒流驱动模块，恒流驱动模块包括第一恒流驱动芯片组、第二恒流驱动芯片组和第三恒流驱动芯片组，第一恒流驱动芯片组的输入端与开关电源的第一输出端连接，第二恒流驱动芯片组和第三恒流驱动芯片组的输入端并联连接，并分别与开关电源的第二输出端连接； led显示板，led显示板包括多个led灯珠，多个led灯珠的阳极与恒流驱动模块连接，多个led灯珠的阴极并联形成多个led灯珠的共阴极；
8.行扫控制模块，行扫控制模块的输入端与开关电源的负极连接，行扫控制模块的输出端与led显示板连接；
9.其中，第一恒流驱动芯片组的输出端与led显示板的红光通道连接，第二恒流驱动芯片组的输出端与led显示板的绿光通道连接，第三恒流驱动芯片组的输出端与led显示板的蓝光通道连接。
10.根据本实用新型的一个具体实施例，第一恒流驱动芯片组包括多个串行连接的第一恒流驱动ic，第二恒流驱动芯片组包括多个串行连接的第二恒流驱动ic，第三恒流驱动芯片组包括多个串行连接的第三恒流驱动ic。
11.根据本实用新型的一个具体实施例，多个第一恒流驱动ic通过第一串行输入引脚和第一串行输出引脚实现串行连接，多个第二恒流驱动ic通过第二串行输入引脚和第二串行输出引脚实现串行连接，多个第三恒流驱动ic通过第三串行输入引脚和第三串行输出引脚实现串行连接。
12.根据本实用新型的一个具体实施例，led灯珠为rgb三合一灯珠，分别包括红光灯珠、绿光灯珠和蓝光灯珠，多个第一恒流驱动ic的输出引脚与led显示板的红光灯珠连接，多个第二恒流驱动ic的输出引脚与led显示板的绿光灯珠连接，多个第三恒流驱动ic的输出引脚与led显示板的蓝光灯珠连接。
13.根据本实用新型的一个具体实施例，行扫控制模块包括多个行扫ic，多个行扫ic串行连接。
14.根据本实用新型的一个具体实施例，多个行扫ic通过串行输入引脚和串行输出引脚实现串行连接。
15.根据本实用新型的一个具体实施例，行扫ic的多个输出引脚分别与多个led灯珠的共阴极连接。
16.根据本实用新型的一个具体实施例，开关电源用于将220v交流电转换为直流电并通过第一输出端和第二输出端分别供给电路。
17.与现有技术相比，本实用新型的led灯珠为共阴供电rgb三合一灯珠，红光与绿蓝光通道分为2组供电电压：红光灯珠回路供电电压为2.8~3.2v；绿蓝光灯珠回路供电电压为3.8~4.2v。此种方式供电情况下，不仅保证灯珠的正常工作，而且极大的提升了发光效率，降低了无用功率，减少了器件的发热及温升。本实用新型设计的电路在常规供电的显示屏上将电能的利用率增加了20%~34%，极大的提升了显示屏的发光效率。相比常规共阳显示屏具有以下优点：
18.1.同等亮度时候所需要的功率更低。
19.2.同等功率时候具有更高的亮度。
20.3.同样的灯箱尺寸散热效果更佳。
21.4同等功率时候灯箱尺寸可以做的更薄更轻巧。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的一种共阴led显示屏节能电路结构示意图。
23.图2是本实用新型实施例提供的灯珠共阴极连接结构示意图。
24.图3是本实用新型实施例提供的灯珠共阴极连接局部示意图。
25.图4是本实用新型实施例提供的行扫ic连接示意图。
26.图5是本实用新型实施例提供的恒流ic连接示意图。
27.附图标记：
[0028]1‑
开关电源；2
‑
恒流驱动模块；3
‑
led显示板；4
‑
行扫控制模块；5
‑
led灯珠；
[0029]
201
‑
第一恒流驱动芯片组；202
‑
第二恒流驱动芯片组；203
‑
第三恒流驱动芯片组。
具体实施方式
[0030]
为了使本领域技术人员更加清楚地理解本实用新型的概念和思想，以下结合具体实施例详细描述本实用新型。应理解，本文给出的实施例都只是本实用新型可能具有的所有实施例的一部分。本领域技术人员在阅读本技术的说明书以后，有能力对下述实施例的部分或整体作出改进、改造、或替换，这些改进、改造、或替换也都包含在本实用新型要求保护的范围内。
[0031]
在本文中，术语“第一”、“第二”和其它类似词语并不意在暗示任何顺序、数量和重要性，而是仅仅用于对不同的元件进行区分。在本文中，术语“一”、“一个”和其它类似词语并不意在表示只存在一个所述事物，而是表示有关描述仅仅针对所述事物中的一个，所述事物可能具有一个或多个。在本文中，术语“包含”、“包括”和其它类似词语意在表示逻辑上的相互关系，而不能视作表示空间结构上的关系。例如，“a包括b”意在表示在逻辑上b属于a，而不表示在空间上b位于a的内部。另外，术语“包含”、“包括”和其它类似词语的含义应视为开放性的，而非封闭性的。例如，“a包括b”意在表示b属于a，但是b不一定构成a的全部，a还可能包括c、d、e等其它元素。
[0032]
在本文中，术语“实施例”、“本实施例”、“一实施例”、“一个实施例”并不表示有关描述仅仅适用于一个特定的实施例，而是表示这些描述还可能适用于另外一个或多个实施例中。本领域技术人员应理解，在本文中，任何针对某一个实施例所做的描述都可以与另外一个或多个实施例中的有关描述进行替代、组合、或者以其它方式结合，所述替代、组合、或者以其它方式结合所产生的新实施例是本领域技术人员能够容易想到的，属于本实用新型的保护范围。
[0033]
实施例1
[0034]
本实用新型的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。请参阅图1
‑
5，本实用新型提供以下技术方案：
[0035]
一种共阴led显示屏节能电路结构，包括：
[0036]
开关电源1，开关电源1的输入端与220v交流电连接，开关电源1包括第一输出端和第二输出端，其中开关电源1的第一输出端的输出电压为2.8v
‑
3.2v，开关电源1的第二输出端的输出电压为3.8v
‑
4.2v；
[0037]
恒流驱动模块2，恒流驱动模块2包括第一恒流驱动芯片组201、第二恒流驱动芯片组202和第三恒流驱动芯片组203，第一恒流驱动芯片组201的输入端与开关电源1的第一输出端连接，第二恒流驱动芯片组202和第三恒流驱动芯片组203的输入端并联连接，并分别与开关电源1的第二输出端连接； led显示板3，led显示板3包括多个led灯珠5，多个led灯珠5的阳极与恒流驱动模块2连接，多个led灯珠5的阴极并联形成多个led灯珠5的共阴极；
[0038]
行扫控制模块4，行扫控制模块4的输入端与开关电源1的负极连接，所述行扫控制模块4的输出端与led显示板3连接。
[0039]
其中，第一恒流驱动芯片组201的输出端与led显示板3的红光通道连接，第二恒流驱动芯片组202的输出端与led显示板3的绿光通道连接，第三恒流驱动芯片组203的输出端与led显示板3的蓝光通道连接；
[0040]
具体的，开关电源1用于将220v交流市电转换为直流电并通过第一输出端和第二
输出端分别供给电路。由于led红光灯珠的供电电压约为2v，绿光灯珠与蓝光灯珠的供电电压约为3v，因此本实用新型实施例将220v交流市电转换为两组直流电分别向红光灯珠回路和蓝光、绿光灯珠回路供电，其中第一输出端的输出电压为2.8~3.2v，用于向红光灯珠回路供电，第二输出端的输出电压为3.8~4.2v，用于向蓝光、绿光灯珠回路供电。采用此种方式供电，不仅保证灯珠的正常工作，而且极大的提升了发光效率，降低了无用功率，减少了器件的发热及温升。
[0041]
具体的，恒流驱动模块2用于输出恒定电流以驱动led显示板3。其中恒流驱动模块2的第一恒流驱动芯片组201用于根据恒流信号r驱动led显示板3上的红光灯珠，第一恒流驱动芯片组201包括多个串行连接的第一恒流驱动ic，第二恒流驱动芯片组202用于根据恒流信号g驱动led显示板3上的绿光灯珠，第二恒流驱动芯片组202包括多个串行连接的第二恒流驱动ic，第三恒流驱动芯片组203用于根据恒流信号b驱动led显示板3上的蓝光灯珠，第三恒流驱动芯片组203包括多个串行连接的第三恒流驱动ic。多个第一恒流驱动ic通过第一串行输入引脚和第一串行输出引脚实现串行连接，多个第二恒流驱动ic通过第二串行输入引脚和第二串行输出引脚实现串行连接，多个第三恒流驱动ic通过第三串行输入引脚和第三串行输出引脚实现串行连接。
[0042]
具体的，led显示板3上的led灯珠5为rgb三合一灯珠，分别包括红光灯珠、绿光灯珠和蓝光灯珠，多个第一恒流驱动ic的输出引脚与led显示板3的红光灯珠连接，多个第二恒流驱动ic的输出引脚与led显示板3的绿光灯珠连接，多个第三恒流驱动ic的输出引脚与led显示板3的蓝光灯珠连接。
[0043]
具体的，行扫控制模块4用于根据行扫描信号控制单元显示板的相应行的led灯珠点亮和熄灭。行扫控制模块4包括多个行扫ic，多个行扫ic串行连接。多个行扫ic通过串行输入引脚和串行输出引脚实现串行连接。行扫ic的多个输出引脚分别与led灯珠的共阴极连接。
[0044]
实施例2
[0045]
结合图1
‑
图5，下面以一个具体实施例对本实用新型提出的一种共阴led显示屏节能电路结构进行详细说明。需要说明的是，本实施例仅作为一个具体实施例进行说明，具体实现并不局限于此。
[0046]
本实用新型实施例的led显示板3由364个rgb三合一灯珠构成，该364个led灯珠5排列成14行26列的像素矩阵，每个led灯珠4包含红光灯珠、绿光灯珠和蓝光灯珠，其中将第1列的红光灯珠依次标记为r1~r14，将第1列的绿光灯珠依次标记为g1~g14，将第1列的蓝光灯珠依次标记为b1~b14，将第2列的红光灯珠依次标记为r15~r28，将第2列的绿光灯珠依次标记为g15~g28，将第2列的蓝光灯珠依次标记为b15~b28，以此类推，将第26列的红光灯珠依次标记为r351~r364，将第26列的绿光灯珠依次标记为g351~g364，将第26列的蓝光灯珠依次标记为b351~b364。
[0047]
本实用新型实施例的开关电源1的输入端与220v交流电连接，开关电源1的第一输出端与恒流驱动模块2的第一恒流驱动芯片组201连接，第一输出端的输出电压为2.8v
‑
3.2v，开关电源1的第二输出端与恒流驱动模块2并联的第二恒流驱动芯片组202和第三恒流驱动芯片组203连接，第二输出端的输出电压为3.8v
‑
4.2v，其中第一恒流驱动芯片组201用于驱动led显示板3的红光灯珠、第二恒流驱动芯片组202用于驱动led显示板2的绿光灯
珠、第三恒流驱动芯片组203用于驱动led显示板3的蓝光灯珠，第一恒流驱动芯片组201由26个型号为icn2049的驱动芯片组成，如图5所示，每个驱动芯片通过串行输入端口ser in和串行输出端口ser out实现串行连接，第1个驱动芯片ur1的输出端out0~out13依次连接led显示板第1列的红光灯珠r1~r14，第2个驱动芯片ur2的输出端out0~out13依次连接led显示板第2列的红光灯珠r15~r28，
……
，第26个驱动芯片ur26的输出端out0~out13依次连接led显示板第26列的红光灯珠r351~r364。第二恒流驱动芯片组202由26个型号为icn2049的驱动芯片组成，每个驱动芯片通过串行输入端口ser in和串行输出端口ser out实现串行连接，第1个驱动芯片ug1的输出端out0~out13依次连接led显示板第1列的绿光灯珠g1~g14，第2个驱动芯片ug2的输出端out0~out13依次连接led显示板第2列的绿光灯珠g15~g28，
……
，第26个驱动芯片ug26的输出端out0~out13依次连接led显示板第26列的绿光灯珠g351~g364。第三恒流驱动芯片组203由26个型号为icn2049的驱动芯片组成，每个驱动芯片通过串行输入端口ser in和串行输出端口ser out实现串行连接，第1个驱动芯片ub1的输出端out0~out13依次连接led显示板第1列的蓝光灯珠b1~b14，第2个驱动芯片ub2的输出端out0~out13依次连接led显示板第2列的蓝光灯珠b15~b28，
……
，第26个驱动芯片ub26的输出端out0~out13依次连接led显示板第26列的蓝光灯珠b351~b364。
[0048]
本实用新型实施例的led显示板由364个led灯珠排列成14行26列的像素矩阵，每一行的led灯珠阴极并联，形成14个共阴极的led灯串，每行led灯串的共阴极依次标记为h1~h14，将共阴极h1~h8对应于第一个行扫ic的输出引脚out0~out7依次连接，将共阴极h9~h14对应于第二个行扫ic的输出引脚out0~out5依次连接，其中第一个行扫ic的输出端sdo与第二个行扫ic的输入端sdi连接。第二个行扫ic的输出端sdo悬空，第一个行扫ic和第二个行扫ic通过gnd引脚接地，以实现与开关电源的负极连接。
[0049]
本实用新型实施例的工作原理如下所述：
[0050]
本实用新型实施例将220v交流电经开关电源转换为两路直流电，并分别经过第一输出端和第二输出端传输给恒流驱动模块，其中第一输出端的输出电压为2.8v
‑
3.2v，输送给第一恒流驱动芯片组，用以向红光灯珠回路输出恒定电流，第二输出端的输出电压为3.8v
‑
4.2v，分别输送给第二恒流驱动芯片组和第三恒流驱动芯片组，用以向绿光灯珠回路和蓝光灯珠回路输出恒定电流，采用此种供电方式，不仅保证灯珠的正常工作，而且极大的提升了发光效率，降低了无用功率，减少了器件的发热及温升。led显示板每一行的灯珠阴极并行连接，共得到14个led灯串的共阴极，将每个共阴极连接到行扫ic的输出引脚，行扫ic根据行扫信号点亮相应行的led灯串。led显示板的驱动方式包括静态扫描和动态扫描。在一定的显示区域内，同时点亮的行数与整个区域行数的比例，称扫描方式，室内和室外单双色一般为1/16扫描，室内和室外全彩led显示屏一般是1/8 扫描。
[0051]
综上所述，本实用新型的led灯珠为共阴供电rgb三合一灯珠，红光与绿蓝光通道分为2组供电电压：红光灯珠回路供电电压为2.8~3.2v；绿蓝光灯珠回路供电电压为3.8~4.2v。此种方式供电情况下，不仅保证灯珠的正常工作，而且极大的提升了发光效率，降低了无用功率，减少了器件的发热及温升。本实用新型设计的电路在常规供电的显示屏上将电能的利用率增加了20%~34%，极大的提升了显示屏的发光效率。相比常规共阳显示屏具有以下优点：
[0052]
1.同等亮度时候所需要的功率更低。
[0053]
2.同等功率时候具有更高的亮度。
[0054]
3.同样的灯箱尺寸散热效果更佳。
[0055]
4同等功率时候灯箱尺寸可以做的更薄更轻巧。
[0056]
以上结合具体实施方式（包括实施例和实例）详细描述了本实用新型的概念、原理和思想。本领域技术人员应理解，本实用新型的实施方式不止上文给出的这几种形式，本领域技术人员在阅读本技术文件以后，可以对上述实施方式中的步骤、方法、装置、部件做出任何可能的改进、替换和等同形式，这些改进、替换和等同形式应视为落入在本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围仅以权利要求书为准。