一種LED顯示電路的制作方法

本實用新型涉及顯示技術領域，尤其涉及一種減小電源電壓衰減、降低工作功耗的LED顯示電路。

背景技術：

全彩LED點光源通常由RGB三種顏色LED燈簇組成，通過分別設置R/G/B LED的發光強度使R/G/B LED燈簇顯示不同顏色的光。常用的20mA電流規格的LED燈珠導通電壓，R-LED約為2.0V、G-LED和B-LED約為3.2V。

參考圖1，是傳統的R/G/B LED顯示電路結構示意圖。其中，電阻R1和Rm是電源線的等效寄生電阻，電阻R2和Rn是地線的等效寄生電阻，I21、I22和I2n分別是RGB模塊。RGB模塊I21、I22和I2n中R-LED、G-LED和B-LED采用并聯連接方式，通過控制R-LED、G-LED、B-LED的燈亮、滅的不同組合，實現LED燈簇的各種顯示顏色。開關SW1、SW2、SW3分別控制R-LED、G-LED和B-LED燈開啟和關閉。I11、I12和I13分別是R-LED、G-LED和B-LED燈的恒流控制模塊，實現LED燈的恒流驅動。

VDD2是供電電源，一般是通用5V電源，當I21、I22和I2N模塊的R/G/B LED燈均正常開啟時，電源VDD2供電電流IDD2為：

IDD2＝N*(I_RLED+I_GLED+I_BLED) (1)

其中，N是級聯的RGB模塊數量，I_RLED、I_GLED和I_BLED分別是R/G/B LED燈的工作電流，通常I_RLED、I_GLED和I_BLED取值相同。

I22模塊的工作電源電壓VDD_22等效計算如下：

VDD_22＝VDD2-(N-1)/N*IDD2*(R1+R2) (2)

VDD_22電壓值低于VDD2，且電阻R1和R2值越大，VDD_22越小；級聯的RGB模塊數量N越多，IDD2越大，VDD_22也越小。當I2n模塊的工作電源電壓VDD_2n<3.2V時，即會導致G/B LED燈的工作電壓低于其正常導通電壓值，G/B LED燈的工作電流降低。R LED由于導通電壓低(約2.0V)，工作電流不變，R/G/B LED燈簇的顏色會偏紅以及整體亮度不夠。因此，理論上VDD_2n可衰減的幅度最大為1.8V。

另外，電源VDD2的總功率PDD2計算如下：

PDD2＝IDD2*VDD2 (3)

其中，VDD2是電源電壓。將公式(1)代入公式(3)中，可得：

PDD2＝N*(I_RLED+I_GLED+I_BLED)*VDD2 (4)

若要增加RGB模塊的級聯數量N，可通過增加電源VDD2電壓值來實現，但公式(4)顯示電源VDD2電壓越高，電源的工作功耗PDD2越大。

因此傳統LED燈顯方案中，RGB模塊的級聯數量N和電源總功率PDD2之間存在矛盾，僅增加供電電源數量可解決此問題，但增加供電電源數量會增加成本。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種減小電源電壓衰減、降低工作功耗的LED顯示電路。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種LED顯示電路，包括多個級聯的RGB模塊，第一級RGB模塊連接供電電源，相鄰兩級的RGB模塊之間通過線材連接，每個RGB模塊內包括串聯的紅色LED燈、綠色LED燈、藍色LED燈、用于提供恒定電流以驅動LED燈的恒流控制模塊。

在本實用新型所述的LED顯示電路中，每個LED燈的兩端并聯一個用于控制LED燈的開啟和關閉的開關器件。

在本實用新型所述的LED顯示電路中，所述開關器件為三極管或者MOS管。

在本實用新型所述的LED顯示電路中，所述電路還包括一個控制模塊，所述三極管或者MOS管的控制端連接至所述控制模塊。

在本實用新型所述的LED顯示電路中，所述供電電源為12V通用電源。

實施本實用新型的LED顯示電路，具有以下有益效果：本實用新型的LED顯示電路將傳統的RGB模塊中的LED燈的并聯改為串聯，可減小電源電壓傳輸衰減，增加RGB模塊的級聯數量，同時能夠降低電源功耗，既節約成本，又節能。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是傳統的R/G/B LED顯示電路結構示意圖；

圖2是本實用新型LED顯示電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

本實用新型的LED顯示電路包括多個級聯的RGB模塊，第一級RGB模塊連接供電電源，相鄰兩級的RGB模塊之間通過線材連接，每個RGB模塊內包括串聯的紅色LED燈R-LED、綠色LED燈G-LED、藍色LED燈B-LED、用于提供恒定電流以驅動LED燈的恒流控制模塊。

其中，恒流控制模塊為現有技術，此處不再贅述。

其中，每個LED燈的兩端并聯一個用于控制LED燈的開啟和關閉的開關器件，如圖2中SW31、SW32、SW33所示。所述開關器件可以為三極管或者MOS管。三極管或者MOS管的控制端連接至控制模塊。

本實用新型的LED顯示電路將傳統的RGB模塊中的LED燈的并聯改為串聯，可減小電源電壓傳輸衰減，增加RGB模塊的級聯數量，同時能夠降低電源功耗。

具體的，參考圖2，是本實用新型LED顯示電路的電路結構示意圖。

圖中，I41、I42和I43分別是RGB模塊。R41和R4m是電源線的等效走線電阻，R42和R4n是地線的等效走線電阻。VDD4是供電電源，一般為12V通用電源。其中，SW31、SW32和SW33為開關器件，分別控制R-LED、G-LED和B-LED燈的開啟和關閉。

由于R-LED、G-LED和B-LED采用串聯連接方式，當I41、I42和I4n模塊的R-LED、G-LED和B-LED燈均開啟時，電源VDD4的供電電流IDD4如下：

IDD4＝N*I_LED，其中，I_LED＝I_RLED＝I_GLED＝I_BLED (5)

其中，N是級聯的RGB模塊數量，對比公式(5)和公式(1)可以看出，IDD4僅為公式(1)中的IDD2的1/3。

其中，I42模塊的工作電源電壓VDD_42為：

VDD_42＝VDD4-(N-1)/N*IDD4*(R41+R42) (6)

對比公式(6)和公式(2)，IDD4＝(1/3)*IDD2，電源和地線相同，所以等效寄生電阻相等R1＝R41，R2＝R42，相同RGB模塊情況下，VDD_42>VDD_22。

可見，本實用新型的電源電壓衰減的幅度小于傳統LED顯示方案；另外，電源VDD4＝12V，每個RGB模塊中的LED燈串聯所需的工作電壓之和為8.4V，理論上I4n模塊電源電壓可衰減的幅度達2.6V。本實用新型中可級聯的RGB模塊數量更多，應用范圍更廣。

另外，供電電源VDD4的工作功耗PDD4：

PDD4＝N*I_LED*VDD4 (7)

對比公式(7)和公式(4)，VDD2＝5V，VDD4＝12V，級聯數量N相同時，PDD2、PDD4的比值為：

可見，PDD4值更小，小于PDD2，電源工作功率更低。

因此本實用新型的相對于傳統的LED顯示方案，不僅可減小電源電壓傳輸衰減，級聯更多的RGB模塊，且電源功耗更低，既節約應用方案成本，又節能。

綜上所述，實施本實用新型的LED顯示電路，具有以下有益效果：本實用新型的LED顯示電路將傳統的RGB模塊中的LED燈的并聯改為串聯，可減小電源電壓傳輸衰減，增加RGB模塊的級聯數量，同時能夠降低電源功耗，既節約成本，又節能。

上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。