專利名稱：Led電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED領域，尤其涉及一種LED電路。
背景技術：
LED顯示屏運用越來越廣泛，在金融證券、體育賽事、交通訊息、廣告傳遞、影視娛 樂等場所都可以看到它的應用，同時由于最近幾年LED成本下降及亮度的提升以及LED顯 示屏本身具有耗電少、壽命長、視角大及響應速度快，而且可以根據不同地點及需求訂制相 對應的尺寸的優勢，在市場上快速崛起成新一代的傳播媒體寵兒，其條件更是其他大型顯 示設備無法比擬的。鑒于此，如何通過各種技術手段提高LED顯示屏畫質水平成了當今眾 多廠家努力的著眼點。LED是由電流來驅動的，電流的脈沖寬度可以控制LED的亮度及灰階度。灰階度就 是顯示屏上每一顆LED亮度的分辨率，舉例來說，4bit灰階度表示LED有16階的亮度變化。 LED亮度的灰階度可由驅動芯片上的OE寬度來控制，不同的OE寬度會得到不同的LED灰階 度，也就會顯示出不同的LED亮度變化。除此之外，OE的單位寬度愈短，完成一個灰階度變 化的周期也就愈短，也就是單位時間內，所能得到的刷新率也就愈高。愈小的OE脈寬，就能 產出愈高的輸出色階，也就是擁有愈快速的輸出電流響應，刷新率及輸出灰階度也就愈高。 可提升輸出的色階和畫面刷新率，高輸出色階則提供了更豐富多彩的LED顯示屏圖像顯示 效果，而高刷新率提供了 LED顯示屏流暢無閃爍的畫面播放效果。然而，較小的OE脈沖寬度需要較快的上升/下降時間(tr/tf)來維持脈沖寬度的 完整性，根據電感效應的公式DV=L*di/dt (DV是寄生電感所產生的突波電壓，L是寄生電 感感值，di/dt是切換瞬間的電流變化率)，因時間t變小，相對而言瞬間的電壓變大容易產 生突波，此電壓突波由VLED和OUTn之間的寄生電感所產生，不僅可能擊穿驅動芯片的輸出 信道，造成芯片的損壞，也使得整個LED顯示屏電磁波干擾的現象變得嚴重，顯示屏畫面會 產生抖動甚至是系統的毀損。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種能夠防止突波的LED電路。為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是提供一種LED電路，連接有 至少一個支路LED發光電路，所述LED電路為多層電路板結構，所述包括
輸出層、接地層、在接地層和輸出層之間設置的至少一個信號線層，所述輸出層包括電 源電路和LED驅動電路；
所述電源電路用于向所述LED驅動電路和至少一個支路LED發光電路提供工作電壓， 所述電源電路包括電源芯片，所述電源芯片包括接地端、LED驅動電路供電端、以及LED發 光電路供電端；
所述LED驅動電路用于控制輸出給LED不同占空比的脈寬調制信號，所述LED驅動電 路包括驅動芯片，所述驅動芯片包括LE端、CLK端、OE端、電壓輸入端以及多個LED信號輸出引腳；
所述電源芯片上的LED驅動電路供電端和所述LED驅動芯片上的電壓輸入端電性連接 后的交匯點通過第一電容接地，所述LED發光電路供電端通過第二電容接地；
所述電源芯片上的LED發光電路供電端通過電感與LED發光電路連接，所述電感用于 濾波，所述驅動芯片上的多個LED信號輸出引腳均通過分壓電阻與LED發光電路電性連接。其中，還包括分別設置于所述驅動芯片的LE端、CLK端和OE端用于降低輸入信號 的頻率的峰值的濾波電路，。其中，所述濾波電路為RC積分電路，且所述積分電路的電阻值均小于22 Ω，電容 值均小于33pF。其中，所述接地層和輸出層之間層疊的設置有第一信號線層和第二信號線層。其中，在所述LED電路上還設有一開關電路，所述開關電路用于控制不同支路LED 發光電路的通斷。所述開關電路包括場效應管，所述場效應管的柵極通過電阻與驅動芯片的輸出端 電性連接，所述場效應管的源極直接與LED發光電路連接，所述場效應管的漏極直接與驅 動芯片連接。其中，所述驅動芯片為16位的LED恒流驅動芯片。其中，所述驅動芯片為型號是MBI5042、ZQ9726或SMT5026。其中，所述第二電容的電容值大小為100(Tl500mF。其中，所述第一電容的電容值大小為0. 075 0. 125 uF。本發明的LED電路通過在LED發光電路供電端V·和LED驅動電路供電端Vdd分別 通過穩壓電容接地，以及在LED驅動芯片的LE端、CLK端、OE端各設置一 RC積分電路來防 止突波的發生，保護了 LED發光電路，提高LED顯示屏的顯示效果；同時電路簡單，成本低。
圖1是本發明LED電路的電路板的分解示意圖。圖2是本發明LED電路的原理框圖。圖3是本發明LED電路的輸出層的原理示意圖。
具體實施例方式為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式 并配合附圖詳予說明。由圖1所示，為本發明LED電路10的電路板的分解示意圖，由圖可知，本發明的 LED電路10，為四層電路板結構，該四層電路板結構包括依次堆疊設置的輸出層11、第一信 號線層12、第二信號線層13以及接地層14，該輸出層11和該接地層14設于絕緣板外表面， 該第一信號線層12和第二信號線層13被合成在絕緣板內，該輸出層11用于向LED發光電 路(圖中未示)提供所需電流，該第一信號線層12和該第二信號線層13用于輸出相應的信 號給輸出層11，該接地層14用于接地，導出電流。由于在輸出層11和接地層14之間設置 了第一信號線層12和該第二信號線層13，使輸出層11和接地層14間隔開，該種結構的設 計可減少由輸出層11和接地層14產生的寄生電感。
如圖2所示，為本發明LED電路的原理框圖，該輸出層11包括一電源電路40、一 LED驅動電路50、電性連接于該LED驅動電路50上的開關電路以及RC積分電路；該電源電 路40用于向LED驅動電路50和至少一個支路LED發光電路80提供工作電壓；該LED驅動 電路50用于控制輸出給LED不同占空比的脈寬調制信號；該開關電路70用于控制不同支 路LED發光電路80的通斷，實現LED掃描功能；該RC積分電路60用于數字濾波，排除干擾 信號。請一起參閱圖2和圖3，該電源電路40為電源芯片(Power IC)，該Power IC包括 一接地端，一 LED驅動電路供電端VDD，以及一 LED發光電路供電端V_，該LED驅動電路供 電端VDD通過第一電容(去耦電容CPl)接地，該去耦電容CPl有三個方面的作用一是作為 本集成電路的蓄能電容；二是濾除該器件產生的高頻噪聲，切斷高頻噪聲通過供電回路進 行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾，改善Power IC輸出給LED驅動 芯片(Driver IC)的電流上升和下降的波形，使波形變得平緩，減少突波對LED驅動芯片造 成的沖擊；去耦電容CPl的電容值為0.075、. 125 uF范圍內，分布電感的典型值是5uH，它 的并行共振頻率為7MHz左右，對于IOMHz以下的噪聲有較好的去耦效果。該LED驅動電路 50供電端VDD還與LED驅動芯片的電壓輸入端VDD，電性連接，用于向LED驅動芯片提供工 作電壓；該LED發光電路供電端\ED通過第二電容(穩壓電容CP2)接地，穩壓電容CP2的電 容值大小為100(Tl500mF范圍內，該穩壓電容CP2用于改善Power IC輸出給LED發光電路 80的電流上升和下降的波形，使波形變得平緩，減少突波對LED發光電路80的影響，該LED 發光電路80供電端\ED還通過一電感L與各路LED發光電路80電性相連，在本優選實施 例中只示出一路LED發光電路80。該LED驅動電路50為LED驅動芯片(Driver IC)，該LED驅動芯片(Driver IC)上 設有LE端、CLK端，OE端、LED驅動電路供電端以及多個LED信號輸出引腳，該LE端用于鎖 存數據，即當輸入的數據消失時，在芯片的輸出端，數據仍然保持，該CLK端用于接收時鐘 脈沖信號，該OE端用于輸出使能脈沖信號，該LED驅動芯片的電壓輸入端VDD’與Power IC 的供電端VDD電性連接，用于接收Power IC傳輸來的工作電壓，在LED信號輸出引腳OUTl 處通過一分壓電阻RLl與一路LED發光電路80相連，在LED信號輸出引腳0UT2處通過一
分壓電阻RL2與另一路LED發光電路80相連，該多個分壓電阻(RL1、RL2......)用于對電
感L分壓。當OE為0時，為高電平有效，這時其輸出端沒有一個處于有效工作狀態，該LED驅 動芯片不工作；當OE為1時，該LED驅動芯片可以正常工作，輸出端處于有效工作狀態下。該LED驅動芯片為16位的LED恒流驅動芯片，可選擇型號是MBI5042、ZQ9726或 SMT5026的LED恒流驅動芯片。開關電路70包括一個MOS管Q2，用于控制一路LED發光電路80，實現點對列的 LED掃描驅動，該MOS管Q2的柵極通過一電阻電性連接在上述驅動芯片的Yl端，該電阻用 于防止MOS管Q2的寄生電容所產生的突波將LED驅動芯片燒毀，該MOS管Q2的源極直接 與LED發光電路80連接，所述MOS管Q2的漏極直接與LED驅動芯片的Yl端連接。在上述LED驅動芯片的OE端連接一 RC積分電路61，用于降低輸入信號的頻率的 峰值，防止突波的發生，該RC積分電路61的電容Cil 一端接OE端另一端接地，該RC積分 電路61的電阻Ril —端接OE端另一端接信號輸入端90 ；在CLK端連接連接一 RC積分電路62，該RC積分電路62的電容Ci2 —端接CLK端另一端接地，該RC積分電路62的電阻 Ri2 —端接CLK端另一端接信號輸入端90 ；在LE端各連接一 RC積分電路63，該RC積分電 路63的電容Ci3 —端接LE端另一端接地，該RC積分電路63的電阻Ri3 —端接LE端另一 端接信號輸入端90 ；由于LED屏幕工作時色彩的變化豐富會導致供電波動增加，IC輸入端 也是最易受到沖擊地方，電阻(Ril、Ri2、Ri3)的存在可減小電壓波動帶來的波峰，同時也會 提高電容(Cil、Ci2、Ci3)的濾波效果。上述積分電路的電阻的大小均小于22 Ω，電容的大小均小于33pF。本發明的LED驅動電路50通過在LED發光電路80供電端Vmi和LED驅動電路50 供電端Vdd設置穩壓電容，以及在LED驅動芯片的LE端、CLK端，OE端各設置一 RC積分電 路60來防止突波的發生，保護了 LED發光電路80，提高LED顯示屏的顯示效果。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發 明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技 術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
一種LED電路，連接有至少一個支路LED發光電路，所述LED電路為多層電路板結構，所述LED電路包括輸出層、接地層、在接地層和輸出層之間設置的至少一個信號線層，所述輸出層包括電源電路和LED驅動電路；所述電源電路用于向所述LED驅動電路和至少一個支路LED發光電路提供工作電壓，所述電源電路包括電源芯片，所述電源芯片包括接地端、LED驅動電路供電端、以及LED發光電路供電端；所述LED驅動電路用于控制輸出給LED不同占空比的脈寬調制信號，所述LED驅動電路包括驅動芯片，所述驅動芯片包括LE端、CLK端、OE端、電壓輸入端以及多個LED信號輸出引腳；其特征在于所述電源芯片上的LED驅動電路供電端和所述LED驅動芯片上的電壓輸入端電性連接后的交匯點通過第一電容接地，所述LED發光電路供電端通過第二電容接地；所述電源芯片上的LED發光電路供電端通過電感與LED發光電路連接，所述電感用于濾波，所述驅動芯片上的多個LED信號輸出引腳均通過分壓電阻與LED發光電路電性連接。
2.根據權利要求1所述的LED電路，其特征在于還包括分別設置于所述驅動芯片的 LE端、CLK端和OE端用于降低輸入信號的頻率的峰值的濾波電路。
3.根據權利要求2所述的LED電路，其特征在于所述濾波電路為RC積分電路，且所 述積分電路的電阻值均小于22 Ω，電容值均小于33pF。
4.根據權利要求1所述的LED電路，其特征在于所述接地層和輸出層之間設置有層 疊的第一信號線層和第二信號線層。
5.根據權利要求1所述的LED電路，其特征在于在所述LED電路上還設有開關電路， 所述開關電路用于控制不同支路LED發光電路的通斷。
6.根據權利要求5所述的LED電路，其特征在于所述開關電路包括場效應管，所述場 效應管的柵極通過電阻與驅動芯片的輸出端電性連接，所述場效應管的源極直接與LED發 光電路連接，所述場效應管的漏極直接與驅動芯片連接。
7.根據權利要求1所述的LED電路，其特征在于所述驅動芯片為16位的LED恒流驅 動芯片。
8.根據權利要求7所述的LED電路，其特征在于所述驅動芯片為型號是MBI5042、 ZQ9726 或 SMT5026。
9.根據權利要求1所述的LED電路，其特征在于所述第二電容的電容值大小為 100(Tl500mF。
10.根據權利要求1所述的LED電路，其特征在于所述第一電容的電容值大小為 0. 075 0. 125 uF。
全文摘要
本發明公開了一種LED電路，為多層電路板結構，包括輸出層、接地層、在接地層和輸出層之間設置的至少一個信號線層，所述輸出層包括電源電路、LED驅動電路，所述電源電路用于向LED驅動電路和支路LED發光電路提供工作電壓，所述LED驅動電路用于控制輸出給LED不同占空比的脈寬調制信號，所述電源電路還通過穩壓電容改善輸出電流上升和下降的波形，抑制電流突波的產生；本發明的LED電路通過在LED發光電路供電端VLED和LED驅動電路供電端VDD設置穩壓電容，以及在LED驅動芯片的LE端、CLK端，OE端各設置一RC積分電路來防止突波的發生，保護了LED發光電路，提高LED顯示屏的顯示效果。
文檔編號H02H9/00GK101932158SQ20101025541
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者張春旺, 林洺鋒, 王偉, 趙平林 申請人:深圳市洲明科技股份有限公司