CN103000130A - 一种节能型led显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型LED显示屏，包括有LED显示屏视频播放发送系统、LED显示屏分区控制卡、AC-DC电源转换器和多个点阵式LED显示屏模组，LED显示屏视频播放发送系统通过LED显示屏分区控制卡与多个点阵式LED显示屏模组连接，且AC-DC电源转换器的输出端分别与LED显示屏分区控制卡、多个点阵式LED显示屏模组连接。本发明恒流驱动芯片为低压差CMOS恒流驱动芯片，且AC-DC转换电源通过转换输出更低的直流电压，在不改变显示屏整体亮度及显示效果的条件下，本发明改善了LED显示屏应用中存在的电源实际应用效率低、热损高的问题，在同样的散热系统条件下可以明显降低屏体温度、降低LED灯珠的光衰、延长显示屏使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示屏领域，具体是一种节能型LED显示屏。
背景技术
随着科学技术的进步，图像显示技术由小尺寸的模拟显像管显示屏发展到ＬＣＤ液晶显示屏、大尺寸LED显示屏等，不断向高清晰度、大尺寸、高亮度方向发展，相对于其它显示技术，LED显示屏具有显示尺寸近似无限大、亮度高等无可比拟的优点，特别适合于清晰度要求高、大尺寸、高亮度要求的户外以及室内大空间多媒体图像显示。随着大型商业中心及公共场馆的大量建设以及商业推动的广告传媒发展，LED显示屏市场发展迅猛。
大尺寸LED显示屏解决高亮度大尺寸显示技术的同时，也同时产生了高能耗；以100平方米P16户外显示屏为例，平均功耗每平米400W左右，平均总功耗达到40KW，峰值功耗80KW，需要配置至少80千瓦的配电系统；每小时需要耗电40KWH，如果24小时显示使用，每天需要耗电960度。LED显示屏正常显示时只有很少部分的电力消耗转变成了光，大部分能耗被转换成热损耗；按照目前的LED灯珠光电转换效率，LED显示屏超过80%的能耗被转换成了没有任何有益用处的热，并且由于大量的热损耗导致屏体温度上升，严重影响LED灯珠、芯片等器件的使用寿命。
目前通用的LED显示屏驱动方式分为恒流和恒压方式，相较于恒压驱动方式，恒流驱动具有更高的可靠性和一致性；但是两种方式的电路均采用HCMOS电路采用的5V直流供电方式，而LED导通的最大电压一般小于３.4V，相较于LED的导通电压，５Ｖ供电会产生较高的热损，热损占全部耗电的比例大于80%。为了减低LED显示屏屏体温度，增加LED显示屏的可靠性及实际使用寿命，工程应用中一般需要额外配置降温设备，如在屏体结构内配置制冷空调、安装排风系统等，而增加额外的降温设备配置又必然增加新的能量损耗，属于治标不治本的处理方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种节能型LED显示屏，解决现有的LED显示屏热损耗高，使用寿命短的问题。
本发明的技术方案为：
一种节能型LED显示屏，包括有LED显示屏视频播放发送系统、LED显示屏分区控制卡、AC-DC电源转换器和多个点阵式LED显示屏模组，所述的LED显示屏视频播放发送系统通过LED显示屏分区控制卡与多个点阵式LED显示屏模组连接，且AC-DC电源转换器的输出端分别与所述的LED显示屏分区控制卡、多个点阵式LED显示屏模组连接。
所述的多个点阵式LED显示屏模组按矩阵排列组合，所述的LED显示屏分区控制卡通过多芯数据排线与其中一列点阵式LED显示屏模组连接，每排点阵式LED显示屏模组之间又通过多芯数据排线相连。
所述的LED显示屏视频播放发送系统通过8芯网线与LED显示屏分区控制卡连接。
所述的每个点阵式LED显示屏模组主要是由恒流驱动芯片和LED灯珠组成,恒流驱动芯片的每个恒流输出通道均与对应的LED灯珠相连；所述的每个恒流驱动芯片上均设置有数据信号输入端、控制信号输入端和数据信号输出端，其中与LED显示屏分区控制卡连接的第一恒流驱动芯片通过第一数据信号输入端、第一控制信号输入端接收LED显示屏分区控制卡的输出命令，且同排不与LED显示屏分区控制卡连接的其它点阵式LED显示屏模组恒流驱动芯片的控制信号输入端均与第一控制信号输入端连接，与第一恒流驱动芯片同排的所有LED显示屏模组的恒流驱动芯片中，相邻的两个LED显示屏模组的恒流驱动芯片中，前端的数据信号输出端与后端的数据信号输入端连接。
所述的LED灯珠包括有红LED灯珠、绿LED灯珠和蓝LED灯珠，红LED灯珠的输出通道上串接有分压电阻。
所述的恒流驱动芯片上连接有LED灯珠驱动电流调节电阻。
所述的恒流驱动芯片选用16通道恒流驱动芯片，对应的LED灯珠为16个，16通道恒流驱动芯片的每个恒流输出通道均与对应的一个LED灯珠相连。
本发明的优点：
本发明恒流驱动芯片为低压差CMOS恒流驱动芯片，且AC-DC转换电源通过转换输出更低的直流电压，在不改变显示屏整体亮度及显示效果的条件下，本发明改善了LED显示屏应用中存在的电源实际应用效率低、热损高的问题，在同样的散热系统条件下可以明显降低屏体温度、降低LED灯珠的光衰、延长显示屏使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明安装有绿LED灯珠或蓝LED灯珠的点阵式LED显示屏模组的结构示意图。
图3是本发明安装有红LED灯珠的点阵式LED显示屏模组的结构示意图。
具体实施方式
见图1，一种节能型LED显示屏，包括有LED显示屏视频播放发送系统1、LED显示屏分区控制卡2、AC-DC电源转换器3和多个按矩阵排列组合的点阵式LED显示屏模组4，多个按矩阵排列组合的点阵式LED显示屏模组4构成整个或部分显示屏，LED显示屏视频播放发送系统1通过8芯网线与LED显示屏分区控制卡2连接，LED显示屏分区控制卡2通过多芯数据排线与其中一列点阵式LED显示屏模组连接，每排点阵式LED显示屏模组之间又通过多芯数据排线相连，且AC-DC电源转换器3的输入端与220V的交流电源相连，其输出端分别与LED显示屏分区控制卡2、多个点阵式LED显示屏模组4连接，AC-DC电源转换器3输出端输出适合于LED显示屏分区控制卡2和点阵式LED显示屏模组4正常工作所需要的最低工作电压，该最低工作电压最大值为4V。
见图2，每个点阵式LED显示屏模组主要是由16通道恒流驱动芯片、16个LED灯珠402和一个LED灯珠驱动电流调节电阻403组成, 16通道恒流驱动芯片的每个恒流输出通道均与对应的LED灯珠相连，在20mA恒流输出条件下每个恒流通道输出端口电压VGS最大电压小于0.6V；每个恒流驱动芯片上设置有数据信号输入端、控制信号输入端和数据信号输出端，其中与LED显示屏分区控制卡2连接的第一16通道恒流驱动芯片401a通过第一数据信号输入端404a、第一控制信号输入端405a接收LED显示屏分区控制卡2的输出命令，且同排不与LED显示屏分区控制卡2连接的其它点阵式LED显示屏模组16通道恒流驱动芯片401b的控制信号输入端405b均与第一控制信号输入端405a连接，与第一16通道恒流驱动芯片401a同排的所有的LED显示屏模组的16通道恒流驱动芯片401a,401b中，相邻的两个LED显示屏模组的16通道恒流驱动芯片中，前端的数据信号输出端406a与后端的数据信号输入端404b连接用于输出级联数据信号；
见图3，LED灯珠402包括有红LED灯珠、绿LED灯珠和蓝LED灯珠，绿LED灯珠和蓝LED灯珠正向导通的Vf值范围一般为2.8V-3.4V，红色LED灯珠正向导通的Vf值范围一般为1.8V-2.2V, 红色LED灯珠相比绿色或蓝色LED灯珠具有更低的导通电压，第一恒流驱动芯片401a上连接的LED灯珠为红LED灯珠，为了保持各色恒流驱动芯片相对接近的功率损耗、各16通道恒流驱动芯片的通道输出端具有接近的通道输出电压，红LED灯珠的输出通道上串接有分压电阻407，用于调节LED灯珠驱动电流调节电阻403，同时调节16通道恒流驱动芯片的16个恒流通道的输出电流，各通道电流保持一致。
16通道恒流驱动芯片采用低压CMOS工艺，降低恒流控制所需的采样电压，在20mA恒流设置条件下，恒流驱动芯片恒流输出通道输出端电压小于0.6V，最大的LED灯珠正向导通Vf值通常小于3.4V，满足恒流的条件的点阵式LED显示屏模组的正常工作电压可以低至4V，相比常用的5V工作电压，降低功耗20%。本发明的一个较佳实施例中，AC-DC电源转换器输出4V直流电压，均为平均85%的AC-DC电源转换器效率，相同的屏体亮度条件下，节能达到20%。
Claims (7)
1.一种节能型LED显示屏，其特征在于：包括有LED显示屏视频播放发送系统、LED显示屏分区控制卡、AC-DC电源转换器和多个点阵式LED显示屏模组，所述的LED显示屏视频播放发送系统通过LED显示屏分区控制卡与多个点阵式LED显示屏模组连接，且AC-DC电源转换器的输出端分别与所述的LED显示屏分区控制卡、多个点阵式LED显示屏模组连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能型LED显示屏，其特征在于：所述的多个点阵式LED显示屏模组按矩阵排列组合，所述的LED显示屏分区控制卡通过多芯数据排线与其中一列点阵式LED显示屏模组连接，每排点阵式LED显示屏模组之间又通过多芯数据排线相连。
3.根据权利要求1所述的一种节能型LED显示屏，其特征在于：所述的LED显示屏视频播放发送系统通过8芯网线与LED显示屏分区控制卡连接。
4.根据权利要求2所述的一种节能型LED显示屏，其特征在于：所述的每个点阵式LED显示屏模组主要是由恒流驱动芯片和LED灯珠组成,恒流驱动芯片的每个恒流输出通道均与对应的LED灯珠相连；所述的每个恒流驱动芯片上均设置有数据信号输入端、控制信号输入端和数据信号输出端，其中与LED显示屏分区控制卡连接的第一恒流驱动芯片通过第一数据信号输入端、第一控制信号输入端接收LED显示屏分区控制卡的输出命令，且同排不与LED显示屏分区控制卡连接的其它点阵式LED显示屏模组恒流驱动芯片的控制信号输入端均与第一控制信号输入端连接，与第一恒流驱动芯片同排的所有LED显示屏模组的恒流驱动芯片中，相邻的两个LED显示屏模组的恒流驱动芯片中，前端的数据信号输出端与后端的数据信号输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种节能型LED显示屏，其特征在于：所述的LED灯珠包括有红LED灯珠、绿LED灯珠和蓝LED灯珠，红LED灯珠的输出通道上串接有分压电阻。
6.根据权利要求4所述的一种节能型LED显示屏，其特征在于：所述的恒流驱动芯片上连接有LED灯珠驱动电流调节电阻。
7.根据权利要求4所述的一种节能型LED显示屏，其特征在于：所述的恒流驱动芯片选用16通道恒流驱动芯片，对应的LED灯珠为16个，16通道恒流驱动芯片的每个恒流输出通道均与对应的一个LED灯珠相连。
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