专利名称：一种led屏坏点检测方法及其所用的电路的制作方法
技术领域：
本发明属于LED屏显示技术领域，特别是LED显示屏坏点检测技术及其所用的电路。
背景技术：
一块发光二极管(LED)显示屏存在数以百万计的LED，这些LED直接与驱动芯片连接，驱动芯片普遍采用串并转换芯片，并以级联方式联接，如果全屏的驱动芯片级联成一串，数据传输是如此缓慢，以至无法工作。解决方法是把屏分成多个显示单元，单元内数据是串行传送的，单元之间则是并行传送的。对于室内屏，一个显示单元往往是几行或几列，对于室外屏，为了便于安装，一般采用箱体结构，如图1所示，一个箱体就是一个显示单元，单元内的像素数可取16×16(共256点)、32×16(共512点)、64×48(共3072点)等，一个LED屏一般由几十甚至上百个显示单元组成。
LED屏初次安装后要进行“坏点”检测，使用一段时间后的LED屏也需要进行坏点检测，所谓坏点，就是因故障不能发光的LED，故障包括LED损坏和LED虚焊。目前，LED屏坏点的检测是一项关键技术，特别是户外屏，应尽可能一次性准确地检测出所有坏点，否则，安装架拆除后才发现坏点，必须重建安装架修补坏点，安装费用将增大。
目前，大多数的LED产品，坏点检测只能定位到驱动芯片级，即只能定位到驱动芯片所驱动的LED(一般为16只)中的某一个LED。
发明内容
本发明旨在提供一种LED屏坏点检测方法及其所用的电路，其实质上消除现有技术的LED屏坏点检测只能定位到驱动芯片级的局限和缺点。
因此，本发明的一个目的是提供一种LED屏坏点检测方法，其中只需增加一条单向级连的检测信号线，即可保证坏点检测精确定位到单个LED。
本发明的另一目的是提供一种用于LED屏坏点检测的电路，使之可以进行LED屏坏点检测。
本发明的其他优点、目的和特点部分地阐述在下面的说明书中，对于研究了下文的本领域普通技术人员来说是显而易见的。通过说明书和其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。
要实现本发明的目的，如这里所实施和综合描述，提供一种LED屏坏点检测方法，包括在LED屏的每个显示单元内提供坏点检测电路；在显示单元之间采用串行级连驱动方式提供图像数据、数据时钟和场同步信号；其特征在于在显示单元之间设置一条单向级连的检测信号线；其中当检测开始时发送图像数据和数据时钟，场同步信号的周期为正常显示时的2倍，根据时钟信号和检测信号线的电平检测LED屏坏点。
根据本发明，LED屏的显示容量为M×N，其中M1，N1，M，N为整数。
根据本发明，LED屏坏点情况包括LED损坏和LED虚焊。
根据本发明，可以利用Internet网络发送检测用的图像数据，再通过Internet将检测结果波形发回主控机，可实现异地检测。
本发明还提供一种用于LED屏坏点检测的电路，包括频率检测电路、检测电阻、PMOS场效应管、差分运算放大器、比较器、基准电源、二极管和驱动器，其中场同步信号接频率检测电路输入端，频率检测电路的输出端接PMOS场效应管的栅极。
在PMOS场效应管的源漏极之间连接检测电阻，检测电阻的两端连接差分运算放大器；差分运算放大器的输出端连接到比较器的正向输入端；比较器的反向输入端连接基准电源，输出端连接到二极管；二极管的另一端连接到检测信号线。
从下面结合附图的本发明的详细说明中，本发明的以上及其他目的、特点将更为明显。
图1图示了由大量的显示单元组成的LED显示屏；图2图示了显示单元的编号；图3图示了在显示单元之间的级连及坏点检测电路的信号；图4图示了正常显示模式和检测模式下的场同步信号；图5图示了在显示单元之间的级连传送的DCLK和DETECT信号；图6图示了DCLK和DETECT信号的输出波形举例；图7图示了显示单元内LED分组时的坏点检测电路。
具体实施例方式
本实施例以显示容量为640×480的LED显示屏为例，但是并不限于这种情况，例如可以采用显示容量为M×N的LED显示屏，其中M1，N1，M，N为整数。在显示容量为640×480的LED显示屏中，假设采用32×16的显示单元，则全屏由20×30＝600个显示单元组成，如图2所示。
图像数据RGB、数据时钟DCLK及场同步信号VSYNC等在600个显示单元之间采用串行级连驱动方式，按图2中序号顺序传送，如图3所示。
以下简述LED显示屏的坏点检测过程。
当LED显示屏处于正常显示模式时，VSYNC是一个正脉冲信号，场频为50Hz或60Hz，如图4所示。当VSYNC为低电平时对应于显示期，即LED屏显示发光，当VSYNC为高电平时对应于消隐期。
当LED显示屏处于检测模式时，场同步信号VSYNC的周期为正常显示模式时的2倍，检测开始后，各显示单元按图2序号依次进行本单元的坏点检测，利用特设的单根级连检测信号线DETECT，从最后一个(即600号)显示单元读取检测信号，并依此检测信号判断是否存在坏点。注意，第一个显示单元的DETECT输入端通过1kΩ电阻接地(如图5所示)，使处于正常显示模式时DETECT为0V，其逻辑电平为‘0’。
如图3所示，所有显示单元内的坏点检测电路相同，由频率检测电路1、检测电阻2、PMOS场效应管3、差分运算放大器4、比较器5、基准电源6、二极管7和驱动器8组成。
32×16的显示单元包含512像素，每像素由红、绿、兰三色LED组成，这样，每块显示单元有512×3个LED需要检测，全屏600个显示单元有600×512×3＝921600个LED需要检测。采用恒流驱动芯片(如TB62706)驱动LED，LED发光时流过LED的电流是恒定的，可设定在5～90mA范围内，一般取几十mA，每个显示单元由独立的5V开关电源供电，输出电流达十几～几十安培，通过电源走线、PCB布线，使LED总电流由PMOS管和检测电阻的输出支路提供，而非LED电流由其它支路提供，PMOS管可采用多只并联使用，以提高输出电流和减少PMOS管导通电阻，总导通电阻要求达到mΩ级。
当处于正常显示模式时，频率检测电路输出为0V，PMOS场效应管导通，5V电源有能力向LED提供大电流。反之，当处于检测模式时，频率检测电路输出为5V，PMOS场效应管截止，由于检测电阻2的限流作用，5V电源只能向LED提供几十mA的电流，检测电阻2取值10Ω。
检测开始，主控机发送使全屏每场逐个LED发光的图像数据和数据时钟DCLK，DCLK时钟脉冲个数等于全屏LED数，即921600，在DCLK第1个上升沿处检测开始，当检测到的LED发光时，有几十mA电流流过电阻2，并产生几百mV的压差，经差分运算放大器4放大，并转换成单端信号，输入到比较器5的正相输入端，此信号大于基准电压6，使比较器5输出端为5V，通过二极管7使DETECT为4.3V，其逻辑电平为‘1’。当检测到的LED因自身损坏或虚焊而不发光时，电阻2上没有压差信号(或很小的压差)，使运算放大器4的输出电压小于基准电压，比较器5输出端为0V，二极管7截止，DETECT被图5中的1kΩ电阻拉低到0V，其逻辑电平为‘0’。DCLK信号和DETECT的逻辑电平通过级连，传送到最后一个显示单元(600号显示单元)的输出端，检测此输出端信号即可判断是否存在坏点，如图6所示。
将全屏921600个LED排序，主控机通过对DCLK计数，可获知当前检测到的LED序号，显然，通过LED序号可精确定位LED，确定其属于第几号显示单元及在显示单元中的位置。从最后显示单元即600号显示单元提取DCLK和DETECT信号，当检测到某一序号LED时，如果检测到DETECT为‘0’，说明该序号LED是一个坏点，如图6所示。
为了减小PMOS管2的负荷，可将每一显示单元内的LED分组，每组有相应的检测电阻、PMOS管和差分运算放电器，通过PCB布线，使每组LED由同组的PMOS管提供电流，各组差分运算放大器输出端经二极管接入比较器4的正相输入端，此正相输入端通过一个1kΩ电阻接地，各组共用一个频率检测电路，如图7所示。
如果将检测用的图像数据通过Internet网发送到异地的LED显示屏，将检测结果波形再通过Internet网发回主控机，通过分析波形即可精确定位出有故障的LED。
权利要求
1.一种LED屏坏点检测方法，包括在LED屏的每个显示单元内提供坏点检测电路；在显示单元之间采用串行级连驱动方式提供图像数据、数据时钟和场同步信号；其特征在于在显示单元之间设置一条单向级连的检测信号线；其中当检测开始时发送图像数据和数据时钟，并使场同步信号的周期为正常显示时的2倍，根据时钟信号和检测信号线的电平检测LED屏坏点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中LED屏的显示容量为M×N，其中M≥1，N≥1，M，N为整数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中LED屏坏点情况包括LED损坏和LED虚焊。
4.根据权利要求1所述的方法，其中利用Internet网络发送检测用的图像数据，再通过Internet将检测结果波形发回主控机。
5.一种用于LED屏坏点检测的电路，包括频率检测电路、检测电阻、PMOS场效应管、差分运算放大器、比较器、基准电源、二极管和驱动器，其中场同步信号接频率检测电路输入端，频率检测电路的输出端接PMOS场效应管的栅极。在PMOS场效应管的源漏极之间连接检测电阻，检测电阻的两端连接差分运算放大器；差分运算放大器的输出端连接到比较器的正向输入端；比较器的反向输入端连接基准电源，输出端连接到二极管；二极管的另一端连接到检测信号线。
全文摘要
一种LED屏坏点检测方法及其所用的电路，通过在显示单元之间设置一条单向级连的检测信号线，保证坏点检测精确定位到单个LED。所述坏点检测电路包括频率检测电路、检测电阻、PMOS场效应管、差分运算放大器、比较器、基准电源、二极管和驱动器，其中，频率检测电路的输出端接PMOS场效应管的栅极，在PMOS场效应晶体管的源漏极之间连接检测电阻，检测电阻的两端连接差分运算放大器，差分运算放大器的输出端连接到比较器的正向输入端，比较器的反向输入端连接基准电源，输出端连接到二极管，二极管的另一端连接到检测信号线。
文档编号G01R31/01GK1734276SQ20041007057
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月10日 优先权日2004年8月10日
发明者梁宁 申请人:康佳集团股份有限公司