专利名称：消除led残存电压的电路及方法
技术领域：
本申请涉及LED技术领域，特别是涉及消除LED残存电压的电路及方法。
背景技术：
随着LED (Lighted Emmitting Diode，发光二极管)技术发展，LED得到广泛的应用，图1所示为典型的LED矩阵结构示意图，其中，LED0-0、LED0-l、LED0-2此三个LED为一组，此三个LED的阳极连接通过LINEO与第一开关组电连接，此三个LED的阴极连接LED驱动器。其中，第一开关组包括PMOS管PMOSO和NMOS管NMOSO，此两MOS管的控制端均连接有控制信号CLKO，PMOSO的漏极连接供电电源VLED，源极与NMOSO的漏极相连，NMOSO的源极连接接地端。LEDO-O的阴极通过NMOS管NM0S2连接接地端，该NM0S2的栅极输入有控制信号OEO ；LED0-1的阴极通过NM0S3连接接地端，且该NM0S2的栅极输入有控制信号OEl ； LED0-2的阴极通过NM0S4连接接地端，且该NM0S3的栅极输入有控制信号0E2。以LEDO-O为例，说明其工作原理，当控制信号CLKO为高电平信号时，NMOSO导通， LINEO为低电平信号，此时，LEDO-O不亮；当控制信号CLKO为低电平信号时，PMOSO导通， LINEO为VLED，若此时，控制信号OEO为高电平信号，则LEDO-O点亮，否则不亮。LED0-1、LEDO-2、LED 1-0, LED1-1、LED1-2 的工作原理与 LED0-0 的工作原理相同， 此处不再赘述。请参见图2，示出了图1所示的LED矩阵中各关键点的波形图。在tl时间段内，LINEO为VLED, LINEl为低电平，OEO为高电平，此时，LEDO-O点亮，LED0-1不亮，LEDO-O阴极，即输出点OUTO的电压为VLED-Vf，其中，Vf为LED灯点亮时所需要的正向导通压降。在t2时间段内，LINEO为VLED，LINEl为低电平，OEO为低电平，则LEDO-O和LED0-1 都不亮，由于LED灯的寄生参数的存在，使得OUTO点的电压介于VLED与VLED-Vf之间，记为 Vchg ；在t3时间段内，LINEO降为低电平，LINEl仍为低电平，OEO为低电平，由于LEDO-O 存在寄生电容Cpara，由于该寄生电容Cpara的耦合作用，OUTO点的电压会随LINEO的降低而降低，最终降低到一个很低的电位；在t4时间段内，OEO为低电平，OUTO点的电位很低，LINEO为低电平，LINEl逐渐升高到VLED，此时，LEDl-O两端的电压差足够使其瞬间导通，导通后OUTO点的电为会升高， 导通瞬间LEDl-O会闪烁一下，发出错误信号。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种消除LED残存电压的电路及方法， 以解决现有的LED阵列中出现的LED闪烁现象，技术方案如下本发明提供一种消除LED残存电压的电路，应用于LED阵列，该LED阵列至少包括第一 LED灯、第二 LED灯和LED驱动电路，包括逻辑控制电路，所述逻辑控制电路至少包括
第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其中该逻辑控制电路的第一输出端连接所述第一 LED灯的阳极，第二输出端连接所述第二 LED灯的阳极，所述第一 LED灯、第二 LED灯的阴极均连接所述LED驱动电路。该逻辑控制电路用于在所述第二开关管截止时，控制第一开关管的工作状态，以使所述第一 LED灯的阳极电压为预设电压，以及，在所述第四开关管截止时，控制第三开关管的工作状态，以使所述第二 LED灯的阳极电压为预设电压。优选的，所述逻辑控制电路包括第一逻辑控制电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，其中所述第一逻辑控制电路的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第一开关管的第一端连接所述第二开关管的第二端，所述第一开关管的第二端连接接地端；所述第一逻辑控制电路的第二输出端连接所述第二开关管的控制端，第二开关管的第一端连接所述供电电源；所述第一逻辑控制电路的第三输出端连接所述第三开关管的控制端，第三开关管的第一端连接所述第四开关管的第二端，所述第三开关管的第二端连接接地算；所述第一逻辑控制电路的第四输出端连接所述第四开关管的控制端，第四开关管的第一端连接所述供电电源；所述第一逻辑控制电路，用于当第二开关管截止时，控制所述第一开关管导通预设时间，使所述第一 LED的阳极的电压由所述供电电源降低至所述预设电压；而且，当所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管导通预设时间，使所述第二 LED的阳极的电压由所述供电电源降低至所述预设电压。优选的，还包括与所述第一开关管串联连接的第一限流电阻，且该第一限流电阻与所述第一开关管的第一端或第二端串接。优选的，还包括与所述第三开关管串联连接的第二限流电阻，且该第二限流电阻与所述第三开关管的第一端或第二端串接。优选的，所述第一、第三开关管均为N型金氧半导体场效应晶体管MOS管，且所述第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极；所述第二、第四开关管均为P型金属半导体场效应晶体管MOS管，且所述第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。优选的，所述LED驱动电路包括第五开关管，第一端连接所述第一 LED灯和第二 LED灯的阴极，第二端连接接地端，控制端输入有驱动控制信号。优选的，所述第五开关管为N型MOS管，所述第一端为漏极、第二端为源极、控制端为栅极。本发明还提供一种消除LED残存电压方法，应用于LED阵列，该LED阵列至少包括第一 LED灯、第二 LED灯、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，该方法包括在控制所述第二开关管截止时，控制所述LED阵列中的所述第一开关管的工作状态，以使所述第一 LED灯的阳极电压为预设电压，而且，在控制所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管的工作状态，以使所述第二 LED灯的阳极电压为预设电压。
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优选的，所述开关管控制电路包括第一逻辑控制电路、第一开关管、第二开关管、 第三开关管和第四开关管，其中所述控制所述第一开关管的工作状态具体包括当所述第二开关管截止时，控制所述第一开关管导通预设时间后截止，以使所述第一 LED灯的阳极电压达到预设电压；所述控制所述第三开关管的工作状态的过程具体包括当所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管导通预设时间后截止，以使所述第二 LED灯的阳极电压达到预设电压。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述消除LED灯残存电压的电路中， 包括逻辑控制电路，当第二开关管截止时，控制所述第一开关管的工作状态，使第一 LED灯的阳极电压从供电电源的电压降低至预设电压，该预设电压的电位低于所述供电电源的电位且高于0电位，从而使所述第二 LED灯两端的电压差小于LED灯导通电压，消除了第二 LED灯闪烁的现象；当所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管的工作状态，使第二 LED灯的阳极电压从供电电源的电压降低至所述预设电压，从而保证所述第一 LED灯两端的电压差小于LED灯的导通电压，进而消除了第一 LED灯闪烁的现象。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为典型LED矩阵的电路结构示意图；图2为图1对应的电路的各关键点波形图；图3为本申请实施例一种消除LED残存电压的电路应用于LED阵列结构示意图；图4为图3所示的电路的各关键点波形图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种消除LED阵列中LED的残存电压的电路，所述LED阵列包括第一 LED灯、第二 LED灯和LED驱动电路，所述消除LED残存电压的电路包括逻辑控制电路，所述第一 LED灯的阳极与所述逻辑控制电路的第一输出端相连，所述第二 LED灯的阳极与所述逻辑控制电路的第二输出端相连，第一 LED灯和第二 LED灯的阴极均与LED驱动电路相连，该逻辑控制电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，用于在所述第二开关管截止时，控制第一开关管的工作状态，以使第一 LED灯的阳极的电压为预设电压，而且，在所述第四开关管截止时，控制第三开关管的工作状态，以使第二 LED灯的阳极的电压为预设电压。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。请参见图3，示出了本发明实施例提供的一种消除LED灯的残存电压的电路应用于LED阵列的结构示意图，包括第一 LED灯1、第二 LED灯2、LED驱动电路3、逻辑控制电路4，所述逻辑控制电路4包括第一逻辑控制电路41、第一开关管MOSl、第二开关管M0S2、 第三开关管M0S3和第四开关管M0S4，其中第一逻辑控制电路41的第一输出端连接第一开关管MOSl的控制端，第二输出端连接第二开关管M0S2的控制端，第三输出端连接第三开关管M0S3的控制端，第四输出端连接第四开关管M0S4的控制端。第一开关管MOSl的第一端连接所述第二开关管M0S2的第二端，且该第一开关管 MOSl的第一端连接所述第一 LED灯1的阳极，第一开关管MOSl的第二端通过第一限流电阻 Rl连接接地端，第二开关管M0S2的第一端连接供电电源VDD。第三开关管M0S3的第一端连接所述第四开关管M0S4的第二端，同时该第一端连接所述第二 LED灯2的阳极，第三开关管M0S3的第二端通过第二限流电阻R2连接接地端， 第四开关管M0S4的第一端连接供电电源VDD。所述第一 LED灯1和所述第二 LED灯2的阴极连接所述LED驱动器3，具体的，该 LED驱动器3为第五开关管M0S5，所述第一 LED灯1和第二 LED灯2的阴极连接所述第五开关管M0S5的第一端，第二端连接接地端，控制端输入有控制信号0E，具体的，第五开关管 M0S5可以通过N型MOS管实现，第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。需要说明的是，本实施例提供的消除LED上的残存电压的电路中的所述第一限流电阻Rl还可以串接在所述第一开关管MOSl的第一端，所述第二限流电阻R2还可以串接在所述第三开关管M0S3的第一端。在对LINEO或LINEl的放电电流的精度要求不高的情况下，可以仅仅通过第一开关管或第三开关管上的等效电阻作为限流电阻，从而不必采用所述第一限流电阻Rl和第二限流电阻R2，即图3对应的实施例中的第一开关管MOSl的第二端直接连接接地端，所述第三开关管M0S3的第二端直接连接接地端。需要说明的是，本申请实施例提供的消除LED上的残存电压的电路可以应用到横向具有多个LED灯的LED阵列中，还可以应用到纵向具有多个LED灯的LED阵列中，并不局限于图3所示的具有两个LED灯的LED阵列，本申请对此并不限制。请参见图4所示的图3对应的电路的各关键点的波形图，详细说明图3所示的电路的工作过程如下在tl时间段内，第一逻辑控制电路41的第二输出端输出低电平信号，同时第一输出端也输出低电平信号，此时，第一开关管MOSl截止，第二 MOS管M0S2导通，LINEO上的电位为供电电源VLED上的电压，该时间段内，LED驱动电路中的驱动信号OE为高电平信号， 此时，第一 LED灯1点亮；图4中的LINEl在tl时间段内为低电平，则第二 LED灯2不亮。在t2时间段内，驱动信号OE变为低电平，第一 LED灯1熄灭。在t3时间段内，第一逻辑控制电路41的第二输出端输出的信号变为高电平，此时，第二开关管M0S2截止，与此同时，第一逻辑控制电路41的第一输出端在第二开关管 M0S2的触发脉冲的上升沿同步产生预设时间宽度的高电平脉冲，使第一开关管MOSl导通， 因此，LINEO上的电压经过第一开关管M0S1、第一限流电阻Rl泄放，第一限流电阻用于限制放电电流，确保将LINEO上的电压放到所述预设电压Vh。其中，供电电源VLED与预设电压Vh的差值必须小于LED等点亮时的正向导通压降Vf，使第一开关管导通MOSl导通的预设时间可以根据LED灯的寄生参数及放电电流确定。在t4时间段内，LINEl上的电位变为供电电源VLED上的电压，此时由于LINEO上的电压为Vh，且VLED-Vh < Vf,因此，由于第一 LED灯1的寄生电容Cpara的耦合作用，输出OUTO点的电压也为Vh，即第二 LED灯2两端的电压差为Vh，因此，此时第二 LED灯不会出现闪烁的现象。同理，第四开关管M0S4截止的同时，使第三开关管M0S3导通预设时间，将LINEl 上的电压降低到预设电压Vh，这样，当LINEO上的电压由低电平变为高电平时，第一 LED灯 1两端的电压差不足以使其点亮，从而，消除了 LED灯的闪烁现象。本实施例提供的消除LED灯残存电压的电路，通过控制开关管的导通时序使 LINEO或LINEl上的电压为预设电压Vh，通过第一逻辑控制电路分别向第一开关管和第二开关管提供控制信号，在第二开关管截止的同时，控制第一开关管导通预设时间，将LINEO 上的电压降低到预设电压Vh，确保第二 LED灯两端的电压差小于LED灯的正向导通压降，不能点亮，从而消除第二 LED灯的闪烁现象。同理，在第四开关管截止时，控制第三开关管导通预设时间，从而使LINEl上的电压降低到预设电压Vh，从而消除第一 LED灯的闪烁现象。 而且，将LINEO或LINEl上的电压降低到大于0的预设电压Vh，这样，LINEO或LINEl上的电压从Vh重新上升到VLED时，在同样的驱动能力下，比LINEO或LINEl上的电压从0上升到VLED需要的时间短，因此本实施例提供的消除LED灯残存电压的电路适用于更高频的驱动时钟。本申请上述所有实施例中的第一开关管MOSl和第三开关管M0S3均可以为N型 MOS(Metal Oxid Semiconductor，场效应晶体管)管，其中第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。所述第二开关管M0S2和第四开关管M0S4均可以为P型MOS管实现，第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。当然，本申请实施例中的开关管也可以通过其他类型的开关管实现。本发明还提供了一种消除LED残存电压的方法，该方法包括以下步骤控制所述第二开关管截止的同时，控制第一开关管的工作状态，使第二 LED灯阳极的电压为预设电压，且在控制第四开关管截止时，控制第三开关管的工作状态，以使第二 LED灯阳极的电压为预设电压。具体的，具体的控制过程如下请参见图3，所述开关管控制电路包括第一逻辑控制电路41、第一开关管M0S1、 第二开关管M0S2、第三开关管M0S3、第四开关管M0S4、第一限流电阻Rl和第二限流电阻R2 时，所述控制过程具体如下在第一逻辑控制电路41产生的第一触发脉冲使第二开关管M0S2截止的同时，该第一逻辑控制电路41在第一触发脉冲的上升沿同步产生预设时间宽度的高电平脉冲，使第一开关管MOSl导通预设时间后截止，在第一开关管MOSl导通的时间段内，所述LINEO上的电压经过第一开关管MOSl和第一限流电阻Rl泄放到所述预设电压Vh，其中，第一限流电阻Rl的作用是限制放电电流，确保LINEO上的电压降低到所述预设电压Vh，所述预设电压Vh的数值应保证供电电源的电压VLED与预设电压Vh的差值小于LED灯时正向导通压降Vf，这样，当LINEl上的电压逐渐上升为供电电源VLED时，第二 LED灯两端的电压差为 VLED-Vh < Vf，从而消除了第二 LED灯的消除现象。同理，控制第三开关管M0S3和第四开关管M0S4的工作状态，消除第一 LED灯的闪烁现象的过程与上述控制第一开关管MOSl和第二开关管M0S2的工作状态的过程相同，此处不再赘述。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。以上所述仅是本申请的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
权利要求
1.一种消除LED残存电压的电路，应用于LED阵列，该LED阵列至少包括第一 LED灯、 第二 LED灯和LED驱动电路，其特征在于，包括逻辑控制电路，所述逻辑控制电路至少包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其中该逻辑控制电路的第一输出端连接所述第一 LED灯的阳极，第二输出端连接所述第二 LED灯的阳极，所述第一 LED灯、第二 LED灯的阴极均连接所述LED驱动电路；该逻辑控制电路用于在所述第二开关管截止时，控制第一开关管的工作状态，以使所述第一 LED灯的阳极电压为预设电压，以及，在所述第四开关管截止时，控制第三开关管的工作状态，以使所述第二 LED灯的阳极电压为预设电压。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述逻辑控制电路包括第一逻辑控制电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，其中所述第一逻辑控制电路的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第一开关管的第一端连接所述第二开关管的第二端，所述第一开关管的第二端连接接地端；所述第一逻辑控制电路的第二输出端连接所述第二开关管的控制端，第二开关管的第一端连接所述供电电源；所述第一逻辑控制电路的第三输出端连接所述第三开关管的控制端，第三开关管的第一端连接所述第四开关管的第二端，所述第三开关管的第二端连接接地算；所述第一逻辑控制电路的第四输出端连接所述第四开关管的控制端，第四开关管的第一端连接所述供电电源；所述第一逻辑控制电路，用于当第二开关管截止时，控制所述第一开关管导通预设时间，使所述第一 LED的阳极的电压由所述供电电源降低至所述预设电压；而且，当所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管导通预设时间，使所述第二 LED的阳极的电压由所述供电电源降低至所述预设电压。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，还包括与所述第一开关管串联连接的第一限流电阻，且该第一限流电阻与所述第一开关管的第一端或第二端串接。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，还包括与所述第三开关管串联连接的第二限流电阻，且该第二限流电阻与所述第三开关管的第一端或第二端串接。
5.根据权利要求2-4任一项所述的电路，其特征在于，所述第一、第三开关管均为N型金氧半导体场效应晶体管MOS管，且所述第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极；所述第二、第四开关管均为P型金属半导体场效应晶体管MOS管，且所述第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括第五开关管，第一端连接所述第一 LED灯和第二 LED灯的阴极，第二端连接接地端，控制端输入有驱动控制信号。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第五开关管为N型MOS管，所述第一端为漏极、第二端为源极、控制端为栅极。
8.一种消除LED残存电压方法，应用于LED阵列，该LED阵列至少包括第一 LED灯、第二 LED灯、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，其特征在于，该方法包括在控制所述第二开关管截止时，控制所述LED阵列中的所述第一开关管的工作状态， 以使所述第一 LED灯的阳极电压为预设电压，而且，在控制所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管的工作状态，以使所述第二 LED灯的阳极电压为预设电压。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述开关管控制电路包括第一逻辑控制电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，其中 所述控制所述第一开关管的工作状态具体包括当所述第二开关管截止时，控制所述第一开关管导通预设时间后截止，以使所述第一 LED灯的阳极电压达到预设电压；所述控制所述第三开关管的工作状态的过程具体包括当所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管导通预设时间后截止，以使所述第二 LED灯的阳极电压达到预设电压。
全文摘要
本申请公开了一种消除LED灯上残存电压的电路及方法，所述消除LED灯残存电压的电路中，包括逻辑控制电路，当第二开关管截止时，控制所述第一开关管的工作状态，使第一LED灯的阳极电压从供电电源的电压降低至预设电压，该预设电压的电位低于所述供电电源的电位且高于0电位，从而使所述第二LED灯两端的电压差小于LED灯导通电压，消除了第二LED灯闪烁的现象；当所述第四开关管截止时，控制所述第三开关管的工作状态，使第二LED灯的阳极电压从供电电源的电压降低至所述预设电压，从而保证所述第一LED灯两端的电压差小于LED灯的导通电压，进而消除了第一LED灯闪烁的现象。
文档编号H05B37/02GK102378455SQ20111040357
公开日2012年3月14日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者杨兴洲 申请人:开源集成电路(苏州)有限公司