專利名稱：消除led殘存電壓的電路及方法
技術領域：
本申請涉及LED技術領域，特別是涉及消除LED殘存電壓的電路及方法。
背景技術：
隨著LED (Lighted Emmitting Diode，發光二極管)技術發展，LED得到廣泛的應用，圖1所示為典型的LED矩陣結構示意圖，其中，LED0-0、LED0-l、LED0-2此三個LED為一組，此三個LED的陽極連接通過LINEO與第一開關組電連接，此三個LED的陰極連接LED驅動器。其中，第一開關組包括PMOS管PMOSO和NMOS管NMOSO，此兩MOS管的控制端均連接有控制信號CLKO，PMOSO的漏極連接供電電源VLED，源極與NMOSO的漏極相連，NMOSO的源極連接接地端。LEDO-O的陰極通過NMOS管NM0S2連接接地端，該NM0S2的柵極輸入有控制信號OEO ；LED0-1的陰極通過NM0S3連接接地端，且該NM0S2的柵極輸入有控制信號OEl ； LED0-2的陰極通過NM0S4連接接地端，且該NM0S3的柵極輸入有控制信號0E2。以LEDO-O為例，說明其工作原理，當控制信號CLKO為高電平信號時，NMOSO導通， LINEO為低電平信號，此時，LEDO-O不亮；當控制信號CLKO為低電平信號時，PMOSO導通， LINEO為VLED，若此時，控制信號OEO為高電平信號，則LEDO-O點亮，否則不亮。LED0-1、LEDO-2、LED 1-0, LED1-1、LED1-2 的工作原理與 LED0-0 的工作原理相同， 此處不再贅述。請參見圖2，示出了圖1所示的LED矩陣中各關鍵點的波形圖。在tl時間段內，LINEO為VLED, LINEl為低電平，OEO為高電平，此時，LEDO-O點亮，LED0-1不亮，LEDO-O陰極，即輸出點OUTO的電壓為VLED-Vf，其中，Vf為LED燈點亮時所需要的正向導通壓降。在t2時間段內，LINEO為VLED，LINEl為低電平，OEO為低電平，則LEDO-O和LED0-1 都不亮，由于LED燈的寄生參數的存在，使得OUTO點的電壓介于VLED與VLED-Vf之間，記為 Vchg ；在t3時間段內，LINEO降為低電平，LINEl仍為低電平，OEO為低電平，由于LEDO-O 存在寄生電容Cpara，由于該寄生電容Cpara的耦合作用，OUTO點的電壓會隨LINEO的降低而降低，最終降低到一個很低的電位；在t4時間段內，OEO為低電平，OUTO點的電位很低，LINEO為低電平，LINEl逐漸升高到VLED，此時，LEDl-O兩端的電壓差足夠使其瞬間導通，導通后OUTO點的電為會升高， 導通瞬間LEDl-O會閃爍一下，發出錯誤信號。

發明內容
為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種消除LED殘存電壓的電路及方法， 以解決現有的LED陣列中出現的LED閃爍現象，技術方案如下本發明提供一種消除LED殘存電壓的電路，應用于LED陣列，該LED陣列至少包括第一 LED燈、第二 LED燈和LED驅動電路，包括邏輯控制電路，所述邏輯控制電路至少包括
第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管，其中該邏輯控制電路的第一輸出端連接所述第一 LED燈的陽極，第二輸出端連接所述第二 LED燈的陽極，所述第一 LED燈、第二 LED燈的陰極均連接所述LED驅動電路。該邏輯控制電路用于在所述第二開關管截止時，控制第一開關管的工作狀態，以使所述第一 LED燈的陽極電壓為預設電壓，以及，在所述第四開關管截止時，控制第三開關管的工作狀態，以使所述第二 LED燈的陽極電壓為預設電壓。優選的，所述邏輯控制電路包括第一邏輯控制電路、第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，其中所述第一邏輯控制電路的第一輸出端連接所述第一開關管的控制端，第一開關管的第一端連接所述第二開關管的第二端，所述第一開關管的第二端連接接地端；所述第一邏輯控制電路的第二輸出端連接所述第二開關管的控制端，第二開關管的第一端連接所述供電電源；所述第一邏輯控制電路的第三輸出端連接所述第三開關管的控制端，第三開關管的第一端連接所述第四開關管的第二端，所述第三開關管的第二端連接接地算；所述第一邏輯控制電路的第四輸出端連接所述第四開關管的控制端，第四開關管的第一端連接所述供電電源；所述第一邏輯控制電路，用于當第二開關管截止時，控制所述第一開關管導通預設時間，使所述第一 LED的陽極的電壓由所述供電電源降低至所述預設電壓；而且，當所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管導通預設時間，使所述第二 LED的陽極的電壓由所述供電電源降低至所述預設電壓。優選的，還包括與所述第一開關管串聯連接的第一限流電阻，且該第一限流電阻與所述第一開關管的第一端或第二端串接。優選的，還包括與所述第三開關管串聯連接的第二限流電阻，且該第二限流電阻與所述第三開關管的第一端或第二端串接。優選的，所述第一、第三開關管均為N型金氧半導體場效應晶體管MOS管，且所述第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極；所述第二、第四開關管均為P型金屬半導體場效應晶體管MOS管，且所述第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極。優選的，所述LED驅動電路包括第五開關管，第一端連接所述第一 LED燈和第二 LED燈的陰極，第二端連接接地端，控制端輸入有驅動控制信號。優選的，所述第五開關管為N型MOS管，所述第一端為漏極、第二端為源極、控制端為柵極。本發明還提供一種消除LED殘存電壓方法，應用于LED陣列，該LED陣列至少包括第一 LED燈、第二 LED燈、第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，該方法包括在控制所述第二開關管截止時，控制所述LED陣列中的所述第一開關管的工作狀態，以使所述第一 LED燈的陽極電壓為預設電壓，而且，在控制所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管的工作狀態，以使所述第二 LED燈的陽極電壓為預設電壓。
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優選的，所述開關管控制電路包括第一邏輯控制電路、第一開關管、第二開關管、 第三開關管和第四開關管，其中所述控制所述第一開關管的工作狀態具體包括當所述第二開關管截止時，控制所述第一開關管導通預設時間后截止，以使所述第一 LED燈的陽極電壓達到預設電壓；所述控制所述第三開關管的工作狀態的過程具體包括當所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管導通預設時間后截止，以使所述第二 LED燈的陽極電壓達到預設電壓。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，所述消除LED燈殘存電壓的電路中， 包括邏輯控制電路，當第二開關管截止時，控制所述第一開關管的工作狀態，使第一 LED燈的陽極電壓從供電電源的電壓降低至預設電壓，該預設電壓的電位低于所述供電電源的電位且高于0電位，從而使所述第二 LED燈兩端的電壓差小于LED燈導通電壓，消除了第二 LED燈閃爍的現象；當所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管的工作狀態，使第二 LED燈的陽極電壓從供電電源的電壓降低至所述預設電壓，從而保證所述第一 LED燈兩端的電壓差小于LED燈的導通電壓，進而消除了第一 LED燈閃爍的現象。


為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為典型LED矩陣的電路結構示意圖；圖2為圖1對應的電路的各關鍵點波形圖；圖3為本申請實施例一種消除LED殘存電壓的電路應用于LED陣列結構示意圖；圖4為圖3所示的電路的各關鍵點波形圖。
具體實施例方式本發明實施例提供一種消除LED陣列中LED的殘存電壓的電路，所述LED陣列包括第一 LED燈、第二 LED燈和LED驅動電路，所述消除LED殘存電壓的電路包括邏輯控制電路，所述第一 LED燈的陽極與所述邏輯控制電路的第一輸出端相連，所述第二 LED燈的陽極與所述邏輯控制電路的第二輸出端相連，第一 LED燈和第二 LED燈的陰極均與LED驅動電路相連，該邏輯控制電路包括第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，用于在所述第二開關管截止時，控制第一開關管的工作狀態，以使第一 LED燈的陽極的電壓為預設電壓，而且，在所述第四開關管截止時，控制第三開關管的工作狀態，以使第二 LED燈的陽極的電壓為預設電壓。為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。請參見圖3，示出了本發明實施例提供的一種消除LED燈的殘存電壓的電路應用于LED陣列的結構示意圖，包括第一 LED燈1、第二 LED燈2、LED驅動電路3、邏輯控制電路4，所述邏輯控制電路4包括第一邏輯控制電路41、第一開關管MOSl、第二開關管M0S2、 第三開關管M0S3和第四開關管M0S4，其中第一邏輯控制電路41的第一輸出端連接第一開關管MOSl的控制端，第二輸出端連接第二開關管M0S2的控制端，第三輸出端連接第三開關管M0S3的控制端，第四輸出端連接第四開關管M0S4的控制端。第一開關管MOSl的第一端連接所述第二開關管M0S2的第二端，且該第一開關管 MOSl的第一端連接所述第一 LED燈1的陽極，第一開關管MOSl的第二端通過第一限流電阻 Rl連接接地端，第二開關管M0S2的第一端連接供電電源VDD。第三開關管M0S3的第一端連接所述第四開關管M0S4的第二端，同時該第一端連接所述第二 LED燈2的陽極，第三開關管M0S3的第二端通過第二限流電阻R2連接接地端， 第四開關管M0S4的第一端連接供電電源VDD。所述第一 LED燈1和所述第二 LED燈2的陰極連接所述LED驅動器3，具體的，該 LED驅動器3為第五開關管M0S5，所述第一 LED燈1和第二 LED燈2的陰極連接所述第五開關管M0S5的第一端，第二端連接接地端，控制端輸入有控制信號0E，具體的，第五開關管 M0S5可以通過N型MOS管實現，第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極。需要說明的是，本實施例提供的消除LED上的殘存電壓的電路中的所述第一限流電阻Rl還可以串接在所述第一開關管MOSl的第一端，所述第二限流電阻R2還可以串接在所述第三開關管M0S3的第一端。在對LINEO或LINEl的放電電流的精度要求不高的情況下，可以僅僅通過第一開關管或第三開關管上的等效電阻作為限流電阻，從而不必采用所述第一限流電阻Rl和第二限流電阻R2，即圖3對應的實施例中的第一開關管MOSl的第二端直接連接接地端，所述第三開關管M0S3的第二端直接連接接地端。需要說明的是，本申請實施例提供的消除LED上的殘存電壓的電路可以應用到橫向具有多個LED燈的LED陣列中，還可以應用到縱向具有多個LED燈的LED陣列中，并不局限于圖3所示的具有兩個LED燈的LED陣列，本申請對此并不限制。請參見圖4所示的圖3對應的電路的各關鍵點的波形圖，詳細說明圖3所示的電路的工作過程如下在tl時間段內，第一邏輯控制電路41的第二輸出端輸出低電平信號，同時第一輸出端也輸出低電平信號，此時，第一開關管MOSl截止，第二 MOS管M0S2導通，LINEO上的電位為供電電源VLED上的電壓，該時間段內，LED驅動電路中的驅動信號OE為高電平信號， 此時，第一 LED燈1點亮；圖4中的LINEl在tl時間段內為低電平，則第二 LED燈2不亮。在t2時間段內，驅動信號OE變為低電平，第一 LED燈1熄滅。在t3時間段內，第一邏輯控制電路41的第二輸出端輸出的信號變為高電平，此時，第二開關管M0S2截止，與此同時，第一邏輯控制電路41的第一輸出端在第二開關管 M0S2的觸發脈沖的上升沿同步產生預設時間寬度的高電平脈沖，使第一開關管MOSl導通， 因此，LINEO上的電壓經過第一開關管M0S1、第一限流電阻Rl泄放，第一限流電阻用于限制放電電流，確保將LINEO上的電壓放到所述預設電壓Vh。其中，供電電源VLED與預設電壓Vh的差值必須小于LED等點亮時的正向導通壓降Vf，使第一開關管導通MOSl導通的預設時間可以根據LED燈的寄生參數及放電電流確定。在t4時間段內，LINEl上的電位變為供電電源VLED上的電壓，此時由于LINEO上的電壓為Vh，且VLED-Vh < Vf,因此，由于第一 LED燈1的寄生電容Cpara的耦合作用，輸出OUTO點的電壓也為Vh，即第二 LED燈2兩端的電壓差為Vh，因此，此時第二 LED燈不會出現閃爍的現象。同理，第四開關管M0S4截止的同時，使第三開關管M0S3導通預設時間，將LINEl 上的電壓降低到預設電壓Vh，這樣，當LINEO上的電壓由低電平變為高電平時，第一 LED燈 1兩端的電壓差不足以使其點亮，從而，消除了 LED燈的閃爍現象。本實施例提供的消除LED燈殘存電壓的電路，通過控制開關管的導通時序使 LINEO或LINEl上的電壓為預設電壓Vh，通過第一邏輯控制電路分別向第一開關管和第二開關管提供控制信號，在第二開關管截止的同時，控制第一開關管導通預設時間，將LINEO 上的電壓降低到預設電壓Vh，確保第二 LED燈兩端的電壓差小于LED燈的正向導通壓降，不能點亮，從而消除第二 LED燈的閃爍現象。同理，在第四開關管截止時，控制第三開關管導通預設時間，從而使LINEl上的電壓降低到預設電壓Vh，從而消除第一 LED燈的閃爍現象。 而且，將LINEO或LINEl上的電壓降低到大于0的預設電壓Vh，這樣，LINEO或LINEl上的電壓從Vh重新上升到VLED時，在同樣的驅動能力下，比LINEO或LINEl上的電壓從0上升到VLED需要的時間短，因此本實施例提供的消除LED燈殘存電壓的電路適用于更高頻的驅動時鐘。本申請上述所有實施例中的第一開關管MOSl和第三開關管M0S3均可以為N型 MOS(Metal Oxid Semiconductor，場效應晶體管)管，其中第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極。所述第二開關管M0S2和第四開關管M0S4均可以為P型MOS管實現，第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極。當然，本申請實施例中的開關管也可以通過其他類型的開關管實現。本發明還提供了一種消除LED殘存電壓的方法，該方法包括以下步驟控制所述第二開關管截止的同時，控制第一開關管的工作狀態，使第二 LED燈陽極的電壓為預設電壓，且在控制第四開關管截止時，控制第三開關管的工作狀態，以使第二 LED燈陽極的電壓為預設電壓。具體的，具體的控制過程如下請參見圖3，所述開關管控制電路包括第一邏輯控制電路41、第一開關管M0S1、 第二開關管M0S2、第三開關管M0S3、第四開關管M0S4、第一限流電阻Rl和第二限流電阻R2 時，所述控制過程具體如下在第一邏輯控制電路41產生的第一觸發脈沖使第二開關管M0S2截止的同時，該第一邏輯控制電路41在第一觸發脈沖的上升沿同步產生預設時間寬度的高電平脈沖，使第一開關管MOSl導通預設時間后截止，在第一開關管MOSl導通的時間段內，所述LINEO上的電壓經過第一開關管MOSl和第一限流電阻Rl泄放到所述預設電壓Vh，其中，第一限流電阻Rl的作用是限制放電電流，確保LINEO上的電壓降低到所述預設電壓Vh，所述預設電壓Vh的數值應保證供電電源的電壓VLED與預設電壓Vh的差值小于LED燈時正向導通壓降Vf，這樣，當LINEl上的電壓逐漸上升為供電電源VLED時，第二 LED燈兩端的電壓差為 VLED-Vh < Vf，從而消除了第二 LED燈的消除現象。同理，控制第三開關管M0S3和第四開關管M0S4的工作狀態，消除第一 LED燈的閃爍現象的過程與上述控制第一開關管MOSl和第二開關管M0S2的工作狀態的過程相同，此處不再贅述。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解并實施。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
權利要求
1.一種消除LED殘存電壓的電路，應用于LED陣列，該LED陣列至少包括第一 LED燈、 第二 LED燈和LED驅動電路，其特征在于，包括邏輯控制電路，所述邏輯控制電路至少包括第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管，其中該邏輯控制電路的第一輸出端連接所述第一 LED燈的陽極，第二輸出端連接所述第二 LED燈的陽極，所述第一 LED燈、第二 LED燈的陰極均連接所述LED驅動電路；該邏輯控制電路用于在所述第二開關管截止時，控制第一開關管的工作狀態，以使所述第一 LED燈的陽極電壓為預設電壓，以及，在所述第四開關管截止時，控制第三開關管的工作狀態，以使所述第二 LED燈的陽極電壓為預設電壓。
2.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述邏輯控制電路包括第一邏輯控制電路、第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，其中所述第一邏輯控制電路的第一輸出端連接所述第一開關管的控制端，第一開關管的第一端連接所述第二開關管的第二端，所述第一開關管的第二端連接接地端；所述第一邏輯控制電路的第二輸出端連接所述第二開關管的控制端，第二開關管的第一端連接所述供電電源；所述第一邏輯控制電路的第三輸出端連接所述第三開關管的控制端，第三開關管的第一端連接所述第四開關管的第二端，所述第三開關管的第二端連接接地算；所述第一邏輯控制電路的第四輸出端連接所述第四開關管的控制端，第四開關管的第一端連接所述供電電源；所述第一邏輯控制電路，用于當第二開關管截止時，控制所述第一開關管導通預設時間，使所述第一 LED的陽極的電壓由所述供電電源降低至所述預設電壓；而且，當所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管導通預設時間，使所述第二 LED的陽極的電壓由所述供電電源降低至所述預設電壓。
3.根據權利要求2所述的電路，其特征在于，還包括與所述第一開關管串聯連接的第一限流電阻，且該第一限流電阻與所述第一開關管的第一端或第二端串接。
4.根據權利要求2所述的電路，其特征在于，還包括與所述第三開關管串聯連接的第二限流電阻，且該第二限流電阻與所述第三開關管的第一端或第二端串接。
5.根據權利要求2-4任一項所述的電路，其特征在于，所述第一、第三開關管均為N型金氧半導體場效應晶體管MOS管，且所述第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極；所述第二、第四開關管均為P型金屬半導體場效應晶體管MOS管，且所述第一端為漏極，第二端為源極，控制端為柵極。
6.根據權利要求1-4任一項所述的電路，其特征在于，所述LED驅動電路包括第五開關管，第一端連接所述第一 LED燈和第二 LED燈的陰極，第二端連接接地端，控制端輸入有驅動控制信號。
7.根據權利要求6所述的電路，其特征在于，所述第五開關管為N型MOS管，所述第一端為漏極、第二端為源極、控制端為柵極。
8.一種消除LED殘存電壓方法，應用于LED陣列，該LED陣列至少包括第一 LED燈、第二 LED燈、第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，其特征在于，該方法包括在控制所述第二開關管截止時，控制所述LED陣列中的所述第一開關管的工作狀態， 以使所述第一 LED燈的陽極電壓為預設電壓，而且，在控制所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管的工作狀態，以使所述第二 LED燈的陽極電壓為預設電壓。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述開關管控制電路包括第一邏輯控制電路、第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，其中 所述控制所述第一開關管的工作狀態具體包括當所述第二開關管截止時，控制所述第一開關管導通預設時間后截止，以使所述第一 LED燈的陽極電壓達到預設電壓；所述控制所述第三開關管的工作狀態的過程具體包括當所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管導通預設時間后截止，以使所述第二 LED燈的陽極電壓達到預設電壓。
全文摘要
本申請公開了一種消除LED燈上殘存電壓的電路及方法，所述消除LED燈殘存電壓的電路中，包括邏輯控制電路，當第二開關管截止時，控制所述第一開關管的工作狀態，使第一LED燈的陽極電壓從供電電源的電壓降低至預設電壓，該預設電壓的電位低于所述供電電源的電位且高于0電位，從而使所述第二LED燈兩端的電壓差小于LED燈導通電壓，消除了第二LED燈閃爍的現象；當所述第四開關管截止時，控制所述第三開關管的工作狀態，使第二LED燈的陽極電壓從供電電源的電壓降低至所述預設電壓，從而保證所述第一LED燈兩端的電壓差小于LED燈的導通電壓，進而消除了第一LED燈閃爍的現象。
文檔編號H05B37/02GK102378455SQ20111040357
公開日2012年3月14日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者楊興洲 申請人:開源集成電路(蘇州)有限公司