[发明专利]基于嵌入式系统的均匀亮度恒流LED驱动装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式系统的均匀亮度恒流LED驱动装置及方法。

背景技术

随着LED显示技术的发展，恒流LED驱动芯片的应用越来越广泛。目前市场上的LED恒流驱动芯片都是采用恒流+均匀电流变化来实现的，即在进行驱动电流控制时，每一阶电流的变化是均匀的。在实际使用时，小电流情况下，每一阶电流变化都能使得LED发光二极管亮度发生变化；大电流情况下，每一阶电流变化则对应的LED发光二极管亮度变化很小乃至感觉不到。

为了实现LED亮度的均匀变化，需要额外增加外围电路，大大的增加了整个电路的成本。

发明内容

本产品发明的目的是优化LED显示屏驱动的系统方案，实现LED发光二极管亮度均匀变化，减少额外的外围电路，降低系统的实现成本。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明基于嵌入式系统的均匀亮度恒流LED驱动装置，包括嵌入式模块、方波发生电路和恒流源驱动输出模块，方波发生电路的输出端接嵌入式模块的输入端，嵌入式模块的输出端接恒流源驱动输出模块的输入端。

优选地，所述嵌入式模块包括指数函数转换模块和舍入模块，其中指数函数转换模块的输入端接方波发生电路的输出端，指数函数转换模块的输出端接舍入模块的输入端，舍入模块的输出端接恒流源驱动输出模块的输入端。

基于嵌入式系统的均匀亮度恒流LED驱动装置的驱动方法如下：

LED控制装置输出的控制信号通过指数函数转换模块转换成比例函数信号，将所述比例函数信号乘以最小脉宽时间的个数后通过舍入模块，转换成脉宽调制信号，将所述脉宽调制信号经过恒流驱动输出模块，得到驱动电流就是控制信号指定亮度所对应的电流。

本发明通过嵌入式软件编程，将指数函数固化到芯片内部，外部控制信号通过固化程序转化后，使得驱动电流每一阶差值不同，即在小电流状态下，每一阶电流差值小，大电流状态下，每一阶电流差值大。控制驱动输出电流，实现LED发光二极管亮度均匀变化，在以RGB三色LED发光二极管组成的全彩色单元中，使色彩过渡柔和。

附图说明

图1：本发明结构图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示，为均匀亮度恒流LED驱动芯片结构示意图。虚线框内的模块为固化的嵌入式软件，用于将输入控制信号转换成相应的PWM脉宽信号，控制恒流输出模块。

示意图中，方波发生器产生的方波信号，主要影响到最小脉宽信号和刷新频率。

实施例如下：

方波发生器产生2MHz的方波，最小脉宽信号设计为0.5微秒，刷新频率定为2KHz。则每个刷新周期内有1000个最小脉宽时间。LED发光二极管亮度定义为256阶(即输出驱动电流分为256阶)。

将最大亮度定义为1000个最小脉宽，最小亮度定义为1个最小脉宽，0个脉宽即关闭电流。

控制信号通过指数函数转换程序，产生的结果转换成比例函数，乘以1000，通过舍入程序，转换成整数的脉宽单位。通过该脉宽信号去控制恒流驱动输出模块，得到的电流就是控制信号指定亮度所对应的电流。控制信号从1递增到256，就可以看到驱动输出端接的LED发光二极管均匀的亮度变化。

单位刷新周期内，最小脉宽时间越多，通过嵌入式软件转化的PWM信号控制的驱动电流拟真度越高；但最小脉宽变窄后，小电流下驱动输出电流的精度会有所欠缺。

刷新频率越低，单位周期内的最小脉宽数量越高，驱动电流变化拟真度越高，但刷新频率过低，会对整个系统造成不良影响。