專利名稱：一種led屏壞點(diǎn)檢測方法及其所用的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED屏顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是LED顯示屏壞點(diǎn)檢測技術(shù)及其所用的電路。
背景技術(shù)：
一塊發(fā)光二極管(LED)顯示屏存在數(shù)以百萬計(jì)的LED，這些LED直接與驅(qū)動芯片連接，驅(qū)動芯片普遍采用串并轉(zhuǎn)換芯片，并以級聯(lián)方式聯(lián)接，如果全屏的驅(qū)動芯片級聯(lián)成一串，數(shù)據(jù)傳輸是如此緩慢，以至無法工作。解決方法是把屏分成多個顯示單元，單元內(nèi)數(shù)據(jù)是串行傳送的，單元之間則是并行傳送的。對于室內(nèi)屏，一個顯示單元往往是幾行或幾列，對于室外屏，為了便于安裝，一般采用箱體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一個箱體就是一個顯示單元，單元內(nèi)的像素?cái)?shù)可取16×16(共256點(diǎn))、32×16(共512點(diǎn))、64×48(共3072點(diǎn))等，一個LED屏一般由幾十甚至上百個顯示單元組成。
LED屏初次安裝后要進(jìn)行“壞點(diǎn)”檢測，使用一段時間后的LED屏也需要進(jìn)行壞點(diǎn)檢測，所謂壞點(diǎn)，就是因故障不能發(fā)光的LED，故障包括LED損壞和LED虛焊。目前，LED屏壞點(diǎn)的檢測是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，特別是戶外屏，應(yīng)盡可能一次性準(zhǔn)確地檢測出所有壞點(diǎn)，否則，安裝架拆除后才發(fā)現(xiàn)壞點(diǎn)，必須重建安裝架修補(bǔ)壞點(diǎn)，安裝費(fèi)用將增大。
目前，大多數(shù)的LED產(chǎn)品，壞點(diǎn)檢測只能定位到驅(qū)動芯片級，即只能定位到驅(qū)動芯片所驅(qū)動的LED(一般為16只)中的某一個LED。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種LED屏壞點(diǎn)檢測方法及其所用的電路，其實(shí)質(zhì)上消除現(xiàn)有技術(shù)的LED屏壞點(diǎn)檢測只能定位到驅(qū)動芯片級的局限和缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種LED屏壞點(diǎn)檢測方法，其中只需增加一條單向級連的檢測信號線，即可保證壞點(diǎn)檢測精確定位到單個LED。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于LED屏壞點(diǎn)檢測的電路，使之可以進(jìn)行LED屏壞點(diǎn)檢測。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)部分地闡述在下面的說明書中，對于研究了下文的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。通過說明書和其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)。
要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，如這里所實(shí)施和綜合描述，提供一種LED屏壞點(diǎn)檢測方法，包括在LED屏的每個顯示單元內(nèi)提供壞點(diǎn)檢測電路；在顯示單元之間采用串行級連驅(qū)動方式提供圖像數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)時鐘和場同步信號；其特征在于在顯示單元之間設(shè)置一條單向級連的檢測信號線；其中當(dāng)檢測開始時發(fā)送圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)時鐘，場同步信號的周期為正常顯示時的2倍，根據(jù)時鐘信號和檢測信號線的電平檢測LED屏壞點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，LED屏的顯示容量為M×N，其中M1，N1，M，N為整數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，LED屏壞點(diǎn)情況包括LED損壞和LED虛焊。
根據(jù)本發(fā)明，可以利用Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送檢測用的圖像數(shù)據(jù)，再通過Internet將檢測結(jié)果波形發(fā)回主控機(jī)，可實(shí)現(xiàn)異地檢測。
本發(fā)明還提供一種用于LED屏壞點(diǎn)檢測的電路，包括頻率檢測電路、檢測電阻、PMOS場效應(yīng)管、差分運(yùn)算放大器、比較器、基準(zhǔn)電源、二極管和驅(qū)動器，其中場同步信號接頻率檢測電路輸入端，頻率檢測電路的輸出端接PMOS場效應(yīng)管的柵極。
在PMOS場效應(yīng)管的源漏極之間連接檢測電阻，檢測電阻的兩端連接差分運(yùn)算放大器；差分運(yùn)算放大器的輸出端連接到比較器的正向輸入端；比較器的反向輸入端連接基準(zhǔn)電源，輸出端連接到二極管；二極管的另一端連接到檢測信號線。
從下面結(jié)合附圖的本發(fā)明的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的以上及其他目的、特點(diǎn)將更為明顯。


圖1圖示了由大量的顯示單元組成的LED顯示屏；圖2圖示了顯示單元的編號；圖3圖示了在顯示單元之間的級連及壞點(diǎn)檢測電路的信號；圖4圖示了正常顯示模式和檢測模式下的場同步信號；圖5圖示了在顯示單元之間的級連傳送的DCLK和DETECT信號；圖6圖示了DCLK和DETECT信號的輸出波形舉例；圖7圖示了顯示單元內(nèi)LED分組時的壞點(diǎn)檢測電路。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例以顯示容量為640×480的LED顯示屏為例，但是并不限于這種情況，例如可以采用顯示容量為M×N的LED顯示屏，其中M1，N1，M，N為整數(shù)。在顯示容量為640×480的LED顯示屏中，假設(shè)采用32×16的顯示單元，則全屏由20×30＝600個顯示單元組成，如圖2所示。
圖像數(shù)據(jù)RGB、數(shù)據(jù)時鐘DCLK及場同步信號VSYNC等在600個顯示單元之間采用串行級連驅(qū)動方式，按圖2中序號順序傳送，如圖3所示。
以下簡述LED顯示屏的壞點(diǎn)檢測過程。
當(dāng)LED顯示屏處于正常顯示模式時，VSYNC是一個正脈沖信號，場頻為50Hz或60Hz，如圖4所示。當(dāng)VSYNC為低電平時對應(yīng)于顯示期，即LED屏顯示發(fā)光，當(dāng)VSYNC為高電平時對應(yīng)于消隱期。
當(dāng)LED顯示屏處于檢測模式時，場同步信號VSYNC的周期為正常顯示模式時的2倍，檢測開始后，各顯示單元按圖2序號依次進(jìn)行本單元的壞點(diǎn)檢測，利用特設(shè)的單根級連檢測信號線DETECT，從最后一個(即600號)顯示單元讀取檢測信號，并依此檢測信號判斷是否存在壞點(diǎn)。注意，第一個顯示單元的DETECT輸入端通過1kΩ電阻接地(如圖5所示)，使處于正常顯示模式時DETECT為0V，其邏輯電平為‘0’。
如圖3所示，所有顯示單元內(nèi)的壞點(diǎn)檢測電路相同，由頻率檢測電路1、檢測電阻2、PMOS場效應(yīng)管3、差分運(yùn)算放大器4、比較器5、基準(zhǔn)電源6、二極管7和驅(qū)動器8組成。
32×16的顯示單元包含512像素，每像素由紅、綠、蘭三色LED組成，這樣，每塊顯示單元有512×3個LED需要檢測，全屏600個顯示單元有600×512×3＝921600個LED需要檢測。采用恒流驅(qū)動芯片(如TB62706)驅(qū)動LED，LED發(fā)光時流過LED的電流是恒定的，可設(shè)定在5～90mA范圍內(nèi)，一般取幾十mA，每個顯示單元由獨(dú)立的5V開關(guān)電源供電，輸出電流達(dá)十幾～幾十安培，通過電源走線、PCB布線，使LED總電流由PMOS管和檢測電阻的輸出支路提供，而非LED電流由其它支路提供，PMOS管可采用多只并聯(lián)使用，以提高輸出電流和減少PMOS管導(dǎo)通電阻，總導(dǎo)通電阻要求達(dá)到mΩ級。
當(dāng)處于正常顯示模式時，頻率檢測電路輸出為0V，PMOS場效應(yīng)管導(dǎo)通，5V電源有能力向LED提供大電流。反之，當(dāng)處于檢測模式時，頻率檢測電路輸出為5V，PMOS場效應(yīng)管截止，由于檢測電阻2的限流作用，5V電源只能向LED提供幾十mA的電流，檢測電阻2取值10Ω。
檢測開始，主控機(jī)發(fā)送使全屏每場逐個LED發(fā)光的圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)時鐘DCLK，DCLK時鐘脈沖個數(shù)等于全屏LED數(shù)，即921600，在DCLK第1個上升沿處檢測開始，當(dāng)檢測到的LED發(fā)光時，有幾十mA電流流過電阻2，并產(chǎn)生幾百mV的壓差，經(jīng)差分運(yùn)算放大器4放大，并轉(zhuǎn)換成單端信號，輸入到比較器5的正相輸入端，此信號大于基準(zhǔn)電壓6，使比較器5輸出端為5V，通過二極管7使DETECT為4.3V，其邏輯電平為‘1’。當(dāng)檢測到的LED因自身損壞或虛焊而不發(fā)光時，電阻2上沒有壓差信號(或很小的壓差)，使運(yùn)算放大器4的輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓，比較器5輸出端為0V，二極管7截止，DETECT被圖5中的1kΩ電阻拉低到0V，其邏輯電平為‘0’。DCLK信號和DETECT的邏輯電平通過級連，傳送到最后一個顯示單元(600號顯示單元)的輸出端，檢測此輸出端信號即可判斷是否存在壞點(diǎn)，如圖6所示。
將全屏921600個LED排序，主控機(jī)通過對DCLK計(jì)數(shù)，可獲知當(dāng)前檢測到的LED序號，顯然，通過LED序號可精確定位LED，確定其屬于第幾號顯示單元及在顯示單元中的位置。從最后顯示單元即600號顯示單元提取DCLK和DETECT信號，當(dāng)檢測到某一序號LED時，如果檢測到DETECT為‘0’，說明該序號LED是一個壞點(diǎn)，如圖6所示。
為了減小PMOS管2的負(fù)荷，可將每一顯示單元內(nèi)的LED分組，每組有相應(yīng)的檢測電阻、PMOS管和差分運(yùn)算放電器，通過PCB布線，使每組LED由同組的PMOS管提供電流，各組差分運(yùn)算放大器輸出端經(jīng)二極管接入比較器4的正相輸入端，此正相輸入端通過一個1kΩ電阻接地，各組共用一個頻率檢測電路，如圖7所示。
如果將檢測用的圖像數(shù)據(jù)通過Internet網(wǎng)發(fā)送到異地的LED顯示屏，將檢測結(jié)果波形再通過Internet網(wǎng)發(fā)回主控機(jī)，通過分析波形即可精確定位出有故障的LED。
權(quán)利要求
1.一種LED屏壞點(diǎn)檢測方法，包括在LED屏的每個顯示單元內(nèi)提供壞點(diǎn)檢測電路；在顯示單元之間采用串行級連驅(qū)動方式提供圖像數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)時鐘和場同步信號；其特征在于在顯示單元之間設(shè)置一條單向級連的檢測信號線；其中當(dāng)檢測開始時發(fā)送圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)時鐘，并使場同步信號的周期為正常顯示時的2倍，根據(jù)時鐘信號和檢測信號線的電平檢測LED屏壞點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中LED屏的顯示容量為M×N，其中M≥1，N≥1，M，N為整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中LED屏壞點(diǎn)情況包括LED損壞和LED虛焊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送檢測用的圖像數(shù)據(jù)，再通過Internet將檢測結(jié)果波形發(fā)回主控機(jī)。
5.一種用于LED屏壞點(diǎn)檢測的電路，包括頻率檢測電路、檢測電阻、PMOS場效應(yīng)管、差分運(yùn)算放大器、比較器、基準(zhǔn)電源、二極管和驅(qū)動器，其中場同步信號接頻率檢測電路輸入端，頻率檢測電路的輸出端接PMOS場效應(yīng)管的柵極。在PMOS場效應(yīng)管的源漏極之間連接檢測電阻，檢測電阻的兩端連接差分運(yùn)算放大器；差分運(yùn)算放大器的輸出端連接到比較器的正向輸入端；比較器的反向輸入端連接基準(zhǔn)電源，輸出端連接到二極管；二極管的另一端連接到檢測信號線。
全文摘要
一種LED屏壞點(diǎn)檢測方法及其所用的電路，通過在顯示單元之間設(shè)置一條單向級連的檢測信號線，保證壞點(diǎn)檢測精確定位到單個LED。所述壞點(diǎn)檢測電路包括頻率檢測電路、檢測電阻、PMOS場效應(yīng)管、差分運(yùn)算放大器、比較器、基準(zhǔn)電源、二極管和驅(qū)動器，其中，頻率檢測電路的輸出端接PMOS場效應(yīng)管的柵極，在PMOS場效應(yīng)晶體管的源漏極之間連接檢測電阻，檢測電阻的兩端連接差分運(yùn)算放大器，差分運(yùn)算放大器的輸出端連接到比較器的正向輸入端，比較器的反向輸入端連接基準(zhǔn)電源，輸出端連接到二極管，二極管的另一端連接到檢測信號線。
文檔編號G01R31/01GK1734276SQ20041007057
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月10日
發(fā)明者梁寧 申請人:康佳集團(tuán)股份有限公司