Circuito de control para encendido y apagado de led''s constitutivos de una pantalla publicitaria.

Es un circuito con función de "level shifter" que presenta N terminales de salida que proporcionan unas señales de control (C{sub,1} a C{sub,n}) aplicables a LEDs a través de transistores MOS; presentando además el circuito unos terminales conectables a señales digitales de bajo nivel que consisten en N terminales de entrada para encendido independiente (ON{sub,1} a ON{sub,n}) de cada uno de los LEDs de un determinado grupo; existiendo además en el circuito un único terminal de entrada para apagado simultáneo (OFF) de todos los LEDs del correspondiente grupo

Circuito de control para encendido y apagado de LED's constitutivos de una pantalla publicitaria.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un circuito de control para encendido y apagado de LEDs constitutivos de una pantalla publicitaria, cuya finalidad esencial es la implementación de pantallas de diodos LEDs con características especiales determinantes de un consumo en corriente reducido y unas dimensiones externas relativamente pequeñas. Para ello se emplea un circuito "level shifter" novedoso que permite esas características de bajo consumo y pequeño tamaño y que se fundamenta en que para los grupos de LEDs que se establezcan en la pantalla se tenga un encendido independiente de cada LED pero un apagado simultáneo de todos los LEDs del correspondiente grupo.

Antecedentes de la invención

Son conocidas las pantallas formadas por una matriz regular de diodos LEDs que constituyen el sistema más eficaz para construir pantallas de grandes dimensiones.

En la práctica, todas las pantallas de vídeo a base de diodos LEDs se implementan siguiendo unas mismas directrices generales. Físicamente se instalan en cabinas especiales de forma que en la parte frontal se sitúan los paneles de LEDs y en su interior se encuentra protegida toda la circuitería electrónica necesaria para su funcionamiento. Esta electrónica también se suele implementar de la misma forma. Unas fuentes de alimentación generan una o varias tensiones de bajo voltaje a partir de la red de alimentación. Una circuitería, habitualmente constituida por drivers analógicos integrados controla la luminosidad de cada uno de los LEDs. Finalmente una electrónica de control gestiona la transmisión y generación de las imágenes en pantalla. Las pantallas a base de LEDs del estado de la técnica presentan inconvenientes relativos a la integración de toda la electrónica necesaria, incluyendo los propios diodos LEDs, en un perfil muy reducido, típicamente en un único circuito impreso.

En la patente US4473897 se emplea un driver cuyo diagrama de bloque puede apreciarse en la figura 1 de la presente memoria. En él, el regulador o fuente de corriente constante proporciona una corriente constante a n LEDs de un determinado grupo. Cada uno de ellos se enciende o apaga por medio de unos transistores MOS conectados en paralelo, tal y como se aprecia en la figura 1. El regulador posee una entrada de control que permite interrumpir dicha corriente cuando todos los LEDs están apagados, reduciéndose así de forma efectiva el consumo. Una tensión de valor suficientemente elevada en una cualquiera de las puertas C₁ a C_n provoca el apagado del LED correspondiente, mientras que una tensión de puerta reducida conduce al encendido del mismo. Por otra parte, se tendrán n salidas de control provenientes de un dominio digital donde se representan valores lógicos que se encargan de señalizar cuándo un LED debe permanecer apagado o encendido.

Interconectando ese dominio digital con las referidas puertas C₁ a C_n se emplean circuitos conocidos como "level shifter" cuyo esquema eléctrico convencional se puede apreciar en la figura 2 de la presente memoria. Así, con estos circuitos se establece el nivel de tensión en las puertas de los transistores a partir de las señales digitales de bajo nivel.

Los circuitos "level shifter" convencionales presentan inconvenientes relativos a que los consumos y dimensiones que permiten no son todo lo reducidos que cabría desear.

Descripción de la invención

Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un circuito de control para encendido y apagado de LEDs constitutivos de una pantalla publicitaria, encontrándose los LEDs dispuestos en grupos donde los n LEDs de cada grupo están conectados en serie y alimentados por un regulador o puente de corriente constante; existiendo conectado en paralelo con cada diodo LED un transistor MOS en cuya puerta se aplica una señal de control para encendido/apagado del correspondiente LED; existiendo un circuito conocido como "level shifter" que interconecta las señales de control (puertas de los transistores) con señales digitales de bajo nivel que dan información sobre los diodos que deben ser encendidos o apagados.

Novedosamente, según la invención, para cada grupo de LEDs hay un correspondiente circuito con función de "level shifter" que presenta n terminales de salida que proporcionan las referidas señales de control; en tanto que los terminales de dicho circuito con función de "level shifter" que conectan con las señales digitales de bajo nivel consisten en n terminales de entrada para encendido independiente de cada uno de los LEDs del correspondiente grupo y un único terminal de entrada para apagado simultáneo de todos los LEDs del correspondiente grupo.

Según una realización preferente de la invención, en el ajuste del brillo de cada uno de los LEDs de la pantalla se emplea una modulación por anchura de pulso compatible con las referidas condiciones de encendido independiente y apagado simultáneo de los LEDs de cada grupo.

El aludido circuito con función de "level shifter" se configura, en una realización preferente de la invención, con parejas de transistores unidos por sus colectores; estando conectado a masa uno de los emisores de cada pareja, en tanto que los otros emisores de las parejas conectan con una tensión de carga; y las bases correspondientes a los transistores de dichos otros emisores conectan a través de una resistencia con el colector de otro transistor cuyo emisor conecta con masa y cuya base determina el referido terminal de apagado simultáneo; mientras que los referidos terminales de encendido independiente quedan determinados por las bases de los transistores de las referidas parejas que tienen el emisor conectado a masa; en tanto que los colectores de dichas parejas determinan los referidos n terminales de salida que proporcionan las señales de control.

Además, en la estructura descrita en el párrafo anterior, la unión del transistor cuya base determina el terminal de apagado simultáneo con el resto del circuito es susceptible de complementarse con un transistor adicional en configuración de espejo de corriente.

Por otra parte, cada transistor de las referidas parejas de transistores puede incorporar resistencias de base de polarización integradas en el propio transistor, de manera que cada uno de estos transistores, habitualmente denominados transistores digitales, incorpora una resistencia en serie con la base y eventualmente una segunda conectada entre el emisor y la base.

Con la estructura que se ha descrito, el circuito de la invención presenta ventajas relativas a que permite un consumo de corriente muy reducido y unas dimensiones externas relativamente pequeñas en la correspondiente pantalla de LEDs.

A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención y parte del estado de la técnica correspondiente.

Breve descripción de las figuras

Figura 1.- Representa un esquema eléctrico de un circuito driver empleado en pantallas publicitarias a base de LEDs, según el estado actual de la técnica.

Figura 2.- Representa un esquema eléctrico de un circuito "level shifter" convencional de los que se emplean actualmente en las pantallas a base de diodos LED.

Figura 3.- Es un bloque esquemático del circuito de la presente invención mostrando las entradas y salidas que se incluyen en el mismo.

Figura 4.- Representa un esquema eléctrico del circuito de la anterior figura 3 según una primera realización de la invención.

Figura 5.- Representa un esquema eléctrico de un circuito como el de la anterior figura 3, según una segunda realización de la invención.

Descripción de uno o varios ejemplos de realización de la invención

Seguidamente se realiza una descripción de dos ejemplos de la invención haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras.

En ambas realizaciones, los LEDs de la correspondiente pantalla se encuentran dispuestos en grupos, donde los n LEDs de cada grupo están conectados en serie y alimentados por un regulador o fuente de corriente constante;...

1. Circuito de control para encendido y apagado de LED's constitutivos de una pantalla publicitaria, encontrándose los LEDs dispuestos en grupos donde los n LEDs de cada grupo están conectados en series y alimentados por un regulador o fuente de corriente constante; existiendo conectado en paralelo con cada diodo LED un transistor MOS en cuya puerta se aplica una señal de control (C₁ a C_N) para el encendido/apagado del correspondiente LED; existiendo un circuito conocido como "level shifter" que interconecta las señales de control (puertas de los transistores) con señales digitales de bajo nivel que dan información sobre los diodos que deben ser encendidos o apagados; caracterizado porque para cada grupo de LEDs hay un correspondiente circuito con función de "level shifter" que presenta n terminales de salida que proporcionan las referidas señales de control (C₁ a C_N); en tanto que los terminales de dicho circuito con función de "level shifter" que conectan con las señales digitales de bajo nivel consisten en n terminales de entrada para encendido independiente (ON₁ a ON_N) de cada uno de los LEDs del correspondiente grupo, y un único terminal de entrada para apagado simultáneo (OFF) de todos los LEDs del correspondiente grupo.

2. Circuito de control para encendido y apagado de LED's constitutivos de una pantalla publicitaria, según la reivindicación 1, caracterizado porque en el ajuste del brillo de cada uno de los LEDs de la pantalla se emplea una modulación por anchura de pulso compatible con las referidas condiciones de encendido independiente y apagado simultáneo de los LEDs de cada grupo.

3. Circuito de control para encendido y apagado de LED's constitutivos de una pantalla publicitaria, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho circuito con función de "level shifter" se configura con parejas de transistores (Q₁₁, Q₁₂; Q₂₁ Q₂₂ ... Q_N1 Q_N2) unidos por sus colectores; estando conectado a masa uno de los emisores de cada pareja, en tanto que los otros emisores de esas parejas conectan con una tensión de carga (V_H); y las bases correspondientes a los transistores (Q₁₁, Q₂₁ ... Q_N1) de dichos otros emisores conectan a través de una resistencia (R) con el colector de otro transistor (Q) cuyo emisor conecta con masa y cuya base determina el referido terminal de apagado simultáneo (OFF); mientras que los referidos terminales de encendido independiente (ON₁, ON₂ ... ON₁) quedan determinados por las bases de los transistores de las referidas parejas que tienen el emisor conectado a masa (Q₁₂, Q₂₂ ... Q_N2); en tanto que los colectores de dichas parejas determinan los referidos n terminales de salida que proporcionan las señales de control (C₁ a C_N).

4. Circuito de control para encendido y apagado de LED's constitutivos de una pantalla publicitaria, según la reivindicación 3, caracterizado porque la unión del transistor (Q) cuya base determina el terminal de apagado simultáneo (OFF) con el resto del circuito es susceptible de complementarse con un transistor adicional (Q_E) en configuración de espejo de corriente.

5. Circuito de control para encendido y apagado de LED's constitutivos de una pantalla publicitaria, según la reivindicación 3, caracterizado porque los transistores de las referidas parejas de transistores (Q₁₂, Q₂₂ a Q_N2 y Q₁₁, Q₂₁ a Q_N1) incorporan resistencias de base de polarización integradas en el propio transistor, de manera que cada uno de estos transistores, habitualmente denominados transistores digitales, incorpora una resistencia en serie con la base y eventualmente una segunda conectada entre el emisor y la base.