CN103347337A - 一种led驱动集成电路的脉冲宽度调制方法 - Google Patents

一种led驱动集成电路的脉冲宽度调制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，该方法中至少采用一个比较器和一个脉冲计数器，其中：比较器，将一个亮度控制信号与一个相同位数的脉冲计数器的输出数值相比较，输出一个特定脉冲宽度的亮度控制信号，再利用该亮度控制信号控制二极管驱动电路，使外部LED发出不同亮度的光；脉冲计数器的输出数据按规则进行排列，并增加固定时间内的二极管的开关断次数；在所述固定时间内，二极管的开关断次数N满足：N=f[特定脉冲宽度的亮度控制信号值/亮度控制信号值],其中f[x]为取整函数；本发明在一个发光周期内增加二极管开关次数提高刷新率，降低LED闪烁现象，通过有序的增加二极管开关次数，减少灰阶度数损失，不损失灰阶度数。

Description

一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法
技术领域
本发明涉及一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法。
背景技术
PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，其也大范围应用在LED驱动技术方面。
对于LED驱动调制，传统的PWM调制的方式，如果灰阶度数提高则会使得发光周期变长，造成刷新率下降；如果想要维持刷新率不变则需要使用时间间隔更小的数据输出周期，这就造成了驱动芯片设计上的困难，增加了成本。
对于PWM调制的方式，亮度控制信号的数值与其位数相同的最大二进制数值的比是亮度控制信号在脉冲宽度调变周期内的占空比，此即是指LED在脉冲宽度调变周期内点亮的时间与此脉冲宽度调变周期长度的比。占空比的大小决定了发光亮度的强弱，换算成亮度大小就是在脉冲宽度调变周期内的平均亮度。而占空比的精确程度则体现了LED的平均亮度能够达到的等级，即为占空比精确度越高则平均亮度能够达到的等级数越多，即灰阶度数越多。而取得高精确度的占空比的方法即是增加亮度控制信号的位数。
对于传统的OE时间控制的驱动方式，灰阶度数的提高同样带来了OE时间的缩短造成的灰阶度数的损失或者是刷新率的下降。
CN102157130A公开的一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，其通过提高一个发光周期内的二极管开关次数，提高刷新率，降低LED闪烁现象，减少灰阶度数损失。
虽然在一个发光周期内增加二极管开关次数，可以提高刷新率，降低LED闪烁现象，减少灰阶度数损失，但是一个发光周期内的二极管开关次数的增加并不能无序进行，否则将严重影响灰阶度数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，该方法在不损失灰阶的前提下提高刷新率。
为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，该方法中至少采用一个比较器和一个脉冲计数器，其中：
所述比较器，将一个亮度控制信号与一个相同位数的脉冲计数器的输出数值相比较，输出一个特定脉冲宽度的亮度控制信号，再利用该亮度控制信号控制二极管驱动电路，使外部LED发出不同亮度的光；
所述脉冲计数器的输出数据按规则进行排列，并增加固定时间内的二极管的开关断次数；
在所述固定时间内，二极管的开关断次数N满足：
N=f[特定脉冲宽度的亮度控制信号值/亮度控制信号值],其中f[x]为取整函数。
所述脉冲计数器的输出数据采用整体倒序或者部分倒序的方法进行排列。
所述特定脉冲宽度是基于时间脉冲调制的。
本发明在一个发光周期内增加二极管开关次数，可以提高刷新率，降低LED闪烁现象，通过有序的增加二极管开关次数，减少灰阶度数损失，不损失灰阶度数，使得画面过渡平稳顺畅。
具体实施方式
本发明的方法可以参考CN102157130A公开的一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，在此本发明具体叙述在固定时间内，二极管的开关断次数的算法。
原始亮度控制信号A，是n位二进制数值；计数器产生的数据B，是n位二进制数值。倒序算法是将B中的低m位数据采用正序方式放进n位数据C的高m位，并将B剩下的n-m位数据的逆序，放入C的低n-m位，从而得到了数据C，与A相比较，输出脉冲宽度调变信号D。由此可以得到如下的排序方式（I）：
C[n-1:0]={Bm-1,Bm-2…B0,Bm,Bm+1…Bn-1}   （I）
其中，n是正整数，m是小于等于n的正整数。
在所述固定时间内，二极管的开关断次数：
N=f[C/A],其中f[x]为取整函数，从而获得二极管开关次数。
此方法的好处是可以输出单一的PWM信号，也可以实现半随机的亮度数据的输出。通过有序的增加二极管开关次数，减少灰阶度数损失，不损失灰阶度数，使得画面过渡平稳顺畅。
一个发光周期内增加的二极管开关次数较小时，不能提高刷新率，解决不了LED闪烁现象；一个发光周期内增加的二极管开关次数较大时，由于刷新率与灰阶度数之间存在一个相互制约的因素，即高灰阶度数在一定的程度上制约了高刷新率的实现，因此增加的二极管开关次数较大时将严重影响灰阶度数。
客观上，刷新率与灰阶度数之间存在相互制约的因素在一定的范围内并非不可调节的，我们研究发现获得的特定脉冲宽度的亮度控制信号值与亮度控制信号值之间的比值十分关键，其比值十分接近二极管开关次数。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，该方法中至少采用一个比较器和一个脉冲计数器，其中：
所述比较器，将一个亮度控制信号与一个相同位数的脉冲计数器的输出数值相比较，输出一个特定脉冲宽度的亮度控制信号，再利用该亮度控制信号控制二极管驱动电路，使外部LED发出不同亮度的光；
所述脉冲计数器的输出数据按规则进行排列，并增加固定时间内的二极管的开关断次数；
其特征在于：在所述固定时间内，二极管的开关断次数N满足：
N=f[特定脉冲宽度的亮度控制信号值/亮度控制信号值],其中f[x]为取整函数。
2.根据权利要求1所述的LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，其特征在于：所述脉冲计数器的输出数据采用整体倒序或者部分倒序的方法进行排列。
3.根据权利要求1所述的LED驱动集成电路的脉冲宽度调制方法，其特征在于：所述特定脉冲宽度是基于时间脉冲调制的。
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