CN109348601B - 一种彩光灯驱动电路及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩光灯驱动电路及其驱动方法，该驱动电路，包括：PWM波形产生器、电源、彩灯、驱动电路、恒流驱动器、可控电子开关、控制器；所述电源与所述彩灯、所述恒流驱动器串联；所述PWM波形产生器，用于发送第一PWM驱动波形以驱动所述恒流驱动器产生恒流电流；所述驱动电路，其输出端并联于所述彩灯的两端，其输入端用于接收所述PWM波形产生器发出的第二PWM驱动波形，并根据所述第二PWM驱动波形使得所述彩灯短路；所述可控电子开关，其输出端并联于所述驱动电路的输出端与输入端，其输入端与控制器连接；所述控制器，用于控制所述可控电子开关，当所述驱动电路使得所述彩灯通路时，使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。

Description

一种彩光灯驱动电路及其驱动方法
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种彩光灯驱动电路及其驱动方法。
背景技术
WRGB(White Red Green Blue，白红绿蓝)技术一个像素由W，R，G，B四个像素来构成。通过分别驱动四个像素的发光与否来调节颜色。目前W，R，G，B调光方法，其中一个方法是采用4路驱动电路，具体可能采用PMOS(positive channel Metal OxideSemiconductor，P型场效应管)分别与W，R，G，B灯珠并联，通过控制4路驱动电路的开关或关断来实现W，R，G，B灯的分别点亮，来实现调颜色和调色温、调亮度。
然而这种方法有一个缺陷，那就是当调光PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)频率比较低时，比如：1KHz时，如果用频闪测试仪会发现有频闪；为了解决频闪问题，就需要提升PWM的频率，比如将PWM的频率设为10KHz；但是这样做会带来另外一个问题，就是调光深度会变差(即：最低点亮PWM占空比会升高，比如原来为1％占空比可以点亮灯，现在10％的占空比才能点亮灯)。
因此，如何提供一种驱动方案，能够在实现“无频闪”的同时，实现加强调光深度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种彩光灯驱动电路及其驱动方法，能够在实现“无频闪”的同时，实现加强调光深度。其具体方案如下：
一方面，本发明提供一种彩光灯驱动电路，包括：PWM波形产生器、电源、彩灯、驱动电路、恒流驱动器、可控电子开关、控制器；
所述电源与所述彩灯、所述恒流驱动器串联；
所述PWM波形产生器，用于发送第一PWM驱动波形以驱动所述恒流驱动器产生恒流电流；
所述驱动电路，其输出端并联于所述彩灯的两端，其输入端用于接收所述PWM波形产生器发出的第二PWM驱动波形，并根据所述第二PWM驱动波形使得所述彩灯短路；
所述可控电子开关，其输出端并联于所述驱动电路的输出端与输入端，其输入端与控制器连接；
所述控制器，用于控制所述可控电子开关，当所述驱动电路使得所述彩灯通路时，控制所述驱动电路的输入端和输出端短路。
优选地，
所述彩灯为WRGB灯串中的任一个。
优选地，
所述驱动电路，包括：级联的第一放大电路、第二级可控开关电路；
所述第一级放大电路的输入端与所述PWM波形产生器连接；
所述第二级可控开关电路的输入端与所述第一级放大电路的输出端连接；
所述第二级可控开关电路的输出端并联于所述彩灯的两端。
优选地，
所述第一级放大电路为三极管；
所述第二级可控开关电路为P沟道MOS管；
所述P沟道MOS管的G极与S极通过第一电阻连接；
所述三极管的c极与所述P沟道MOS管的G极通过第二电阻连接。
优选地，
所述控制器，用于：获取第二PWM驱动波形；并根据所述第二PWM驱动波形，做高低电平相反的处理，得到可控电子开关驱动波形；利用所述可控电子开关驱动波形驱动所述可控电子开关，以使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。
优选地，
所述控制器为取反器；
所述取反器的输入端连接于所述PWM波形产生器，用于接收第二PWM驱动波形；
所述取反器的输出端连接于所述可控电子开关的输入端，用于根据所述第二PWM驱动波形，驱动开关通断。
优选地，
所述取反器为非门。
另一方面，本发明提供一种彩光灯驱动电路的驱动方法，应用于上述任一种彩灯驱动电路，包括：
判断所述驱动电路使得所述彩灯是否通路；
如果是，则控制所述驱动电路的输入端和输出端短路。
优选地，
所述判断所述驱动电路使得所述彩灯是否通路，包括：
获取所述第二PWM驱动波形；
判断所述第二PWM驱动波形为低电平时，所述彩灯通路。
优选地，
所述控制所述驱动电路的输入端和输出端短路，包括：
根据所述第二PWM驱动波形，做高低电平相反的处理，得到可控电子开关驱动波形；
利用所述可控电子开关驱动波形驱动所述可控电子开关，以使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。
本发明提供一种彩光灯驱动电路，包括：PWM波形产生器、电源、彩灯、驱动电路、恒流驱动器、可控电子开关、控制器；所述电源与所述彩灯、所述恒流驱动器串联；所述PWM波形产生器，用于发送第一PWM驱动波形以驱动所述恒流驱动器产生恒流电流；所述驱动电路，其输出端并联于所述彩灯的两端，其输入端用于接收所述PWM波形产生器发出的第二PWM驱动波形，并根据所述第二PWM驱动波形使得所述彩灯短路；所述可控电子开关，其输出端并联于所述驱动电路的输出端与输入端，其输入端与控制器连接；所述控制器，用于控制所述可控电子开关，当所述驱动电路使得所述彩灯通路时，使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。本发明利用增设的可控电子开关，在驱动电路使得所述彩灯通路时，使得所述驱动电路的输入端和输出端短路，能够减短驱动电路的电容效应造成的延迟，从而实现，在驱动电路的频率提高时，也能够正常通断的效果，实现“无频闪”的同时，实现加强调光深度。
本发明提供一种彩光灯驱动电路的驱动方法，应用于上述彩灯驱动电路，也具有上述的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的组成结构示意图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的WRGB灯串结构示意图；
图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的取反结构示意图；
图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的驱动方法的流程图；
图5为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的驱动方法的拓展流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1、图2、图3，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的组成结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的WRGB灯串结构示意图；图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的取反结构示意图。
在本发明一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种彩光灯驱动电路，包括：PWM波形产生器110、电源120、彩灯130、驱动电路140、恒流驱动器150、可控电子开关160、控制器170；所述电源120与所述彩灯130、所述恒流驱动器150串联；所述PWM波形产生器110，用于发送第一PWM驱动波形以驱动所述恒流驱动器150产生恒流电流；所述驱动电路140，其输出端并联于所述彩灯130的两端，其输入端用于接收所述PWM波形产生器110发出的第二PWM驱动波形，并根据所述第二PWM驱动波形使得所述彩灯130短路；所述可控电子开关160，其输出端并联于所述驱动电路140的输出端与输入端，其输入端与控制器170连接；所述控制器170，用于控制所述可控电子开关160，当所述驱动电路140使得所述彩灯130通路时，控制所述驱动电路140的输入端和输出端短路。
一般地，电源120120、彩灯130、恒流驱动器150串联，彩灯130在恒流驱动器150的驱动下，通过恒定电流实现点亮，而恒流驱动器150又接收PWM波形产生器110发送的波形，控制恒定电流的数值大小，从而控制彩灯130的亮度。在控制彩灯130明灭时，可以通过驱动电路140对彩灯130的两端进行预设频率的短路，从而进一步地实现彩灯130的亮度调节。然而如果驱动电路140的频率太高，那么就会导致驱动电路140中由于PN结电容的存在，导致不能正常开关，也就是调光的深度变差。而本发明采用增设可控电子开关160的方式，对该PN结电容中的电荷进行专门的释放，从而可以加快驱动电路140的开启关闭，实现更高频率的驱动电路140控制。
对于彩灯130，其可以为WRGB灯串中的任一个。例如，在WRGB4灯串具有四个灯，在传统RGB(红、绿、蓝)三原色基础上增加了白色(White)子像素(Sub-pixel)，形成WRGB结构。当然，本发明实施例不限于现有技术中已经存在的灯串，在未来可能出现的数量不等的灯串也可能会应用到发明实施例中的技术方案。当应用到WRGB灯串时，在信号处理上通过独有的回路技术将RGB信号转换到WRGB各子像素，使WRGB4不丢失任何数据地将接受到的影像信号完整呈现出来。当然，也可以对WRGB灯串中的所有的彩灯130都进行上述的设置，或者对其他的彩灯130驱动中也可以采用上述设置，以快速的释放PN结电容中的电荷。
具体地，对于驱动电路140来说，为了实现对彩灯130两端的短路，驱动电路140，可以包括：级联的第一放大电路141、第二级可控开关电路142；所述第一级放大电路的输入端141与所述PWM波形产生器110连接；所述第二级可控开关电路142的输入端与所述第一级放大电路141的输出端连接；所述第二级可控开关电路142的输出端并联于所述彩灯130的两端。
具体地，所述第一级放大电路141为三极管；所述第二级可控开关电路142为P沟道MOS管；所述P沟道MOS管1421的G极与S极通过第一电阻1422连接；所述三极管1411的c极与所述P沟道MOS管的G极通过第二电阻1412连接。当然，第一级放大电路141，第二级可控开关电路142，都可以使用三极管，或MOS管作为开关器件，本发明实施例中并不做限定。
为了实现对可控电子开关160的控制，当驱动电路140的输入为低电平时，则可控电子开关160则为高电平，从而可以实现去驱动电路140的PN结电容的电荷释放。所以所述控制器170，用于：获取第二PWM驱动波形；并根据所述第二PWM驱动波形，做高低电平相反的处理，得到可控电子开关160驱动波形；利用所述可控电子开关160驱动波形驱动所述可控电子开关160，以使得所述驱动电路140的输入端和输出端短路。也就是说，可控电子开关160的驱动波形与驱动电路140的驱动波形刚好取反，因此，可以直接将控制器170设置为取反器171，例如可以设置为非门；所述取反器171的输入端连接于所述PWM波形产生器110，用于接收第二PWM驱动波形；所述取反器171的输出端连接于所述可控电子开关160的输入端，用于根据所述第二PWM驱动波形，驱动开关通断。当然，也可以将控制器170设置为其他可以对数字波形可以取反，并输出的器件。
本发明实施例提供一种彩光灯驱动电路140，利用增设的可控电子开关160，在驱动电路140使得所述彩灯130通路时，使得所述驱动电路140的输入端和输出端短路，能够减短驱动电路140的电容效应造成的延迟，从而实现，在驱动电路140的频率提高时，也能够正常通断的效果，实现“无频闪”的同时，实现加强调光深度。
请参考图4、图5，图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的驱动方法的流程图；图5为本发明一种具体实施方式所提供的一种彩光灯驱动电路的驱动方法的拓展流程图。
在本发明一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种彩光灯驱动电路的驱动方法，应用于上述任一种具体实施方式中的彩灯驱动电路，包括：
步骤S41：判断所述驱动电路使得所述彩灯是否通路；
步骤S42：如果是，则控制所述驱动电路的输入端和输出端短路。
优选地，
所述判断所述驱动电路使得所述彩灯是否通路，包括：
步骤S411：获取所述第二PWM驱动波形；
步骤S412：判断所述第二PWM驱动波形为低电平时，所述彩灯通路。
优选地，
步骤S42：控制所述驱动电路的输入端和输出端短路，可以具体包括：
步骤S421：根据所述第二PWM驱动波形，做高低电平相反的处理，得到可控电子开关驱动波形；
步骤S422：利用所述可控电子开关驱动波形驱动所述可控电子开关，以使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。
本发明实施例中的驱动方法，应用于上述任一种具体实施方式中的彩灯驱动电路，具体可以参见上述具体实施例中的设置。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种彩光灯驱动电路及其驱动方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种彩光灯驱动电路，其特征在于，包括：PWM波形产生器、电源、彩灯、驱动电路、恒流驱动器、可控电子开关、控制器；
所述电源与所述彩灯、所述恒流驱动器串联；
所述PWM波形产生器，用于发送第一PWM驱动波形以驱动所述恒流驱动器产生恒流电流；
所述驱动电路，其输出端并联于所述彩灯的两端，其输入端用于接收所述PWM波形产生器发出的第二PWM驱动波形，并根据所述第二PWM驱动波形使得所述彩灯短路；
所述可控电子开关，其输出端并联于所述驱动电路的输出端与输入端，其输入端与控制器连接；
所述控制器，用于控制所述可控电子开关，当所述驱动电路使得所述彩灯通路时，使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。
2.根据权利要求1所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，
所述彩灯为WRGB灯串中的任一个。
3.根据权利要求1所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，
所述驱动电路，包括：级联的第一级放大电路、第二级可控开关电路；
所述第一级放大电路的输入端与所述PWM波形产生器连接；
所述第二级可控开关电路的输入端与所述第一级放大电路的输出端连接；
所述第二级可控开关电路的输出端并联于所述彩灯的两端。
4.根据权利要求3所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，
所述第一级放大电路为三极管；
所述第二级可控开关电路为P沟道MOS管；
所述P沟道MOS管的G极与S极通过第一电阻连接；
所述三极管的c极与所述P沟道MOS管的G极通过第二电阻连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，
所述控制器，用于：获取第二PWM驱动波形；并根据所述第二PWM驱动波形，做高低电平相反的处理，得到可控电子开关驱动波形；利用所述可控电子开关驱动波形驱动所述可控电子开关，以使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。
6.根据权利要求5所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，
所述控制器为取反器；
所述取反器的输入端连接于所述PWM波形产生器，用于接收第二PWM驱动波形；
所述取反器的输出端连接于所述可控电子开关的输入端，用于根据所述第二PWM驱动波形，驱动开关通断。
7.根据权利要求6所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，
所述取反器为非门。
8.一种彩光灯驱动电路的驱动方法，应用于如权利要求1至7任一项所述的彩光灯驱动电路，其特征在于，包括：
判断所述驱动电路使得所述彩灯是否通路；
如果是，则控制所述驱动电路的输入端和输出端短路。
9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，
所述判断所述驱动电路使得所述彩灯是否通路，包括：
获取所述第二PWM驱动波形；
判断所述第二PWM驱动波形为低电平时，所述彩灯通路。
10.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，
所述控制所述驱动电路的输入端和输出端短路，包括：
根据所述第二PWM驱动波形，做高低电平相反的处理，得到可控电子开关驱动波形；
利用所述可控电子开关驱动波形驱动所述可控电子开关，以使得所述驱动电路的输入端和输出端短路。
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