CN110234184A - Led驱动器，led系统及用于led的信号传输方法 - Google Patents

Abstract

一种驱动器包括耦合于发光二极管的控制器和用于耦合在所述控制器和外部装置之间的接口电路。该接口电路包括：用于耦合于所述外部设备的端口、模拟接口模块、数字接口模块和电源模块。该模拟接口模块耦合在该端口和该控制器之间，且其用于在第一模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号。数字接口模块耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第二和第三模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号。电源模块耦合于所述端口，且其用于在第一、第三模式下通过端口向所述外部设备提供能量。

Description

LED驱动器，LED系统及用于LED的信号传输方法

技术领域

本发明的实施例涉及发光二极管(LED)驱动器、LED系统及用于LED的信号传输方法。

背景技术

近年来，在LED照明领域，越来越多的技术方案将一些外部模块经由接口电路连接至LED驱动器，用以实现各种不同的功能。这些外部模块可能包括调光控制器、数字可寻址照明接口(DALI)控制器及传感器等。

现有的接口电路通常为不同类型的外部模块设置不同的端口，所以在现有的接口电路上通常包括多个端口，且每个端口可能包括两根或两根以上的导线。现有的能够支持多种功能的LED驱动器需要包括这种接口电路，这就给LED驱动器的布线工作带来很大的负担，这也正是制造商和客户的痛点之所在。

因此，有必要提供新的LED驱动器、LED系统及用于LED的信号传输方法来解决上述问题。

发明内容

一种发光二极管的驱动器用于耦合在所述发光二极管和外部装置之间。该驱动器包括：耦合于所述发光二极管的控制器和用于耦合在所述控制器和所述外部装置之间的接口电路。该接口电路包括：端口、模拟接口模块、数字接口模块和电源模块。该端口用于耦合于所述外部设备。模拟接口模块耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第一模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号。该数字接口模块耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第二和第三模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号。该电源模块耦合于所述端口，且其用于在所述第一、第三模式下经由该端口向所述外部设备提供能量。

一种可与外部设备通信的发光二极管系统包括：发光二极管、耦合于所述发光二极管的控制器和接口电路。该接口电路用于耦合在所述控制器和所述外部设备之间且其包括：端口、模拟接口模块、数字接口模块和电源模块。该端口用于耦合于所述外部设备。模拟接口模块耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第一模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号。该数字接口模块耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第二和第三模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号。该电源模块耦合于所述端口，且其用于在所述第一、第三模式下经由该端口向所述外部设备提供能量。

一种在发光二极管和外部设备之间传输信号的方法包括：通过耦合在所述外部设备和控制器之间的接口电路来传输信号，其中，该控制器耦合于所述发光二极管，且所述接口电路经由端口耦合于所述外部设备。该传输信号的步骤包括：在第一模式下，通过模拟接口模块经由所述端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号，在第二和第三模式下，通过数字接口模块经由所述端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号，在所述第一、第三模式下，通过电源模块经由所述端口向所述外部设备提供能量。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：

图1为根据本发明一具体实施例的包括驱动器的LED系统的示意图；

图2为根据本发明一具体实施例的驱动器的示意图；及

图3为根据本发明另一具体实施例的驱动器的示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本发明的披露。

除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

本发明的实施例涉及一种发光二极管(LED)系统，其可经由一个统一的端口与不同类型的外部设备进行通信，以在不改变任何硬件的前提下实现多种功能。

图1为LED系统100的示意图，该LED系统100可用于与外部设备200进行通信。参见图1，LED系统100包括LED 120和驱动器130。驱动器130用于耦合在LED 120和外部设备200之间，以驱动LED 120并且在外部设备200和LED 120之间传输信号。

驱动器130包括控制器140和接口电路150。控制器140耦合于LED 120且用于根据控制信号对LED 120进行控制。接口电路150用于耦合在外部设备200和控制器140之间，以在它们之间传输信号。在一些实施例中，接口电路150用于从外部设备200向控制器140传输控制信号。

参见图1，接口电路150包括端口110、模拟接口模块151、数字接口模块152和电源模块153。模拟接口模块151和数字接口模块152均耦合在控制器140和端口110之间。模拟接口模块151用于在第一模式下经由端口110在外部设备200和控制器140之间传输模拟信号。数字接口模块152用于在第二和第三模式下经由端口110在外部设备200和控制器140之间传输数字信号。

电源模块153耦合于端口110，且用于在第一、第三模式下经由端口110向外部设备200提供能量。在一些实施例中，电源模块153在第一模式下具有第一输出电流限值，其在第三模式下具有第二输出电流限值。这里提及的“输出电流限值”是指电压源可输出的最大电流值。第二输出电流限值可能大于第一输出电流限值，这样，电源模块153可在两种模式下分别提供两种不同的电流负荷能力以满足不同的需求。

在第一模式下，控制器140用于开启模拟接口模块151和电源模块153。模拟接口模块151用于在外部设备200和控制器140之间传输模拟信号。具有第一输出电流限值的电源模块153用于通过端口110为外部设备200提供能量。

例如，在第一模式下，外部设备200可能包括调光器，该调光器由电源模块153供能，在此模式下，该电源模块153具有第一输出电流限值。模拟接口模块151可能包括调光接口，其用于从调光器200向控制器140传输调光信号，以作为控制信号。特别地，调光接口151用于经由端口110从调光器200接收调光信号，且将该调光信号传输给控制器140。控制器140用于根据调光信号控制LED 120。

在第二模式下，控制器140用于开启数字接口模块152，且关断模拟接口模块151，数字接口模块152用于在外部设备200和控制器140之间传输数字信号。在此第二模式下，电源模块153可能被控制器140配置成关断；或者，在此第二模式下,具有第一输出电流限值的电源模块153仍然工作。值得注意的是，本文中所提及的“开启”指使被开启的对象开始工作或处于工作的状态；本文中提及的“关断”指使被关断的对象停止工作或处于不工作的状态。

例如，在第二模式下，外部设备200可能包括数字可寻址照明接口(DALI)主机。数字接口模块152可能包括DALI模块，其用于在DALI主机200和控制器140之间传输DALI信号。在一些实施例中，DALI模块152用于从DALI主机200向控制器140传输作为控制信号的DALI信号。控制器140用于根据该DALI信号控制LED 120。

在第三模式下，控制器140用于开启数字接口模块152和电源模块153，且关断模拟接口模块151。数字接口模块152用于在外部设备200和控制器140之间传输数字信号。具有第二输出电流限值的电源模块153用于经由端口110给外部设备200供电。

例如，在第三模式下，外部设备200可能包括传感器，其用于检测LED 120的参数或环境参数。在此模式下，传感器由具有第二输出电流限值的电源模块153供电。数字接口模块152包括DALI模块，其用于在控制器140和传感器200之间传输表征参数的数据。在一些实施例中，DALI模块152用于从传感器200向控制器140传输表征环境参数的数据，控制器140用于根据所述环境参数来控制LED 120。在另一些实施例中，DALI模块152用于从控制器140向传感器200传输表征LED参数的数据。传感器200可能与服务器(未示出)耦合，该服务器用于从传感器收集数据。

与现有的驱动器或接口电路相比，本发明的实施例所揭露的驱动器或接口电路通过使用一个统一的端口与不同的外部设备相兼容，这样，可见减少或消除冗余的输出接线以及一些辅助元件。在一些实施例中，端口110包括两个接线端，每个接线端可连接一根导线，这样，端口110中的每个接线端可经由一根导线与外部设备200耦合。

图2为根据本发明一具体实施例的驱动器330的示例图。参见图2，驱动器330包括控制器340、端口310、模拟接口模块351、数字接口模块352和电源模块353。

控制器340、端口310、模拟接口模块351和数字接口模块352的功能与图1所示的实施例中的控制器140、端口110、模拟接口模块151和数字接口模块152分别相类似，此处不再赘述。

如图2所示，电源模块353包括具有第一输出电流限值的第一电压源361和具有第二输出电流限值的第二电压源362，其中，第二输出电流限值大于第一输出电流限值。可通过合理地设置第一电压源361中的元件参数，来将第一电压源361设计成具有第一输出电流限值。类似地，可通过合理地设置第二电压源362中的元件参数，来将第二电压源362设计成具有第二输出电流限值。

第一、第二电压源361、362耦合于端口310，且用于经由端口310提供能量。第一、第二电压源361、362均与控制器340耦合，且能够互相独立地被控制器340配置成开启或关断。在第一模式下，控制器340开启第一电压源361且关断第二电压源362，这样在第一模式下，仅第一电压源工作以向外部设备提供能量。在第二模式下，控制器340用于关断第一、第二电压源361、362，这样在第二模式下，第一、第二电压源均不向外提供能量。在第三模式下，控制器340用于开启第二电压源362，关断第一电压源361，这样在第三模式下仅由第二电压源362供能。

图3位根据本发明另一具体实施例的驱动器530的示意图。参见图3，驱动器530包括控制器540、端口510、模拟接口模块551、数字接口模块552和电源模块553。

控制器540、端口510、模拟接口模块551、数字接口模块552的功能与图1所示的实施例中的控制器140、端口110、模拟接口模块151、数字接口模块152分别相类似，此处不再赘述。

如图3所示，电源模块553包括具有第一输出电流限值的第一电压源561和具有第二输出电流限值的第二电压源562，其中，第二输出电流限值大于第一输出电流限值。可通过合理地设置第一电压源561中的元件参数，来将第一电压源361设计成具有第一输出电流限值。类似地，可通过合理地设置第二电压源562中的元件参数，来将第二电压源362设计成具有第二输出电流限值。

第一电压源561耦合于端口510，且用于在所有模式下，即：第一、第二和第三模式下，为外部设备提供能量。第二电压源562耦合于端口510和控制器540，且第二电压源562可被控制器540配置成开启或关断。控制器540用于在第一和第二模式下关断第二电压源562，且在第三模式下开启第二电压源。在这种情况下，仅第二电压源562是可控的，第一电压源561在所有模式下均工作，这样可以简化电源模块的电路结构，使其可靠性得到提高。

在一些实施例中，与图2、图3中分别所示的驱动器相对应地，电源模块包括输出电流限值可调的电压源(未示出)，控制器用于调节该电压源的输出电流限值。在第一模式下该电压源被调节成具有第一输出电流限值，在第三模式下该电压源被调节成具有第二输出电流限值。

本发明的具体实施例还涉及在外部设备和LED之间传输信号的方法。该方法涉及通过耦合在外部设备和控制器之间的接口电路来传输信号，其中，该接口电路经由端口耦合于所述外部设备，且该控制器耦合于所述发光二极管。

传输信号的步骤包括：在第一模式下，通过模拟接口模块经由所述端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号；在第二和第三模式下，通过数字接口模块经由所述端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号；及在所述第一、第三模式下，通过电源模块经由所述端口向所述外部设备提供能量。其中，电源模块在第一模式下具有第一输出电流限值，在第三模式下具有与该第一输出电流限值不同的第二输出电流限值。第三模式下，第二输出电流限值可能大于第一输出电流限值。

所述方法进一步包括：在第一模式下，开启所述模拟接口模块和所述电源模块；在第二模式下，开启所述数字接口模块，且关断所述模拟接口模块；及在第三模式下，开启所述数字接口模块和所述电源模块，且关断所述模拟接口模块。

虽然结合特定的具体实施方式对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (15)

1.一种发光二极管的驱动器，其用于耦合在所述发光二极管和外部装置之间，该驱动器包括：

耦合于所述发光二极管的控制器；及

接口电路，其用于耦合在所述控制器和所述外部装置之间，该接口电路包括：

端口，其用于耦合于所述外部设备，

模拟接口模块，其耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第一模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号，

数字接口模块，其耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第二和第三模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号，及

电源模块，其耦合于所述端口，且其用于在所述第一、第三模式下经由该端口向所述外部设备提供能量。

2.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述控制器用于：

在所述第一模式下，开启所述模拟接口模块和电源模块；

在所述第二模式下，开启所述数字接口模块工作，关断所述模拟接口模块；

在第三模式下，开启所述数字接口模块和所述电源模块，且关断所述模拟接口模块。

3.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述电源模块在第一模式下具有第一输出电流限值，所述电源模块在第三模式下具有与该第一输出电流限值不同的第二输出电流限值。

4.根据权利要求3所述的驱动器，其中，所述电源模块包括具有所述第一输出电流限值的第一电压源和具有所述第二输出电流限值的第二电压源；及

所述控制器用于在所述第一模式下开启该第一电压源且关断该第二电压源，在所述第二模式下关断该第一、第二电压源，在所述第三模式下开启该第二电压源且关断该第一电压源。

5.根据权利要求3所述的驱动器，其中，所述电源模块包括具有所述第一输出电流限值的第一电压源和具有所述第二输出电流限值的第二电压源；及

所述控制器用于在所述第一、第二模式下关断所述第二电压源，且在所述第三模式下开启所述第二电压源。

6.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述模拟接口模块包括调光接口，其用于从所述外部设备向所述控制器传输调光信号，且所述控制器用于根据该调光信号控制所述发光二极管。

7.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述数字接口模块包括数字可寻址照明接口模块，其用于从所述外部设备向所述控制器传输数字可寻址照明接口信号，且该控制器用于根据该数字可寻址照明接口信号控制所述发光二极管。

8.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述数字接口模块包括数字可寻址照明接口模块，其用于从所述控制器向所述外部设备传输所述发光二极管的参数数据。

9.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述端口包括两个接线端，所述每个接线端用于经由一根导线与所述外部设备耦合。

10.一种可与外部设备通信的发光二极管系统，该发光二极管系统包括：

发光二极管；

耦合于所述发光二极管的控制器；及

接口电路，其用于耦合在所述控制器和所述外部设备之间，所述接口电路包括：

端口，其用于耦合于所述外部设备，

模拟接口模块，其耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第一模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号，

数字接口模块，其耦合在所述端口和所述控制器之间，且其用于在第二和第三模式下经由该端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号，及

电源模块，其耦合于所述端口，且其用于在第一、第三模式下通过端口向所述外部设备提供能量。

11.根据权利要求10所述的发光二极管系统，其中，所述电源模块在第一模式下具有第一输出电流限值，所述电源模块在第三模式下具有与该第一输出电流限值不同的第二输出电流限值。

12.根据权利要求11所述的发光二极管系统，其中，所述电源模块包括具有所述第一输出电流限值的第一电压源和具有所述第二输出电流限值的第二电压源；及

所述控制器用于在所述第一模式下开启该第一电压源且关断该第二电压源，在所述第二模式下关断该第一、第二电压源，在所述第三模式下开启该第二电压源且关断该第一电压源。

13.根据权利要求11所述的发光二极管系统，其中，所述电源模块包括具有所述第一输出电流限值的第一电压源和具有所述第二输出电流限值的第二电压源；及

所述控制器用于在所述第一、第二模式下关断所述第二电压源，且在所述第三模式下开启所述第二电压源。

14.一种在发光二极管和外部设备之间传输信号的方法，该方法包括：

通过耦合在所述外部设备和控制器之间的接口电路来传输信号，其中，该控制器耦合于所述发光二极管，且所述接口电路经由端口耦合于所述外部设备，该传输信号的步骤包括:

在第一模式下，通过模拟接口模块经由所述端口在所述外部设备和所述控制器之间传输模拟信号，

在第二和第三模式下，通过数字接口模块经由所述端口在所述外部设备和所述控制器之间传输数字信号，及

在所述第一、第三模式下，通过电源模块经由所述端口向所述外部设备提供能量。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

在所述第一模式下，开启所述模拟接口模块和所述电源模块；

在所述第二模式下，开启所述数字接口模块，且关断所述模拟接口模块；及

在所述第三模式下，开启所述数字接口模块和所述电源模块，且关断所述模拟接口模块。