CN113133164A - 亮度调整电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种亮度调整电路，包含：延迟电路，包含电容，该电容用以接收第一脉冲宽度调变信号及依据该第一脉冲宽度调变信号产生延迟信号；开关电路，该开关电路包含:开关单元，包含控制端及第一端，该控制端耦接于该延迟电路，用以接收该延迟信号，该第一端用以依据该延迟信号产生电流；隔绝电路，耦接于该开关单元的该第一端，以依据该电流产生第二脉冲宽度调变信号；及发光电路，用以接收该第二脉冲宽度调变信号并发出光线。本发明通过延迟电路及开关电路增加信号脉冲宽度，或是通过延迟电路及比较电路增加信号脉冲宽度，进而增加了发光电路的光线亮度，提供了发光电路的调整弹性，同时还避免过度增加电子组件。

Description

亮度调整电路
技术领域
本发明涉及亮度调整领域，尤其涉及一种亮度调整电路。
背景技术
随着各种照明装置及显示设备应用的大量增加，厂商推出许多功能以提供产品的调整弹性，其中调光功能可用于调整光线亮度。使用者可依据实际需求调整亮度，例如在强光环境下可增加亮度，在弱光环境下可减低亮度，可兼顾环保省电及提供适合的视觉效果。习知技术中使用专用芯片来实现调光功能，使电路复杂度及制造成本大增。
发明内容
本发明的目的在于提供一种亮度调整电路，其能够降低电路的复杂度及其制造成本。
为达到上述目的，本发明提供了一种亮度调整电路，该亮度调整电路包含：延迟电路，包含电容，该电容用以接收第一脉冲宽度调变信号及依据该第一脉冲宽度调变信号产生延迟信号；开关电路，该开关电路包含:开关单元，包含控制端及第一端，该控制端耦接于该延迟电路，用以接收该延迟信号，该第一端用以依据该延迟信号产生电流；及隔绝电路，耦接于该开关单元的该第一端，以依据该电流产生第二脉冲宽度调变信号；及发光电路，用以接收该第二脉冲宽度调变信号以发出光线。
较佳的，该第二脉冲宽度调变信号的脉冲宽度大于该第一脉冲宽度调变信号的脉冲宽度。
较佳的，当该延迟信号的电压高于预定值时，该开关单元产生该电流；当该延迟信号的该电压低于或等于该预定值时，该开关单元停止产生该电流。
较佳的，该开关单元包括第一晶体管，该电流为该第一晶体管的晶体管电流，该第一晶体管还具有第二端，用以接收接地电压。
较佳的，该隔绝电路包含：第三电阻，包含第一端及第二端，该第三电阻的第一端用以接收供电电压；光耦合器，包含:发光二极管，用以依据该晶体管电流产生光信号，该发光二极管包含第一端及第二端，该第一端耦接于该第三电阻的该第二端，该第二端耦接于该第一晶体管的第一端；光敏晶体管，包含第一端及第二端，该光敏晶体管的第一端用以接收该供电电压，该光敏晶体管的第二端用以依据该光信号产生该第二脉冲宽度调变信号；及第四电阻，包含第一端及第二端，该第四电阻的第一端耦接于该光敏晶体管的该第二端，该第四电阻的第二端用以接收该接地电压。
较佳的，该隔绝电路包含：第三电阻，包含第一端及第二端，该第三电阻的第一端用以接收供电电压；第三晶体管，包含控制端、第一端及第二端，该第三晶体管的控制端耦接于该第一晶体管的第一端及该第三电阻的该第二端，该第三晶体管的第一端用以接收该供电电压，该第三晶体管的第二端用以依据该晶体管电流产生该第二脉冲宽度调变信号；及第四电阻，包含第一端及第二端，该第四电阻的第一端耦接于该第三晶体管的该第二端，该第四电阻的第二端用以接收该接地电压。
较佳的，该延迟电路还包含第一电阻，该第一电阻包含第一端及第二端，该第一电阻的第一端用以接收该第一脉冲宽度调变信号；该电容包含第一端及第二端，该电容的第一端耦接于该第一电阻的该第二端。
较佳的，该延迟电路还包含：第二电阻，包含第一端及第二端，该第二电阻的第一端用以接收致能信号；及第二晶体管，包含控制端、第一端及第二端，该第二晶体管的控制端耦接于该第二电阻的第二端，该第二晶体管的第一端耦接于该电容的第二端，该第二晶体管的第二端用以接收该接地电压。
较佳的，该第一电阻为可变电阻。
此外，本发明还提供一种亮度调整电路，该亮度调整电路包含：延迟电路，包含电容，该电容用以接收第一脉冲宽度调变信号及依据该第一脉冲宽度调变信号产生延迟信号；比较电路，该比较电路包含:比较器，包含第一输入端、第二输入端及输出端，该第一输入端用以接收该延迟信号，该第二输入端用以接收参考电压；反向器，包含输入端及输出端，耦接于该比较器的该输出端，该输出端用以产生第二脉冲宽度调变信号；发光电路，用以接收该第二脉冲宽度调变信号以发出光线。
较佳的，该第二脉冲宽度调变信号的脉冲宽度大于该第一脉冲宽度调变信号的脉冲宽度。
较佳的，该延迟电路还包含第一电阻，该第一电阻包含第一端及第二端，该第一电阻的第一端用以接收该第一脉冲宽度调变信号；该电容包含第一端及第二端，该电容的第一端耦接于该第一电阻的该第二端。
较佳的，该延迟电路还包含：第二电阻，包含第一端及第二端，该第二电阻的该第一端用以接收致能信号；及第二晶体管，包含控制端、第一端及第二端，该第二晶体管的控制端耦接于该第四电阻的第二端，该第二晶体管的第一端耦接于该电容的第二端，该第二晶体管的第二端用以接收该接地电压。
较佳的，该第一电阻为可变电阻。
与现有技术相比，本发明提供的亮度调整电路通过延迟电路及开关电路增加信号脉冲宽度，或是通过延迟电路及比较电路增加信号脉冲宽度，进而增加了发光电路的光线亮度，提供了发光电路的调整弹性，同时还避免过度增加电子组件，本发明简化了电路结构，降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的亮度调整电路的方块示意图；
图2为本发明实施例提供的亮度调整电路的电路示意图；
图3为本发明实施例提供的亮度调整电路的时序示意图；
图4为本发明另一实施例提供的亮度调整电路的电路示意图；
图5为本发明另一实施例提供的亮度调整电路的电路示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。
图1为本发明实施例中一种亮度调整电路1的方块图。亮度调整电路1可包含依序耦接的延迟电路10、开关电路12及发光电路14。发光电路14可包括激光装置，例如红绿蓝三色激光枪等，或者，发光电路14还可包括有发光二极管装置，例如室内或室外灯具等。发光电路14用以发出光线。延迟电路10及开关电路12可调整(如增加)发光电路14的光线亮度。
延迟电路10包含电容，其可接收第一脉冲宽度调变信号Spwm_in及依据第一脉冲宽度调变信号Spwm_in产生延迟信号Sd。开关电路12可包含互相耦接的开关单元120及隔绝电路122。开关单元120包含控制端，耦接于延迟电路10，用以接收延迟信号Sd，及第一端，用以依据延迟信号Sd产生电流i。隔绝电路122可耦接于开关单元120的第一端，以依据电流i产生第二脉冲宽度调变信号Spwm_out。第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度。发光电路14可接收第二脉冲宽度调变信号Spwm_out以产生光线，光线的亮度和第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度成正比。
图2为亮度调整电路1的电路示意图。延迟电路10可包含电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2及第二晶体管Q2。第一电阻R1包含第一端及第二端，其第一端用以接收第一脉冲宽度调变信号Spwm_in。第一电阻R1可为可变电阻或固定电阻。例如，第一电阻R1的电阻值可介于为1Ω至10KΩ之间，具体可视需求而定。在一些实施例中，延迟电路10可使用外部电阻，例如前端电路的输出电阻代替第一电阻R1而选择性省略第一电阻R1。电容C1包含第一端及第二端，其第一端耦接于第一电阻R1的第二端。电容C1的电容值可例如为1000uF。延迟电路10的时间常数可由第一电阻R1的电阻值及电容C1的电容值的乘积决定，时间常数越大则延迟信号Sd的脉冲宽度越大。第二电阻R2包含第一端及第二端，其第一端用以接收致能信号Sen。第二电阻R2的电阻值可例如为100Ω。第二晶体管Q2包含控制端、第一端及第二端，其控制端耦接于第二电阻R2的第二端，其第一端耦接于电容C1的第二端，其第二端用以接收接地电压Vgnd，例如为0V。当致能信号Sen被设置于逻辑低准位，例如0V时，第二晶体管Q2可截止以使电容C1的第二端处于开路状态，进而输出和第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度相同的延迟信号Sd。当致能信号Sen被设置于逻辑高准位，例如3.3V时，第二晶体管Q2可导通以将电容C1的第二端接地，进而产生大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度的延迟信号Sd。具体而言，第二晶体管Q2可为N型双极性接面型晶体管(bipolarjunction transistor,BJT)、N型金属氧化物半导体场效(metal-oxide semiconductorfield effect transistor,MOSFET)或其他种类的晶体管，具体可视需求而定，本发明并不以此为限。
开关单元120可包含第一晶体管Q1。第一晶体管Q1具有控制端、第一端及第二端，用以接收延迟信号Sd，其第一端用以依据延迟信号Sd产生晶体管电流i，其第二端用以接收接地电压Vgnd。当延迟信号Sd的电压大于预定值时，第一晶体管Q1可导通，产生晶体管电流i，晶体管电流i的大小可与延迟信号Sd的电压与预定值之间的差值成正比。当延迟信号Sd的电压小于或等于预定值时，第一晶体管Q1可截止及停止产生晶体管电流i。预定值可为第一晶体管Q1的临界电压，例如0.7V。第一晶体管Q1可为N型BJT、N型MOSFET或其他种类的晶体管，具体可视需求而定，本发明并不以此为限。由于第一晶体管Q1的控制端及第二端之间具有临界电压，因此晶体管电流i的脉冲宽度会小于延迟信号Sd的脉冲宽度，且大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度。
隔绝电路122可包含第三电阻R3、第四电阻R4及光耦合器1220。第三电阻R3包含第一端及第二端，其第一端用以接收供电电压Vcc。第三电阻R3的电阻值可例如为1000Ω。光耦合器1220包含发光二极管D1及光敏晶体管Qo。供电电压Vcc可例如为3.5V。发光二极管D1可依据晶体管电流i产生光信号。发光二极管D1包含第一端及第二端，其第一端耦接于第三电阻R3的第二端，其第二端耦接于第一晶体管Q1的第一端。发光二极管D1的第一端可为阳极，其第二端可为阴极。当晶体管电流i通过发光二极管D1时，发光二极管D1可发射光信号，光信号的亮度和晶体管电流i的大小成正比。当没有晶体管电流i通过发光二极管D1时，发光二极管D1可停止发射光信号。光敏晶体管Qo包含第一端及第二端，其第一端用以接收供电电压Vcc，其第二端用以依据光信号产生第二脉冲宽度调变信号Spwm_out。当侦测到光信号时，光敏晶体管Qo可导通以将第二脉冲宽度调变信号Spwm_out设置于逻辑高准位；而当其没有侦测到光信号时，光敏晶体管Qo可截止以将第二脉冲宽度调变信号Spwm_out设置于逻辑低准位。第四电阻R4包含第一端及第二端，其第一端耦接于光敏晶体管Qo的第二端，其第二端用以接收接地电压Vgnd。第四电阻R4的电阻值可例如为1000Ω。第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度可实质上等于或小于晶体管电流i的脉冲宽度，且大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度。发光电路14可依据第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度增加或调整光线的亮度。
图3显示亮度调整电路1的时序图，其具体包含有第一脉冲宽度调变信号Spwm_in、延迟信号Sd及第二脉冲宽度调变信号Spwm_out。第一脉冲宽度调变信号Spwm_in可具有35％工作周期。在时间t1，第一脉冲宽度调变信号Spwm_in被设置于逻辑高准位Vh，同时延迟信号Sd由逻辑低准位Vl上升。在时间t2，延迟信号Sd上升至0.8V，第二脉冲宽度调变信号Spwm_out被设置于逻辑高准位Vh。在时间t3，延迟信号Sd上升至2V，电压升幅约为逻辑高准位Vh的63％。时间t3及t1之间的差值可称为时间常数。在时间t4和t5之间，延迟信号Sd实质上到达逻辑高准位Vh，第二脉冲宽度调变信号Spwm_out维持于逻辑高准位Vh。在时间t5，第一脉冲宽度调变信号Spwm_in被设置于逻辑低准位Vl，同时延迟信号Sd由逻辑高准位Vh下降。在时间t6，延迟信号Sd下降至1.2V，电压降幅约为逻辑高准位Vh的63％。在时间t7，延迟信号Sd下降至0.6V，第二脉冲宽度调变信号Spwm_out被设置于逻辑低准位Vl。时间t1及t5之间的差值可视为第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度。时间t2及t7之间的差值可视为第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度。在时间t8，延迟信号Sd实质上到达逻辑低准位Vl。时间t1及t8之间的差值可视为延迟信号Sd的脉冲宽度。第二脉冲宽度调变信号Spwm_out可具有48％的工作周期，因此第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度，发光电路14可依据第二脉冲宽度调变信号Spwm_out增加或调整光线亮度。
图4为本发明实施例中另一亮度调整电路4的电路示意图。图4亮度调整电路4和图2亮度调整电路1的差异在于开关电路42的隔绝电路422。隔绝电路422可包含第三电阻R3、第四电阻R4及第三晶体管Q3。第三电阻R3包含第一端及第二端，其第一端用以接收供电电压Vcc。第三晶体管Q3包含控制端、第一端及第二端，其控制端耦接于第一晶体管Q1的第一端及第三电阻R3的第二端，其第一端用以接收供电电压Vcc，其第二端用以依据晶体管电流i产生第二脉冲宽度调变信号Spwm_out。第四电阻R4包含第一端及第二端，其第一端耦接于第三晶体管Q3的第二端，其第二端用以接收接地电压Vgnd。晶体管电流i透过第三电阻R3在第三晶体管Q3的控制端建立偏压。当偏压大于第三晶体管Q3的临界电压时，第三晶体管Q3可导通以将第二脉冲宽度调变信号Spwm_out设置于逻辑高准位；而当偏压小于第三晶体管Q3的临界电压时，第三晶体管Q3可截止以将第二脉冲宽度调变信号Spwm_out设置于逻辑低准位。第三晶体管Q3可为N型BJT、N型MOSFET或其他种类的晶体管，具体可视需求而定，本发明并不以此为限。第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度可大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度，因此发光电路14可依据第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度增加或调整光线的亮度。
亮度调整电路1、4使用延迟电路及开关电路增加信号脉冲宽度，进而增加了发光电路的光线亮度，提供了发光电路的调整弹性，同时还避免过度增加电子组件。本发明简化了电路结构，降低了制造成本。
图5为本发明实施例中另一亮度调整电路5的电路示意图。图5的亮度调整电路5和图2的差异在于使用比较电路52代替开关电路12。比较电路52包含比较器522及反向器524。比较器522包含第一输入端及第二输入端及输出端，其第一输入端用以接收延迟信号Sd，其第二输入端用以接收参考电压Vref，其输出端用以输出比较信号。当延迟信号Sd的电压大于参考电压Vref时，比较器522的输出端可在比较信号输出逻辑低电位，反向输出电压正比于延迟信号Sd的电压及参考电压Vref之间的差值。当延迟信号Sd的电压小于参考电压Vref时，比较器522的输出端可在比较信号输出逻辑高电位。反向器524包含输入端及输出端，其输入端耦接于比较器522的输出端，反向器524可将比较信号进行反向以产生第二脉冲宽度调变信号Spwm_out。参考电压Vref可例如为1V，比较器522可为反向比较器，而延迟信号Sd的脉冲宽度可大于第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度。参考电压Vref越小则第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度越大。若参考电压Vref接近0V，第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度可实质上等于延迟信号Sd的脉冲宽度，及大于第一脉冲宽度调变信号Spwm_in的脉冲宽度，因此发光电路14可依据第二脉冲宽度调变信号Spwm_out的脉冲宽度增加或调整光线的亮度。
亮度调整电路5使用延迟电路及比较电路增加信号脉冲宽度，进而增加了发光电路的光线亮度，提供了发光电路的调整弹性，同时还避免过度增加电子组件。本发明简化了电路结构，降低了制造成本。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (14)

1.一种亮度调整电路，其特征在于，该亮度调整电路包含：
延迟电路，包含电容，该电容用以接收第一脉冲宽度调变信号及依据该第一脉冲宽度调变信号产生延迟信号；
开关电路，该开关电路包含:
开关单元，包含控制端及第一端，该控制端耦接于该延迟电路，用以接收该延迟信号，该第一端用以依据该延迟信号产生电流；及
隔绝电路，耦接于该开关单元的该第一端，以依据该电流产生第二脉冲宽度调变信号；及
发光电路，用以接收该第二脉冲宽度调变信号以发出光线。
2.如权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，该第二脉冲宽度调变信号的脉冲宽度大于该第一脉冲宽度调变信号的脉冲宽度。
3.如权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，当该延迟信号的电压高于预定值时，该开关单元产生该电流；当该延迟信号的该电压低于或等于该预定值时，该开关单元停止产生该电流。
4.如权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，该开关单元包括第一晶体管，该电流为该第一晶体管的晶体管电流，该第一晶体管还具有第二端，用以接收接地电压。
5.如权利要求4所述的亮度调整电路，其特征在于，该隔绝电路包含：
第三电阻，包含第一端及第二端，该第三电阻的第一端用以接收供电电压；
光耦合器，包含:
发光二极管，用以依据该晶体管电流产生光信号，该发光二极管包含第一端及第二端，该第一端耦接于该第三电阻的该第二端，该第二端耦接于该第一晶体管的第一端；
光敏晶体管，包含第一端及第二端，该光敏晶体管的第一端用以接收该供电电压，该光敏晶体管的第二端用以依据该光信号产生该第二脉冲宽度调变信号；及
第四电阻，包含第一端及第二端，该第四电阻的第一端耦接于该光敏晶体管的该第二端，该第四电阻的第二端用以接收该接地电压。
6.如权利要求4所述的亮度调整电路，其特征在于，该隔绝电路包含：
第三电阻，包含第一端及第二端，该第三电阻的第一端用以接收供电电压；
第三晶体管，包含控制端、第一端及第二端，该第三晶体管的控制端耦接于该第一晶体管的第一端及该第三电阻的该第二端，该第三晶体管的第一端用以接收该供电电压，该第三晶体管的第二端用以依据该晶体管电流产生该第二脉冲宽度调变信号；及
第四电阻，包含第一端及第二端，该第四电阻的第一端耦接于该第三晶体管的该第二端，该第四电阻的第二端用以接收该接地电压。
7.如权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，该延迟电路还包含第一电阻，该第一电阻包含第一端及第二端，该第一电阻的第一端用以接收该第一脉冲宽度调变信号；
该电容包含第一端及第二端，该电容的第一端耦接于该第一电阻的该第二端。
8.如权利要求7所述的亮度调整电路，其特征在于，该延迟电路还包含：
第二电阻，包含第一端及第二端，该第二电阻的第一端用以接收致能信号；及
第二晶体管，包含控制端、第一端及第二端，该第二晶体管的控制端耦接于该第二电阻的第二端，该第二晶体管的第一端耦接于该电容的第二端，该第二晶体管的第二端用以接收该接地电压。
9.如权利要求7所述的亮度调整电路，其特征在于，该第一电阻为可变电阻。
10.一种亮度调整电路，其特征在于，该亮度调整电路包含：
延迟电路，包含电容，该电容用以接收第一脉冲宽度调变信号及依据该第一脉冲宽度调变信号产生延迟信号；
比较电路，该比较电路包含:
比较器，包含第一输入端、第二输入端及输出端，该第一输入端用以接收该延迟信号，该第二输入端用以接收参考电压；
反向器，包含输入端及输出端，耦接于该比较器的该输出端，该输出端用以产生第二脉冲宽度调变信号；
发光电路，用以接收该第二脉冲宽度调变信号以发出光线。
11.如权利要求10所述的亮度调整电路，其特征在于，该第二脉冲宽度调变信号的脉冲宽度大于该第一脉冲宽度调变信号的脉冲宽度。
12.如权利要求10所述的亮度调整电路，其特征在于，该延迟电路还包含：
第一电阻，该第一电阻包含第一端及第二端，该第一电阻的第一端用以接收该第一脉冲宽度调变信号；
该电容包含第一端及第二端，该电容的第一端耦接于该第一电阻的该第二端。
13.如权利要求12所述的亮度调整电路，其特征在于，该延迟电路还包含：
第二电阻，包含第一端及第二端，该第二电阻的该第一端用以接收致能信号；及
第二晶体管，包含控制端、第一端及第二端，该第二晶体管的控制端耦接于该第四电阻的第二端，该第二晶体管的第一端耦接于该电容的第二端，该第二晶体管的第二端用以接收该接地电压。
14.如权利要求12所述的亮度调整电路，其特征在于，该第一电阻为可变电阻。
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