CN201491329U - 亮度调整电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种亮度调整电路，适用于控制一发光单元。亮度调整电路包括有一分压电路及一控制电路，其中分压电路提供一驱动电压输出给发光单元，控制电路透过控制分压路输出的驱动电压的大小，以使发光单元能根据不同驱动电压而相对产生不同亮度。

Description

亮度调整电路

技术领域

本实用新型关于一种调整电路，特别是关于一种针对光源亮度进行控制的亮度调整电路。

背景技术

越来越多的一般性消费性电子产品整合有发光的功能，例如此发光功能可以当成照明或指示的用途使用，但此发光功能所提供的发光亮度通常是单一亮度，而无法具有调光的功能。然而在某些电子产品中，则是具有调光功能，例如显示装置中所使用的背光源则具有此功能，以满足显示装置可以呈现不同亮度画面的需求。

而现行调光所采用的控制方式之一，则可以如图1所示，其是由一驱动电路9来对各发光二极管LED1、LED2、LED3进行发光亮度的控制，其中驱动电路9内的电荷泵模块94是连接有一移转电容C，并用来将输入端Vin的电荷耦合至输出端Vout，以驱动发光二极管。而驱动电路9中的调光控制模块90则用来接收一处理器8所输出的调光信号，使电流槽模块92可以在调光控制模块90的控制下，而对流经各发光二极管的电流大小做调整，以达到对发光二极管调光的效果。

然而以驱动电路9进行调光的控制方式，由于驱动电路9本身具有一定的电流消耗，故此种调光方式显然难以符合现今环保省电的要求，而有待加以改进，同时，就像熟习此技艺的人士所知悉，这样的调光驱动电路的结构及元件成本较高，增加了制造的成本。

总而言之，上述的前案技术揭露中显示了在亮度调整方面的技术，这相对也反映了在实际应用上，现有技艺中并未提供教示如何改善节能省电及简化整体电路结构进而降低制造成本的手段，如果重行设计及考虑使其有别于现有的，将可扩大其应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种亮度调整电路，主要提供一种电路简单且不会消耗过多电流，且同时能兼具有调光的亮度调整电路。

为了达成上述目的，根据本实用新型的一种方案，提供一种亮度调整电路，适用于控制一发光单元，该发光单元具有至少一发光二极管。亮度调整电路包括有一分压电路及一控制电路，其中控制电路与分压电路耦接，且可以用来控制分压电路输出给发光单元使用的一驱动电压的大小，以使发光单元能根据不同驱动电压而相对产生不同亮度。

在本实用新型实施例中，控制电路接收一操作接口所输入的一调光信号，控制电路并根据调光信号来控制驱动电压的大小。

在本实用新型实施例中，控制电路接收一侦测接口所输入的一调光信号，控制电路并根据调光信号来控制驱动电压的大小。

因此本实用新型透过上述的技术方案，将具有下述功效：以分压方式来控制发光单元的发光亮度，如此可以减少整体电路的消耗电流，而具有省电效果，且也使调光控制方式的电路变得简单，而无需支出过多的硬件成本。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，均是为了能进一步说明本实用新型为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本实用新型的其它目的及优点，将在后续的说明及图式中加以阐述。

附图说明

图1为现有LED驱动电路的示意图；

图2为本实用新型第一实施例的亮度调整电路的示意图；

图3为本实用新型第二实施例的亮度调整电路的示意图；

图4为本实用新型第三实施例的亮度调整电路的示意图；

图5为本实用新型第四实施例的亮度调整电路的示意图；

图6为本实用新型第五实施例的亮度调整电路的示意图；

图7为本实用新型第六实施例的亮度调整电路的示意图。

【主要元件符号说明】

10            控制电路          12、12a   分压电路

121、121a     第一电路          122       第二电路

14            发光单元          15        操作接口

16            定时器            17        侦测界面

18            接脚扩充模块      8         处理器

9             驱动电路          90        调光控制模块

92            电流槽模块        94        电荷泵模块

具体实施方式

请参阅图2，其为本实用新型第一实施例的亮度调整电路的示意图。亮度调整电路包括一控制电路10及一分压电路12，控制电路10耦接于分压电路12，并且对分压电路12进行控制，以使分压电路12提供可变化的一驱动电压Vout输出至一发光单元14，以使发光单元14的发光亮度可以根据不同驱动电压Vout而呈现不同亮度。发光单元14在此是以一颗发光二极管(LED)举例说明，但此发光单元14也可是由多颗发光二极管以串联、并联或是串/并联的方式组成。

前述分压电路12是包括有一第一电路121及一第二电路122，且第一电路121与第二电路122是相互串联。第一电路121是包括一第一电阻，如电阻R1；第二电路122是包括多个第二电阻，如电阻R2、R3、R4，且各第二电阻的一端耦接于第一电阻的一端，以及各第二电阻的另一端耦接于控制电路10，亦即各第二电阻之间是相互并联。故当一电源电压(VCC)供应至此分压电路12时，通过第一电路121与第二电路122中所使用的电阻来对此电源电压进行分压，即可得到一驱动电压Vout，此驱动电压Vout是由电源电压乘以第二电路122的等效电阻值/(第一电路的等效电阻值加上第二电路的等效电阻值)的分压公式来得知。

故由上述分压公式可知通过改变第一电路121及/或第二电路122的等效电阻值，即可使驱动电压Vout产生变化，故本实施例为了达成此技术效果，主要是由控制电路10来对第二电路122的等效电阻值进行控制，此控制方式是由控制电路10各别输出一逻辑电平信号给每一第二电阻的一端，此逻辑电平信号可以是高逻辑电平(Logic Hi)信号或是低逻辑电平(Logic Low)信号。更具体来说，当第二电阻接收到的高逻辑电平信号，此第二电阻并无法形成导通回路，反之当第二电阻接收到低逻辑电平信号时则形成导通回路。

而前述控制电路10是以可程序化的集成电路为主，例如可以是微处理器、微控制器、现场可规划逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array；FPGA)、复杂可程序逻辑元件(Complex Programmable Logic Device；CPLD)、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit；ASIC)或数字信号处理器(digital signal processor；DSP)。而对于此种集成电路而言，其一般均设置有输出入接脚，例如是一般用途输出入接脚(generalpurpose input output；GPIO)等，且集成电路中也并非每一个输出入接脚皆有被使用，故在此实施例是透过此种集成电路剩余未使用的输出入接脚，将其规划成可以具有输出前述逻辑电平信号的功能以供使用。

因此控制电路10根据上述的控制方式，可以单独针对每一第二电阻的回路是否有导通进行个别控制，且第二电路122的等效电阻是由呈现导通回路的第二电阻相互并联。换言之控制电路10可以通过控制第二电路122中第二电阻导通的数目或是不同第二电阻之间的并联组合，而达到控制第二电路122的等效电阻值的大小的变化。举例来说控制电路10可以输出低逻辑电平给所有第二电阻，故此时的第二电路122的等效电阻值为各第二电阻相互并联，或是控制电路10输出一高逻辑信号给电阻R2及低逻辑信号电阻R3、R4，故此时的第二电路122的等效电阻值为电阻R3、R4相互并联。

而至于控制电路10控制分压电路12的驱动电压变大或是变小，则是根据一调光信号来决定，例如当控制电路10接收到代表亮度要调亮的调光信号时，则控制电路10可以根据前述控制方式控制第二电路122的等效电阻值变大；反之当控制电路10接收到代表亮度要调暗的调光信号时，则控制电路10可以根据前述控制方式控制第二电路122的等效电阻值变小。

更具体来说，控制电路10可以使用查表法(Look-Up Table)的方式，以找出此调光信号所对应输出给各第二电阻的逻辑电平信号，故此控制电路10内部可以预设一调光对照表以储存不同调光信号与其相对应输出给各第二电阻的逻辑电平信号的关系，且此调光对照表可以根据调光信号的亮度予以分级，例如由亮度最暗排列到亮度最亮的顺序做排列以分成第一亮度、第二亮度...第n亮度，且每一亮度等级是个别对应输出给各第二电阻使用的逻辑电平信号。

此外在图2所示实施例中，第一电路121中的第一电阻的数量并不限定仅只有一个，亦可是由多个第一电阻以串联、并联或是串/并联的方式组成，同样的第二电路122中的第二电阻的数量亦不以此为限，亦可以根据实际需求来相对配置所需的第二电阻的数量。且控制电路10可以控制分压电路122输出的驱动电压是落在可供发光单元14可以正常的工作范围之内。再者在第一实施例中的发光单元14亦可以直接并联一第三电阻(图略)，以在所有第二电阻的回路均不导通时，仍可由此第三电阻与第一电阻经分压产生驱动电压，以供发光单元14可以正常使用。

请再参阅图3，其为本实用新型第二实施例的亮度调整电路的示意图。第二实施例与第一实施例主要差异在于第一电路121a中的第一电阻为一可变电阻VR，故在此第二实施例下，除了可由调光信号来控制发光单元14的发光亮度之外，更可以通过直接调整此可变电阻VR的阻值变化，来达成同样的调光效果。此外第一电路121a中的可变电阻VR可以进一步串联或并联另一电阻，以对发光单元14提供限流保护。

再者，前述第二实施例的第一电路121a的第一电阻除了可以是可变电阻VR亦可以是负温度系数的热敏电阻，以补偿发光单元14中的发光二极管因温度变化所造成发光特性的偏移。当然在此第二实施例的第二电阻亦可以由一般电阻替换成可变电阻或是正温度系数的热敏电阻，同样可以达成前述调光效果。

请再参阅图4，其为本实用新型第三实施例的亮度调整电路的示意图。第三实施例与第一实施例主要差异在于是透过一操作接口15来输入一调光信号供控制电路10判断使用。而此操作接口15是提供使用者可以直接控制发光单元14的发光亮度。

前述操作接口15可以为按键接口、触控接口或是旋钮接口。当操作接口15为按键接口时，此时按键接口可以是由第一按键及第二按键组成，并由控制电路10将第一按键定义为输出调亮的调光信号，以及将第二按键定义为输出调暗的调光信号。或是当操作接口15为触控接口时，此时触控接口可以在一触控面板上定义有一第一触控区及第二触控区组成，且控制电路10将此第一触控区定义为供输出调亮的调光信号，以及将第二触控区定义为供输出调暗的调光信号。又或是当操作接口15为旋钮接口时，控制电路可以定义此旋钮接口往第一方向(如顺时钟方向)旋转时是输出调亮的调光信号，以及定义往第二方向(如逆时钟方向)旋转时是输出调暗的调光信号。

故对于第三实施例而言，其中的控制电路10将可根据操作接口15所输出不同的调光信号，以得知此调光信号是属于调亮信号或是调暗信号，例如当控制电路10接收到的调光信号属于调亮信号，可再根据调光对照表将目前的发光单元的亮度等级，予以调亮一级量度，如目前发光单元是属于第三亮度时，经过一次调亮之后即形成第四亮度的等级。

请再参阅图5，其为本实用新型第四实施例的亮度调整电路的示意图。第四实施例与第三实施例主要差异在于多设置一定时器16以提供一计时信号给控制电路10，使控制电路10可以根据此计时信号判断操作接口15是否已有一段时间未操作而处于闲置状态，当确定处于闲置状态时，则控制电路10可以进一步控制发光单元14以最低亮度进行发光，以达省电效果，例如控制电路10可以根据调光对照表中定义的第一亮度来控制发光单元14的发光亮度，而当操作接口15后续有操作动作时，控制电路10可以再次控制发光单元14恢复原本的发光亮度。

请再参阅图6，其为本实用新型第五实施例的亮度调整电路的示意图。第五实施例与第一实施例主要差异在于是透过一侦测接口17来输入一调光信号供控制电路10判断使用。而此侦测接口17可以侦测工作环境的变化而相对提供一调光信号，例如此侦测接口17可以是光侦测器或电压侦测器。

首先一光侦测器作为侦测接口17举例说明，由于光侦测器可以侦测环境周围亮度的变化，故对于控制电路10而言即可以根据光侦测器的侦测结果得知环境亮度是否过亮或过暗，并且可以相对控制发光单元14的发光亮度可以变亮或变暗。

再以一电压侦测器作为侦测接口17举例说明，由于电压侦测器可以侦测提供电路使用的电源电压的变化，故对于控制电路10而言亦可以根据电压侦测器的侦测结果得知目前使用的工作电压是否正常或过偏低，并且可以相对控制发光单元14的发光亮度可以在工作电压偏低时相对变暗，藉以节省电源的消耗。

请再参阅图7，其为本实用新型第六实施例的亮度调整电路的示意图。第六实施例与第一实施例主要差异在于是增设一接脚扩充模块18，藉以扩增控制电路10可以使用的接脚数量，而此接脚扩充模块18是耦接于控制电路10与分压电路12之间。更具体来说，控制电路10为了可以顺利透过接脚扩充模块18来对分压电路12的驱动电压进行控制，控制电路10与接脚扩充模块18之间是透过双方可识别的通讯协议，以进行控制命令及数据的传输，例如此接脚扩充模块18可以是输出入端IC(如8255IC)，以使控制电路10可以顺利完成上述的操作。

上述所揭露亮度调整电路的各种实施例，其实际使用时可以应用于具有发光功能的各种消费性电子产品，例如是用在具有照明、指示等相关电子产品中，亦或是用在显示装置中的背光源中。

故综上所述，本实用新型是透过控制电路以分压方式来控制发光单元所使用驱动电压的大小，所使用的控制方式是通过控制电路配合一分压电路即可达成，并由控制电路以输出信号的方式来控制分压电路中电阻值的变化，且通过分压电路中电阻值改变的结果，即可使分压电路输出供发光单元使用的驱动电压具有变化的效果，而最终使发光单元的亮度可以根据接收到不同的驱动电压以呈现变亮或变暗的调光效果。

再者本实用新型的调光方式，无需借助于任何供光源使用的驱动电路，而是直接由电子装置中一般均有的可程序化的集成电路作为主要控制核心，如此设计方式可以降低整体电子装置的电流消耗，而有助于环保省电，且亦可使整体电子装置的成本更为降低，而增加产品竞争力。此外本实用新型控制调光的方式可以以手动或自动方式来进行，使电路架构的设计可以更具弹性，而得以应用到不同的使用场合。

但是，上述所揭露的图式、说明，仅为本实用新型的实施例而已，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明作其它种种的改良，而这些改变仍属于本实用新型的实用新型精神及所界定的权利要求范围中。

Claims (14)

1.一种亮度调整电路，其特征在于，适用于控制一发光单元，该发光单元具有至少一发光二极管，该电路包括：

一分压电路，提供一驱动电压供该发光单元使用；以及

一控制电路，耦接于该分压电路，并控制该驱动电压的电压大小，以使该发光单元根据该驱动电压的变化产生不同亮度。

2.根据权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该分压电路包括：

一第一电路，具有至少一第一电阻；以及

一第二电路，与该第一电路串联，且该第二电路具有多个相互并联的第二电阻。

3.根据权利要求2所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该控制电路分别与每一个该第二电阻的一端耦接，且该控制电路分别输出一逻辑电平信号给每一个该第二电阻。

4.根据权利要求3所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该逻辑电平信号为一高逻辑电平信号或低逻辑电平信号。

5.根据权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，其中，该亮度调整电路更包括：

一耦接于该控制电路并根据使用者的操作产生一调光信号的操作接口。

6.根据权利要求5所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该控制电路是根据该调光信号来产生该些逻辑电平信号。

7.根据权利要求2所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该第一电阻及该第二电阻的至少其中之一是热敏电阻及可变电阻的其中之一。

8.根据权利要求1或2所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该控制电路为可程序化的集成电路。

9.根据权利要求8所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该集成电路是微处理器、微控制器、现场可规划逻辑门阵列、复杂可程序逻辑元件、特殊应用集成电路及数字信号处理器的至少其中之一。

10.根据权利要求6所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该控制电路接收该调光信号，且根据该调光信号来控制该驱动电压的电压大小。

11.根据权利要求8所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该控制电路与该分压电路之间更进一步耦接有一接脚扩充模块。

12.根据权利要求6所述的亮度调整电路，其特征在于，更包括：

一输出一计时信号给该控制电路判断该操作接口是否操作的定时器，该控制电路并根据判断结果来控制该驱动电压的电压大小。

13.根据权利要求1所述的亮度调整电路，其特征在于，更包括：

一耦接于该控制电路且侦测工作环境的变化以产生一调光信号给该控制电路的侦测接口，该控制电路并根据该调光信号来控制该驱动电压的电压大小。

14.根据权利要求13所述的亮度调整电路，其特征在于，其中该侦测接口为光传感器或电压传感器。

Images