DE112011105356T5

DE112011105356T5 - PWM-Dimmschaltung

Info

Publication number: DE112011105356T5
Application number: DE112011105356.8T
Authority: DE
Inventors: Xinming Gao
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2014-03-06
Also published as: CN102256418B; CN102256418A; WO2013010351A1

Abstract

Die Erfindung offenbart eine PWM-Dimmschaltung, aufweisend eine Schalteinheit, eine Stromerzeugungseinheit, eine Spiegelstromquelle, eine Multi-Ausgabeeinheit, ein Vielzahl von Stromausgleicheinheiten und eine Vielzahl von LED-Ketten auf. Die Schalteinheit dient zum Empfangen eines PWM-Signals, deren Einschaltung und Abschaltung vom PWM-Signal gesteuert wird. Die Stromerzeugungseinheit ist mit der Schalteinheit verbunden, um einen Strom der vorgegebenen Menge beim Einschalten der Schalteinheit zu erzeugen. Die Spiegelstromquelle ist mit der Stromerzeugungseinheit verbunden, um den von der Stromerzeugungseinheit erzeugten Storm einzuführen und einen Spiegelstrom zu erzeugen. Die Multi-Ausgabeeinheit ist mit der Spiegelstromquelle verbunden, um den Spiegelstrom einzuführen und den Spiegelstrom in verschiedene Wege auszugeben. Eine Vielzahl von Stromausgleicheinheiten ist jeweils an die Position zwischen der Multi-Ausgabeeinheit und einer Vielzahl von LED-Ketten angeschlossen. Die PWM-Dimmschaltung der vorliegenden Erfindung verringert die Schwierigkeit der Entwicklung und die Produktionskosten der Schaltung und ist somit einfach und praktisch.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft PWM(Pulse Width Modulation, Pulsbreitenmodulation)-Dimmtechnik, insbesondere eine PWM-Dimmschaltung.
Stand der Technik
Zurzeit bestehen drei Sorten von Dimmtechnik: PWM-Dimmen, analoges Dimmen und digitales Dimmen. Viele LED-Treiber (Light Emitting Diode, LED) auf dem Markt sind in der Lage, eine oder mehrere Dimmtechniken davon zu unterstützen. PWM-Dimmen ist eine Dimmtechnik, bei der mit einfachem digitalem Impuls den Treiber vom weißen LED wiederholt eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Das System des Anwenders braucht nur unterschiedliche breite und schmale digitale Impulse anzubieten, um den Ausgangsstrom einfach zu ändern, um die Helligkeit vom weißen LED einzustellen.
Herkömmliche LED-Treiberschaltungen verwenden in der Regel Balance-Chip-Schaltung (Balance IC) für PWM-Dimmen oder analoges Dimmen. Durch den inneren Modul des Chips wird Tastverhältnis (duty ratio) des Ausgangsstroms eingestellt, so dass die Helligkeit vom LED eingestellt wird. In der Regel ist die Schaltung des Balance-Chips sehr kompliziert, und im Chip soll ein entsprechender Dimmen-Modul (Dimming) angeordnet werden, er dient hauptsächlich dazu, ein Produkt aus dem eingegebenen PWM-Signal und dem Treibersignal des Feldeffekttransistors (MOSFET) zur Realisierung der Balance des Stroms zu haben, so dass der Feldeffekttransistor gemäß dem PWM-Signal zu schalten, wonach wird es gesteuert, so dass das Tastverhältnis vom LED und das Tastverhältnis des eingegebenen PWM-Signals identisch bleiben, um das PWM-Dimmen oder das analoges Dimmen zu realisieren, wonach kann das Konzipieren der Schaltung erschwert werden, und die Produktionskosten können erhöht werden.
Inhalt der Erfindung
Das Hauptziel der Erfindung ist, eine PWM-Dimmschaltung bereitzustellen, um die Entwicklung der Schaltung zu vereinfachen und die Produktionskosten zu verringern.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine PWM-Dimmschaltung, aufweisend eine Schalteinheit, eine Stromerzeugungseinheit, eine Spiegelstromquelle, eine Multi-Ausgabeeinheit, ein Vielzahl von Stromausgleicheinheiten und eine Vielzahl von LED-Ketten, wobei die Schalteinheit zum Empfangen des PWM-Signals dient und deren Einschaltung und Abschaltung vom PWM-Signal gesteuert wird, wobei die Stromerzeugungseinheit mit der Schalteinheit verbunden ist, um einen Strom der vorgegebenen Menge beim Einschalten der Schalteinheit zu erzeugen, und wobei die Spiegelstromquelle mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, um den von der Stromerzeugungseinheit erzeugten Storm einzuführen und einen Spiegelstrom zu erzeugen, und wobei die Multi-Ausgabeeinheit mit der Spiegelstromquelle verbunden ist, um den Spiegelstrom einzuführen und den Spiegelstrom in verschiedene Wege auszugeben, und wobei eine Vielzahl von Stromausgleicheinheiten jeweils an die Position zwischen der Multi-Ausgabeeinheit und einer Vielzahl von LED-Ketten angeschlossen ist, um den eigenen Widerstand einzustellen und die Strombalance jeder LED-Kette zu erhalten.
Bevorzugt ist die Schalteinheit ein MOS-Transistor oder ein Relais.
Bevorzugt ist die Schalteinheit ein MOS-Transistor (11), dessen Gate-Elektrode zum Empfangen eines PWM-Signals dient, wobei dessen Drain-Elektrode mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode geerdet ist.
Bevorzugt weist die Stromerzeugungseinheit einen Widerstand (RSET), einen Operationsverstärker (OP1) und einen MOS-Transistor (Q1) auf, wobei ein Ende des Widerstandes (RSET) mit der Schalteinheit verbunden ist und ein anderes Ende an das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) angeschlossen ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) an eine erste Referenzspannung angeschlossen wird und dessen Ausgangsende mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) an die Spiegelstromquelle angeschlossen ist.
Bevorzugt weist die Spiegelstromquelle einen MOS-Transistor (Q2) und einen MOS-Transistor (Q3) auf, wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) jeweils mit der Source-Elektrode und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verkoppelt sind, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) mit der Multi-Ausgabeeinheit verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) durch Stromleitungen verbunden sind.
Bevorzugt weist die Multi-Ausgabeeinheit einen Operationsverstärker (OP2), einen MOS-Transistor (Q4) und eine Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) auf, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) und die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP2) mit dem MOS-Transistor (Q4) und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q6) verbunden ist, und wobei die positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) und die Source-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils an die Source-Elektrode des MOS-Transistors (11) in der Schalteinheit angeschlossen sind, und wobei die Anzahl des MOS-Transistors (Q6) identisch mit der Anzahl der Strombalanceneinheit ist, und wobei die Drain-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils mit einer Vielzahl von Stromausgleicheinheiten verbunden ist.
Bevorzugt weist die Stromausgleicheinheiten einen MOS-Transistor (Q5) und einen Operationsverstärker (OP3) auf, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q6) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP3) mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) verbunden ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) mit der LED-Kette verbunden ist.
Bevorzugt sind die MOS-Transistoren (11), (Q1), (Q2), (Q3), (Q4), (Q5) und (Q6) N MOS.
Bevorzugt beträgt die erste Referenzspannung 1,2 V, wobei die zweite Referenzspannung 0,3 V beträgt.
Bevorzugt ist die PWM-Dimmschaltung eine integrierte Schaltung, wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) der Rücksetzanschluss der integrierten Schaltung ist.
Die vorliegende Erfindung offenbart ferner eine PWM-Dimmschaltung, aufweisend eine Schalteinheit, eine Stromerzeugungseinheit, eine Spiegelstromquelle, eine Multi-Ausgabeeinheit, ein Vielzahl von Stromausgleicheinheiten und eine Vielzahl von LED-Ketten, wobei die Schalteinheit ein MOS-Transistor (11) ist, dessen Gate-Elektrode zum Empfangen des PWM-Signals dient, dessen Drain-Elektrode mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, dessen Source-Elektrode geerdet ist und dessen Einschaltung und Abschaltung vom PWM-Signal gesteuert wird, wobei die Stromerzeugungseinheit mit der Schalteinheit verbunden ist, um einen Strom der vorgegebenen Menge beim Einschalten der Schalteinheit zu erzeugen, und wobei die Spiegelstromquelle mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, um den von der Stromerzeugungseinheit erzeugten Storm einzuführen und einen Spiegelstrom zu erzeugen, und wobei die Multi-Ausgabeeinheit mit der Spiegelstromquelle verbunden ist, um den Spiegelstrom einzuführen und den Spiegelstrom in verschiedene Wege auszugeben, und wobei eine Vielzahl von Stromausgleicheinheiten jeweils an die Position zwischen der Multi-Ausgabeeinheit und einer Vielzahl von LED-Ketten angeschlossen ist, um den eigenen Widerstand einzustellen und die Strombalance jeder LED-Kette zu erhalten.
Bevorzugt weist die Stromerzeugungseinheit einen Widerstand (RSET), einen Operationsverstärker (OP1) und einen MOS-Transistor (Q1) auf, wobei ein Ende des Widerstandes (RSET) mit der Schalteinheit verbunden ist und ein anderes Ende an das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) angeschlossen ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) an eine erste Referenzspannung angeschlossen wird und dessen Ausgangsende mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) an die Spiegelstromquelle angeschlossen ist.
Bevorzugt weist die Spiegelstromquelle einen MOS-Transistor (Q2) und einen MOS-Transistor (Q3) auf, wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) jeweils mit der Source-Elektrode und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verkoppelt sind, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) mit der Multi-Ausgabeeinheit verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) durch Stromleitungen verbunden sind.
Bevorzugt weist die Multi-Ausgabeeinheit einen Operationsverstärker (OP2), einen MOS-Transistor (Q4) und eine Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) auf, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) und die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP2) mit dem MOS-Transistor (Q4) und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q6) verbunden ist, und wobei die positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) und die Source-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils an die Source-Elektrode des MOS-Transistors (11) in der Schalteinheit angeschlossen sind, und wobei die Anzahl des MOS-Transistors (Q6) identisch mit der Anzahl der Strombalanceneinheit ist, und wobei die Drain-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils mit einer Vielzahl von Stromausgleicheinheiten verbunden ist.
Bevorzugt weist die Stromausgleicheinheiten einen MOS-Transistor (Q5) und einen Operationsverstärker (OP3) auf, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q6) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP3) mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) verbunden ist, und wobei die positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) mit der LED-Kette verbunden ist.
Bevorzugt sind die MOS-Transistoren (11), (Q1), (Q2), (Q3), (Q4), (Q5) und (Q6) N MOS.
Bevorzugt beträgt die erste Referenzspannung 1,2 V, wobei die zweite Referenzspannung 0,3 V beträgt.
Bevorzugt ist die PWM-Dimmschaltung eine integrierte Schaltung, wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) der Rücksetzanschluss der integrierten Schaltung ist.
Mit der PWM-Dimmschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es unbenötigt, den Dimmmodul aus dem Stand der Technik anzuordnen, mit einfacher Schaltung wird das Dimmen der LED-Ketten realisiert, so dass die Schwierigkeit der Entwicklung und die Produktionskosten der Schaltung verringert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht der ersten Ausführungsform der PWM-Dimmschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein detaillierter Schaltplan der PWM-Dimmschaltung der ersten Ausführungsform.
Im Zusammenhang mit den Ausführungsformen und Figuren werden die Realisierung des Ziels, die Funktionsmerkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
Ausführliche Ausführungsform
1 ist eine schematische Ansicht der PWM-Dimmschaltung 10 der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Die PWM-Dimmschaltung weist eine Schalteinheit 11, eine Stromerzeugungseinheit 12, eine Spiegelstromquelle 13, eine Multi-Ausgabeeinheit 14, ein Vielzahl von Stromausgleicheinheiten 15 und eine Vielzahl von LED-Ketten 16 auf. Die Schalteinheit 11 dient zum Empfangen des PWM-Signals dient und deren Einschaltung und Abschaltung vom PWM-Signal gesteuert wird, wonach wird das Tastverhältnis des Stroms der LED-Ketten 16 eingestellt. Die Stromerzeugungseinheit 12 ist mit der Schalteinheit 11 verbunden, um einen Strom der vorgegebenen Menge beim Einschalten der Schalteinheit 11 zu erzeugen. Die Spiegelstromquelle 13 ist mit der Stromerzeugungseinheit 12 verbunden, um den von der Stromerzeugungseinheit 12 erzeugten Storm einzuführen und einen Spiegelstrom zu erzeugen. Die Multi-Ausgabeeinheit 14 ist mit der Spiegelstromquelle 13 verbunden, um den Spiegelstrom einzuführen und den Spiegelstrom in verschiedene Wege auszugeben. Die Anzahl der Stromausgleicheinheiten 15 ist identisch mit der Anzahl der LED-Ketten. Eine Vielzahl von Stromausgleicheinheiten ist jeweils an die Position zwischen der Multi-Ausgabeeinheit 14 und einer Vielzahl von LED-Ketten 16 angeschlossen, um den eigenen Widerstand einzustellen und die Strombalance jeder LED-Kette zu erhalten.
Die PWM-Dimmschaltung 10 kann bei der LED-Treiberschaltung verwendet werden, sie ist mit einer PWM-Signalerzeugungsschaltung (nicht dargestellt) verbunden, durch Einstellung vom Tastverhältnis des PWM-Signals wird das Tastverhältnis des von der Stromerzeugungseinheit 12 erzeugten Stroms eingestellt, so dass das Tastverhältnis des Spiegelstroms eingestellt wird, wonach wird das Tastverhältnis des durch die LED-Ketten 16 strömenden Stroms eingestellt, um das PWM-Dimmen zu realisieren.
2 ist ein detaillierter Schaltplan der PWM-Dimmschaltung der ersten Ausführungsform. Siehe 2, ist die Schalteinheit 11 ein MOS-Transistor. In anderen Ausführungsformen kann die Schalteinheit 11 auch ein Relais oder andere Schaltelemente sein. Die Gate-Elektrode des MOS-Transistors 11 dient zum Empfangen eines PWM-Signals, wobei die Drain-Elektrode mit der Stromerzeugungseinheit 12 verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode geerdet ist. Der MOS-Transistor 11 kann N MOS sein.
Die Stromerzeugungseinheit 12 kann einen Widerstand RESET, einen Operationsverstärker OP1 und einen MOS-Transistor Q1 aufweisen. Ein Ende des Widerstandes RSET ist mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors 11 verbunden, wobei das andere Ende an das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers OP1 und die Source-Elektrode des MOS-Transistors Q1 angeschlossen ist. Das positive Eingangsende des Operationsverstärkers OP1 wird an eine erste Referenzspannung angeschlossen und dessen Ausgangsende mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors Q1 verbunden ist. Die erste Referenzspannung kann 1,2 V betragen. Die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q1 ist an die Spiegelstromquelle 13 angeschlossen.
Die Spiegelstromquelle 13 weist einen MOS-Transistor Q2 und einen MOS-Transistor Q3 auf. Die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q2 ist mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q1 verbunden. Die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Q2 sind durch Stromleitungen verbunden. Die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Q2 sind jeweils mit der Source-Elektrode und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors Q3 verkoppelt. Die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q3 ist mit der Multi-Ausgabeeinheit verbunden.
Die Multi-Ausgabeeinheit 14 weist einen Operationsverstärker OP2, einen MOS-Transistor Q4 und eine Vielzahl von MOS-Transistoren Q6 auf. Das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers OP2 und die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q4 sind jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q3 verbunden. Das Ausgangsende des Operationsverstärkers OP2 und die MOS-Transistor Q4 sind jeweils mit der Gate-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren Q6 verbunden. Das positive Eingangsende des Operationsverstärkers OP2 ist an eine zweite Referenzspannung angeschlossen. Die zweite Referenzspannung kann 0,3 V betragen. Die Source-Elektroden des MOS-Transistors Q4 und des MOS-Transistors Q6 sind jeweils mit der Source-Elektrode des MOS-Transistors 11 verbunden. Die Anzahl des MOS-Transistors Q6 ist identisch mit der Anzahl der Stromausgleicheinheiten 15, die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q6 ist jeweils mit einer Vielzahl von Stromausgleicheinheiten 15 verbunden.
Die Strombalanceneinheit 15 weist einen MOS-Transistor Q5 und einen Operationsverstärker OP3 auf. Das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers OP3 und die Source-Elektrode des MOS-Transistors Q5 sind jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q6 verbunden, das Ausgangsende des Operationsverstärkers OP3 ist mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors Q5 verbunden, die zweite Referenzspannung ist ans positive Eingangsende des Operationsverstärkers OP3 angeschlossen. Die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q5 ist mit den LED-Ketten 16 verbunden. Die MOS-Transistoren (Q1), (Q2), (Q3), (Q4), (Q5) und (Q6) sind N MOS.
Die Anoden der LED-Ketten 16 empfangen eine Eingangsspannung Vin, und die Kathoden sind jeweils mit den Stromausgleicheinheiten 15 verbunden.
Die PWM-Dimmschaltung 10 kann eine integrierte Schaltung sein, wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors Q1 kann der Rücksetzanschluss der integrierten Schaltung sein.
Das Arbeitsprinzip der PWM-Dimmschaltung ist wie folgt:
Wenn das PWM-Signal ein hoher Pegel ist, wird der MOS-Transistor 11 eingeschaltet, gemäß der virtuellen kurzen Eigenschaften des positiven Eingangsende und des invertierenden Eingangsanschlußes des Operationsverstärkers OP1 der Stromerzeugungseinheit 12 sind das invertierende Eingangsende und das Eingangsende gleicher Phase ungefähr kurzgeschlossen, so dass kann die Spannung des invertierenden Eingangsendes des Operationsverstärkers OP1 und der Source-Elektrode des MOS-Transistors Q1 als 1,2 V angesehen werden, ferner erfüllt die Spannungsdifferenz zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des MOS-Transistors Q1 die Einschaltungsbedingungen, wonach wird der MOS-Transistor Q1 eingeschaltet, der durch den MOS-Transistor Q1 strömende Strom beträgt 1,2 V/Rset, wobei steht Rset für Widerstandswert des Widerstandes RSET. Der MOS-Transistor Q2 und der MOS-Transistor Q3 bilden die Spiegelstromquelle 13 aus, so dass der Strom des MOS-Transistors Q1 und der Strom des MOS-Transistors Q4 gleich sind. Eine Referenzspannung von 0,3 V ist ans Eingangsende gleicher Phase des Operationsverstärkers OP2 und OP3 angeschlossen. Gemäß der virtuellen kurzen Eigenschaft des positive Eingangsendes und des invertierenden Eingangsendes des Operationsverstärkers OP2 und OP3 beträgt die Spannung des invertierenden Eingangsendes von beiden auch 0,3 V, so dass die Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q4 und Q6 jeweils mit dem invertierenden Eingangsende des Operationsverstärkers OP2 und OP3 verbunden ist, wonach ist die Spannung der Drain-Elektrode des MOS-Transistors Q4 und Q6 identisch. Obwohl die Gate-Elektrode und die Source-Elektrode des MOS-Transistors Q4 und Q6 ferner gleich sind, ist der Widerstand des MOS-Transistors Q4 und Q6 gleich, und der durch die beiden strömende Strom ist auch gleich.
Der MOS-Transistor Q5 der Strombalanceneinheit 15 ist etwa gleich wie Widerstand, der MOS-Transistor Q5 und der MOS-Transistor Q6 der Multi-Ausgabeeinheit 14 bilden eine Teilspannung der Reihenschaltung aus, um die Spannung der LED-Ketten 16 zu teilen. Wegen der Einschaltung jeder LED-Kette 16 kann der Spannungsabfall Vf unterschiedlich sein, eine gleiche Spannung Vin strömt durch allen LED-Ketten 16 und einen Spannungsabfall hat, danach kann die Spannung jeder Strombalanceneinheit 15 unterschiedlich sein. Die Source-Elektroden von allen MOS-Transistoren Q5 betragen 0,3 V, so dass der Operationsverstärker QP3 durch die Steuerung der Spannung am Ausgangsende den Widerstand des MOS-Transistors Q5 automatisch einstellen kann, so dass der Strom von allen LED-Ketten 16 in Reihenschaltung identisch ist.
Wenn das PWM-Signal ein niedriger Pegel ist, wird der MOS-Transistor 11 abgeschaltet, kein Strom strömt durch den MOS-Transistor Q1, und der MOS-Transistor Q4 und der MOS-Transistor Q6 sind abgeschaltet, und die LED-Ketten 16 leuchten nicht. Deshalb kann die PWM-Dimmschaltung durch Einstellung des Tastverhältnis des PWM-Signals das Tastverhältnis des durch die LED-Ketten 16 strömenden Stroms einstellen, um das PWM-Dimmen zu realisieren.
Mit der PWM-Dimmschaltung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist es unbenötigt, den Dimmmodul aus dem Stand der Technik anzuordnen, mit einfacher Schaltung wird das Dimmen der LED-Ketten realisiert, so dass die Schwierigkeit der Entwicklung und die Produktionskosten der Schaltung verringert werden. Wenn die PWM-Dimmschaltung 10 als eine integrierte Schaltung verkapselt wird, kann das Volumen verkleinert werden, deshalb ist sie einfacher und praktischer.
Das Vorstehende sind lediglich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, daher ist es keine Begrenzung des Patentumfangs der vorliegenden Erfindung. Alle auf der Grundlage der beigefügten Zeichnungen und der Beschreibung der vorliegenden Erfindung vorgenommenen äquivalenten Strukturen oder äquivalenten Verfahrensänderungen oder die direkte oder undirekte Verwendung in anderen verwandten technischen Gebieten sollen im Patentschutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet werden.

Claims

PWM-Dimmschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schalteinheit, eine Stromerzeugungseinheit, eine Spiegelstromquelle, eine Multi-Ausgabeeinheit, ein Vielzahl von Stromausgleicheinheiten und eine Vielzahl von LED-Ketten aufweist, wobei die Schalteinheit zum Empfangen des PWM-Signals dient und deren Einschaltung und Abschaltung vom PWM-Signal gesteuert wird, wobei die Stromerzeugungseinheit mit der Schalteinheit verbunden ist, um einen Strom der vorgegebenen Menge beim Einschalten der Schalteinheit zu erzeugen, und wobei die Spiegelstromquelle mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, um den von der Stromerzeugungseinheit erzeugten Storm einzuführen und einen Spiegelstrom zu erzeugen, und wobei die Multi-Ausgabeeinheit mit der Spiegelstromquelle verbunden ist, um den Spiegelstrom einzuführen und den Spiegelstrom in verschiedene Wege auszugeben, und wobei eine Vielzahl von Stromausgleicheinheiten jeweils an die Position zwischen der Multi-Ausgabeeinheit und einer Vielzahl von LED-Ketten angeschlossen ist, um den eigenen Widerstand einzustellen und die Strombalance jeder LED-Kette zu erhalten.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit ein MOS-Transistor oder ein Relais ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit ein MOS-Transistor (11) ist, dessen Gate-Elektrode zum Empfangen eines PWM-Signals dient, wobei dessen Drain-Elektrode mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode geerdet ist.
PWM-Dimmschaltung nach einem von Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerzeugungseinheit einen Widerstand (RSET), einen Operationsverstärker (OP1) und einen MOS-Transistor (Q1) aufweist, wobei ein Ende des Widerstandes (RSET) mit der Schalteinheit verbunden ist und ein anderes Ende an das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) angeschlossen ist, und wobei die positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) an eine erste Referenzspannung angeschlossen wird und dessen Ausgangsende mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) an die Spiegelstromquelle angeschlossen ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelstromquelle einen MOS-Transistor (Q2) und einen MOS-Transistor (Q3) aufweist, wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) jeweils mit der Source-Elektrode und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verkoppelt sind, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) mit der Multi-Ausgabeeinheit verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) durch Stromleitungen verbunden sind.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Multi-Ausgabeeinheit einen Operationsverstärker (OP2), einen MOS-Transistor (Q4) und eine Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) aufweist, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) und die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP2) mit dem MOS-Transistor (Q4) und der Gate-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) verbunden ist, und wobei die positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) und die Source-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils an die Source-Elektrode des MOS-Transistors (11) in der Schalteinheit angeschlossen sind, und wobei die Anzahl des MOS-Transistors (Q6) identisch mit der Anzahl der Strombalanceneinheit ist, und wobei die Drain-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils mit einer Vielzahl von Stromausgleicheinheiten verbunden ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromausgleicheinheiten einen MOS-Transistor (Q5) und einen Operationsverstärker (OP3) aufweist, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q6) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP3) mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) verbunden ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) mit der LED-Kette verbunden ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die MOS-Transistoren (11), (Q1), (Q2), (Q3), (Q4), (Q5) und (Q6) N MOS sind.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Referenzspannung 1,2 V beträgt, wobei die zweite Referenzspannung 0,3 V beträgt.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Dimmschaltung eine integrierte Schaltung ist, wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) der Rücksetzanschluss der integrierten Schaltung ist.
PWM-Dimmschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schalteinheit, eine Stromerzeugungseinheit, eine Spiegelstromquelle, eine Multi-Ausgabeeinheit, ein Vielzahl von Stromausgleicheinheiten und eine Vielzahl von LED-Ketten aufweist, wobei die Schalteinheit ein MOS-Transistor (11) ist, dessen Gate-Elektrode zum Empfangen des PWM-Signals dient, dessen Drain-Elektrode mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, dessen Source-Elektrode geerdet ist und dessen Einschaltung und Abschaltung vom PWM-Signal gesteuert wird, wobei die Stromerzeugungseinheit mit der Schalteinheit verbunden ist, um einen Strom der vorgegebenen Menge beim Einschalten der Schalteinheit zu erzeugen, und wobei die Spiegelstromquelle mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, um den von der Stromerzeugungseinheit erzeugten Storm einzuführen und einen Spiegelstrom zu erzeugen, und wobei die Multi-Ausgabeeinheit mit der Spiegelstromquelle verbunden ist, um den Spiegelstrom einzuführen und den Spiegelstrom in verschiedene Wege auszugeben, und wobei eine Vielzahl von Stromausgleicheinheiten jeweils an die Position zwischen der Multi-Ausgabeeinheit und einer Vielzahl von LED-Ketten angeschlossen ist, um den eigenen Widerstand einzustellen und die Strombalance jeder LED-Kette zu erhalten.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerzeugungseinheit einen Widerstand (RSET), einen Operationsverstärker (OP1) und einen MOS-Transistor (Q1) aufweist, wobei ein Ende des Widerstandes (RSET) mit der Schalteinheit verbunden ist und ein anderes Ende an das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) angeschlossen ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP1) an eine erste Referenzspannung angeschlossen wird und dessen Ausgangsende mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) an die Spiegelstromquelle angeschlossen ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelstromquelle einen MOS-Transistor (Q2) und einen MOS-Transistor (Q3) aufweist, wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) verbunden ist, und wobei die Source-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) jeweils mit der Source-Elektrode und der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verkoppelt sind, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) mit der Multi-Ausgabeeinheit verbunden ist, und wobei die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q2) durch Stromleitungen verbunden sind.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Multi-Ausgabeeinheit einen Operationsverstärker (OP2), einen MOS-Transistor (Q4) und eine Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) aufweist, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) und die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q3) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP2) mit dem MOS-Transistor (Q4) und der Gate-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) verbunden ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP2) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q4) und die Source-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils an die Source-Elektrode des MOS-Transistors (11) in der Schalteinheit angeschlossen sind, und wobei die Anzahl des MOS-Transistors (Q6) identisch mit der Anzahl der Strombalanceneinheit ist, und wobei die Drain-Elektrode von einer Vielzahl von MOS-Transistoren (Q6) jeweils mit einer Vielzahl von Stromausgleicheinheiten verbunden ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromausgleicheinheiten einen MOS-Transistor (Q5) und einen Operationsverstärker (OP3) aufweist, wobei das invertierende Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) und die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) jeweils mit der Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q6) verbunden sind, und wobei das Ausgangsende des Operationsverstärkers (OP3) mit der Gate-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) verbunden ist, und wobei das positive Eingangsende des Operationsverstärkers (OP3) an eine zweite Referenzspannung angeschlossen wird, und wobei die Drain-Elektrode des MOS-Transistors (Q5) mit der LED-Kette verbunden ist.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die MOS-Transistoren (11), (Q1), (Q2), (Q3), (Q4), (Q5) und (Q6) N MOS sind.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Referenzspannung 1,2 V beträgt und die zweite Referenzspannung 0,3 V beträgt.
PWM-Dimmschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Dimmschaltung eine integrierte Schaltung ist, wobei die Source-Elektrode des MOS-Transistors (Q1) der Rücksetzanschluss der integrierten Schaltung ist.