TW201528870A - 串接式控制電路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種串接式控制電路，串接式控制電路包括主驅動控制模組與N個驅動控制模組。主驅動控制模組接收交流電壓，用以根據韌體並且經由資料線傳送命令封包，其中命令封包包括身分識別碼與工作指令。驅動控制模組接收命令封包，並且根據身分識別碼判斷本地位址碼是否符合身分識別碼，如果本地位址碼符合身分識別碼，則驅動控制模組根據工作指令傳送驅動訊號至指定驅動通道，如果本地位址碼不符合身分識別碼，則驅動控制模組將命令封包傳送至下一個驅動控制模組。

Description

串接式控制電路及其控制方法

本發明乃是關於一種控制電路，特別是指一種用以驅動發光二極體之串接式控制電路。

發光二極體是一種固態的半導體元件，屬冷光發光，具有體積小、壽命長、耗電量低、反應速率快、耐震性特佳等優點，近年來的發光二極體(light-emitting diode,LED)燈串已被廣泛的運用樹木、造景、景觀窗、招牌以及大樓外牆的裝飾上，以增添被裝飾物的外觀美。LED是一種特殊的二極體，當施加一順向偏壓(forward bias voltage)，由於外加電場所造成的電位差，使得電子與電洞於半導體薄膜移動，進而於發光層中產生復合(recombination)，此時部分因電子與電洞結合所釋放的能量，可將發光層中的發光分子激發成為激發態，當發光分子自激發態衰變至基態時，其中一定比例的能量會以光的形式放出。

隨著時代的進步，具有各種光的顏色(波長)的LED，目前皆可製造，發展初期常見的材料為砷化鎵(GaAs)、鋁砷化鎵(AlGaAs)的LED可發出紅外線或紅光。其他還有，發出綠光的鋁磷化鎵(AlGaP)、氮化鎵(GaN)、發出藍光的硒化鋅(ZnSe)、碳化矽(SiC)等材料所製成的LED。LED的發光強度(亮度)，主要是由流經LED電流的大小所決定，其亮度係與電流成正比關係，亦即，高電流 流過LED時，將會獲得高亮度，反之，當低電流流過時則亮度將相對的減弱。

然而，在先前技術下，常見的串列通訊方式(UART,SPI,I2C)等，常見於中高端的控制器中。但在於低成本的控制器中卻往往被刪減掉，設計者必須利用極度匱乏的資源來設計一個靈活、高效益、但佔用硬體資源最少的通訊方式。在於板對板(board to board)的應用上，考慮到後端加工方便性以及成本考量，應盡量避免連結線的數目以減少人工作業以及線材成本。關於電源部份，先前技術會使用變壓器來提供工作電壓，但變壓器價格卻造成了成本、重量與體積的大幅增加。

本發明實施例提供一種串接式控制電路，串接式控制電路包括主驅動控制模組與N個驅動控制模組。主驅動控制模組接收交流電壓，用以根據韌體並且經由資料線傳送命令封包，其中命令封包包括身分識別碼與工作指令，用以分別決定指定驅動模組與指定驅動通道。N個驅動控制模組分別具有相異的本地位址碼，多個驅動控制模組透過電源線與資料線彼此串聯連接並且循序地將主驅動控制模組所輸出的主輸入電壓予以分壓，多個驅動控制模組之第一驅動控制模組透過電源線與資料線連接主驅動控制模組以分別接收主輸入電壓與命令封包，多個驅動控制模組之第N驅動控制模組透過電源線連接主驅動控制模組，其中N為正整數。多個驅動控制模組之第X驅動控制模組接收命令封包，並且根據身分識別碼判斷本地位址碼是否符合身分識別碼，如果本地位址碼符合身分識別碼，則第X驅動控制模組根據工作指令傳送驅動訊號至指定驅動通道，如果本地位址碼不符合身分識別碼，則第X驅動控制模組將命令封包傳送至第X+1驅動控制模組，其中X為1至N之間的正整數。

在本發明其中一個實施例中，其中命令封包由多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間編碼而成，並且第X驅動控制模組具有運算器，用以當第X驅動控制模組接收命令封包時，所述運算器計算前後脈衝間隔時間，藉此以解碼命令封包。

在本發明其中一個實施例中，其中運算器為計數器或計時器。

在本發明其中一個實施例中，其中多個驅動控制模組透過電源線分別接收工作電壓，以供每一個驅動控制模組運作時所需之能量。

在本發明其中一個實施例中，其中多個驅動控制模組之第X驅動控制模組包括第X資料預處理電路、第X供電電路與第X從屬控制器。第X資料預處理電路電性連接第X-1驅動控制模組，用以接收命令封包並且濾除命令封包之直流成分。第X供電電路電性連接第X-1供電電路以接收第X-1輸出電壓並且輸出第X輸出電壓至第X+1供電電路，第X供電電路用以提供工作電壓，其中第X輸出電壓大於第X-1輸出電壓。第X從屬控制器具有本地位址碼，所述第X從屬控制器電性連接第X資料預處理電路與第X+1資料預處理電路，第X從屬控制器透過運算器將命令封包予以解碼，以從命令封包擷取出身分識別碼與工作指令。

在本發明其中一個實施例中，其中第X從屬控制器根據身分識別碼判斷本地位址碼是否符合身分識別碼，如果本地位址碼符合身分識別碼，則第X從屬控制器根據工作指令傳送驅動訊號至指定驅動通道，如果本地位址碼不符合身分識別碼，則第X從屬控制器將命令封包傳送至第X+1資料預處理電路。

在本發明其中一個實施例中，其中第X資料預處理電路包括第X電容。第X電容電性連接第X-1從屬控制器與第X從屬控制器，所述第X電容用以阻隔多個串列脈衝訊號之直流訊號，並且將多個脈衝訊號中的每一個轉換為正負脈衝訊號並傳送至第X從屬控制器。當第X從屬控制器在接收正負脈衝訊號時，則第X從屬控制器 判斷正負脈衝訊號之正峰值是否大於第一門檻電壓且判斷正負脈衝訊號之負峰值是否小於第二門檻電壓，其中第一門檻電壓大於第二門檻電壓。

在本發明其中一個實施例中，如果第X從屬控制器判斷正負脈衝訊號之正峰值大於第一門檻電壓並且判斷正負脈衝訊號之負峰值小於第二門檻電壓，則第X從屬控制器則透過運算器來計算以循序地對命令封包進行解碼。

在本發明其中一個實施例中，第X供電電路用以提供工作電壓至第X從屬控制器，並且第X供電電路包括第X電阻與第X齊納二極體。第X電阻之一端電性連接第X-1供電電路之輸出端以接收第X-1輸出電壓，其另一端電性連接第X從屬控制器。第X齊納二極體之陽極電性連接第X電阻之另一端，第X齊納二極體之陰極傳送第X輸出電壓至第X+1供電電路之輸入端與第X從屬控制器，所述第X齊納二極體用以穩壓。第X電阻與第X齊納二極體用以對第X-1輸出電壓予以分壓。

在本發明其中一個實施例中，主驅動控制模組包括降壓電路、橋式整流電路與前端供電電路。降壓電路電性連接交流電壓。橋式整流電路電性連接降壓電路與第N驅動控制模組，所述橋式整流電路透過濾波電容用以對交流電壓予以整流且濾波，以輸出直流電壓。前端供電電路透過電源線電性連接橋式整流電路以接收直流電壓，所述前端供電電路將直流電壓降壓為主輸入電壓以提供至多個驅動控制模組中的第一驅動控制模組。主控制器電性連接前端控制電路與第一驅動控制模組，所述主控制器用以根據韌體決定指定驅動模組與指定驅動通道，並且主控制器透過資料線傳送命令封包至第一驅動控制模組。

在本發明其中一個實施例中，其中主控制器利用多個脈衝訊號之間的第一脈衝間隔時間與第二脈衝間隔時間來編碼命令封包，並且前端供電電路提供工作電壓至主控制器。

本發明實施例提供一種用於串接式控制電路之控制方法，所述串接式控制電路包括主驅動控制模組與N個驅動控制模組，所述主驅動控制模組接收交流電壓，用以根據韌體並且經由資料線傳送命令封包，其中命令封包包括身分識別碼與工作指令，用以分別決定指定驅動模組與指定驅動通道，多個驅動控制模組分別具有相異的本地位址碼，多個驅動控制模組透過電源線與資料線彼此串聯連接並且循序地將主驅動控制模組所輸出的主輸入電壓予以分壓，多個驅動控制模組之第一驅動控制模組透過電源線與資料線連接主驅動控制模組以分別接收主輸入電壓與命令封包，多個驅動控制模組之第N驅動控制模組透過電源線連接主驅動控制模組，所述控制方法包括以下步驟：透過多個驅動控制模組之第X驅動控制模組來接收命令封包；透過多個驅動控制模組之第X驅動控制模組來解碼命令封包；透過多個驅動控制模組之第X驅動控制模組來從命令封包擷取身分識別碼與工作指令；根據身分識別碼判斷本地位址碼是否符合身分識別碼；如果本地位址碼符合身分識別碼，則第X驅動控制模組根據工作指令傳送驅動訊號至指定驅動通道；如果本地位址碼不符合身分識別碼，則第X驅動控制模組將命令封包傳送至第X+1驅動控制模組，其中N為正整數並且X為1至N之間的正整數。

綜上所述，本發明實施例所提出之串接式控制電路及其控制方法，能夠僅透過一電源線來傳送穩定之電源能量並且透過一資料線來傳送命令封包以傳遞資料，據此能夠降低板對板之間的連結線數目與減少人工作業及線材成本。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

100、300‧‧‧串接式控制電路

110‧‧‧主驅動控制模組

112‧‧‧降壓電路

114‧‧‧橋式整流電路

116‧‧‧主供電電路

118‧‧‧主控制器

120_1~120_N‧‧‧驅動控制模組

AIN‧‧‧交流電壓

AD‧‧‧命令封包

AP_1~AP_N‧‧‧資料預處理電路

BP_1~BP_N‧‧‧從屬控制器

C_1~C_N‧‧‧電容

Cb‧‧‧濾波電容

CP_1~CP_N‧‧‧供電電路

C_11~C_1M、C_11~C_XM、C_N1~C_NM‧‧‧驅動通道

D‧‧‧二極體

DB1、DB2、DB3、DB4‧‧‧二極體

DL‧‧‧資料線

HV‧‧‧直流電壓

PL‧‧‧電源線

MR‧‧‧前端電阻

MZD‧‧‧前端齊納二極體

R_1~R_N‧‧‧電阻

S210、S220、S230、S240、S250、S260‧‧‧步驟流程

T1‧‧‧指令週期

VIN‧‧‧主輸入電壓

VOUT_1~VOUT_N‧‧‧輸出電壓

VH‧‧‧第一門檻電壓

VL‧‧‧第二門檻電壓

VW‧‧‧工作電壓

Z_1~Z_N‧‧‧齊納二極體

△t1‧‧‧第一脈衝間隔時間

△t2‧‧‧第二脈衝間隔時間

圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之串接式控制電路之區塊示意圖。

圖2為根據本發明實施例之串接式控制電路之控制方法之流程圖。

圖3為根據本發明再一實施例之串接式控制電路之細部電路圖。

圖4為根據本發明實施例之編碼命令封包之示意圖。

圖5為根據本發明實施例之識別命令封包之示意圖。

在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。

本揭露內容提出一種串接式控制電路，可用於驅動多個LED串以達到各式各樣之顯示效果。本揭露內容利用簡易的電路將交流電源轉換為直流電源，為數個微控制器(MCU)提供電源，使用最少的連接線達到板對板，且跨邏輯準位的訊號簡易傳輸方式。亦即，串接式控制電路透過一條電源線一來提供電能至每一個驅 動控制模組並且透過條一條資料線傳遞資料至指定驅動模組與指定驅動通道以順利進行控制工作。

以下將以多種實施例配合圖式來說明所述串接式控制電路及其控制方法，然而，下述實施例並非用以限制本發明。

〔串接式控制電路的實施例〕

請參照圖1，圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之串接式控制電路之區塊示意圖。如圖1所示，串接式控制電路100包括主驅動控制模組110與N個驅動控制模組120_1~120_N，其中N為正整數。在本實施例中，主驅動控制模組110接收交流電壓AIN以作為串接式控制電路100之能量來源，並且主驅動控制模組110用以根據一韌體且經由資料線DL傳送命令封包(command packet)AD，其中命令封包AD包括身分識別碼(identification code)與工作指令(work instruction)，並且所述身分識別碼用以決定驅動控制模組120_1~120_N之其中一個作為指定驅動模組(designated driving module)，而工作指令用以決定指定驅動通道(designated driving channel)。多個驅動控制模組120_1~120_N之第一驅動控制模組120_1透過電源線PL與資料線DL電性連接至主驅動控制模組110以分別接收主輸入電壓VIN與命令封包AD，多個驅動控制模組120_1~120_N之第N驅動控制模組120_N透過電源線PL電性連接主驅動控制模組110。須注意的是，在本揭露內容中，N個驅動控制模組120_1~120_N分別具有相異的一本地位址碼(local address code)，並且多個驅動控制模組120_1~120_N透過電源線PL與資料線DL彼此串聯並且循序地將主輸入電壓VIN予以分壓，其中身分識別碼用以區分多個驅動控制模組120_1~120_N之不同位址。此外，在一實施例中，驅動控制模組所要驅動之通道具有至少一個，所以驅動控制模組能夠根據工作指令來驅動所欲驅動之通道。因此，設計者能夠根據實際應用需求來將本地位址碼(身分識別碼與工作指令)定義至韌體內。在本實施例中，多個驅動控制模組120_1 ~120_N透過電源線PL分別接收工作電壓VW，以獲得每一個驅動控制模組運作時所需之能量，其中多個驅動控制模組120_1~120_N具有分壓與穩壓功能，並且會分別傳送輸出電壓VOUT_1~VOUT_N至下一個電路區塊，如圖1所示。

在本實施例之串接式控制電路100中，驅動控制模組120_1~120_N之第X驅動控制模組120_X接收命令封包AD，並且第X驅動控制模組120_X根據身分識別碼來判斷本地位址碼是否符合身分識別碼，如果第X驅動控制模組120_X之本地位址碼符合身分識別碼，則第X驅動控制模組120_X會進一步根據工作指令傳送一驅動訊號至指定驅動通道以執行工作指令所攜帶之工作內容。另一方面，如果第X驅動控制模組120_X之本地位址碼不符合身分識別碼，則第X驅動控制模組120_X將命令封包AD傳送至第X+1驅動控制模組120_X+1，亦即傳送至下一個驅動控制模組，其中X為1至N之間的正整數。值得一提的是，在本揭露內容中，命令封包AD由多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間編碼而成，並且第X驅動控制模組120_X具有至少一個運算器，用以當第X驅動控制模組120_X接收命令封包AD時，運算器能夠計算前後脈衝間隔時間，藉此以解碼命令封包AD進而第X驅動控制模組120_X能夠擷取出身分識別碼與工作指令。值得一提的是，在一實施例中，運算器可以是計時器或計數器。

接下來要教示的，是進一步說明串接式控制電路100的工作原理。在進行下述說明前，須先說明的是，驅動控制模組120_1電性連接多個驅動通道C_11~C_1M，驅動控制模組120_X電性連接多個驅動通道C_11~C_XM，並且驅動控制模組120_N電性連接多個驅動通道C_11~C_NM，其中每一個通道都具有一個二極體D(在本實施例中，其為發光二極體)，並且每一個驅動通道內之二極體D之數量並非用以限制本揭露內容，其中M為大於1之正整數。

關於電源供應方面，主驅動控制模組110在接收交流電壓AIN後，會先將交流電壓AIN予以整流且濾波並且經由電源線PL輸出一主輸入電壓VIN至第一驅動控制模組120_1。由於在本實施例中的多個驅動控制模組120_1~120_N都具有分壓與穩壓功能，所以第一驅動控制模組120_1會將主輸入電壓VIN予以分壓並且提供一第一輸出電壓VOUT_1至第二驅動控制模組120_2，依此類推，第N驅動控制模組120_1會接收輸出電壓VOUT_N-1並且提供輸出電壓VOUT_N至主驅動控制模組110。

關於資料傳送方面，主驅動控制模組110會根據韌體內之程式經由資料線DL傳送命令封包AD至第一驅動控制模組120_1。當第一驅動控制模組120_1在接收到命令封包AD時，第一驅動控制模組120_1會透過運算器來計算前後脈衝間隔時間，藉此以解碼命令封包AD，並且從命令封包AD擷取出身分識別碼與工作指令。接下來，第一驅動控制模組120_1會判斷本身之本地位址碼是否符合身分識別碼，如果第一驅動控制模組120_1之本地位址碼符合身分識別碼，則第一驅動控制模組120_1會進一步根據工作指令傳送一驅動訊號至指定驅動通道以驅動指定驅動通道之二極體D並且停止傳送命令封包AD至下一個驅動控制模組(亦即第二驅動控制模組120_2)，其中指定驅動通道為驅動通道C_11~C_1M中至少一個。另一方面，如果第一驅動控制模組120_1之本地位址碼不符合身分識別碼，則第一驅動控制模組120_1會將命令封包AD傳送至下一個驅動控制模組，亦即第二驅動控制模組120_2。同理，當第X驅動控制模組120_X接收到命令封包後，則第X驅動控制模組120_X會重複上述之工作機制，以驅動指定驅動通道之二極體D。

為了更詳細地說明本發明所述之串接式控制電路100的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。

在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖1實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖1實施例之部分相同。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。

〔串接式控制電路的另一實施例〕

請同時參照圖1與圖2，圖2為根據本發明實施例之串接式控制電路之控制方法之流程圖。串接式控制電路100之控制方法包括以下步驟：透過多個驅動控制模組120_1~120_N之第X驅動控制模組120_X來接收命令封包AD(步驟S210)；透過多個驅動控制模組120_1~120_N之第X驅動控制模組120_X來解碼命令封包AD(步驟S220)；透過多個驅動控制模組120_1~120_N之第X驅動控制模組120_X來從命令封包AD擷取身分識別碼與工作指令(步驟S230)；根據身分識別碼判斷本地位址碼是否符合身分識別碼(步驟S240)；如果本地位址碼符合身分識別碼，則第X驅動控制模組120_X根據工作指令傳送驅動訊號至指定驅動通道(步驟S250)；如果本地位址碼不符合身分識別碼，則第X驅動控制模組將命令封包傳送至第X+1驅動控制模組(步驟S260)。關於串接式控制電路100之控制方法之各步驟的相關細節在上述圖1實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖2實施例之各步驟僅為方便說明之須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。

此外，與上述圖1實施例不同的是，在本實施例中，第X驅動控制模組120_X包括第一資料預處理電路AP_X、第一供電電路CP_X與第一從屬控制器BP_X，其中X為1至N之正整數。舉例來說，第一驅動控制模組120_1包括第一資料預處理電路AP_1、第一供電電路CP_1與第一從屬控制器BP_1，依此類推，第N驅動控制模組120_N包括第一資料預處理電路AP_N、第一供電電路CP_N與第一從屬控制器BP_N。第X資料預處理電路120_X電性連接第X-1驅動控制模組120_X-1，所述第X資料預處理電路120_X接收命令 封包AD並且濾除命令封包AD之直流成分(DC component)，其中第X資料預處理電路120_X為一電容性電路(capacitive circuit)。第X供電電路CP_X電性連接前一個驅動控制模組120_X-1內之第X-1供電電路CP_X-1以接收第X-1輸出電壓VOUT_X-1並且輸出第X輸出電壓VOUT_X至下一個驅動控制模組120_X+1內之第X+1供電電路CP_X+1，所述第X供電電路CP_X用以提供工作電壓VW至第X從屬控制器BP_X，其中第X輸出電壓VOUT_X+1大於第X-1輸出電壓VOUT_X-1。第X從屬控制器BP_X具有一本地位址碼與一運算器，所述第X從屬控制器BP_X電性連接第X資料預處理電路AP_X與第X+1驅動控制模組BP_X+1內之第X+1資料預處理電路AP_X+1，第X從屬控制器BP_X透過運算器來計算多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間以將命令封包AD予以解碼，並且從命令封包AD擷取出身分識別碼與工作指令，其中命令封包AD為由多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間編碼而成。

在本揭露內容中，第X從屬控制器BP_X接收命令封包AD並且予以解碼、且擷取出身分識別碼與工作指令。之後，第X從屬控制器BP_X會根據身分識別碼來判斷本身之本地位址碼是否符合身分識別碼，如果第X從屬控制器BP_X之本地位址碼符合身分識別碼，則第X從屬控制器BP_X會進一步地根據工作指令傳送驅動訊號至指定驅動通道(驅動通道C_X1~C_XM中至少一個)以執行工作指令所攜帶之工作內容。另一方面，如果第X從屬控制器BP_X之本地位址碼不符合身分識別碼，則第X從屬控制器BP_X將命令封包AD傳送至下一個驅動控制模組120_X+1內之第X+1資料預處理電路AP_X+1。

進一步來說，關於電源供給方面，主驅動控制模組110在接收交流電壓AIN後，會先將交流電壓AIN予以整流且濾波並且經由電源線PL輸出一主輸入電壓VIN至第一驅動控制模組120_1內之第一供電電路。由於在本實施例中的多個供電電路CP_1~CP_N都具 有分壓與穩壓功能，所以第一供電電路CP_1會將主輸入電壓VIN予以分壓且提供一第一輸出電壓VOUT_1至第二供電電路CP_2，其中第一供電電路CP_1會傳送一工作電壓VW至第一從屬控制器BP_1以提供其所需之電能。依此類推，第N供電電路CP_N會接收輸出電壓VOUT_N-1並且分別傳送輸出電壓VOUT_N與工作電壓VW至主驅動控制模組110與第N從屬控制器BP_N。

關於資料傳送方面，主驅動控制模組110會根據韌體內之程式經由資料線DL傳送命令封包AD至第一驅動控制模組120_1內之第一資料預處理電路AP_1。第一資料預處理電路AP_1會接收第一資料預處理電路AP_1並且予以預處理，亦即第一資料預處理電路AP_1會濾除掉命令封包AD中的直流成分並保留其交流成分，其中第一資料預處理電路AP_1為一個電容性電路，其具有阻隔直流之特性。之後，第一資料預處理電路AP_1會將處理過後之命令封包AP傳送至第一從屬控制器BP_1。當第一從屬控制器BP_1接收到命令封包AD時，第一從屬控制器BP_1會透過運算器來計算前後脈衝間隔時間，藉此以解碼命令封包AD，並且從命令封包AD擷取出身分識別碼與工作指令。接下來，第一從屬控制器BP_1會判斷本身之本地位址碼是否符合身分識別碼，如果第一從屬控制器BP_1之本地位址碼符合身分識別碼，則第一從屬控制器BP_1會進一步根據工作指令傳送一驅動訊號至指定驅動通道以驅動指定驅動通道之二極體D並且停止傳送命令封包AD至下一個驅動控制模組(亦即第二驅動控制模組120_2)，其中指定驅動通道為驅動通道C_11~C_1M中至少一個。另一方面，如果第一從屬控制器BP_1之本地位址碼不符合身分識別碼，則第一從屬控制器BP_1會將命令封包AD傳送至下一個驅動控制模組，亦即第二驅動控制模組120_2之第二資料預處理電路AP_2。同理，當第X資料預處理電路AP_X接收到命令封包AD後，則第X資料預處理電路AP_X與第X從屬控制器BP_X會重複上述之工作機制，以驅動指定驅動通道之二極體 D。再者，值得一提的是，本揭露內容中之多個120_1~120_N之接地端都不相同。

因此，本揭露內容之串接式控制電路100能夠循序地透過上述判斷機制來傳送資料至指定驅動模組與指定驅動通道。值得一提的是，本揭露內容之命令封包是透過多個脈衝訊號之前後脈衝間隔時間來編碼而成並且能夠經由驅動控制模組之運算器來進行解碼工作，其中運算器可以是計時器或計數器。據此，本揭露內容能夠僅利用一條電源線與一條資料線來達到板對板之串接控制工作，進而能夠大幅地降低串接式控制電路100之連結線數目，其中在實際應用上，多個驅動控制模組120_1~120_N為分別配置於被控板上(slave control board)，並且主驅動控制模組110為配置於一主控板(master control board)上。

為了更詳細地說明本發明所述之串接式控制電路100的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。

接下來在的多個實施例中，將描述不同於上述圖1實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖1實施例之部分相同。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。

〔串接式控制電路的再一實施例〕

請同時參照圖3、圖4與圖5，圖3為根據本發明再一實施例之串接式控制電路之細部電路圖。圖4為根據本發明實施例之編碼命令封包之示意圖。圖5為根據本發明實施例之識別命令封包之示意圖。在進行下述說明前，須先說明的是，本實施例之命令封包以8位元作為一範例說明，其命令封包之位元數並不以本實施例之8位元作為限制，設計者可以依據實際應用需求來進行適當的調整。再者，為了方便說明本實施例，圖4僅以一指令週期T1作為範例說明，其並非用以限制本揭露內容。接下來，與上述圖1實施例不同的是，在本實施例中的串接式控制電路300，第X資料預處理電路AP_X包括第X電容C_X。第X電容C_X電性連接第X-1從屬控制器 BP_X-1與第X從屬控制器BP_X+1。第X供電電路CP_X包括第X電阻R_X與第X齊納二極體Z_X。第X電阻R_X之一端電性連接第X-1供電電路CP_X-1之輸出端以接收第X-1輸出電壓VOUT_X-1，第X電阻R_X之另一端電性連接第X從屬控制器BP_X。第X齊納二極體Z_X之陽極電性連接第X電阻R_X之另一端，第X齊納二極體Z_X之陰極傳送第X輸出電壓VOUT_X至第X+1供電電路CP_X+1之輸入端與第X從屬控制器BP_X。主驅動控制模組110包括降壓電路112、橋式整流電路114、前端供電電路116與主控制器118。降壓電路112電性連接交流電壓AIN。橋式整流電路114電性連接降壓電路112與第N驅動控制模組120_N。主控制器118電性連接前端控制電路116與第一驅動控制模組120_1之第一電容C_1。前端供電電路116透過電源線PL電性連接橋式整流電路114以接收直流電壓HV。前端供電電路116包括前端電阻MR與前端齊納二極體MZD，其中前端電阻MR之一端電性連接直流電壓HV，前端電阻MR之另一端電性連接前端齊納二極體MZD之陽極，前端齊納二極體MZD之陰極輸出主輸入電壓VIN。

在一實施例中，橋式整流電路114包括二極體DB1~DB4，其中二極體DB1之陽極與陰極分別連接至二極體DB3之陽極與二極體DB2之陽極，並且二極體DB4之陽極與陰極分別連接至二極體DB3之陰極與二極體DB2之陰極。再者，主驅動控制模組110包括一濾波電容Cb，濾波電容Cb之一端電性連接二極體DB3之陰極，其另一端電性連接二極體DB2之陽極。

第X電容C_X用以阻隔串列脈衝訊號之直流訊號以達到直流阻隔之電容功效，並且由於從屬控制器BP_1~BP_X之接地端都不同，所以能夠分別透過電容C_1~C_N來克服電位浮動之相關問題。進一步來說，第X電容C_X會將多個脈衝訊號中的每一個脈衝訊號轉換為一正負脈衝訊號(如圖5所示)並傳送至第X從屬控制器BP_X以讓第X從屬控制器BP_X進行識別。當第X從屬控制器BP_X 在接收正負脈衝訊號時，則第X從屬控制器BP_X會判斷正負脈衝訊號之一正峰值是否大於第一門檻電壓VH且判斷正負脈衝訊號之一負峰值是否小於第二門檻電壓VL，其中第一門檻電壓VH大於第二門檻電壓VL。接下來，如果第X從屬控制器BP_X判斷正負脈衝訊號之一正峰值大於第一門檻電壓VH並且判斷正負脈衝訊號之負峰值小於第二門檻電壓VL，則第X從屬控制器BP_X則透過運算器(例如計時器或計數器)來計時(計數)前後脈衝間隔時間；亦即第一脈衝間隔時間△t1或第二脈衝間隔時間△t2，以循序地對命令封包AD進行解碼，其中第一脈衝間隔時間△t1與第二脈衝間隔時間△t2為不同之時間長度。在本實施例中，身分識別碼(具有四位元長度)為數位訊號「1101」並且工作指令(具有四位元長度)為數位訊號「1001」，其位元長度可以依據實際電路應用需求以進行適當的設計，並不以本實施例為限。

在本實施例中，第X齊納二極體Z_X用以穩壓，第X電阻R_X與第X齊納二極體Z_X用以對第X-1輸出電壓VOUT_X-1予以分壓，並且提供一工作電壓VW至第X從屬控制器BP_X。舉例來說，第一電阻R_1與第一齊納二極體Z_1用以對主輸入電壓VIN予以分壓，並且提供一工作電壓VW至第一從屬控制器BP_1；第二電阻R_2與第二齊納二極體Z_2用以對第一輸出電壓VOUT_1予以分壓，並且提供一工作電壓VW至第二從屬控制器BP_2。進一步來說，串接式連接之多個電阻R_1~R_N與多個齊納二極體Z_1~Z_N能夠逐步地將主輸入電壓VIN進行串接式分壓，並且本實施例之串接式控制電路300能夠透過齊納二極體Z_1~Z_N來對工作電壓VW達到穩壓之功效。此外，在本實施例中，橋式整流電路114會透過濾波電容Cb用以對交流電壓AIN予以整流以輸出直流電壓HV，直流電壓HV會透過前端電阻MR與前端齊納二極體MZD之分壓與穩壓而降壓為主輸入電壓VIN。進一步來說，前端供電電路116(亦即前端電阻MR與前端齊納二極體MZD)用以將直流電壓HV 降壓為主輸入電壓VIN以提供至多個驅動控制模組120_1~120_N中的第一驅動控制模組120_1之第一供電電路CP_1，並且前端供電電路116也會提供一工作電壓VW至主控制器118。接下來，主控制器118用以根據韌體決定指定驅動模組與指定驅動通道，並且主控制器118會透過資料線DL傳送命令封包AD至第一資料預處理電路AP_1之第一電容C_1，以進行資料傳遞之預處理。在本實施例中，主控制器118會利用多個脈衝訊號之間的第一脈衝間隔時間△t1與第二脈衝間隔時間△t2(如圖4所示)來編碼欲傳送之命令封包AD。

須注意的是，在本實施例中，第一脈衝間隔時間△t1定義為數位邏輯「1」並且第二脈衝間隔時間△t2定義為數位邏輯「0」，但並不以本實施例為限。再者，本揭露內容之命令封包AD為多個脈衝波形所編碼而成，能夠降低先前技術(利用脈寬調變訊號來編碼)對微分電路之影響。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提出之串接式控制電路及其控制方法，能夠僅透過一電源線來傳送穩定之電源能量並且透過一資料線來傳送命令封包以傳遞資料，據此能夠降低板對板之間的連結線數目與減少人工作業及線材成本。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

100‧‧‧串接式控制電路

110‧‧‧主驅動控制模組

120_1~120_N‧‧‧驅動控制模組

AIN‧‧‧交流電壓

AD‧‧‧命令封包

AP_1~AP_N‧‧‧資料預處理電路

BP_1~BP_N‧‧‧從屬控制器

CP_1~CP_N‧‧‧供電電路

C_11~C_1M、C_11~C_XM、C_N1~C_NM‧‧‧驅動通道

D‧‧‧二極體

DL‧‧‧資料線

PL‧‧‧電源線

VIN‧‧‧主輸入電壓

VOUT_1~VOUT_N‧‧‧輸出電壓

VW‧‧‧工作電壓

Claims (22)

1. 一種串接式控制電路，包括：一主驅動控制模組，接收一交流電壓，用以根據一韌體並且經由一資料線傳送一命令封包，其中該命令封包包括一身分識別碼與一工作指令，用以分別決定一指定驅動模組與一指定驅動通道；以及N個驅動控制模組，分別具有相異的一本地位址碼，該些驅動控制模組透過一電源線與該資料線彼此串聯連接並且循序地將該主驅動控制模組所輸出的一主輸入電壓予以分壓，該些驅動控制模組之一第一驅動控制模組透過該電源線與該資料線連接該主驅動控制模組以分別接收該主輸入電壓與該命令封包，該些驅動控制模組之一第N驅動控制模組透過該電源線連接該主驅動控制模組，其中N為正整數，其中該些驅動控制模組之一第X驅動控制模組接收該命令封包，並且根據該身分識別碼判斷該本地位址碼是否符合該身分識別碼，如果該本地位址碼符合該身分識別碼，則該第X驅動控制模組根據該工作指令傳送一驅動訊號至該指定驅動通道，如果該本地位址碼不符合該身分識別碼，則該第X驅動控制模組將該命令封包傳送至一第X+1驅動控制模組，其中X為1至N之間的正整數。
2. 如請求項1所述之串接式控制電路，其中該命令封包由多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間編碼而成，並且該第X驅動控制模組具有一運算器，用以當該第X驅動控制模組接收該命令封包時，該運算器計算前後脈衝間隔時間，藉此以解碼該命令封包。
3. 如請求項2所述之串接電式控制路，其中該運算器為一計數器或一計時器。
4. 如請求項1所述之串接式控制電路，其中該些驅動控制模組透過該電源線分別接收一工作電壓，以供每一個驅動控制模組運作時所需之能量。
5. 如請求項2所述之串接式控制電路，其中該些驅動控制模組之第X驅動控制模組包括：一第X資料預處理電路，電性連接一第X-1驅動控制模組，用以接收該命令封包並且濾除該命令封包之直流成分；一第X供電電路，電性連接一第X-1供電電路以接收一第X-1輸出電壓並且輸出一第X輸出電壓至一第X+1供電電路，該第X供電電路用以提供該工作電壓，其中該第X輸出電壓大於該第X-1輸出電壓；以及一第X從屬控制器，具有該本地位址碼，該第X從屬控制器電性連接該第X資料預處理電路與一第X+1資料預處理電路，該第X從屬控制器透過該運算器將該命令封包予以解碼，以從該命令封包擷取出該身分識別碼與該工作指令。
6. 如請求項5所述之串接式控制電路，其中該第X從屬控制器根據該身分識別碼判斷該本地位址碼是否符合該身分識別碼，如果該本地位址碼符合該身分識別碼，則該第X從屬控制器根據該工作指令傳送該驅動訊號至該指定驅動通道，如果該本地位址碼不符合該身分識別碼，則該第X從屬控制器將該命令封包傳送至一第X+1資料預處理電路。
7. 如請求項5所述之串接式控制電路，其中該第X資料預處理電路包括：一第X電容，電性連接該第X-1從屬控制器與該第X從屬控制器，該第X電容用以阻隔該些串列脈衝訊號之直流訊號，並且將該些脈衝訊號中的每一個轉換為一正負脈衝訊號並傳送至該第X從屬控制器， 其中當該第X從屬控制器在接收該正負脈衝訊號時，則該第X從屬控制器判斷該正負脈衝訊號之一正峰值是否大於一第一門檻電壓且判斷該正負脈衝訊號之一負峰值是否小於一第二門檻電壓，其中該第一門檻電壓大於該第二門檻電壓。
8. 如請求項7所述之串接式控制電路，其中如果該第X從屬控制器判斷該正負脈衝訊號之一正峰值大於一第一門檻電壓並且判斷該正負脈衝訊號之一負峰值小於一第二門檻電壓，則該第X從屬控制器則透過該運算器來計算以循序地對該命令封包進行解碼。
9. 如請求項5所述之串接式控制電路，其中該第X供電電路用以提供該工作電壓至該第X從屬控制器，並且該第X供電電路包括：一第X電阻，其一端電性連接一第X-1供電電路之輸出端以接收該第X-1輸出電壓，其另一端電性連接該第X從屬控制器；以及一第X齊納二極體，其陽極電性連接該第X電阻之另一端，其陰極傳送該第X輸出電壓至一第X+1供電電路之輸入端與該第X從屬控制器，該第X齊納二極體用以穩壓，其中該第X電阻與該第X齊納二極體用以對該第X-1輸出電壓予以分壓。
10. 如請求項1所述之串接式控制電路，其中該主驅動控制模組包括：一降壓電路，電性連接該交流電壓；一橋式整流電路，電性連接該降壓電路與該第N驅動控制模組，該橋式整流電路透過一濾波電容用以對該交流電壓予以整流且濾波，以輸出一直流電壓；一前端供電電路，透過該電源線電性連接該橋式整流電路以接收該直流電壓，該前端供電電路將該直流電壓降壓為該主 輸入電壓以提供至該些驅動控制模組中的該第一驅動控制模組；以及一主控制器，電性連接該前端控制電路與該第一驅動控制模組，該主控制器用以根據該韌體決定該指定驅動模組與該指定驅動通道，並且該主控制器透過該資料線傳送該命令封包至該第一驅動控制模組。
11. 如請求項10所述之串接式控制電路，其中該主控制器利用多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間來編碼該命令封包，並且該前端供電電路提供一工作電壓至該主控制器。
12. 一種控制方法，用於一串接式控制電路，該串接式控制電路包括一主驅動控制模組與N個驅動控制模組，該主驅動控制模組接收一交流電壓，用以根據一韌體並且經由一資料線傳送一命令封包，其中該命令封包包括一身分識別碼與一工作指令，用以分別決定一指定驅動模組與一指定驅動通道，該些驅動控制模組分別具有相異的一本地位址碼，該些驅動控制模組透過一電源線與該資料線彼此串聯連接並且循序地將該主驅動控制模組所輸出的一主輸入電壓予以分壓，該些驅動控制模組之一第一驅動控制模組透過該電源線與該資料線連接該主驅動控制模組以分別接收該主輸入電壓與該命令封包，該些驅動控制模組之一第N驅動控制模組透過該電源線連接該主驅動控制模組，該控制方法包括：透過該些驅動控制模組之一第X驅動控制模組來接收該命令封包；透過該些驅動控制模組之一第X驅動控制模組來解碼該命令封包；透過該些驅動控制模組之一第X驅動控制模組來從該命令封包擷取該身分識別碼與該工作指令；根據該身分識別碼判斷該本地位址碼是否符合該身分識別碼； 如果該本地位址碼符合該身分識別碼，則該第X驅動控制模組根據該工作指令傳送一驅動訊號至該指定驅動通道；以及如果該本地位址碼不符合該身分識別碼，則該第X驅動控制模組將該命令封包傳送至一第X+1驅動控制模組，其中N為正整數並且X為1至N之間的正整數。
13. 如請求項12所述之控制方法，其中該命令封包由多個脈衝訊號之間的一前後脈衝間隔時間編碼而成，並且該第X驅動控制模組具有一運算器，用以當該第X驅動控制模組接收該命令封包時，該運算器計算前後脈衝間隔時間，藉此以解碼該命令封包。
14. 如請求項13所述之控制方法，其中該運算器為一計數器或一計時器。
15. 如請求項13所述之控制方法，其中該些驅動控制模組透過該電源線分別接收一工作電壓，以供每一個驅動控制模組運作時所需之能量。
16. 如請求項14所述之控制方法，其中該些驅動控制模組之第X驅動控制模組包括：一第X資料預處理電路，電性連接一第X-1驅動控制模組，用以接收該命令封包並且濾除該命令封包之直流成分；一第X供電電路，電性連接一第X-1供電電路以接收一第X-1輸出電壓並且輸出一第X輸出電壓至一第X+1供電電路，該第X供電電路用以提供該工作電壓，其中該第X輸出電壓大於該第X-1輸出電壓；以及一第X從屬控制器，具有該本地位址碼，該第X從屬控制器電性連接該第X資料預處理電路與一第X+1資料預處理電路，該第X從屬控制器透過該運算器將該命令封包予以解碼，以從該命令封包擷取出該身分識別碼與該工作指令。
17. 如請求項16所述之控制方法，其中該第X從屬控制器根據該身 分識別碼判斷該本地位址碼是否符合該身分識別碼，如果該本地位址碼符合該身分識別碼，則該第X從屬控制器根據該工作指令傳送該驅動訊號至該指定驅動通道，如果該本地位址碼不符合該身分識別碼，則該第X從屬控制器將該命令封包傳送至一第X+1資料預處理電路。
18. 如請求項16所述之控制方法，其中該第X資料預處理電路包括：一第X電容，電性連接該第X-1從屬控制器與該第X從屬控制器，該第X電容用以阻隔該些串列脈衝訊號之直流訊號，並且將該些脈衝訊號中的每一個轉換為一正負脈衝訊號並傳送至該第X從屬控制器，其中當該第X從屬控制器在接收該正負脈衝訊號時，則該第X從屬控制器判斷該正負脈衝訊號之一正峰值是否大於一第一門檻電壓且判斷該正負脈衝訊號之一負峰值是否小於一第二門檻電壓，其中該第一門檻電壓大於該第二門檻電壓。
19. 如請求項18所述之控制方法，其中如果該第X從屬控制器判斷該正負脈衝訊號之一正峰值大於一第一門檻電壓並且判斷該正負脈衝訊號之一負峰值小於一第二門檻電壓，則該第X從屬控制器則透過該運算器來計算以循序地對該命令封包進行解碼。
20. 如請求項16所述之控制方法，其中該第X供電電路用以提供該工作電壓至該第X從屬控制器，並且該第X供電電路包括：一第X電阻，其一端電性連接一第X-1供電電路之輸出端以接收該第X-1輸出電壓，其另一端電性連接該第X從屬控制器；以及一第X齊納二極體，其陽極電性連接該第X電阻之另一端，其另一端傳送該第X輸出電壓至一第X+1供電電路之輸入端與該第X從屬控制器，該第X齊納二極體用以穩壓， 其中該第X電阻與該第X齊納二極體用以對該第X-1輸出電壓予以分壓。
21. 如請求項12所述之控制方法，其中該主驅動控制模組包括：一降壓電路，電性連接該交流電壓；一橋式整流電路，電性連接該降壓電路與該第N驅動控制模組，該橋式整流電路透過一濾波電容用以對該交流電壓予以整流且濾波，以輸出一直流電壓；一前端供電電路，透過該電源線電性連接該橋式整流電路以接收該直流電壓，該前端供電電路將該直流電壓降壓為該主輸入電壓以提供至該些驅動控制模組中的該第一驅動控制模組；以及一主控制器，電性連接該前端控制電路與該第一驅動控制模組，該主控制器用以根據該韌體決定該指定驅動模組與該指定驅動通道，並且該主控制器透過該資料線傳送該命令封包至該第一驅動控制模組。
22. 如請求項21所述之控制方法，其中該主控制器利用多個脈衝訊號之間的前後脈衝間隔時間來編碼該命令封包，並且該前端供電電路提供一工作電壓至該主控制器。