TWI420965B - 具有移相調光功能之ｌｅｄ控制器及ｌｅｄ移相調光電路與相關方法 - Google Patents

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Description

具有移相調光功能之LED控制器及LED移相調光電路與相關方法
本發明係有關一種具有移相調光功能之LED控制器，特別是指一種對多個LED通道以移相方式調光之LED控制器。本發明也有關於一種LED移相調光電路，與對多個LED通道調光的方法。
第1圖顯示先前技術的電路，LED控制器10控制多個LED通道(LED第1通道CH1到LED第n通道CHn)。LED的亮度可由PWM輸入訊號20從全亮的狀況下向下調整。該PWM輸入訊號20的脈波寬度決定LED的導通時間(ON-time)，導通時間占整個工作週期的比例越高，LED就越亮。在此電路中，所有的LED通道CH1-CHn同步對應PWM輸入訊號20，如第2圖所示。換言之，所有LED同步地導通與關閉。這種安排的缺點是，LED的明暗差別在導通與關閉之間的變化太過急劇，在某種影像圖形下會降低影像品質，且對電源電路的干擾也比較大。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種具有移相調光功能之LED控制器及LED移相調光電路與相關方法。
本發明目的之一在提供一種具有移相調光功能之LED控制器。
本發明的另一目的在提供一種LED移相調光電路。
本發明的再一目的在提供以移相方式控制多個LED通道的方法。
本發明的較佳實施方式之一是在一個工作週期中，LED的導通時間錯開。
為達上述之目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一種具有移相調光功能之LED控制器，包含：一電源電路，將直流電力供應給多個LED通道；以及一LED移相調光電路，可接收一PWM輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，其中該彼此間具有相位差的PWM訊號中，次一PWM訊號的導通時間始點銜接於前一個PWM訊號的導通時間終點。
就另一個觀點言，本發明提供了一種LED移相調光電路，其接收一PWM輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，該LED移相調光電路包含多個串接的延遲鎖相迴路，各延遲鎖相迴路以一高頻時脈訊號計算所收到的PWM訊號的脈寬，並產生一個與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出，以使得該彼此間具有相位差的PWM訊號中，次一PWM訊號的導通時間始點銜接於前一個PWM訊號的導通時間終點。
就又另一個觀點言，本發明提供了一種LED移相調光電路，其接收一PWM輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，該LED移相調光電路包含多個串接的脈寬鏡，且每一脈寬鏡包括：脈波邊緣偵測電路，其偵測該脈寬鏡所收到的PWM訊號的升及/或降緣；脈寬記憶電路，其記憶所收到的PWM訊號的脈寬；以及脈寬產生電路，其根據脈波邊緣偵測電路和脈寬記憶電路的輸出，產生與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
就再另一個觀點言，本發明提供了一種LED移相調光電路，其接收一PWM輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，該LED移相調光電路包含多個串接的脈寬鏡，且每一脈寬鏡包括：脈波邊緣偵測電路，其偵測該脈寬鏡所收到的PWM訊號的升及/或降緣；工作週轉斜坡電路，其根據所收到的PWM訊號的工作週，產生斜坡訊號；以及脈寬產生電路，其根據脈波邊緣偵測電路和工作週轉斜坡電路的輸出，產生與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
就再另一個觀點言，本發明提供了一種以移相方式控制多個LED通道的方法，包含：接收一脈寬調變(PWM)輸入訊號；以及複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號予各LED通道，其中該彼此間具有相位差的PWM訊號中，次一PWM訊號的導通時間始點銜接於前一個PWM訊號的導通時間終點。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明的主要技術思想是於不同時間導通不同的LED通道，以使不同的LED通道不同步導通或關閉。
請參閱第3圖，顯示本發明的一個實施例，LED控制器100包括一電源電路110，以控制自Vin至Vout的電能轉換，將直流電力供應給供應多個LED通道；以及一移相調光電路120接收一PWM輸入訊號20並將其複製且輸出成多個不同PWM訊號21-2n，其相互間具有相位差。如圖所示，PWM訊號21-2n控制對應的開關，以控制將各對應LED通道CH1-CHn連接到電源電路110的連接時間。因PWM訊號21-2n相互間具有相位差，使得LED通道CH1-CHn的導通時間始點(turn-ON timings)非同步，使整體LED的瞬間明暗變化不會過於劇烈。
第4圖顯示其中一種訊號波形，以第3圖中n=3為例，PWM訊號21-23開始導通的時間可平均分配在一個工作週期T中，這種作法需要用到完整的倍頻鎖相回路，電路面積和功耗都比較大。
第4圖所示為在一個工作週期T中，使各通道導通時間平均分布的實施例，但其實各通道導通時間並不絕對需要平均分布，而只需要使其錯開即可。第5圖顯示本發明另一種實施例的訊號波形，如圖所示，PWM訊號21的導通時間開始於PWM輸入訊號20的升緣(在高位準為導通的情況)，且其他的PWM訊號22及23的導通時間始點則銜接於前一個PWM訊號的關閉動作時間或導通時間終點(turn-OFF timing，在低位準為關閉的情況，也就是降緣)，在一個工作週期T中，使不同的LED通道CH1-CH3導通與關閉非同步。
第6圖顯示本發明可達成第5圖所示波形的一個移相調光電路120之實施例，其中，移相調光電路120包含複數個串接的延遲鎖相迴路(DLLs) 121-123，各DLL根據所收到的PWM訊號，複製產生一個具有相位差的PWM複製訊號，作為下一個LED通道的PWM訊號。在此實施例中，DLL 121可以設置也可以不設置。上述DLL可以但並不需要是標準的完整DLL，而可予以簡化去除其電路中處理延遲量之電路，直接由前一級PWM信號之升緣/或降緣來觸發後一級PWM信號，如下述。
第7圖示出觀念上此簡化DLL如何複製出具有相位差的PWM訊號。DLL以一高頻時脈訊號(取樣頻率)計算輸入之PWM訊號的脈波寬度並產生一個具有相同脈波寬度的PWM訊號，予以輸出。請注意由於電路處理速度之故，在取樣計算完畢與複製輸出之間可能存在時間延遲，亦即如圖示在輸入之PWM訊號降緣與輸出之PWM訊號的升緣之間，可能存在一延遲時間D，但此種延遲並不影響本發明「錯開各通道導通時間」的目的，是可以接受的。也就是說，前文參照第5圖時描述「PWM訊號22及23的導通時間始點『銜接』於前一個PWM訊號的導通時間終點」，其中之用語「銜接」，可為緊接但不必須為緊接，而也包括「延遲錯開」。
第8A圖顯示本發明可達成第5圖所示波形的另一個移相調光電路120實施例，該移相調光電路120包含複數個串接的「脈寬鏡」(PW mirrors) 221-223而非DLLs，在此實施例中，脈寬鏡221可以設置也可以不設置。
脈寬鏡的作用同樣是複製根據所收到的PWM訊號，複製產生一個具有相位差的PWM複製訊號，作為下一個LED通道的PWM訊號。但其並非藉由高頻時脈訊號來計算輸入之PWM訊號的脈波寬度，與延遲鎖相迴路的工作原理不同，因此在本發明中將其稱為「脈寬鏡」，以作區隔。
第8B圖顯示脈寬鏡的第一種實施方式，在本實施例中脈寬鏡包含脈波邊緣偵測電路(edge detector) 201、脈寬記憶電路202、脈寬產生電路204。脈波邊緣偵測電路201偵測輸入之PWM訊號的升及/或降緣，脈寬記憶電路202記憶輸入之PWM訊號的脈寬。根據這兩項資訊，脈寬產生電路204即可產生具有相位差的PWM複製訊號，予以輸出。第8B圖電路之更具體實施方式，將在第9~11圖舉例說明。
第8C圖顯示脈寬鏡的另一種實施方式，在本實施例中脈寬鏡包含脈波邊緣偵測電路201、工作週(duty)計算電路203、脈寬產生電路204。脈波邊緣偵測電路201偵測輸入之PWM訊號的升及/或降緣，工作週轉斜坡(Duty-to-Ramp)電路203根據輸入之PWM訊號的工作週而產生對應的斜坡訊號。根據這兩項資訊，脈寬產生電路204同樣可產生具有相位差的PWM複製訊號，予以輸出。第8C圖電路之更具體實施方式，將在第12圖以下舉例說明。
第9圖顯示第8B圖電路之更具體實施方式之一，第10圖示出第9圖中各點的訊號波形；請對照參閱第9與10圖，以下說明此脈寬鏡如何複製並延遲輸入之PWM訊號。如圖所示，訊號A為輸入之PWM訊號(PWM輸入訊號20或前一個LED通道(Channel n)的PWM訊號)，而訊號G即為複製所產生之PWM訊號(與輸入之PWM訊號具有一相位差)，用以控制下一個LED通道(Channel n+1)。訊號B由訊號A的降緣取得(訊號B在訊號A的第一個降緣時為高位準，第二個降緣時轉變為低位準，以此類推，亦即由A的降緣觸發的標準除頻信號)。第9圖中，上半部電路的目的在根據訊號A產生訊號E，下半部電路的目的在根據訊號A產生訊號F，如第10圖所示，訊號E係延遲複製訊號A的第一、三、五...週期，訊號F係延遲複製訊號A的第二、四、六...週期(訊號E、F的升緣跟隨訊號A的降緣)，因此透過或閘G5將訊號E與F結合，即可得出所要的訊號G。
請先參閱第9圖上半部，當第一週期中訊號A由低位準轉變為高位準且訊號B為低位準時，邏輯閘G1輸出為高位準，上方充電電流源CS1之電流I(=I0)無法自左方流通，因此流往右方對電容C1充電，節點C訊號開始上升，直至訊號A再轉變為低位準為止，之後電容C1轉為經由下方放電電流源CS2，以電流I(=I0)放電。電容C1的充放電時間相等，因此電容C1上所儲存的電壓(節點C電壓)即等於以類比方式記憶了訊號A的脈寬。假設Vref相當於訊號C的最低位準，則當訊號C不為最低位準時，比較器Comp1的輸出為高位準，但邏輯閘G3除接收比較器Comp1的輸出外，另一輸入端接收邏輯閘G1輸出的反相訊號，亦即當邏輯閘G1輸出為高位準時，比較器Comp1的輸出被遮蔽，僅有當邏輯閘G1輸出為低位準時，比較器Comp1的輸出才通過邏輯閘G3，因此訊號E係在電容C1放電時為高位準，其他時間為低位準，如第10圖所示，換言之訊號E延遲複製了訊號A的第一、三、五...週期。相似地，第9圖下半部電路延遲複製了訊號A的第二、四、六...週期，成為訊號F。由訊號F與訊號E經或(OR)邏輯閘G5所輸出的訊號，即訊號G，複製了訊號A，且較訊號A延遲了一個導通時間(ON-time)。以上電路中，邏輯閘G1與G2相當於第8B圖中之脈波邊緣偵測電路201，電流源CS1~CS4和電容C1與C2相當於第8B圖中之脈寬記憶電路202，比較器Comp1、Comp2、邏輯閘G3~G5相當於第8B圖中之脈寬產生電路204，其中脈寬產生電路204根據電容的放電時間，決定輸出PWM訊號的脈寬。
第11圖顯示脈寬鏡的另一個實施例，本實施例以數位電路來實現第9圖與第10圖的技術思想。第9圖與第10圖中的電容C1、C2在本實施例中以計數器CNT1、CNT2取代，其升/降計數對應於電容的充/放電，而預設值N1相當於第9圖實施例的Vref；此外，比較器Comp1、Comp2在本實施例中以邏輯比較器LC1、LC2取代。請對照第11圖與第10圖，當第一週期中訊號A由低位準轉變為高位準且訊號B為低位準時，計數器CNT1自預設值N1開始往上計數，即等於記憶訊號A的脈寬。當計數器CNT1的輸出Q(N)大於預設值N1時，邏輯比較器LC1輸出高位準，否則輸出低位準到對應的邏輯閘G3。邏輯閘G3的另一輸入端接收邏輯閘G1輸出的反相訊號，亦即當邏輯閘G1輸出為高位準時，邏輯比較器LC1的輸出被遮蔽，僅有當邏輯閘G1輸出為低位準時，邏輯比較器LC1的輸出才通過邏輯閘G3，因此訊號E係在計數器CNT1自峰值往N1計數時為高位準，其他時間為低位準，換言之訊號E延遲複製了訊號A的第一、三、五...週期。訊號F的情況也類似。以上電路中，邏輯閘G1與G2相當於第8B圖中之脈波邊緣偵測電路201，計數器CNT1與CNT2相當於第8B圖中之脈寬記憶電路202，邏輯比較器LC1、LC2、邏輯閘G3~G5相當於第8B圖中之脈寬產生電路204，其中脈寬產生電路204根據計數器的反向計數時間，決定輸出PWM訊號的脈寬。
熟悉本技術者可自第9圖與第11圖類推思及其他具體實施第8B圖的方式，本發明的範圍當不限於在此兩實施例中。
以下舉例說明第8C圖的具體實施方式，請先參閱第12圖，其中訊號A為PWM輸入訊號20或前一個LED通道(Channel n)的PWM訊號，訊號D為複製產生之具有相位差的PWM複製訊號，用以控制下一個LED通道(Channel n+1)。訊號B為由訊號A降緣取得之短脈波。訊號C在訊號A發生降緣時，拉高至Vref的位準，並自Vref持續降低直到訊號A下一個降緣，此時再被拉高到Vref的位準。或者，訊號C’在訊號A發生降緣時，被重設至低位準，之後持續升高直到訊號A下一個降緣，此時訊號C’會再被重設至低位準。Vref1與Vref2則可為介於0V(地位準)和Vref之間的任意值。
為便於了解第12圖波形之意義，先以第13圖的硬體實施例來說明，但實現第12圖波形的方法，並不限於第13圖。請對照參閱第12圖與第13圖，當訊號A切換到低位準時，訊號C被拉高到Vref的位準，此時比較器Comp4輸出D為高位準，第一電壓控制電流源VCCS1使電容C5放電，訊號C慢慢下降至Vref1位準時，比較器Comp4輸出D轉為低位準，亦即訊號A和比較器Comp4輸出訊號D都有其工作週比(Duty Ratio)，分別記為d%(A) 和d%(D) ，其中工作週比d% 的定義為；一個工作週期b 中，導通時間a 所佔的百分比。當d%(A)＞d%(D) 時，比較器Comp3輸出低位準的時間比輸出高位準的時間長，經過低通濾波器LPF濾波之後的輸出Vx為較低之電壓，第一電壓控制電流源VCCS1即輸出較低之電流，C5從Vref放電到Vref1的時間變長，導致d%(D) 變大。當d%(A)<d%(D) 時，比較器Comp3輸出高位準的時間比輸出低位準的時間長，經過低通濾波器LPF濾波之後的輸出Vx為較高之電壓，第一電壓控制電流源VCCS1即輸出較高之電流，C5從Vref放電到Vref1的時間變短，導致d%(D) 變小。簡而言之，當d%(A)＞d%(D) 時d%(D) 變大，當d%(A)<d%(D) 時d%(D) 變小，最後結果即是平衡在d%(A) =d%(D) ，亦即達成第12圖A、B、C、D的關係。同樣推理過程可以從第14圖電路得到第12圖A、B、C’、D的關係，就不再贅述了。如此，訊號D即可複製訊號A的工作週，但其落後訊號A一個導通時-間a ，即是從PWM輸入訊號20或前一個LED通道(Channel n)的PWM訊號，複製產生出具有相位差的PWM複製訊號，用以控制下一個LED通道(Channel n+1)。
第12圖的訊號波形可以由不同的實施方式來達成；第13-19圖顯示多種實施例。熟悉本技術者當可自第13-19圖類推思及其他具體實施第8C圖的方式，本發明的範圍當不限於在這些實施例中。
在第13及14圖的實施例中，訊號C或訊號C’的斜率由第一電壓控制電流源(voltage-controlled current source,VCCS)VCCS1控制；所謂電壓控制電流源表示該電流源的電流量可由電壓來控制。第13圖中，訊號A經過一短延遲電路DC予以短暫延遲，該電路DC產生的訊號與訊號A的反相訊號經過及(AND)閘G6運算後，產生一個與訊號A脈波降緣有關的短脈波訊號，此即第12圖訊號B，此訊號B控制電晶體開關Q的閘極，當訊號B為高位準時，電晶體開關Q導通，節點C被拉高至電壓Vref，使比較器Comp4的輸出(訊號D)轉為高位準。當訊號B為低位準時，電晶體開關Q關閉，電容C5透過電流源VCCS1放電；當節點C的電壓低於Vrefl，比較器COmp4的輸出(訊號D)轉為低位準。電容C5的放電速率(亦即訊號C的下降速率)由電流源VCCS1決定，訊號A與回授的訊號D經過比較器Comp3比較，再經過一低通濾波器(low-pass filter,LPF)取得平均值後，產生電壓訊號Vx控制VCCS1，如此即可將電流源VCCS1的電流量回授調整至適當的值，當訊號D的脈寬過大時，控制電容C5放電的速率加快，當訊號D的脈寬過小時，控制電容C5放電的速率減慢，使訊號D的脈寬最終平衡在與訊號A相同的寬度。
類似地，第14圖則是利用電容的充電，當訊號B為高位準時，電晶體開關Q導通，節點C被拉低至地電位，使比較器Comp4的輸出(訊號D)轉為高位準。當訊號B為低位準時，電晶體開關Q關閉，電流源VCCS1對電容C5充電，當訊號C’超過Vref2時，訊號D就會由高位準轉低位準。電路中也同樣的以回授的訊號D經過比較器Comp3和低通濾波器LPF產生電壓訊號Vx控制VCCS1，因此訊號C’的斜率會被適當地決定。以上第13及14圖的電路中，短延遲電路DC與邏輯閘G6相當於第8C圖中之脈波邊緣偵測電路201，比較器Comp3、低通濾波器LPF、電流源VCCS1、電晶體開關Q、與電容C5相當於第8C圖中之工作週轉斜坡電路203，比較器Comp4相當於第8C圖中之脈寬產生電路204。
第15A圖顯示另一實施例，在第15A圖的實施例中，回授的訊號D並不直接與訊號A比較，而是先經過一低通濾波器LPF 2，過濾後產生一訊號Vb ，而訊號A則經過一低通濾波器LPF 1處理後產生一訊號Va ，兩者比較後以其差值控制第二電壓控制電流源VCCS2的電流，以適當決定訊號C的斜率，第15A圖的電路同樣可根據訊號A而產生出第12圖的訊號D。類似地，第14圖的電路中，回授的訊號D亦可先經過低通濾波器產生訊號Vb ，而訊號A則經過另一低通濾波器處理後產生訊號Va ，並以兩者差值來控制第二電壓控制電流源VCCS2的電流，如第15B圖所示。
第16圖是與第13圖相同的概念而以數位電路的型式實施，其中降計數器CNT3的降計數對應於第13圖中電容C5的放電，當訊號B為高位準，降計數器CNT3中的每一位元被重置為“1”，相當於第13圖中將節點C的電壓拉高至Vref。第13圖中電容C5的放電速率，對應於本實施例中降計數器CNT3的計數頻率，亦即時脈。因此，本實施例中以電壓控制震盪器(voltage-controlled oscillator,VCO)取代第13圖中的電壓控制電流源VCCS1，比較器Comp3比較訊號A與回授的訊號D，再經過LPF濾波後產生訊號Vx，以控制VCO所產生時脈訊號CLK的頻率；該時脈訊號CLK即作為降計數器CNT3的時脈。此外，第13圖中的比較器Comp4在第16圖中為一邏輯比較器LC3取代，當降計數器CNT3輸出的訊號大於一預設值N2時，訊號D為高位準，反之為低位準。在本實施例中，此預設值N2即相當於第13圖中的Vref1。如此，同樣可根據訊號A而產生出第12圖的訊號D。
第17圖則是與第14圖相同的概念以數位電路的型式實施，其中升計數器CNT4的升計數對應於第14圖中電容C5的充電，當訊號B為高位準，升計數器CNT4中的每一位元被重置為“0”。本實施例中，VCO的作用與第16圖中相同，而邏輯比較器LC4中，預設值N2即相當於第14圖中的Vref2。本實施例同樣可根據訊號A而產生出第12圖的訊號D。
第15A、15B圖亦可類似地被轉換為數位電路，如第18-19圖，不另贅予說明。
第13-19圖的實施例中，較佳地設置了回授路徑。然而，並非所有的LED通道都必須設置回授路徑；整體電路中只需一個回授路徑便已足夠。如第20圖所示，在其他的通道中，只需用電流鏡或其等效電路將鏡像電流源CS的電流設為與VCCS1或VCCS2相同的電流。或是，如第21圖，只需分享第16或18圖的VCO時脈訊號CLK，或如第22圖，只需分享第17或19圖的VCO時脈訊號CLK，即可不需要回授迴路。
以上的實施例中，本發明利用PWM訊號的降緣來觸發下一個通道的移相PWM訊號之導通工作週期。類似地，亦可以利用PWM訊號的升緣來觸發下一個通道的移相PWM訊號之導通或關閉工作週期。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，以升緣和高位準來控制LED通道的導通，可替換為以降緣和低位準來控制LED通道的導通，僅需對應變更各實施例的電路(舉例而言，第12圖中訊號B改為根據訊號A的升緣產生，則13-22圖中邏輯閘G6所接收的訊號A輸入不必反相，訊號D和相關電路以相反之相位呈現，餘類推)；在第9圖中，充電電流源CS1、放電電流源CS2、和四個二極體(參閱第23A圖)，可改為第23B或23C圖的電路；在第11圖中，計數器之升降計數可以做相反安排，而邏輯比較器改比較Q(N)是否小於N1；在第13-22圖中，產生短脈波訊號B的方式，不限於將訊號A的反相訊號與短延遲電路的輸出比較，亦可用高通濾波器(High Pass Filter,HPF)或採其他任何方式來產生此類緣觸短波(Edge-Triggered Short Pulse)訊號。凡此種種，皆可根據本發明的教示類推而得，因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
10．．．LED控制器
20．．．PWM輸入訊號
21,22,23,2n．．．PWM訊號
100．．．LED控制器
110．．．電源電路
120．．．移相調光電路
121~123．．．延遲鎖相迴路
201．．．脈波邊緣偵測電路
202．．．脈寬記憶電路
203．．．工作週轉斜坡電路
204．．．脈寬產生電路
221~223．．．脈寬鏡
C1~C5．．．電容
CH1,CH2,CHn．．．LED通道
CNT1~CNT4．．．計數器
Comp1~Comp4．．．比較器
DC．．．短延遲電路
G1~G6．．．邏輯閘
LC1~LC4．．．邏輯比較器
LPF,LPF1,LPF2．．．低通濾波器
SW1,SW2．．．開關
VCCS1,VCCS2．．．電壓控制電流源
VCO．．．電壓控制震盪器
第1圖示出先前技術之LED控制器電路架構。
第2圖示出第1圖之訊號波形。
第3圖示出本發明一個實施例的電路架構。
第4圖示出本發明一種實施例的訊號波形。
第5圖示出本發明另一種實施例的訊號波形。
第6圖示出本發明移相調光電路的一個實施例。
第7圖示出本發明以DLL複製出一具有相位差的PWM訊號。
第8A圖顯示本發明移相調光電路的另一個實施例。
第8B與8C圖顯示脈寬鏡的兩個實施例。
第9圖顯示第8B圖脈寬鏡的其中一個具體實施例。
第10圖顯示第9圖中各點的訊號波形。
第11圖顯示第8B圖脈寬鏡的另一個實施例。
第12圖示出可實現第8C圖脈寬鏡的一種訊號波形實施例。
第13-22圖示出第8C圖脈寬鏡的多種具體實施例。
第23A-23C圖顯示第9圖電路的變化。
100．．．LED控制器
110．．．電源電路
120．．．移相調光電路
20．．．PWM輸入訊號
21,22,2n．．．PWM訊號
CH1,CH2,CHn．．．LED通道

Claims (23)

  1. 一種具有移相調光功能之LED控制器，包含：一電源電路，將直流電力供應給多個LED通道；以及一LED移相調光電路，可接收一脈寬調變(PWM)輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，其中該彼此間具有相位差的PWM訊號中，次一PWM訊號的導通時間始點銜接於前一個PWM訊號的導通時間終點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有移相調光功能之LED控制器，其中該LED移相調光電路包含多個串接的延遲鎖相迴路，各延遲鎖相迴路根據所收到的PWM訊號，複製產生一個具有相位差的PWM訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有移相調光功能之LED控制器，其中所述各延遲鎖相迴路以一高頻時脈訊號計算所收到的PWM訊號的脈寬，並產生一個與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有移相調光功能之LED控制器，其中該LED移相調光電路包含多個串接的脈寬鏡，且每一脈寬鏡包括：脈波邊緣偵測電路，其偵測該脈寬鏡所收到的PWM訊號的升及/或降緣；脈寬記憶電路，其記憶所收到的PWM訊號的脈寬；以及脈寬產生電路，其根據脈波邊緣偵測電路和脈寬記憶電路的輸出，產生與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有移相調光功能之LED控制器，其中該LED移相調光電路包含多個串接的脈寬鏡，且每一脈寬鏡包括：脈波邊緣偵測電路，其偵測該脈寬鏡所收到的PWM訊號的升及/或降緣；工作週轉斜坡電路，其根據所收到的PWM訊號的工作週，產生斜坡訊號；以及脈寬產生電路，其根據脈波邊緣偵測電路和工作週轉斜坡電路的輸出，產生與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
  6. 一種LED移相調光電路，其接收一脈寬調變(PWM)輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，該LED移相調光電路包含多個串接的延遲鎖相迴路，各延遲鎖相迴路以一高頻時脈訊號計算所收到的PWM訊號的脈寬，並產生一個與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出，以使得該彼此間具有相位差的PWM訊號中，次一PWM訊號的導通時間始點銜接於前一個PWM訊號的導通時間終點。
  7. 一種LED移相調光電路，其接收一脈寬調變(PWM)輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，該LED移相調光電路包含多個串接的脈寬鏡，且每一脈寬鏡包括：脈波邊緣偵測電路，其偵測該脈寬鏡所收到的PWM訊號的升及/或降緣；脈寬記憶電路，其記憶所收到的PWM訊號的脈寬；以及脈寬產生電路，其根據脈波邊緣偵測電路和脈寬記憶電路的輸出，產生與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之LED移相調光電路，其中該脈寬記憶電路包括電流源和電容，且在所收到的PWM訊號脈寬起始時對該電容充電，於脈寬結束時停止充電，以記憶該脈寬。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之LED移相調光電路，其中該脈寬產生電路根據該電容放電時間，決定輸出PWM訊號的脈寬。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之LED移相調光電路，其中該脈寬記憶電路包括計數器，在所收到的PWM訊號脈寬起始時開始計數，於脈寬結束時停止計數，以記憶該脈寬。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之LED移相調光電路，其中該脈寬產生電路根據該計數器反向計數時間，決定輸出PWM訊號的脈寬。
  12. 一種LED移相調光電路，其接收一脈寬調變(PWM)輸入訊號，並輸出多個彼此間具有相位差的PWM訊號，該LED移相調光電路包含多個串接的脈寬鏡，且每一脈寬鏡包括：脈波邊緣偵測電路，其偵測該脈寬鏡所收到的PWM訊號的升及/或降緣；工作週轉斜坡電路，其根據所收到的PWM訊號的工作週，產生斜坡訊號；以及脈寬產生電路，其根據脈波邊緣偵測電路和工作週轉斜坡電路的輸出，產生與所收到的PWM訊號脈寬相同但具有相位差的PWM訊號，予以輸出。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之LED移相調光電路，其中該脈波邊緣偵測電路包括短延遲電路，將所收到的PWM訊號予以短暫延遲，以及邏輯閘，根據所收到的PWM訊號和短延遲電路之輸出，產生一個與所收到的PWM訊號脈波邊緣有關的短脈波。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之LED移相調光電路，其中該工作週轉斜坡電路包括電流源和電容，並根據該脈波邊緣偵測電路之輸出，控制該電容之充或放電，以產生所述斜坡訊號。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之LED移相調光電路，其中該工作週轉斜坡電路還包括回授比較電路，將具有相位差的輸出PWM訊號與所收到的PWM訊號比較，並根據其結果控制該電流源之電流量。
  16. 一種以移相方式控制多個LED通道的方法，包含：接收一脈寬調變(PWM)輸入訊號；以及複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號予各LED通道，其中該彼此間具有相位差的PWM訊號中，次一PWM訊號的導通時間始點銜接於前一個PWM訊號的導通時間終點。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟包括：偵測該PWM輸入訊號的導通時間始點；記憶該PWM輸入訊號的脈寬；複製產生與該PWM輸入訊號相同脈寬的PWM訊號；以及於該PWM輸入訊號導通時間終點或其後，輸出該複製產生之PWM訊號。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟還包括：根據該複製產生之PWM訊號，複製產生其他PWM訊號，並於該複製產生之PWM訊號導通時間終點或其後，輸出該複製產生之其他PWM訊號。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟包括：根據該PWM輸入訊號的工作週，產生斜坡訊號；複製產生與該PWM輸入訊號相同脈寬的PWM訊號；以及於該PWM輸入訊號導通時間終點或其後，輸出該複製產生之PWM訊號。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟還包括：根據該複製產生之PWM訊號，複製產生其他PWM訊號，並於該複製產生之PWM訊號導通時間終點或其後，輸出該複製產生之其他PWM訊號。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟還包括：將複製產生之PWM訊號與PWM輸入訊號回授比較，以控制該斜坡訊號的斜率。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟還包括：將複製產生之PWM訊號與PWM輸入訊號回授比較產生一電流，以控制該斜坡訊號的斜率，並在複製產生其他PWM訊號時，鏡像複製此一電流，以控制對應於該其他PWM訊號之斜坡訊號的斜率。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之以移相方式控制多個LED通道的方法，其中複製並轉換該PWM輸入訊號成為多個彼此間具有相位差的PWM訊號的步驟還包括：將複製產生之PWM訊號與PWM輸入訊號回授比較產生一時脈，以控制該斜坡訊號的斜率，並在複製產生其他PWM訊號時，以該時脈同時控制對應於該其他PWM訊號之斜坡訊號的斜率。
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