TWI491311B - Led照明系統及其控制方法 - Google Patents

Description

LED照明系統及其控制方法

本發明涉及一種照明系統及照明控制方法，尤其涉及一種LED照明系統及其控制方法。

目前，發光二極體(Light Emitting Diode,LED)已經廣泛應用於液晶顯示器中，如作為液晶顯示器之背光源。由於LED具有耗電少，發光效率高，且廢棄後無污染等優點，係目前較為理想之液晶顯示器之背光源材料。

LED背光源通常為複數LED光源藉由串聯或者並聯組成之一光源陣列。對於串聯式之LED背光源來說，由於每一LED光源均串在同一線路上，若其中一LED光源發生例如短路或斷路之類之異常，則整條線路上之LED均將發生異常，從而影響了液晶顯示器之正常工作。另，由於無法得知具體發生異常之LED光源之位置，故，排查故障較為困難。

有鑒於此，有必要提供一種工作穩定性較高，並可自動排查故障之LED照明系統及LED照明控制方法。

一種LED照明系統，包括LED發光電路和與LED發光電路相連並用以驅動該LED發光電路工作之驅動器。LED發光電路由相互並聯之 複數LED單元構成。驅動器包括檢測器。LED照明系統還包括控制電路。控制電路包括與驅動器之相連之控制器。檢測器檢測驅動器之輸出狀態，並將檢測結果發送給控制器。控制器將檢測器產生之檢測結果與一預設值相比較以判斷是否向驅動器發出掃描指令。驅動器接收到掃描指令後對LED發光電路之每一LED單元進行掃描，以得到出現異常之LED單元之位置資訊，並將位置資訊返回給控制器。

一種LED照明控制方法，其應用上述之LED照明系統，其包括如下步驟：設定驅動器之輸出訊號之預設值；檢測器將該驅動器之實際輸出訊號發送給該控制器；控制器將該實際輸出訊號與預設值相比較，當實際輸出訊號與預設值不相等時，檢測器發送一掃描指令給驅動器；驅動器接收到掃描指令後對LED發光電路之每一LED單元進行掃描，以得到出現異常之LED單元之位置資訊，並將位置資訊返回給該控制器。

上述LED照明系統之LED單元之間相互並聯，故其中一LED單元之異常並不會影響其他LED單元之正常工作，工作穩定性大幅提高。另，上述LED照明系統可自動檢測出發生異常狀況之LED單元之位置。

100‧‧‧LED照明系統

10‧‧‧LED發光電路

11‧‧‧LED單元

20‧‧‧驅動器

21a、21b、21c‧‧‧正極管腳

22‧‧‧輸入管腳

23a、23b、23c‧‧‧負極管腳

24‧‧‧輸出管腳

25‧‧‧檢測器

30‧‧‧控制電路

31‧‧‧控制器

圖1係本發明實施方式之LED照明系統之原理模組示意圖，該LED照明系統包括控制電路，驅動器和LED發光電路。

圖2係圖1所示驅動器和LED發光電路之電路原理圖。

圖3係本發明實施方式之LED照明控制方法之流程圖。

下面將結合附圖及實施方式對本發明之LED照明系統及其控制方法作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施方式之LED照明系統100包括LED發光電路10、與LED發光電路10相連之驅動器20和與驅動器20相連之控制電路30。

請參閱圖2，驅動器20可驅動LED發光電路10工作，其包括N個正極管腳21a、21b、21c，N個負極管腳23a、23b、23c，一輸入管腳22及一輸出管腳24。輸入管腳22用於接收控制電路30所發出的控制訊號。LED發光電路10包括N²個獨立之LED單元11。本實施方式中，N等於三。該九LED單元11排列成3乘3之矩陣，並分別在圖2上用L₁₁、L₁₂……及L₃₃來標記。每一橫排之三LED單元11之正極藉由導線相連，並與驅動器20之其中一正極管腳相連。每一縱列之三LED單元11之負極藉由導線相連，並與驅動器20之其中一負極管腳相連。由此，該九LED單元11兩兩之間為並聯狀態。正常工作時，驅動器20向所有正極管腳和負極管腳之間輸出一標準電壓，以驅動該九LED單元11同時正常工作。

驅動器20還包括檢測器25。檢測器25用於檢測驅動器20之輸出訊號，例如電流值或電壓值，並可將檢測結果發送到控制電路30。本實施方式中，檢測器25將檢測所得之類比訊號藉由一類比數位轉換模塊(圖未示)轉化為數位訊號後經由輸出管腳24發送到控制 器31。

請再次參閱圖1，控制電路30包括與驅動器20相連之控制器31。控制器31將檢測器25產生之檢測結果與一預設值相比較，以判斷是否向驅動器20發出一掃描指令。驅動器20接收到掃描指令後，開始對LED發光電路10之每一LED單元進行掃描，以得到出現異常之LED單元之位置資訊，並將位置資訊返回給控制器31。

請參閱圖3，本發明實施方式之LED照明系統100之控制方法，包括如下步驟：

S101，設定驅動器20對LED發光電路10之輸出訊號之預設值。該輸出訊號可為電流值或電壓值。該預設值即可以為一定值，亦可為一區間值。

S102，控制電路30進入正常工作模式。此時控制器31發出控制訊號，控制驅動器20，以使LED發光電路10開始工作。此時，檢測器25將驅動器20之實際輸出訊號即時地發送給控制器31。

S103，控制器31將來自檢測器25之驅動器20之實際輸出訊號與該預設值相比較，當該實際輸出訊號與該預設值相等或落入該預設值內時，返回步驟S102。當LED發光電路10中之單個或複數LED單元發生斷路或短路時，驅動器20輸出給該異常LED單元之電壓或電流值將會出現異常。當該實際輸出訊號與該預設值不相等或未落入該預設值範圍內時，則進入步驟S104。

S104，控制器31發送一掃描指令給驅動器20。

S105，驅動器20收到該掃描指令後，對LED發光電路10中之每一LED單元11進行掃描，以得到出現異常之LED單元之位置資訊，並 將該位置資訊返回給控制器31。

請再次參閱圖2。本實施方式中，驅動器20依次於每一正極管腳21a、21b及21c和每一負極管腳23a、23b及23c之間施加一標準電壓後，檢測器25分別檢測流經每一管腳之電流值。由於每一LED單元11之正負兩極與驅動器20所連之正負管腳均與其他LED單元11所連管腳不相同，故可較為容易地確定具體發生異常之LED單元11之位置。舉例來說，若發現正極管腳21a與負極管腳23c之間之電流為零，則說明標記為L₁₁之LED單元11發生斷路。若發現正極管腳21b與負極管腳23b之間之電流較大，則說明標記為L₂₂之LED單元11發生短路。

在使用本發明實施方式之LED照明系統100時，由於LED單元11之間相互並聯，故其中一LED單元11之異常並不會影響其他LED單元11之正常工作，且可快速檢測出異常LED單元之位置，工作穩定性得到較大提高。

可理解，LED發光電路10所包含之LED單元11之數量不限於本實施方式之九，例如可為十六、五十四，或更多，此時該LED單元可排列成四乘四、六乘九等矩陣，而且驅動器20之管腳之數量亦相應調整。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧LED發光電路

11‧‧‧LED單元

20‧‧‧驅動器

25‧‧‧檢測器

30‧‧‧控制電路

31‧‧‧控制器

100‧‧‧LED照明系統

Claims (5)

1. 一種LED照明系統，包括LED發光電路和與該LED發光電路相連並用以驅動該LED發光電路工作之驅動器，其改良在於：該LED發光電路由相互並聯之複數LED單元構成，該驅動器還包括檢測器，該LED照明系統還包括控制電路，該控制電路包括與該驅動器相連之控制器，該檢測器檢測該驅動器之輸出狀態，並將檢測結果發送給該控制器，該控制器將該檢測器產生之檢測結果與一預設值相比較以判斷是否向該驅動器發出掃描指令，該驅動器接收到該掃描指令後對該LED發光電路之每一LED單元進行掃描，以得到出現異常之LED單元之位置資訊，並將該位置資訊返回給該控制器，其中，該驅動器包括複數正極管腳及複數負極管腳，該複數LED單元呈矩陣排列，該每一排之LED單元之正極與一正極管腳相連，每一列之LED單元之負極與一負極管腳相連。
2. 如申請專利範圍第1項所述之LED照明系統，其中該驅動器包括N個正極管腳及N個負極管腳，該LED發光電路由N²個LED單元組成，該N²個LED單元排列成N乘N之矩陣。
3. 如申請專利範圍第1項所述之LED照明系統，其中該檢測器檢測該驅動器之輸出電流或電壓，該檢測器將檢測所得之類比訊號藉由一類比數位轉換模塊轉換為數位訊號後將該數位訊號發送到該控制器。
4. 一種LED照明控制方法，應用如申請專利範圍第1項所述之LED照明系統，包括如下步驟：設定該驅動器之輸出訊號之預設值；該檢測器將該驅動器之實際輸出訊號發送給該控制器；該控制器將該實際輸出訊號與該預設值相比較，當該實際輸出訊號與該 預設值不相等時，該控制器發送一掃描指令給該驅動器；該驅動器接收到該掃描指令後對該LED發光電路之每一LED單元進行掃描，以得到出現異常之LED單元之位置資訊，並將該位置資訊返回給該控制器，其中該驅動器包括複數正極管腳及複數負極管腳，該複數LED單元呈矩陣排列，該每一排之LED單元之正極與一正極管腳相連，每一列之LED單元之負極與一負極管腳相連，該驅動器對該LED發光電路之每一LED單元進行掃描之步驟為該驅動器依次在每一正極管腳和每一負極管腳之間施加一相同電壓，該檢測器分別檢測流經每一管腳之電流值。
5. 如申請專利範圍第4項所述之LED照明控制方法，其中該設定該驅動器之輸出訊號之預設值之步驟中，該輸出訊號為電流值或電壓值。