TWI606749B - 發光控制電路及具有該發光控制電路之主機板 - Google Patents

Description

發光控制電路及具有該發光控制電路之主機板

本發明係關於一種發光控制電路，特別是一種用以控制多顆發光二極體模組發光之控制電路。

由於發光二極體具有體積小、省電、壽命長等優點，在許多領域中已逐漸取代傳統鎢絲燈泡的使用。又目前控制發光二極體發光之方式有很多種，其中藉由脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation, PWM)技術對發光二極體進行發光控制即是常見的方式之一。然而，現有技術中，如欲以脈波訊號同步控制多顆發光二極體發光時，需要每顆發光二極體模組搭配一脈波寬調變模組，換言之，在需要使大量發光二極體同時發光時，控制電路中須相應設置多個脈波寬調變模組，導致控制電路製作成本昂貴。

因此，實有必要思考一種新的發光控制電路及具有該發光控制電路之主機板，以改善先前技術遭遇之問題。

本發明之主要目的係在提供一種可僅以單一脈波寬調變模組控制複數發光模組之發光控制電路及具有該發光控制電路之主機板。

為達成上述之目的，本發明之發光控制電路用以控制複數發光模組發光，其中各發光模組電性連接一電源。發光控制包括有複數開關組、一脈波寬調變模組及一選擇控制模組。複數開關組分別串聯各發光模組，並且接地，其中各開關組包括至少一第一開關及一第二開關，該至少一第一開關串聯該第二開關。脈波寬調變模組係與各開關組之第一開關電性連接，脈波寬調變模組用以產生一脈波訊號，以藉由該脈波訊號之傳遞控制各開關組之第一開關導通。選擇控制模組係與各開關組之第二開關電性連接，選擇控制模組用以在複數開關組之其中一開關組之第一開關被導通時，同時控制同一開關組之第二開關導通，以使串聯該開關組之發光模組藉由該電源接地時產生之一順向偏壓而導通發光。

本發明之主機板包括有複數發光模組及控制電路，其中各發光模組電性連接一電源，而控制電路包括有複數開關組、脈波寬調變模組及選擇控制模組。複數開關組分別串聯各發光模組，各開關組並且接地，其中各開關組包括至少一第一開關及一第二開關，第一開關串聯第二開關。脈波寬調變模組係與各開關組之第一開關電性連接，脈波寬調變模組用以產生一脈波訊號，以藉由該脈波訊號之傳遞控制各開關組之第一開關導通或不導通。選擇控制模組係與各開關組之第二開關電性連接，選擇控制模組用以在複數開關組之其中一開關組之第一開關被導通時，同時控制該開關組之第二開關導通，以使串聯該開關組之發光模組藉由該電源接地時產生之一順向偏壓而導通發光。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

請參考圖1關於本發明之發光控制電路之電路架構圖。

如圖1所示，在本發明之一實施例中，本發明之主機板2包括有複數發光模組90A、90B、90C以及本發明揭示之發光控制電路1，其中發光控制電路1可用以控制複數發光模組90A、90B、90C發光，各發光模組90A、90B、90C包括有三顆電性連接一直流電源91之發光二極體R、B、G，發光二極體R、B、G可分別用以發出紅光、藍光及綠光，亦即複數發光二極體R、B、G之發光顏色各不相同。在本發明之一實施例中，本發明之發光控制電路1包括複數開關組10A、10B、10C、脈波寬調變模組20及選擇控制模組30，其中開關組10A、10B、10C與發光模組90A、90B、90C對應配置相同數量，且脈波寬調變模組20與選擇控制模組30整合在同一微控制器M(例如：8051單晶片)當中。

如圖1所示，在本發明之一實施例中，複數開關組10A、10B、10C各包含三個第一開關11、12、13及第二開關14。各開關組10A、10B、10C中之第一開關11、12、13分別串聯各發光模組90中之發光二極體R、B、G。各開關組10A、10B、10C中的第二開關14串聯各自開關組10A、10B、10C中的第一開關11、12、13，第二開關14並且接地。在本發明之具體實施例中，第一開關11、12、13與第二開關14皆為P型金屬氧化物半導體場效電晶體(PMOS)，但本發明不以此為限。

在本發明之一實施例中，脈波寬調變模組20係與各開關組10A、10B、10C之第一開關11、12、13電性連接。脈波寬調變模組20用以產生脈波訊號，產生之脈波訊號並可透過微控制器M上的通用輸出接腳PWM_R、PWM_B或PWM_G依序傳遞到各開關組10A、10B、10C之第一開關11、12、13，藉以依序控制各第一開關11、12、13導通。在本發明之實施例中，當有高電位之脈波訊號傳遞到第一開關11、12、13時，第一開關11、12、13被導通；反之，第一開關11、12、13則不導通。並且，使用者可經由輸入控制訊號調整脈波訊號之工作週期，以調整各發光二極體R、B、G發光之亮度，進而使得各發光模組90A、90B、90C可藉由各發光二極體R、B、G發光亮度之調變而產生多種顏色的光；控制訊號輸入之具體實施方式，係可透過一顯示器顯示操作介面，並於操作介面上顯示多種顏色選項，使用者點選特定顏色後，即可輸入特定控制訊號，以控制各發光模組90A、90B、90C產生特定顏色的光，惟所述控制訊號輸入之方式並不以此為限。由於藉由調整脈波訊號之工作週期以調控發光二極體發光之亮度為習用技術，其具體原理已散見在許多專利或技術文獻當中，乃為所屬領域具有通常知識者所熟悉，故在此即不再多做贅述。

在本發明之一實施例中，選擇控制模組30係與各開關組10A、10B、10C中之第二開關14以及脈波寬調變模組20電性連接。選擇控制模組30用以在複數開關組10A、10B、10C之其中一開關組10A、10B或10C之第一開關11、12、13被導通時，同時控制同一開關組10A、10B或10C中的第二開關14導通，以使串聯該開關組10A、10B或10C之發光模組90A、90B或90C之發光二極體R、B或G發光。舉例而言，如圖1所示，當脈波寬調變模組20產生輸出高電位之脈波訊號時，微控制器M之計時模組(圖未示)便會開始計時脈波訊號輸出到達各開關組10A的預定時間。因此，當產生的高電位之脈波訊號分別經由通用輸出接腳PWM_R、PWM_B及PWM_G輸出到達開關組10A之第一開關11、12及13時，同一時間，選擇控制模組30在計時模組通知下而透過微控制器M上之另一通用輸出接腳LED_CH1所發出的控制訊號也會同時到達同一開關組10A之第二開關14，以使該第二開關14也被導通；此時開關組10A中的第一開關11、12、13與第二開關14在同時被導通後，由於連接發光二極體R、B、G之直流電源91會因為接地而在各發光二極體R、B、G兩端產生壓降，因而使得發光二極體R、B、G可在順向偏壓之產生下而被導通發光。由於脈波訊號輸出到達各發光模組90A、90B或90C的時間會有所落差，因此，當上述相同的高電位之脈波訊號傳遞至開關組10B之第一開關11、12、13時，選擇控制模組30會再次在計時模組的通知下，透由通用輸出接腳LED_CH2輸出控制訊號至開關組10B之第二開關14，以使該開關組10B中之第一開關11、12、13及第二開關14同步導通，使得串聯該開關組10B之發光模組90B的發光二極體R、B、G藉由直流電源91接地時產生的順向偏壓而導通發光。

誠如上述，由於脈波訊號傳遞至各開關組10A、10B、10C會有時間上的落差，因此，複數開關組10A、10B、10C同一時點只會有其中一開關組10A、10B或10C的第一開關11、12或13及第二開關14被同時導通，換言之，同一時點實際上只會有一發光模組90A、90B或90C被導通而發光。為了在視覺上給予使用者有複數發光模組90A、90B或90C同時在發光之感受，在本發明之實施例中，各開關組10A、10B、10C之第一開關11、12或13及第二開關14每隔T秒會被同步導通一次，其中T大於0，並小於或等於0.625，T秒大約為人類視覺殘留之時間。如此一來，即使實際上一次僅有單一發光模組90A、90B或90C被導通而發光，但在視覺感受上，使用者仍會看到全部或部分的發光模組90A、90B或90C是持續在發光。

經由上述說明可知，本發明揭露之發光控制電路1可藉由分時控制相串聯的第一開關11、12或13與第二開關14同步導通，以依序控制各發光模組90A、90B、90C發光，並利用人類有的視覺殘留現象，達到僅以單一脈波寬調變模組控制複數發光二極體持續發光之效果。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請 貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧發光控制電路

2‧‧‧主機板

10A、10B、10C‧‧‧開關組

11、12、13‧‧‧第一開關

14‧‧‧第二開關

20‧‧‧脈波寬調變模組

30‧‧‧選擇控制模組

90A、90B、90C‧‧‧發光模組

R、B、G‧‧‧發光二極體

M‧‧‧微控制器

PWM_R、PWM_B、PWM_G、LED_CH1、LED_CH2、LED_CH3‧‧‧通用輸出接腳

圖1係本發明之發光控制電路之電路架構圖。

1‧‧‧發光控制電路

2‧‧‧主機板

10A、10B、10C‧‧‧開關組

11、12、13‧‧‧第一開關

14‧‧‧第二開關

20‧‧‧脈波寬調變模組

30‧‧‧選擇控制模組

90A、90B、90C‧‧‧發光模組

R、B、G‧‧‧發光二極體

M‧‧‧微控制器

PWM_R、PWM_B、PWM_G、LED_CH1、LED_CH2、LED_CH3‧‧‧通用輸出接腳

Claims (8)

1. 一種發光控制電路，用以控制複數發光模組發光，其中各該發光模組電性連接一電源，該發光控制電路包括：複數開關組，分別串聯各該發光模組，各該開關組並且接地，其中各該開關組包括至少一第一開關及一第二開關，該至少一第一開關串聯該第二開關；一脈波寬調變模組，係與各該開關組之該至少一第一開關電性連接，用以產生一脈波訊號，以藉由該脈波訊號之傳遞控制各該開關組之該至少一第一開關導通；以及一選擇控制模組，係與各該開關組之該第二開關電性連接，用以在該複數開關組之其中一開關組之該至少一第一開關被導通時，同時控制該開關組之第二開關導通，以使串聯被導通的該開關組之發光模組藉由該電源接地時產生之一順向偏壓而導通發光；其中各該開關組之該第一開關與該第二開關每隔T秒被同步導通一次，0<T≦0.625。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光控制電路，其中該發光模組包含複數發光二極體，各該開關組之該至少一第一開關之數量為複數，各該開關組之各該第一開關分別電性連接各該發光模組之各該發光二極體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光控制電路，其中該脈波寬調變模組及該選擇控制模組係整合於同一微控制器當中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光控制電路，其中該第一開關與該第二開關皆為金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。
5. 一種主機板，包括：複數發光模組，電性連接一電源；以及一控制電路，包括：複數開關組，分別串聯各該發光模組，各該開關組並且接地，其中各該開關組包括至少一第一開關及一第二開關，該至少一第一開關串聯該第二開關；一脈波寬調變模組，係與各該開關組之該至少一第一開關電性連接，用以產生一脈波訊號，以藉由該脈波訊號之傳遞控制各該開關組之該至少一第一開關導通；以及一選擇控制模組，係與各該開關組之該第二開關電性連接，用以在該複數開關組之其中一開關組之該至少一第一開關被導通時，同時控制其中一開關組之第二開關導通，以使串聯被導通的開關組之發光模組藉由該電源接地時產生之一順向偏壓而導通發光；其中各該開關組之該第一開關與該第二開關每隔T秒被同步導通一次，0<T≦0.625。
6. 如申請專利範圍第5項所述之主機板，其中該發光模組包含複數發光二極體，各該開關組之該至少一第一開關之數量 為複數，各該開關組之各該第一開關分別電性連接各該發光模組之各該發光二極體。
7. 如申請專利範圍第5項所述之主機板，其中該脈波寬調變模組及該選擇控制模組係整合於同一微控制器當中。
8. 如申請專利範圍第5項所述之主機板，其中該第一開關與該第二開關皆為金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。