TWI699746B

TWI699746B - 一種用於單線串接發光二極體驅動電路的控制方法

Info

Publication number: TWI699746B
Application number: TW108114681A
Authority: TW
Inventors: 黃宗文
Original assignee: 安沛科技股份有限公司
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-07-21
Also published as: TW202040545A

Abstract

一種用於單線串接發光二極體驅動電路的控制方法，包括以下步驟：提供一發光二極體驅動模組，包括N個以單線彼此串接的發光二極體單元以及一處理模組，該發光二極體單元分別包括一發光二極體以及一訊號處理器；該處理模組產生一發光訊號給該發光二極體單元，該發光訊號具有M1個發光指令；該處理模組產生一功能訊號給該發光二極體單元，該功能訊號包含M2個格式上相符於該發光指令的空指令以及一在該空指令後且格式上異於該發光指令的功能指令；該訊號處理器取得該功能訊號後，操作一非發光功能。

Description

一種用於單線串接發光二極體驅動電路的控制方法

本發明有關一種發光二極體的控制方法，尤指一種用於單線串接發光二極體的控制方法。

發光二極體已成熟且廣泛地應用在照明、顯示器、裝飾燈等等領域中，為使發光二極體的效能達最佳化，除了考量發光二極體本身的材料設計之外，驅動發光二極體發光的控制電路也扮演重要的角色。

發光二極體的驅動電路架構，常見的配置為單線串接式的發光二極體，習知此種發光二極體裝置可參見中國發明專利公告第CN205746094U號、第CN207394755U號、第CN202871258U號等。前述習知技術的單線串接發光二極體均僅具備發光功能，如要增加其他非發光的功能，往往需要對驅動電路的模組做一定程度的更動，不僅增加成本更增加設計上的複雜度，實有待改進之必要。

本發明的主要目的在於解決習知單線串接發光二極體驅動電路僅具備單純的發光功能，使應用上的彈性和範圍受限的問題。

為達上述目的，本發明為一種用於單線串接發光二極體驅動電路的控制方法，包括以下步驟：

提供一發光二極體驅動模組，包括N個以單線彼此串接的發光二極體單元以及一處理模組，N為大於1的整數，該發光二極體單元分別包括一發光二極體以及一電性連接該發光二極體的訊號處理器；

該處理模組產生一發光訊號給該發光二極體單元，該發光訊號包含M1個對應一顯示色彩的發光指令，M1為大於1的整數；

該訊號處理器取得該發光訊號後，該訊號處理器分別依據取得的該發光指令控制該發光二極體發出對應的該顯示色彩；

該處理模組於產生一功能訊號給該發光二極體單元，該功能訊號包含M2個格式上相符於該發光指令的空指令以及一在該空指令後且格式上異於該發光指令的功能指令，M2為大於1的整數；以及

該訊號處理器取得該功能訊號後，該訊號處理器根據該功能指令操作一非發光功能。

據此，本發明的控制方法刻意在訊號中加入格式相容於該發光指令但不會觸發點亮發光二極體的空指令以及格式相異於該發光指令的該功能指令，讓該訊號處理器在判別該功能指令的存在後根據該功能指令執行預先寫入的該非發光功能，可以在不更動訊號及/或指令格式以及不用大幅異動電路架構的基礎上，提供除了發光之外的進階功能，讓使用者以及發光二極體的下游廠商能有更佳彈性化的選擇。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

本發明為一種用於單線串接發光二極體驅動電路的控制方法，請參閱『圖1』所示，為本發明一實施例中，應用該控制方法的一發光二極體驅動模組1的電路方塊示意圖，該發光二極體驅動模組1包括N個以單線彼此串接的發光二極體單元10以及一處理模組20，N為大於1的整數，該發光二極體單元10分別包括一發光二極體11以及一電性連接該發光二極體11的訊號處理器12。每一個該發光二極體單元10都具有一訊號輸入接口101與一訊號輸出接口102，該訊號輸入接口101與該訊號輸出接口102通常直接設置於該訊號處理器12上，且為了說明的方便，定義N+1個參考點，且該參考點依序設置於該發光二極體單元10的兩側，如『圖1』所示，N為3，該參考點分別標示為D1、D2、D3與D4。

本發明的方法係先提供該發光二極體驅動模組1，然後該處理模組20產生一發光訊號給該發光二極體單元10，該發光訊號包含M1個對應一顯示色彩的發光指令，M1為大於1的整數，該訊號處理器12取得該發光訊號後，該訊號處理器12分別依據取得的該發光指令控制該發光二極體11發出對應的該顯示色彩；接下來，該處理模組20產生一功能訊號給該發光二極體單元10，該功能訊號包含M2個格式上相符於該發光指令的空指令以及一在該空指令後且格式上異於該發光指令的功能指令，M2為大於1的整數，該訊號處理器12根據該功能指令操作一非發光功能。在本實施例中，N=M1，而M2= M1+1，換言之，N為3，M1為3，M2為4。

續參閱『圖2』所示，為本發明一實施例的訊號處理器12的電路方塊示意圖，本實施例中，該訊號處理器12包括一第一儲存單元121、一第二儲存單元122、一計數單元123、一感測單元124、一震盪單元125與一線路開關126。其中該第一儲存單元121用於接收儲存該發光指令，在本實施例中，第i個的該發光二極體單元10的該訊號處理器12係儲存第i個的該發光指令，其中，i為介於1至N的整數。而該第二儲存單元122用於接收儲存該功能指令，在本實施例中，該計數單元123用於計算該發光指令、該空指令以及該功能指令的位元數，該感測單元124則電性連接該震盪單元125，該線路開關126用於決定該訊號輸入接口101與該訊號輸出接口102是否導通。

在本實施例中，該訊號處理器12可採用旁路(bypass)方式傳遞該發光訊號與該功能訊號，具體來說，若N為3，M1為3，M2為4，當第1個該發光二極體單元10的訊號處理器12收到3個的該發光指令後，將儲存第1個的該發光指令，而將另2個的該發光指令向後傳送給第2個和第3個該發光二極體單元10。

請參閱『圖3』，以下透過『圖1』中的參考點D1、D2、D3、D4在不同的幀(frame)和/或時間下所收到的訊號來進一步說明，『圖3』係對應『圖1』和『圖2』所示的電路，請配合參閱『圖1』和『圖2』，N為3，M1為3，M2為4。下文的第一幀(1st 幀)係對應該發光二極體單元10執行一發光功能，而第二幀(2nd幀)係對應執行該發光功能後，該發光二極體單元10執行一非發光功能，本實施例以該非發光功能為一休眠模式來做說明。

首先，在第一幀(1st 幀)時，該處理模組20產生一發光訊號，該發光訊號包括發光指令S11、S12、S13，發光指令S11、S12、S13分別對應一顯示色彩，例如紅、綠、藍之混合或任一，本實施例中，該顯示色彩為全彩，發光指令S11、S12、S13的位元長度為24 bits。

參考點D1在第一幀所收到的發光訊號包括三個發光指令S11、S12、S13，發光指令S11、S12、S13會經由該訊號輸入接口101進入第一個該發光二極體單元10，並藉由該計數單元123進行計數，由第一幀的發光訊號中，取出長度為24 bits的部分的該發光訊號(即發光指令S11)存入該第一儲存單元121，並將其他的該發光訊號由該訊號輸出接口102向後輸出至參考點D2。

參考點D2在第一幀所收到的發光訊號包括發光指令S12、S13，參考點D3在第一幀所收到的發光訊號僅包括發光指令S13，第二、三個該發光二極體單元10的操作同前所述，而參考點D4在第一幀則不會收到發光指令。如此一來，在第一幀時，各個該發光二極體單元10會根據該發光訊號發出對應的該顯示色彩。相隔一第一間隔時間T1後即為第二幀(2nd幀)，在本實施例中，該第一間隔時間T1不小於200微秒(μs)。

在第二幀(2nd幀)時，該處理模組20產生一功能訊號，該功能訊號包括三個格式上相符於該發光指令S11、S12、S13的空指令S21、S22、S23以及一個格式上異於該發光指令S21、S22、S23的功能指令PD，該功能指令PD在該空指令S21、S22、S23之後。在本實施例中，該發光指令S11、S12、S13和該空指令S21、S22、S23以及該功能指令PD的格式所指為位元長度。舉例來說，該發光指令S11、S12、S13具有一為24 bits的第一位元，該空指令S21、S22、S23具有一同樣為24 bits的第二位元，而該功能指令PD具有一不為24 bits的第三位元，例如8 bits。

在本實施例中，該功能指令PD為一休眠指令，當該訊號處理器12收到該空指令S21、S22、S23以及接著之後的該功能指令PD後，若等待一第二間隔時間T2未收到其他指令，該訊號處理器12將根據該功能指令PD進入一休眠模式，即『圖3』中的休眠時間T3，其中，該第二間隔時間T2不小於200微秒(μs)。該休眠模式時該訊號處理器12處於一省電(Power down)狀態，在本實施例中，該訊號處理器12在該省電狀態時，將關閉該訊號處理器12的部分元件以降低電力消耗，舉例來說，將關閉該震盪單元125。

又在該休眠模式之後，如要喚醒該訊號處理器12，則讓該處理模組20產生一喚醒脈衝P給該訊號處理器12，該感測單元124接收該喚醒脈衝P後啟動該震盪單元125而回到一操作模式，而該喚醒脈衝P可以為一上升沿(Rising edge)。

以上乃以該非發光功能為該休眠模式做為舉例說明，於其他實施例中，該非發光功能亦可為執行其他非單純發光的動作，例如可將該非發光功能設計為讓部分的該發光二極體11不發光，而達到不同的照明或裝飾效果。

綜上所述，應用本發明的方法來控制單線串接發光二極體的驅動電路，可以在不更動訊號及/或指令格式以及不用大幅異動電路架構的基礎上，提供除了發光之外的進階功能，讓使用者以及發光二極體的下游廠商能有更佳彈性化的選擇。又以休眠模式來說，習知照明或裝飾用的發光二極體裝置中，縱使發光二極體未被點亮，但控制電路仍然是在耗電的狀態，故存在電力消耗的問題，透過本發明的方法，可以讓單線串接發光二極體驅動電路額外增加了降低電力消耗的休眠模式，可顯著改善電力壽命。

S11、S12、S13:發光指令 S21、S22、S23:空指令 T1:第一間隔時間 T2:第二間隔時間 T3:休眠時段 P:喚醒脈衝 PD:功能指令 1:發光二極體驅動模組 10:發光二極體單元 101:訊號輸入接口 102:訊號輸出接口 11:發光二極體 12:訊號處理器 121:第一儲存單元 122:第二儲存單元 123:計數單元 124:感測單元 125:震盪單元 126:線路開關 20:處理模組

『圖1』，為本發明一實施例的電路方塊示意圖。『圖2』，為本發明一實施例的訊號處理器的電路方塊示意圖。『圖3』，為本發明一實施例中，不同參考點在不同時間的訊號示意圖。

S11、S12、S13:發光指令

S21、S22、S23:空指令

T1:第一間隔時間

T2:第二間隔時間

T3:休眠時段

P:喚醒脈衝

Claims

一種用於單線串接發光二極體驅動電路的控制方法，包括以下步驟：提供一發光二極體驅動模組，包括N個以單線彼此串接的發光二極體單元以及一處理模組，N為大於1的整數，該發光二極體單元分別包括一發光二極體以及一電性連接該發光二極體的訊號處理器，該訊號處理器包括一第一儲存單元、一第二儲存單元、一計數單元、一感測單元以及一和該感測單元電性連接的震盪單元；該處理模組產生一發光訊號給該發光二極體單元，該發光訊號包含M1個對應一顯示色彩的發光指令，M1為大於1的整數，該第一儲存單元用於接收儲存該發光指令；該訊號處理器取得該發光訊號後，該訊號處理器分別依據取得的該發光指令控制該發光二極體發出對應的該顯示色彩；該處理模組產生一功能訊號給該發光二極體單元，該功能訊號包含M2個格式上相符於該發光指令的空指令以及一在該空指令後且格式上異於該發光指令的功能指令，M2為大於1的整數，且該第二儲存單元用於接收儲存該功能指令、該計數單元計算該發光指令、該空指令以及該功能指令的位元數；以及該訊號處理器取得該功能訊號後，該訊號處理器根據該功能指令操作一非發光功能。
如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，該功能指令為一令該發光二極體單元進入一休眠模式的休眠指令。
如申請專利範圍第2項所述的控制方法，其中，該訊號處理器接受該休眠指令後，關閉該震盪單元而進入該休眠模式。
如申請專利範圍第3項所述的控制方法，其中，在該休眠模式之後，該處理模組產生一喚醒脈衝給該訊號處理器，該感測單元接收該喚醒脈衝後啟動該震盪單元而回到一操作模式。
如申請專利範圍第4項所述的控制方法，其中，該喚醒脈衝為一上升沿。
如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，第i個的該發光二極體單元的該訊號處理器係儲存第i個的該發光指令，其中，i為介於1至N之間的整數。
如申請專利範圍第6項所述的控制方法，其中，該訊號處理器以旁路方式傳遞該發光訊號與該功能訊號而讓該訊號處理器分別取得該發光指令與該功能指令。
如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，N=M1，M2=M1+1。
如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，該格式為位元長度。