專(zhuān)利名稱(chēng)：同步led燈串控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種LED燈串控制器，尤其關(guān)于一種應(yīng)用于LED燈串同 步動(dòng)作的同步LED燈串控制器。
背景技術(shù)：
燈串的應(yīng)用一直以來(lái)都很廣，例如圣誕燈串，景觀燈串，大樓燈串等， 隨著發(fā)光二極管(LED， Light Emitting Diode)工藝的進(jìn)步及價(jià)格的越趨便宜， 將LED應(yīng)用于燈串也是一種新的趨勢(shì)，但是因?yàn)長(zhǎng)ED基本上是適用于直流電 源，而燈串則是應(yīng)用在交流電源的環(huán)境，如何將LED應(yīng)用于燈串，已有一些 產(chǎn)品見(jiàn)于市面。但是如何能達(dá)到同步變化則是一個(gè)有待克服的障礙。本實(shí)用 新型針對(duì)此課題作了一深入的研究，且得到了具體成果，故而提出專(zhuān)利的申 請(qǐng)。
目前的LED燈串有如圖20、圖21及圖22所示的現(xiàn)有技術(shù)，其中每一發(fā) 光單元代表一組RGB (Red Green Blue)三色LED單元。依現(xiàn)有技術(shù)，以圖 20所示技術(shù)最不理想，因?yàn)獒娪弥绷鞑⒙?lián)式而使所有LED單元皆為并聯(lián)，所 以消耗電流大，也就是說(shuō)其電源轉(zhuǎn)換器為了要能供應(yīng)大電流，甚難處理或是 說(shuō)成本較高，或是說(shuō)能并聯(lián)的LED單元有限。
圖21所示技術(shù)較圖20所示技術(shù)為佳，因LED單元是串聯(lián)式，故電流小， 所以電源轉(zhuǎn)換器容易處理，成本低。但此一技術(shù)仍然有一缺陷，即可串的LED 單元有其限制，需視電源轉(zhuǎn)換器所供應(yīng)的直流電壓而定，直流電壓越高可串 越多LED單元。
圖22所示技術(shù)為三者中最好的作法，將圖21所示電源轉(zhuǎn)換器以每個(gè)小 電源轉(zhuǎn)換器來(lái)代替。因小電源轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，另外所能串的燈組也較 無(wú)限制，唯一小小的缺點(diǎn)即是一個(gè)LED單元配一個(gè)小電源轉(zhuǎn)換器，故產(chǎn)品成
本縣較高的。
在圖20、圖21及圖22所示的現(xiàn)有技術(shù)中，所采用的現(xiàn)有LED單元包含 一紅色發(fā)光二極管(R LED)、 一綠色發(fā)光二極管(G LED)、 一藍(lán)色發(fā)光二極管 (B LED)以及一控制電路，如圖23所示。該現(xiàn)有LED單元的兩支接腳分別外 接直流電源的正負(fù)端，該控制電路可實(shí)施為一集成電路(IC， Integrated Circuit),依原本電路內(nèi)已設(shè)定好的程序驅(qū)動(dòng)三原色RGB LED或作色彩的混 合處理。然而，現(xiàn)有LED單元的缺點(diǎn)在于各別植入獨(dú)立的控制IC，所以當(dāng)應(yīng) 用于燈串時(shí)，電源激活后每一 LED單元的變色乃各自分別獨(dú)立動(dòng)作，無(wú)法取 得同步。若能于每一 LED單元設(shè)置一控制器，并且使每一個(gè)控制器間取得同 步，則燈串所能表現(xiàn)的效果必定與各別獨(dú)立僅能表現(xiàn)類(lèi)似滿(mǎn)天星的效果大不 相同。因此，如何兼顧成本又能達(dá)到同步的效果乃為產(chǎn)業(yè)所研究的方向。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種同步LED燈串控制器，利用一控制器接 收一同步信號(hào)以進(jìn)行LED燈串的同步控制，使該LED燈串達(dá)到同步顯示。
本實(shí)用新型提供一種同步LED燈串控制器，包括 一時(shí)鐘同步電路，接 收一具有固定頻率的參考信號(hào)，并根據(jù)所述參考信號(hào)產(chǎn)生一系統(tǒng)時(shí)鐘； 一計(jì) 數(shù)電路，計(jì)數(shù)所述系統(tǒng)時(shí)鐘，并產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)； 一控制邏輯電路，接收所 述時(shí)序信號(hào)以產(chǎn)生一控制信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng) 至少發(fā)光二極管。
本實(shí)用新型還提供一種同步LED燈串控制器，包括 一準(zhǔn)位位移電路， 接收一具有固定頻率的參考信號(hào)，且具有一電容以過(guò)濾掉所述參考信號(hào)的直
流值并保留交流值，并以電壓偏壓方式將所述參考信號(hào)的交流值與所述控制 器的電壓準(zhǔn)位一致化； 一時(shí)鐘同步電路，將所述參考信號(hào)的交流值與所述控 制器內(nèi)部頻率進(jìn)行同步，以輸出一系統(tǒng)時(shí)鐘； 一計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)所述系統(tǒng)時(shí) 鐘，并產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)； 一控制邏輯電路，接收所述時(shí)序信號(hào)以產(chǎn)生一控制 信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。.
本實(shí)用新型還提供一種同步LED燈串控制器，包括 一辨識(shí)電路，接收 一具有固定頻率的參考信號(hào)以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏壓處理，并輸出一辨識(shí)
信號(hào)； 一位移暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述辨識(shí)信號(hào)； 一編碼電路，接收所述 位移暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并輸出； 一暫存電路，接收并 儲(chǔ)存所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的完整數(shù)據(jù)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述暫存 電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。
本實(shí)用新型還提供一種同步LED燈串控制器，包括 一辨識(shí)電路，接收 一具有固定頻率的參考信號(hào)，利用一電容過(guò)濾所述參考信號(hào)的直流值并保留 交流值，以一偏壓電阻將所述過(guò)濾后的參考信號(hào)偏壓在所述同步LED燈串控 制器的工作電壓范圍內(nèi)，并以?xún)蓚€(gè)電壓比較器各接一參考電壓準(zhǔn)位以與偏壓 后的參考信號(hào)比較，并輸出一代表所述參考信號(hào)高于所述兩個(gè)參考電壓準(zhǔn)位、 低于所述兩個(gè)參考電壓準(zhǔn)位或介于兩個(gè)參考電壓準(zhǔn)位之間的辨識(shí)信號(hào)； 一位 移暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述辨識(shí)信號(hào)； 一編碼電路，接收所述位移暫存電 路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并輸出； 一暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述位 移暫存電路所儲(chǔ)存的完整數(shù)據(jù)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述暫存電路所儲(chǔ)存 的數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。
本實(shí)用新型還提供一種同步LED燈串控制器，包括 一辨識(shí)電路，接收 一具有固定頻率的參考信號(hào)以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏壓處理，并輸出一辨識(shí) 信號(hào)； 一位移暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述辨識(shí)信號(hào)； 一編碼電路，具有一輸 出緩沖電路以及一偏壓電阻，所述輸出緩沖電路的輸出功率大于所述偏壓電 阻的輸出功率，所述編碼電路接收所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，并以所 述輸出緩沖電路輸出相同的數(shù)據(jù)，再以所述偏壓電阻將所述輸出緩沖電路所 輸出的數(shù)據(jù)偏壓在所述同步LED燈串控制器的工作電壓范圍內(nèi)，并輸出所述 偏壓后的數(shù)據(jù)； 一暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的完整數(shù) 據(jù)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二 極管。
本實(shí)用新型還提供一種同步LED燈串控制器，所述同步LED燈串控制器 包括 一第一控制邏輯電路，耦接一數(shù)據(jù)輸入接腳；以及一第二控制邏輯電 路，耦接一數(shù)據(jù)輸出接腳；其中，所述數(shù)據(jù)輸入接腳與數(shù)據(jù)輸出接腳以預(yù)定 準(zhǔn)位表示數(shù)據(jù)邏輯H、數(shù)據(jù)邏輯L與未傳送數(shù)據(jù)，并以相同的時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
本實(shí)用新型還提供一種同步LED燈串控制器，所述同步LED燈串控制器 包括 一第一控制邏輯電路，耦接一數(shù)據(jù)輸入接腳；以及一第二控制邏輯電 路，耦接一數(shù)據(jù)輸出接腳；其中，所述數(shù)據(jù)輸入接腳與數(shù)據(jù)輸出接腳上的信 號(hào)以預(yù)定時(shí)間間距進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯H、數(shù)據(jù)邏輯L及時(shí)鐘的傳輸。
通過(guò)本實(shí)用新型的一同步LED燈串控制器，可以借助簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，利用 接收一固定頻率的參考信號(hào)以達(dá)到對(duì)LED燈串的同步控制，并可以兼顧成本。


圖1A為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的三腳式LED單元方塊圖IB為圖1A的控制器的功能方塊圖2為三腳式LED單元并接燈串的一電路方塊圖3為三腳式LED單元并接燈串的另一電路方塊圖4為三腳式LED單元串接燈串的一電路方塊圖5為三腳式LED單元串接燈串的另一電路方塊圖6為圖4與圖5所示實(shí)施例的準(zhǔn)位位移電路的電路方塊圖7為本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例的兩腳式LED單元方塊圖8為兩腳式LED單元串接燈串的一電路方塊圖9為兩腳式LED單元串接燈串的另一電路方塊圖IO為兩腳式LED單元并接燈串的一電路方塊圖11為本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例的四腳式LED單元的架構(gòu)圖12A為圖11所示LED單元方塊圖12B為圖12A的控制器的功能方塊圖13為四腳式LED單元并接燈串的一電路方塊圖14為四腳式LED單元串接燈串的一電路方塊圖15A及圖15B為四腳式LED單元傳輸信號(hào)示意圖16為四腳式LED單元的定電流輸出電路方塊圖17A及圖17B為四腳式LED單元的串聯(lián)輸入信號(hào)示意圖;
圖18為四腳式LED單元的輸入準(zhǔn)位位移及解碼電路圖19為四腳式LED單元的輸出編碼電路圖20為現(xiàn)有LED燈串的一電路方塊圖21為現(xiàn)有LED燈串的另一電路方塊圖22為現(xiàn)有LED燈串的另一電路方塊圖23為現(xiàn)有LED單元的電路方塊圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
10、 40、 50—-LED單元
11、 12、 13、 51、 52、 53-—發(fā)光二極管 14、 54-—控制器
141- —時(shí)鐘同步電路
141a、 543b-—輸出緩沖電路 141b---輸入緩沖電路 141c、 15、 541a—-電容
142- --計(jì)數(shù)電路
143- --控制邏輯電路
144- --驅(qū)動(dòng)電路 20---電源轉(zhuǎn)換器 30---交流電源
16、 545b-—信號(hào)放大電路 541——-辨識(shí)電路541b、 541c、 543c、 543d—-電阻 541d、 541e-—比較電路 541f、 543a—-控制邏輯電路
542- —位移暫存電路
543- 編碼電路
544- —暫存電路
545- —驅(qū)動(dòng)電路
545a-—數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路 545c---電壓回授電阻 545d---MOS晶體管
546- —稽納二極管
昇體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型為一種同步LED燈串控制器，利用一控制器接收一同步信號(hào) 以達(dá)成LED燈串的同步控制。
參考圖1A為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的三腳式LED單元方塊圖。本實(shí)用 新型的控制器14結(jié)合于一 LED單元10之中，且該LED單元10進(jìn)一步包含一 紅色發(fā)光二極管(R LED) 11、 一綠色發(fā)光二極管(G LED) 12以及一藍(lán)色發(fā)光二 極管(BLED)13，以提供不同顏色的顯示效果。該控制器14可為一集成電路， 且該控制器14可預(yù)先設(shè)定以驅(qū)動(dòng)R LEDll、 G LED12及B LED13等發(fā)光二極 管的色彩變化順序或閃爍模式。
根據(jù)本實(shí)用新型此一較佳實(shí)施例，該LED單元10具有三支接腳，分別為 一陽(yáng)極接腳V+、 一陰極接腳V-以及一同步接腳，其中該陽(yáng)極接腳與該陰極接 腳用以接收一供應(yīng)至該LED單元10的直流工作電壓源，而該同步接腳即連接 至該控制器14。根據(jù)以下的不同實(shí)施例，該控制器14在該同步接腳輸出一具 有固定頻率的參考信號(hào)(或同步信號(hào)SYNC)，或在該同步接腳接收一具有固定
頻率的參考信號(hào)(或同步信號(hào)SYNC)，且該控制器14基于該參考信號(hào)(或同步 信號(hào)SYNC)控制R LED 11、 G LED 12及B LED 13改變色彩變化順序或閃爍模式。
參考圖IB為圖1A的控制器14的功能方塊圖，該控制器14進(jìn)一步包含 一時(shí)鐘同步電路141、一計(jì)數(shù)電路142、一控制邏輯電路143及一驅(qū)動(dòng)電路144。 其中，該時(shí)鐘同步電路141用以接收外部同步信號(hào)，使該同步信號(hào)與控制器 14的內(nèi)部頻率做同步處理，以避免造成信號(hào)誤差，并以處理后的信號(hào)作為內(nèi) 部電路的時(shí)鐘來(lái)源；該計(jì)數(shù)電路142計(jì)數(shù)該時(shí)鐘同步電路141所處理好的信 號(hào)，以產(chǎn)生控制器14內(nèi)部所需的時(shí)序；該控制邏輯電路143用以將該計(jì)數(shù)電 路142所產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)處理并產(chǎn)生使用者所需的控制信號(hào)；及該驅(qū)動(dòng)電路 144用以將該控制邏輯電路143產(chǎn)生的控制信號(hào)加上定電流控制或電流放大處 理以能直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管作各種不同的變化。
根據(jù)本實(shí)用新型此一較佳實(shí)施例，該控制器14也可以實(shí)施于一種單色發(fā) 光二極管燈(圖中未顯示)，該單色發(fā)光二極管燈包含至少一單色發(fā)光二極管， 該單色發(fā)光二極管為R LED或G LED或B LED,且該單色發(fā)光二極管燈具有三 支接腳，分別為一陽(yáng)極接腳、 一陰極接腳及一同步接腳，其中陽(yáng)極接腳與陰 極接腳接收一直流工作電壓，而該同步接腳連接至該控制器14。同樣地，在 不同的實(shí)施例中，該控制器14可以在該同步接腳輸出一具有一固定頻率的參 考信號(hào)(或同步信號(hào)SYNC)，或在該同步接腳接收一參考信號(hào)(或同步信號(hào) SYNC)，且該控制器14基于該參考信號(hào)(或同步信號(hào)SYNC)控制單色發(fā)光二極 管發(fā)光頻率。
參考圖2與圖3為本實(shí)用新型實(shí)施于并接LED單元10的實(shí)施電路方塊圖， 一種同步發(fā)光二極管燈串包含一電源轉(zhuǎn)換器20與復(fù)數(shù)個(gè)LED單元10，該電源 轉(zhuǎn)換器20將一交流電源30整流并提供一直流電壓以驅(qū)動(dòng)由復(fù)數(shù)個(gè)LED單元 IO并接組成的同步發(fā)光二極管燈串。
于一同步發(fā)光二極管燈串中，當(dāng)所述LED單元IO采取并接方式連接時(shí)，
由于每一個(gè)LED單元10的控制器14的輸出為同電位，所以只要相同的同步 信號(hào)SYNC接入所有控制器14，則每一個(gè)控制器14即可以此同步信號(hào)SYNC作 為基準(zhǔn)而產(chǎn)生動(dòng)作。該同步發(fā)光二極管燈串可利用電源轉(zhuǎn)換器20傳輸單一時(shí) 鐘的同步信號(hào)SYNC，即可使所有LED單元10的控制器14接收到相同的同步 信號(hào)SYNC，以簡(jiǎn)單的方式達(dá)到同步的目的。
參考圖4與圖5為本實(shí)用新型實(shí)施于串接LED單元10的實(shí)施電路方塊圖， 一種同步發(fā)光二極管燈串包含一電源轉(zhuǎn)換器20與復(fù)數(shù)個(gè)LED單元10，該電源 轉(zhuǎn)換器20將一交流電源30整流并提供一直流電壓以驅(qū)動(dòng)由復(fù)數(shù)個(gè)LED單元 IO串接組成的燈串。
于一同步發(fā)光二極管燈串中，當(dāng)這些LED單元IO釆取串接方式連接時(shí)， 雖然其制造難度較高，但卻可有效降低消耗功率。如圖4與圖5所示，上一 級(jí)LED單元10的陰極接腳連接至下一級(jí)LED單元10的陽(yáng)極接腳，所以每一 級(jí)的LED單元10的電位并非相等。因此，固定頻率的參考信號(hào)(或同步信號(hào) SYNC)被傳至下一級(jí)LED單元10的同步接腳時(shí)，其控制器14并無(wú)法辨識(shí)，所 以在上、下級(jí)的同步接腳間設(shè)計(jì)需利用準(zhǔn)位位移方式將信號(hào)準(zhǔn)位做電壓位移。
參考圖6為圖4與圖5所示實(shí)施例的準(zhǔn)位位移電路的電路方塊圖。如圖 所示，在上、下級(jí)的同步接腳的輸出緩沖電路141a與輸入緩沖電路141b之 間通過(guò)一電容141c加以連接，利用電容141c過(guò)濾直流信號(hào)且保留交流信號(hào)。 如此每級(jí)LED單元10的同步接腳皆可取得相同頻率來(lái)源的參考信號(hào)(或同步 信號(hào)SYNC)，以達(dá)成同步發(fā)光二極管燈串的同步動(dòng)作。
參考圖7為本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例的兩腳式LED單元方塊圖。本實(shí) 用新型的控制器14結(jié)合于一 LED單元10之中，該LED單元10包含一紅色發(fā) 光二極管(R LED) 11、 一綠色發(fā)光二極管(G LED) 12以及一藍(lán)色發(fā)光二極管(B LED) 13，以提供不同顏色的顯示效果。且該LED單元40進(jìn)一步包含一電容15 與一信號(hào)放大電路16。該控制器14可為一集成電路，且該控制器14可預(yù)先 設(shè)定以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管R LEDll、 G LED12及B LED13的色彩變化順序或閃爍
模式。
根據(jù)本實(shí)用新型此一較佳實(shí)施例，該LED單元10具有兩支接腳，分別為 一陽(yáng)極接腳V+及一陰極接腳V-，該陽(yáng)極接腳與該陰極接腳接收一供應(yīng)至該LED 單元10的直流工作電壓。于此一實(shí)施例中，該LED單元40利用在于陽(yáng)極接 腳V+所接收的直流電壓上所提供的一載波信號(hào)，通過(guò)解調(diào)出該載波信號(hào)而獲 得同步控制的目的，致使該控制器14可在該同步接腳輸出一具有固定頻率的 參考信號(hào)(或同步信號(hào)SYNC),或在該同步接腳接收一參考信號(hào)(或同步信號(hào) SYNC)，且該控制器14基于該參考信號(hào)(或同步信號(hào)SYNC)控制R LED 11 、 G LED 12及B LED 13改變色彩變化順序或閃爍模式。
參考圖8、圖9與圖10為該LED單元40應(yīng)用于同步發(fā)光二極管燈串的實(shí) 施例的電路方塊圖。在所述實(shí)施例中，該電源轉(zhuǎn)換器20將一交流電源30整 流并提供一直流電壓以驅(qū)動(dòng)由復(fù)數(shù)個(gè)LED單元40所組成的同步發(fā)光二極管燈 串。該電源轉(zhuǎn)換器20所輸出的參考信號(hào)為在直流電壓上的具有固定頻率的載 波信號(hào)，各LED單元40利用電容15加上信號(hào)放大電路16過(guò)濾輸入的載波信 號(hào)的直流值并保留交流值，以由輸入的直流電壓解調(diào)出載波信號(hào)，并達(dá)到同 步控制的目的。且所述LED單元40的控制器14除了具有解調(diào)出載波信號(hào)的 功能外，同時(shí)還能將該載波信號(hào)載于直流電壓上，并輸出至下一級(jí)的LED單 元40，使下一級(jí)LED單元的控制器14可以獲得相同的載波信號(hào)據(jù)以同步控制。
圖11為本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例的四腳式LED單元的架構(gòu)圖，該LED 單元50具有一陽(yáng)極接腳V+、 一陰極接腳V-、 一輸入接腳D工及一輸出接腳DO。 該陽(yáng)極接腳與陰極接腳用以接收一直流電壓，該輸入接腳DI用以接收信號(hào)， 而該輸出接腳DO用以輸出信號(hào)。
參考圖12A為圖11所示LED單元方塊圖，于該實(shí)施例中，本實(shí)用新型提 供一種LED單元50，包含一紅色發(fā)光二極管(RLED)51、 一綠色發(fā)光二極管(G LED)52、 一藍(lán)色發(fā)光二極管(BLED)53以及一控制器54，該控制器54可由一 集成電路實(shí)施，且該控制器54根據(jù)輸入接腳DI所輸入的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)R LED 5i 、
G LED 52及B LED 53的色彩變化順序或閃爍形式，或者將輸入接腳DI的指 令或數(shù)據(jù)由輸出接腳DO輸出。其中，該輸入接腳DI與輸出接腳DO中所傳遞
的信號(hào)不僅可以簡(jiǎn)單時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)作同步信號(hào)，也可為一般數(shù)據(jù)信號(hào)。
參考圖12B為圖12A的控制器的功能方塊圖，該控制器54進(jìn)一步包含一 辨識(shí)電路541、 一位移暫存電路542、 一編碼電路543、 一暫存電路544、 一 驅(qū)動(dòng)電路545及一稽納二極管546。其中，該辨識(shí)電路541用以接收輸入接腳 DI的信號(hào)進(jìn)行辨識(shí)；該位移暫存電路542用以接收該辨識(shí)電路541所傳送的 數(shù)據(jù)；該暫存電路544用以接收該位移暫存電路542所儲(chǔ)存的完整數(shù)據(jù)；該 驅(qū)動(dòng)電路545即根據(jù)該暫存電路544的完整數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)R LED 51、 G LED 52及 B LED 53的色彩變化順序或閃爍形式；及該編碼電路543即接受該辨識(shí)電路 541的指示以決定將該位移暫存電路542的完整數(shù)據(jù)編碼輸出至接腳DO。其 中，該辨識(shí)電路541辨識(shí)由該輸入接腳DI所接收的數(shù)據(jù)是否為該LED單元50 的指令或?qū)?shù)據(jù)重新編碼由輸出接腳DO輸出至下一級(jí)LED單元50。
參考圖13及圖14為該LED單元50應(yīng)用于同步發(fā)光二極管燈串的實(shí)施例 的電路方塊圖。于圖13所示電路方塊圖中，同步發(fā)光二極管燈串包含復(fù)數(shù)個(gè) LED單元50，且所述LED單元50為并接連結(jié)，而在上下級(jí)LED單元50之間， 上一級(jí)LED單元50的輸出接腳DO并同時(shí)連接至下一級(jí)LED單元50的輸入接 腳DI。于此一實(shí)施例中，提供直流電源至同步發(fā)光二極管燈串的電源轉(zhuǎn)換器 20具有數(shù)據(jù)處理能力，可由一信號(hào)線(xiàn)SL輸出指令數(shù)據(jù)至第一個(gè)LED單元50 的輸入接腳DI以控制同步發(fā)光二極管燈串的色彩變化順序或閃爍形式。
該電源轉(zhuǎn)換器20可以?xún)?nèi)建一微處理器或數(shù)據(jù)處理器及存儲(chǔ)器，儲(chǔ)存同步 發(fā)光二極管燈串所要展示的形式或效果，如跑燈或樂(lè)透或追逐等效果，甚至 可以顯示特定圖形等。當(dāng)該電源轉(zhuǎn)換器20連接該交流電源30后，由微處理 器或數(shù)據(jù)處理器抓取存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，并以一特定的數(shù)據(jù)格式由信號(hào)線(xiàn)SL傳遞 包含數(shù)據(jù)、時(shí)鐘以及同時(shí)顯示等不同信號(hào)。
參考圖15A及圖15B為L(zhǎng)ED單元50傳輸信號(hào)示意圖。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)
傳遞方式可例舉以下兩種方式，其一是以電壓準(zhǔn)位加上時(shí)鐘的方法，如圖15A 所示。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器20開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)前，信號(hào)線(xiàn)SL為無(wú)數(shù)據(jù)狀態(tài)，并以1/2 VDD的電壓準(zhǔn)位來(lái)代表。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器20開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字信號(hào)"l"或 "0"用以代表每一 LED單元50所執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)，而執(zhí)行何種動(dòng)作則可 以事先定義。傳送數(shù)據(jù)的過(guò)程中，每位"l"或"0"結(jié)束時(shí)一定回復(fù)到1/2VDD 電壓準(zhǔn)位然后再傳送下一個(gè)位，因此可以同時(shí)包含了數(shù)據(jù)及時(shí)鐘。每一個(gè)LED 單元50內(nèi)的控制器54待收到此數(shù)據(jù)后，經(jīng)辨識(shí)電路541辨識(shí)之后并加以處 理，且將數(shù)據(jù)通過(guò)編碼電路543編碼成相同的信號(hào)格式后再傳遞給下一級(jí)LED 單元50。而每一同步發(fā)光二極管燈串預(yù)先定義好LED單元50的總數(shù)，所以微 處理器或數(shù)據(jù)處理器每次需變更亮度或色彩時(shí)，即傳送相等于LED單元50總 數(shù)的字節(jié)，每一字節(jié)將適當(dāng)?shù)膫鬟f到每一 LED單元50中。
然后數(shù)據(jù)傳遞結(jié)束后，電源轉(zhuǎn)換器的輸出接腳DO及LED單元50的輸出 接腳DO將停留于1/2VDD準(zhǔn)位，于此一實(shí)施例中，本實(shí)用新型可以定義超過(guò) 一定時(shí)間在輸出接腳DO出現(xiàn)1/2VDD時(shí)，則將數(shù)據(jù)鎖定并顯示出來(lái)。由此， 只要更換不同的存儲(chǔ)器內(nèi)容，則該同步發(fā)光二極管燈串即可得到不同閃爍或 顯示變化的燈串，此一實(shí)施例的同步發(fā)光二極管燈串屬于靜態(tài)方式辨識(shí)數(shù)據(jù)， 且具有較佳的彈性設(shè)計(jì)。
另外一種數(shù)據(jù)傳遞可如圖15B所示，將數(shù)據(jù)的形式編碼。以預(yù)定時(shí)間間 距的數(shù)字"0"和"1"進(jìn)行數(shù)據(jù)及時(shí)鐘的傳輸，同樣的可以定義一段時(shí)間內(nèi) 無(wú)任何數(shù)據(jù)時(shí)如信號(hào)停留于VDD或VSS，當(dāng)超過(guò)一段時(shí)間無(wú)任何數(shù)據(jù)時(shí)，則表 示為鎖住指令且顯示變化，如此也可成功的使該電源轉(zhuǎn)換器20以一輸出接腳 DO傳遞數(shù)據(jù)、時(shí)鐘及同時(shí)顯示等信號(hào)。此一實(shí)施例的同步發(fā)光二極管燈串需 每一 LED單元50內(nèi)自行產(chǎn)生時(shí)鐘以辨識(shí)數(shù)據(jù)。
當(dāng)同步發(fā)光二極管燈串具有數(shù)量龐大的LED單元50時(shí)，傳導(dǎo)的信號(hào)及電 源線(xiàn)會(huì)很長(zhǎng)，且由于線(xiàn)阻的關(guān)系將造成電壓或電流的損耗，因此需要具備輸 出定電流功能致使所有的LED單元的亮度是一致的。參考圖16為四腳式LED
單元的驅(qū)動(dòng)電路545的定電流輸出電路方塊圖。當(dāng)暫存電路544的數(shù)據(jù)閂鎖 住時(shí)，將該數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路545a轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸入到信號(hào)放 大電路545b的輸入端，而信號(hào)放大電路545b的另一輸入端接至一電壓回授 電阻545c,而該信號(hào)放大電路545b的輸出端接至一 M0S晶體管545d的柵極， 由此信號(hào)放大電路545b借著電壓回授電阻545c調(diào)整通過(guò)M0S晶體管545d的 電流以提供發(fā)光二極管產(chǎn)生使用者所需的亮度。
于圖14所示電路方塊圖中，因?yàn)槊恳籐ED單元50的控制器54的電源準(zhǔn) 位不相同，如圖17A與圖17B所示，上一級(jí)LED單元50的輸入信號(hào)及時(shí)鐘準(zhǔn) 位高于控制器54本身的電壓準(zhǔn)位,所以需再加上準(zhǔn)位位移及電壓偏壓處理才 能接收到正確的信號(hào)。
參考圖18為L(zhǎng)ED單元50的辨識(shí)電路541的輸入準(zhǔn)位位移及解碼電路圖， 當(dāng)上一級(jí)LED單元50的控制器54的輸出信號(hào)傳入時(shí)，其電壓準(zhǔn)位是比該LED 單元50的正電壓為高，因此利用一電容541a濾掉輸入信號(hào)的直流值，并以 電阻541b、 541c將輸入的信號(hào)偏壓在控制器54的工作電壓范圍內(nèi) (VSS-2VDD)，如圖17A與圖17B所示。利用兩個(gè)電壓比較器541d、 541e各接 一個(gè)參考電壓準(zhǔn)位VH、 VL(如圖15A所示)以比較偏壓后的信號(hào)。利用偏壓后 的信號(hào)與VH、 VL做比較可得三個(gè)狀態(tài)高于VH與VL，低于VH與VL，或高 于VL低于VH。當(dāng)信號(hào)高于VH與VL時(shí)可得其為邏輯"1"，當(dāng)信號(hào)低于VH與 VL時(shí)可得其為邏輯"0"，當(dāng)信號(hào)高于VL低于VH時(shí)可得其為1/2VDD。通過(guò) 比較后的信號(hào)為邏輯"1"或邏輯"0"回至1/2VDD的變化以定義時(shí)鐘，因此 LED單元50的電路能識(shí)別信號(hào)的高低準(zhǔn)位及傳輸?shù)臅r(shí)序，并依此將正確的信 號(hào)傳入控制邏輯電路541f加以處理，再將處理后的信號(hào)傳送至位移暫存電路 542或編碼電路543。
參考圖19為四腳式LED單元的編碼電路543的輸出編碼電路圖，利用該 輸出編碼電路可將數(shù)據(jù)復(fù)制輸出。如圖所示，控制邏輯電路543a內(nèi)已存著需 要傳輸?shù)男盘?hào)及高低準(zhǔn)位的電壓信號(hào)時(shí)序，將這些信號(hào)借著一第三狀態(tài)輸出
緩沖電路543b及偏壓電阻543c、 543d，當(dāng)信號(hào)欲輸出"1"，則第三狀態(tài)輸 出緩沖電路543b輸出"1"，由于設(shè)計(jì)上將第三狀態(tài)輸出緩沖電路543b的輸 出功率設(shè)計(jì)大于電阻543c、 543d的功率，則此時(shí)輸出接腳D0的信號(hào)會(huì)被拉 至高電位"1"，若欲輸出"0"，第三狀態(tài)輸出緩沖電路543b輸出"0"即 可，若欲輸出第三狀態(tài)，則讓第三狀態(tài)輸出緩沖電路543b沒(méi)有輸出，貝懶出 接腳D0的信號(hào)會(huì)因?yàn)樯舷码娮?43c、 543d的偏壓而處在l/2VDD狀態(tài)，由此 即可完成信號(hào)的重制并傳輸至下一級(jí)的LED單元50。
該LED單元50進(jìn)一步包括一稽納二極管546，以限定加在每一控制器54 上的工作電壓能夠箝位在一固定范圍內(nèi)，避免電壓過(guò)高的情況發(fā)生導(dǎo)致燒毀 控制器54或LED單元50。
在詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例之后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)人士可清楚的 了解，在不脫離下述申請(qǐng)專(zhuān)利范圍與精神下進(jìn)行各種變化與改變，且本實(shí)用 新型也不受限于說(shuō)明書(shū)中所舉實(shí)施例的實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一時(shí)鐘同步電路，接收一具有固定頻率的參考信號(hào)，并根據(jù)所述參考信號(hào)產(chǎn)生一系統(tǒng)時(shí)鐘；一計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)所述系統(tǒng)時(shí)鐘，并產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)；一控制邏輯電路，接收所述時(shí)序信號(hào)以產(chǎn)生一控制信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)至少發(fā)光二極管。
2. —種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一準(zhǔn)位位移電路，接收一具有固定頻率的參考信號(hào)，且具有一電容以過(guò) 濾掉所述參考信號(hào)的直流值并保留交流值，并以電壓偏壓方式將所述參考信 號(hào)的交流值與所述控制器的電壓準(zhǔn)位一致化；一時(shí)鐘同步電路，將所述參考信號(hào)的交流值與所述控制器內(nèi)部頻率進(jìn)行 同步，以輸出一系統(tǒng)時(shí)鐘；一計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)所述系統(tǒng)時(shí)鐘，并產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)； 一控制邏輯電路，接收所述時(shí)序信號(hào)以產(chǎn)生一控制信號(hào)；以及 一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。
3. —種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一辨識(shí)電路，接收一具有固定頻率的參考信號(hào)以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏 壓處理，并輸出一辨識(shí)信號(hào)；一位移暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述辨識(shí)信號(hào)；一編碼電路，接收所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并 輸出；一暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的完整數(shù)據(jù)；以及 一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。
4. 一種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一辨識(shí)電路，接收一具有固定頻率的參考信號(hào)，利用一電容過(guò)濾所述參 考信號(hào)的直流值并保留交流值，以一偏壓電阻將所述過(guò)濾后的參考信號(hào)偏壓 在所述同步LED燈串控制器的工作電壓范圍內(nèi)，并以?xún)蓚€(gè)電壓比較器各接一 參考電壓準(zhǔn)位以與偏壓后的參考信號(hào)比較，并輸出一代表所述參考信號(hào)高于 所述兩個(gè)參考電壓準(zhǔn)位、低于所述兩個(gè)參考電壓準(zhǔn)位或介于兩個(gè)參考電壓準(zhǔn) 位之間的辨識(shí)信號(hào)；一位移暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述辨識(shí)信號(hào)；一編碼電路，接收所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并 輸出；一暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的完整數(shù)據(jù)；以及 一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。
5. —種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一辨識(shí)電路，接收一具有固定頻率的參考信號(hào)以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏 壓處理，并輸出一辨識(shí)信號(hào)；一位移暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述辨識(shí)信號(hào)；一編碼電路，具有一輸出緩沖電路以及一偏壓電阻，所述輸出緩沖電路 的輸出功率大于所述偏壓電阻的輸出功率，所述編碼電路接收所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，并以所述輸出緩沖電路輸出相同的數(shù)據(jù)，再以所述偏壓 電阻將所述輸出緩沖電路所輸出的數(shù)據(jù)偏壓在所述同步LED燈串控制器的工 作電壓范圍內(nèi)，并輸出所述偏壓后的數(shù)據(jù)；一暫存電路，接收并儲(chǔ)存所述位移暫存電路所儲(chǔ)存的完整數(shù)據(jù)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收所述暫存電路所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)至少一發(fā)光二極管。
6. —種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一第一控制邏輯電路，耦接一數(shù)據(jù)輸入接腳；以及 一第二控制邏輯電路，耦接一數(shù)據(jù)輸出接腳；其中，所述數(shù)據(jù)輸入接腳與數(shù)據(jù)輸出接腳以預(yù)定準(zhǔn)位表示數(shù)據(jù)邏輯H、數(shù) 據(jù)邏輯L與未傳送數(shù)據(jù)，并以相同的時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步LED燈串控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù) 輸入接腳與數(shù)據(jù)輸出接腳上的信號(hào)具有第一準(zhǔn)位、第二準(zhǔn)位與第三準(zhǔn)位，而 所述第一準(zhǔn)位表示傳送數(shù)據(jù)邏輯H，所述第二準(zhǔn)位表示未傳送數(shù)據(jù)，所述第三 準(zhǔn)位表示傳送數(shù)據(jù)邏輯L。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步LED燈串控制器，其特征在于，在輸出具 有第一準(zhǔn)位或第三準(zhǔn)位的信號(hào)后，所述數(shù)據(jù)輸出接腳即輸出具有第二準(zhǔn)位的信號(hào)c
9. 一種同步LED燈串控制器，其特征在于，所述同步LED燈串控制器包括一第一控制邏輯電路，耦接一數(shù)據(jù)輸入接腳；以及 一第二控制邏輯電路，耦接一數(shù)據(jù)輸出接腳；其中，所述數(shù)據(jù)輸入接腳與數(shù)據(jù)輸出接腳上的信號(hào)以預(yù)定時(shí)間間距進(jìn)行 數(shù)據(jù)邏輯H、數(shù)據(jù)邏輯L及時(shí)鐘的傳輸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種同步LED燈串控制器。該同步LED燈串控制器包括一時(shí)鐘同步電路，接收一具有固定頻率的參考信號(hào)，并根據(jù)前述參考信號(hào)產(chǎn)生一系統(tǒng)時(shí)鐘；一計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)前述系統(tǒng)時(shí)鐘，并產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)；一控制邏輯電路，接收前述時(shí)序信號(hào)以產(chǎn)生一控制信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，接收前述控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)至少發(fā)光二極管。通過(guò)本實(shí)用新型，不僅可以兼顧成本，還可以達(dá)到LED燈串同步的效果。
文檔編號(hào)H05B33/02GK201075877SQ20072014250
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者彭文琦 申請(qǐng)人:矽誠(chéng)科技股份有限公司