專利名稱：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)步及價格的越趨便宜， 將LED應(yīng)用于燈串也是一種新的趨勢，但是因為LED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)品見于市面。但是如何能達(dá)到同步變化則是一個有待克服的障礙。本實(shí)用 新型針對此課題作了一深入的研究，且得到了具體成果，故而提出專利的申 請。
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，因為釆用直流并聯(lián)式而使所有LED單元皆為并聯(lián)，所 以消耗電流大，也就是說其電源轉(zhuǎn)換器為了要能供應(yīng)大電流，甚難處理或是 說成本較高，或是說能并聯(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)換器以每個小 電源轉(zhuǎn)換器來代替。因小電源轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)較為簡單，另外所能串的燈組也較 無限制，唯一小小的缺點(diǎn)即是一個LED單元配一個小電源轉(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，電源激活后每一 LED單元的變色乃各自分別獨(dú)立動作，無法取 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)類似滿天星的效果大不 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 一時鐘同步電路，接 收一具有固定頻率的參考信號，并根據(jù)所述參考信號產(chǎn)生一系統(tǒng)時鐘； 一計 數(shù)電路，計數(shù)所述系統(tǒng)時鐘，并產(chǎn)生一時序信號； 一控制邏輯電路，接收所 述時序信號以產(chǎn)生一控制信號；以及一驅(qū)動電路，接收所述控制信號以驅(qū)動 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，且具有一電容以過濾掉所述參考信號的直
流值并保留交流值，并以電壓偏壓方式將所述參考信號的交流值與所述控制 器的電壓準(zhǔn)位一致化； 一時鐘同步電路，將所述參考信號的交流值與所述控 制器內(nèi)部頻率進(jìn)行同步，以輸出一系統(tǒng)時鐘； 一計數(shù)電路，計數(shù)所述系統(tǒng)時 鐘，并產(chǎn)生一時序信號； 一控制邏輯電路，接收所述時序信號以產(chǎn)生一控制 信號；以及一驅(qū)動電路，接收所述控制信號以驅(qū)動至少一發(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 一辨識電路，接收 一具有固定頻率的參考信號以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏壓處理，并輸出一辨識
信號； 一位移暫存電路，接收并儲存所述辨識信號； 一編碼電路，接收所述 位移暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并輸出； 一暫存電路，接收并 儲存所述位移暫存電路所儲存的完整數(shù)據(jù)；以及一驅(qū)動電路，接收所述暫存 電路所儲存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動至少一發(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 一辨識電路，接收 一具有固定頻率的參考信號，利用一電容過濾所述參考信號的直流值并保留 交流值，以一偏壓電阻將所述過濾后的參考信號偏壓在所述同步LED燈串控 制器的工作電壓范圍內(nèi)，并以兩個電壓比較器各接一參考電壓準(zhǔn)位以與偏壓 后的參考信號比較，并輸出一代表所述參考信號高于所述兩個參考電壓準(zhǔn)位、 低于所述兩個參考電壓準(zhǔn)位或介于兩個參考電壓準(zhǔn)位之間的辨識信號； 一位 移暫存電路，接收并儲存所述辨識信號； 一編碼電路，接收所述位移暫存電 路所儲存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并輸出； 一暫存電路，接收并儲存所述位 移暫存電路所儲存的完整數(shù)據(jù)；以及一驅(qū)動電路，接收所述暫存電路所儲存 的數(shù)據(jù)以驅(qū)動至少一發(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 一辨識電路，接收 一具有固定頻率的參考信號以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏壓處理，并輸出一辨識 信號； 一位移暫存電路，接收并儲存所述辨識信號； 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，接收并儲存所述位移暫存電路所儲存的完整數(shù) 據(jù)；以及一驅(qū)動電路，接收所述暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動至少一發(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 號以預(yù)定時間間距進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯H、數(shù)據(jù)邏輯L及時鐘的傳輸。
通過本實(shí)用新型的一同步LED燈串控制器，可以借助簡單的結(jié)構(gòu)，利用 接收一固定頻率的參考信號以達(dá)到對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。
主要元件符號說明
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- --計數(shù)電路
143- --控制邏輯電路
144- --驅(qū)動電路 20---電源轉(zhuǎn)換器 30---交流電源
16、 545b-—信號放大電路 541——-辨識電路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)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
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 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 一陽極接腳V+、 一陰極接腳V-以及一同步接腳，其中該陽極接腳與該陰極接 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(或同步信號SYNC)，或在該同步接腳接收一具有固定
頻率的參考信號(或同步信號SYNC)，且該控制器14基于該參考信號(或同步 信號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 一時鐘同步電路141、一計數(shù)電路142、一控制邏輯電路143及一驅(qū)動電路144。 其中，該時鐘同步電路141用以接收外部同步信號，使該同步信號與控制器 14的內(nèi)部頻率做同步處理，以避免造成信號誤差，并以處理后的信號作為內(nèi) 部電路的時鐘來源；該計數(shù)電路142計數(shù)該時鐘同步電路141所處理好的信 號，以產(chǎn)生控制器14內(nèi)部所需的時序；該控制邏輯電路143用以將該計數(shù)電 路142所產(chǎn)生的時序信號處理并產(chǎn)生使用者所需的控制信號；及該驅(qū)動電路 144用以將該控制邏輯電路143產(chǎn)生的控制信號加上定電流控制或電流放大處 理以能直接驅(qū)動發(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，分別為一陽極接腳、 一陰極接腳及一同步接腳，其中陽極接腳與陰 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(或同步信號SYNC)，或在該同步接腳接收一參考信號(或同步信號 SYNC)，且該控制器14基于該參考信號(或同步信號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)動由復(fù)數(shù)個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，
由于每一個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SYNC接入所有控制器14，則每一個控制器14即可以此同步信號SYNC作 為基準(zhǔn)而產(chǎn)生動作。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 鐘的同步信號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SYNC，以簡單的方式達(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)動由復(fù)數(shù)個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， 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LED單元10的陰極接腳連接至下一級LED單元10的陽極接腳，所以每一 級的LED單元10的電位并非相等。因此，固定頻率的參考信號(或同步信號 SYNC)被傳至下一級LED單元10的同步接腳時，其控制器14并無法辨識，所 以在上、下級的同步接腳間設(shè)計需利用準(zhǔn)位位移方式將信號準(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 間通過一電容141c加以連接，利用電容141c過濾直流信號且保留交流信號。 如此每級LED單元10的同步接腳皆可取得相同頻率來源的參考信號(或同步 信號SYNC)，以達(dá)成同步發(fā)光二極管燈串的同步動作。
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 一陽極接腳V+及一陰極接腳V-，該陽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利用在于陽極接 腳V+所接收的直流電壓上所提供的一載波信號，通過解調(diào)出該載波信號而獲 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(或同步信號SYNC),或在該同步接腳接收一參考信號(或同步信號 SYNC)，且該控制器14基于該參考信號(或同步信號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)動由復(fù)數(shù)個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所輸出的參考信號為在直流電壓上的具有固定頻率的載 波信號，各LED單元40利用電容15加上信號放大電路16過濾輸入的載波信 號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，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)出載波信號的 功能外，同時還能將該載波信號載于直流電壓上，并輸出至下一級的LED單 元40，使下一級LED單元的控制器14可以獲得相同的載波信號據(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， 而該輸出接腳DO用以輸出信號。
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所輸入的信號來驅(qū)動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
的信號不僅可以簡單時鐘信號當(dāng)作同步信號，也可為一般數(shù)據(jù)信號。
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)動電路545及一稽納二極管546。其中，該辨識電路541用以接收輸入接腳 DI的信號進(jìn)行辨識；該位移暫存電路542用以接收該辨識電路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所儲存的完整數(shù)據(jù)；該 驅(qū)動電路545即根據(jù)該暫存電路544的完整數(shù)據(jù)驅(qū)動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，該辨識電路541辨識由該輸入接腳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 LED單元50，且所述LED單元50為并接連結(jié)，而在上下級LED單元50之間， 上一級LED單元50的輸出接腳DO并同時連接至下一級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，可由一信號線SL輸出指令數(shù)據(jù)至第一個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可以內(nèi)建一微處理器或數(shù)據(jù)處理器及存儲器，儲存同步 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)處理器抓取存儲器的數(shù)據(jù)，并以一特定的數(shù)據(jù)格式由信號線SL傳遞 包含數(shù)據(jù)、時鐘以及同時顯示等不同信號。
參考圖15A及圖15B為LED單元50傳輸信號示意圖。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)位加上時鐘的方法，如圖15A 所示。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器20開始傳送數(shù)據(jù)前，信號線SL為無數(shù)據(jù)狀態(tài)，并以1/2 VDD的電壓準(zhǔn)位來代表。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器20開始傳送數(shù)據(jù)時，數(shù)字信號"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)行何種動作則可 以事先定義。傳送數(shù)據(jù)的過程中，每位"l"或"0"結(jié)束時一定回復(fù)到1/2VDD 電壓準(zhǔn)位然后再傳送下一個位，因此可以同時包含了數(shù)據(jù)及時鐘。每一個LED 單元50內(nèi)的控制器54待收到此數(shù)據(jù)后，經(jīng)辨識電路541辨識之后并加以處 理，且將數(shù)據(jù)通過編碼電路543編碼成相同的信號格式后再傳遞給下一級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，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 一定時間在輸出接腳DO出現(xiàn)1/2VDD時，則將數(shù)據(jù)鎖定并顯示出來。由此， 只要更換不同的存儲器內(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)方式辨識數(shù)據(jù)， 且具有較佳的彈性設(shè)計。
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)定時間間 距的數(shù)字"0"和"1"進(jìn)行數(shù)據(jù)及時鐘的傳輸，同樣的可以定義一段時間內(nèi) 無任何數(shù)據(jù)時如信號停留于VDD或VSS，當(dāng)超過一段時間無任何數(shù)據(jù)時，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)、時鐘及同時顯示等信號。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)生時鐘以辨識數(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，傳導(dǎo)的信號及電 源線會很長，且由于線阻的關(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，將該數(shù)據(jù)通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路545a轉(zhuǎn)換成模擬信號輸入到信號放 大電路545b的輸入端，而信號放大電路545b的另一輸入端接至一電壓回授 電阻545c,而該信號放大電路545b的輸出端接至一 M0S晶體管545d的柵極， 由此信號放大電路545b借著電壓回授電阻545c調(diào)整通過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，因為每一LED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LED單元50的輸入信號及時鐘準(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。
參考圖18為LED單元50的辨識電路541的輸入準(zhǔn)位位移及解碼電路圖， 當(dāng)上一級LED單元50的控制器54的輸出信號傳入時，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濾掉輸入信號的直流值，并以 電阻541b、 541c將輸入的信號偏壓在控制器54的工作電壓范圍內(nèi) (VSS-2VDD)，如圖17A與圖17B所示。利用兩個電壓比較器541d、 541e各接 一個參考電壓準(zhǔn)位VH、 VL(如圖15A所示)以比較偏壓后的信號。利用偏壓后 的信號與VH、 VL做比較可得三個狀態(tài)高于VH與VL，低于VH與VL，或高 于VL低于VH。當(dāng)信號高于VH與VL時可得其為邏輯"1"，當(dāng)信號低于VH與 VL時可得其為邏輯"0"，當(dāng)信號高于VL低于VH時可得其為1/2VDD。通過 比較后的信號為邏輯"1"或邏輯"0"回至1/2VDD的變化以定義時鐘，因此 LED單元50的電路能識別信號的高低準(zhǔn)位及傳輸?shù)臅r序，并依此將正確的信 號傳入控制邏輯電路541f加以處理，再將處理后的信號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)男盘柤案叩蜏?zhǔn)位的電壓信號時序，將這些信號借著一第三狀態(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)計上將第三狀態(tài)輸出緩沖電路543b的輸 出功率設(shè)計大于電阻543c、 543d的功率，則此時輸出接腳D0的信號會被拉 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沒有輸出，貝懶出 接腳D0的信號會因為上下電阻543c、 543d的偏壓而處在l/2VDD狀態(tài)，由此 即可完成信號的重制并傳輸至下一級的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)說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例之后，熟悉該項技術(shù)人士可清楚的 了解，在不脫離下述申請專利范圍與精神下進(jìn)行各種變化與改變，且本實(shí)用 新型也不受限于說明書中所舉實(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鐘同步電路，接收一具有固定頻率的參考信號，并根據(jù)所述參考信號產(chǎn)生一系統(tǒng)時鐘；一計數(shù)電路，計數(shù)所述系統(tǒng)時鐘，并產(chǎn)生一時序信號；一控制邏輯電路，接收所述時序信號以產(chǎn)生一控制信號；以及一驅(qū)動電路，接收所述控制信號以驅(qū)動至少發(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，且具有一電容以過 濾掉所述參考信號的直流值并保留交流值，并以電壓偏壓方式將所述參考信 號的交流值與所述控制器的電壓準(zhǔn)位一致化；一時鐘同步電路，將所述參考信號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)時鐘；一計數(shù)電路，計數(shù)所述系統(tǒng)時鐘，并產(chǎn)生一時序信號； 一控制邏輯電路，接收所述時序信號以產(chǎn)生一控制信號；以及 一驅(qū)動電路，接收所述控制信號以驅(qū)動至少一發(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電路，接收一具有固定頻率的參考信號以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏 壓處理，并輸出一辨識信號；一位移暫存電路，接收并儲存所述辨識信號；一編碼電路，接收所述位移暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并 輸出；一暫存電路，接收并儲存所述位移暫存電路所儲存的完整數(shù)據(jù)；以及 一驅(qū)動電路，接收所述暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動至少一發(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電路，接收一具有固定頻率的參考信號，利用一電容過濾所述參 考信號的直流值并保留交流值，以一偏壓電阻將所述過濾后的參考信號偏壓 在所述同步LED燈串控制器的工作電壓范圍內(nèi)，并以兩個電壓比較器各接一 參考電壓準(zhǔn)位以與偏壓后的參考信號比較，并輸出一代表所述參考信號高于 所述兩個參考電壓準(zhǔn)位、低于所述兩個參考電壓準(zhǔn)位或介于兩個參考電壓準(zhǔn) 位之間的辨識信號；一位移暫存電路，接收并儲存所述辨識信號；一編碼電路，接收所述位移暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)，將所述數(shù)據(jù)編碼并 輸出；一暫存電路，接收并儲存所述位移暫存電路所儲存的完整數(shù)據(jù)；以及 一驅(qū)動電路，接收所述暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動至少一發(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電路，接收一具有固定頻率的參考信號以進(jìn)行準(zhǔn)位位移及電壓偏 壓處理，并輸出一辨識信號；一位移暫存電路，接收并儲存所述辨識信號；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，接收并儲存所述位移暫存電路所儲存的完整數(shù)據(jù)；以及一驅(qū)動電路，接收所述暫存電路所儲存的數(shù)據(jù)以驅(qū)動至少一發(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)位的信號后，所述數(shù)據(jù)輸出接腳即輸出具有第二準(zhǔn)位的信號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)輸出接腳上的信號以預(yù)定時間間距進(jìn)行 數(shù)據(jù)邏輯H、數(shù)據(jù)邏輯L及時鐘的傳輸。
專利摘要本實(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鐘同步電路，接收一具有固定頻率的參考信號，并根據(jù)前述參考信號產(chǎn)生一系統(tǒng)時鐘；一計數(shù)電路，計數(shù)前述系統(tǒng)時鐘，并產(chǎn)生一時序信號；一控制邏輯電路，接收前述時序信號以產(chǎn)生一控制信號；以及一驅(qū)動電路，接收前述控制信號以驅(qū)動至少發(fā)光二極管。通過本實(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H05B33/02GK201075877SQ20072014250
公開日2008年6月18日 申請日期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 申請人:矽誠科技股份有限公司