[發(fā)明專(zhuān)利]用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元、電路及方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102244959A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林昕;林豐成;林喬嵩;王莉;孫麗娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天利半導(dǎo)體(深圳)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 分類(lèi)號(hào): H05B37/02;H03K7/08
• 代理公司: 深圳市博銳專(zhuān)利事務(wù)所 44275
• 代理人: 張明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元、電路及方法。

背景技術(shù)

LED是一種固體光源，當(dāng)它兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合，放出的過(guò)剩能量將引起光子發(fā)射。LED的光強(qiáng)跟經(jīng)過(guò)它的平均電流有關(guān)。

脈寬調(diào)制主要是調(diào)制脈沖信號(hào)的高電平時(shí)間，即是LED的導(dǎo)通時(shí)間。由于脈沖信號(hào)的頻率是不變，單位周期時(shí)間內(nèi)，改變LED的導(dǎo)通時(shí)間，即改變了它的平均電流。

LED燈的亮度調(diào)節(jié)一般采用脈寬調(diào)制，根據(jù)所需要的灰階數(shù)，將一小段時(shí)間分成若干時(shí)間片，比如256級(jí)灰階，則分成255個(gè)時(shí)間片，形成0～255級(jí)灰階。

所謂“灰階”其實(shí)是指LED亮度的級(jí)別，LED燈顯現(xiàn)出的不同亮度級(jí)別就是“灰階”。不同灰階的紅、綠、藍(lán)三色LED燈集中在一起，可以形成多彩多姿的顏色。對(duì)三色LED燈作出不同的明暗度的控制，以調(diào)配出不同的色彩。

傳統(tǒng)的硬件電路實(shí)現(xiàn)方法，是采用計(jì)數(shù)器的方式，計(jì)數(shù)到所需要的亮度值后停止。例如，21，如果采用計(jì)數(shù)器的方式，則需要計(jì)數(shù)到21。但是，采用計(jì)數(shù)器方式消耗太多硬件資源，灰階分得越細(xì)，則計(jì)數(shù)器位數(shù)越多。如果是大屏幕LED控制芯片，這會(huì)在硬件資源上消耗太多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用硬件資源少且功耗很小的用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元、電路及方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元，包括反相器、第一選擇器和第二選擇器，所述反相器具有輸入端和輸出端，所述第一選擇器和第二選擇器均包括第一輸入端、第二輸入端、地址端和輸出端，所述反相器的輸出端連接第一選擇器的第一輸入端，所述反相器的輸入端連接第一選擇器的第二輸入端，所述第一選擇器的輸出端連接第二選擇器的地址端，所述第一選擇器的地址端連接第二選擇器的第二輸入端；第一選擇器的第二輸入端還連接第一外接脈沖，第二選擇器的第一輸入端還連接第二外接脈沖，第二選擇器的第二輸入端同時(shí)連接外接數(shù)據(jù)位控制信號(hào)。

其中，所述第一外接脈沖和第二外接脈沖均為一組預(yù)先設(shè)定的不同脈寬的固定脈沖信號(hào)。

其中，所述外接數(shù)據(jù)位控制信號(hào)為高電平或者低電平信號(hào)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制電路，所述用于LED驅(qū)動(dòng)的調(diào)制電路包括依據(jù)數(shù)據(jù)位排列的多個(gè)首尾連接上述的用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元；高一位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的第二選擇器的第一輸入端連接相鄰低位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的第二選擇器的輸出端。

其中，所述N個(gè)用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元與(N+1)個(gè)外接脈沖相適配連接，且所述(N+1)個(gè)外接脈沖均為一組預(yù)先設(shè)定的不同脈寬的固定脈沖信號(hào)。

其中，所述N個(gè)用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元與N個(gè)外接數(shù)據(jù)位控制信號(hào)相適配連接，且所述N個(gè)外接數(shù)據(jù)位控制信號(hào)為高電平或者低電平信號(hào)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制方法，包括以下步驟：

根據(jù)驅(qū)動(dòng)位數(shù)N選擇N個(gè)如上述的用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元；

將用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元依據(jù)數(shù)據(jù)位排列成多個(gè)首尾連接的用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制電路；

利用計(jì)時(shí)器及分頻產(chǎn)生(N+1)個(gè)不同脈寬的固定脈沖信號(hào)，及根據(jù)驅(qū)動(dòng)位數(shù)N產(chǎn)生出N個(gè)數(shù)據(jù)位控制信號(hào)；

不同脈寬的固定脈沖信號(hào)分別與各位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元中的各第一選擇器第二輸入端或者最低位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的第二選擇器的第一輸入端連接；

數(shù)據(jù)位控制信號(hào)與分別與各位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的第二選擇器的第二輸入端連接。

其中，在連接多個(gè)用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的步驟中，將高一位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的第二選擇器的第一輸入端連接相鄰低位用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元的第二選擇器的輸出端。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的采用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)灰階驅(qū)動(dòng)顯示的LED驅(qū)動(dòng)脈寬調(diào)制電路使用過(guò)多計(jì)數(shù)器，導(dǎo)致浪費(fèi)硬件資源且占用芯片設(shè)計(jì)面積的缺陷，本發(fā)明采用更少數(shù)的計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生固定脈寬的脈沖信號(hào)，并利用多個(gè)級(jí)聯(lián)的用于LED驅(qū)動(dòng)的脈寬調(diào)制單元對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行邏輯操作，將灰度數(shù)據(jù)某一位與固定脈沖組合，達(dá)到選通脈沖的作用，同時(shí)可以做到脈沖合并，降低功耗。