專利名稱：多通道pwm驅(qū)動(dòng)芯片led燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
根據(jù)LED(即發(fā)光二極管)的伏安特性，電壓與電流并非呈線性關(guān)系。電壓變化一點(diǎn)，可能導(dǎo)致電流變化幅度比較大；而LED燈亮度主要與經(jīng)過它的平均電流有關(guān)。如果采用恒壓驅(qū)動(dòng)，電壓的點(diǎn)點(diǎn)變化容易導(dǎo)致平均電流的不穩(wěn)，燈光的亮度會受到影響。因此，為了能更精確地更均勻地調(diào)節(jié)燈光亮度，絕大多數(shù)芯片都采用恒流驅(qū)動(dòng)的方式。但采用恒流驅(qū)動(dòng)的方法來驅(qū)動(dòng)LED燈，每個(gè)PWM通道所用的最后一級驅(qū)動(dòng)管子尺寸會比較大，占用面積隨著增大，這樣會使芯片的成本加大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，能更節(jié)約成本又保留了恒流驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種多通道PWM 驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，包括多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片、多LED燈、微控制器和分時(shí)復(fù)用控制模塊，每個(gè)分時(shí)復(fù)用模塊對應(yīng)PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；微控制器輸出兩路分時(shí)控制信號送入分時(shí)復(fù)用控制模塊中，分時(shí)復(fù)用控制模塊兩路驅(qū)動(dòng)端分別連接一個(gè)LED燈或一個(gè)LED燈串聯(lián)支路，LED燈或LED燈串聯(lián)支路的另一端一起連接到多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；所述為控制器輸出的兩路分時(shí)控制信號的控制電平為互斥電平。其中，所述分時(shí)復(fù)用模塊均具有電源輸入口、第一控制輸入口、第二控制輸入口、 第一驅(qū)動(dòng)輸出口和第二驅(qū)動(dòng)輸出口 ；微控制器至少具有第一控制輸出口和第二控制輸出口 ；分時(shí)復(fù)用模塊的電源輸入口連接直流電源，分時(shí)復(fù)用模塊的第一驅(qū)動(dòng)輸出口連接第一 LED燈或第一 LED燈串聯(lián)支路，分時(shí)復(fù)用模塊的第二輸出口連接第二 LED燈或第二 LED燈串聯(lián)支路；分時(shí)復(fù)用模塊的第一控制輸入口連接微控制器的第一控制輸出口，分時(shí)復(fù)用模塊的第二控制輸入口連接微控制器的第二控制輸出口。其中，所述分時(shí)復(fù)用控制模塊包括電源輸入口、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一三極管、第三三極管、第一控制輸入口、第一驅(qū)動(dòng)輸出口、第四電阻、第五電阻、第六電阻、 第二三極管、第四三極管、第二控制輸入口、第二驅(qū)動(dòng)輸出口 ；所述電源輸入口引入直流電源，經(jīng)過第一電阻和第二電阻組成的串聯(lián)支路后與第一三級管的集電極連接，第一控制輸入口經(jīng)過第三電阻后與第一三極管的基極連接，第一三級管的發(fā)射極接地，第一電阻和第二電阻的分壓點(diǎn)連接第三三級管的基極，第三三級管的發(fā)射極連接電源輸入口，第三三極管的集電極連接第一驅(qū)動(dòng)輸出口 ；電源輸入口經(jīng)過第四電阻和第五電阻組成的串聯(lián)支路后與第二三極管的集電極連接，第二控制輸入口經(jīng)過第六電阻后與第二三極管的基極連接， 第二三級管的發(fā)射極接地，第四電阻和第五電阻的分壓點(diǎn)連接第四三級管的基極，第四三級管的發(fā)射極連接電源輸入口，第四三極管的集電極連接第二驅(qū)動(dòng)輸出口。其中，所述第一三級管和第二三極管為PNP三極管，所述第三三極管和第四三級
管為NPN三極管。其中，所述兩路分時(shí)控制信號在導(dǎo)通控制電平前均具有短暫的延時(shí)低電平。本實(shí)用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片一個(gè)通道只能驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED燈或一個(gè)LED串聯(lián)支路的缺陷，本實(shí)用新型利用分時(shí)復(fù)用控制模塊，使得PWM 多通道芯片的每個(gè)通道均能驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED燈或者兩個(gè)LED串聯(lián)支路，能更節(jié)約成本又保留了恒流驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢。

圖1是本實(shí)用新型多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本實(shí)用新型6通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)口示意圖；圖3是本實(shí)用新型9通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)口示意圖；圖4是本實(shí)用新型多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)的分時(shí)復(fù)用控制模塊的電路圖；圖5是本實(shí)用新型多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)輸出端電平驅(qū)動(dòng)過程中的跳變過程電平示意圖；圖6是本實(shí)用新型多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)一實(shí)施例加上延時(shí)低電平后的控制電平示意圖。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明?；コ怆娖?，即當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘柕目刂齐娖綖楦唠娖綍r(shí)，第二控制信號的控制電平為低電平；當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘柕目刂齐娖綖榈碗娖綍r(shí)，第二控制信號的控制電平為高電平。請參閱圖1，本實(shí)用新型的多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，包括多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片10、多LED燈11、微控制器13和分時(shí)復(fù)用控制模塊12，每個(gè)分時(shí)復(fù)用模塊對應(yīng)PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；微控制器輸出兩路分時(shí)控制信號送入分時(shí)復(fù)用控制模塊中，分時(shí)復(fù)用控制模塊兩路驅(qū)動(dòng)端分別連接一個(gè)LED燈或一個(gè)LED燈串聯(lián)支路，LED燈或 LED燈串聯(lián)支路的另一端一起連接到多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；所述為控制器輸出的兩路分時(shí)控制信號的控制電平為互斥電平。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的PWM多通道芯片一個(gè)通道只能驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED燈或一個(gè)LED串聯(lián)支路的缺陷，本實(shí)用新型利用分時(shí)復(fù)用控制模塊，使得PWM多通道芯片的每個(gè)通道均能驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED燈或者兩個(gè)LED串聯(lián)支路，能更節(jié)約成本又保留了恒流驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢。 在一實(shí)施例中，所述分時(shí)復(fù)用模塊均具有電源輸入口、第一控制輸入口、第二控制輸入口、第一驅(qū)動(dòng)輸出口和第二驅(qū)動(dòng)輸出口 ；微控制器至少具有第一控制輸出口和第二控制輸出口 ；分時(shí)復(fù)用模塊的電源輸入口連接直流電源，分時(shí)復(fù)用模塊的第一驅(qū)動(dòng)輸出口連接第一 LED燈或第一 LED燈串聯(lián)支路，分時(shí)復(fù)用模塊的第二輸出口連接第二 LED燈或第二 LED燈串聯(lián)支路；分時(shí)復(fù)用模塊的第一控制輸入口連接微控制器的第一控制輸出口，分時(shí)復(fù)用模塊的第二控制輸入口連接微控制器的第二控制輸出口。請參閱圖4，所述分時(shí)復(fù)用控制模塊包括電源輸入口 VCC、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一三極管Q1、第三三極管Q3、第一控制輸入口 VC1、第一驅(qū)動(dòng)輸出口 VCC1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第二三極管Q2、第四三極管Q4、第二控制輸入口 VC2、第二驅(qū)動(dòng)輸出口 VCC2 ；所述電源輸入口 VCC引入直流電源，經(jīng)過第一電阻Rl和第二電阻R2組成的串聯(lián)支路后與第一三級管Ql的集電極連接，第一控制輸入口 VCl經(jīng)過第三電阻R3后與第一三極管Ql的基極連接，第一三級管Ql的發(fā)射極接地，第一電阻Rl和第二電阻R2的分壓點(diǎn)連接第三三級管Q3的基極，第三三級管Q3的發(fā)射極連接電源輸入口 VCC，第三三極管Q3的集電極連接第一驅(qū)動(dòng)輸出口 VCCl ；電源輸入口 VCC經(jīng)過第四電阻R4 和第五電阻R5組成的串聯(lián)支路后與第二三極管Q2的集電極連接，第二控制輸入口 VC2經(jīng)過第六電阻R6后與第二三極管Q2的基極連接，第二三級管Q2的發(fā)射極接地，第四電阻R4 和第五電阻R5的分壓點(diǎn)連接第四三級管Q4的基極，第四三級管Q4的發(fā)射極連接電源輸入口 VCC，第四三極管Q4的集電極連接第二驅(qū)動(dòng)輸出口 VCC2。在一實(shí)施例中，所述第一三級管Ql和第二三極管Q2為PNP三極管，所述第三三極管Q3和第四三級管Q4為NPN三極管。在一實(shí)施例中，所述兩路分時(shí)控制信號在導(dǎo)通控制電平前均具有短暫的延時(shí)低電平。請參見圖2，按照本專利設(shè)計(jì)的PWM通道輸出，每通道導(dǎo)通的時(shí)間短，相當(dāng)于經(jīng)過 LED燈的平均電流變小。而隨著現(xiàn)在LED技術(shù)的逐步發(fā)展，LED燈亮度對經(jīng)過它的平均電流大小的需求越來越小。因此采用PWM通道分時(shí)復(fù)用的方式并不會影響LED燈的顯示效果。而且分時(shí)復(fù)用的方法可以節(jié)省PWM通道的數(shù)目，節(jié)約了芯片成本，大大減少了 PIN 腳的數(shù)目，也節(jié)約了封裝的成本。因此節(jié)約成本是本專利的一項(xiàng)突出優(yōu)勢。本專利方法既不限于通道數(shù)，可以6通道1/2分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)12通道，也可以9通道分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)18通道，12通道分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)M通道；也不限于分時(shí)分?jǐn)?shù)，可以6通道1/3 分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)18通道，也可以6通道1/4分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)M通道。分時(shí)分?jǐn)?shù)越多，當(dāng)然燈光的亮度會越暗，使用本方法的時(shí)候，要綜合考慮各方面的要求。請參閱圖3，以9通道PWM分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)18通道PWM信號為例，描述一下它的原理。有9通道PWM信號輸出，每通道輸出連接兩個(gè)并聯(lián)的LED燈，通過分時(shí)復(fù)用，可以驅(qū)動(dòng)18通道的LED燈。LED燈一端接PWM通道輸出，另一端接驅(qū)動(dòng)電壓端VCCl或者VCC2。只有當(dāng)VCCl 或VCC2端有電壓時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管才會受PWM信號的控制而發(fā)光。請參閱圖4，VCCU VCC2是電路得到的兩個(gè)間歇的電壓信號。VCC是恒壓電源，VCCl電壓有無主要由控制信號vcl控制，而VCC2電壓有無主要由控制信號vc2控制。通過信號vcl和vc2可以控制開關(guān)管Ql、Q2是否導(dǎo)通，進(jìn)而控制開關(guān)管Q3、Q4是否導(dǎo)通。當(dāng)vcl電壓為高，vc2電壓為低時(shí)，Ql導(dǎo)通，Q3同時(shí)也導(dǎo)通，這樣VCCl得到高電壓，點(diǎn)亮與VCCl連接的發(fā)光二極管，同時(shí)使用PWM占空比控制LED燈的亮度。反之，當(dāng)vcl 電壓為低，vc2電壓為高時(shí)，Q2導(dǎo)通，Q4同時(shí)也導(dǎo)通，VCC2得到高電壓，點(diǎn)亮與VCC2連接的發(fā)光二極管，同時(shí)可以使用PWM占空比控制LED燈的亮度。由于PWM信號是分時(shí)復(fù)用的，當(dāng)VCCl為高電壓時(shí)，PWM送出的信號對應(yīng)與VCCl連接的發(fā)光二極管，當(dāng)VCC2為高電壓時(shí)，PWM送出的信號對應(yīng)與VCC2連接的發(fā)光二極管，而不同LED燈需要的亮度可能不一樣，也就是PWM占空比要求不一樣，因此，VCCl和VCC2不能同時(shí)為高電壓，需要分時(shí)點(diǎn)亮并聯(lián)的LED燈。由于開關(guān)管下降時(shí)間比較長，如圖5所示，VCCU VCC2在跳變的過程中，可能會出現(xiàn)在一管還沒關(guān)上的同時(shí)，另一管已經(jīng)打開了，導(dǎo)致兩管同時(shí)打開，同一 PWM信號同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩盞燈，導(dǎo)致燈亮度出現(xiàn)錯(cuò)誤，不是所要求顯示的亮度。vcl和vc2是控制VCC1、VCC2電壓的重要控制信號，要保證開關(guān)管不同時(shí)打開，進(jìn)而保證并聯(lián)的LED燈不同時(shí)點(diǎn)亮，必須要滿足條件vcl和vc2控制信號不同時(shí)為高，不同時(shí)打開開關(guān)管Q1、Q2。考慮到這些，我們找到一種解決方法在兩管導(dǎo)通之間加上一小段空白時(shí)間 (blank_time)，在這段時(shí)間內(nèi)，控制信號vcl和vc2同時(shí)為低電平，控制開關(guān)管Ql、Q2都不導(dǎo)通，并聯(lián)的LED燈同時(shí)不亮，如圖6所示。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，其特征在于包括多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片、多LED燈、微控制器和分時(shí)復(fù)用控制模塊，每個(gè)分時(shí)復(fù)用模塊對應(yīng)PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；微控制器輸出兩路分時(shí)控制信號送入分時(shí)復(fù)用控制模塊中，分時(shí)復(fù)用控制模塊兩路驅(qū)動(dòng)端分別連接一個(gè)LED燈或一個(gè)LED燈串聯(lián)支路，LED燈或LED燈串聯(lián)支路的另一端一起連接到多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；所述為控制器輸出的兩路分時(shí)控制信號的控制電平為互斥電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述分時(shí)復(fù)用模塊均具有電源輸入口、第一控制輸入口、第二控制輸入口、第一驅(qū)動(dòng)輸出口和第二驅(qū)動(dòng)輸出口 ；微控制器至少具有第一控制輸出口和第二控制輸出口 ；分時(shí)復(fù)用模塊的電源輸入口連接直流電源，分時(shí)復(fù)用模塊的第一驅(qū)動(dòng)輸出口連接第一 LED燈或第一 LED燈串聯(lián)支路，分時(shí)復(fù)用模塊的第二輸出口連接第二 LED燈或第二 LED燈串聯(lián)支路；分時(shí)復(fù)用模塊的第一控制輸入口連接微控制器的第一控制輸出口，分時(shí)復(fù)用模塊的第二控制輸入口連接微控制器的第二控制輸出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，其特征在于所述分時(shí)復(fù)用控制模塊包括電源輸入口、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一三極管、第三三極管、第一控制輸入口、第一驅(qū)動(dòng)輸出口、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二三極管、第四三極管、第二控制輸入口、第二驅(qū)動(dòng)輸出口 ；所述電源輸入口引入直流電源，經(jīng)過第一電阻和第二電阻組成的串聯(lián)支路后與第一三級管的集電極連接，第一控制輸入口經(jīng)過第三電阻后與第一三極管的基極連接，第一三級管的發(fā)射極接地，第一電阻和第二電阻的分壓點(diǎn)連接第三三級管的基極，第三三級管的發(fā)射極連接電源輸入口，第三三極管的集電極連接第一驅(qū)動(dòng)輸出口 ；電源輸入口經(jīng)過第四電阻和第五電阻組成的串聯(lián)支路后與第二三極管的集電極連接，第二控制輸入口經(jīng)過第六電阻后與第二三極管的基極連接，第二三級管的發(fā)射極接地，第四電阻和第五電阻的分壓點(diǎn)連接第四三級管的基極，第四三級管的發(fā)射極連接電源輸入口，第四三極管的集電極連接第二驅(qū)動(dòng)輸出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述第一三級管和第二三極管為PNP三極管，所述第三三極管和第四三級管為NPN三極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述兩路分時(shí)控制信號在導(dǎo)通控制電平前均具有短暫的延時(shí)低電平。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片LED燈驅(qū)動(dòng)分時(shí)復(fù)用結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片、多LED燈、微控制器和分時(shí)復(fù)用控制模塊，每個(gè)分時(shí)復(fù)用模塊對應(yīng)PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；微控制器輸出兩路分時(shí)控制信號送入分時(shí)復(fù)用控制模塊中，分時(shí)復(fù)用控制模塊兩路驅(qū)動(dòng)端分別連接一個(gè)LED燈或一個(gè)LED燈串聯(lián)支路，LED燈或LED燈串聯(lián)支路的另一端一起連接到多通道PWM驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)通道；所述為控制器輸出的兩路分時(shí)控制信號的控制電平為互斥電平。本實(shí)用新型利用分時(shí)復(fù)用控制模塊，使得PWM多通道芯片的每個(gè)通道均能驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED燈或者兩個(gè)LED串聯(lián)支路，能更節(jié)約成本又保留了恒流驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢。
文檔編號H05B37/02GK202014395SQ201120007079
公開日2011年10月19日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者丁霞, 林豐成, 林喬嵩, 林昕 申請人:天利半導(dǎo)體(深圳)有限公司