邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置及l(fā)ed驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置及LED驅(qū)動(dòng)器，該邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，包括邊沿計(jì)數(shù)單元，用于對電源線輸入的邊沿信號(hào)的邊沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果；充電單元，為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元供電，當(dāng)電源線信號(hào)為高電平時(shí)充電，當(dāng)電源線信號(hào)為低電平時(shí)放電；初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對邊沿計(jì)數(shù)單元進(jìn)行初始化。LED驅(qū)動(dòng)器包括邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置和用于根據(jù)邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的計(jì)數(shù)結(jié)果驅(qū)動(dòng)LED的驅(qū)動(dòng)單元。本實(shí)用新型利用邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，對電源線輸入的邊沿信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)單元的控制進(jìn)而驅(qū)動(dòng)LED完成七彩發(fā)光，只需要一根電源線和地線，不需要額外信號(hào)線，有利于電路實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)器芯片。
【專利說明】邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置及[口驅(qū)動(dòng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置及1^0驅(qū)動(dòng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(“曲七010(16，120)廣泛應(yīng)用于建筑照明、汽車頭尾燈、景觀燈、節(jié)日燈等。120具有效率高、方向性良好、色彩穩(wěn)定性良好、可靠性高、壽命長，體積小、以及環(huán)境安全性等顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其適合應(yīng)用于景觀照明、節(jié)日燈照明。紅、綠、藍(lán)三色120通過控制裝置可實(shí)現(xiàn)七彩色或者更多種顏色的控制，讓[￡0燈具呈現(xiàn)出精彩多姿的綺麗景象，其中控制裝置是[￡0照明系統(tǒng)關(guān)鍵部分，
[0003]近年來，隨著集成電路技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，基于01X512協(xié)議、0從I協(xié)議、歸零碼協(xié)議等的[￡0控制方法在[￡0裝飾照明領(lǐng)域獲得較廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了 [￡0控制系統(tǒng)的數(shù)字化，提高了 [￡0控制系統(tǒng)的靈活度。
[0004]01X512協(xié)議由美國劇場協(xié)會(huì)最早制定于1985年，物理層的設(shè)計(jì)采用83-485收發(fā)器，總線用一對雙絞線實(shí)現(xiàn)調(diào)光臺(tái)與調(diào)光器連接。舊-485采用平衡發(fā)送和差分接收，接收靈敏度高，而且抗干擾的能力強(qiáng)，信號(hào)傳輸距離可達(dá)千米。01X512協(xié)議采用數(shù)字技術(shù)對實(shí)現(xiàn)調(diào)光設(shè)備的亮度調(diào)節(jié)，協(xié)議對燈光控制臺(tái)信息的數(shù)據(jù)格式以及物理層都做了嚴(yán)格的規(guī)定，給燈光控制提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。由于01X512協(xié)議具有廣泛的適用性，很快被全世界的制造商和用戶采用，幾乎所有的燈光控制臺(tái)和受控設(shè)備都兼容了 01X512協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]0^11是歐洲提出來的一種燈光控制總線方案，是用于照明系統(tǒng)控制的開放式異步串行數(shù)字通信協(xié)議。0從I系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)最多可以連接64個(gè)從模塊，每個(gè)從模塊使用唯一的個(gè)體標(biāo)識(shí)地址，該地址在系統(tǒng)初始化時(shí)設(shè)定，使用過程中根據(jù)需求可修改從模塊的地址。
[0006]目前也有采用歸零碼協(xié)議，在單根信號(hào)線上傳輸控制信號(hào)，通過設(shè)置紅、綠、藍(lán)120的占空比實(shí)現(xiàn)多種顏色的控制。
[0007]現(xiàn)有的基于以上協(xié)議的控制裝置可以通過控制紅、綠、藍(lán)三色[￡0占空比獲得多種顏色效果，但都需要通過一根以上的信號(hào)線傳遞控制信號(hào)，不能通過電源線控制1^0，不能應(yīng)用到只有電源線、地線的產(chǎn)品場合。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置及120驅(qū)動(dòng)器。
[0009]一種邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，包括:
[0010]邊沿計(jì)數(shù)單元，用于對電源線輸入的邊沿信號(hào)的邊沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果；
[0011]充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號(hào)為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號(hào)為高電平時(shí)充電，當(dāng)邊沿信號(hào)為低電平時(shí)放電；
[0012]初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對邊沿計(jì)數(shù)單元進(jìn)行初始化。
[0013]本實(shí)用新型的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置中各個(gè)功能單元可以集成為計(jì)數(shù)芯片。
[0014]本實(shí)用新型中，通過初始化，可以對邊沿計(jì)數(shù)單元置任意數(shù)，根據(jù)需要設(shè)定，通常為置“零”(即清零
[0015]當(dāng)電源線信號(hào)為高電平時(shí)，充電單元充電，當(dāng)充電單元提供的電平達(dá)到高電平時(shí)，邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元上電成功。
[0016]為保證邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置正常工作，邊沿信號(hào)的低電平的持續(xù)時(shí)長，必須小于充電單元的供電電平由高電平降低至低電平所需的時(shí)長。
[0017]所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括若干個(gè)串聯(lián)的0觸發(fā)器，以各個(gè)0觸發(fā)器的輸出端輸出計(jì)數(shù)結(jié)果，其中:
[0018]第一個(gè)0觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端與電源線連接，相鄰兩個(gè)0觸發(fā)器中，后一個(gè)0觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端與前一個(gè)0觸發(fā)器的反向輸出端連接；
[0019]各個(gè)0觸發(fā)器的復(fù)位端與初始化單元連接，各個(gè)0觸發(fā)器反向輸出端與觸發(fā)端連接。
[0020]本發(fā)明中未作特殊說明，第一個(gè)0觸發(fā)器是指根據(jù)計(jì)數(shù)單元中最低位對應(yīng)的0觸發(fā)器。相鄰兩個(gè)0觸發(fā)器中以相對低位的0觸發(fā)器作為前一個(gè)，相對高位的0觸發(fā)器作為后一個(gè)。
[0021]0觸發(fā)器可以為上升沿計(jì)數(shù)，也可以為下降沿計(jì)數(shù)，可根據(jù)需求選擇。
[0022]0觸發(fā)器的個(gè)數(shù)越多，邊沿計(jì)數(shù)單元對應(yīng)的計(jì)數(shù)范圍越大。作為優(yōu)選，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括至少兩個(gè)串聯(lián)的0觸發(fā)器。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括3?200個(gè)串聯(lián)的0觸發(fā)器。
[0023]所述的充電單元包括二極管，所述二極管的陽極與電源線連接，陰極通過一儲(chǔ)能元件接地，
[0024]所述的充電單元通過二極管的陰極為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平。
[0025]儲(chǔ)能元件應(yīng)理解為可以進(jìn)行充放電的電子元件。作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)能元件為充電電容或103管。由于充電電容與傳統(tǒng)的0103工藝不兼容，因此可以使用與0103工藝兼容性好的103管作為等效電容作為儲(chǔ)能元件，便于集成，使用103管時(shí)，該103管的源極和漏極短接，形成等效電容。
[0026]通過二極管防止充電電容反向放電，導(dǎo)致邊沿信號(hào)不穩(wěn)，使計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。
[0027]本實(shí)用新型還提供了一種[￡0驅(qū)動(dòng)器，包括上述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，以及用于根據(jù)邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的計(jì)數(shù)結(jié)果驅(qū)動(dòng)[￡0的驅(qū)動(dòng)單元。
[0028]驅(qū)動(dòng)單元可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)需要采用現(xiàn)有的[￡0驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中利用邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，通過對電源線輸入的邊沿信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)單元的控制進(jìn)而驅(qū)動(dòng)[￡0完成七彩發(fā)光，只需要一根電源線和地線，不需要額外的信號(hào)線，有利于實(shí)現(xiàn)[￡0驅(qū)動(dòng)器的芯片集成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)施例的[￡0驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖2為本實(shí)施例的邊沿計(jì)數(shù)單元的電路原理圖；
[0032]圖3為本實(shí)施例的充電單元的電路原理圖；
[0033]圖4為本實(shí)施例的初始化單元的電路原理圖；
[0034]圖5為本實(shí)施例的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0036]如圖1所示(虛線框所示部分)，本實(shí)施例的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，包括:
[0037]邊沿計(jì)數(shù)單元，用于對電源線輸入的邊沿信號(hào)的邊沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果；
[0038]充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號(hào)為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號(hào)為高電平時(shí)充電，當(dāng)邊沿信號(hào)為低電平時(shí)放電；
[0039]初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對邊沿計(jì)數(shù)單元進(jìn)行初始化。
[0040]圖2為本實(shí)施例的邊沿計(jì)數(shù)單元，包括若干個(gè)串聯(lián)的帶低電平復(fù)位的時(shí)鐘上升沿觸發(fā)0觸發(fā)器，以各個(gè)0觸發(fā)器的正向輸出端輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。本實(shí)施例中邊沿計(jì)數(shù)單元包括3個(gè)0觸發(fā)器，分別為第一 0觸發(fā)器、第二 0觸發(fā)器和第三0觸發(fā)器？3，對應(yīng)的輸出端分別為01、02和03，對應(yīng)的計(jì)數(shù)結(jié)果從低到高依次為01、02、03。
[0041]第一 0觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端0(1與電源線連接，第一 0觸發(fā)器的反向輸出端邸1和第二 0觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端0(2連接，第二 0觸發(fā)器的反向輸出端邸2和第三0觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端0(3連接；
[0042]各個(gè)0觸發(fā)器的復(fù)位端(包括復(fù)位端即1、復(fù)位端即2和復(fù)位端803)與初始化單元連接，反向輸出端與觸發(fā)端連接(即反向輸出端冊1連觸發(fā)端01、反向輸出端冊2連觸發(fā)端02、反向輸出端邸3連觸發(fā)端03)。
[0043]本實(shí)施例選擇帶低電平復(fù)位的時(shí)鐘上升沿觸發(fā)0觸發(fā)器，對邊沿信號(hào)的上升沿計(jì)數(shù)。
[0044]圖3為本實(shí)施例的充電單元的具體電路，包括二極管0，二極管0的陽極與電源線連接，陰極通過一儲(chǔ)能元件接地(本實(shí)施例中充電電容為源漏短接的103管等效電容，等效電容的大小為0.2 9的。整個(gè)充電單元通過二極管0的陰極為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平。
[0045]圖4為初始化單元的電路原理圖，包括四個(gè)103管，分別為？溝道103管了1、？溝道103管12、?。系?03管！'3和？溝道103管14、第一反相器V1、第二反相器V〗。具體連接關(guān)系如下:
[0046]108管II的源極和漏極均連接至充電單元中二極管01的陰極，柵極與103管丁3的漏極連接，108管13的柵極與103管II的源極連接，108管13源極接地。103管12的柵極和源極分別與103管II的柵極和源極連接，漏極串聯(lián)一限流電阻I？后(本實(shí)施例中限流電阻的大小為500 0 )，與103管14的柵極連接，且103管14的漏極和源極分別與103管13的源極和地連接。
[0047]108管14的柵極連接第一反相器VI輸入端，第一反相器VI的輸出端連接第二反相器乂2輸入端，第二反相器乂2的輸出為初始化單元的輸出端向邊沿計(jì)數(shù)單元輸出復(fù)位信號(hào)。
[0048]本實(shí)施例的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的工作原理如下:
[0049]當(dāng)該計(jì)數(shù)裝置未上電時(shí)，充電單元提供的供電電平為低電平，此時(shí)初始化單元和邊沿計(jì)數(shù)單元供電不足，整個(gè)計(jì)數(shù)裝置不能計(jì)數(shù)。
[0050]當(dāng)計(jì)數(shù)裝置上電時(shí)，且在邊沿信號(hào)為高電平時(shí)，充電單元中的儲(chǔ)能元件被充電。在高電平持續(xù)時(shí)間足夠長的情況下，供電電平由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，初始化單元和邊沿計(jì)數(shù)單元被正常供電。
[0051]此時(shí)，初始化單元中的103管13導(dǎo)通，使103管12導(dǎo)通，因此，充電單元可以通過限流電阻8對用作電容的皿)3管14充電。在對皿)3管14充電過程中，皿)3管14柵極的電壓逐漸增大，當(dāng)充電到達(dá)使得第二反相器乂2輸出的復(fù)位信號(hào)由低電平翻轉(zhuǎn)至高電平后完成初始化。
[0052]第二反相器V〗的輸出端與邊沿計(jì)數(shù)單元中的各個(gè)0觸發(fā)器的復(fù)位端連接，當(dāng)?shù)诙聪嗥鳎ポ敵龅碗娖綍r(shí)，各個(gè)0觸發(fā)器復(fù)位，即邊沿計(jì)數(shù)單元清零。
[0053]本實(shí)施例中電源線輸入的邊沿信號(hào)，以及此時(shí)初始化單元和計(jì)數(shù)結(jié)果的時(shí)序示意圖如圖5所示，其中計(jì)數(shù)結(jié)果采用三個(gè)0觸發(fā)器的正向輸出端的輸出信號(hào)表示。在電源上電后，在I時(shí)間三個(gè)0觸發(fā)器復(fù)位為邏輯0，即計(jì)數(shù)結(jié)果清零。在邊沿信號(hào)的上升沿￡1處，計(jì)數(shù)結(jié)果為001 ；在電源線上升沿22，計(jì)數(shù)結(jié)果為010 ；在電源線上升沿23，計(jì)數(shù)結(jié)果為011 ；在電源線上升沿￡4，計(jì)數(shù)結(jié)果為100 ；在電源線上升沿￡5，計(jì)數(shù)結(jié)果為101 ；在電源線上升沿￡6，計(jì)數(shù)結(jié)果為110 ；在電源線上升沿￡7，計(jì)數(shù)結(jié)果為111 ；在電源線上升沿￡8，計(jì)數(shù)裝置溢出，計(jì)數(shù)結(jié)果為000。
[0054]為保證計(jì)數(shù)過程中，初始化單元和邊沿計(jì)數(shù)單元能夠正常供電，邊沿信號(hào)中低電平的持續(xù)時(shí)長必須小于充電單元中儲(chǔ)能元件0由高電平放電至低電平的放電時(shí)長。
[0055]此外，由于二極管的單向?qū)ㄗ饔茫烹姇r(shí)充電電容不會(huì)對電源線進(jìn)行反向放電。
[0056]本實(shí)施例中未作特殊說明，高電平對應(yīng)的電壓幅值為3.0?5乂，低電平小于1.(^。
[0057]邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置可用于控制120的驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)彩色控制，如應(yīng)用于紅綠藍(lán)三色120彩燈控制，就可以只通過電源線發(fā)送邊沿控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)七彩色的控制。驅(qū)動(dòng)時(shí)，所采用的[￡0驅(qū)動(dòng)器如圖1所示，包括上述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，以及用于根據(jù)邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的計(jì)數(shù)結(jié)果驅(qū)動(dòng)[￡0的驅(qū)動(dòng)單元。驅(qū)動(dòng)單元可采用現(xiàn)有的1^0驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)，保證采用的1^0驅(qū)動(dòng)單元的輸入接口與計(jì)數(shù)裝置的輸入接口匹配。
[0058]本實(shí)施例的[￡0驅(qū)動(dòng)器僅利用一根電源線輸入邊沿信號(hào)，通過對邊沿信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，使控制驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)完成[￡0的七彩色發(fā)光，不需要使用多于一根的信號(hào)線傳遞控制信號(hào)。
[0059]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，如:在電源線與邊沿計(jì)數(shù)單元輸入端之間增加濾波電路、延遲電路或取反電路；相鄰兩個(gè)0觸發(fā)器后一個(gè)0觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端與前一個(gè)0觸發(fā)器的反向輸出端之間增加延遲電路或取反電路；各個(gè)0觸發(fā)器的反向輸出端與觸發(fā)端之間增加延遲電路。
【權(quán)利要求】
1.一種邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，包括: 邊沿計(jì)數(shù)單元，用于對電源線輸入的邊沿信號(hào)的邊沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果； 充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號(hào)為邊沿計(jì)數(shù)單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號(hào)為高電平時(shí)充電，當(dāng)邊沿信號(hào)為低電平時(shí)放電； 初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對邊沿計(jì)數(shù)單元進(jìn)行初始化。
2.如權(quán)利要求1所述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括若干個(gè)串聯(lián)的D觸發(fā)器，以各個(gè)D觸發(fā)器的輸出端輸出計(jì)數(shù)結(jié)果，其中: 第一個(gè)D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端與電源線連接，相鄰兩個(gè)D觸發(fā)器中，后一個(gè)D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端與前一個(gè)D觸發(fā)器的反向輸出端連接； 各個(gè)D觸發(fā)器的復(fù)位端與初始化單元連接，反向輸出端與觸發(fā)端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括至少兩個(gè)串聯(lián)的D觸發(fā)器。
4.如權(quán)利要求3所述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，所述的邊沿計(jì)數(shù)單元包括3?200個(gè)串聯(lián)的D觸發(fā)器。
5.如權(quán)利要求1所述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，所述的充電單元包括二極管，所述二極管的陽極與電源線連接，陰極通過一儲(chǔ)能元件接地， 所述的充電單元通過二極管的陰極為邊沿計(jì)數(shù)單元和初始化單元提供供電電平。
6.如權(quán)利要求5所述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，所述的儲(chǔ)能元件為充電電容或MOS管。
7.一種LED驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置，以及用于根據(jù)邊沿信號(hào)計(jì)數(shù)裝置的計(jì)數(shù)結(jié)果驅(qū)動(dòng)LED的驅(qū)動(dòng)單元。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204180343SQ201420584724
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】羅小華 申請人:羅小華