一種智能led驅動晶片的製作方法
2023-05-30 00:39:31 2
專利名稱：一種智能led驅動晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及照明裝置的驅動技術，特別是涉及一種智能LED驅動晶片。
背景技術：
現在階段，在全球追求健康，環保壓力，能源危機極大的情況下，半導體照明已被世界公認為一種健康節能環保的重要途徑，正以更快的速度拓展其應用範圍。
現有技術中，LED驅動晶片都是採用恆流驅動或恆壓驅動設置，LED驅動晶片的輸出電壓或輸出電流為恆定輸出，但是由於LED驅動晶片所驅動的各串聯LED數量不相同，並且，在串聯多個LED時，串聯電路存在電路損耗，容易使串聯後面的LED電壓過低，不能點亮，如果串聯電壓較少，但驅動電壓過大，則容易使LED燒壞。
因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種可以根據驅動LED的數量、以及各LED的連接方式來自動調整其輸出電壓，使其輸出電壓與驅動的各LED的驅動電壓相符合的智能 LED驅動晶片。
本發明的技術方案如下一種智能LED驅動晶片，其中，包括檢測單元、處理單元、 電壓轉換單元和驅動單元；所述檢測單元通過至少一連接通道與各LED相連接，用於自動檢測各連接通道中各LED的實際電壓數據，並反饋至所述處理單元；所述處理單元根據所述實際電壓數據，計算各連接通道串聯的各LED的數量以及所需調整電壓的幅度，生成各連接通道的調整輸出電壓數據，並發送到所述電壓轉換單元；所述電壓轉換單元設置至少一數據輸入埠，用於輸入信號數據，其中包含電壓信息；所述電壓轉換單元根據所述調整輸出電壓數據，轉換所述數據輸入埠所輸入的信號數據的電壓，並將轉換電壓後的所述信號數據發送到所述驅動單元；所述驅動單元通過各連接通道驅動各LED。
應用於上述技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，還包括一預設置單元，與所述處理單元相連接，用於預設置各LED的最低電壓。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，所述檢測單元通過至少一連接通道與外部至少一連接序列的各LED相連接，用於根據連接順序自動檢測各連接序列中各LED的實際電壓數據，並反饋至所述處理單元。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，所述連接通道包括紅色 LED連接通道、綠色LED連接通道和藍色LED連接通道，分別通過連接線路與對應的各色 LED連接。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，所述電壓轉換單元包括一降壓轉換子單元、一升壓轉換子單元、以及一開關子單元，用於根據所述調整輸出電壓數據，啟動所述降壓轉換子單元或所述升壓轉換子單元。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，所述處理單元還設置一故障輸出子單元以及一判斷子單元；所述判斷子單元用於在所述實際電壓數據超出預設極限值時，啟動所述故障輸出子單元，並傳輸所述實際電壓數據的錯誤信息到所述故障輸出子單元；所述故障輸出子單元用於根據所述實際電壓數據的錯誤信息，生成故障數據並輸出ο 應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，所述處理單元還設置一反饋輸出埠，用於輸出顯示各連接通道中各LED的所述實際電壓數據。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，還設置存儲單元與PWM控制單元；所述存儲單元用於存儲所述預設極限值、所述調整輸出電壓數據、所述信號數據； 所述PWM控制單元根據轉換電壓後的所述信號數據生成PWM信號，由所述驅動單元通過各連接通道驅動各LED。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，還設置級聯編解碼單元， 用於級聯上一智能LED驅動晶片與下一智能LED驅動晶片，截取其需要的所述輸入信號數據，將剩餘的輸入信號數據發送到下一智能LED驅動晶片。
應用於上述各個技術方案，所述的智能LED驅動晶片中，所述智能LED驅動晶片為冗餘容錯驅動晶片，其包括至少兩數據輸入埠，各數據輸入埠互為冗餘設置。
採用上述方案，本發明通過設置所述檢測單元自動檢測各連接通道中各LED的實際電壓數據，並反饋至所述處理單元；通過所述處理單元根據所述實際電壓數據，計算各連接通道串聯的各LED的數量以及所需調整電壓的幅度，生成各連接通道的調整輸出電壓數據，並發送到所述電壓轉換單元；再通過所述電壓轉換單元根據所述調整輸出電壓數據，轉換所述數據輸入埠所輸入的信號數據的電壓；並通過設置的驅動單元並將轉換電壓後的所述信號數據來驅動各LED ；使其輸出電壓可以與各連接通道串聯的LED數量，以及其串聯的位置所需要的驅動電壓相符，從而使各LED在其最低驅動電壓下正常工作，電能損壞最小，並且，可以按照預設置亮度進行顯示。
圖1是本發明具體實施方式
的一種示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。
如圖1所示，本實施例提供了一種智能LED驅動晶片，所述智能LED驅動晶片可以根據其驅動的各色LED的數量，自動調整其輸出電壓，以確保其驅動的各色LED可以在正常的最低電壓下點亮，從而按照預設亮度進行工作。
其中，所述智能LED驅動晶片包括相互連接的檢測單元、處理單元、電壓轉換單元和驅動單元。
所述檢測單元通過一個或多個的連接通道與各LED相連接，即通過一條或多條的驅動線路與各LED相連接，並且，與每一連接通道相連接的各LED分別串行連接，所述檢測單元可以用於自動檢測各連接通道中各LED的實際電壓數據，並將其檢測到的所述實際電壓數據反饋至所述處理單元；所述檢測單元具有實時檢測的功能，可以用於實時自動檢測各連接通道中各LED的實際電壓數據，並將其檢測到的所述實際電壓數據實時反饋至所述處理單元。
例如，所述連接通道可以包括紅色LED連接通道、綠色LED連接通道和藍色LED連接通道，其中，所述紅色LED連接通道與一個或多個紅色LED相連接，所述綠色LED連接通道與一個或多個綠色LED相連接，所述藍色LED連接通道與一個或多個藍色LED相連接；所述檢測單元用於分別檢測紅色LED連接通道的各紅色LED的實際電壓數據、綠色LED連接通道的各綠色LED的實際電壓數據、以及藍色LED連接通道的各藍色LED的實際電壓數據， 並分別反饋至所述處理單元。
又如，所述檢測單元通過一個或多個的連接通道與外部一個或多個的連接序列的各LED相連接，用於根據連接順序自動檢測各連接序列中各LED的實際電壓數據，如，根據各LED的串聯順序，或者，各個連接通道並聯的各個LED的順序，分別檢測各LED的實際電壓數據，並反饋至所述處理單元。檢測單元通過所述智能LED驅動晶片的一個引腳連接到外部一個連接序列，一個連接序列可以是若干個並聯的同色或異色LED，或者是若干個串聯的同色或異色LED，或者是若干個並聯與串聯相組合的同色或異色LED。例如，檢測單元可以通過所述智能LED驅動晶片的若干個引腳分別連接到若干個連接序列。
所述處理單元接收反饋的各所述實際電壓數據，並根據所述實際電壓數據，計算各連接通道串聯的各LED的數量以及所需調整電壓的幅度，其中，可以根據各連接通道的總輸出電壓、以及各LED的實際電壓，來計算各連接通道串聯的各LED的數量，以及根據各 LED的標準工作電壓與其實際電壓，來計算各連接通道串聯的各LED所需調整電壓的幅度， 並生成各連接通道的調整輸出電壓數據，並將調整輸出電壓數據發送到所述電壓轉換單兀。
其中，所述電壓轉換單元與所述處理單元相連接，並且，所述電壓轉換單元還設置一個或多個的數據輸入埠，各所述數據輸入埠與外部的控制裝置相連接，通過外部的控制裝置輸入所述信號數據，其中，所述信號數據為驅動各連接通道中各LED的信號數據， 並且，所述信號數據包含電壓信息，即所述LED驅動晶片的輸入電壓信息。
並且，所述電壓轉換單元接收來自所述處理單元的各所述調整輸出電壓數據，並根據所述調整輸出電壓數據，轉換各所述數據輸入埠所輸入的信號數據的電壓，其中，當輸入的電壓相對各個LED的驅動電壓較低時，可以將低壓轉換為高壓輸出，或者，當輸入的電壓相對各個LED的驅動電壓較高時，則可以將高壓轉換為低壓輸出，使所述信號數據的電壓轉換為與驅動的各通道的各LED的正常工作電壓所需相符合，並且，將轉換電壓後的所述信號數據發送到所述驅動單元。
例如，所述電壓轉換單元可以包括一降壓轉換子單元、一升壓轉換子單元、以及一開關子單元，所述開關子單元可以用於啟動所述降壓轉換子單元和/或所述升壓轉換子單元，當所述信號數據的電壓高於各LED的正常工作電壓時，則所述開關子單元根據所述調整輸出電壓數據，啟動所述降壓轉換子單元，滿足各連接通道在串聯少量LED的低電壓驅動；或者，當所述信號數據的電壓低於各LED的正常工作電壓時，則所述開關子單元根據所述調整輸出電壓數據，啟動所述升壓轉換子單元，從而可以根據驅動的各LED的實際需要將所述信號數據的電壓，轉換為高壓或低壓，滿足各連接通道在串聯較多LED的高電壓驅動，從而使其可以根據驅動的各連接通道串聯的LED的數量，正常點亮各連接通道的各 LED，使各LED可以正常工作。
所述驅動單元接收轉換電壓後，即升壓或降壓後的所述信號數據，並通過各連接通道，採用所述信號數據來驅動各LED，使各LED點亮並按照預設置來顯示視頻圖像。
或者，所述智能LED驅動晶片還可以包括一預設置單元，所述預設置單元與所述處理單元相連接，通過所述預設置單元來預設置各LED的最低電壓，即各LED的最低點亮電源，由於每一連接通道串聯的各LED數量不同，並且，由於在串聯多個LED時，串聯線路會存在電壓損耗，因此，可以通過所述預設置單元來設置處於不同連接通道、不同串聯或並列位置的LED的最低電壓，從而通過電壓轉換單元轉換，使所述驅動單元在驅動各連接通道時， 可以達到各LED的最低電壓，從而可以最低限度地點亮各LED，使各LED在最低電壓的狀態下正常工作，使其能耗達到最低。
或者，一個例子是，所述處理單元還設置一故障輸出子單元以及一判斷子單元；所述檢測單元檢測到各LED的所述實際電壓數據後，所述判斷子單元還用於判斷所述實際電壓數據是否超出預設的極限值，即超出所述LED承受的最低電壓極限值或最高電壓極限值，當在所述實際電壓數據超出所述極限值時，則啟動所述故障輸出子單元，並傳輸所述實際電壓數據的錯誤信息到所述故障輸出子單元，其中，所述極限值可以根據各LED的承受的最低電壓或最高電壓設置，在不超過該極限值時，各LED可以正常點亮工作，在超過該極限值時，各LED可能發生電壓過大、斷路、燒壞、電壓不穩定顯示、或線路存在鬆動等故障； 則所述故障輸出子單元根據所述實際電壓數據的錯誤信息，生成故障數據並輸出，其中，可以輸出至外部的PC機進行顯示，或者，輸出至外部的指示單元進行指示，或者，輸出至外部的預警單元進行預警等。
或者，一個例子是，所述處理單元還設置一反饋輸出埠，所述處理單元可以通過設置的所述反饋輸出埠與外部的顯示單元連接，並通過所述反饋輸出埠輸出各連接通道中各LED的所述實際電壓數據，從而可以通過外部的顯示單元顯示各LED的所述實際電壓數據，使可以隨時觀看各LED的所述實際電壓數據，從而知道各LED的實時顯示電壓狀況。
或者，又一個例子是，所述智能LED驅動晶片還設置存儲單元與PWM控制單元；其中，所述存儲單元用於存儲所述極限值、所述調整輸出電壓數據、所述信號數據，所述存儲單元對各數據起到緩存的作用，使在實際使用中隨時可以從所述存儲單元調取各種數據， 方便查看或使用其歷史的或正在使用的各所述極限值、各所述調整輸出電壓數據和各所述信號數據並且，所述PWM控制單元根據轉換電壓後的所述信號數據生成PWM信號，所述驅動單元則根據所述PWM信號，並通過各連接通道驅動各LED，使各LED在顯示各視頻圖像時的顯示效果更好。
或者，所述智能LED驅動晶片還設置級聯編解碼單元，所述級聯編解碼單元用於級聯上一智能LED驅動晶片與下一智能LED驅動晶片信號數據，所述信號數據在傳輸的過程中，所述級聯編解碼單元可以截取其需要的所述輸入信號數據，並將剩餘的輸入信號數據發送到下一智能LED驅動晶片，以使多個所述智能LED驅動晶片可以相互級聯，以驅動更多的LED，以形成各種LED顯示裝置顯示視頻圖像。
又或者，所述智能LED驅動晶片還可以為冗餘容錯驅動晶片，即所述智能還設置有冗餘容錯功能模塊，並且，其包括兩個或兩個以上的數據輸入埠，各數據輸入埠互為冗餘設置，即兩個或兩個以上的數據輸入埠分別輸入相同的互為冗餘的所述信號數據，
6其通過設置的所述冗餘容錯功能模塊選擇正確無故障的所述信號數據，來驅動外部的各 LED,使所述智能LED驅動晶片的所述信號數據具有多重的保證，使用所述信號數據的驅動穩定可靠。
需要說明的是，上述各技術特徵的相互組合，形成各個實施例，應視為本發明說明書記載的範圍。
應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種智能LED驅動晶片，其特徵在於，包括檢測單元、處理單元、電壓轉換單元和驅動單元；所述檢測單元通過至少一連接通道與各LED相連接，用於自動檢測各連接通道中各 LED的實際電壓數據，並反饋至所述處理單元；所述處理單元根據所述實際電壓數據，計算各連接通道串聯的各LED的數量以及所需調整電壓的幅度，生成各連接通道的調整輸出電壓數據，並發送到所述電壓轉換單元；所述電壓轉換單元設置至少一數據輸入埠，用於輸入信號數據，其中包含電壓信息；所述電壓轉換單元根據所述調整輸出電壓數據，轉換所述數據輸入埠所輸入的信號數據的電壓，並將轉換電壓後的所述信號數據發送到所述驅動單元；所述驅動單元通過各連接通道驅動各LED。
2.根據權利要求1所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，還包括一預設置單元，與所述處理單元相連接，用於預設置各LED的最低電壓。
3.根據權利要求1所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，所述檢測單元通過至少一連接通道與外部至少一連接序列的各LED相連接，用於根據連接順序自動檢測各連接序列中各LED的實際電壓數據，並反饋至所述處理單元。
4.根據權利要求1所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，所述連接通道包括紅色LED 連接通道、綠色LED連接通道和藍色LED連接通道，分別通過連接線路與對應的各色LED連接。
5.根據權利要求1至4任一所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，所述電壓轉換單元包括一降壓轉換子單元、一升壓轉換子單元、以及一開關子單元，用於根據所述調整輸出電壓數據，啟動所述降壓轉換子單元或所述升壓轉換子單元。
6.根據權利要求5所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，所述處理單元還設置一故障輸出子單元以及一判斷子單元；所述判斷子單元用於在所述實際電壓數據超出預設極限值時，啟動所述故障輸出子單元，並傳輸所述實際電壓數據的錯誤信息到所述故障輸出子單元；所述故障輸出子單元用於根據所述實際電壓數據的錯誤信息，生成故障數據並輸出。
7.根據權利要求6所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，所述處理單元還設置一反饋輸出埠，用於輸出顯示各連接通道中各LED的所述實際電壓數據。
8.根據權利要求7所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，還設置存儲單元與PWM控制單元；所述存儲單元用於存儲所述預設極限值、所述調整輸出電壓數據、所述信號數據；所述PWM控制單元根據轉換電壓後的所述信號數據生成PWM信號，由所述驅動單元通過各連接通道驅動各LED。
9.根據權利要求8所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，還設置級聯編解碼單元，用於級聯上一智能LED驅動晶片與下一智能LED驅動晶片，截取其需要的所述輸入信號數據， 將剩餘的輸入信號數據發送到下一智能LED驅動晶片。
10.根據權利要求8所述的智能LED驅動晶片，其特徵在於，所述智能LED驅動晶片為冗餘容錯驅動晶片，其包括至少兩數據輸入埠，各數據輸入埠互為冗餘設置。
全文摘要
本發明公開了一種智能LED驅動晶片，包括檢測單元、處理單元、電壓轉換單元和驅動單元；所述檢測單元通過各連接通道與各LED相連接，自動檢測各LED的實際電壓數據，反饋至處理單元；所述處理單元根據所述實際電壓數據，計算各連接通道串聯的各LED的數量和所需調整電壓的幅度，生成各連接通道的調整輸出電壓數據，發送到所述電壓轉換單元；所述電壓轉換單元設置用於輸入包含電壓信息的信號數據，根據所述調整輸出電壓數據，轉換所述數據輸入埠所輸入的信號數據的電壓，並將轉換電壓後的所述信號數據發送到所述驅動單元來驅動各LED。本發明可以根據驅動LED的數量、連接方式來自動調整其輸出電壓，使與各LED的驅動電壓相符合。
文檔編號H05B37/02GK102186288SQ20111008841
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月8日 優先權日2011年4月8日
發明者商松 申請人:深圳市中慶微科技開發有限公司