一種亮度控制電路、晶片及裝置的製作方法
2023-06-15 04:35:36
專利名稱：一種亮度控制電路、晶片及裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於亮度控制領域，尤其涉及ー種亮度控制電路、晶片及裝置。
背景技術：
目前，LED等發光裝置已被廣泛應用於數字顯示、家庭照明、エ業探照等領域，而在對LED等發光裝置的使用過程中，經常需要調節LED等發光裝置的顯示效果，例如，讓多個LED燈當中的某個LED燈漸亮或者漸滅，其他LED燈保持原有的顯示狀態。在現有技術所提供的發光裝置控制電路中，通過為發光裝置提供統ー電流值的驅動電流以驅動發光裝置進行顯示。然而，由於某些發光裝置，如LED顯示屏，其在室內和室外對驅動電流的要求的不同的，而且LED顯示屏存在靜態屏和動態屏的差異，也是需要不同的驅動電流給予驅動控制才能實現良好的顯示效果，否則會出現因驅動電流不合適而損壞LED顯示屏的問題。因此，現有技術存在無法為發光裝置提供合適驅動電流的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供ー種亮度控制電路，g在解決現有技術所存在的無法為發光裝置提供合適驅動電流的問題。本實用新型是這樣實現的，ー種亮度控制電路，與控制信號生成電路和發光裝置相連接，所述亮度控制電路包括數據信號輸入端和時鐘信號端分別與所述控制信號生成電路的數據信號輸出端和時鐘信號輸出端相連接，對所述控制信號生成電路輸出的亮度控制數據進行移位寄存處理的數據移位寄存模塊；鎖存信號端接所述控制信號生成電路的鎖存信號輸出端，輸入端接所述數據移位寄存模塊的第一輸出端，對從所述數據移位寄存模塊輸出的亮度控制數據進行鎖存處理的數據鎖存模塊；使能信號端接所述控制信號生成電路的使能信號輸出端，輸入端接所述數據鎖存模塊的輸出端，根據所述控制信號生成電路輸出的使能信號將來自所述數據鎖存模塊的亮度控制數據進行輸出以驅動所述發光裝置工作的驅動模塊；輸入端接所述發光裝置的輸出端，輸出端接所述驅動模塊的輸出端，根據所述驅動模塊輸出的亮度控制數據控制所述發光裝置導通或關斷的恆流控制模塊；輸出端接所述恆流控制模塊的控制端，對所述恆流控制模塊中的導通電流進行調製的電流調製模塊；第一端接所述電流調製模塊的輸入端，第二端接地，限定所述電流調製模塊的電流調製幅度的調節電阻。本實用新型的另ー目的還在於提供ー種包括所述亮度控制電路的亮度控制晶片。本實用新型的另ー目的還在於提供ー種包括所述亮度控制晶片的亮度控制裝置。在本實用新型中，通過採用包括所述數據移位寄存模塊、所述數據鎖存模塊、所述驅動模塊、所述恆流控制模塊、所述電流調製模塊以及所述調節電阻的亮度控制電路，將所述調節電阻和所述電流調製模塊相結合對所述恆流控制模塊的導通電流進行調製，達到了根據所述驅動模塊輸出的亮度控制數據對所述發光裝置實現高效驅動的目的，且降低了電路成本，解決了現有技術所存在的無法為發光裝置提供合適驅動電流的問題。
圖I是本實用新型實 施例提供的亮度控制電路的模塊結構圖；圖2是本實用新型實施例提供的亮度控制電路的示例電路結構圖；圖3是本實用新型實施例提供的亮度控制電路的亮度控制示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一歩詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。在本實用新型實施例中，通過採用包括數據移位寄存模塊、數據鎖存模塊、驅動模塊、恆流控制模塊、電流調製模塊以及調節電阻的亮度控制電路，將調節電阻和電流調製模塊相結合對恆流控制模塊的導通電流進行調製，達到了根據驅動模塊輸出的亮度控制數據對發光裝置實現高效驅動的目的，且降低了電路成本。圖I示出了本實用新型實施例提供的亮度控制電路的模塊結構，為了便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下亮度控制電路100與控制信號生成電路200和發光裝置300相連接，該亮度控制電路100包括數據信號端和時鐘信號端分別與控制信號生成電路200的數據信號輸出端SDI和時鐘信號輸出端CLK相連接，對控制信號生成電路200輸出的亮度控制數據進行移位寄存處理的數據移位寄存模塊101。鎖存信號端接控制信號生成電路200的鎖存信號輸出端LE，輸入端接數據移位寄存模塊101的第一輸出端，對從數據移位寄存模塊101輸出的亮度控制數據進行鎖存處理的數據鎖存模塊102。使能信號端接控制信號生成電路200的使能信號輸出端0E，輸入端接數據鎖存模塊102的輸出端，根據控制信號生成電路200輸出的使能信號將來自數據鎖存模塊102的亮度控制數據進行輸出以驅動發光裝置300工作的驅動模塊103。輸入端接發光裝置300的輸出端，輸出端接驅動模塊103的輸出端，根據驅動模塊103輸出的亮度控制數據控制發光裝置300導通或關斷的恆流控制模塊104。輸出端接恆流控制模塊104的控制端，對恆流控制模塊104中的導通電流進行調製的電流調製模塊105。第一端接電流調製模塊105的輸入端，第二端接地，限定電流調製模塊105的電流調製幅度的調節電阻R-EXT。亮度控制電路100還包括輸入端接控制信號生成電路200的使能信號輸出端0E，輸出端接驅動模塊103的使能信號端，對控制信號生成電路200輸出的使能信號進行整形的第一施密特觸發器Ul ；輸入端接控制信號生成電路200的鎖存信號輸出端LE，輸出端接數據鎖存模塊102的鎖存信號端，對控制信號生成電路200輸出的鎖存信號進行整形的第二施密特觸發器U2 ；輸入端接控制信號生成電路200的數據信號輸出端SDI，輸出端接數據移位寄存模塊101的數據信號端，對控制信號生成電路200輸出的數據信號進行整形的第三施密特觸發器U3 ；輸入端接控制信號生成電路200的時鐘信號輸出端CLK，輸出端接數據移位寄存模塊101的時鐘信號端，對控制信號生成電路200輸出的時鐘信號進行整形的第四施密特觸發器U4 ；輸入端接數據移位寄存模塊101的第二輸出端，輸出端向下ー級亮度控制電路輸出數據信號的輸出驅動模塊106。亮度控制電路100還包括上拉電阻Rl和下拉電阻R2，上拉電阻Rl的第一端接第一施密特觸發器Ul的輸入端，第二端接直流電源VDD ;下拉電阻R2的第一端接第二施密特觸發器U2的輸入端，第二端接地。在本實用新型實施例中，直流電源VDD的輸出電壓可為5V、3. 8V或者3. 3V。圖2示出了本實用新型實施例提供的亮度控制電路的示例電路結構，為了便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下作為本實用新型ー實施例，數據移位寄存模塊101包括第一移位寄存器DFFl、第二移位寄存器DFF2、第三移位寄存器DFF3及第四移位寄存器DFF4 ；第一移位寄存器DFFl的串行輸入端D和時鐘端CK分別為數據移位寄存模塊101的數據信號端和時鐘信號端，第二移位寄存器DFF2的串行輸入端D和時鐘端CK分別與第一移位寄存器DFFl的輸出端Q和時鐘端CK相連接，第三移位寄存器DFF3的串行輸入端D3和時鐘端CK分別與第二移位寄存器DFF2的輸出端Q和時鐘端CK相連接，第四移位寄存器DFF4的串行輸入端D和時鐘端CK分別與第三移位寄存器DFF3的輸出端Q和時鐘端CK相連接，第一移位寄存器DFFl的輸出端Q、第二移位寄存器DFF2的輸出端Q、第三移位寄存器DFF3的輸出端Q以及第四移位寄存器DFF4的輸出端Q共同構成數據移位寄存模塊101的第一輸出端，且第四移位寄存器DFF4的輸出端Q為數據移位寄存模塊101的第二輸出端。作為本實用新型ー實施例，數據鎖存模塊102包括第一鎖存器LATl、第二鎖存器LAT2、第三鎖存器LAT3及第四鎖存器LAT4 ；第一鎖存器LATl的輸入端D、第二鎖存器LAT2的輸入端D、第三鎖存器LAT3的輸入端D及第四鎖存器LAT4的輸入端D共同構成數據鎖存模塊102的輸入端，第一鎖存器LATl的時鐘端CK為數據鎖存模塊102的鎖存信號端，第二鎖存器LAT2的時鐘端CK接第一鎖存器LATl的時鐘端CK，第三鎖存器LAT3的時鐘端CK接第二鎖存器LAT2的時鐘端CK，第四鎖存器LAT4的時鐘端CK接第三鎖存器LAT3的時鐘端CK，第一鎖存器LATl的輸出端Q、第二鎖存器LAT2的輸出端Q、第三鎖存器LAT3的輸出端Q及第四鎖存器LAT4的輸出端Q共同構成數據鎖存模塊102的輸出端。作為本實用新型ー實施例，驅動模塊103包括[0044]第一驅動器DRl、第二驅動器DR2、第三驅動器DR3及第四驅動器DR4 ；第一驅動器DRl的時鐘端CK為驅動模塊103的使能信號端，且第一驅動器DRl的時鐘端CK同時與第二驅動器DR2的時鐘端CK、第三驅動器DR3的時鐘端CK及第四驅動器DR4的時鐘端CK相連接，第一驅動器DRl的輸入端D、第二驅動器DR2的輸入端D、第三驅動器DR3的輸入端D及第四驅動器DR4的輸入端D共同構成驅動模塊103的輸入端，第一驅動器DRl的輸出端Q、第二驅動器DR2的輸出端Q、第三驅動器DR3的輸出端Q及第四驅動器DR4的輸出端Q共同構成驅動模塊103的輸出端。作為本實用新型ー實施例，恆流控制模塊104包括第一恆流源CSl、第二恆流源CS2、第三恆流源CS3及第四恆流源CS4 ； 第一恆流源CSl的控制端為恆流控制模塊104的控制端，第二恆流源CS2的控制端、第三恆流源CS3的控制端及第四恆流源CS4的控制端均與第一恆流源CSl的控制端相連接，第一恆流源CSl的輸入端、第二恆流源CS2的輸入端、第三恆流源CS3的輸入端及第四恆流源CS4的輸入端共同構成恆流控制模塊104的輸入端，第一恆流源CSl的輸出端、第ニ恆流源CS2的輸出端、第三恆流源CS3的輸出端及第四恆流源CS4的輸出端共同構成恆流控制模塊104的輸出端。以下結合工作原理對亮度控制電路作進一步說明由於上述亮度控制電路100是用於輸出四位數據信號SDI對發光裝置實施亮度控制，用戶通過控制信號生成電路200輸出數據信號SDI (該數據信號為四位ニ進位數據)、時鐘信號CLK、鎖存信號LE以及使能信號0E，數據移位寄存模塊101在時鐘信號CLK的控制下，對數據信號SDI進行移位寄存操作，第一移位寄存器DFF1、第二移位寄存器DFF2、第三移位寄存器DFF3及第四移位寄存器DFF4按照數據信號SDI中的四位ニ進位數據的輸入順序分別保存並輸出數據信號SDI中相應位置的ニ進位數據至鎖存模塊102，然後由鎖存模塊102在鎖存信號LE的控制下對所接收到的ニ進位數據進行鎖存，並將該ニ進位數據輸出至驅動模塊103，由第一驅動器DR1、第二驅動器DR2、第三驅動器DR3及第四驅動器DR4各自輸出一位ニ進位數據給第一恆流源CS1、第二恆流源CS2、第三恆流源CS3及第四恆流源CS4，以控制第一恆流源CSl、第二恆流源CS2、第三恆流源CS3及第四恆流源CS4的通斷。在任ー恆流源導通期間，調節電阻R-EXT的阻值決定了電流調製模塊105對恆流源的電流調製幅度，即所需要控制的發光裝置中發光單元的驅動電流決定了恆流源中的導通電流的電流值，用戶只需要調整調節電阻REXT的阻值則可使電流調製模塊105將恆流源中的導通電流的電流值穩定在ー個固定值。 假如要對上述LED燈組中的LED燈實現亮度控制，如需要使某個LED燈實現漸亮或者漸滅的顯示效果時，使能信號OE的使能時間會以ー個時間步進值為變化標準進行調整，每個數據顯示刷新周期(即按照用戶設定順序完整輸出ー組數據信號的時間)的時間寬度為用戶指定輸出的每種數據信號的發送時間寬度值和使能時間寬度值之和，且每個數據顯示刷新周期的時間寬度在用戶設定後即為固定值，當使能信號OE的使能時間增加或減少到用戶設定的最大或最小時間寬度值時，整個亮度控制進程結束。為了便於理解，以下結合具體例子對亮度控制電路100進行詳細描述假設在亮度控制電路100中，數據移位寄存模塊101需要在時鐘信號CLK處於上升沿時對數據信號SDI進行移位寄存，鎖存模塊102需要在鎖存信號LE為高電平時對數據移位寄存模塊101輸出的ニ進位數據進行鎖存，隨後在使能信號OE為低電平時，第一驅動器DR1、第二驅動器DR2、第三驅動器DR3及第四驅動器DR4各自輸出一位ニ進位數據給第一恆流源CS1、第二恆流源CS2、第三恆流源CS3及第四恆流源CS4，以控制第一恆流源CS1、第二恆流源CS2、第三恆流源CS3及第四恆流源CS4的通斷。如圖3所示，對LED燈組進行亮度控制，假設需要進行亮度控制的LED燈組中包括L1-L4共4個LED燈，其中，用戶需要LI保持常亮狀態，L2為漸亮狀態，L3為漸滅狀態，L4保持常滅狀態，「O」代表LED燈處於「滅」狀態，「I」代表LED燈處於「亮」狀態，則常亮數據信號包括1000，漸亮數據信號包括0100，漸滅數據信號包括0010，微亮數據信號包括0001，上述的常亮數據信號、漸亮數據信號、漸滅數據信號及微亮數據信號從左到右對應L1-L4。常亮數據信號、漸亮數據信號、漸滅數據信號及微亮數據信號的發送時間寬度值均為4T，漸亮數據信號的時間寬度步進值為T，漸滅數據信號的時間寬度步進值為-T，T可以為用戶端設定的微秒級時間間隔，每個數據顯示刷新周期為27T，常亮數據信號的使能時間寬度值為4T，漸亮數據信號的使能時間寬度值的初始值為T，漸滅數據信號的使能時間 寬度值的初始值為4T，則微亮數據信號的使能時間寬度值為2T，每進入下一個數據顯示刷新周期，漸亮數據信號的時間寬度值加ー個T，漸滅數據信號的時間寬度值加ー個-T，當漸亮數據信號的使能時間寬度值為4T(或者漸滅數據信號的使能時間寬度值為T)吋，當完成四個數據顯示刷新周期(即T1-T4)時，整個亮度控制進程結束。在本實用新型實施例中，對應所要控制的發光裝置中的發光單元為4個，所以數據移位寄存模塊101中的移位寄存器的數量為4，相應地，鎖存模塊102中的鎖存器的數量為4、驅動模塊103中的驅動器的數量為4以及恆流控制模塊104中的恆流源的數量也為4。因此，在本實用新型的另ー實施例中，用戶可根據所要控制的發光裝置中發光單元的數量確定上述亮度控制電路的各個模塊中的元器件數量。如用戶需要對包含16個LED燈的LED燈組進行亮度控制，則可以相應地增加數據移位寄存模塊101中的移位寄存器的數量為16，鎖存模塊102中的鎖存器的數量為16、驅動模塊103中的驅動器的數量為16以及恆流控制模塊104中的恆流源的數量為16。本實用新型實施例的另一目的還在於提供ー種包括上述亮度控制電路的亮度控制晶片。本實用新型實施例的另一目的還在於提供ー種包括上述亮度控制晶片的亮度控制裝置。在本實用新型實施例中，通過採用包括數據移位寄存模塊、數據鎖存模塊、驅動模塊、恆流控制模塊、電流調製模塊以及調節電阻的亮度控制電路，將調節電阻和電流調製模塊相結合對恆流控制模塊的導通電流進行調製，達到了根據驅動模塊輸出的亮度控制數據對發光裝置實現高效驅動的目的，且降低了電路成本，解決了現有技術所存在的無法為發光裝置提供合適驅動電流的問題。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.ー種亮度控制電路，與控制信號生成電路和發光裝置相連接，其特徵在於，所述亮度控制電路包括 數據信號輸入端和時鐘信號端分別與所述控制信號生成電路的數據信號輸出端和時鐘信號輸出端相連接，對所述控制信號生成電路輸出的亮度控制數據進行移位寄存處理的數據移位寄存模塊； 鎖存信號端接所述控制信號生成電路的鎖存信號輸出端，輸入端接所述數據移位寄存模塊的第一輸出端，對從所述數據移位寄存模塊輸出的亮度控制數據進行鎖存處理的數據鎖存模塊； 使能信號端接所述控制信號生成電路的使能信號輸出端，輸入端接所述數據鎖存模塊的輸出端，根據所述控制信號生成電路輸出的使能信號將來自所述數據鎖存模塊的亮度控制數據進行輸出以驅動所述發光裝置工作的驅動模塊； 輸入端接所述發光裝置的輸出端，輸出端接所述驅動模塊的輸出端，根據所述驅動模塊輸出的亮度控制數據控制所述發光裝置導通或關斷的恆流控制模塊； 輸出端接所述恆流控制模塊的控制端，對所述恆流控制模塊中的導通電流進行調製的電流調製t吳塊； 第一端接所述電流調製模塊的輸入端，第二端接地，限定所述電流調製模塊的電流調製幅度的調節電阻。
2.如權利要求I所述的亮度控制電路，其特徵在於，所述亮度控制電路還包括 輸入端接所述控制信號生成電路的使能信號輸出端，輸出端接所述驅動模塊的使能信號端，對所述控制信號生成電路輸出的使能信號進行整形的第一施密特觸發器； 輸入端接所述控制信號生成電路的鎖存信號輸出端，輸出端接所述數據鎖存模塊的鎖存信號端，對所述控制信號生成電路輸出的鎖存信號進行整形的第二施密特觸發器；輸入端接所述控制信號生成電路的數據信號輸出端，輸出端接所述數據移位寄存模塊的數據信號端，對所述控制信號生成電路輸出的數據信號進行整形的第三施密特觸發器；輸入端接所述控制信號生成電路的時鐘信號輸出端，輸出端接所述數據移位寄存模塊的時鐘信號端，對所述控制信號生成電路輸出的時鐘信號進行整形的第四施密特觸發器。
3.如權利要求I或2所述的亮度控制電路，其特徵在於，所述亮度控制電路還包括上拉電阻Rl和下拉電阻R2，所述上拉電阻Rl的第一端接所述第一施密特觸發器的輸入端，第ニ端接直流電源；所述下拉電阻R2的第一端接所述第二施密特觸發器的輸入端，第二端接地。
4.如權利要求I所述的亮度控制電路，其特徵在於，所述數據移位寄存模塊包括 第一移位寄存器、第二移位寄存器、第三移位寄存器及第四移位寄存器； 所述第一移位寄存器的串行輸入端和時鐘端分別為所述數據移位寄存模塊的數據信號端和時鐘信號端，所述第二移位寄存器的串行輸入端和時鐘端分別與所述第一移位寄存器的輸出端和時鐘端相連接，所述第三移位寄存器的串行輸入端和時鐘端分別與所述第二移位寄存器的輸出端和時鐘端相連接，所述第四移位寄存器的串行輸入端和時鐘端分別與所述第三移位寄存器的輸出端和時鐘端相連接，所述第一移位寄存器的輸出端、所述第二移位寄存器的輸出端、所述第三移位寄存器的輸出端以及所述第四移位寄存器的輸出端共同構成所述數據移位寄存模塊的第一輸出端，且所述第四移位寄存器的輸出端為所述數據移位寄存模塊的第二輸出端。
5.如權利要求I所述的亮度控制電路，其特徵在於，所述數據鎖存模塊包括 第一鎖存器、第二鎖存器、第三鎖存器及第四鎖存器； 所述第一鎖存的輸入端、所述第二鎖存器的輸入端、所述第三鎖存器的輸入端及所述第四鎖存器的輸入端共同構成所述數據鎖存模塊的輸入端，所述第一鎖存器的時鐘端為所述數據鎖存模塊的鎖存信號端，所述第二鎖存器的時鐘端接所述第一鎖存器的時鐘端，所述第三鎖存器的時鐘端接所述第二鎖存器的時鐘端，所述第四鎖存器的時鐘端接所述第三鎖存器的時鐘端，所述第一鎖存器的輸出端、所述第二鎖存器的輸出端、所述第三鎖存器的輸出端及所述第四鎖存器的輸出端共同構成所述數據鎖存模塊的輸出端。
6.如權利要求I所述的亮度控制電路，其特徵在於，所述驅動模塊包括 第一驅動器、第二驅動器、第三驅動器及第四驅動器； 所述第一驅動器的時鐘端為所述驅動模塊的使能信號端，且所述第一驅動器的時鐘端同時與所述第二驅動器的時鐘端、所述第三驅動器的時鐘端及所述第四驅動器的時鐘端相連接，所述第一驅動器的輸入端、所述第二驅動器的輸入端、所述第三驅動器的輸入端及所述第四驅動器的輸入端共同構成所述驅動模塊的輸入端，所述第一驅動器的輸出端、所述第二驅動器的輸出端、所述第三驅動器的輸出端及所述第四驅動器的輸出端共同構成所述驅動模塊的輸出端。
7.如權利要求I所述的亮度控制電路，其特徵在於，所述恆流控制模塊包括 第一恆流源、第二恆流源、第三恆流源及第四恆流源； 所述第一恆流源的控制端為所述恆流控制模塊的控制端，所述第二恆流源的控制端、所述第三恆流源的控制端及所述第四恆流源的控制端均與所述第一恆流源的控制端相連接，所述第一恆流源的輸入端、所述第二恆流源的輸入端、所述第三恆流源的輸入端及所述第四恆流源的輸入端共同構成所述恆流控制模塊的輸入端，所述第一恆流源的輸出端、所述第二恆流源的輸出端、所述第三恆流源的輸出端及所述第四恆流源的輸出端共同構成所述恆流控制模塊的輸出端。
8.ー種亮度控制晶片，其特徵在於，所述亮度控制晶片包括如權利要求I至7任ー項所述的亮度控制電路。
9.ー種亮度控制裝置，其特徵在於，所述亮度控制裝置包括如權利要求8所述的亮度控制晶片。
專利摘要本實用新型屬於亮度控制領域，提供了一種亮度控制電路、晶片及裝置。在本實用新型中，通過採用包括數據移位寄存模塊、數據鎖存模塊、驅動模塊、恆流控制模塊、電流調製模塊以及調節電阻的亮度控制電路，將調節電阻和電流調製模塊相結合對恆流控制模塊的導通電流進行調製，達到了根據驅動模塊輸出的亮度控制數據對發光裝置實現高效驅動的目的，且降低了電路成本，解決了現有技術所存在的無法為發光裝置提供合適驅動電流的問題。
文檔編號H05B37/02GK202454226SQ20112054884
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者李照華, 王樂康, 石磊, 符傳匯, 陳克勇 申請人:深圳市明微電子股份有限公司