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TWI702885B - 一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法 - Google Patents

一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法 Download PDF

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TWI702885B
TWI702885B TW108117653A TW108117653A TWI702885B TW I702885 B TWI702885 B TW I702885B TW 108117653 A TW108117653 A TW 108117653A TW 108117653 A TW108117653 A TW 108117653A TW I702885 B TWI702885 B TW I702885B
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鄭世忠
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Abstract

一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法，提供一發光二極體電路，包括一控制模組及一發光模組，該發光模組包括複數組彼此並接的發光二極體燈串，該發光二極體燈串各包括複數個彼此串接的發光二極體單元及至少一計數器，該計數器分別具有一相異的計數起始時間，接著，該控制模組傳送一設定訊號，該發光二極體燈串基於相異的該計數起始時間並根據取得的先後從複數個相異的識別碼各分配一個給該發光二極體燈串，之後，該控制模組傳送一指定訊號給該發光模組，令對應該識別碼的該發光二極體燈串被選定而單獨接受該控制模組的控制。

Description

一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法
本發明有關一種發光二極體的控制方法，尤指一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法。
發光二極體已成熟且廣泛地應用在照明、顯示器以及其他領域中，為使發光二極體的效能達最佳化，除了考量發光二極體本身的材料設計之外，驅動發光二極體發光的控制電路也扮演重要的角色。
在發光二極體的電路架構中，其中一種配置為多組並聯單線串接式的發光二極體，習知此種發光二極體的控制電路可參見美國發明專利公告第US 9,854,633號，揭示一種發光二極體陣列及使用期的光源裝置，包括複數個彼此並接的發光二極體串，各個發光二極體串彼此串聯，其中，該複數個發光二極體串中至少一該發光二極體串的對應的複數個發光裝置的正向電壓總和小於相異的發光二極體串的對應的複數個發光裝置的正向電壓總和，且至少一該發光二極體串包括一配置為補償該正向電壓的差異的電壓補償單元。據此，透過該電壓補償單元的設置，可以降低不均勻的電流分布。
上述的多組並聯單線串接式的發光二極體中，通常會在複數個發光二極體串的輸入端接上一微控制器(Microcontroller Unit，MCU)，而該複數個發光二極體串僅能統一地接受來自該微控制器發出的訊號，因此，該微控制器僅能給予發光二極體燈串單一性的控制，而無法彈性地提供多樣性發光效果，實有待改進之必要。
本發明的主要目的在於解決習知多組並聯單線串接發光二極體，僅能給予發光二極體燈串單一性的控制，而無法彈性地提供多樣性發光效果的缺點。
為達上述目的，本發明提供一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法，包括以下步驟：步驟1：提供一發光二極體電路，包括一控制模組以及一發光模組，該發光模組包括複數組彼此並接的發光二極體燈串，該發光二極體燈串各包括複數個彼此串接的發光二極體單元以及至少一循環計數的計數器，該控制模組透過一單一串接線與該發光模組串接且形成一串接關係，其中，該發光二極體燈串的該計數器分別具有一相異的計數起始時間；步驟2：該控制模組傳送一設定訊號給該發光模組，該發光二極體燈串基於該計數器相異的該計數起始時間而依序取得該設定訊號，並根據取得該設定訊號的先後而從複數個相異的識別碼中各分配一個給該發光二極體燈串而成為一識別值，其中，該設定訊號包括一設定指令以及一對應該識別值的第一識別指令；以及步驟3：該控制模組傳送一指定訊號給該發光模組，該指定訊號包括一指定指令以及一對應該識別碼的第二識別指令，令對應該識別值的該發光二極體燈串被選定而單獨接受該控制模組的控制。
據此，本發明利用不同的該計數器本質上具有不同的該計數起始時間，而達到可分配不同的該識別值給各個該發光二極體燈串，藉以讓該發光二極體燈串可被識別而受到不同的控制，增加了發光效果的多樣性。
10:發光模組
11a:第一發光二極體燈串
11b:第二發光二極體燈串
11c:第三發光二極體燈串
110a:第一發光二極體單元
110b:第二發光二極體單元
110c:第三發光二極體單元
111a:發光二極體
112a:驅動晶片
1121a:輸出端
1122a:回授輸入端
1123a:輸入端
1124a:回授輸出端
113a:電力源
114a:第一輸出輸入端
115a:第二輸出輸入端
116a:回授線路
1161a:第一回授段
1162a:第二回授段
117a:脈波寬度調變計數器
20:控制模組
30:單一串接線
『圖1』，為本發明一實施例中，應用該方法的電路方塊示意圖。
『圖2』，為本發明一實施例中，第一發光二極體單元的電路方塊示意圖。
『圖3』，為本發明一實施例中，計數器的計數起始時間的示意圖。
『圖4』，為本發明一實施例中，設定訊號和指定訊號的示意圖。
『圖5』，為本發明一實施例中，清除訊號和檢查訊號的示意圖。
有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：本發明的控制方法係應用於一多組並聯單線串接發光二極體的控制或驅動電路，該電路的一舉例如『圖1』所示。『圖1』揭示的電路包括一發光模組10以及一控制模組20，該發光模組10包括複數組發光二極體燈串11，該發光二極體燈串11包括一第一發光二極體燈串11a、一第二發光二極體燈串11b以及一第三發光二極體燈串11c，其中，該第一發光二極體燈串11a、該第二發光二極體燈串11b以及該第三發光二極體燈串11c分別包括複數個彼此串接的第一發光二極體單元110a、第二發光二極體單元110b、第三發光二極體單元110c。該複數組發光二極體燈串11彼此並接且和該控制模組20透過一單一串接線30串接形成一串接關係。本發明一實施例中，該控制模組20可採用一微控制器(Microcontroller Unit，MCU)。
請參閱『圖2』，以該第一發光二極體單元110a舉例說明，該第一發光二極體單元110a包括至少一發光二極體111a、一驅動晶片112a、一電力源113a、一第一輸出輸入端114a、一第二輸出輸入端115a以及一回授線路116a，該發光二極體111a與該驅動晶片112a電性連接，進一步來說，該發光二極體111a與該驅動晶片112a之間連接該電力源113a，該電力源113a用於給電至該發光二極體111a供發光，該回授線路116a包括一第一回授段1161a以 及一第二回授段1162a，該第一回授段1161a連接於該驅動晶片112a的一輸出端1121a以及一回授輸入端1122a之間，而該第二回授段1162b連接於該驅動晶片112a的一輸入端1123a以及一回授輸出端1124a之間，藉此於該驅動晶片112a形成一回授路徑。在本實施例中，該驅動晶片112a包括一脈波寬度調變計數器(PWM counter)117a。
以下將以『圖1』的電路來說明本發明的方法，包括以下步驟：
步驟1：提供一發光二極體電路，包括一發光模組10以及一控制模組20，該發光模組10包括複數組彼此並接的發光二極體燈串11，該發光二極體燈串11包括一第一發光二極體燈串11a、一第二發光二極體燈串11b以及一第三發光二極體燈串11c，其中，該第一發光二極體燈串11a、該第二發光二極體燈串11b以及該第三發光二極體燈串11c分別包括複數個彼此串接的第一發光二極體單元110a、第二發光二極體單元110b、第三發光二極體單元110c，且該第一發光二極體燈串11a、該第二發光二極體燈串11b以及該第三發光二極體燈串11c分別包括至少一循環計數的計數器。
本實施例中，係以該脈波寬度調變計數器117a做為該計數器，且各個發光二極體單元的驅動晶片均包括該脈波寬度調變計數器117a，換言之，各個發光二極體單元的驅動晶片均包括該計數器。該控制模組20透過一單一串接線30與該發光模組10串接且形成一串接關係，其中，該複數組彼此並接的發光二極體燈串11的各個該計數器分別具有一相異的計數起始時間，此處相異的計數起始時間如『圖3』所示，係以該計數器數到511為一循環做舉例，『圖3』的橫軸可視為時間，當該第一發光二極體燈串11a的該計數器數到102時，該第二發光二極體燈串11b的該計數器數到511，而該第三發光二極體燈串11c的該計數器數到509，在本實施例中，所稱的計數係基於該發光二極體燈串11的首個該發光二極體單元的該驅動晶片的該計數器。本發明乃利用不 同的發光二極體燈串11的該計數器本質上具有相異的計數起始時間來區隔相同的該發光二極體燈串11。
步驟2：該控制模組20傳送一設定訊號給該發光模組10，該發光二極體燈串11基於該計數器相異的該計數起始時間而依序取得該設定訊號，並根據取得該設定訊號的先後而從複數個相異的識別碼中各分配一個給該發光二極體燈串11而成為該發光二極體燈串11的一識別值。本實施例中，該識別碼預設地包括3、5、11，當該第二發光二極體燈串11b的該計數器先數到511後，該第二發光二極體燈串11b將存下為5的該識別碼，下一個數到511的該第三發光二極體燈串11c將存下為3的該識別碼，而最後一個數到511的該第一發光二極體燈串11a將存下為11的該識別碼，其中，被定義該識別碼後的該發光二極體燈串11將輸出一脈波，以通知該控制模組20以及其他的該發光二極體燈串11，且該脈波更可透過該回授線路116a回傳至該控制模組20。換言之，該第一發光二極體燈串11a、該第二發光二極體燈串11b以及該第三發光二極體燈串11c的該識別值分別是11、5、3。以上的數字僅為舉例說明，本發明中，該識別碼的表達方式可依實際應用改變。
步驟3：該控制模組20傳送一指定訊號給該發光模組10，令對應該識別值的該發光二極體燈串11被選定而單獨接受該控制模組20的控制。當控制模組20發出該指定訊號後，該第一發光二極體燈串11a、該第二發光二極體燈串11b以及該第三發光二極體燈串11c都會收到該指定訊號，但僅有對應該識別值的該發光二極體串11會執行相對應的功能，在本實施例中，係僅有對應該識別值的該發光二極體串11會將該指定訊號向後傳遞。如此一來，雖然僅設置一個該控制模組20搭配多組並聯單線串接的該發光二極體燈串11，藉由分配該識別碼的方式，讓每個該發光二極體燈串11得以透過存下的 該識別值被區別，讓該控制模組20可以單獨地控制特定的該發光二極體燈串11，達到多樣化的發光效果。
本發明中，該設定訊號包括一設定指令以及一對應該識別值的第一識別指令；該指定訊號包括一指定指令以及一對應該識別值的第二識別指令，在一實施例中，該設定訊號和該指定訊號如『圖4』所示，係以4位元作為舉例說明。在本發明的一實施例中，在執行步驟2前或其他時候，該控制模組20得傳送一清除訊號給該發光模組10，令該發光模組10的該發光二極體燈串11的該識別值均為一基準碼，其中，該清除訊號可有兩種，一種為清除全部的該發光二極體燈串11的該識別值，另一種為清除特定的該發光二極體燈串11的該識別值，分別如『圖5』的清除訊號-1以及清除訊號-2所示，該清除訊號-1包括一清除指令以及一全為0的指令段，該清除訊號-2包括一清除指令以及一對應該識別值的指令段。另一方面，該控制模組20得傳送一檢查訊號給該發光模組10，該檢查訊號包括一檢查指令以及一對應該識別值的第三識別指令，如『圖5』所示。對應該第三識別指令的該發光二極體燈串11收到該檢查訊號後將輸出一脈波，且該脈波更可透過該回授線路116a回傳至該控制模組20。
據此，本發明利用不同的該計數器本質上具有不同的該計數起始時間，而達到可分配不同的該識別值給各個該發光二極體燈串，藉以讓該發光二極體燈串可被識別而受到不同的控制，增加了發光效果的多樣性。
110a:第一發光二極體單元
111a:發光二極體
112a:驅動晶片
1121a:輸出端
1122a:回授輸入端
1123a:輸入端
1124a:回授輸出端
113a:電力源
114a:第一輸出輸入端
115a:第二輸出輸入端
116a:回授線路
1161a:第一回授段
1162a:第二回授段
117a:脈波寬度調變計數器
30:單一串接線

Claims (8)

  1. 一種多組並聯單線串接發光二極體的控制方法，包括以下步驟： 步驟1：提供一發光二極體電路，包括一控制模組以及一發光模組，該發光模組包括複數組彼此並接的發光二極體燈串，該發光二極體燈串各包括複數個彼此串接的發光二極體單元以及至少一循環計數的計數器，該控制模組透過一單一串接線與該發光模組串接且形成一串接關係，其中，該發光二極體燈串的該計數器分別具有一相異的計數起始時間； 步驟2：該控制模組傳送一設定訊號給該發光模組，該發光二極體燈串基於該計數器相異的該計數起始時間而依序取得該設定訊號，並根據取得該設定訊號的先後而從複數個相異的識別碼中各分配一個給該發光二極體燈串而成為一識別值，其中，該設定訊號包括一設定指令以及一對應該識別值的第一識別指令；以及 步驟3：該控制模組傳送一指定訊號給該發光模組，該指定訊號包括一指定指令以及一對應該識別值的第二識別指令，令對應該識別值的該發光二極體燈串被選定而單獨接受該控制模組的控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，還包括以下步驟： 該控制模組傳送一清除訊號給該發光模組，令該發光模組的該發光二極體燈串的該識別值均為一基準碼。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，還包括以下步驟： 該控制模組傳送一檢查訊號給該發光模組，該檢查訊號包括一檢查指令以及一對應該識別值的第三識別指令；以及 對應該第三識別指令的該發光二極體燈串收到該檢查訊號後將輸出一脈波。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的控制方法，其中，該脈波係透過一回授線路回傳至該控制模組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，被定義該識別值後的該發光二極體燈串將輸出一脈波。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的控制方法，其中，該脈波係透過一回授線路回傳至該控制模組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，在步驟2之後還包括以下步驟： 該控制模組傳送一清除訊號給該發光模組，令該發光模組的該發光二極體燈串的該識別值均為一基準碼。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的控制方法，其中，各個該計數器的該計數起始時間彼此偏移而不重疊。
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