CN102186288B - 一种智能led驱动芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能LED驱动芯片，包括检测单元、处理单元、电压转换单元和驱动单元；所述检测单元通过各连接通道与各LED相连接，自动检测各LED的实际电压数据，反馈至处理单元；所述处理单元根据所述实际电压数据，计算各连接通道串联的各LED的数量和所需调整电压的幅度，生成各连接通道的调整输出电压数据，发送到所述电压转换单元；所述电压转换单元设置用于输入包含电压信息的信号数据，根据所述调整输出电压数据，转换所述数据输入端口所输入的信号数据的电压，并将转换电压后的所述信号数据发送到所述驱动单元来驱动各LED。本发明可以根据驱动LED的数量、连接方式来自动调整其输出电压，使与各LED的驱动电压相符合。
Description
技术领域
本发明涉及照明装置的驱动技术，特别是涉及一种智能LED驱动芯片。
背景技术
现在阶段，在全球追求健康，环保压力，能源危机极大的情况下，半导体照明已被世界公认为一种健康节能环保的重要途径，正以更快的速度拓展其应用范围。
现有技术中，LED驱动芯片都是采用恒流驱动或恒压驱动设置，LED驱动芯片的输出电压或输出电流为恒定输出，但是由于LED驱动芯片所驱动的各串联LED数量不相同，并且，在串联多个LED时，串联电路存在电路损耗，容易使串联后面的LED电压过低，不能点亮，如果串联电压较少，但驱动电压过大，则容易使LED烧坏。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以根据驱动LED的数量、以及各LED的连接方式来自动调整其输出电压，使其输出电压与驱动的各LED的驱动电压相符合的智能LED驱动芯片。
本发明的技术方案如下：一种智能LED驱动芯片，其中，包括检测单元、处理单元、电压转换单元和驱动单元；所述检测单元通过至少一连接通道与各LED相连接，用于自动检测各连接通道中各LED的实际电压数据，并反馈至所述处理单元；所述处理单元根据所述实际电压数据，计算各连接通道串联的各LED的数量以及所需调整电压的幅度，生成各连接通道的调整输出电压数据，并发送到所述电压转换单元；所述电压转换单元设置至少一数据输入端口，用于输入信号数据，其中包含电压信息；所述电压转换单元根据所述调整输出电压数据，转换所述数据输入端口所输入的信号数据的电压，并将转换电压后的所述信号数据发送到所述驱动单元；所述驱动单元通过各连接通道驱动各LED。
应用于上述技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，还包括一预设置单元，与所述处理单元相连接，用于预设置各LED的最低电压。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，所述检测单元通过至少一连接通道与外部至少一连接序列的各LED相连接，用于根据连接顺序自动检测各连接序列中各LED的实际电压数据，并反馈至所述处理单元。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，所述连接通道包括红色LED连接通道、绿色LED连接通道和蓝色LED连接通道，分别通过连接线路与对应的各色LED连接。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，所述电压转换单元包括一降压转换子单元、一升压转换子单元、以及一开关子单元，用于根据所述调整输出电压数据，启动所述降压转换子单元或所述升压转换子单元。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，所述处理单元还设置一故障输出子单元以及一判断子单元；所述判断子单元用于在所述实际电压数据超出预设极限值时，启动所述故障输出子单元，并传输所述实际电压数据的错误信息到所述故障输出子单元；所述故障输出子单元用于根据所述实际电压数据的错误信息，生成故障数据并输出。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，所述处理单元还设置一反馈输出端口，用于输出显示各连接通道中各LED的所述实际电压数据。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，还设置存储单元与PWM控制单元；所述存储单元用于存储所述预设极限值、所述调整输出电压数据、所述信号数据；所述PWM控制单元根据转换电压后的所述信号数据生成PWM信号，由所述驱动单元通过各连接通道驱动各LED。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，还设置级联编解码单元，用于级联上一智能LED驱动芯片与下一智能LED驱动芯片，截取其需要的所述输入信号数据，将剩余的输入信号数据发送到下一智能LED驱动芯片。
应用于上述各个技术方案，所述的智能LED驱动芯片中，所述智能LED驱动芯片为冗余容错驱动芯片，其包括至少两数据输入端口，各数据输入端口互为冗余设置。
采用上述方案，本发明通过设置所述检测单元自动检测各连接通道中各LED的实际电压数据，并反馈至所述处理单元；通过所述处理单元根据所述实际电压数据，计算各连接通道串联的各LED的数量以及所需调整电压的幅度，生成各连接通道的调整输出电压数据，并发送到所述电压转换单元；再通过所述电压转换单元根据所述调整输出电压数据，转换所述数据输入端口所输入的信号数据的电压；并通过设置的驱动单元并将转换电压后的所述信号数据来驱动各LED；使其输出电压可以与各连接通道串联的LED数量，以及其串联的位置所需要的驱动电压相符，从而使各LED在其最低驱动电压下正常工作，电能损坏最小，并且，可以按照预设置亮度进行显示。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的一种示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
如图1所示，本实施例提供了一种智能LED驱动芯片，所述智能LED驱动芯片可以根据其驱动的各色LED的数量，自动调整其输出电压，以确保其驱动的各色LED可以在正常的最低电压下点亮，从而按照预设亮度进行工作。
其中，所述智能LED驱动芯片包括相互连接的检测单元、处理单元、电压转换单元和驱动单元。
所述检测单元通过一个或多个的连接通道与各LED相连接，即通过一条或多条的驱动线路与各LED相连接，并且，与每一连接通道相连接的各LED分别串行连接，所述检测单元可以用于自动检测各连接通道中各LED的实际电压数据，并将其检测到的所述实际电压数据反馈至所述处理单元；所述检测单元具有实时检测的功能，可以用于实时自动检测各连接通道中各LED的实际电压数据，并将其检测到的所述实际电压数据实时反馈至所述处理单元。
例如，所述连接通道可以包括红色LED连接通道、绿色LED连接通道和蓝色LED连接通道，其中，所述红色LED连接通道与一个或多个红色LED相连接，所述绿色LED连接通道与一个或多个绿色LED相连接，所述蓝色LED连接通道与一个或多个蓝色LED相连接；所述检测单元用于分别检测红色LED连接通道的各红色LED的实际电压数据、绿色LED连接通道的各绿色LED的实际电压数据、以及蓝色LED连接通道的各蓝色LED的实际电压数据，并分别反馈至所述处理单元。
又如，所述检测单元通过一个或多个的连接通道与外部一个或多个的连接序列的各LED相连接，用于根据连接顺序自动检测各连接序列中各LED的实际电压数据，如，根据各LED的串联顺序，或者，各个连接通道并联的各个LED的顺序，分别检测各LED的实际电压数据，并反馈至所述处理单元。检测单元通过所述智能LED驱动芯片的一个引脚连接到外部一个连接序列，一个连接序列可以是若干个并联的同色或异色LED，或者是若干个串联的同色或异色LED，或者是若干个并联与串联相组合的同色或异色LED。例如，检测单元可以通过所述智能LED驱动芯片的若干个引脚分别连接到若干个连接序列。
所述处理单元接收反馈的各所述实际电压数据，并根据所述实际电压数据，计算各连接通道串联的各LED的数量以及所需调整电压的幅度，其中，可以根据各连接通道的总输出电压、以及各LED的实际电压，来计算各连接通道串联的各LED的数量，以及根据各LED的标准工作电压与其实际电压，来计算各连接通道串联的各LED所需调整电压的幅度，并生成各连接通道的调整输出电压数据，并将调整输出电压数据发送到所述电压转换单元。
其中，所述电压转换单元与所述处理单元相连接，并且，所述电压转换单元还设置一个或多个的数据输入端口，各所述数据输入端口与外部的控制装置相连接，通过外部的控制装置输入所述信号数据，其中，所述信号数据为驱动各连接通道中各LED的信号数据，并且，所述信号数据包含电压信息，即所述LED驱动芯片的输入电压信息。
并且，所述电压转换单元接收来自所述处理单元的各所述调整输出电压数据，并根据所述调整输出电压数据，转换各所述数据输入端口所输入的信号数据的电压，其中，当输入的电压相对各个LED的驱动电压较低时，可以将低压转换为高压输出，或者，当输入的电压相对各个LED的驱动电压较高时，则可以将高压转换为低压输出，使所述信号数据的电压转换为与驱动的各通道的各LED的正常工作电压所需相符合，并且，将转换电压后的所述信号数据发送到所述驱动单元。
例如，所述电压转换单元可以包括一降压转换子单元、一升压转换子单元、以及一开关子单元，所述开关子单元可以用于启动所述降压转换子单元和/或所述升压转换子单元，当所述信号数据的电压高于各LED的正常工作电压时，则所述开关子单元根据所述调整输出电压数据，启动所述降压转换子单元，满足各连接通道在串联少量LED的低电压驱动；或者，当所述信号数据的电压低于各LED的正常工作电压时，则所述开关子单元根据所述调整输出电压数据，启动所述升压转换子单元，从而可以根据驱动的各LED的实际需要将所述信号数据的电压，转换为高压或低压，满足各连接通道在串联较多LED的高电压驱动，从而使其可以根据驱动的各连接通道串联的LED的数量，正常点亮各连接通道的各LED，使各LED可以正常工作。
所述驱动单元接收转换电压后，即升压或降压后的所述信号数据，并通过各连接通道，采用所述信号数据来驱动各LED，使各LED点亮并按照预设置来显示视频图像。
或者，所述智能LED驱动芯片还可以包括一预设置单元，所述预设置单元与所述处理单元相连接，通过所述预设置单元来预设置各LED的最低电压，即各LED的最低点亮电源，由于每一连接通道串联的各LED数量不同，并且，由于在串联多个LED时，串联线路会存在电压损耗，因此，可以通过所述预设置单元来设置处于不同连接通道、不同串联或并列位置的LED的最低电压，从而通过电压转换单元转换，使所述驱动单元在驱动各连接通道时，可以达到各LED的最低电压，从而可以最低限度地点亮各LED，使各LED在最低电压的状态下正常工作，使其能耗达到最低。
或者，一个例子是，所述处理单元还设置一故障输出子单元以及一判断子单元；所述检测单元检测到各LED的所述实际电压数据后，所述判断子单元还用于判断所述实际电压数据是否超出预设的极限值，即超出所述LED承受的最低电压极限值或最高电压极限值，当在所述实际电压数据超出所述极限值时，则启动所述故障输出子单元，并传输所述实际电压数据的错误信息到所述故障输出子单元，其中，所述极限值可以根据各LED的承受的最低电压或最高电压设置，在不超过该极限值时，各LED可以正常点亮工作，在超过该极限值时，各LED可能发生电压过大、断路、烧坏、电压不稳定显示、或线路存在松动等故障；则所述故障输出子单元根据所述实际电压数据的错误信息，生成故障数据并输出，其中，可以输出至外部的PC机进行显示，或者，输出至外部的指示单元进行指示，或者，输出至外部的预警单元进行预警等。
或者，一个例子是，所述处理单元还设置一反馈输出端口，所述处理单元可以通过设置的所述反馈输出端口与外部的显示单元连接，并通过所述反馈输出端口输出各连接通道中各LED的所述实际电压数据，从而可以通过外部的显示单元显示各LED的所述实际电压数据，使可以随时观看各LED的所述实际电压数据，从而知道各LED的实时显示电压状况。
或者，又一个例子是，所述智能LED驱动芯片还设置存储单元与PWM控制单元；其中，所述存储单元用于存储所述极限值、所述调整输出电压数据、所述信号数据，所述存储单元对各数据起到缓存的作用，使在实际使用中随时可以从所述存储单元调取各种数据，方便查看或使用其历史的或正在使用的各所述极限值、各所述调整输出电压数据和各所述信号数据并且，所述PWM控制单元根据转换电压后的所述信号数据生成PWM信号，所述驱动单元则根据所述PWM信号，并通过各连接通道驱动各LED，使各LED在显示各视频图像时的显示效果更好。
或者，所述智能LED驱动芯片还设置级联编解码单元，所述级联编解码单元用于级联上一智能LED驱动芯片与下一智能LED驱动芯片信号数据，所述信号数据在传输的过程中，所述级联编解码单元可以截取其需要的所述输入信号数据，并将剩余的输入信号数据发送到下一智能LED驱动芯片，以使多个所述智能LED驱动芯片可以相互级联，以驱动更多的LED，以形成各种LED显示装置显示视频图像。
又或者，所述智能LED驱动芯片还可以为冗余容错驱动芯片，即所述智能还设置有冗余容错功能模块，并且，其包括两个或两个以上的数据输入端口，各数据输入端口互为冗余设置，即两个或两个以上的数据输入端口分别输入相同的互为冗余的所述信号数据，其通过设置的所述冗余容错功能模块选择正确无故障的所述信号数据，来驱动外部的各LED，使所述智能LED驱动芯片的所述信号数据具有多重的保证，使用所述信号数据的驱动稳定可靠。
需要说明的是，上述各技术特征的相互组合，形成各个实施例，应视为本发明说明书记载的范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种智能LED驱动芯片，其特征在于，包括检测单元、处理单元、电压转换单元和驱动单元；
所述检测单元具有实时检测的功能，所述检测单元通过至少一连接通道与各LED相连接，用于实时自动检测各连接通道中各LED的实际电压数据，并将其检测到的所述实际电压数据实时反馈至所述处理单元；
所述处理单元根据所述实际电压数据，计算各连接通道串联的各LED的数量以及所需调整电压的幅度，生成各连接通道的调整输出电压数据，并发送到所述电压转换单元；
所述电压转换单元设置至少一数据输入端口，用于输入信号数据，其中包含电压信息；
所述电压转换单元根据所述调整输出电压数据，转换所述数据输入端口所输入的信号数据的电压，并将转换电压后的所述信号数据发送到所述驱动单元；
所述驱动单元通过各连接通道驱动各LED；
处理单元还设置一故障输出子单元以及一判断子单元；所述判断子单元用于在所述实际电压数据超出预设极限值时，启动所述故障输出子单元，并传输所述实际电压数据的错误信息到所述故障输出子单元；所述故障输出子单元用于根据所述实际电压数据的错误信息，生成故障数据并输出；所述处理单元还设置一反馈输出端口，用于输出显示各连接通道中各LED的所述实际电压数据；
还设置级联编解码单元，用于级联上一智能LED驱动芯片与下一智能LED驱动芯片，截取其需要的所述输入信号数据，将剩余的输入信号数据发送到下一智能LED驱动芯片；
所述智能LED驱动芯片为冗余容错驱动芯片，其包括至少两数据输入端口，各数据输入端口互为冗余设置，所述至少两数据输入端口分别输入相同的互为冗余的所述信号数据，其通过设置的所述冗余容错驱动芯片选择正确无故障的所述信号数据。
2.根据权利要求1所述的智能LED驱动芯片，其特征在于，还包括一预设置单元，与所述处理单元相连接，用于预设置各LED的最低电压。
3.根据权利要求1所述的智能LED驱动芯片，其特征在于，所述检测单元通过至少一连接通道与外部至少一连接序列的各LED相连接，用于根据连接顺序自动检测各连接序列中各LED的实际电压数据，并反馈至所述处理单元。
4.根据权利要求1所述的智能LED驱动芯片，其特征在于，所述连接通道包括红色LED连接通道、绿色LED连接通道和蓝色LED连接通道，分别通过连接线路与对应的各色LED连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的智能LED驱动芯片，其特征在于，所述电压转换单元包括一降压转换子单元、一升压转换子单元、以及一开关子单元，用于根据所述调整输出电压数据，启动所述降压转换子单元或所述升压转换子单元。
6.根据权利要求1所述的智能LED驱动芯片，其特征在于，还设置存储单元与PWM控制单元；所述存储单元用于存储所述预设极限值、所述调整输出电压数据、所述信号数据；所述PWM控制单元根据转换电压后的所述信号数据生成PWM信号，由所述驱动单元通过各连接通道驱动各LED。
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