发光模块及其控制方法
【专利摘要】提供了一种发光模块及其控制方法。发光模块包括电源、分别连接在电源和公共电压端之间的第一和第二发光部分，第一发光部分包括串联的第一开关单元和第一发光单元，第二发光部分包括串联的第二开关单元和第二发光单元，第一和第二开关单元分别根据第一和第二PWM控制信号控制第一和第二发光单元交替发光。发光模块还包括记录发光模块的工作时间的工作时间监控单元以及控制单元，控制单元基于第一控制信息表，根据发光模块的工作时间调整第一和第二PWM控制信号的占空比。发光模块还包括第三开关单元，控制单元基于第二控制信息表，根据发光模块的工作时间输出开关控制信号，第三开关单元根据开关控制信号向第一和第二发光单元分别提供额外电流。
【专利说明】发光模块及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光模块【技术领域】，并且更具体地涉及一种发光模块及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，对于液晶显示屏IXD而言，其寿命主要取决于背光模块的寿命。通常，寿命长的LCD的售价很高，常见的LCD的寿命为5年。目前，在市场上很难找到寿命长达15年的IXD,即一直处于显不状态15年。
[0003]另一方面，由于背光模块中的发光器件的发光亮度往往随着工作时间的增加而降低，即在相同驱动电流下发光亮度降低，因此随着工作时间的增加，背光模块所产生的背光的亮度也逐渐降低，这也影响了 IXD的显示效果。
[0004]因此，需要一种可以应用于背光模块的发光模块及其控制方法，其不仅具有长工作寿命，而且还可以在长工作寿命中提供良好的显示效果。
【发明内容】
[0005]考虑到上述问题，提出了本发明。本发明的目的在于提供一种发光模块及其控制方法，其通过利用两组发光单元交替发光，可以在保证显示亮度的情况下有效地延长这两组发光单元(相应地，发光模块)的工作寿命。更进一步，该发光模块及其控制方法还可以根据发光模块工作时间调节用于控制两组发光单元的两个PWM控制信号的占空比，使得随着工作时间的增加，可以适当地增加PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，从而可以保持恒定亮度。更进一步，该发光模块及其控制方法还可以在发光模块工作时间超过预定阈值时增加流过发光单元的驱动电流的大小，使得可以有效地补偿由于发光单元的老化而引起的在相同驱动电流下发光亮度降低的问题。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种发光模块，包括:电源，用于提供电源电压；第一发光部分，其包括串联连接的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元，该第一发光部分的第一端与所述电源连接，该第一发光部分的第二端与公共电压端连接；以及第二发光部分，其包括串联连接的第二电阻单元、第二开关单元、以及第二发光单元，该第二发光部分的第一端与所述电源连接，该第二发光部分的第二端与所述公共电压端连接，其中，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光，以及在所述第一PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
[0007]优选地，第一电阻单元的电阻与第二电阻单元的电阻相同，所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期相同，所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号相位相差180°，所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间相同且均小于所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期的一半。
[0008]根据本发明的第二方面，提供了一种发光模块，包括:电源，用于提供电源电压；第一发光部分，其包括串联连接在所述电源和公共电压端之间的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元；第二发光部分，其包括串联连接在所述电源和公共电压端之间的第二电阻单元、第二开关单元、以及第二发光单元；工作时间监控单元，用于记录所述发光模块的工作时间；以及控制单元，用于接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，并且基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0009]根据本发明的第三方面，提供了一种发光模块，包括:电源，用于提供电源电压；第一发光部分，其包括串联连接在所述电源和公共电压端之间的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元；第二发光部分，其包括串联连接在所述电源和公共电压端之间的第二电阻单元、第二开关单元、以及第二发光单元；工作时间监控单元，用于记录所述发光模块的工作时间；控制单元，用于接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，并且基于第二控制信息表，根据所接收的工作时间输出开关控制信号；以及所述第三开关单元，其第一端和第二端分别与所述第一电阻单元的第一端和第二端连接，其第三端和第四端分别与所述第二电阻单元的第一端和第二端连接，并且其控制端接收所述开关控制信号，其中，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接。
[0010]第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0011]根据本发明的第四方面，提供了一种发光模块，包括:电源，用于提供电源电压；第一发光部分，其包括串联连接在所述电源和公共电压端之间的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元；第二发光部分，其包括串联连接在所述电源和公共电压端之间的第二电阻单元、第二开关单元、以及第二发光单元；工作时间监控单元，用于记录所述发光模块的工作时间；控制单元，用于接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，基于第二控制信息表，根据所接收的工作时间输出开关控制信号，并且还基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间；以及所述第三开关单元，其第一端和第二端分别与所述第一电阻单元的第一端和第二端连接，其第三端和第四端分别与所述第二电阻单元的第一端和第二端连接，并且其控制端接收所述开关控制信号，其中，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接。
[0012]所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0013]根据本发明第五方面，提供了一种应用于根据本发明第一方面的发光模块的驱动方法，包括:第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光；第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光，其中，在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单兀交替发光。
[0014]根据本发明第六方面，提供了一种应用于根据本发明第二方面的发光模块的驱动方法，包括:通过工作时间监控单元记录发光模块的工作时间；基于第一控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间；第一开关单元的控制端接收第一PWM控制信号，并且在所述第一PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光；第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光，其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系，在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
[0015]根据本发明第七方面，提供了一种应用于根据本发明第三方面的发光模块的驱动方法，包括:通过工作时间监控单元记录发光模块的工作时间；基于第二控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间输出开关控制信号；第三开关单元的控制端接收所述开关控制信号，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接；第一开关单元的控制端接收第一PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光；第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光，其中，在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
[0016]根据本发明第八方面，提供了一种应用于根据本发明第四方面的发光模块的驱动方法，包括:通过工作时间监控单元记录发光模块的工作时间；基于第二控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间输出开关控制信号；第三开关单元的控制端接收所述开关控制信号，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接；基于第一控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间；第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光；第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光，其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系，在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
[0017]根据本发明各方面的发光模块和驱动方法，一方面通过控制第一发光单元和第二发光单元交替发光；另一方面根据所接收的工作时间来控制接通第三开关单元的第一端和第二端以及接通第三开关单元的第三端和第四端，即，当发光模块的工作时间超过第一工作时间阈值时，通过第三开关单元额外地向第一发光单元和第二发光单元提供电流；再一方面通过根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，即，随着工作时间的增加，按照预定关系增加第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，可以更好地补偿由于发光器件的工作时间增加引起的相同驱动电流所产生的发光器件发光亮度降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过参考附图描述根据本发明实施例，本发明实施例的各种特征和优点将更明显，并且也更容易被理解，在附图中:
[0019]图1示出了根据本发明第一实施例的发光模块的第一示例的示意性框图；
[0020]图2示出了根据本发明第一实施例的发光模块的第二示例的示意性框图；
[0021]图3示出了根据本发明第二实施例的发光模块的第一示例的示意性框图；
[0022]图4示出了根据本发明第二实施例的发光模块的第二示例的示意性框图；
[0023]图5示出了根据本发明第二实施例的发光模块的一种示例实现方式；
[0024]图6不出了根据本发明实施例的第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的不例性时序图；
[0025]图7示出了根据本发明第一实施例的发光模块控制方法的流程图；
[0026]图8示出了根据本发明第二实施例的发光模块控制方法的流程图；
[0027]图9示出了根据本发明第三实施例的发光模块控制方法的流程图；以及
[0028]图10示出了根据本发明第四实施例的发光模块控制方法的流程图。
[0029]具体实现方式
[0030]下面将首先参考图1 一图5来描述根据本发明实施例的发光模块。
[0031]根据本发明第一实施例的发光模块包括供电电源、第一发光部分、第二发光部分，所述第一发光部分包括串联连接的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元，所述第二发光部分包括串联连接的第二电阻单元、第二开关单元以及第二发光单元，所述第一发光部分和第二发光部分的第一端均与所述电源连接并且其第二端均与公共电压端连接。第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单兀发光，以及在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
[0032]图1和图2分别示出了根据本发明第一实施例的发光模块的第一示例和第二示例的示意性框图。
[0033]如图1所示，所述发光模块包括供电电源101、第一发光部分、第二发光部分，所述第一发光部分包括依次串联连接的第一电阻单元102、第一发光单元104以及第一开关单元106，所述第二发光部分包括依次串联连接的第二电阻单元103、第二发光单元105以及第二开关单元107。
[0034]第一电阻单元102的第一端与所述供电电源连接，第一电阻单元102的第二端与所述第一发光单元104的第一端连接。第二电阻单元103的第一端与所述供电电源连接，第二电阻单元103的第二端与所述第二发光单元105的第一端连接。优选地，第一电阻单元102的电阻和第二电阻单元103的电阻相等。
[0035]第一开关单元106的第一端与所述第一发光单元104的第二端连接，第一开关单元106的第二端连接公共电压端，并且第一开关单元106的控制端接收第一 PWM控制信号。第一开关单元106在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元104发光。
[0036]第二开关单元107的第一端与所述第二发光单元105的第二端连接，第二开关单元107的第二端连接公共电压端，并且第二开关单元107的控制端接收第二 PWM控制信号。第二开关单元107在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时来控制第二发光单元发光。
[0037]如图2所不，所述发光模块也包括供电电源101、第一发光部分、第二发光部分，所述第一发光部分包括依次串联连接的第一电阻单兀102、第一开关单兀106以及第一发光单元104，所述第二发光部分包括依次串联连接的第二电阻单元103、第二开关单元107以及第二发光单元105。
[0038]第一电阻单元102的第一端与所述供电电源连接，第一电阻单元102的第二端与所述第一开关单元106的第一端连接。第二电阻单元103的第一端与所述供电电源连接，第二电阻单元103的第二端与所述第二开关单元107的第一端连接。优选地，第一电阻单元102的电阻和第二电阻单元103的电阻相等。
[0039]第一开关单元106的第二端与第一发光单元104的第一端连接，并且第一开关单元106的控制端接收第一 PWM控制信号，第一发光单元104的第二端连接公共电压端。第一开关单兀106在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单兀104发光。
[0040]第二开关单元107的第二端与第二发光单元105的第一端连接，并且第二开关单元107的控制端接收第二 PWM控制信号，第二发光单元105的第二端连接公共电压端。第二开关单元107在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时来控制第二发光单元105发光。
[0041]在图1和图2中仅仅示出了根据本发明第一实施例的发光模块的两个示例。然而，本发明第一实施例不限于此，第一电阻单兀102、第一发光单兀104、第一开关单兀106可以以任何顺序串联连接在供电电源101和公共电压端之间，第二电阻单元103、第二发光单元105、第二开关单元107可以以任何顺序串联连接在供电电源101和公共电压端之间，并且第一电阻单元102、第一发光单元104和第一开关单元106的串联顺序可以与第二电阻单元103、第二发光单元105和第二开关单元107的串联顺序不同。
[0042]有利地，第一电阻单元102和第二电阻单元103具有相同的等效电路结构，S卩，第一电阻单元102的电阻与第二电阻单元103的电阻相同，第一开关单元106和第二开关单元107具有相同的等效电路结构，第一发光单元104和第二发光单元105也具有相同的等效电路结构。更为有利地，第一电阻单元102和第二电阻单元103具有相同/对称的电路结构，第一开关单元106和第二开关单元107具有相同/对称的电路结构，第一发光单元104和第二发光单元105也具有相同/对称的电路结构。
[0043]为了使得第一发光部分中第一发光单元104与第二发光部分中第二发光单元105具有基本相同的工作时间(即，基本相同的老化程度)，有利地，第一 PWM控制信号和第二PWM控制信号的周期相同，并且第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间也相同。
[0044]第一 PWM控制信号的有效控制电平可以与第二 PWM控制信号的有效控制电平相同。例如，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号两者都为高电平有效。在此情况下，第一PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间可以等效于第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的占空比。可替换地，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号两者都可以为低电平有效。
[0045]在此情况下，为了使得根据本发明第一实施例的发光模块的发光亮度均匀，有利地，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号相位相差180°，并且第一 PWM控制信号和第二PWM控制信号的有效控制电平的持续时间均小于第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期的一半。在图6中示出了第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平均为高电平时的示例性时序图。
[0046]第一 PWM控制信号的有效控制电平可以与第二 PWM控制信号的有效控制电平不同。例如，第一 PWM控制信号为高电平有效，而第二 PWM控制信号为低电平有效。在此情况下，第一 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间等效于其高电平的持续时间，而第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间等效于其低电平的持续时间，反之亦然。
[0047]在此情况下，为了使得根据本发明第一实施例的发光模块的发光亮度均匀，有利地，第一 PWM控制信号的有效控制电平的开始时间和第二 PWM控制信号的有效控制电平的开始时间相位相差180°，第一 PWM控制信号的有效控制电平的结束时间和第二 PWM控制信号的有效控制电平的结束时间相位也相差180°，并且所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间均小于所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期的一半。
[0048]此外，在图1和图2所示的根据本发明第一实施例的发光模块的两个示例中还可以包括工作时间监控单元(未示出)和控制单元110。
[0049]工作时间监控单元记录所述发光模块的工作时间。控制单元110接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，并且基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间。
[0050]已经知道，人眼所感受到的发光器件的发光亮度由发光器件在每个周期中驱动电流流过发光器件的时间以及驱动电流大小决定。驱动电流大小直接决定了发光器件的瞬时发光亮度，驱动电流流过发光器件的时间直接决定了发光器件的发光时间。也就是说，人眼所感受到的发光器件的发光亮度由发光器件在每个周期中发光器件的发光时间以及发光器件的瞬时发光亮度决定。
[0051]然而，随着发光器件工作时间的增加(即，老化程度的增加)，相同驱动电流流过发光器件所产生的瞬时发光亮度降低。根据本发明第一实施例，通过延长发光器件在每个周期中的发光时间来补偿相同驱动电流流过发光器件所产生的瞬时发光亮度降低。
[0052]可以预先得到发光器件的工作时间与相同驱动电流下瞬时发光亮度的对应关系，并且相应地得到发光器件的工作时间与发光器件在每个周期中的发光时间的关系，可以将这样的关系存储在所述第一控制信息表中。因此，在根据本发明第一实施例的发光模块中，控制单元110通过参考第一控制信息表，随着发光器件的工作时间增加(老化程度增加)，可以通过延长发光器件在每个周期中的发光时间来补偿相同驱动电流流过发光器件所产生的瞬时发光亮度降低，从而有效地提高了显示效果。
[0053]下面，为了简化描述，以第一PWM控制信号的有效控制电平与第二PWM控制信号的有效控制电平两者均为高电平为例展开描述。
[0054]例如，可以将第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的初始占空比设置为第一占空比(例如20 - 30%),随着所述发光模块工作时间的增加，逐渐增加第一PWM控制信号和第二 PWM控制信号的占空比，直至达到第一占空比阈值(例如低于50%)。例如，可以以年为单位来增加第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的占空比，每年将第一 PWM控制信号和第二PWM控制信号的占空比增加预定百分比。有利地，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的占空比均小于50%,从而保证第一发光单兀104和第二发光单兀105的发光时间彼此不重叠。
[0055]图3和图4分别示出了根据本发明第二实施例的发光模块的第一示例和第二示例的示意性框图。
[0056]根据本发明第二实施例的发光模块除了包括根据本发明第一实施例的发光模块之外，还包括第三开关单元108。
[0057]第三开关单元108的第一端与第一电阻单元102的第一端连接，第三开关单元108的第二端与第一电阻单元102的第二端连接，第三开关单元108的第三端与第二电阻单元103的第一端连接，第三开关单元108的第四端与第二电阻单元的第二端104连接，并且第三开关单元108的控制端接收开关控制信号。
[0058]在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元108接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接。
[0059]有利地，第三开关单元108的第一端和第二端之间的电路以及第三开关单元108的第三端和第四端之间的电路具有相同的等效电路结构，即，第三开关单元108的第一端和第二端之间存在的电阻等于第三开关单元108的第三端和第四端之间存在的电阻。更为有利地，第三开关单元108的第一端和第二端之间的电路以及第三开关单元108的第三端和第四端之间的电路具有相同/对称的电路结构。
[0060]如图3所示，所述第一发光部分包括依次串联连接的第一电阻单元102、第一发光单元104以及第一开关单元106，所述第二发光部分包括依次串联连接的第二电阻单元103、第二发光单元105以及第二开关单元107。除了增加了第三开关单元108之外，图3中所示的发光模块与图1中所示的发光模块相同，在此不再进行赘述。
[0061]如图3所示，第三开关单元108的第一端(同时也为第三端)与供电电源101连接，第三开关单元108的第二端与第一发光单元104的第一端连接，第三开关单元108的第四端与第二发光单元105的第二端连接，并且第三开关单元108的控制端接收所述开关控制信号。
[0062]如图4所示，所述第一发光部分包括依次串联连接的第一电阻单元102、第一开关单元106以及第一发光单元104，所述第二发光部分包括依次串联连接的第二电阻单元103、第二开关单元107以及第二发光单元105。除了增加了第三开关单元108之外，图4中所示的发光模块与图2中所示的发光模块相同，在此不再进行赘述。
[0063]如图4所示，第三开关单元108的第一端(同时也为第三端)与供电电源101连接，第三开关单元108的第二端与第一开关单元106的第一端连接，第三开关单元108的第四端与第二开关单元107的第二端连接，并且第三开关单元108的控制端接收所述开关控制信号。
[0064]在图3和图4中仅仅示出了根据本发明第二实施例的发光模块的两个示例。然而，本发明第二实施例不限于此，第一电阻单元102、第一发光单元104、第一开关单元106可以以任何顺序串联连接在供电电源101和公共电压端之间，第二电阻单元103、第二发光单元105、第二开关单元107可以以任何顺序串联连接在供电电源101和公共电压端之间，并且第一电阻单元102、第一发光单元104和第一开关单元106的串联顺序可以与第二电阻单元103、第二发光单元105和第二开关单元107的串联顺序不同。而且，第三开关单元108的第一端和第三端可以不同，只要第三开关单元108的第一端与第一电阻单元102的第一端连接、第三开关单元108的第二端与第一电阻单元102的第二端连接、第三开关单元108的第三端与第二电阻单元103的第一端连接、第三开关单元108的第四端与第二电阻单元的第二端104连接即可。
[0065]与本发明第一实施例相同，在本发明第二实施例中，为了使得第一发光部分中第一发光单元104与第二发光部分中第二发光单元105具有基本相同的工作时间(S卩，老化程度)，有利地，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期相同，并且第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间也相同。
[0066]此外，根据本发明第二实施例的发光模块还包括工作时间监控单元(未示出)和控制单元110。
[0067]工作时间监控单元记录所述发光模块的工作时间。控制单元110接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，并且基于第二控制信息表，根据所接收的工作时间输出所述开关控制信号。在控制单元110输出的开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元108接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接。
[0068]为了简化描述，下面以开关控制信号的有效控制电平为高电平为例展开描述。
[0069]例如，所述第二控制信息表可以包括第一工作时间阈值(例如，8年、10年等)，在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第一工作时间阈值时，所述控制单元110输出的开关控制信号处于高电平。所述第三开关单元108的控制端接收高电平的开关控制信号，接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接。
[0070]再例如，所述第二控制信息表可以包括第一工作时间阈值(例如，7年、8年等)和第二工作时间阈值(例如10年、12年等)，第一工作时间阈值小于第二工作时间阈值，所述控制单元HO输出的开关控制信号可以包括第一开关控制信号和第二开关控制信号，所述第三开关单元的控制端可以包括用于接收所述第一控制信号的第一控制端和用于接收所述第二控制信号的第二控制端。
[0071]在此情况下，在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第一工作时间阈值且小于所述第二工作时间阈值时，所述第一控制信号处于高电平，所述第二控制信号处于低电平，在所述第三开关单元的第一端和第二端之间存在第一电阻，在第三开关单元的第一端和第二端之间可以流过第一电流，从而增加了流过第一发光单元的电流；在所述第三开关单元的第三端和第四端之间也存在第一电阻，在第三开关单元的第三端和第四端之间也可以流过第一电流，从而也增加了流过第二发光单元的电流。
[0072]在此情况下，在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第二工作时间阈值时，所述第二控制信号处于高电平，在所述第三开关单元的第一端和第二端之间存在第二电阻，在所述第三开关单元的第三端和第四端之间存在第二电阻，并且第一电阻大于第二电阻。此时，在第三开关单元的第一端和第二端之间可以流过第二电流，从而增加了流过第一发光单元的电流；在第三开关单元的第三端和第四端之间也可以流过第二电流，从而也增加了流过第二发光单元的电流，并且第二电流大于第一电流。换句话说，随着发光模块工作时间的增加，可控地分段增加流过发光单元的驱动电流，从而补偿由于发光单元老化造成的相同驱动电流产生的瞬时发光亮度下降的问题。
[0073]此外，在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第二工作时间阈值时，所述第一控制信号可以处于高电平，也可以处于低电平，只要保证在此情况下在所述第三开关单元的第一端和第二端之间存在的第二电阻小于所述第一电阻即可。
[0074]此外，在根据本发明第二实施例的发光模块中，控制单元110还可以基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间。
[0075]例如，在发光模块的工作时间短于第一工作时间阈值时，控制单元110基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的高电平的持续时间(即占空比)，从而实现对发光模块的老化程度的补偿。
[0076]随着发光模块的工作时间增加，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的占空比也逐渐增加，并且渐渐接近占空比阈值(例如50%)。
[0077]在发光模块的工作时间达到第一工作时间阈值时，第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的占空比也更接近或达到占空比阈值，控制单元110开始输出高电平的开关控制信号，使得第三开关单元108开始向第一发光单元104和第二发光单元105分别提供第一电流，以便增加流过第一发光单元104和第二发光单元105各自的驱动电流，从而更进一步实现对发光模块的老化程度的补偿。
[0078]在第一控制信息表中，第一工作时间阈值前后的PWM控制信号的占空比可能发生向下跳变。例如，考虑第一工作时间阈值为10年，在第一控制信息表中，与第一工作时间阈值对应的PWM控制信号的占空比可能为45%，然而与工作时间11年对应的PWM控制信号的占空比可能为30%，这是由于已经通过第三开关单元108额外地向第一发光单元104和第二发光单元105分别提供了第一电流。
[0079]可以根据试验或者经验设置第一控制信息表和第二控制信息表，本发明不受第一控制信息表和第二控制信息表的形式的限制。
[0080]在图5中示例性示出了图3所示的发光模块的一种示例实现方式。
[0081 ] 如图5所示，第一电阻单元102包括并联连接的电阻Rl 1和R12，第一开关单元106包括晶体管T11和电阻R191和R192，晶体管T11的栅极通过R191接收第一 PWM控制信号，晶体管T11的源极与公共电压端连接，公共电压端可以为地电平，晶体管T11的漏极连接第一发光单元104的第二端。
[0082]如图5所示，第二电阻单元103包括并联连接的电阻R21和R22，第二开关单元107包括晶体管T21和电阻R291和R292，晶体管T21的栅极通过R291接收第二 PWM控制信号，晶体管T21的源极与公共电压端连接，晶体管T21的漏极连接第二发光单元105的第二端。
[0083]如图5所示，第三开关单元108包括第一部分和第二部分，第一部分连接至第一电阻单元，第二部分连接至第二电阻单元。第一部分包括晶体管T12和T13、电阻R13、R14、R15、R16、R17 和 R18，第二部分包括晶体管 T22 和 T23、电阻 R23、R24、R25、R26、R27 和 R28。
[0084]晶体管T11、T12、T13、T21、T22和T23可以是MOS管、三极管等。如图5所示，晶体管Τ13和Τ23为NMOS管，晶体管Τ12和Τ22为PMOS管，晶体管Tll和Τ21为NMOS管。然而，本发明不限于此，根据具体实现方式，晶体管Τ11、Τ12、Τ13、Τ21、Τ22和Τ23可以有不同的实现方式。
[0085]在第一 PWM控制信号处于低电平(无效控制电平)时，Tl I截止，没有驱动电流流过第一发光单元，第一发光单元不发光。在第一 PWM控制信号处于高电平(有效控制电平)时，Tll导通，驱动电流流过第一发光单兀，第一发光单兀发光。
[0086]在第二 PWM控制信号处于低电平(无效控制电平)时，Τ21截止，没有驱动电流流过第二发光单元，第二发光单元不发光。在第二 PWM控制信号处于高电平(有效控制电平)时，Τ21导通，驱动电流流过第二发光单元，第二发光单元发光。
[0087]在开关控制信号处于低电平(无效控制电平)时，Τ13、Τ12、Τ23和Τ22均截止，由此第三开关单元108不向第一发光单元104和第二发光单元105提供电流。
[0088]在开关控制信号处于高电平(有效控制电平)时，Τ13、Τ12、Τ23和Τ22均导通，由此第三开关单元108额外地向第一发光单元104和第二发光单元105提供电流。
[0089]尽管在图5中给出了第三开关单元108的一种具体实现方式，然而本发明不限于此，本领域技术人员可以基于本发明构思获得其它实现方式。例如，可以利用放大电路或升压电路将控制单元110输出的3V (高电平)开关控制信号变换为例如8V的电压，并将其施加在晶体管Τ12的栅极，从而控制Τ12导通。在此情况下，Τ12也可以为NMOS管，Τ12的漏极连接供电电源，Τ12的源极连接第一电阻单元的第二端。此外，第一开关单元106也不限于图5所示的实现方式，并且随着第一 PWM控制信号的有效控制电平的变化，也可以采用PMOS 管。
[0090]在本发明实施例中，第一发光单兀和第二发光单兀可以包括LED器件作为发光器件。本领域技术人员应了解，第一发光单元和第二发光单元还可以包括具有类似发光特性的器件作为发光器件。
[0091]下面将参考图7 —图10来描述根据本发明实施例的发光模块的驱动方法。
[0092]参考图1、图2和图7来描述根据本发明第一实施例的发光模块驱动方法700。
[0093]在步骤S710，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光。
[0094]在步骤S720，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0095]在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，实现所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。通过合理地设置第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期，例如周期小于10ms，使得人眼感觉不到第一发光单元和第二发光单元的闪烁，可以在一定程度上延长发光模块的使用寿命。
[0096]参考图1、图2和图8来描述根据本发明第二实施例的发光模块驱动方法800。
[0097]在步骤S810，通过工作时间监控单元记录发光模块的工作时间。
[0098]在步骤S820，基于第一控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间。所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系。
[0099]在步骤S830，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光。
[0100]在步骤S840，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0101]通过根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，即，随着工作时间的增加，按照预定关系增加第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，可以补偿由于发光器件的工作时间增加引起的相同驱动电流所产生的发光器件瞬时发光亮度降低。
[0102]参考图1、图2和图9来描述根据本发明第三实施例的发光模块驱动方法900。
[0103]在步骤S910，通过工作时间监控单元记录发光模块的工作时间。
[0104]在步骤S920，基于第二控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间输出开关控制信号。
[0105]在步骤S930，第三开关单元的控制端接收所述开关控制信号，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接，并且在其第一端和第二端之间存在的电阻等于在其第三端和第四端之间存在的电阻。
[0106]在步骤S940，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光。
[0107]在步骤S950，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0108]通过根据所接收的工作时间来控制接通第三开关单元的第一端和第二端以及接通第三开关单元的第三端和第四端，即，当发光模块的工作时间超过第一工作时间阈值时，通过第三开关单元额外地向第一发光单元和第二发光单元提供电流，从而可以补偿由于发光器件的工作时间增加引起的相同驱动电流所产生的发光器件瞬时发光亮度降低。
[0109]参考图1、图2和图10来描述根据本发明第四实施例的发光模块驱动方法1000。
[0110]在步骤S1010，通过工作时间监控单元记录发光模块的工作时间。
[0111]在步骤S1020，基于第二控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间输出开关控制信号。
[0112]在步骤S1030，第三开关单元的控制端接收所述开关控制信号，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接，并且在其第一端和第二端之间存在的电阻等于在其第三端和第四端之间存在的电阻。
[0113]在步骤S1040，基于第一控制信息表，控制单元根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间。所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系。
[0114]在步骤S1050，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光。
[0115]在步骤S1060，第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光。
[0116]根据本发明第四实施例的驱动方法，一方面通过根据所接收的工作时间来控制接通第三开关单元的第一端和第二端以及接通第三开关单元的第三端和第四端，即，当发光模块的工作时间超过第一工作时间阈值时，通过第三开关单元额外地向第一发光单元和第二发光单元提供电流；另一方面通过根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，即，随着工作时间的增加，按照预定关系增加第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间，可以更好地补偿由于发光器件的工作时间增加引起的相同驱动电流所产生的发光器件发光亮度降低。
[0117]上面已经参考附图描述了根据本发明实施例的发光模块及其控制方法。本领域技术人员应了解，本发明不限于上面描述的实施例，在不偏离本发明的精神的情况下可以作出各种修改，所述修改也应包含在本发明的范围之内。本发明的范围应由所附权利要求及其等同物来限定。
【权利要求】
1.一种发光模块，包括: 电源，用于提供电源电压； 第一发光部分，其包括串联连接的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元，该第一发光部分的第一端与所述电源连接，该第一发光部分的第二端与公共电压端连接；以及 第二发光部分，其包括串联连接的第二电阻单元、第二开关单元、以及第二发光单元，该第二发光部分的第一端与所述电源连接，该第二发光部分的第二端与所述公共电压端连接， 其中，第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光， 第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光，以及 在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
2.如权利要求1所述的发光模块，其中， 第一电阻单元的电阻与第二电阻单元的电阻相同， 所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期相同，所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间相同。
3.如权利要求1所述的发光模块，其中，所述第一PWM控制信号和第二 PWM控制信号相位相差180°，并且所述第一PWM控制信号和第二PWM控制信号的有效控制电平的持续时间均小于所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期的一半。
4.如权利要求1所述的发光模块，还包括: 工作时间监控单元，用于记录所述发光模块的工作时间；以及 控制单元，用于接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，并且基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间， 其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系。
5.如权利要求1所述的发光模块，还包括: 工作时间监控单元，用于记录所述发光模块的工作时间； 控制单元，用于接收所述工作时间监控单元所记录的工作时间，并且基于第二控制信息表，根据所接收的工作时间输出开关控制信号；以及 所述第三开关单元，其第一端和第二端分别与所述第一电阻单元的第一端和第二端连接，其第三端和第四端分别与所述第二电阻单元的第一端和第二端连接，并且其控制端接收所述开关控制信号， 其中，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接，并且在其第一端和第二端之间存在的电阻等于在其第三端和第四端之间存在的电阻。
6.如权利要求5所述的发光模块,其中， 其中，所述控制单元还基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间， 其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系。
7.如权利要求5所述的发光模块，其中，所述第二控制信息表包括第一工作时间阈值，在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第一工作时间阈值时，所述控制单元输出的开关控制信号处于有效控制电平。
8.如权利要求5所述的发光模块，其中，所述第二控制信息表包括第一工作时间阈值和第二工作时间阈值，所述控制单元输出的开关控制信号包括第一开关控制信号和第二开关控制信号，所述第三开关单元的控制端包括用于接收所述第一控制信号的第一控制端和用于接收所述第二控制信号的第二控制端， 在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第一工作时间阈值且小于所述第二工作时间阈值时，所述第一控制信号处于有效控制电平，所述第二控制信号处于无效控制电平，在所述第三开关单元的第一端和第二端之间存在第一电阻，在所述第三开关单元的第三端和第四端之间存在第一电阻； 在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第二工作时间阈值时，所述第二控制信号处于有效控制电平，在所述第三开关单元的第一端和第二端之间存在第二电阻，在所述第三开关单元的第三端和第四端之间存在第二电阻，并且第一电阻大于第二电阻。
9.一种发光模块的控制方法，所述发光模块包括电源、第一发光部分和第二发光部分，所述第一发光部分包括串联连接的第一电阻单元、第一开关单元以及第一发光单元，所述第二发光部分包括串联连接的第二电阻单元、第二开关单元以及第二发光单元，所述第一发光部分和第二发光部分的第一端均与所述电源连接并且其第二端均与公共电压端连接，所述控制方法包括: 第一开关单元的控制端接收第一 PWM控制信号，并且在所述第一 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第一发光单元发光， 第二开关单元的控制端接收第二 PWM控制信号，并且在所述第二 PWM控制信号处于有效控制电平时控制第二发光单元发光， 其中，在所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的控制下，所述第一发光单元和所述第二发光单元交替发光。
10.如权利要求9所述的控制方法，其中，第一电阻单元的电阻与第二电阻单元的电阻相同， 所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期相同，所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号相位相差180°， 所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间相同，且均小于所述第一 PWM控制信号和第二 PWM控制信号的周期的一半。
11.如权利要求9所述的控制方法，还包括: 记录所述发光模块的工作时间；以及 基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二PWM控制信号的有效控制电平的持续时间， 其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系。
12.如权利要求9所述的控制方法，其中，所述发光模块还包括第三开关单元，其第一端与所述第一电阻单元的第一端连接，其第二端与所述第一电阻单元的第二端连接，其第三端与所述第二电阻单元的第一端连接，其第四端与所述第二电阻单元的第二端连接， 所述控制方法还包括: 记录所述发光模块的工作时间； 基于第二控制信息表，根据所接收的工作时间输出开关控制信号； 以及 所述第三开关单元的控制端接收所述开关控制信号，在所述开关控制信号处于有效控制电平时，所述第三开关单元接通其第一端和第二端之间的电连接以及其第三端和第四端之间的电连接，并且在其第一端和第二端之间存在的电阻等于在其第三端和第四端之间存在的电阻。
13.如权利要求12所述的控制方法，还包括: 基于第一控制信息表，根据所接收的工作时间来调整所述第一 PWM控制信号和第二PWM控制信号的有效控制电平的持续时间， 其中，所述第一控制信息表存储了工作时间与所述第一和第二 PWM控制信号的有效控制电平的持续时间的对应关系。
14.如权利要求12所述的控制方法，其中，所述第二控制信息表包括第一工作时间阈值，在所述工作时间监控单元所记录的工作时间大于所述第一工作时间阈值时，所述控制单元输出的开关控制信号处于有效控制电平。
【文档编号】G09G3/34GK104252847SQ201310254926
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】袁建中, S.哈丁, 程颖, 刘峥嵘, 双兵 申请人:施耐德电器工业公司