专利名称：一种亮度控制电路、芯片及装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于亮度控制领域，尤其涉及ー种亮度控制电路、芯片及装置。
背景技术：
目前，LED等发光装置已被广泛应用于数字显示、家庭照明、エ业探照等领域，而在对LED等发光装置的使用过程中，经常需要调节LED等发光装置的显示效果，例如，让多个LED灯当中的某个LED灯渐亮或者渐灭，其他LED灯保持原有的显示状态。在现有技术所提供的发光装置控制电路中，通过为发光装置提供统ー电流值的驱动电流以驱动发光装置进行显示。然而，由于某些发光装置，如LED显示屏，其在室内和室外对驱动电流的要求的不同的，而且LED显示屏存在静态屏和动态屏的差异，也是需要不同的驱动电流给予驱动控制才能实现良好的显示效果，否则会出现因驱动电流不合适而损坏LED显示屏的问题。因此，现有技术存在无法为发光装置提供合适驱动电流的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供ー种亮度控制电路，g在解决现有技术所存在的无法为发光装置提供合适驱动电流的问题。本实用新型是这样实现的，ー种亮度控制电路，与控制信号生成电路和发光装置相连接，所述亮度控制电路包括数据信号输入端和时钟信号端分别与所述控制信号生成电路的数据信号输出端和时钟信号输出端相连接，对所述控制信号生成电路输出的亮度控制数据进行移位寄存处理的数据移位寄存模块；锁存信号端接所述控制信号生成电路的锁存信号输出端，输入端接所述数据移位寄存模块的第一输出端，对从所述数据移位寄存模块输出的亮度控制数据进行锁存处理的数据锁存模块；使能信号端接所述控制信号生成电路的使能信号输出端，输入端接所述数据锁存模块的输出端，根据所述控制信号生成电路输出的使能信号将来自所述数据锁存模块的亮度控制数据进行输出以驱动所述发光装置工作的驱动模块；输入端接所述发光装置的输出端，输出端接所述驱动模块的输出端，根据所述驱动模块输出的亮度控制数据控制所述发光装置导通或关断的恒流控制模块；输出端接所述恒流控制模块的控制端，对所述恒流控制模块中的导通电流进行调制的电流调制模块；第一端接所述电流调制模块的输入端，第二端接地，限定所述电流调制模块的电流调制幅度的调节电阻。本实用新型的另ー目的还在于提供ー种包括所述亮度控制电路的亮度控制芯片。本实用新型的另ー目的还在于提供ー种包括所述亮度控制芯片的亮度控制装置。在本实用新型中，通过采用包括所述数据移位寄存模块、所述数据锁存模块、所述驱动模块、所述恒流控制模块、所述电流调制模块以及所述调节电阻的亮度控制电路，将所述调节电阻和所述电流调制模块相结合对所述恒流控制模块的导通电流进行调制，达到了根据所述驱动模块输出的亮度控制数据对所述发光装置实现高效驱动的目的，且降低了电路成本，解决了现有技术所存在的无法为发光装置提供合适驱动电流的问题。
图I是本实用新型实 施例提供的亮度控制电路的模块结构图；图2是本实用新型实施例提供的亮度控制电路的示例电路结构图；图3是本实用新型实施例提供的亮度控制电路的亮度控制示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在本实用新型实施例中，通过采用包括数据移位寄存模块、数据锁存模块、驱动模块、恒流控制模块、电流调制模块以及调节电阻的亮度控制电路，将调节电阻和电流调制模块相结合对恒流控制模块的导通电流进行调制，达到了根据驱动模块输出的亮度控制数据对发光装置实现高效驱动的目的，且降低了电路成本。图I示出了本实用新型实施例提供的亮度控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下亮度控制电路100与控制信号生成电路200和发光装置300相连接，该亮度控制电路100包括数据信号端和时钟信号端分别与控制信号生成电路200的数据信号输出端SDI和时钟信号输出端CLK相连接，对控制信号生成电路200输出的亮度控制数据进行移位寄存处理的数据移位寄存模块101。锁存信号端接控制信号生成电路200的锁存信号输出端LE，输入端接数据移位寄存模块101的第一输出端，对从数据移位寄存模块101输出的亮度控制数据进行锁存处理的数据锁存模块102。使能信号端接控制信号生成电路200的使能信号输出端0E，输入端接数据锁存模块102的输出端，根据控制信号生成电路200输出的使能信号将来自数据锁存模块102的亮度控制数据进行输出以驱动发光装置300工作的驱动模块103。输入端接发光装置300的输出端，输出端接驱动模块103的输出端，根据驱动模块103输出的亮度控制数据控制发光装置300导通或关断的恒流控制模块104。输出端接恒流控制模块104的控制端，对恒流控制模块104中的导通电流进行调制的电流调制模块105。第一端接电流调制模块105的输入端，第二端接地，限定电流调制模块105的电流调制幅度的调节电阻R-EXT。亮度控制电路100还包括输入端接控制信号生成电路200的使能信号输出端0E，输出端接驱动模块103的使能信号端，对控制信号生成电路200输出的使能信号进行整形的第一施密特触发器Ul ；输入端接控制信号生成电路200的锁存信号输出端LE，输出端接数据锁存模块102的锁存信号端，对控制信号生成电路200输出的锁存信号进行整形的第二施密特触发器U2 ；输入端接控制信号生成电路200的数据信号输出端SDI，输出端接数据移位寄存模块101的数据信号端，对控制信号生成电路200输出的数据信号进行整形的第三施密特触发器U3 ；输入端接控制信号生成电路200的时钟信号输出端CLK，输出端接数据移位寄存模块101的时钟信号端，对控制信号生成电路200输出的时钟信号进行整形的第四施密特触发器U4 ；输入端接数据移位寄存模块101的第二输出端，输出端向下ー级亮度控制电路输出数据信号的输出驱动模块106。亮度控制电路100还包括上拉电阻Rl和下拉电阻R2，上拉电阻Rl的第一端接第一施密特触发器Ul的输入端，第二端接直流电源VDD ;下拉电阻R2的第一端接第二施密特触发器U2的输入端，第二端接地。在本实用新型实施例中，直流电源VDD的输出电压可为5V、3. 8V或者3. 3V。图2示出了本实用新型实施例提供的亮度控制电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下作为本实用新型ー实施例，数据移位寄存模块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的串行输入端D和时钟端CK分别为数据移位寄存模块101的数据信号端和时钟信号端，第二移位寄存器DFF2的串行输入端D和时钟端CK分别与第一移位寄存器DFFl的输出端Q和时钟端CK相连接，第三移位寄存器DFF3的串行输入端D3和时钟端CK分别与第二移位寄存器DFF2的输出端Q和时钟端CK相连接，第四移位寄存器DFF4的串行输入端D和时钟端CK分别与第三移位寄存器DFF3的输出端Q和时钟端CK相连接，第一移位寄存器DFFl的输出端Q、第二移位寄存器DFF2的输出端Q、第三移位寄存器DFF3的输出端Q以及第四移位寄存器DFF4的输出端Q共同构成数据移位寄存模块101的第一输出端，且第四移位寄存器DFF4的输出端Q为数据移位寄存模块101的第二输出端。作为本实用新型ー实施例，数据锁存模块102包括第一锁存器LATl、第二锁存器LAT2、第三锁存器LAT3及第四锁存器LAT4 ；第一锁存器LATl的输入端D、第二锁存器LAT2的输入端D、第三锁存器LAT3的输入端D及第四锁存器LAT4的输入端D共同构成数据锁存模块102的输入端，第一锁存器LATl的时钟端CK为数据锁存模块102的锁存信号端，第二锁存器LAT2的时钟端CK接第一锁存器LATl的时钟端CK，第三锁存器LAT3的时钟端CK接第二锁存器LAT2的时钟端CK，第四锁存器LAT4的时钟端CK接第三锁存器LAT3的时钟端CK，第一锁存器LATl的输出端Q、第二锁存器LAT2的输出端Q、第三锁存器LAT3的输出端Q及第四锁存器LAT4的输出端Q共同构成数据锁存模块102的输出端。作为本实用新型ー实施例，驱动模块103包括[0044]第一驱动器DRl、第二驱动器DR2、第三驱动器DR3及第四驱动器DR4 ；第一驱动器DRl的时钟端CK为驱动模块103的使能信号端，且第一驱动器DRl的时钟端CK同时与第二驱动器DR2的时钟端CK、第三驱动器DR3的时钟端CK及第四驱动器DR4的时钟端CK相连接，第一驱动器DRl的输入端D、第二驱动器DR2的输入端D、第三驱动器DR3的输入端D及第四驱动器DR4的输入端D共同构成驱动模块103的输入端，第一驱动器DRl的输出端Q、第二驱动器DR2的输出端Q、第三驱动器DR3的输出端Q及第四驱动器DR4的输出端Q共同构成驱动模块103的输出端。作为本实用新型ー实施例，恒流控制模块104包括第一恒流源CSl、第二恒流源CS2、第三恒流源CS3及第四恒流源CS4 ； 第一恒流源CSl的控制端为恒流控制模块104的控制端，第二恒流源CS2的控制端、第三恒流源CS3的控制端及第四恒流源CS4的控制端均与第一恒流源CSl的控制端相连接，第一恒流源CSl的输入端、第二恒流源CS2的输入端、第三恒流源CS3的输入端及第四恒流源CS4的输入端共同构成恒流控制模块104的输入端，第一恒流源CSl的输出端、第ニ恒流源CS2的输出端、第三恒流源CS3的输出端及第四恒流源CS4的输出端共同构成恒流控制模块104的输出端。以下结合工作原理对亮度控制电路作进一步说明由于上述亮度控制电路100是用于输出四位数据信号SDI对发光装置实施亮度控制，用户通过控制信号生成电路200输出数据信号SDI (该数据信号为四位ニ进制数据)、时钟信号CLK、锁存信号LE以及使能信号0E，数据移位寄存模块101在时钟信号CLK的控制下，对数据信号SDI进行移位寄存操作，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按照数据信号SDI中的四位ニ进制数据的输入顺序分别保存并输出数据信号SDI中相应位置的ニ进制数据至锁存模块102，然后由锁存模块102在锁存信号LE的控制下对所接收到的ニ进制数据进行锁存，并将该ニ进制数据输出至驱动模块103，由第一驱动器DR1、第二驱动器DR2、第三驱动器DR3及第四驱动器DR4各自输出一位ニ进制数据给第一恒流源CS1、第二恒流源CS2、第三恒流源CS3及第四恒流源CS4，以控制第一恒流源CSl、第二恒流源CS2、第三恒流源CS3及第四恒流源CS4的通断。在任ー恒流源导通期间，调节电阻R-EXT的阻值决定了电流调制模块105对恒流源的电流调制幅度，即所需要控制的发光装置中发光单元的驱动电流决定了恒流源中的导通电流的电流值，用户只需要调整调节电阻REXT的阻值则可使电流调制模块105将恒流源中的导通电流的电流值稳定在ー个固定值。 假如要对上述LED灯组中的LED灯实现亮度控制，如需要使某个LED灯实现渐亮或者渐灭的显示效果时，使能信号OE的使能时间会以ー个时间步进值为变化标准进行调整，每个数据显示刷新周期(即按照用户设定顺序完整输出ー组数据信号的时间)的时间宽度为用户指定输出的每种数据信号的发送时间宽度值和使能时间宽度值之和，且每个数据显示刷新周期的时间宽度在用户设定后即为固定值，当使能信号OE的使能时间增加或減少到用户设定的最大或最小时间宽度值时，整个亮度控制进程结束。为了便于理解，以下结合具体例子对亮度控制电路100进行详细描述假设在亮度控制电路100中，数据移位寄存模块101需要在时钟信号CLK处于上升沿时对数据信号SDI进行移位寄存，锁存模块102需要在锁存信号LE为高电平时对数据移位寄存模块101输出的ニ进制数据进行锁存，随后在使能信号OE为低电平时，第一驱动器DR1、第二驱动器DR2、第三驱动器DR3及第四驱动器DR4各自输出一位ニ进制数据给第一恒流源CS1、第二恒流源CS2、第三恒流源CS3及第四恒流源CS4，以控制第一恒流源CS1、第二恒流源CS2、第三恒流源CS3及第四恒流源CS4的通断。如图3所示，对LED灯组进行亮度控制，假设需要进行亮度控制的LED灯组中包括L1-L4共4个LED灯，其中，用户需要LI保持常亮状态，L2为渐亮状态，L3为渐灭状态，L4保持常灭状态，“O”代表LED灯处于“灭”状态，“I”代表LED灯处于“亮”状态，则常亮数据信号包括1000，渐亮数据信号包括0100，渐灭数据信号包括0010，微亮数据信号包括0001，上述的常亮数据信号、渐亮数据信号、渐灭数据信号及微亮数据信号从左到右对应L1-L4。常亮数据信号、渐亮数据信号、渐灭数据信号及微亮数据信号的发送时间宽度值均为4T，渐亮数据信号的时间宽度步进值为T，渐灭数据信号的时间宽度步进值为-T，T可以为用户端设定的微秒级时间间隔，每个数据显示刷新周期为27T，常亮数据信号的使能时间宽度值为4T，渐亮数据信号的使能时间宽度值的初始值为T，渐灭数据信号的使能时间 宽度值的初始值为4T，则微亮数据信号的使能时间宽度值为2T，每进入下一个数据显示刷新周期，渐亮数据信号的时间宽度值加ー个T，渐灭数据信号的时间宽度值加ー个-T，当渐亮数据信号的使能时间宽度值为4T(或者渐灭数据信号的使能时间宽度值为T)吋，当完成四个数据显示刷新周期(即T1-T4)时，整个亮度控制进程结束。在本实用新型实施例中，对应所要控制的发光装置中的发光单元为4个，所以数据移位寄存模块101中的移位寄存器的数量为4，相应地，锁存模块102中的锁存器的数量为4、驱动模块103中的驱动器的数量为4以及恒流控制模块104中的恒流源的数量也为4。因此，在本实用新型的另ー实施例中，用户可根据所要控制的发光装置中发光单元的数量确定上述亮度控制电路的各个模块中的元器件数量。如用户需要对包含16个LED灯的LED灯组进行亮度控制，则可以相应地增加数据移位寄存模块101中的移位寄存器的数量为16，锁存模块102中的锁存器的数量为16、驱动模块103中的驱动器的数量为16以及恒流控制模块104中的恒流源的数量为16。本实用新型实施例的另一目的还在于提供ー种包括上述亮度控制电路的亮度控制芯片。本实用新型实施例的另一目的还在于提供ー种包括上述亮度控制芯片的亮度控制装置。在本实用新型实施例中，通过采用包括数据移位寄存模块、数据锁存模块、驱动模块、恒流控制模块、电流调制模块以及调节电阻的亮度控制电路，将调节电阻和电流调制模块相结合对恒流控制模块的导通电流进行调制，达到了根据驱动模块输出的亮度控制数据对发光装置实现高效驱动的目的，且降低了电路成本，解决了现有技术所存在的无法为发光装置提供合适驱动电流的问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种亮度控制电路，与控制信号生成电路和发光装置相连接，其特征在于，所述亮度控制电路包括 数据信号输入端和时钟信号端分别与所述控制信号生成电路的数据信号输出端和时钟信号输出端相连接，对所述控制信号生成电路输出的亮度控制数据进行移位寄存处理的数据移位寄存模块； 锁存信号端接所述控制信号生成电路的锁存信号输出端，输入端接所述数据移位寄存模块的第一输出端，对从所述数据移位寄存模块输出的亮度控制数据进行锁存处理的数据锁存模块； 使能信号端接所述控制信号生成电路的使能信号输出端，输入端接所述数据锁存模块的输出端，根据所述控制信号生成电路输出的使能信号将来自所述数据锁存模块的亮度控制数据进行输出以驱动所述发光装置工作的驱动模块； 输入端接所述发光装置的输出端，输出端接所述驱动模块的输出端，根据所述驱动模块输出的亮度控制数据控制所述发光装置导通或关断的恒流控制模块； 输出端接所述恒流控制模块的控制端，对所述恒流控制模块中的导通电流进行调制的电流调制t吴块； 第一端接所述电流调制模块的输入端，第二端接地，限定所述电流调制模块的电流调制幅度的调节电阻。
2.如权利要求I所述的亮度控制电路，其特征在于，所述亮度控制电路还包括 输入端接所述控制信号生成电路的使能信号输出端，输出端接所述驱动模块的使能信号端，对所述控制信号生成电路输出的使能信号进行整形的第一施密特触发器； 输入端接所述控制信号生成电路的锁存信号输出端，输出端接所述数据锁存模块的锁存信号端，对所述控制信号生成电路输出的锁存信号进行整形的第二施密特触发器；输入端接所述控制信号生成电路的数据信号输出端，输出端接所述数据移位寄存模块的数据信号端，对所述控制信号生成电路输出的数据信号进行整形的第三施密特触发器；输入端接所述控制信号生成电路的时钟信号输出端，输出端接所述数据移位寄存模块的时钟信号端，对所述控制信号生成电路输出的时钟信号进行整形的第四施密特触发器。
3.如权利要求I或2所述的亮度控制电路，其特征在于，所述亮度控制电路还包括上拉电阻Rl和下拉电阻R2，所述上拉电阻Rl的第一端接所述第一施密特触发器的输入端，第ニ端接直流电源；所述下拉电阻R2的第一端接所述第二施密特触发器的输入端，第二端接地。
4.如权利要求I所述的亮度控制电路，其特征在于，所述数据移位寄存模块包括 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输入端和时钟端分别为所述数据移位寄存模块的数据信号端和时钟信号端，所述第二移位寄存器的串行输入端和时钟端分别与所述第一移位寄存器的输出端和时钟端相连接，所述第三移位寄存器的串行输入端和时钟端分别与所述第二移位寄存器的输出端和时钟端相连接，所述第四移位寄存器的串行输入端和时钟端分别与所述第三移位寄存器的输出端和时钟端相连接，所述第一移位寄存器的输出端、所述第二移位寄存器的输出端、所述第三移位寄存器的输出端以及所述第四移位寄存器的输出端共同构成所述数据移位寄存模块的第一输出端，且所述第四移位寄存器的输出端为所述数据移位寄存模块的第二输出端。
5.如权利要求I所述的亮度控制电路，其特征在于，所述数据锁存模块包括 第一锁存器、第二锁存器、第三锁存器及第四锁存器； 所述第一锁存的输入端、所述第二锁存器的输入端、所述第三锁存器的输入端及所述第四锁存器的输入端共同构成所述数据锁存模块的输入端，所述第一锁存器的时钟端为所述数据锁存模块的锁存信号端，所述第二锁存器的时钟端接所述第一锁存器的时钟端，所述第三锁存器的时钟端接所述第二锁存器的时钟端，所述第四锁存器的时钟端接所述第三锁存器的时钟端，所述第一锁存器的输出端、所述第二锁存器的输出端、所述第三锁存器的输出端及所述第四锁存器的输出端共同构成所述数据锁存模块的输出端。
6.如权利要求I所述的亮度控制电路，其特征在于，所述驱动模块包括 第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器及第四驱动器； 所述第一驱动器的时钟端为所述驱动模块的使能信号端，且所述第一驱动器的时钟端同时与所述第二驱动器的时钟端、所述第三驱动器的时钟端及所述第四驱动器的时钟端相连接，所述第一驱动器的输入端、所述第二驱动器的输入端、所述第三驱动器的输入端及所述第四驱动器的输入端共同构成所述驱动模块的输入端，所述第一驱动器的输出端、所述第二驱动器的输出端、所述第三驱动器的输出端及所述第四驱动器的输出端共同构成所述驱动模块的输出端。
7.如权利要求I所述的亮度控制电路，其特征在于，所述恒流控制模块包括 第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源及第四恒流源； 所述第一恒流源的控制端为所述恒流控制模块的控制端，所述第二恒流源的控制端、所述第三恒流源的控制端及所述第四恒流源的控制端均与所述第一恒流源的控制端相连接，所述第一恒流源的输入端、所述第二恒流源的输入端、所述第三恒流源的输入端及所述第四恒流源的输入端共同构成所述恒流控制模块的输入端，所述第一恒流源的输出端、所述第二恒流源的输出端、所述第三恒流源的输出端及所述第四恒流源的输出端共同构成所述恒流控制模块的输出端。
8.ー种亮度控制芯片，其特征在于，所述亮度控制芯片包括如权利要求I至7任ー项所述的亮度控制电路。
9.ー种亮度控制装置，其特征在于，所述亮度控制装置包括如权利要求8所述的亮度控制芯片。
专利摘要本实用新型属于亮度控制领域，提供了一种亮度控制电路、芯片及装置。在本实用新型中，通过采用包括数据移位寄存模块、数据锁存模块、驱动模块、恒流控制模块、电流调制模块以及调节电阻的亮度控制电路，将调节电阻和电流调制模块相结合对恒流控制模块的导通电流进行调制，达到了根据驱动模块输出的亮度控制数据对发光装置实现高效驱动的目的，且降低了电路成本，解决了现有技术所存在的无法为发光装置提供合适驱动电流的问题。
文档编号H05B37/02GK202454226SQ20112054884
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者李照华, 王乐康, 石磊, 符传汇, 陈克勇 申请人:深圳市明微电子股份有限公司