边沿信号计数装置及led驱动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种边沿信号计数装置及LED驱动器，该边沿信号计数装置，包括边沿计数单元，用于对电源线输入的边沿信号的边沿进行计数，并输出计数结果；充电单元，为边沿计数单元和初始化单元供电，当电源线信号为高电平时充电，当电源线信号为低电平时放电；初始化单元，用于根据所述的供电电平对边沿计数单元进行初始化。LED驱动器包括边沿信号计数装置和用于根据边沿信号计数装置的计数结果驱动LED的驱动单元。本实用新型利用边沿信号计数装置，对电源线输入的边沿信号进行计数实现对驱动单元的控制进而驱动LED完成七彩发光，只需要一根电源线和地线，不需要额外信号线，有利于电路实现LED驱动器芯片。
【专利说明】边沿信号计数装置及[口驱动器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路【技术领域】，具体涉及一种边沿信号计数装置及1^0驱动器。
【背景技术】
[0002]发光二极管(“曲七010(16，120)广泛应用于建筑照明、汽车头尾灯、景观灯、节日灯等。120具有效率高、方向性良好、色彩稳定性良好、可靠性高、寿命长，体积小、以及环境安全性等显著优点，尤其适合应用于景观照明、节日灯照明。红、绿、蓝三色120通过控制装置可实现七彩色或者更多种颜色的控制，让[￡0灯具呈现出精彩多姿的绮丽景象，其中控制装置是[￡0照明系统关键部分，
[0003]近年来，随着集成电路技术及计算机技术的应用，基于01X512协议、0从I协议、归零码协议等的[￡0控制方法在[￡0装饰照明领域获得较广泛的应用，实现了 [￡0控制系统的数字化，提高了 [￡0控制系统的灵活度。
[0004]01X512协议由美国剧场协会最早制定于1985年，物理层的设计采用83-485收发器，总线用一对双绞线实现调光台与调光器连接。旧-485采用平衡发送和差分接收，接收灵敏度高，而且抗干扰的能力强，信号传输距离可达千米。01X512协议采用数字技术对实现调光设备的亮度调节，协议对灯光控制台信息的数据格式以及物理层都做了严格的规定，给灯光控制提供了一个标准接口。由于01X512协议具有广泛的适用性，很快被全世界的制造商和用户采用，几乎所有的灯光控制台和受控设备都兼容了 01X512协议标准。
[0005]0^11是欧洲提出来的一种灯光控制总线方案，是用于照明系统控制的开放式异步串行数字通信协议。0从I系统采用主从式结构，系统最多可以连接64个从模块，每个从模块使用唯一的个体标识地址，该地址在系统初始化时设定，使用过程中根据需求可修改从模块的地址。
[0006]目前也有采用归零码协议，在单根信号线上传输控制信号，通过设置红、绿、蓝120的占空比实现多种颜色的控制。
[0007]现有的基于以上协议的控制装置可以通过控制红、绿、蓝三色[￡0占空比获得多种颜色效果，但都需要通过一根以上的信号线传递控制信号，不能通过电源线控制1^0，不能应用到只有电源线、地线的产品场合。
实用新型内容
[0008]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种边沿信号计数装置及120驱动器。
[0009]一种边沿信号计数装置，包括:
[0010]边沿计数单元，用于对电源线输入的边沿信号的边沿进行计数，并输出计数结果；
[0011]充电单元，用于根据电源线输入的边沿信号为边沿计数单元和初始化单元提供供电电平，当边沿信号为高电平时充电，当边沿信号为低电平时放电；
[0012]初始化单元，用于根据所述的供电电平对边沿计数单元进行初始化。
[0013]本实用新型的边沿信号计数装置中各个功能单元可以集成为计数芯片。
[0014]本实用新型中，通过初始化，可以对边沿计数单元置任意数，根据需要设定，通常为置“零”(即清零
[0015]当电源线信号为高电平时，充电单元充电，当充电单元提供的电平达到高电平时，边沿计数单元和初始化单元上电成功。
[0016]为保证边沿信号计数装置正常工作，边沿信号的低电平的持续时长，必须小于充电单元的供电电平由高电平降低至低电平所需的时长。
[0017]所述的边沿计数单元包括若干个串联的0触发器，以各个0触发器的输出端输出计数结果，其中:
[0018]第一个0触发器的时钟信号输入端与电源线连接，相邻两个0触发器中，后一个0触发器的时钟信号输入端与前一个0触发器的反向输出端连接；
[0019]各个0触发器的复位端与初始化单元连接，各个0触发器反向输出端与触发端连接。
[0020]本发明中未作特殊说明，第一个0触发器是指根据计数单元中最低位对应的0触发器。相邻两个0触发器中以相对低位的0触发器作为前一个，相对高位的0触发器作为后一个。
[0021]0触发器可以为上升沿计数，也可以为下降沿计数，可根据需求选择。
[0022]0触发器的个数越多，边沿计数单元对应的计数范围越大。作为优选，所述的边沿计数单元包括至少两个串联的0触发器。进一步优选，所述的边沿计数单元包括3?200个串联的0触发器。
[0023]所述的充电单元包括二极管，所述二极管的阳极与电源线连接，阴极通过一储能元件接地，
[0024]所述的充电单元通过二极管的阴极为边沿计数单元和初始化单元提供供电电平。
[0025]储能元件应理解为可以进行充放电的电子元件。作为优选，所述的储能元件为充电电容或103管。由于充电电容与传统的0103工艺不兼容，因此可以使用与0103工艺兼容性好的103管作为等效电容作为储能元件，便于集成，使用103管时，该103管的源极和漏极短接，形成等效电容。
[0026]通过二极管防止充电电容反向放电，导致边沿信号不稳，使计数结果出现错误。
[0027]本实用新型还提供了一种[￡0驱动器，包括上述的边沿信号计数装置，以及用于根据边沿信号计数装置的计数结果驱动[￡0的驱动单元。
[0028]驱动单元可以根据驱动需要采用现有的[￡0驱动电路实现。
[0029]与现有技术相比，本实用新型中利用边沿信号计数装置，通过对电源线输入的边沿信号进行计数实现对驱动单元的控制进而驱动[￡0完成七彩发光，只需要一根电源线和地线，不需要额外的信号线，有利于实现[￡0驱动器的芯片集成。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实施例的[￡0驱动器的结构框图；
[0031]图2为本实施例的边沿计数单元的电路原理图；
[0032]图3为本实施例的充电单元的电路原理图；
[0033]图4为本实施例的初始化单元的电路原理图；
[0034]图5为本实施例的边沿信号计数装置的时序图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细描述。
[0036]如图1所示(虚线框所示部分)，本实施例的边沿信号计数装置，包括:
[0037]边沿计数单元，用于对电源线输入的边沿信号的边沿进行计数，并输出计数结果；
[0038]充电单元，用于根据电源线输入的边沿信号为边沿计数单元和初始化单元提供供电电平，当边沿信号为高电平时充电，当边沿信号为低电平时放电；
[0039]初始化单元，用于根据所述的供电电平对边沿计数单元进行初始化。
[0040]图2为本实施例的边沿计数单元，包括若干个串联的带低电平复位的时钟上升沿触发0触发器，以各个0触发器的正向输出端输出计数结果。本实施例中边沿计数单元包括3个0触发器，分别为第一 0触发器、第二 0触发器和第三0触发器？3，对应的输出端分别为01、02和03，对应的计数结果从低到高依次为01、02、03。
[0041]第一 0触发器的时钟信号输入端0(1与电源线连接，第一 0触发器的反向输出端邸1和第二 0触发器的时钟信号输入端0(2连接，第二 0触发器的反向输出端邸2和第三0触发器的时钟信号输入端0(3连接；
[0042]各个0触发器的复位端(包括复位端即1、复位端即2和复位端803)与初始化单元连接，反向输出端与触发端连接(即反向输出端册1连触发端01、反向输出端册2连触发端02、反向输出端邸3连触发端03)。
[0043]本实施例选择带低电平复位的时钟上升沿触发0触发器，对边沿信号的上升沿计数。
[0044]图3为本实施例的充电单元的具体电路，包括二极管0，二极管0的阳极与电源线连接，阴极通过一储能元件接地(本实施例中充电电容为源漏短接的103管等效电容，等效电容的大小为0.2 9的。整个充电单元通过二极管0的阴极为边沿计数单元和初始化单元提供供电电平。
[0045]图4为初始化单元的电路原理图，包括四个103管，分别为？沟道103管了1、？沟道103管12、！！沟道103管！'3和？沟道103管14、第一反相器V1、第二反相器V〗。具体连接关系如下:
[0046]108管II的源极和漏极均连接至充电单元中二极管01的阴极，栅极与103管丁3的漏极连接，108管13的栅极与103管II的源极连接，108管13源极接地。103管12的栅极和源极分别与103管II的栅极和源极连接，漏极串联一限流电阻I？后(本实施例中限流电阻的大小为500 0 )，与103管14的栅极连接，且103管14的漏极和源极分别与103管13的源极和地连接。
[0047]108管14的栅极连接第一反相器VI输入端，第一反相器VI的输出端连接第二反相器乂2输入端，第二反相器乂2的输出为初始化单元的输出端向边沿计数单元输出复位信号。
[0048]本实施例的边沿信号计数装置的工作原理如下:
[0049]当该计数装置未上电时，充电单元提供的供电电平为低电平，此时初始化单元和边沿计数单元供电不足，整个计数装置不能计数。
[0050]当计数装置上电时，且在边沿信号为高电平时，充电单元中的储能元件被充电。在高电平持续时间足够长的情况下，供电电平由低电平翻转为高电平，初始化单元和边沿计数单元被正常供电。
[0051]此时，初始化单元中的103管13导通，使103管12导通，因此，充电单元可以通过限流电阻8对用作电容的皿)3管14充电。在对皿)3管14充电过程中，皿)3管14栅极的电压逐渐增大，当充电到达使得第二反相器乂2输出的复位信号由低电平翻转至高电平后完成初始化。
[0052]第二反相器V〗的输出端与边沿计数单元中的各个0触发器的复位端连接，当第二反相器％输出低电平时，各个0触发器复位，即边沿计数单元清零。
[0053]本实施例中电源线输入的边沿信号，以及此时初始化单元和计数结果的时序示意图如图5所示，其中计数结果采用三个0触发器的正向输出端的输出信号表示。在电源上电后，在I时间三个0触发器复位为逻辑0，即计数结果清零。在边沿信号的上升沿￡1处，计数结果为001 ；在电源线上升沿22，计数结果为010 ；在电源线上升沿23，计数结果为011 ；在电源线上升沿￡4，计数结果为100 ；在电源线上升沿￡5，计数结果为101 ；在电源线上升沿￡6，计数结果为110 ；在电源线上升沿￡7，计数结果为111 ；在电源线上升沿￡8，计数装置溢出，计数结果为000。
[0054]为保证计数过程中，初始化单元和边沿计数单元能够正常供电，边沿信号中低电平的持续时长必须小于充电单元中储能元件0由高电平放电至低电平的放电时长。
[0055]此外，由于二极管的单向导通作用，放电时充电电容不会对电源线进行反向放电。
[0056]本实施例中未作特殊说明，高电平对应的电压幅值为3.0?5乂，低电平小于1.(^。
[0057]边沿信号计数装置可用于控制120的驱动单元实现彩色控制，如应用于红绿蓝三色120彩灯控制，就可以只通过电源线发送边沿控制信号，实现七彩色的控制。驱动时，所采用的[￡0驱动器如图1所示，包括上述的边沿信号计数装置，以及用于根据边沿信号计数装置的计数结果驱动[￡0的驱动单元。驱动单元可采用现有的1^0驱动电路实现，保证采用的1^0驱动单元的输入接口与计数装置的输入接口匹配。
[0058]本实施例的[￡0驱动器仅利用一根电源线输入边沿信号，通过对边沿信号进行计数，使控制驱动单元驱动完成[￡0的七彩色发光，不需要使用多于一根的信号线传递控制信号。
[0059]以上仅为本实用新型的较佳实施例，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，如:在电源线与边沿计数单元输入端之间增加滤波电路、延迟电路或取反电路；相邻两个0触发器后一个0触发器的时钟信号输入端与前一个0触发器的反向输出端之间增加延迟电路或取反电路；各个0触发器的反向输出端与触发端之间增加延迟电路。
【权利要求】
1.一种边沿信号计数装置，其特征在于，包括: 边沿计数单元，用于对电源线输入的边沿信号的边沿进行计数，并输出计数结果； 充电单元，用于根据电源线输入的边沿信号为边沿计数单元提供供电电平，当边沿信号为高电平时充电，当边沿信号为低电平时放电； 初始化单元，用于根据所述的供电电平对边沿计数单元进行初始化。
2.如权利要求1所述的边沿信号计数装置，其特征在于，所述的边沿计数单元包括若干个串联的D触发器，以各个D触发器的输出端输出计数结果，其中: 第一个D触发器的时钟信号输入端与电源线连接，相邻两个D触发器中，后一个D触发器的时钟信号输入端与前一个D触发器的反向输出端连接； 各个D触发器的复位端与初始化单元连接，反向输出端与触发端连接。
3.如权利要求2所述的边沿信号计数装置，其特征在于，所述的边沿计数单元包括至少两个串联的D触发器。
4.如权利要求3所述的边沿信号计数装置，其特征在于，所述的边沿计数单元包括3?200个串联的D触发器。
5.如权利要求1所述的边沿信号计数装置，其特征在于，所述的充电单元包括二极管，所述二极管的阳极与电源线连接，阴极通过一储能元件接地， 所述的充电单元通过二极管的阴极为边沿计数单元和初始化单元提供供电电平。
6.如权利要求5所述的边沿信号计数装置，其特征在于，所述的储能元件为充电电容或MOS管。
7.一种LED驱动器，其特征在于，包括如权利要求1?6中任意一项权利要求所述的边沿信号计数装置，以及用于根据边沿信号计数装置的计数结果驱动LED的驱动单元。
【文档编号】H05B37/02GK204180343SQ201420584724
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】罗小华 申请人:罗小华