亮度调节电路的制作方法
【专利摘要】一种亮度调节电路，用以驱动一发光元件。该亮度调节电路包含：一脉冲宽度调制控制器以及一种工作周期控制器。该脉冲宽度调制控制器用以根据一控制讯号产生一输出讯号来驱动该发光元件，其中该控制讯号指出一工作周期。该工作周期控制器，耦接于该脉冲宽度调制控制器，用以产生该控制讯号，并且根据一调整周期来调整该控制讯号以改变该工作周期，其中该调整周期的一长度根据该工作周期的一目前值而改变。
【专利说明】亮度调节电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及亮度调节电路，特别是涉及一种具备可变调整周期的亮度调节电路。
【背景技术】
[0002]发光二极管(light emitting diode, LED)通常用在各类型的电子装置中，显示电子装置的特定运作状态，例如:开机、关机、待机或故障等。当LED元件被用来做为电子装置的电源指示灯或状态指示灯时，往往通过亮度调节电路来控制LED元件的亮度，使电源指示灯或状态指示灯的色彩改变、或者发生闪烁，显示电子装置的运作状态。一个常见的运用为:使指示灯逐渐由亮至暗，再由暗至亮，来表示电子装置处于待机状态。现有技术中，通常通过持续在固定时间间隔内增加或减少驱动讯号的强度来达到这种效果。然而，这种方法在每次亮度改变时，会让使用者感受到突兀的亮度变化，而非流畅自然的亮度变化。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供一种亮度调节电路，其反复在调整周期到达时，调整发光元件的亮度。在本实用新型中，调整周期的长度是随着发光元件目前的亮度而改变，因此，可呈现流畅且自然的亮度变化。
[0004]本实用新型的实施例提供一种亮度调节电路，其用以驱动一发光元件。该亮度调节电路包含一脉冲宽度调制控制器以及一种工作周期控制器。该脉冲宽度调制控制器用以根据一控制讯号产生一输出讯号来驱动该发光元件，其中该控制讯号指出一工作周期。该种工作周期控制器耦接于该脉冲宽度调制控制器，用以产生该控制讯号，并且根据一调整周期来调整该控制讯号以改变该工作周期，其中该调整周期根据该工作周期的一目前值而改变。
[0005]关于本实用新型的优点与精神可以藉由以下结合附图的详述得到进一步的了解。【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的亮度调节电路的一实施例的功能方块示意图。
[0007]图2为本实用新型的亮度调节电路中的工作周期控制器的一实施例的功能方块
示意图。
[0008]图3为本实用新型的亮度调节电路中的脉冲宽度调制控制器的一实施例的功能方块示意图。
[0009]附图符号说明
[0010]100亮度调节电路
[0011]110时钟产生器
[0012]120脉冲宽度调制控制器
[0013]130工作周期控制器[0014]200发光元件
[0015]121、132加法器
[0016]122、133计数器
[0017]123、124、134、135、136 比较器
[0018]125、138控制单元
[0019]131处理器
[0020]137判断电路
【具体实施方式】
[0021 ] 请参考图1，其为本实用新型亮度调节电路的一实施例的功能方块示意图。亮度调节电路100包含有一时钟产生器110、一脉冲宽度调制控制器120以及一工作周期控制器130。于本实施例中，时钟产生器110用来产生一时钟讯号led—clk，进而触发脉冲宽度调制控制器120以及工作周期控制器130的运作。然而，于本实用新型其他实施例中，亮度调节电路100可能不包含时钟产生器，并且通过外部电路来提供时钟讯号led—elk至脉冲宽度调制控制器120以及工作周期控制器130。脉冲宽度调制控制器120用以根据一控制讯号led—duty,产生一输出讯号led—ouput来驱动发光元件200。其中控制讯号led—duty指出一工作周期(duty cycle)。随着控制讯号led—duty所指出的工作周期的改变，将使输出讯号led—ouput以不同的工作周期来驱动发光元件200。当输出讯号led—ouput的工作周期增加时，发光元件200增亮，而当输出讯号led—ouput的工作周期降低时，发光元件200变暗。再者，工作周期控制器130用以产生控制讯号led—duty，每当一调整周期到达时，便改变控制讯号led—duty指出的工作周期，以其可令发光元件200逐渐变暗或变亮。
[0022]为了能更流畅地调节发光元件200的亮度，本实用新型在亮度由暗至亮的过程中，当发光元件200具有较低的亮度时，以较低的频率来增加输出讯号led—ouput的工作周期，并且在发光元件200具有较高的亮度时，以较高的频率来增加输出讯号led—ouput的工作周期。相仿地，在由亮至暗的过程中，当发光元件200具有较高的亮度时，以较高的频率来降低输出讯号led—ouput的工作周期，并当发光元件200具有较低的亮度时，则以较慢的频率来加降低输出讯号led—ouput的工作周期。这是因为人类的视觉对于亮部的反应，不如对暗部的反应来得敏感。因此，若是在发光元件200较暗的时候，以较慢的速度来呈现亮度变化，且在发光元件200较亮的时候，以较高的速度来呈现亮度变化。会让使用者认为发光元件200的亮度变化较为流畅自然。所以，本实用新型的概念为:在不同工作周期下，以不同的的频率来调整工作周期。为了达到以上效果，工作周期控制器130根据可变的调整周期来进行亮度调整。在由暗至亮的过程中，随着工作周期(工作周期决定了发光元件200呈现的亮度)逐渐增加，调整周期的长度便缩短，加速调整工作周期的频率。相反地，在由亮至暗的过程中，调整周期的长度会渐渐延长，降低调整工作周期的频率。
[0023]以下将进一步说明脉冲宽度调制控制器120以及工作周期控制器130的详细电路架构。然而，此并非是对本实用新型的限制，在不违背脉冲宽度调制控制器120以及工作周期控制器130的操作原理的情形下，脉冲宽度调制控制器120以及工作周期控制器130可能通过不同于以下说明的电路架构来实现。 [0024]图2绘示了本实用新型工作周期控制器的一实施例的功能方块图。工作周期控制器130利用了比较器135与136来判断控制讯号led—duty目前所指出的工作周期。其中，比较器135将控制讯号led—duty与一亮度上界值upper—bound比较，产生比较结果Inc ;比较器136将控制讯号led—duty与一亮度下界值lower—bound比较，产生比较结果Dec。在发光元件由暗至亮的亮度变化过程中，比较结果Inc会持续指出控制讯号led—duty指出的工作周期低于亮度上界值upper—bound。此时，判断电路137持续产生指令至控制单元138，使得控制单元138持续增加控制讯号led—duty指出的工作周期。一直到了控制讯号led—duty指出的工作周期等于亮度上界值upper—bound,代表发光元件200到达预设的亮度。比较结果Inc将指出此一现象，致使工作周期控制器130开始降低led—duty指出的工作周期。其中，比较结果Inc会设定判断电路137内部的指示值，使判断电路137开始产生降低工作周期的指令至控制单元138，以降低控制讯号led—duty指出的工作周期。在这个阶段，比较器136产生的比较结果Dec会持续指出控制讯号led—duty指出的工作周期高于亮度下界值lower—bound,进而使判断单元137持续令控制单元138降低控制讯号led—duty指出的工作周期。直到控制讯号led—duty指出的工作周期等于亮度下界值lower—bound，代表发光元件200到达的预设的暗度。此时，比较结果Dec指出此一现象，进而改变判断电路137内部的指示值，使得判断电路137再次命令控制单元138开始增加控制讯号led—duty指出的工作周期。由此一来，便可使发光元件200反复产生由明至暗，再由暗至明的变化。
[0025]计数器133主要用来计数调整周期，其计数值limit—cnt将通过比较器134与一时间临界值Time—TH比较，当计数值limit—cnt大于或等于时间临界值Time—TH时，则代表调整周期到达。此时，比较器134的比较结果do会触发判断电路137。其中，判断电路137只有在被触发时，才会根据进行前述的控制流程，参考比较结果Inc、Dec与内部的指示值，决定如何调整控制讯号led—duty。另外，计数值limit—cnt也将被重置。
[0026]计数器133的输入值由一加法器132来决定。加法器132将计数器133目前产生的计数值limit—cnt与一工作周期器处理器131的输出值相加，产生计数器133的输入值。使得计数器133的计数值limit—cnt根据工作周期器处理器131的输出值持续增加。工作周期器处理器131根据控制讯号led—duty代表的工作周期来产生输出值，当工作周期越高时，工作周期器处理器131产生的输出值越高，相反地，当工作期越低时，工作周期器处理器131产生的输出低越高。如此一来，当控制讯号led—duty代表的工作周期越来越高时，计数器133的计数值会更快达到时间临界值Time—TH，使得控制单元138得以更快地调整控制讯号led—duty。相反地，当控制讯号led—duty的工作周期越来越低时，计数器133的计数值会更慢到达时间临界值Time—TH，减缓控制讯号led—duty的调整频率。通过以上的电路，本实用新型有效地随着工作周期来改变调整周期的长短。
[0027]图3绘示本实用新型的脉冲宽度调制控制器的一实施例的功能方块图。脉冲宽度调制控制器120根据控制讯号led—duty指出的工作周期，产生输出讯号led—ouput。输出讯号led—ouput为具有特定工作周期的周期讯号，且其所具有的工作周期是根据控制讯号led—duty指出的工作周期来决定。控制单元125会根据控制讯号led—duty指出的工作周期，决定何时切换输出讯号led—ouput的电平。其中，通过加法器121将计数器122的计数值与一固定值In相加，计数器122的计数值可代表一操作时间的长度。比较器123与124分别将计数器122计数的操作时间长度与控制讯号led—duty指出的的工作周期以及一固定值T—period比较。当计数器122的计数值代表的操作时间长度小于控制讯号led—duty指出的的工作周期时，比较器123的比较结果会让控制单元125将输出讯号led—ouput维持在高电平。而当计数器122的计数值代表的操作时间长度等于控制讯号led—duty指出的的工作周期时，则比较器123的比较结果会让控制单元125将输出讯号led—ouput切换至低电平。一旦操作时间长度等于固定值T—period时，比较器124反映此一结果，致使控制单元125将输出讯号led—ouput切换至高电平。举例来说，当led—duty指出的工作周期为40%，而输出讯号led—ouput的周期为IOms时，代表输出讯号led—ouput有4ms的时间需处在高电平，以及6ms的时间需处在低电平，且每IOms回到高电平。因此，比较器123根据计数器122计数出的操作时间，确认控制单元125将输出讯号led—ouput维持在高电平4ms，并在时间长度i两足后，令控制单兀125将输出讯号led—ouput切换至低电平。2_后，比较器124根据固定值T—period来判断输出讯号led—ouput的周期IOms已到达，将输出讯号led—ouput切换回高电平。由于发光元件200受到输出讯号led—ouput的驱动，因此可随着输出讯号led—ouput的工作周期的不同，产生特定的亮度，并且随着工作周期的逐渐增加或降低，进而在达到一定亮度后渐渐变暗，以及在达到一定暗度后，渐渐变亮。
[0028]由于本实用新型提供的亮度调节电路不断随着发光元件目前的亮度改变调整其亮度的时间间隔，故可让发光元件呈现自然且亮畅的亮度渐增与亮度渐减变化。
【权利要求】
1.一种亮度调节电路，用以驱动一发光元件，其特征是包含: 一脉冲宽度调制控制器，用以根据一控制讯号产生一输出讯号来驱动该发光元件，其中该控制讯号指出一工作周期；以及 一工作周期控制器，耦接于该脉冲宽度调制控制器，用以产生该控制讯号，并且根据一调整周期来调整该控制讯号，改变其所指出的该工作周期，其中该调整周期的一长度根据该工作周期而改变。
2.如权利要求1所述的亮度调节电路，其特征是其中该工作周期控制器包含: 一计数器，用以对一输入值进行计数以产生一计数值； 一第一比较器，耦接于该计数器，用以将该计数值与一时间临界值比较来产生一第一比较结果，并且当该第一比较结果指出该计数值大于或等于该时间临界值时，重置该计数值；以及 一加法器，耦接于该计数器，用以将对应于该工作周期的一计数参考值与该计数值相加来产生该输入值。
3.如权利要求2所述的亮度调节电路，其特征是其中该工作周期控制器包含: 一第二比较器，用以将该控制讯号与一亮度上临界值比较来产生一第二比较结果；以及 一第三比较器，用以将该控制讯号与一亮度下临界值比较来产生一第三比较结果。
4.如权利要求3所述的亮度调节电路，其特征是其中该工作周期控制器包含: 一判断电路，耦接于该第一比较器、该第二比较器、以及该第三比较器，用以于该第一比较结果指出该计数值大于或等于该时间临界值时，根据该第二比较结果、该第三比较结果以及一指示值来产生一调整值；以及 一控制单元，耦接于该判断电路，用以根据该调整值来调整该控制讯号。
5.如权利要求4所述的亮度调节电路，其特征是其中该判断电路: 于该第二比较结果指出该控制讯号小于该亮度上临界值，且该指示值为第一值时，产生该调整值使该控制单元增加该控制讯号所指出的该工作周期；以及 于该第三比较结果指出该控制讯号大于该亮度下临界值，且该指示值为第二值时，产生该调整值使该控制单元减少该控制讯号所指出的该工作周期。
6.如权利要求5所述的亮度调节电路，其特征是其中该判断电路: 于该第二比较结果指出该控制讯号等于该亮度上临界值，设定该指示值为第二值；以及 于该第三比较结果指出该控制讯号等于该亮度下临界值，设定该指示值为第一值。
7.如权利要求2所述的亮度调节电路，其特征是其中该工作周期控制器包含: 一处理器，用以根据该控制讯号以及一比例值来产生该计数参考值，其中当该控制讯号指出的该工作周期越大时，该计数参考值越大，以及当该控制讯号指出的该工作周期越小时，该计数参考值越小。
8.如权利要求1所述的亮度调节电路，其特征是其中该脉波宽度调制控制器包含: 一计数器，用以对一输入值进行计数以产生一计数值；以及 一加法器，耦接于该计数器，用以将一固定值与该计数值相加来产生该输入值。
9.如权利要求8所述的亮度调节电路，其特征是其中该脉波宽度调制控制器包含:一第一比较器，耦接于该计数器，用以将该计数值与该控制讯号比较来产生一第一比较结果；以及 一第二比较器，用以将该工作周期的该计数值与与一计数临界值比较来产生一第二比较结果。
10.如权利要求9所述的亮度调节电路，其特征是其中该脉波宽度调制控制器包含:一控制单元，耦接于该第一比较器与该第二比较器，用以依据该第一比较结果与该第二比较结果来切换该输出讯号的一电压 电平。
【文档编号】H05B37/02GK203608418SQ201320692877
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】蓝玉麟, 谢耀纬, 叶威廷 申请人:精拓科技股份有限公司