一种具有双向驱动led组工作功能的控制电路及方法
【专利摘要】本发明适用于电子【技术领域】，公开了一种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路及方法，包括电源、控制开关、集成电路及与集成电路电连接的LED组电路，所述LED组电路为LED组双向控制电路，所述LED组双向控制电路包含一组以上相互独立的LED组，每组LED中至少有一个LED的正负极与同组其它LED正负极进行极性相反的并联连接；所述集成电路的输出端电压的脉冲宽度和方向可依事先预定程序可调，并实现该电路的电流方向在不同的时间区间内是相反的，利用电流方向的改变形成双向驱动。此技术的应用范围广泛，可用于所有需要多种颜色变换的LED应用领域，既节约了产品材料成本，又显著提高工作效率及简化了制作工艺。
【专利说明】—种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子【技术领域】，涉及一种具有脉冲宽度和方向依事先预定程序可调的双向驱动负载电路发光二极管(以下称:LED。包括:有机电激发光二极管OrganLight-EmittingDiode,即0LED)功能的控制电路及控制方法。
[0002]双向驱动LED组工作的控制电路，尤其是直流电源供电应用条件下，控制LED组上输入电流方向的变化，逐步导通与关断的线性控制电路。
【背景技术】
[0003]传统的LED线性控制电路，LED的正极接电源，LED的负极接OUT端，每组LED都必须经过公共端的电流传输，并且由于二极管的单向导电作用，传统的线路都是单向的，不可逆，如驱动两路或多路LED，不仅在成本方面线材数量较高，而且整个线路占用面积大，在生产时势必增加工序，而且整个驱动电路工作效率较低，远远不能达到方便节能的需要。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术中的缺点，本发明采用一种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路及方法，不仅节省了线材的成本及占用的空间，而且提高了驱动电路的工作效率，生产工艺也更简单。
[0005]本发明是这样实现的，一种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，包括电源、控制开关、集成电路及与集成电路电连接的LED组电路，所述LED组电路为LED组双向控制电路，所述LED组双向控制电路包含一组以上相互独立的LED组，每组LED中至少有一个LED的正负极与同组其它LED正负极进行极性相反的并联连接；其中:该集成电路的输出端电压的脉冲宽度和方向可依事先预定程序可调。
[0006]优选的，所述LED组双向控制电路包括触发开关TG。
[0007]优选的，所述LED组双向控制电路还包括锁键开关0N/0FF。
[0008]优选的，所述LED组双向控制电路包括集成电路单元模块，所述集成电路单元模块包括:“输入端控制电路”模块、“震荡电路”模块、“时序产生器”模块、“按键与逻辑电路”模块、“解码电路”模块、“CODEPLAROM”模块和“输出缓冲级电路”模块；其中所述“输入端控制电路”模块，其输入端通过控制开关与外部电源电连接，所述“输入端控制电路”模块的输出端与“震荡电路”模块和“按键与逻辑电路”模块的输入端电连接，所述“震荡电路”模块的输出端又依次电连接“时序产生器”模块、“ CODEPLAROM”模块和“输出缓冲级电路”模块，再与多个OUT输出端电连接；所述“输入端控制电路”模块的输出端依次电连接“按键与逻辑电路”模块与“解码电路”模块和“输出缓冲级电路”模块；所述“时序产生器”模块输出端同时连接“按键与逻辑电路”模块、“解码电路”模块和“CODEPLAROM”模块的输入端；“按键与逻辑电路”模块输出端还与“CODEPLAROM”模块的输入端电连接。
[0009]优选的，所述集成电路适用于所有制作工艺和封装工艺。
[0010]本发明还公开了具有双向驱动LED组工作功能的控制电路的方法，包括上述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路。
[0011]优选的，当电源输入正向电流时，所述LED双向控制电路中每组LED中极性相同的LED亮，极性相反的LED灯不亮；当切换到反向电流时，此时LED双向控制电路中每组LED中刚才不亮的LED亮，而刚才亮的LED此时不亮；利用电流方向的改变形成双向驱动。如此反复迅速地不断切换电流方向，整个电路中的LED就出现在间距极短的亮灭时间差，由于人的眼睛的视觉停留作用而导致整个驱动LED控制电路的LED灯同时闪亮的效果的迅速交替的闪売。
[0012]本发明采用在一个控制电路中设置多组LED，每组LED中至少有一个LED的正负极与同组其它LED正负极进行极性相反的并联连接；该的输出端电压的脉冲宽度和方向可依事先预定程序可调，从而导致LED交替闪亮的方法，由于人的眼睛的视觉停留作用，如快速切换电流方向从而产生整个驱动LED控制电路的LED同时闪亮的效果。期间采用锁键进行有效地控制，适合不同客户的需求。不仅不需要传统工艺上的公共端线路，而且在一条线路上实现不同方向电流的传输，大大节约了线路的成本，工作效率大大提高，且制作工艺也简化很多。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明提供的传统的LED线性控制电路原理图；
[0014]图2是本发明实施例提供的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路(三组LED，每组两个LED)原理图；
[0015]图3是本发明实施例提供的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路(三组LED，每组两个LED)中与外部连接状态下的电路原理图；
[0016]图4是本发明实施例提供的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路的内部结构示意图。
[0017]其中，I电源，2触发开关TG，3锁键0N0FF，4集成电路，5LED组双向控制电路，51L1，52L4，53L3,54L5,55L3,56L6
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]以下结合附图对本发明实施例提供的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路(三组LED，每组两个LED)做详细的说明:
[0020]如图1显示了传统的驱动LED控制电路的原理图，传统的控制电路5是单向的，且具有公共端50以便输入电流，此时电流不可逆，每条线路只能传输同向的电流，造成线路成本的浪费，制作工艺复杂且占用面积大，整个工作效率也不高。
[0021]本发明是这样实现的，一种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，即具有脉冲宽度和方向依事先预定程序可调的双向驱动负载电路发光二极管(以下称:LED。包括:有机电激发光二极管OrganLight-EmittingDiode,即0LED)功能的控制电路,包括电源1、控制开关、集成电路4 (即图3中的IC)及与集成电路4电连接的LED组电路，所述LED组电路为LED组双向控制电路5，
[0022]所述LED组双向控制电路5包含一组以上相互独立的LED组，每组LED中至少有一个LED的正负极与同组其它LED正负极进行极性相反的并联连接；双向驱动指，该集成电路4的输出端电压的脉冲宽度和方向可依事先预定程序可调，并实现该电路的电流方向在不同的时间区间内是相反的。此技术的应用将彻底改变不同工作电压的LED不可以用在同组并联电路中和传统电路中同组并联的LED只能同时工作的限制的历史。实现不同工作电压的LED可以用在同组电路中，通过LED正负极反向并联，同时结合集成电路的输出端电压的脉冲宽度和方向可依事先预定程序可调，从而导致LED交替闪亮的方法，利用人的眼睛的视觉停留现象，通过快速切换电流方向从而产生整个驱动LED控制电路的LED同时闪亮的效果。期间采用锁键进行有效地控制，适合不同客户的需求。
[0023]如图2和图3所示，显示了本发明的其中一个实施例，本实施例只列举了采用三组LED，每组LED上并联有两个正负极极性相反的LED，第一组中L151和L452并联，第二组中L253和L554并联，第三组L355和L656并联，其中L151、L253和L355为正向，L452、L554和L656为反向；当电源IVCC通过触发开关TG2和锁键开关0N0FF3输入正向电流时，见图2，当 OUTl、0UT3、0UT5=1, 0UT2、0UT4、0UT6=0，此时 LED 组上得到正向电流，L151、L253 和L355 导通亮，L452、L554 和 L656 不亮；当 0UT1、0UT3、0UT5=0，0UT2、0UT4、0UT6=1，此时 LED组上得到反向电流，L452、L554和L656导通亮，而此时L151、L253和L355不亮。利用电流方向的改变形成双向驱动。那么就产生L151、L253、L355和L452、L554、L656交替闪亮，由于人的眼睛的视觉停留作用，从而产生整个驱动LED控制电路的LED同时闪亮的效果。[0024]上述的每组LED工作电压可以一致或不一致，当通过合适的电压和电流时，相应的LED亮，其余LED不亮，这样就达到满足不同的需求，使控制电路中的LED达到不同的效果O
[0025]当然可以采用两组、三组、四组……LED，每组LED可以并联两个、三个、四个……LED，在此不作赘述。
[0026]所述集成电路4适用于所有制作工艺和封装工艺，不限于MCU、0ΤΡ、AS等封装工艺。
[0027]本发明实施例中的锁键开关0N/0FF3和触发开关TG2，锁键开关0N/0FF3所起的作用如下:
[0028]触发开关TG2:当锁键0N/0FF3解锁后，触发开关TG2有效；锁键0N/0FF3关闭时，触发开关TG无效。
[0029]锁键开关0N/0FF3:按第一次，触发开关TG2锁住，全部LED同时闪一次；按第二次，触发开关TG2解锁，全部LED同时闪三次。以上两步可不断循环切换。
[0030]如图4所示,所述LED组双向控制电路5包括集成电路单元模块,所述集成电路单元模块包括:“输入端控制电路”模块、“震荡电路”模块、“时序产生器”模块、“按键与逻辑电路”模块、“解码电路”模块、“CODEPLAROM”模块和“输出缓冲级电路”模块；其中所述“输入端控制电路”模块，其输入端通过控制开关与外部电源电连接，所述“输入端控制电路”模块的输出端与“震荡电路”模块和“按键与逻辑电路”模块的输入端电连接，所述“震荡电路”模块的输出端又依次电连接“时序产生器”模块、“CODEPLAROM”模块和“输出缓冲级电路”模块，再与多个OUT输出端电连接；所述“输入端控制电路”模块的输出端依次电连接“按键与逻辑电路”模块与“解码电路”模块和“输出缓冲级电路”模块；所述“时序产生器”模块输出端同时连接“按键与逻辑电路”模块、“解码电路”模块和“CODEPLAROM”模块的输入端；“按键与逻辑电路”模块输出端还与“CODEPLAROM”模块的输入端电连接。
[0031]本发明集成电路4加入正常工作电源VCC后，集成电路4进入待机工作状态，当外部通过控制开关将信号传输到输入端控制电路的内部发生器，再通知震荡电路震荡工作，震荡电路工作后，通知时序发生器产生脉冲信号，时序发生器产生一系列的脉冲信号分别控制按键与逻辑电路、解码电路以及CODEPLAROM三个电路，相互承接完成集成电路4内部生成功能；其中按键与逻辑电路产生集成电路4需要的功能模拟信号，送入解码电路进行二次生成解码更为准确的数据，同时，CODEPLAROM主要完成功能LED闪法，它接受时序产生器控制，此时CODEPLAROM与解码电路共同把功能与闪法脉冲装置通过输出缓冲级电路进行缓冲，生成需求的脉冲信号从而经多个OUT输出端输出功能闪法，周而复始。
[0032]具体电路的功用如下:触发开关与逻辑电路，包含大部分的与门、非门或门及触发器电路，它接受输入控制电路与时序产生器两个电路控制，其它路多个的与门、非门或门主要是产生集成电路所需要的功能模拟信号，然后送入解码电路进入二次生成解码更为准确的数据，CODEPLAROM主要完成功能LED闪法的一个内存器，它接受时序产生器控制，另触发开关与逻辑电路的模拟信号从而完成准确的闪法功能存储，此时CODEPLAROM与解码电路共同把功能与闪法脉冲装置通过缓冲级电路进行缓冲，生成需求的脉冲信号从而经多个OUT输出端输出功能闪法。这样集成电路完成一次完整的功能,周而复始一直循环下去。
[0033]本发明与现有技术相比，本发明采用分段的LED控制技术，自动跟踪输入电压的变化，这样在整个AC交流周期内，根据输入电压的大小，将分段的LED逐级导通和逐级关断，且使得输入电流尽量跟随输入电压变化而变化，在不改变LED总的LED数量和LED总的输出功率的情况下，在一个AC交流周期内，增加LED导通时间，提高了输入电源的功率因数以及整个驱动电路的工作效率，典型情况下工作效率可以提升到85%以上，同时功率因数可以提升到0.95以上。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，比如增加或减少LED分段的数量、改变驱动管的类型等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，包括电源、控制开关、集成电路及与集成电路电连接的LED组电路，其特征在于:所述LED组电路为LED组双向控制电路，所述LED组双向控制电路包含一组以上相互独立的LED组，每组LED中至少有一个LED的正负极与同组其它LED正负极进行极性相反的并联连接；所述集成电路的输出端电压的脉冲宽度和方向可依事先预定程序可调。
2.根据权利要求1所述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，其特征在于:所述LED组双向控制电路包括触发开关TG。
3.根据权利要求1所述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，其特征在于:所述LED组双向控制电路还包括锁键开关ON/OFF。
4.根据权利要求1所述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，其特征在于:所述LED组双向控制电路包括集成电路单元模块,所述集成电路单元模块包括:“输入端控制电路”模块、“震荡电路”模块、“时序产生器”模块、“按键与逻辑电路”模块、“解码电路”模块、“CODEPLAROM”模块和“输出缓冲级电路”模块；其中所述“输入端控制电路”模块，其输入端通过控制开关与外部电源电连接，所述“输入端控制电路”模块的输出端与“震荡电路”模块和“按键与逻辑电路”模块的输入端电连接，所述“震荡电路”模块的输出端又依次电连接“时序产生器”模块、“CODEPLAROM”模块和“输出缓冲级电路”模块，再与多个OUT输出端电连接；所述“输入端控制电路”模块的输出端依次电连接“按键与逻辑电路”模块与“解码电路”模块和“输出缓冲级电路”模块；所述“时序产生器”模块输出端同时连接“按键与逻辑电路”模块、“解码电路”模块和“ CODEPLAROM”模块的输入端；“按键与逻辑电路”模块输出端还与“CODEPLAROM”模块的输入端电连接。
5.根据权利要求4所述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路，其特征在于:所述集成电路适用于所有制作工艺和封装工艺。
6.一种具有双向驱动LED组工作功能的控制电路的方法，其特征在于:包括权利要求1至5所述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路。
7.根据权利要求6所述的具有双向驱动LED组工作功能的控制电路的方法，其特征在于:当电源输入正向电流时，所述LED双向控制电路中每组LED中极性相同的LED亮，极性相反的LED灯不亮；当切换到反向电流时，此时LED双向控制电路中每组LED中刚才不亮的LED亮，而刚才亮的LED此时不亮；利用电流方向的改变形成双向驱动。如此反复迅速地不断切换电流方向，整个电路中的LED就出现在间距极短的亮灭时间差，由于人的眼睛的视觉停留作用而导致整个驱动LED控制电路的LED灯同时闪亮的效果的迅速交替的闪亮。
【文档编号】H05B37/02GK103702492SQ201410006874
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】王 忠 申请人:王 忠