支持宽电压输入的驱动电路、驱动芯片及系统、方法技术方案

本发明专利技术涉及支持宽电压输入的驱动电路、驱动芯片及系统、方法。由脉动电压为串联连接的多个驱动电路供电。驱动电路包括电源输入端以及电势参考端。驱动电路用于驱动单路或多路发光二极管，每一路发光二极管路均和驱动电路的恒流单元串联连接在电源输入端与电势参考端之间。电压调节模块在电源输入端与电势参考端间。驱动电路的电源输入端与电势参考端之间存在着电压压降。脉动电压的电压从低向高增大的阶段每个驱动电路的电压调节模块控制自身的电压压降予以抬高。在脉动电压的电压从高向低减小的阶段每个驱动电路的电压调节模块退出对自身电压压降的抬高控制。对自身电压压降的抬高控制。对自身电压压降的抬高控制。

【技术实现步骤摘要】
支持宽电压输入的驱动电路、驱动芯片及系统、方法


[0001]本专利技术主要涉及到照明显示领域，更确切的说，在含有固态发光二极管光源的照明显示场合中，提供支持宽电压输入的驱动电路、驱动芯片及系统、方法。

技术介绍

[0002]针对交流市电这类电力能源的应用场景，绝大多数场合都是先行将交流市电整流成脉动直流电以及再利用滤波电容来对脉动直流电实施稳压，滤波电容输出的纹波较少的直流电压被提供给各类负载。通常配合直流到直流的转换器，可进一步将滤波电容之直流电压执行升压转换或降压转换而形成不同准位的电压给负载。这涉及到无源或者有源功率因数校正和涉及到如何改善总谐波失真以及涉及到开关电源的脉冲宽度调制。惯用电解电容的滤波电容体积大价格贵，转换器亦存在元件多效率低和调制复杂之特点。
[0003]在照明显示领域，单个驱动芯片能驱动的像素点个数有限，若试图在显示系统中集成超大规模的像素点则众多驱动芯片必须级联。像素点具有三基色发光二极管。脉冲调光技术是在确定时间段内改变发光二极管点亮或关断的时间宽度，同时要求导通点亮期间流经发光二极管的电流是恒流值，藉此实现亮度改变。根据格拉斯曼定律和国际发光照明委员会定义的标准色度图，需要将像素点的基准颜色分量分配在预定的强度范围，视觉系统能够感受的所有颜色均能依赖基准颜色的灰度变化而获得。对于照明显示领域，亟待设计出可兼顾脉动电压和稳定电压的供电方案来代替传统电力应用技术的繁琐环节。

技术实现思路

[0004]本申请涉及到一种支持宽电压输入的系统，包括：
[0005]串联连接的多个驱动电路，由直流电压为串联连接的多个所述驱动电路供电；
[0006]所述驱动电路包括电源输入端以及电势参考端，在串联连接的多个所述驱动电路中将后一个所述驱动电路的电源输入端耦合到相邻前一个所述驱动电路的电势参考端；
[0007]所述驱动电路用于驱动一路或多路发光二极管，每一路发光二极管路均和所述驱动电路的恒流单元串联在电源输入端与电势参考端之间；
[0008]所述驱动电路具有设置在电源输入端与电势参考端之间的电压调节模块；
[0009]每个所述驱动电路的电源输入端与电势参考端之间存在着电压压降；
[0010]在直流电压的电压值从低向高增大的阶段，每个所述驱动电路的所述电压调节模块控制自身的所述电压压降予以抬高；或者
[0011]在直流电压的电压值从高向低减小的阶段，每个所述驱动电路的所述电压调节模块退出对自身的所述电压压降的抬高控制。
[0012]上述的支持宽电压输入的系统，每个所述驱动电路包括：多个脉宽调制模块，每个脉宽调制模块根据与其配对的一路发光二极管所匹配的灰度数据来形成相应的一路脉宽调制信号，多路发光二极管对应着多路脉宽调制信号；以及
[0013]在每个所述驱动电路中：多路脉宽调制信号共有的每个循环周期被分割成多个时
段，每路脉宽调制信号的有效逻辑值分布在相应的一个时段内；
[0014]任意一路发光二极管对应的一路脉宽调制信号出现有效逻辑值时，该任意一路发光二极管被点亮并流过恒流单元提供的恒定电流。
[0015]上述的支持宽电压输入的系统，每个驱动电路配备有红绿蓝三基色的发光二极管。
[0016]上述的支持宽电压输入的系统，驱动电路包括带有解码器的数据传输模块，用于从接收的通讯数据中译码出灰度数据以及用于转发通讯数据；
[0017]多个驱动电路以级联连接的方式接收通讯数据：每个驱动电路收到通讯数据后，提取属于本级的通讯数据和将接收到的余下其他通讯数据转发给与它级联连接的后一级。
[0018]上述的支持宽电压输入的系统，每个所述的驱动电路还配备有与多路发光二极管并联连接的一个负载；所述负载和所述恒流单元串联在电源输入端与电势参考端之间；
[0019]多路脉宽调制信号实施或非逻辑运算得到的结果视为一个控制信号，在控制信号出现有效逻辑值时，将恒流单元提供的恒定电流切换到流经该负载。
[0020]上述的支持宽电压输入的系统，所述电压调节模块包括：
[0021]设置在电源输入端与电势参考端之间的分压器，对所述电压压降采样并获得分压值；
[0022]在电源输入端与电势参考端之间串联的第一电阻、开关、稳压二极管；
[0023]输出端耦合到所述开关的控制端的比较器，该比较器将所述分压值与一个阈值电压进行比较并且在所述分压值超过所述阈值电压时，接通所述开关并使稳压二极管导通；
[0024]在所述分压值低于所述阈值电压时，关断所述开关。
[0025]上述的支持宽电压输入的系统，所述电压调节模块包括：
[0026]在电源输入端与电势参考端之间串联的第二电阻、齐纳二极管、结型场效应晶体管；
[0027]齐纳二极管与第二电阻串接在结型场效应晶体管的第一端与电源输入端之间；
[0028]结型场效应晶体管的控制端耦合到电势参考端以及结型场效应晶体管的第二端通过钳位电阻耦合到电势参考端。
[0029]上述的支持宽电压输入的系统，任意一个所述驱动电路的电压压降只有在不低于一个临界电压，使得齐纳二极管被反向击穿时，该任意一个所述驱动电路的所述电压调节模块才被接通；任意一个驱动电路的电压压降低于临界电压，齐纳二极管截止，该任意一个驱动电路的所述电压调节模块被关断。
[0030]上述的支持宽电压输入的系统，所述电压调节模块包括：
[0031]设置在电源输入端与电势参考端之间的分压器，对所述电压压降采样并获得分压值；
[0032]在电源输入端与电势参考端之间串联的第三电阻、电流源；
[0033]决定该电流源是否被接通的比较器，该比较器将所述分压值与一个阈值电压进行比较并且在所述分压值超过所述阈值电压时，接通该电流源；
[0034]在所述分压值低于所述阈值电压时，关断该电流源。
[0035]上述的支持宽电压输入的系统，所述电压调节模块包括：
[0036]在电源输入端与电势参考端之间串联的第四电阻、齐纳二极管、电流源；
[0037]任意一个所述驱动电路的电压压降只有在不低于一个临界电压、使得齐纳二极管被反向击穿而导通时，该电流源才接通，否则该电流源被关断。
[0038]本申请涉及到一种支持宽电压输入的方法，其特征在于：
[0039]将多个驱动电路予以串联连接；
[0040]所述驱动电路包括电源输入端以及电势参考端，在串联连接的多个所述驱动电路中将后一个所述驱动电路的电源输入端耦合到相邻前一个所述驱动电路的电势参考端；
[0041]所述驱动电路用于驱动一路或多路发光二极管，每一路发光二极管路均和所述驱动电路的恒流单元串联在电源输入端与电势参考端之间；
[0042]所述驱动电路具有设置在电源输入端与电势参考端之间的电压调节模块；
[0043]每个所述驱动电路的电源输入端与电势参考端之间存在着电压压降；
[0044]所述的方法包括：
[0045]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持宽电压输入的系统，其特征在于，包括：串联连接的多个驱动电路，由直流电压为串联连接的多个所述驱动电路供电；所述驱动电路包括电源输入端以及电势参考端，在串联连接的多个所述驱动电路中将后一个所述驱动电路的电源输入端耦合到相邻前一个所述驱动电路的电势参考端；所述驱动电路用于驱动一路或多路发光二极管，每一路发光二极管路均和所述驱动电路的恒流单元串联在电源输入端与电势参考端之间；所述驱动电路具有设置在电源输入端与电势参考端之间的电压调节模块；每个所述驱动电路的电源输入端与电势参考端之间存在着电压压降；在直流电压的电压值从低向高增大的阶段，每个所述驱动电路的所述电压调节模块控制自身的所述电压压降予以抬高；或者在直流电压的电压值从高向低减小的阶段，每个所述驱动电路的所述电压调节模块退出对自身的所述电压压降的抬高控制。2.根据权利要求1所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：每个所述驱动电路包括：多个脉宽调制模块，每个脉宽调制模块根据与其配对的一路发光二极管所匹配的灰度数据来形成相应的一路脉宽调制信号，多路发光二极管对应着多路脉宽调制信号；以及在每个所述驱动电路中：多路脉宽调制信号共有的每个循环周期被分割成多个时段，每路脉宽调制信号的有效逻辑值分布在相应的一个时段内；任意一路发光二极管对应的一路脉宽调制信号出现有效逻辑值时，该任意一路发光二极管被点亮并流过恒流单元提供的恒定电流。3.根据权利要求2所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：每个所述驱动电路至少配备有红绿蓝三种基色的三路发光二极管。4.根据权利要求2所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：每个所述驱动电路还包括带有解码器的数据传输模块，用于从接收的通讯数据中译码出灰度数据以及用于转发通讯数据；并且多个所述驱动电路以级联连接的方式接收通讯数据：每个所述驱动电路收到通讯数据后，提取属于本级的通讯数据和将接收到的余下其他通讯数据转发给与它级联连接的后一级。5.根据权利要求2所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：每个所述驱动电路还配备有与多路发光二极管并联的一个负载；所述负载和所述恒流单元串联在电源输入端与电势参考端之间；多路脉宽调制信号实施或非逻辑运算得到的结果视为一个控制信号，在控制信号出现有效逻辑值时，将恒流单元提供的恒定电流切换到流经该负载。6.根据权利要求1所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：所述电压调节模块包括：设置在电源输入端与电势参考端之间的分压器，对所述电压压降采样并获得分压值；在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、开关、稳压二极管；输出端耦合到所述开关的控制端的比较器，该比较器将所述分压值与一个阈值电压进
行比较并且在所述分压值超过所述阈值电压时，接通所述开关并使稳压二极管导通；在所述分压值低于所述阈值电压时，关断所述开关。7.根据权利要求1所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：所述电压调节模块包括：在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、齐纳二极管、结型场效应晶体管；齐纳二极管与电阻串接在结型场效应晶体管的第一端与电源输入端之间；结型场效应晶体管的控制端耦合到电势参考端以及结型场效应晶体管的第二端通过另一钳位电阻耦合到电势参考端。8.根据权利要求7所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：任意一个所述驱动电路的电压压降只有在不低于一个临界电压，使得齐纳二极管被反向击穿时，该任意一个所述驱动电路的所述电压调节模块才接通；任意一个所述驱动电路的电压压降低于临界电压时，齐纳二极管截止，该任意一个所述驱动电路的所述电压调节模块被关断。9.根据权利要求1所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：所述电压调节模块包括：设置在电源输入端与电势参考端之间的分压器，对所述电压压降采样并获得分压值；在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、电流源；决定该电流源是否被接通的比较器，该比较器将所述分压值与一个阈值电压进行比较并且在所述分压值超过所述阈值电压时，接通该电流源；在所述分压值低于所述阈值电压时，关断该电流源。10.根据权利要求1所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：所述电压调节模块包括：在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、齐纳二极管、电流源；任意一个所述驱动电路的电压压降只有在不低于一个临界电压、使得齐纳二极管被反向击穿而导通时，该电流源才接通，否则该电流源被关断。11.根据权利要求1所述的支持宽电压输入的系统，其特征在于：由交流电整流后得到脉动电压形式的所述直流电压。12.一种支持宽电压输入的方法，其特征在于：将多个驱动电路予以串联连接；所述驱动电路包括电源输入端以及电势参考端，在串联连接的多个所述驱动电路中将后一个所述驱动电路的电源输入端耦合到相邻前一个所述驱动电路的电势参考端；所述驱动电路用于驱动一路或多路发光二极管，每一路发光二极管路均和所述驱动电路的恒流单元串联在电源输入端与电势参考端之间；所述驱动电路具有设置在电源输入端与电势参考端之间的电压调节模块；每个所述驱动电路的电源输入端与电势参考端之间存在着电压压降；所述的方法包括：将交流电整流后得到的直流电压施加给多个所述驱动电路，以实现供电；随着直流电压的电压值从低向高增大，迫使每个所述驱动电路的所述电压调节模块自适应的抬高所述电压压降，直流电压之电压值被均匀分配给各个所述驱动电路；或
随着直流电压的电压值从高向低减小，迫使每个所述驱动电路的所述电压调节模块自适应的拉低所述电压压降。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述电压调节模块包括：设置在电源输入端与电势参考端之间的分压器，对所述电压压降采样并获得分压值；在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、开关、稳压二极管；输出端耦合到所述开关的控制端的比较器，该比较器将所述分压值与一个阈值电压进行比较并且在所述分压值超过所述阈值电压时，接通所述开关并使稳压二极管导通；在所述分压值低于所述阈值电压时，关断所述开关。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述电压调节模块包括：在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、齐纳二极管、结型场效应晶体管；齐纳二极管与电阻串接在结型场效应晶体管的第一端与电源输入端之间；结型场效应晶体管的控制端耦合到电势参考端以及结型场效应晶体管的第二端通过另一钳位电阻耦合到电势参考端。15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述电压调节模块包括：设置在电源输入端与电势参考端之间的分压器，对所述电压压降采样并获得分压值；在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、电流源；决定该电流源是否被接通的比较器，该比较器将所述分压值与一个阈值电压进行比较并且在所述分压值超过所述阈值电压时，接通该电流源；在所述分压值低于所述阈值电压时，关闭该电流源。16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述电压调节模块包括：在电源输入端与电势参考端之间串联的电阻、齐纳二极管、电流源；任意一个所述驱动电路的电压压降只有在不低于一个临界电压、使得齐纳二极管被反向击穿而导通时，该电流源才接通，否则该电流源被关断。17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：每个所述驱动电路包括：多个脉宽调制模块，每个脉宽调制模块根据与其配对的一路发光二极管所匹配的灰度数据来形成相应的一路脉宽调制信号，多路发光二极管对应着多路脉宽调制信号；以及在每个所述驱动电路中：多路脉宽调制信号共有的每个循环周期被分割成多个时段，每路脉宽调制信号的有效逻辑值分布在相应的一个时段内；任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：费小泂，孟豪，
申请(专利权)人：酷矽半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：