電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置及l(fā)ed驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置及LED驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)廣泛應(yīng)用于建筑照明、汽車頭尾燈、景觀燈、節(jié)日燈等。LED具有效率高、方向性良好、色彩穩(wěn)定性良好、可靠性高、壽命長(zhǎng)，體積小以及環(huán)境安全性高等顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其適合應(yīng)用于景觀照明、節(jié)日燈照明。紅、綠、藍(lán)三色LED通過控制裝置可實(shí)現(xiàn)七彩色或者更多種顏色的控制，讓LED燈具呈現(xiàn)出精彩多姿的綺麗景象，其中控制裝置是LED裝飾照明系統(tǒng)關(guān)鍵部分。
[0003]近年來基于DMX512協(xié)議、DALI協(xié)議、歸零碼協(xié)議的LED控制方法在LED裝飾照明領(lǐng)域獲得較廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了 LED控制系統(tǒng)的數(shù)字化，提高了 LED控制系統(tǒng)的靈活度。
[0004]DMX512協(xié)議由美國(guó)劇場(chǎng)協(xié)會(huì)最早制定于1985年，物理層的設(shè)計(jì)采用RS-485收發(fā)器，總線用一對(duì)雙絞線實(shí)現(xiàn)調(diào)光臺(tái)與調(diào)光器連接。DALI是歐洲提出來的一種燈光控制總線方案，是用于照明系統(tǒng)控制的開放式異步串行數(shù)字通信協(xié)議，DALI系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)最多可以連接64個(gè)從模塊，每個(gè)從模塊使用唯一的個(gè)體標(biāo)識(shí)地址，該地址在系統(tǒng)初始化時(shí)設(shè)定，使用過程中根據(jù)需求可修改從模塊的地址。目前也有采用歸零碼協(xié)議，在單根信號(hào)線上傳輸控制信號(hào)，通過設(shè)置紅、綠、藍(lán)LED的占空比實(shí)現(xiàn)多種顏色的控制。
[0005]現(xiàn)有的基于以上協(xié)議的控制裝置可以通過控制紅、綠、藍(lán)三色LED占空比獲得多種顏色效果，但都需要通過一根以上的信號(hào)線傳遞控制信號(hào)，不能通過電源線控制LED，不能應(yīng)用到只有電源線、地線的產(chǎn)品場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置及LED驅(qū)動(dòng)器。
[0007]一種電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置，包括:
[0008]邊沿觸發(fā)移位單元，由電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)進(jìn)行移位，并輸出移位結(jié)果；
[0009]充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號(hào)為邊沿觸發(fā)移位單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號(hào)為高電平時(shí)充電，當(dāng)邊沿信號(hào)為低電平時(shí)放電；
[0010]初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對(duì)邊沿觸發(fā)移位單元進(jìn)行初始化；
[0011 ] 所述的邊沿觸發(fā)移位單元，包括至少兩個(gè)串聯(lián)的D觸發(fā)器，以各個(gè)D觸發(fā)器的輸出端輸出移位結(jié)果，其中:
[0012]第一個(gè)D觸發(fā)器的觸發(fā)端與最后一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端連接，相鄰兩個(gè)D觸發(fā)器中，后一個(gè)D觸發(fā)器的觸發(fā)端與前一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端連接；
[0013]各個(gè)D觸發(fā)器的復(fù)位端或置位端與初始化單元連接，時(shí)鐘端與電源線連接。
[0014]本發(fā)明中通過初始化，可以對(duì)邊沿觸發(fā)移位單元置任意數(shù)，根據(jù)需要設(shè)定。對(duì)于邊沿移位單元而言，其中的各個(gè)D觸發(fā)器在初始時(shí)刻輸出不同，移位才有意義，因此，所述邊沿移位單元中至少有一個(gè)D觸發(fā)器的復(fù)位端與初始化單元連接，至少有一個(gè)D觸發(fā)器的置位端與初始化單元連接。對(duì)于各個(gè)D觸發(fā)器，置“零”時(shí)，該D觸發(fā)器的復(fù)位端與初始化單元連接，置位端接無效電平(若置位端低電平有效，則接高電平)；反之，置“I”時(shí)，該D觸發(fā)器的置位端與初始化單元連接，復(fù)位端接無效電平。當(dāng)電源線信號(hào)為高電平時(shí)，充電單元充電，當(dāng)充電單元提供的電平達(dá)到高電平時(shí)，邊沿觸發(fā)移位單元和初始化單元上電成功。
[0015]為保證移位裝置正常工作，邊沿信號(hào)的低電平的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)必須小于充電單元的供電電平由高電平降低至低電平所需的時(shí)長(zhǎng)。
[0016]未作特殊說明，本發(fā)明中的邊沿觸發(fā)移位單元(即邊沿移位單元)的輸出具有高低位之分。第一個(gè)D觸發(fā)器是指邊沿觸發(fā)移位單元中最低位對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器，最后一個(gè)D觸發(fā)器指邊沿觸發(fā)移位單元中最高位對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器。相鄰兩個(gè)D觸發(fā)器中以相對(duì)低位的D觸發(fā)器作為前一個(gè)，相對(duì)高位的D觸發(fā)器作為后一個(gè)。
[0017]D觸發(fā)器可以為上升沿計(jì)數(shù)，也可以為下降沿計(jì)數(shù)，根據(jù)需求選擇。
[0018]D觸發(fā)器的個(gè)數(shù)越多，邊沿計(jì)數(shù)單元對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)范圍越大。具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求設(shè)定。作為優(yōu)選，所述的邊沿觸發(fā)移位單元包括2?200個(gè)串聯(lián)的D觸發(fā)器。
[0019]所述的充電單元包括二極管，所述二極管的陽(yáng)極與電源線連接，陰極通過一儲(chǔ)能元件接地，所述的充電單元通過二極管的陰極為邊沿觸發(fā)移位單元和初始化單元提供供電電平。
[0020]考慮到與COMS工藝的兼容性，作為優(yōu)選，所述的充電單元包括NPN三極管，所述NPN三極管的集電極和基極連接后與電源線連接，發(fā)射極通過一儲(chǔ)能元件接地，所述的充電單元通過NPN三極管的發(fā)射極為邊沿觸發(fā)移位單元和初始化單元提供供電電平。作為優(yōu)選，所述的充電單元包括PNP三極管，所述PNP三極管的集電極和基極連接后通過一儲(chǔ)能元件接地，發(fā)射極與電源線連接，所述的充電單元通過PNP三極管的集電極或基極為邊沿觸發(fā)移位單元和初始化單元提供供電電平。
[0021]儲(chǔ)能元件應(yīng)理解為可以進(jìn)行充放電的電子元件。作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)能元件為充電電容或MOS管。由于充電電容與傳統(tǒng)的CMOS工藝不兼容，因此可以使用與CMOS工藝兼容性好的MOS管作為等效電容作為儲(chǔ)能元件，便于集成，使用MOS管時(shí)，該MOS管的源極和漏極短接，形成等效電容。
[0022]通過二極管防止充電電容反向放電，防止邊沿信號(hào)不穩(wěn)使計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。NPN三極管和PNP三極管通過設(shè)定對(duì)應(yīng)的連接方式，也可以形成一等效二極管，也可以起到防止反向充電的作用。
[0023]本發(fā)明還提供了一種LED驅(qū)動(dòng)器，包括上述的電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置，以及用于根據(jù)電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置輸出的移位結(jié)果驅(qū)動(dòng)LED的驅(qū)動(dòng)單元。
[0024]驅(qū)動(dòng)單元可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)需要采用現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中利用電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置，通過對(duì)電源線輸入的邊沿信號(hào)進(jìn)行移位實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的控制進(jìn)而驅(qū)動(dòng)LED完成七彩發(fā)光，只需要一根電源線和地線，不需要額外的信號(hào)線，有利于實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)器的單片集成。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]圖2為本實(shí)施例的邊沿移位單元的電路原理圖；
[0028]圖3為本實(shí)施例的充電單元的電路原理圖；
[0029]圖4為本實(shí)施例的初始化單元的電路原理圖；
[0030]圖5為本實(shí)施例的電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0032]如圖1所示(虛線框所示部分)，本實(shí)施例的電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)的移位裝置，包括:
[0033]邊沿觸發(fā)移位單元，由電源線邊沿信號(hào)觸發(fā)進(jìn)行移位，并輸出移位結(jié)果；
[0034]充電單元，用于根據(jù)電源線輸入的邊沿信號(hào)為邊沿觸發(fā)移位單元提供供電電平，當(dāng)邊沿信號(hào)為高電平時(shí)充電，當(dāng)邊沿信號(hào)為低電平時(shí)放電；
[0035]初始化單元，用于根據(jù)所述的供電電平對(duì)邊沿觸發(fā)移位單元進(jìn)行初始化。
[0036]圖2為本實(shí)施例的邊沿觸發(fā)移位單元，該邊沿觸發(fā)移位單元實(shí)際上為邊沿移位單元，該邊沿移位單元包括3個(gè)串聯(lián)的D觸發(fā)器，以各個(gè)D觸發(fā)器的輸出端輸出移位結(jié)果。
[0037]本實(shí)施例中的D觸發(fā)器為帶低電平復(fù)位和帶低電平置位的時(shí)鐘上升沿觸發(fā)D觸發(fā)器，分別為第一 D觸發(fā)器F1、第二 D觸發(fā)器F2和第三D觸發(fā)器F3，對(duì)應(yīng)的正向輸出端分別為Ql、Q2和Q3，對(duì)應(yīng)的移位結(jié)果從低到高依次為Ql、Q2、Q3。
[0038]第一 D觸發(fā)器Fl的觸發(fā)端Dl與最后一個(gè)D觸發(fā)器F3的輸出端Q3連接，相鄰兩個(gè)D觸發(fā)器中，后一個(gè)D觸發(fā)器的觸發(fā)端與前一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端連接，即第二 D觸發(fā)器F2的觸發(fā)端D2與第一 D觸發(fā)器Fl的輸出端Ql連接，第三D觸發(fā)器F3的觸發(fā)端D3與第二D觸發(fā)器F2的輸出端Q2連接。
[0039]第一 D觸發(fā)器Fl的置位端PRTl、第二 D觸發(fā)器F2的復(fù)位端RD2和第三D觸發(fā)器F3的復(fù)位端RD3與初始化單元的輸出端連接，通過初始化單元對(duì)D觸發(fā)器進(jìn)行初始置數(shù)，第一 D觸發(fā)器Fl的復(fù)位端RDl、第二 D觸發(fā)器F2的置位端PRT2和第三D觸發(fā)器F3的置位端PRT3連接充電單元的輸出端(即連接高電平使輸入為無效電平)。
[0040]時(shí)鐘端(包括CK1、CK2和CK3)與電源線連接，對(duì)由電源線輸入的邊沿信號(hào)觸發(fā)進(jìn)行移位，輸出移位結(jié)果。
[0041]圖3為本實(shí)施例的充電單元的具體電路，包括二極管D，二極管D的陽(yáng)極與電源線連接，陰極通過一儲(chǔ)能元件C接地(本實(shí)施例中充電電容為源漏短接的MO