專利名稱：Led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是涉及LED驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)由于壽命長(zhǎng)、反映速度快、體積小、功耗 小、可靠性高等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于背光源、照明、電子設(shè)備、顯示屏和汽車等領(lǐng)域。驅(qū)動(dòng)電路 是LED產(chǎn)品的重要組成部分，驅(qū)動(dòng)電路的性能將直接影響到LED產(chǎn)品的壽命、功耗和可靠性 等性能。通常，由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性，因此一般需要對(duì)LED 采用恒流驅(qū)動(dòng)。然而，現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電路通常的功能較為單一，僅能受控于其他控制器件以實(shí)現(xiàn) 各種各樣的LED驅(qū)動(dòng)效果，這大大限制了 LED驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用。因此，有必要提出一種改進(jìn) 的技術(shù)方案來克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其可以根據(jù)音頻數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) LED,以形成LED亮度漸暗以及隨音樂跳動(dòng)的炫目功能。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其包括輸出模塊、音頻處理 器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、呼吸控制器和驅(qū)動(dòng)控制模塊。所述音頻處理器將輸入的音頻信號(hào)分成M個(gè) 頻段，并檢測(cè)每個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅度值。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將各個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅 度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字幅度數(shù)據(jù)。所述呼吸控制器根據(jù)各個(gè)頻段的數(shù)字幅度數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)。 所述驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)來自呼吸控制器的所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)，所述輸出模塊在PWM 信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生輸出電流，其中M為自然數(shù)。進(jìn)一步的，所述輸出模塊為N個(gè)，其中N大于等于M，N為自然數(shù)。更進(jìn)一步的，所有或部分輸出模塊具有普通驅(qū)動(dòng)模式，至少M(fèi)個(gè)輸出模塊具有音 頻驅(qū)動(dòng)模式，該M個(gè)輸出模塊分別對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)的M個(gè)頻段。在一輸出模塊為普通驅(qū)動(dòng) 模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊通過外部接口直接接收外部輸入的PWM數(shù)據(jù)，根據(jù)所述PWM數(shù)據(jù) 產(chǎn)生PWM信號(hào)，并向?qū)?yīng)輸出模塊提供所述PWM信號(hào)；在一輸出模塊為音頻驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所 述驅(qū)動(dòng)控制模塊接收來自呼吸控制器的對(duì)應(yīng)頻段對(duì)應(yīng)的PWM數(shù)據(jù)，根據(jù)所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生 PWM信號(hào)，并向?qū)?yīng)輸出模塊提供所述PWM信號(hào)。再進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊包括命令寄存器、所述命令寄存器存儲(chǔ)由外部接 口輸入的具有兩種驅(qū)動(dòng)模式的輸出模塊的驅(qū)動(dòng)模式信息，以此來確定這些輸出模塊是工作 在普通驅(qū)動(dòng)模式，還是工作在音頻驅(qū)動(dòng)模式。再進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊包括與各個(gè)輸出模塊對(duì)應(yīng)的N個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元， 每個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元都包括有PWM寄存器和PWM信號(hào)發(fā)生單元，所述PWM寄存器存儲(chǔ)通過外 部接口輸入的PWM數(shù)據(jù)或來自呼吸控制器的對(duì)應(yīng)頻段的PWM數(shù)據(jù)，所述PWM信號(hào)發(fā)生單元 基于PWM寄存器內(nèi)的PWM數(shù)據(jù)生成PWM信號(hào)，并將所述PWM信號(hào)輸出給對(duì)應(yīng)的輸出模塊。
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進(jìn)一步的，所述輸出模塊包括運(yùn)算放大器、開關(guān)器件、輸出管和電阻，所述運(yùn)算放 大器的輸出端經(jīng)由所述開關(guān)器件與所述輸出管的柵極相連，所述輸出管的源極與所述電阻 的一端相連，所述電阻的另一端接地，所述輸出管的漏極作為所述輸出模塊的輸出端，所述 運(yùn)算放大器的正相輸入端接基準(zhǔn)電壓，反相輸入端接所述輸出管的源極，所述開關(guān)器件的 導(dǎo)通和關(guān)斷由PWM信號(hào)控制。更進(jìn)一步的，所述電阻為可調(diào)電阻，通過電阻選擇信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，所述基準(zhǔn)電壓由 所述多路基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧鶕?jù)基準(zhǔn)電壓選擇信號(hào)從多個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓中選定。進(jìn)一步的，所述音頻處理器包括M個(gè)帶通濾波單元、與各個(gè)帶通濾波單元對(duì)應(yīng)的M 個(gè)峰值檢測(cè)單元，所述呼吸控制器包括與各個(gè)帶通濾波單元對(duì)應(yīng)的M個(gè)呼吸控制單元，各 個(gè)帶通濾波單元將音頻信號(hào)分成M個(gè)頻段，各個(gè)峰值檢測(cè)單元檢測(cè)對(duì)應(yīng)頻段的音頻信號(hào)的 幅度峰值，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將各幅度峰值轉(zhuǎn)換為數(shù)字峰值數(shù)據(jù)，所述呼吸控制單元用于根 據(jù)對(duì)應(yīng)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)，并將PWM數(shù)據(jù)輸送給驅(qū)動(dòng)控制模塊。更進(jìn)一步的，所述呼吸控制單元比較對(duì)應(yīng)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)和當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)， 并在所述數(shù)字峰值數(shù)據(jù)大于等于當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)時(shí)，將所述數(shù)字峰值確定為當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)，之 后將當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)輸出，在所述數(shù)字峰值數(shù)據(jù)小于當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)時(shí)直接將當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)輸 出ο再進(jìn)一步的，所述呼吸控制單元對(duì)當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)以預(yù)定步長(zhǎng)進(jìn)行遞減，并將遞減 后的PWM數(shù)據(jù)作為當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在LED驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置音樂隨動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，從而可 以根據(jù)音頻數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)各個(gè)通道對(duì)應(yīng)的LED，以形成LED亮度漸暗以及隨音樂跳動(dòng)的炫目 功能。關(guān)于本發(fā)明的其他目的，特征以及優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖在具體實(shí)施方式
中詳細(xì) 描述。

結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng) 同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中
圖1為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意框圖； 圖2為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)控制模塊在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意框圖； 圖3為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的音頻處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和呼吸控制器在一個(gè)實(shí)施 例中的結(jié)構(gòu)示意框圖4為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出模塊在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖；和 圖5為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出模塊在另一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方 式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明的詳細(xì)描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來呈 現(xiàn)，其直接或間接地模擬本發(fā)明中的技術(shù)方案的運(yùn)作。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的 這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指與所述實(shí)施例相關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性至少可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè) 實(shí)施例中”并非必須都指同一個(gè)實(shí)施例，也不必須是與其他實(shí)施例互相排斥的單獨(dú)或選擇 實(shí)施例。此外，表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的 指代任何特定順序，也不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。請(qǐng)參閱圖1所示，其為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路100在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意 框圖，所述LED驅(qū)動(dòng)電路100包括驅(qū)動(dòng)控制模塊110、若干個(gè)輸出模塊120、前置音頻放大器 130、音頻處理器140、模數(shù)轉(zhuǎn)換器150和呼吸控制器160。所述輸出模塊120為N個(gè)，分別為第一輸出模塊121、第二輸出模塊122、……和第 N輸出模塊123。每個(gè)輸出模塊也可以被稱之為一個(gè)輸出通道，因此也可以說所述LED驅(qū)動(dòng) 電路100包括有N個(gè)輸出通道，其中N為大于等于1的自然數(shù)，比如1、2、4、8、16或32等。 每個(gè)輸出模塊通過對(duì)應(yīng)的輸出端OUT提供輸出電流，在所述LED驅(qū)動(dòng)電路100用于驅(qū)動(dòng)LED 時(shí)，每個(gè)輸出端OUT可以連接一個(gè)或多個(gè)LED。所述前置音頻放大器130對(duì)第一外部接口輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的 音頻信號(hào)輸入音頻處理器140。所述前置音頻放大器130的放大增益可以根據(jù)需要隨意調(diào) 整，音頻信號(hào)增益默認(rèn)值為OdB，調(diào)整范圍為-12dB +30dB，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為6dB。所述音頻處理 器140將來自前置音頻放大器130的音頻信號(hào)分成M個(gè)頻段，并檢測(cè)每個(gè)頻段的音頻信號(hào) 的幅度值，M為小于等于N的自然數(shù)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-Digital Converter, ADC) 150將來自音頻處理器140的各個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字幅度數(shù)據(jù)。所述呼 吸控制器160用于根據(jù)各個(gè)頻段的所述數(shù)字幅度數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)，并將PWM數(shù)據(jù)輸送給 驅(qū)動(dòng)控制模塊110。在一個(gè)實(shí)施例中，所有或部分輸出模塊具有普通驅(qū)動(dòng)模式，至少M(fèi)個(gè)輸出模塊具 有音頻驅(qū)動(dòng)模式，該M個(gè)輸出模塊分別對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)的M個(gè)頻段。在一輸出模塊A為普通驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊110可以通過第二外部接 口直接接收外部輸入的PWM (Pulse Width Modulation)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生 PWM信號(hào)，向該輸出模塊A提供所述PWM信號(hào)。在一輸出模塊B為音頻驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述驅(qū) 動(dòng)控制模塊110可以接收來自呼吸控制器160的對(duì)應(yīng)頻段對(duì)應(yīng)的PWM數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述PWM 數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)，向該輸出模塊B提供所述PWM信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)輸出模塊可 以獨(dú)立工作，也就是說，在同一時(shí)刻，有的輸出模塊可能工作在普通驅(qū)動(dòng)模式，有的輸出模 塊可能工作在音頻驅(qū)動(dòng)模式，有的輸出模式可能沒有工作。所述PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)輸出模 塊產(chǎn)生精確的輸出電流，通過調(diào)整所述PWM信號(hào)的占空比就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)輸出模塊的輸出 電流的任意調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過對(duì)PWM信號(hào)的占空比的調(diào)整可以對(duì)輸出模塊的輸 出電流進(jìn)行階調(diào)整，其中L可以為2、4、8、16或其他自然數(shù)。舉例來說，假定L=8，2L=256, 此時(shí)可以將所述PWM信號(hào)的占空比設(shè)置為0/255、1/255、2/255、3/255、……和255/255中 的任何一個(gè)，相應(yīng)的，輸出模塊的輸出電流也可以是基準(zhǔn)電流(占空比為255/255時(shí)的輸出 電流)的 0/255、1/255、2/255、3/255、......和 255/255 中的任何一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一外部接口可以為音頻輸入接口，第二外部接口可以為I2C總 線端口，其包括I2C總線數(shù)據(jù)1/0端口 SDI和I2C總線時(shí)鐘輸入端口 SCL。圖2為本發(fā)明中的驅(qū)動(dòng)控制模塊200在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意框圖，所述驅(qū)動(dòng) 控制模塊200可以用作圖1中的驅(qū)動(dòng)控制模塊110。請(qǐng)參閱圖2所示，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊200包括命令寄存器210、分別與N個(gè)輸出模塊對(duì)應(yīng)的N個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元，分別為第一輸出 驅(qū)動(dòng)單元220、第二輸出驅(qū)動(dòng)單元230、……和第N輸出驅(qū)動(dòng)單元240。所述命令寄存器210可以存儲(chǔ)由第二外部接口輸入的具有兩種驅(qū)動(dòng)模式的輸出 模塊的驅(qū)動(dòng)模式信息，以此來確定這些輸出模塊是工作在普通驅(qū)動(dòng)模式，還是工作在音頻 驅(qū)動(dòng)模式。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述命令寄存器111可以為每個(gè)具有兩種驅(qū)動(dòng)模式的輸出模塊 設(shè)置1個(gè)控制位，通過設(shè)置所述控制位的狀態(tài)就可以控制對(duì)應(yīng)輸出模塊的驅(qū)動(dòng)模式，比如 控制位為0表示對(duì)應(yīng)輸出模塊為普通驅(qū)動(dòng)模式，控制位為1表示對(duì)應(yīng)輸出模塊為音頻驅(qū)動(dòng) 模式。每個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元都包括有PWM寄存器和PWM信號(hào)發(fā)生單元。在一輸出模塊C處 于普通驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，該輸出模塊C對(duì)應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)單元的PWM寄存器存儲(chǔ)來自第二外部接 口的PWM數(shù)據(jù)；在一輸出模塊D處于音頻驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，該輸出模塊D對(duì)應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)單元的 PWM寄存器存儲(chǔ)來自呼吸控制器的對(duì)應(yīng)頻段的PWM數(shù)據(jù)。所述PWM信號(hào)發(fā)生單元基于PWM 寄存器內(nèi)的PWM數(shù)據(jù)生 成PWM信號(hào)，并輸出給對(duì)應(yīng)的輸出模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，所述PWM數(shù)據(jù)為L(zhǎng)位二進(jìn)制序列，所述PWM信號(hào)發(fā)生單元以第一 預(yù)定頻率Π刷新根據(jù)所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一預(yù)定頻率可 以為2-3ΚΗζ，比如可以為2. 5ΚΗζ左右。圖3為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的音頻處理器310、模數(shù)轉(zhuǎn)換器320和呼吸控制 器330在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意框圖，其中音頻處理器310可以用作圖1中的音頻處理 器140，模數(shù)轉(zhuǎn)換器320可以用作圖1中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器150，呼吸控制器330可以用作圖1 中的呼吸控制器160。請(qǐng)參閱圖3所示，所述音頻處理器320包括M個(gè)帶通濾波單元、與各 個(gè)帶通濾波單元對(duì)應(yīng)的M個(gè)峰值檢測(cè)單元和一個(gè)多路開關(guān)，所述呼吸控制器330包括與各 個(gè)帶通濾波單元對(duì)應(yīng)的M個(gè)呼吸控制單元。在此例中，M=7, M個(gè)帶通濾波單元分別為第一帶通濾波單元、第二帶通濾波單 元、……和第七帶通濾波單元，M個(gè)峰值檢測(cè)單元分別為第一峰值檢測(cè)單元、第二峰值檢測(cè) 單元、……和第七峰值檢測(cè)單元，M個(gè)呼吸控制單元分別為第一呼吸控制單元、第二呼吸控 制單元、……和第七呼吸控制單元。在一個(gè)實(shí)施例中，第一帶通濾波單元為中心頻率為 63Hz的帶通濾波單元，第二帶通濾波單元為中心頻率為160Hz的帶通濾波單元，第三帶通 濾波單元為中心頻率為400Hz的帶通濾波單元，第四帶通濾波單元為中心頻率為IKHz的帶 通濾波單元，第五帶通濾波單元為中心頻率為2. 5KHz的帶通濾波單元，第六帶通濾波單元 為中心頻率為6. 25KHz的帶通濾波單元，第七帶通濾波單元為中心頻率為12KHz的帶通濾 波單元。七個(gè)帶通濾波單元將輸入的音頻信號(hào)分為七個(gè)頻段，并且能覆蓋人耳能聽到的大 部分或所有音頻范圍。峰值檢測(cè)單元以第二預(yù)定頻率f2檢測(cè)對(duì)應(yīng)頻段的音頻信號(hào)的幅度峰值，也就是 說，峰值檢測(cè)單元檢測(cè)對(duì)應(yīng)頻段的音頻信號(hào)在每個(gè)檢測(cè)周期l/f2內(nèi)的幅度峰值。在一個(gè)實(shí) 施例中，所述第二預(yù)定頻率可以為20-100HZ，比如可以為37Hz左右。所述多路開關(guān)選通各 個(gè)峰值檢測(cè)單元中的一個(gè)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器320相接，選通的峰值檢測(cè)單元輸出所述幅度 峰值給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器320。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器320將輸入的幅度峰值轉(zhuǎn)換為數(shù)字峰值數(shù)據(jù)。 所述呼吸控制單元用于根據(jù)對(duì)應(yīng)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)，并將PWM數(shù)據(jù)輸送給 對(duì)應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)模塊的PWM寄存器。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述呼吸控制單元比較對(duì)應(yīng)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)和當(dāng)前PWM數(shù) 據(jù)，并在所述數(shù)字峰值數(shù)據(jù)大于等于當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)時(shí)，將所述數(shù)字峰值確定為當(dāng)前PWM數(shù) 據(jù)，之后將當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)輸出，在所述數(shù)字峰值數(shù)據(jù)小于當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)時(shí)直接將當(dāng)前PWM數(shù) 據(jù)輸出。此外，所述呼吸控制單元以第三預(yù)定頻率對(duì)當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)以預(yù)定步長(zhǎng)進(jìn)行遞減，并 將遞減后的PWM數(shù)據(jù)作為當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第三預(yù)定頻率可以為第二 預(yù)定頻率的3-10倍，比如可以為5倍，所述預(yù)定步長(zhǎng)可以為2-20，比如可以為4。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)或好處在于通過為各輸出模塊設(shè)置音頻驅(qū)動(dòng)模式，可以 實(shí)現(xiàn)各輸出模塊驅(qū)動(dòng)的LED的亮度漸暗以及隨音樂跳動(dòng)的炫目效果。在一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)應(yīng)各音頻頻段的輸出模塊都未工作于音樂驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，可 以通過所述第二外接接口從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器處讀取各個(gè)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)，供外部其它 應(yīng)用。圖4為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出模塊400在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意 圖，所述輸出模塊400可以用作圖1中的任何一個(gè)輸出模塊。所述輸出模塊400包括運(yùn)算 放大器OA、開關(guān)器件SW1、輸出管Ml和電阻R1。所述運(yùn)算放大器OA的輸出端經(jīng)由所述開關(guān) 器件SWl與所述輸出管Ml的柵極相連，所述輸出管Ml的源極與所述電阻Rl的一端相連， 所述電阻Rl的另一端接地，所述輸出管Ml的漏極作為所述輸出模塊400的輸出端向外提 供輸出電流，所述運(yùn)算放大器OA的正相輸入端接基準(zhǔn)電壓Vref，反相輸入端接所述輸出管 Ml的源極，所述開關(guān)器件SWl的導(dǎo)通和關(guān)斷由PWM信號(hào)控制，比如在PWM信號(hào)為高電平時(shí)導(dǎo) 通，在低電平時(shí)截止。根據(jù)電路原理可知，在開關(guān)器件SWl —直導(dǎo)通時(shí)，則輸出管Ml上的電 流Iout為Iout=Vref/Rl。通過對(duì)PWM信號(hào)的占空比進(jìn)行調(diào)整，可以使輸出管Ml上的電流 在0至Iout=Vref/Rl之間進(jìn)行2L階調(diào)整。圖5為本發(fā)明中的LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出模塊500在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意 圖，所述輸出模塊500同樣可以用作圖1中的任何一個(gè)輸出模塊。圖5中的所述輸出模塊 500與圖4中的輸出模塊400基本相同，不同之處在于圖5中的電阻Rl為可調(diào)電阻，可以 通過電阻選擇信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，圖6中的基準(zhǔn)電壓由多路基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧峁?，所述多路基?zhǔn) 電壓?jiǎn)卧梢愿鶕?jù)基準(zhǔn)電壓選擇信號(hào)從多個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓中選定一個(gè)輸出給運(yùn)算放大 器的正相輸入端。通過聯(lián)合調(diào)整基準(zhǔn)電壓選擇信號(hào)和電阻選擇信號(hào)可以精確調(diào)節(jié)輸出管Ml 的輸出電流。單獨(dú)調(diào)節(jié)電阻Rl和基準(zhǔn)電壓，都可以改變輸出管Ml的驅(qū)動(dòng)電流，但是都有缺點(diǎn)， 單獨(dú)調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓，如果電壓分得很細(xì)，當(dāng)運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓較大時(shí)，精細(xì)的基準(zhǔn)電壓沒 有多大意義。調(diào)節(jié)電阻R1，由于通常情況下，電阻Rl較小，精度較高，如果加入了開關(guān)器件， 則影響電阻Rl的精度，不過在小電流的情況下，此時(shí)可以選擇較大的電阻R1，開關(guān)器件的 影響就可以小很多。將電阻Rl調(diào)節(jié)和基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)兩者組合起來，可以有效地提高電流的 精度。在一個(gè)實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)電阻Rl和多個(gè)基準(zhǔn)電壓的選擇可以實(shí)現(xiàn)輸出管Ml的多 種基準(zhǔn)電流，比如4種基準(zhǔn)電流，分別為10mA，20mA，30mA，40mA。基準(zhǔn)電壓選擇信號(hào)和電 阻選擇信號(hào)可以由對(duì)應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)單元提供。所述輸出管Ml可以為NMOS晶體管。在一個(gè)應(yīng)用實(shí)例中，N=16，M=7, L=8，這意味著所述LED驅(qū)動(dòng)電路包括有16個(gè)輸出 通道，所述音頻數(shù)據(jù)被分成7個(gè)頻段，可以實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)的256階調(diào)整，通道1-7分別對(duì)應(yīng) 于音頻信號(hào)的頻段1-7，通道8-14同樣也分別對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)的頻段1-7，其余通道15和16只有普通工作模式。在通道1-16中的任何一個(gè)工作于普通驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，通過第二外部接 口可以直接向所述PWM寄存器寫入PWM數(shù)據(jù)。在通道1-7或8-14中的任何一個(gè)工作于音 頻驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器都處于工作狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的頻段的呼吸控制單元向相應(yīng)的PWM 寄存器內(nèi)送入PWM數(shù)據(jù)。這樣，可以控制相應(yīng)通道的LED產(chǎn)生音頻隨動(dòng)及亮度漸暗的燈光 效果。 上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了足夠詳細(xì)的具有一定特殊性的描述。所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù) 人員應(yīng)該理解，實(shí)施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前 提下做出所有改變都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍是由所述的權(quán) 利要求書進(jìn)行限定的 ，而不是由實(shí)施例中的上述描述來限定的。
權(quán)利要求
一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于其包括輸出模塊；音頻處理器，將輸入的音頻信號(hào)分成M個(gè)頻段，并檢測(cè)每個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅度值；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將各個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字幅度數(shù)據(jù)；呼吸控制器，根據(jù)各個(gè)頻段的數(shù)字幅度數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)；和驅(qū)動(dòng)控制模塊，根據(jù)來自呼吸控制器的所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)，所述輸出模塊在PWM信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生輸出電流，其中M為自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述輸出模塊為N個(gè)，其中N大于 等于M，N為自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所有或部分輸出模塊具有普通驅(qū)動(dòng) 模式，至少M(fèi)個(gè)輸出模塊具有音頻驅(qū)動(dòng)模式，該M個(gè)輸出模塊分別對(duì)應(yīng)于音頻信號(hào)的M個(gè)頻 段，在一輸出模塊為普通驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊通過外部接口直接接收外部輸入 的PWM數(shù)據(jù)，根據(jù)所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)，并向?qū)?yīng)輸出模塊提供所述PWM信號(hào)；在一輸出模塊為音頻驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊接收來自呼吸控制器的對(duì)應(yīng)頻段 對(duì)應(yīng)的PWM數(shù)據(jù)，根據(jù)所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)，并向?qū)?yīng)輸出模塊提供所述PWM信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊包括命令寄存器、所述命令寄存器存儲(chǔ)由外部接口輸入的具有兩種 驅(qū)動(dòng)模式的輸出模塊的驅(qū)動(dòng)模式信息，以此來確定這些輸出模塊是工作在普通驅(qū)動(dòng)模式， 還是工作在音頻驅(qū)動(dòng)模式。
5.如權(quán)利要求3所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊包括與各個(gè)輸出 模塊對(duì)應(yīng)的N個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元都包括有PWM寄存器和PWM信號(hào)發(fā)生單元， 所述PWM寄存器存儲(chǔ)通過外部接口輸入的PWM數(shù)據(jù)或來自呼吸控制器的對(duì)應(yīng)頻段的 PWM數(shù)據(jù)，所述PWM信號(hào)發(fā)生單元基于PWM寄存器內(nèi)的PWM數(shù)據(jù)生成PWM信號(hào)，并將所述PWM信 號(hào)輸出給對(duì)應(yīng)的輸出模塊。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 所述輸出模塊包括運(yùn)算放大器、開關(guān)器件、輸出管和電阻，所述運(yùn)算放大器的輸出端經(jīng)由所述開關(guān)器件與所述輸出管的柵極相連，所述輸出管的 源極與所述電阻的一端相連，所述電阻的另一端接地，所述輸出管的漏極作為所述輸出模 塊的輸出端，所述運(yùn)算放大器的正相輸入端接基準(zhǔn)電壓，反相輸入端接所述輸出管的源極， 所述開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷由PWM信號(hào)控制。
7.如權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電阻為可調(diào)電阻，通過電阻選擇信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，所述基準(zhǔn)電壓由所述多路基準(zhǔn)電 壓?jiǎn)卧鶕?jù)基準(zhǔn)電壓選擇信號(hào)從多個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓中選定。
8.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述音頻處理器包括M個(gè)帶通濾波單元、與各個(gè)帶通濾波單元對(duì)應(yīng)的M個(gè)峰值檢測(cè)單 元，所述呼吸控制器包括與各個(gè)帶通濾波單元對(duì)應(yīng)的M個(gè)呼吸控制單元，各個(gè)帶通濾波單元將音頻信號(hào)分成M個(gè)頻段，各個(gè)峰值檢測(cè)單元檢測(cè)對(duì)應(yīng)頻段的音頻 信號(hào)的幅度峰值，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將各幅度峰值轉(zhuǎn)換為數(shù)字峰值數(shù)據(jù)，所述呼吸控制單元 用于根據(jù)對(duì)應(yīng)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)，并將PWM數(shù)據(jù)輸送給驅(qū)動(dòng)控制模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述呼吸控制單元比較對(duì)應(yīng)頻段的數(shù)字峰值數(shù)據(jù)和當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)，并在所述數(shù)字峰值 數(shù)據(jù)大于等于當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)時(shí)，將所述數(shù)字峰值確定為當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)，之后將當(dāng)前PWM數(shù)據(jù) 輸出，在所述數(shù)字峰值數(shù)據(jù)小于當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)時(shí)直接將當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述呼吸控制單元對(duì)當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)以預(yù)定步長(zhǎng)進(jìn)行遞減，并將遞減后的PWM數(shù)據(jù)作為 當(dāng)前PWM數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其包括輸出模塊、音頻處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、呼吸控制器和驅(qū)動(dòng)控制模塊。所述音頻處理器將輸入的音頻信號(hào)分成M個(gè)頻段，并檢測(cè)每個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅度值。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將各個(gè)頻段的音頻信號(hào)的幅度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字幅度數(shù)據(jù)。所述呼吸控制器根據(jù)各個(gè)頻段的數(shù)字幅度數(shù)據(jù)確定PWM數(shù)據(jù)。所述驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)來自呼吸控制器的所述PWM數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)，所述輸出模塊在PWM信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生輸出電流。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101938876SQ201010286390
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者史良俊, 孫思兵, 王兵, 顏貞 申請(qǐng)人:無錫力芯微電子股份有限公司