C接地(本实施例中充电电容为源漏短接的MOS管等效电容,等效电容的大小为0.2 UF)。整个充电单元通过二极管D的阴极为边沿触发移位单元和初始化单元提供供电电平。
[0042]图4为初始化单元的电路原理图,包括四个MOS管,分别为P沟道MOS管Tl、p沟道MOS管T2、n沟道MOS管Τ3和η沟道MOS管Τ4、第一反相器V1、第二反相器V2。具体连接关系如下:
[0043]MOS管Tl的源极和漏极均连接至充电单元中二极管Dl的阴极,栅极与MOS管Τ3的漏极连接,MOS管Τ3的栅极与MOS管Tl的源极连接,MOS管Τ3源极接地。MOS管Τ2的栅极和源极分别与MOS管Tl的栅极和源极连接,漏极串联一限流电阻R后(本实施例中限流电阻的大小为500 Ω ),与MOS管T4的栅极连接,且MOS管T4的漏极和源极分别与MOS管T3的源极和地连接。
[0044]MOS管T4的栅极连接第一反相器Vl输入端,第一反相器Vl的输出端连接第二反相器V2输入端,第二反相器V2的输出端作为初始化单元的输出端,以向边沿触发移位单元输出初始化信号对各个D触发器进行初始化。
[0045]本实施例的电源线边沿信号触发的移位装置的工作原理如下:
[0046]当该移位装置未上电时,充电单元提供的供电电平为低电平,此时初始化单元和边沿触发移位单元供电不足,整个移位装置不能移位。
[0047]当移位装置上电时,且在边沿信号为高电平时,充电单元中的储能元件C被充电。在高电平持续时间足够长的情况下,供电电平由低电平翻转为高电平,初始化单元和边沿触发移位单元被正常供电。
[0048]此时,初始化单元中的MOS管T3导通,使MOS管T2导通,因此,充电单元可以通过限流电阻R对用作电容的MOS管T4充电。在对MOS管T4充电过程中,MOS管T4栅极的电压逐渐增大,当充电到达使得第二反相器V2输出的初始化信号由低电平翻转至高电平后完成初始化。
[0049]第二反相器V2的输出端与边沿触发移位单元中的各个D触发器的复位端或置位端连接,当第二反相器V2输出低电平时,各个D触发器初始化,即边沿移位单元输出初始值。
[0050]图5为本实施例中电源线输入的边沿信号、初始化单元输出的初始化信号,以及对应的移位结果(Q3Q2Q1)的时序示意图,其中移位结果为三个D触发器的正向输出端的输出信号。在电源上电后,在T时间第一 D触发器Fl置位为逻辑1,第二 D触发器F2、第三D触发器F3清零,即在T时间将边沿移位单元输出的移位结果初始化为001。间隔Tl时间在电源线边沿信号上升沿El处,移位结果为010;间隔T2时间在电源线边沿信号上升沿E2处,移位结果为100 ;间隔T3时间,在电源线边沿信号上升沿E3处,移位结果为001,本实施例中电源线边沿信号上升沿之前的低电平时间Tlow为100ns。
[0051]为保证移位过程中,初始化单元和边沿触发移位单元能够正常供电,边沿信号中低电平的持续时长必须小于充电单元中储能元件C由高电平放电至低电平的放电时长。
[0052]此外,由于二极管的单向导通作用,放电时充电电容不会对电源线进行反向放电。
[0053]本实施例中未作特殊说明,高电平对应的电压幅值为3.0?5V,低电平小于1.0V。
[0054]电源线边沿信号触发的移位装置可用于控制LED的驱动单元实现彩色控制,如应用于红绿蓝三色LED彩灯控制,就可以只通过电源线发送边沿控制信号,实现七彩色的控制。
[0055]驱动时,所采用的LED驱动器如图1所示,包括上述的电源线边沿信号触发的移位装置,以及用于根据电源线边沿信号触发的移位装置的移位结果驱动LED的驱动单元。驱动单元可采用现有的LED驱动电路实现,保证采用的LED驱动单元的输入接口与移位装置的输出接口匹配。
[0056]本实施例的LED驱动器通过改变间隔时间Tl、T2、T3就可以获得维持时间不同的红色、绿色、蓝色效果,即可实现对LED彩灯的颜色控制。例如:
[0057]间隔时间TI和T2共同维持一段较长时间(如维持1ms),T3维持很短时间(如lOus),重复循环出现边沿信号E1、E2、E3,利用人眼的积分效应和驻留效应,可获得红色、绿色的混色效果;
[0058]间隔时间Tl为很短时间(如1us),T2和T3共同维持一段较长时间(如维持Ims),重复循环出现边沿信号E1、E2、E3,利用人眼的积分效应和驻留效应,可获得绿色和蓝色的混色效果;
[0059]间隔时间TI和T3相同维持一段较长时间(如维持1ms),T2为很短时间(如1us),重复循环出现边沿信号E1、E2、E3,利用人眼的积分效应和驻留效应,可获得红色和蓝色的混色效果;
[0060]间隔时间Tl、T2和T3共同维持一段较长时间(如维持Ims),重复循环出现边沿信号E1、E2、E3,利用人眼的积分效应和驻留效应,可获得红色、绿色和蓝色的混色效果。
[0061]依此类推,通过合理设计T1、T2、T3的维持时间,还可以得到多种颜色效果。
[0062]本实施例的LED驱动器仅利用一根电源线输入边沿信号,通过对边沿信号进行移位,使控制驱动单元驱动完成LED的七彩色发光,不需要使用多于一根的信号线传递控制信号。
[0063]以上仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内,如:在电源线与边沿触发移位单元时钟端之间增加滤波电路、延迟电路或取反电路,将边沿触发移位单元实现为循环左移、循环右移、左移或右移结构。
【主权项】
1.一种电源线边沿信号触发的移位装置,其特征在于,包括: 边沿触发移位单元,由电源线边沿信号触发进行移位,并输出移位结果; 充电单元,用于根据电源线输入的边沿信号为边沿触发移位单元提供供电电平,当边沿信号为高电平时充电,当边沿信号为低电平时放电; 初始化单元,用于根据所述的供电电平对边沿触发移位单元进行初始化; 所述的边沿触发移位单元,包括至少两个串联的D触发器,以各个D触发器的输出端输出移位结果,其中: 第一个D触发器的触发端与最后一个D触发器的输出端连接,相邻两个D触发器中,后一个D触发器的触发端与前一个D触发器的输出端连接; 各个D触发器的复位端或置位端与初始化单元连接,时钟端与电源线连接。2.如权利要求1所述的电源线边沿信号触发的移位装置,其特征在于,所述的边沿触发移位单元包括2?200个串联的D触发器。3.如权利要求2所述的电源线边沿信号触发的移位装置,其特征在于,所述的充电单元包括二极管,所述二极管的阳极与电源线连接,阴极通过一储能元件接地,所述的充电单元通过二极管的阴极为边沿触发移位单元和初始化单元提供供电电平。4.如权利要求2所述的电源线边沿信号触发的移位装置,其特征在于,所述的充电单元包括NPN三极管,所述NPN三极管的集电极和基极连接后与电源线连接,发射极通过一储能元件接地,所述的充电单元通过NPN三极管的发射极为边沿触发移位单元和初始化单元提供供电电平。5.如权利要求2所述的电源线边沿信号触发的移位装置,其特征在于,所述的充电单元包括PNP三极管,所述PNP三极管的集电极和基极连接后通过一储能元件接地,发射极与电源线连接,所述的充电单元通过PNP三极管的集电极或基极为边沿触发移位单元和初始化单元提供供电电平。6.如权利要求3?5中任意一项权利要求所述的电源线边沿信号触发的移位装置,其特征在于,所述的储能元件为充电电容或MOS管。7.一种LED驱动器,其特征在于,包括如权利要求1?6中任意一项权利要求所述的电源线边沿信号触发的移位装置,以及用于根据电源线边沿信号触发的移位装置输出的移位结果驱动LED的驱动单元。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电源线边沿信号触发的移位装置及LED驱动器,该移位装置包括边沿触发移位单元、充电单元和初始化单元,充电单元根据电源线输入的边沿信号为边沿触发移位单元提供供电电平,且初始化单元根据供电电平对边沿触发移位单元进行初始化。LED驱动器包括电源线边沿信号触发的移位装置和用于根据电源线边沿信号触发的移位装置的移位结果驱动LED的驱动单元。本实用新型利用电源线边沿信号触发的移位装置,对电源线输入的边沿信号进行移位实现对驱动单元的控制进而驱动LED完成七彩发光,只需要一根电源线和地线,不需要额外信号线,有利于电路实现LED驱动器芯片。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN204616152
【申请号】CN201520241211
【发明人】罗小华
【申请人】罗小华
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月20日