Led驱动芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种LED驱动芯片，包括壳体、封装于壳体内部的LED驱动调节集成电路、设置于壳体上的电源引脚、串行输入引脚、串行输出引脚、接地引脚和RGB灰度调节引脚，电源引脚用于输入电源信号；串行输入引脚用于输入本级LED驱动信号，LED驱动集成电路将本级LED驱动信号转换成相应的PWM脉冲宽度调制信号输出至RGB灰度调节引脚，并重新生成下级LED驱动信号输出至串行输出引脚；当应用于LED灯条、灯饰等产品时，需将多个LED驱动芯片串联，通过本技术方案，仅需一条电源总线与一条驱动信号总线即可实现，还可减小系统电流，减少了铜箔的使用，降低了产品的成本。
【专利说明】
LED驱动芯片
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及LED技术领域，特别涉及一种LED驱动芯片。
【背景技术】
[0002] 现有的灯饰、软硬灯条应用中，通常采用LED驱动芯片级联方式连接，因此，LED驱 动芯片的数量较多，每一LED驱动芯片需一独立的电源线和信号线，使得灯条及灯饰的PCB 板走线复杂;且各级芯片的电源线上的电流叠加后，使得整个系统的电流值大，从而电源走 线的铜箱厚度相应增加，产品的成本较高。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的主要目的是提出一种LED驱动芯片，旨在提高LED灯驱动过程中电能 的转换效率。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提出的LED驱动芯片，用于控制所连接的LED的RGB灰 度，包括壳体、封装于壳体内部的LED驱动调节集成电路、设置于壳体上的电源引脚、串行输 入引脚、串行输出引脚、接地引脚和RGB灰度调节引脚，所述LED驱动调节集成电路与所述电 源引脚、RGB灰度调节引脚、串行输入引脚、串行输出引脚均电连接;所述电源引脚用于输入 为所述LED驱动芯片提供工作电源的电源信号;所述串行输入引脚用于输入本级LED驱动信 号，所述LED驱动集成电路将所述本级LED驱动信号转换成相应的P丽脉冲宽度调制信号输 出至RGB灰度调节引脚，并将所述本级LED驱动信号重新生成下级LED驱动信号输出至串行 输出引脚。
[0005] 优选地，所述LED驱动调节集成电路包括电源模块、数字信号提取模块、逻辑控制 模块、PWM驱动模块以及信号重构模块，所述电源模块的输入端与所述电源引脚连接，所述 电源模块的输出端与接地引脚连接;所述数字信号提取模块的输入端与所述串行输入引脚 连接，所述数字信号提取模块的输出端与所述逻辑控制模块、信号重构模块的输入端连接， 所述逻辑控制模块的控制端与所述PWM驱动模块的输入端连接，所述PWM驱动模块的输出端 与所述RGB灰度调节引脚连接;所述信号重构模块的输出端与所述串行输出引脚连接。
[0006] 优选地，所述LED驱动调节集成电路还包括用于将输入的本级LED驱动信号的电平 降低的电平转换模块，所述电平转换模块设置在所述串行输入引脚与所述数字信号提取模 块之间。
[0007] 优选地，所述LED驱动调节集成电路还包括欠压锁定模块，所述欠压锁定模块的输 入端与所述电源引脚连接，所述欠压锁定模块的输出端与所述电源模块的控制端连接，当 所述电源引脚输入电源信号的电压低于所述LED驱动芯片内部的基准电压时，所述欠压锁 定模块输出控制信号至电源模块，使得电源模块停止为所述LED驱动芯片供电。
[0008] 优选地，所述LED驱动调节集成电路还包括用于存储校准所述基准电压的0ΤΡ-次 性可编程模块，所述0ΤΡ模块的输出端与所述电源模块的校准端连接，所述0ΤΡ模块的读写 端口与所述逻辑控制模块的读写端口连接。
[0009] 优选地，所述LED驱动调节集成电路还包括还包括电流偏置模块，所述电流偏置模 块连接在所述欠压锁定模块与所述PWM驱动模块之间。
[0010] 优选地，所述LED驱动调节集成电路还包括时钟模块，所述时钟模块的输出端与所 述逻辑控制模块的时钟端连接，所述逻辑控制模块接收到所述时钟模块的时钟信号后进行 分频处理，输出至所述PWM驱动模块，控制所述PWM驱动模块的占空比。
[0011] 优选地，所述驱动信号传输至所述串行输入引脚的方式采用DMX512协议。
[0012] 本实用新型技术方案的LED驱动芯片应用于LED灯条、灯饰等产品时，采用级联方 式连接，通过将本级接地引脚与下级电源引脚连接，本级串行输出引脚与下级串行输入引 脚连接，使得本级LED驱动芯片的电源信号经LED驱动集成电路处理后形成一固定电压后， 输出至下级LED驱动芯片，从而实现一条电源总线为各级LED驱动芯片的提供工作电源;本 级LED驱动芯片的LED驱动信号经LED驱动集成电路电平转换后，分为两路，一路提取出有效 的数据段后转换为对应占空比的PWM驱动信号，输出至RGB灰度调节引脚，用以调节所连接 的LED灯的亮度；另一路重新构造生成用于驱动下级LED驱动芯片所连接的LED的驱动信号， 实现一条驱动信号总线即可实现LED灯条、灯饰等产品的LED的RGB灰度调节。通过上述LED 驱动芯片可实现LED驱动芯片的串联级联，有效地减小系统电流，减少铜箱的使用，降低产 品的成本。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0014] 图1为本实用新型LED驱动芯片一实施例的结构示意图；
[0015] 图2为图1中的内部电路连接示意图。
[0016] 附图标号说明：
[0017]
'[0018] 本实用新型目的的实现、功能特点及优^将结合实施例，参照附图做进一步说明
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020] 需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……） 仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如 果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0021] 另外，在本实用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的，而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方 案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合 出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求 的保护范围之内。
[0022] 本实用新型提出一种LED驱动芯片。
[0023]参照图1至2，图1为本实用新型LED驱动芯片一实施例的结构示意图；图2为图1中 的内部电路连接示意图。
[0024]在本实用新型实施例中，如图1所述，该LED驱动芯片用于控制所连接的LED的RGB 灰度，包括壳体10、封装于壳体10内部的LED驱动调节集成电路20、设置于壳体10上的电源 弓丨脚VCC、串行输入引脚SDI、串行输出引脚SD0、接地引脚GND和RGB灰度调节引脚30，所述 LED驱动调节集成电路20与所述电源引脚VCC、RGB灰度调节引脚30、串行输入引脚SDI、串行 输出引脚SD0均电连接;所述电源引脚VCC用于输入为所述LED驱动芯片提供工作电源的电 源信号;所述串行输入引脚SDI用于输入本级LED驱动信号，所述LED驱动调节集成电路20将 所述本级LED驱动信号转换成相应的PWM脉冲宽度调制信号输出至RGB灰度调节引脚30,并 将所述本级LED驱动信号重新生成下级LED驱动信号输出至串行输出引脚SD0。
[0025]本实用新型技术方案的LED驱动芯片采用级联方式，即本级LED驱动芯片的电源引 脚VCC作为本级电源信号的输入引脚，该电源信号经LED驱动调节集成电路20处理后将电压 钳制在一固定的电压范围内，然后经接地引脚GND输出至下级LED驱动芯片的电源引脚VCC， 实现为各级LED驱动芯片的提供工作电源。本级LED驱动芯片的串行输入引脚SDI作为本级 LED驱动信号的输入引脚，该LED驱动信号输入后，分为两路，一路经LED驱动调节集成电路 20电平转换，并将有效的数据段提取后转换为对应占空比的PWM驱动信号，输出至RGB灰度 调节引脚30,用以调节所连接的LED灯的灰度；另一路经LED驱动调节集成电路20重新构造 生成用于驱动下级LED驱动芯片所连接的LED的驱动信号，在本实施例中，本级LED驱动芯片 的串行输出引脚SD0与下级LED驱动芯片的串行输入引脚SDI连接。从而，无需对各LED驱动 芯片编址处理，即可实现多级LED驱动芯片的级联，并且多个LED驱动芯片级联仅需一条电 源总线与一条驱动信号总线即可实现，当该LED驱动芯片应用于LED灯条、灯饰等产品时，串 联连接，还可减小系统电流，减少了铜箱的使用，降低了产品的成本。
[0026]具体地，如图2所述，所述LED驱动调节集成电路20包括电源模块200、数字信号提 取模块210、逻辑控制模块220、PWM驱动模块230以及信号重构模块240,所述电源模块200的 输入端与所述电源引脚VCC连接，所述电源模块200的输出端与接地引脚GND连接;所述数字 信号提取模块210的输入端与所述串行输入引脚SDI连接，所述数字信号提取模块210的输 出端与所述逻辑控制模块220、信号重构模块240的输入端连接，所述逻辑控制模块220的控 制端与所述PWM驱动模块230的输入端连接，所述PWM驱动模块230的输出端与所述RGB灰度 调节引脚30连接;所述信号重构模块240的输出端与所述串行输出引脚SDO连接。
[0027]在本实施例中，电源模块200用于将电源引脚VCC输入的电源信号钳制在一固定的 电压范围内，为本级LED驱动芯片提供稳定的工作电源;且当输入的电源信号的电压过大 时，进行过压保护，防止过高电压损坏LED驱动芯片。通过该电源模块200,使得各级级联的 LED驱动芯片的分压值固定。数字信号提取模块210用于将串行输入引脚SDI输入的LED驱动 信号中对应本级LED驱动芯片的有效数据段提取出来传送至逻辑控制模块220以及信号重 构模块240;逻辑控制模块220用于根据数字信号提取模块210传递的LED驱动信号发出控制 指令至PWM驱动模块230,控制PWM驱动模块230输出对应占空比的PWM信号至RGB灰度调节引 脚30，调节与本级LED驱动芯片所连接的LED灯的灰度;信号重构模块240用于接收数字信号 提取模块210传递的LED驱动信号的有效数据;并对该数据进行高电平填充处理后输出至串 行输出引脚SD0,该串行输出引脚SD0连接至下一级LED驱动芯片的串行输入引脚SDI，使得 下一级LED驱动芯片接收到的LED驱动信号可直接用于调节RGB灰度，无需进行编址也可接 收到正确的数据。
[0028]在本实施例中，所述驱动信号传输至所述串行输入引脚SDI的方式采用DMX512协 议。
[0029]具体地，所述LED驱动调节集成电路20还包括用于将输入的本级LED驱动信号的电 平降低的电平转换模块250,所述电平转换模块250设置在所述串行输入引脚SDI与所述数 字信号提取模块210之间。
[0030]由于串行输入引脚SD I输入的LED驱动信号的相对系统地为电源引脚VCC，从而串 行输入引脚SDI输入的LED驱动信号的电平始终高于电源引脚VCC电平，对于数字信号提取 模块210来说，不能区分输入的LED驱动信号相对于电源引脚VCC为高电平还是低电平，从而 经电平转换模块250降低整个电平，从而使得数字信号提取模块210可以电源引脚VCC为参 考电位区分出输入的LED驱动信号为高电平或低电平。
[0031]具体地，所述LED驱动调节集成电路20还包括欠压锁定模块260,所述欠压锁定模 块260的输入端与所述电源引脚VCC连接，所述欠压锁定模块260的输出端与所述电源模块 200的控制端连接，当所述电源引脚VCC输入电源信号的电压低于所述LED驱动芯片内部的 基准电压时，所述欠压锁定模块260输出控制信号至电源模块200,使得电源模块200停止为 所述LED驱动芯片供电。
[0032]在本实施例中，LED驱动芯片内部的基准电压优选采用1.2V，可由电源模块200产 生，即当电源引脚VCC输入的电源信号的电压小于1.2V时，此时，欠压锁定模块260将输出一 控制信号至电源模块200的控制端，控制电源模块200停止为所述LED驱动芯片供电，此状 态，相当于该LED驱动芯片停止工作，无输出至RGB灰度调节引脚30。
[0033]优选地，所述LED驱动调节集成电路20还包括用于存储校准所述基准电压的0ΤΡ模 块270,所述0ΤΡ模块270的输出端与所述电源模块200的校准端连接，所述0ΤΡ模块270的读 写端口与所述逻辑控制模块220的读写端口连接。
[0034]逻辑控制模块220通过读写端口将LED驱动芯片内部的基准电压的校准值写入0ΤΡ 模块270, OTP模块270根据该校准值控制欠压锁定模块260的欠压保护动作，在本实施例中， 优选采用± 10%的校准精度，通过0TP模块270可以提高欠压锁定模块260判断LED驱动芯片 是否欠压的精确度，防止误保护动作。
[0035] 并且，上述通过0ΤΡ模块270校准的基准电压还可用作电源模块200的钳位电压的 基准。
[0036]优选地，所述LED驱动调节集成电路20还包括电流偏置模块280,所述电流偏置模 块280连接在所述电源模块200与所述PWM驱动模块230之间。
[0037]通过该电流偏置模块280实现100 %电流偏置为P丽驱动模块230提供稳定的电流。 [0038]优选地，所述LED驱动调节集成电路20还包括时钟模块290,所述时钟模块290的输 出端与所述逻辑控制模块220的时钟端连接，所述逻辑控制模块220接收到所述时钟模块 290的时钟信号后进行分频处理，输出至所述PWM驱动模块230,控制所述PWM驱动模块230的 占空比。
[0039] 上述时钟模块290优选采用晶振实现，产生特定频率的时钟信号至逻辑控制模块 220,逻辑控制模块220根据该时钟信号对数字信号提取模块210传递过来的LED驱动信号进 行分频处理，控制PWM驱动模块230输出对应占空比的PWM信号至RGB灰度调节引脚30，实现 LED的RGB灰度调节。
[0040] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变 换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种LED驱动芯片，用于控制所连接的LED的RGB灰度，其特征在于，包括壳体、封装于 壳体内部的LED驱动调节集成电路、设置于壳体上的电源引脚、串行输入引脚、串行输出引 脚、接地引脚和RGB灰度调节引脚，所述LED驱动调节集成电路与所述电源引脚、RGB灰度调 节引脚、串行输入引脚、串行输出引脚均电连接;所述电源引脚用于输入为所述LED驱动芯 片提供工作电源的电源信号;所述串行输入引脚用于输入本级LED驱动信号，所述LED驱动 集成电路将所述本级LED驱动信号转换成相应的PffM脉冲宽度调制信号输出至RGB灰度调节 引脚，并将所述本级LED驱动信号重新生成下级LED驱动信号输出至串行输出引脚。2. 如权利要求1所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动调节集成电路包括电源 模块、数字信号提取模块、逻辑控制模块、PWM驱动模块以及信号重构模块，所述电源模块的 输入端与所述电源引脚连接，所述电源模块的输出端与接地引脚连接;所述数字信号提取 模块的输入端与所述串行输入引脚连接，所述数字信号提取模块的输出端与所述逻辑控制 模块、信号重构模块的输入端连接，所述逻辑控制模块的控制端与所述PWM驱动模块的输入 端连接，所述PWM驱动模块的输出端与所述RGB灰度调节引脚连接;所述信号重构模块的输 出端与所述串行输出引脚连接。3. 如权利要求2所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动调节集成电路还包括用 于将输入的本级LED驱动信号的电平降低的电平转换模块，所述电平转换模块设置在所述 串行输入引脚与所述数字信号提取模块之间。4. 如权利要求2所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动调节集成电路还包括欠 压锁定模块，所述欠压锁定模块的输入端与所述电源引脚连接，所述欠压锁定模块的输出 端与所述电源模块的控制端连接，当所述电源引脚输入电源信号的电压低于所述LED驱动 芯片内部的基准电压时，所述欠压锁定模块输出控制信号至电源模块，使得电源模块停止 为所述LED驱动芯片供电。5. 如权利要求4所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动调节集成电路还包括用 于存储校准所述基准电压的OTP-次性可编程模块，所述OTP模块的输出端与所述电源模块 的校准端连接，所述OTP模块的读写端口与所述逻辑控制模块的读写端口连接。6. 如权利要求4所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动调节集成电路还包括电 流偏置模块，所述电流偏置模块连接在所述欠压锁定模块与所述PWM驱动模块之间。7. 如权利要求2所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动调节集成电路还包括时 钟模块，所述时钟模块的输出端与所述逻辑控制模块的时钟端连接，所述逻辑控制模块接 收到所述时钟模块的时钟信号后进行分频处理，输出至所述PWM驱动模块，控制所述PWM驱 动模块的占空比。8. 如权利要求1-7中任一项所述的LED驱动芯片，其特征在于，所述驱动信号传输至所 述串行输入引脚的方式采用DMX512协议。
【文档编号】H05B33/08GK205510476SQ201620241207
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】林浩, 郭王瑞, 林丰成
【申请人】深圳太清微电子科技有限公司