串接式控制电路及其控制方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410193741.6

申请日:

2014.05.08

公开号:

CN104768277A

公开日:

2015.07.08

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H05B 37/02申请公布日:20150708|||实质审查的生效IPC(主分类):H05B 37/02申请日:20140508|||公开

IPC分类号:

H05B37/02

主分类号:

H05B37/02

申请人:

森富科技股份有限公司

发明人:

褚志威

地址:

中国台湾

优先权:

103100679 2014.01.08 TW

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司11240

代理人:

余刚; 李静

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内容摘要

本发明实施例提供一种串接式控制电路及其控制方法,串接式控制电路包括主驱动控制模块与N个驱动控制模块。主驱动控制模块接收交流电压,用以根据韧体并且经由数据线传送命令封包,其中命令封包包括身份识别码与工作指令。驱动控制模块接收命令封包,并且根据身份识别码判断本地位址码是否符合身份识别码,如果本地位址码符合身份识别码,则驱动控制模块根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道,如果本地位址码不符合身份识别码,则驱动控制模块将命令封包传送至下一个驱动控制模块。

权利要求书

1.  一种串接式控制电路,其特征在于,所述串接式控制电路包括:
一主驱动控制模块,接收一交流电压,所述主驱动控制模块用以根据一韧体并且经由一数据线传送一命令封包,其中所述命令封包包括一身份识别码与一工作指令,所述身份识别码与所述工作指令用以分别确定一指定驱动模块与一指定驱动通道;以及
N个驱动控制模块,分别具有相异的一本地位址码,所述驱动控制模块通过一电源线与所述数据线彼此串联连接并且循序地将所述主驱动控制模块所输出的一主输入电压予以分压,所述驱动控制模块的一第一驱动控制模块通过所述电源线与所述数据线连接至所述主驱动控制模块,以分别接收所述主输入电压与所述命令封包,所述驱动控制模块的一第N驱动控制模块通过所述电源线连接至所述主驱动控制模块,其中N为正整数,
其中,所述驱动控制模块的一第X驱动控制模块接收所述命令封包,并且根据所述身份识别码来判断所述本地位址码是否符合所述身份识别码,如果所述本地位址码符合所述身份识别码,则所述第X驱动控制模块根据所述工作指令将一驱动信号传送至所述指定驱动通道,如果所述本地位址码不符合所述身份识别码,则所述第X驱动控制模块将所述命令封包传送至一第X+1驱动控制模块,其中X为1至N之间的正整数。

2.
  根据权利要求1所述的串接式控制电路,其特征在于,所述命令封包由多个脉冲信号之间的前后脉冲间隔时间编码而成,并且所述第X驱动控制模块具有一运算器,用以当所述第X驱动控制模块接收所述命令封包时,所述运算器计算前后脉冲间隔时间,藉此以解码所述命令封包。

3.
  根据权利要求2所述的串接式控制电路,其特征在于,所述运算器为一计数器或一计时器。

4.
  根据权利要求2所述的串接式控制电路,其特征在于,所述驱动控制模块通过所述电源线分别接收一工作电压,以供每一个所述驱动控制模块运作时所需的能量。

5.
  根据权利要求4所述的串接式控制电路,其特征在于,所述驱动控制模块的第X驱动控制模块包括:
一第X数据预处理电路,电性连接一第X-1驱动控制模块,用以接收所述命令封包并且滤除所述命令封包的直流成分;
一第X供电电路,电性连接一第X-1供电电路以接收一第X-1输出电压并且输出一第X输出电压至一第X+1供电电路,所述第X供电电路用以提供所述工作电压,其中所述第X输出电压大于所述第X-1输出电压;以及
一第X从属控制器,具有所述本地位址码,所述第X从属控制器电性连接所述第X数据预处理电路与一第X+1数据预处理电路,所述第X从属控制器通过所述运算器将所述命令封包予以解码,以从所述命令封包获取出所述身份识别码与所述工作指令。

6.
  根据权利要求5所述的串接式控制电路,其特征在于,所述第X从属控制器根据所述身份识别码来判断所述本地位址码是否符合所述身份识别码,如果所述本地位址码符合所述身份识别码,则所述第X从属控制器根据所述工作指令将所述驱动信号传送至所述指定驱动通道,如果所述本地位址码不符合所述身份识别码,则所述第X从属控制器将所述命令封包传送至一第X+1数据预处理电路。

7.
  根据权利要求5所述的串接式控制电路,其特征在于,所述第X数据预处理电路包括:
一第X电容,电性连接所述第X-1从属控制器与所述第X从属控制器,所述第X电容用以阻隔串列脉冲信号的直流信号,并且将所述脉冲信号中的每一个转换为一正负脉冲信号并传送至所述第X从属控制器,
其中,当所述第X从属控制器在接收所述正负脉冲信号时,则所述第X从属控制器判断所述正负脉冲信号的一正峰值是否大于一第一门槛电压且判断所述正负脉冲信号的一负峰值是否小于一第二门槛电压,其中所述第一门槛电压大于所述第二门槛电压。

8.
  根据权利要求7所述的串接式控制电路,其特征在于,如果所述第X从属控制器判断所述正负脉冲信号的一正峰值大于所述第一门槛电压并且判断所述正负脉冲信号的一负峰值小于所述第二门槛电压,则所述第X从属控制器则通过所述运算器来计算以循序地对所述命令封包进行解码。

9.
  根据权利要求5所述的串接式控制电路,其特征在于,所述第X供电电路用以提供所述工作电压至所述第X从属控制器,并且所述第X供电电路包括:
一第X电阻,所述第X电阻的一端电性连接一第X-1供电电路的输出端以接收所述第X-1输出电压,所述第X电阻的另一端电性连接所述第X从属控制器;以及
一第X齐纳二极管,所述第X齐纳二极管的阳极电性连接所述第X电阻的所述另一端,所述第X齐纳二极管的阴极将所述第X输出电压传送至一第X+1供电电路的输入端与所述第X从属控制器,所述第X齐纳二极管用以稳压,
其中,所述第X电阻与所述第X齐纳二极管用以对所述第X-1输出电压予以分压。

10.
  根据权利要求1所述的串接式控制电路,其特征在于,所述主驱动控制模块包括:
一降压电路,电性连接所述交流电压;
一桥式整流电路,电性连接所述降压电路与所述第N驱动控制模块,所述桥式整流电路通过一滤波电容用以对所述交流电压予以整流且滤波,以输出一直流电压;
一前端供电电路,通过所述电源线电性连接所述桥式整流电路以接收所述直流电压,所述前端供电电路将所述直流电压降压为所述主输入电压以提供至所述驱动控制模块中的所述第一驱动控制模块;以及
一主控制器,电性连接所述前端控制电路与所述第一驱动控制模块,所述主控制器用以根据所述韧体来确定所述指定驱动模块与所述指定驱动通道,并且所述主控制器通过所述数据线将所述命令封包传送至所述第一驱动控制模块。

11.
  根据权利要求10所述的串接式控制电路,其特征在于,所述主控制器利用多个脉冲信号之间的前后脉冲间隔时间来编码所述命令封包,并且所述前端供电电路提供一工作电压至所述主控制器。

12.
  一种控制方法,用于一串接式控制电路,所述串接式控制电路包括一主驱动控制模块与N个驱动控制模块,所述主驱动控制模块接收一交流电压,所述主驱动控制模块用以根据一韧体并且经由一数据线传送一命令封包,其中所述命令封包包括一身份识别码与一工作指令,所述身份识别码与所述工作指令用以分别确定一指定驱动模块与一指定驱动通道,所述驱动控制模块分别具有相异的一本地位址码,所述驱动控制模块通过一电源线与所述数据线彼此串联连接并且循序地将所述主驱动控制模块所输出的一主输入电压予以分压,所述驱动控制模块的一第一驱动控制模块通过所述电源线与所 述数据线连接至所述主驱动控制模块,以分别接收所述主输入电压与所述命令封包,所述驱动控制模块的一第N驱动控制模块通过所述电源线连接至所述主驱动控制模块,其特征在于,所述控制方法包括:
通过所述驱动控制模块的一第X驱动控制模块来接收所述命令封包;
通过所述驱动控制模块的所述第X驱动控制模块来解码所述命令封包;
通过所述驱动控制模块的所述第X驱动控制模块来从所述命令封包获取所述身份识别码与所述工作指令;
根据所述身份识别码来判断所述本地位址码是否符合所述身份识别码;
如果所述本地位址码符合所述身份识别码,则所述第X驱动控制模块根据所述工作指令将一驱动信号传送至所述指定驱动通道;以及
如果所述本地位址码不符合所述身份识别码,则所述第X驱动控制模块将所述命令封包传送至一第X+1驱动控制模块,
其中,N为正整数并且X为1至N之间的正整数。

13.
  根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述命令封包由多个脉冲信号之间的一前后脉冲间隔时间编码而成,并且所述第X驱动控制模块具有一运算器,用以当所述第X驱动控制模块接收所述命令封包时,所述运算器计算前后脉冲间隔时间,藉此以解码所述命令封包。

14.
  根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述运算器为一计数器或一计时器。

15.
  根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述驱动控制模块通过所述电源线分别接收一工作电压,以供每一个所述驱动控制模块运作时所需的能量。

16.
  根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述驱动控制模块的所述第X驱动控制模块包括:
一第X数据预处理电路,电性连接一第X-1驱动控制模块,用以接收所述命令封包并且滤除所述命令封包的直流成分;
一第X供电电路,电性连接一第X-1供电电路以接收一第X-1输出电压并且输出一第X输出电压至一第X+1供电电路,所述第X供电电路用以提供所述工作电压,其中所述第X输出电压大于所述第X-1输出电压;以及
一第X从属控制器,具有所述本地位址码,所述第X从属控制器电性连接所述第X数据预处理电路与一第X+1数据预处理电路,所述第X从属控制器通过所述运算器将所述命令封包予以解码,以从所述命令封包获取出所述身份识别码与所述工作指令。

17.
  根据权利要求16所述的控制方法,其特征在于,所述第X从属控制器根据所述身份识别码来判断所述本地位址码是否符合所述身份识别码,如果所述本地位址码符合所述身份识别码,则所述第X从属控制器根据所述工作指令将所述驱动信号传送至所述指定驱动通道,如果所述本地位址码不符合所述身份识别码,则所述第X从属控制器将所述命令封包传送至一第X+1数据预处理电路。

18.
  根据权利要求16所述的控制方法,其特征在于,所述第X数据预处理电路包括:
一第X电容,电性连接所述第X-1从属控制器与所述第X从属控制器,所述第X电容用以阻隔串列脉冲信号的直流信号,并且 将所述脉冲信号中的每一个转换为一正负脉冲信号并传送至所述第X从属控制器,
其中,当所述第X从属控制器在接收所述正负脉冲信号时,则所述第X从属控制器判断所述正负脉冲信号的一正峰值是否大于一第一门槛电压且判断所述正负脉冲信号的一负峰值是否小于一第二门槛电压,其中所述第一门槛电压大于所述第二门槛电压。

19.
  根据权利要求18所述的控制方法,其特征在于,如果所述第X从属控制器判断所述正负脉冲信号的一正峰值大于所述第一门槛电压并且判断所述正负脉冲信号的一负峰值小于所述第二门槛电压,则所述第X从属控制器则通过所述运算器来计算以循序地对所述命令封包进行解码。

20.
  根据权利要求16所述的控制方法,其特征在于,所述第X供电电路用以提供所述工作电压至所述第X从属控制器,并且所述第X供电电路包括:
一第X电阻,所述第X电阻的一端电性连接一第X-1供电电路的输出端以接收所述第X-1输出电压,所述第X电阻的另一端电性连接所述第X从属控制器;以及
一第X齐纳二极管,所述第X齐纳二极管的阳极电性连接所述第X电阻的所述另一端,所述第X齐纳二极管的另一端将所述第X输出电压传送至一第X+1供电电路的输入端与所述第X从属控制器,所述第X齐纳二极管用以稳压,
其中,所述第X电阻与所述第X齐纳二极管用以对所述第X-1输出电压予以分压。

21.
  根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述主驱动控制模块包括:
一降压电路,电性连接所述交流电压;
一桥式整流电路,电性连接所述降压电路与所述第N驱动控制模块,所述桥式整流电路通过一滤波电容用以对所述交流电压予以整流且滤波,以输出一直流电压;
一前端供电电路,通过所述电源线电性连接所述桥式整流电路以接收所述直流电压,所述前端供电电路将所述直流电压降压为所述主输入电压,以将所述主输入电压提供至所述驱动控制模块中的所述第一驱动控制模块;以及
一主控制器,电性连接所述前端控制电路与所述第一驱动控制模块,所述主控制器用以根据所述韧体来确定所述指定驱动模块与所述指定驱动通道,并且所述主控制器通过所述数据线将所述命令封包传送至所述第一驱动控制模块。

22.
  根据权利要求21所述的控制方法,其特征在于,所述主控制器利用多个脉冲信号之间的前后脉冲间隔时间来编码所述命令封包,并且所述前端供电电路提供一工作电压至所述主控制器。

说明书

串接式控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制电路,特别是指一种用以驱动发光二极管的串接式控制电路。
背景技术
发光二极管是一种固态的半导体元件,属冷光发光,具有体积小、寿命长、耗电量低、反应速率快、耐震性特佳等优点,近年来的发光二极管(light-emitting diode,LED)灯串已被广泛的运用树木、造景、景观窗、招牌以及大楼外墙的装饰上,以增添被装饰物的外观美。LED是一种特殊的二极管,当施加一顺向偏压(forward bias voltage),由于外加电场所造成的电位差,使得电子与电洞于半导体薄膜移动,进而于发光层中产生复合(recombination),此时部分因电子与电洞结合所释放的能量,可将发光层中的发光分子激发成为激发态,当发光分子自激发态衰变至基态时,其中一定比例的能量会以光的形式放出。
随着时代的进步,具有各种光的颜色(波长)的LED,目前皆可制造,发展初期常见的材料为砷化镓(GaAs)、铝砷化镓(AlGaAs)的LED可发出红外线或红光。其他还有,发出绿光的铝磷化镓(AlGaP)、氮化镓(GaN)、发出蓝光的硒化锌(ZnSe)、碳化硅(SiC)等材料所制成的LED。LED的发光强度(亮度),主要是由流经LED电流的大小所确定,其亮度与电流成正比关系,亦即,高电流流过LED时,将会获得高亮度,反之,当低电流流过时则亮度将相对的减弱。
然而,在现有技术下,常见的串列通信方式(UART,SPI,I2C)等,常见于中高端的控制器中。但在于低成本的控制器中却往往被删减掉,设计者必须利用极度匮乏的资源来设计一个灵活、高效益、但占用硬件资源最少的通信方式。于板对板(board to board)的应用上,考虑到后端加工方便性以及成本考虑,应尽量避免连接线的数目以减少人工操作以及线材成本。关于电源部分,现有技术会使用变压器来提供工作电压,但变压器价格却造成了成本、重量与体积的大幅增加。
发明内容
本发明实施例提供一种串接式控制电路,串接式控制电路包括主驱动控制模块与N个驱动控制模块。主驱动控制模块接收交流电压,用以根据韧体并且经由数据线传送命令封包,其中命令封包包括身份识别码与工作指令,用以分别确定指定驱动模块与指定驱动通道。N个驱动控制模块分别具有相异的本地位址码,多个驱动控制模块通过电源线与数据线彼此串联连接并且循序地将主驱动控制模块所输出的主输入电压予以分压,多个驱动控制模块的第一驱动控制模块通过电源线与数据线连接主驱动控制模块以分别接收主输入电压与命令封包,多个驱动控制模块的第N驱动控制模块通过电源线连接主驱动控制模块,其中N为正整数。多个驱动控制模块的第X驱动控制模块接收命令封包,并且根据身份识别码判断本地位址码是否符合身份识别码,如果本地位址码符合身份识别码,则第X驱动控制模块根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道,如果本地位址码不符合身份识别码,则第X驱动控制模块将命令封包传送至第X+1驱动控制模块,其中X为1至N之间的正整数。
在本发明其中一个实施例中,其中命令封包由多个脉冲信号之间的前后脉冲间隔时间编码而成,并且第X驱动控制模块具有运算器,用以当第X驱动控制模块接收命令封包时,所述运算器计算前后脉冲间隔时间,藉此以解码命令封包。
在本发明其中一个实施例中,其中运算器为计数器或计时器。
在本发明其中一个实施例中,其中多个驱动控制模块通过电源线分别接收工作电压,以供每一个驱动控制模块运作时所需的能量。
在本发明其中一个实施例中,其中多个驱动控制模块的第X驱动控制模块包括第X数据预处理电路、第X供电电路与第X从属控制器。第X数据预处理电路电性连接第X-1驱动控制模块,用以接收命令封包并且滤除命令封包的直流成分。第X供电电路电性连接第X-1供电电路以接收第X-1输出电压并且输出第X输出电压至第X+1供电电路,第X供电电路用以提供工作电压,其中第X输出电压大于第X-1输出电压。第X从属控制器具有本地位址码,所述第X从属控制器电性连接第X数据预处理电路与第X+1数据预处理电路,第X从属控制器通过运算器将命令封包予以解码,以从命令封包获取出身份识别码与工作指令。
在本发明其中一个实施例中,其中第X从属控制器根据身份识别码判断本地位址码是否符合身份识别码,如果本地位址码符合身份识别码,则第X从属控制器根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道,如果本地位址码不符合身份识别码,则第X从属控制器将命令封包传送至第X+1数据预处理电路。
在本发明其中一个实施例中,其中第X数据预处理电路包括第X电容。第X电容电性连接第X-1从属控制器与第X从属控制器,所述第X电容用以阻隔多个串列脉冲信号的直流信号,并且将多个脉冲信号中的每一个转换为正负脉冲信号并传送至第X从属控制器。当第X从属控制器在接收正负脉冲信号时,则第X从属控制器判断正负脉冲信号的正峰值是否大于第一门槛电压且判断正负脉冲信号的负峰值是否小于第二门槛电压,其中第一门槛电压大于第二门槛电压。
在本发明其中一个实施例中,如果第X从属控制器判断正负脉冲信号的正峰值大于第一门槛电压并且判断正负脉冲信号的负峰值小于第二门槛电压,则第X从属控制器则通过运算器来计算以循序地对命令封包进行解码。
在本发明其中一个实施例中,第X供电电路用以提供工作电压至第X从属控制器,并且第X供电电路包括第X电阻与第X齐纳二极管。第X电阻的一端电性连接第X-1供电电路的输出端以接收第X-1输出电压,其另一端电性连接第X从属控制器。第X齐纳二极管的阳极电性连接第X电阻的另一端,第X齐纳二极管的阴极传送第X输出电压至第X+1供电电路的输入端与第X从属控制器,所述第X齐纳二极管用以稳压。第X电阻与第X齐纳二极管用以对第X-1输出电压予以分压。
在本发明其中一个实施例中,主驱动控制模块包括降压电路、桥式整流电路与前端供电电路。降压电路电性连接交流电压。桥式整流电路电性连接降压电路与第N驱动控制模块,所述桥式整流电路通过滤波电容用以对交流电压予以整流且滤波,以输出直流电压。前端供电电路通过电源线电性连接桥式整流电路以接收直流电压,所述前端供电电路将直流电压降压为主输入电压以提供至多个驱动控制模块中的第一驱动控制模块。主控制器电性连接前端控制电路与第一驱动控制模块,所述主控制器用以根据韧体确定指定驱动模块与指定驱动通道,并且主控制器通过数据线传送命令封包至第一驱动控制模块。
在本发明其中一个实施例中,其中主控制器利用多个脉冲信号之间的第一脉冲间隔时间与第二脉冲间隔时间来编码命令封包,并且前端供电电路提供工作电压至主控制器。
本发明实施例提供一种用于串接式控制电路的控制方法,所述串接式控制电路包括主驱动控制模块与N个驱动控制模块,所述主驱动控制模块接收交流电压,用以根据韧体并且经由数据线传送命令封包,其中命令封 包包括身份识别码与工作指令,用以分别确定指定驱动模块与指定驱动通道,多个驱动控制模块分别具有相异的本地位址码,多个驱动控制模块通过电源线与数据线彼此串联连接并且循序地将主驱动控制模块所输出的主输入电压予以分压,多个驱动控制模块的第一驱动控制模块通过电源线与数据线连接主驱动控制模块以分别接收主输入电压与命令封包,多个驱动控制模块的第N驱动控制模块通过电源线连接主驱动控制模块,所述控制方法包括以下步骤:通过多个驱动控制模块的第X驱动控制模块来接收命令封包;通过多个驱动控制模块的第X驱动控制模块来解码命令封包;通过多个驱动控制模块的第X驱动控制模块来从命令封包获取身份识别码与工作指令;根据身份识别码判断本地位址码是否符合身份识别码;如果本地位址码符合身份识别码,则第X驱动控制模块根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道;如果本地位址码不符合身份识别码,则第X驱动控制模块将命令封包传送至第X+1驱动控制模块,其中N为正整数并且X为1至N之间的正整数。
综上所述,本发明实施例所提出的串接式控制电路及其控制方法,能够仅通过一电源线来传送稳定的电源能量并且通过一数据线来传送命令封包以传递数据,据此能够降低板对板之间的连接线数目与减少人工操作及线材成本。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明,而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
附图说明
图1为根据本发明例示性实施例所示的串接式控制电路的区块示意图。
图2为根据本发明实施例的串接式控制电路的控制方法的流程图。
图3为根据本发明再一实施例的串接式控制电路的细部电路图。
图4为根据本发明实施例的编码命令封包的示意图。
图5为根据本发明实施例的识别命令封包的示意图。
具体实施方式
在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例,在随附图式中展示一些例示性实施例。然而,本发明概念可能以许多不同形式来体现,且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言,提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整,且将向本领域的普通技术人员充分传达本发明概念的范畴。在诸图式中,可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似元件。
应理解,虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但此等元件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一元件与另一元件。因此,下文论述的第一元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用,术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。
本披露内容提出一种串接式控制电路,可用于驱动多个LED串以达到各式各样的显示效果。本披露内容利用简易的电路将交流电源转换为直流电源,为多个微控制器(MCU)提供电源,使用最少的连接线达到板对板,且跨逻辑电平的信号简易传输方式。亦即,串接式控制电路通过一条电源线一来提供电能至每一个驱动控制模块并且通过一条数据线传递数据至指定驱动模块与指定驱动通道以顺利进行控制工作。
以下将以多种实施例配合图式来说明所述串接式控制电路及其控制方法,然而,下述实施例并非用以限制本发明。
〔串接式控制电路的实施例〕
请参照图1,图1为根据本发明例示性实施例所示的串接式控制电路的区块示意图。如图1所示,串接式控制电路100包括主驱动控制模块110与N个驱动控制模块120_1~120_N,其中N为正整数。在本实施例中,主驱动控制模块110接收交流电压AIN以作为串接式控制电路100的能量来源,并且主驱动控制模块110用以根据一韧体且经由数据线DL传送命令封包(command packet)AD,其中命令封包AD包括身份识别码(identification code)与工作指令(work instruction),并且所述身份识别码用以确定驱动控制模块120_1~120_N的其中一个作为指定驱动模块(designated driving module),而工作指令用以确定指定驱动通道(designated driving channel)。多个驱动控制模块120_1~120_N的第一驱动控制模块120_1通过电源线PL与数据线DL电性连接至主驱动控制模块110以分别接收主输入电压VIN与命令封包AD,多个驱动控制模块120_1~120_N的第N驱动控制模块120_N通过电源线PL电性连接主驱动控制模块110。须注意的是,在本披露内容中,N个驱动控制模块120_1~120_N分别具有相异的一本地位址码(local address code),并且多个驱动控制模块120_1~120_N通过电源线PL与数据线DL彼此串联并且循序地将主输入电压VIN予以分压,其中身份识别码用以区分多个驱动控制模块120_1~120_N的不同地址。此外,在一实施例中,驱动控制模块所要驱动的通道具有至少一个,所以驱动控制模块能够根据工作指令来驱动所欲驱动的通道。因此,设计者能够根据实际应用需求来将本地位址码(身份识别码与工作指令)定义至韧体内。在本实施例中,多个驱动控制模块120_1~120_N通过电源线PL分别接收工作电压VW,以获得每一个驱动控制模块运作时所需的能量,其中多个驱动控制模块120_1~120_N具有分压与稳压功能,并且会分别传送输出电压VOUT_1~VOUT_N至下一个电路区块,如图1所示。
在本实施例的串接式控制电路100中,驱动控制模块120_1~120_N的第X驱动控制模块120_X接收命令封包AD,并且第X驱动控制模块120_X根据身份识别码来判断本地位址码是否符合身份识别码,如果第X驱动控制模块120_X的本地位址码符合身份识别码,则第X驱动控制模块120_X会进一步根据工作指令传送一驱动信号至指定驱动通道以执行工作指令所携带的工作内容。另一方面,如果第X驱动控制模块120_X的本地位址码不符合身份识别码,则第X驱动控制模块120_X将命令封包AD传送至第X+1驱动控制模块120_X+1,亦即传送至下一个驱动控制模块,其中X为1至N之间的正整数。值得一提的是,在本披露内容中,命令封包AD由多个脉冲信号之间的前后脉冲间隔时间编码而成,并且第X驱动控制模块120_X具有至少一个运算器,用以当第X驱动控制模块120_X接收命令封包AD时,运算器能够计算前后脉冲间隔时间,藉此以解码命令封包AD进而第X驱动控制模块120_X能够获取出身份识别码与工作指令。值得一提的是,在一实施例中,运算器可以是定时器或计数器。
接下来要教示的,是进一步说明串接式控制电路100的工作原理。在进行下述说明前,须先说明的是,驱动控制模块120_1电性连接多个驱动通道C_11~C_1M,驱动控制模块120_X电性连接多个驱动通道C_11~C_XM,并且驱动控制模块120_N电性连接多个驱动通道C_11~C_NM,其中每一个通道都具有一个二极管D(在本实施例中,其为发光二极管),并且每一个驱动通道内的二极管D的数量并非用以限制本披露内容,其中M为大于1的正整数。
关于电源供应方面,主驱动控制模块110在接收交流电压AIN后,会先将交流电压AIN予以整流且滤波并且经由电源线PL输出一主输入电压VIN至第一驱动控制模块120_1。由于在本实施例中的多个驱动控制模块120_1~120_N都具有分压与稳压功能,所以第一驱动控制模块120_1会将主输入电压VIN予以分压并且提供一第一输出电压VOUT_1至第二 驱动控制模块120_2,依此类推,第N驱动控制模块120_1会接收输出电压VOUT_N-1并且提供输出电压VOUT_N至主驱动控制模块110。
关于数据传送方面,主驱动控制模块110会根据韧体内的程序经由数据线DL传送命令封包AD至第一驱动控制模块120_1。当第一驱动控制模块120_1在接收到命令封包AD时,第一驱动控制模块120_1会通过运算器来计算前后脉冲间隔时间,藉此以解码命令封包AD,并且从命令封包AD获取出身份识别码与工作指令。接下来,第一驱动控制模块120_1会判断本身的本地位址码是否符合身份识别码,如果第一驱动控制模块120_1的本地位址码符合身份识别码,则第一驱动控制模块120_1会进一步根据工作指令传送一驱动信号至指定驱动通道以驱动指定驱动通道的二极管D并且停止传送命令封包AD至下一个驱动控制模块(亦即第二驱动控制模块120_2),其中指定驱动通道为驱动通道C_11~C_1M中至少一个。另一方面,如果第一驱动控制模块120_1的本地位址码不符合身份识别码,则第一驱动控制模块120_1会将命令封包AD传送至下一个驱动控制模块,亦即第二驱动控制模块120_2。同理,当第X驱动控制模块120_X接收到命令封包后,则第X驱动控制模块120_X会重复上述的工作机制,以驱动指定驱动通道的二极管D。
为了更详细地说明本发明所述的串接式控制电路100的运作流程,以下将举多个实施例中至少之一来作更进一步地说明。
在接下来的多个实施例中,将描述不同于上述图1实施例的部分,且其余省略部分与上述图1实施例的部分相同。此外,为说明便利起见,相似的参考数字或标号指示相似的元件。
〔串接式控制电路的另一实施例〕
请同时参照图1与图2,图2为根据本发明实施例的串接式控制电路的控制方法的流程图。串接式控制电路100的控制方法包括以下步骤:通 过多个驱动控制模块120_1~120_N的第X驱动控制模块120_X来接收命令封包AD(步骤S210);通过多个驱动控制模块120_1~120_N的第X驱动控制模块120_X来解码命令封包AD(步骤S220);通过多个驱动控制模块120_1~120_N的第X驱动控制模块120_X来从命令封包AD获取身份识别码与工作指令(步骤S230);根据身份识别码判断本地位址码是否符合身份识别码(步骤S240);如果本地位址码符合身份识别码,则第X驱动控制模块120_X根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道(步骤S250);如果本地位址码不符合身份识别码,则第X驱动控制模块将命令封包传送至第X+1驱动控制模块(步骤S260)。关于串接式控制电路100的控制方法的各步骤的相关细节在上述图1实施例已详细说明,在此恕不赘述。在此须说明的是,图2实施例的各步骤仅为方便说明的需要,本发明实施例并不以各步骤彼此间的顺序作为实施本发明各个实施例的限制条件。
此外,与上述图1实施例不同的是,在本实施例中,第X驱动控制模块120_X包括第一数据预处理电路AP_X、第一供电电路CP_X与第一从属控制器BP_X,其中X为1至N的正整数。举例来说,第一驱动控制模块120_1包括第一数据预处理电路AP_1、第一供电电路CP_1与第一从属控制器BP_1,依此类推,第N驱动控制模块120_N包括第一数据预处理电路AP_N、第一供电电路CP_N与第一从属控制器BP_N。第X数据预处理电路120_X电性连接第X-1驱动控制模块120_X-1,所述第X数据预处理电路120_X接收命令封包AD并且滤除命令封包AD的直流成分(DC component),其中第X数据预处理电路120_X为一电容性电路(capacitive circuit)。第X供电电路CP_X电性连接前一个驱动控制模块120_X-1内的第X-1供电电路CP_X-1以接收第X-1输出电压VOUT_X-1并且输出第X输出电压VOUT_X至下一个驱动控制模块120_X+1内的第X+1供电电路CP_X+1,所述第X供电电路CP_X用以提供工作电压VW至第X从属控制器BP_X,其中第X输出电压VOUT_X+1大于第X-1输出电压VOUT_X-1。第X从属控制器BP_X具有一本地位址码与一运算器, 所述第X从属控制器BP_X电性连接第X数据预处理电路AP_X与第X+1驱动控制模块BP_X+1内的第X+1数据预处理电路AP_X+1,第X从属控制器BP_X通过运算器来计算多个脉冲信号的间的前后脉冲间隔时间以将命令封包AD予以解码,并且从命令封包AD获取出身份识别码与工作指令,其中命令封包AD为由多个脉冲信号的间的前后脉冲间隔时间编码而成。
在本披露内容中,第X从属控制器BP_X接收命令封包AD并且予以译码、且获取出身份识别码与工作指令。之后,第X从属控制器BP_X会根据身份识别码来判断本身的本地位址码是否符合身份识别码,如果第X从属控制器BP_X的本地位址码符合身份识别码,则第X从属控制器BP_X会进一步地根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道(驱动通道C_X1~C_XM中至少一个)以执行工作指令所携带的工作内容。另一方面,如果第X从属控制器BP_X的本地位址码不符合身份识别码,则第X从属控制器BP_X将命令封包AD传送至下一个驱动控制模块120_X+1内的第X+1数据预处理电路AP_X+1。
进一步来说,关于电源供给方面,主驱动控制模块110在接收交流电压AIN后,会先将交流电压AIN予以整流且滤波并且经由电源线PL输出一主输入电压VIN至第一驱动控制模块120_1内的第一供电电路。由于在本实施例中的多个供电电路CP_1~CP_N都具有分压与稳压功能,所以第一供电电路CP_1会将主输入电压VIN予以分压且提供一第一输出电压VOUT_1至第二供电电路CP_2,其中第一供电电路CP_1会传送一工作电压VW至第一从属控制器BP_1以提供其所需的电能。依此类推,第N供电电路CP_N会接收输出电压VOUT_N-1并且分别传送输出电压VOUT_N与工作电压VW至主驱动控制模块110与第N从属控制器BP_N。
关于数据传送方面,主驱动控制模块110会根据韧体内的程序经由数据线DL传送命令封包AD至第一驱动控制模块120_1内的第一数据预处 理电路AP_1。第一数据预处理电路AP_1会接收第一数据预处理电路AP_1并且予以预处理,亦即第一数据预处理电路AP_1会滤除掉命令封包AD中的直流成分并保留其交流成分,其中第一数据预处理电路AP_1为一个电容性电路,其具有阻隔直流的特性。之后,第一数据预处理电路AP_1会将处理过后的命令封包AP传送至第一从属控制器BP_1。当第一从属控制器BP_1接收到命令封包AD时,第一从属控制器BP_1会通过运算器来计算前后脉冲间隔时间,藉此以解码命令封包AD,并且从命令封包AD获取出身份识别码与工作指令。接下来,第一从属控制器BP_1会判断本身的本地位址码是否符合身份识别码,如果第一从属控制器BP_1的本地位址码符合身份识别码,则第一从属控制器BP_1会进一步根据工作指令传送一驱动信号至指定驱动通道以驱动指定驱动通道的二极管D并且停止传送命令封包AD至下一个驱动控制模块(亦即第二驱动控制模块120_2),其中指定驱动通道为驱动通道C_11~C_1M中至少一个。另一方面,如果第一从属控制器BP_1的本地位址码不符合身份识别码,则第一从属控制器BP_1会将命令封包AD传送至下一个驱动控制模块,亦即第二驱动控制模块120_2的第二数据预处理电路AP_2。同理,当第X数据预处理电路AP_X接收到命令封包AD后,则第X数据预处理电路AP_X与第X从属控制器BP_X会重复上述的工作机制,以驱动指定驱动通道的二极管D。再者,值得一提的是,本披露内容中的多个120_1~120_N的接地端都不相同。
因此,本披露内容的串接式控制电路100能够循序地通过上述判断机制来传送数据至指定驱动模块与指定驱动通道。值得一提的是,本披露内容的命令封包是通过多个脉冲信号的前后脉冲间隔时间来编码而成并且能够经由驱动控制模块的运算器来进行解码工作,其中运算器可以是定时器或计数器。据此,本披露内容能够仅利用一条电源线与一条数据线来达到板对板的串接控制工作,进而能够大幅地降低串接式控制电路100的连接线数目,其中在实际应用上,多个驱动控制模块120_1~120_N分别配 置于被控板上(slave control board),并且主驱动控制模块110配置于一主控板(master control board)上。
为了更详细地说明本发明所述的串接式控制电路100的运作流程,以下将举多个实施例中至少之一来作更进一步地说明。
接下来在多个实施例中,将描述不同于上述图1实施例的部分,且其余省略部分与上述图1实施例的部分相同。此外,为说明便利起见,相似的参考数字或标号指示相似的元件。
〔串接式控制电路的再一实施例〕
请同时参照图3、图4与图5,图3为根据本发明再一实施例的串接式控制电路的细部电路图。图4为根据本发明实施例的编码命令封包的示意图。图5为根据本发明实施例的识别命令封包的示意图。在进行下述说明前,须先说明的是,本实施例的命令封包以8位元作为一范例说明,其命令封包的位元数并不以本实施例的8位元作为限制,设计者可以依据实际应用需求来进行适当的调整。再者,为了方便说明本实施例,图4仅以一指令周期T1作为范例说明,其并非用以限制本披露内容。接下来,与上述图1实施例不同的是,在本实施例中的串接式控制电路300,第X数据预处理电路AP_X包括第X电容C_X。第X电容C_X电性连接第X-1从属控制器BP_X-1与第X从属控制器BP_X+1。第X供电电路CP_X包括第X电阻R_X与第X齐纳二极管Z_X。第X电阻R_X的一端电性连接第X-1供电电路CP_X-1的输出端以接收第X-1输出电压VOUT_X-1,第X电阻R_X的另一端电性连接第X从属控制器BP_X。第X齐纳二极管Z_X的阳极电性连接第X电阻R_X的另一端,第X齐纳二极管Z_X的阴极传送第X输出电压VOUT_X至第X+1供电电路CP_X+1的输入端与第X从属控制器BP_X。主驱动控制模块110包括降压电路112、桥式整流电路114、前端供电电路116与主控制器118。降压电路112电性连接交流电压AIN。桥式整流电路114电性连接降压电路112与第N驱动控 制模块120_N。主控制器118电性连接前端控制电路116与第一驱动控制模块120_1的第一电容C_1。前端供电电路116通过电源线PL电性连接桥式整流电路114以接收直流电压HV。前端供电电路116包括前端电阻MR与前端齐纳二极管MZD,其中前端电阻MR的一端电性连接直流电压HV,前端电阻MR的另一端电性连接前端齐纳二极管MZD的阳极,前端齐纳二极管MZD的阴极输出主输入电压VIN。
在一实施例中,桥式整流电路114包括二极管DB1~DB4,其中二极管DB1的阳极与阴极分别连接至二极管DB3的阳极与二极管DB2的阳极,并且二极管DB4的阳极与阴极分别连接至二极管DB3的阴极与二极管DB2的阴极。再者,主驱动控制模块110包括一滤波电容Cb,滤波电容Cb的一端电性连接二极管DB3的阴极,其另一端电性连接二极管DB2的阳极。
第X电容C_X用以阻隔串列脉冲信号的直流信号以达到直流阻隔的电容功效,并且由于从属控制器BP_1~BP_X的接地端都不同,所以能够分别通过电容C_1~C_N来克服电位浮动的相关问题。进一步来说,第X电容C_X会将多个脉冲信号中的每一个脉冲信号转换为一正负脉冲信号(如图5所示)并传送至第X从属控制器BP_X以使第X从属控制器BP_X进行识别。当第X从属控制器BP_X在接收正负脉冲信号时,则第X从属控制器BP_X会判断正负脉冲信号的一正峰值是否大于第一门槛电压VH且判断正负脉冲信号的一负峰值是否小于第二门槛电压VL,其中第一门槛电压VH大于第二门槛电压VL。接下来,如果第X从属控制器BP_X判断正负脉冲信号的一正峰值大于第一门槛电压VH并且判断正负脉冲信号的负峰值小于第二门槛电压VL,则第X从属控制器BP_X则通过运算器(例如定时器或计数器)来计时(计数)前后脉冲间隔时间;亦即第一脉冲间隔时间Δt1或第二脉冲间隔时间Δt2,以循序地对命令封包AD进行译码,其中第一脉冲间隔时间Δt1与第二脉冲间隔时间Δt2为不同的时间长度。在本实施例中,身份识别码(具有四位长度)为数字信号“1101” 并且工作指令(具有四位长度)为数字信号“1001”,其位长度可以依据实际电路应用需求以进行适当的设计,并不以本实施例为限。
在本实施例中,第X齐纳二极管Z_X用以稳压,第X电阻R_X与第X齐纳二极管Z_X用以对第X-1输出电压VOUT_X-1予以分压,并且提供一工作电压VW至第X从属控制器BP_X。举例来说,第一电阻R_1与第一齐纳二极管Z_1用以对主输入电压VIN予以分压,并且提供一工作电压VW至第一从属控制器BP_1;第二电阻R_2与第二齐纳二极管Z_2用以对第一输出电压VOUT_1予以分压,并且提供一工作电压VW至第二从属控制器BP_2。进一步来说,串接式连接的多个电阻R_1~R_N与多个齐纳二极管Z_1~Z_N能够逐步地将主输入电压VIN进行串接式分压,并且本实施例的串接式控制电路300能够通过齐纳二极管Z_1~Z_N来对工作电压VW达到稳压的功效。此外,在本实施例中,桥式整流电路114会通过滤波电容Cb用以对交流电压AIN予以整流以输出直流电压HV,直流电压HV会通过前端电阻MR与前端齐纳二极管MZD的分压与稳压而降压为主输入电压VIN。进一步来说,前端供电电路116(亦即前端电阻MR与前端齐纳二极管MZD)用以将直流电压HV降压为主输入电压VIN以提供至多个驱动控制模块120_1~120_N中的第一驱动控制模块120_1的第一供电电路CP_1,并且前端供电电路116也会提供一工作电压VW至主控制器118。接下来,主控制器118用以根据韧体确定指定驱动模块与指定驱动通道,并且主控制器118会通过数据线DL传送命令封包AD至第一数据预处理电路AP_1的第一电容C_1,以进行数据传递的预处理。在本实施例中,主控制器118会利用多个脉冲信号之间的第一脉冲间隔时间Δt1与第二脉冲间隔时间Δt2(如图4所示)来编码欲传送的命令封包AD。
须注意的是,在本实施例中,第一脉冲间隔时间Δt1定义为数字逻辑“1”并且第二脉冲间隔时间Δt2定义为数字逻辑“0”,但并不以本实施 例为限。再者,本披露内容的命令封包AD为多个脉冲波形所编码而成,能够降低现有技术(利用脉宽调制信号来编码)对微分电路的影响。
〔实施例的可能效果〕
综上所述,本发明实施例所提出的串接式控制电路及其控制方法,能够仅通过一电源线来传送稳定的电源能量并且通过一数据线来传送命令封包以传递数据,据此能够降低板对板之间的连接线数目与减少人工操作及线材成本。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的专利范围。

串接式控制电路及其控制方法.pdf_第1页
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串接式控制电路及其控制方法.pdf_第3页
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本发明实施例提供一种串接式控制电路及其控制方法,串接式控制电路包括主驱动控制模块与N个驱动控制模块。主驱动控制模块接收交流电压,用以根据韧体并且经由数据线传送命令封包,其中命令封包包括身份识别码与工作指令。驱动控制模块接收命令封包,并且根据身份识别码判断本地位址码是否符合身份识别码,如果本地位址码符合身份识别码,则驱动控制模块根据工作指令传送驱动信号至指定驱动通道,如果本地位址码不符合身份识别码,。

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