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【专利解密】晶丰明源 LED无极调光技术

来源:小九体育直播    发布时间:2024-10-16 10:48:25

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  【嘉德点评】晶丰明源的该项专利技术改进了无线控制管理系统输出的脉冲宽度调制信号PWM控制LED驱动系统的控制方式,突破了PWM信号最小高电平时间和最小低电平时间不能小于LED驱动系统一个开关周期的限制,能轻松实现PWM信号真正无极控制LED驱动。

  上海晶丰明源半导体股份有限公司(下称“晶丰明源”)成立于2008 年10 月,多年来,一直深耕LED照明驱动芯片领域。作为国际领先的LED照明驱动芯片设计企业之一,多次引领细分行业技术革新,例如于行业内率先实现具有领先性的单芯片技术和无VCC电容技术,契合下游LED照明制造厂商成本优化的需求。

  随着国家对节能环保的大力提倡,LED照明作为一种新技术,具有绿色,节能,环保的特点而被广泛推广。随着LED照明技术的深入发展,各种智能照明控制的需求慢慢的变多,包括墙壁开关调光,或是采用2.4G、蓝牙、zigbee、wifi以及红外等无线控制的智能照明正处于爆发式发展的前夕。

  这些智能照明需求的发展同时也要求用于LED照明的LED驱动控制电路能够兼容这些无线控制模块,可以在一定程度上完成各种智能调光的需求。典型的带有无线控制器的智能LED照明系统包括:无线控制管理系统和LED驱动系统两大模块。

  而目前现有的LED驱动控制电路很难能够兼容各种无线智能控制器的控制,在调光的过程中,易引起LED闪灯,不能够实现真正的无极调光,对客户造成不好的调光体验。

  因此针对以上问题,晶丰明源在16年6月22日申请了一项名为“一种脉冲宽度调制控制信号调光控制电路、操控方法及LED驱动系统”的发明专利(申请号:4.9),申请人为上海晶丰明源半导体有限公司。

  首先我们要明白为何现存技术易引起LED闪灯,原因如上图所示,上图为现存技术的LED驱动系统的一实施例的模块示意图。LED驱动系统包括连接交流电压的整流桥滤波模块、储能模块、LED负载、功率控制开关模块、电感峰值电流控制模块、零电流检测模块、LED开路保护模块,以及LED恒流控制模块。

  其中整流桥滤波模块将交流电压整形成一个近似的直流电压;储能模块和功率控制开关模块形成总系统的功率管控制级;电感峰值电流控制模块的功能是控制电感的峰值电流,通过检验测试电感峰值电流控制模块中的电流检测电阻上的电压信号Vcs,并反馈一个峰值电流信号CS_Peak;零电检测模块的功能是检测系统的退磁点,当电感电流下降为零达到退磁点时,输出退磁结束信号ZXC和退磁时间信号Tdmeg;LED开路保护模块的功能是将零电检测模块输出的退磁时间与参考基准时间相对来说比较来实现LED开路保护。

  由于无线控制管理系统输出的脉冲宽度调制控制信号PWM的随机性与LED驱动系统中功率控制开关模块开启和关闭的无关性,因此在某些时刻,PWM信号为零时,功率控制开关模块被PWM信号强制关闭,导致系统的退磁时间(Tdmeg)错误的小于参考基准时间(Tovp),从而错误的触发LED驱动系统中的LED开路保护OVP如果PWM信号低电平的时间小于Tovp的时间,即OVP信号在PWM信号产生的清零信号结束之后产生,错误的OVP保护信号会导致LED闪灯。

  由于有上述这样的问题,传统的PWM调光控制管理系统要求PWM信号的最小低电平时间和最小高电平时间必须大于LED驱动系统的一个开关周期,因此不可以在一定程度上完成真正的PWM无极调光控制。据此,该发明提供一种脉冲宽度调制控制信号调光控制电路。如下图所示,脉冲宽度调制控制信号调光控制电路包括功率控制开关模块11以及DIM控制模块12。

  功率控制开关模块用于控制LED驱动电路的开启和关闭,DIM控制模块与功率控制开关模块相连,用于接收脉冲宽度调制控制信号,在脉冲宽度调制控制信号为低电平时,输出DIM_OFF信号以强制关闭功率控制开关模块,在脉冲宽度调制控制信号变成高电平时,输出DIM_ON信号以强制开启功率控制开关模块。

  根据这个脉冲宽度调制控制信号调光控制电路,可以对于现存技术的LED驱动系统来进行改进,从而避免LED闪灯的问题。

  如上所示,LED驱动系统包括连接交流电压的整流桥滤波模块、储能模块、LED负载、功率控制开关模块、电感峰值电流控制模块、零电流检测模块、LED开路保护模块,LED恒流控制模块以及DIM控制模块。

  其中,DIM控制模块接收无线控制管理系统发出的脉冲宽度调制信号(PWM)并输出DIM_ON信号以及DIM_OFF信号,DIM_OFF信号输出到功率控制开关模块以关闭功率控制开关模块,同时DIM_OFF信号输出到零电检测模块以控制关闭零电检测模块,DIM_ON信号输出到LED恒流控制模块以控制输出Ngate信号来开启功率控制开关模块。

  脉冲宽度调制信号PWM的低电平时间远小于LED驱动系统的一个开关周期,在脉冲宽度调制信号PWM变成低电平时,功率控制开关模块被脉冲宽度调制信号PWM提前关闭,在该周期内不是一个完整的开关周期。

  在PWM信号变成高电平以后,由PWM信号产生的DIM_ON信号会强制开启功率控制开关模块,而不会等到退磁信号ZXC产生而错误触发OVP保护。从而避开了LED驱动系统的退磁时间错误的小于参考基准时间而错误的触发了OVP保护信号,因此能达到控制LED闪灯的效果。

  首先,接收脉冲宽度调制控制信号,并根据脉冲宽度调制控制信号的状态生成相应的信号以控制功率控制开关模块的开启和关闭。其次,在脉冲宽度调制控制信号为低电平时,输出DIM_OFF信号强制关闭功率控制开关模块;在脉冲宽度调制控制信号变成高电平时,输出DIM_ON信号强制开启功率控制开关模块。

  脉冲宽度调制控制信号调光操控方法在PWM信号为低电平时,输出DIM_OFF信号,强制关闭功率管控制开关模块和零电流检测模块;在PWM信号为高电平时,输出DIM_ON信号,强制开启功率控制开关模块。这样做的目的既避免错误进入OVP模式,也避免不能检测到退磁信号而没办法进入下一个开关周期的问题,因而能轻松实现PWM无极调光控制。

  以上就是晶丰明源的无极调光控制技术,对于现有的LED驱动电路进行了改进,从而提升了产品质量,同时也提高了用户体验!

  深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电子商务知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

  【嘉德点评】随着TDDI 技术的发展,触控和显示功能集成在一个芯片中以驱动触控显示面板,联咏科技的该项专利提出了一种用于驱动触控显示面板的驱动装置,能够有效抑制可听见的噪声。

  近年来,TDDI(触控与显示驱动整合,Touch with Display Driver Integration)芯片技术异常火爆。整个半导体产业中,TDDI的需求量非常巨大,不论是智能手机还是无人汽车,都少不了TDDI的影子。而全球最大的TDDI供应商之一,就是台湾联咏公司。

  显示面板已大范围的应用于现代科技中的各种电子设备中,例如手机、电视机、个人计算机等。随着TDDI 技术的发展,触控和显示功能可集成在一个芯片中以驱动触控显示面板。

  在驱动芯片中,驱动芯片输出信号的直流成份为具有切换频率的周期性信号,其切换频率是落在可听见的噪声频率范围内,而这可能会影响到用户使用电子设备等电子设备时的体验。另外在切换频率的谐波频率中,同样也会形成人耳可听的噪声。

  为此,联咏科技申请了一项名为“用于驱动触控显示面板的驱动装置及驱动方法”的发明专利(申请号:3 .3),申请人为联咏科技股份有限公司。该专利提出了一种用于驱动触控显示面板的驱动装置,能够有效抑制可听见的噪声。

  上图是一种显示设备示意图,比如显示设备10可以是手机或平板电脑等,它最重要的包含驱动装置110及触控显示面板120,可以在显示模式和触控模式之间交替操作。

  图2更清楚地表示了显示设备10的方块图。触控显示面板120由m×n个触控电极组成。驱动装置110包括稳压电路111、触控稳压电路117、时序控制电路113、选择电路114、触控感测模拟前端(analog front end,AFE)电路115、触控控制电路116以及多个输出节点ND。其中,稳压电路111(第一电压产生电路)用来产生共同参考电压VCOM,触控稳压电路117(第二电压产生电路)可以生成触控驱动信号TX,而切换信号SW则由时序控制电路113产生。选择电路114耦接至输出节点ND,它能够准确的通过切换信号SW,通过输出节点ND将共同参考电压VCOM与触控驱动信号TX交替耦接至触控显示面板120。

  触控感测模拟前端电路115能够接收来自触控显示面板120内触控电极的感测信号。其中,在自容式触控感测中,关于触控电极的感测信号及驱动信号是在同一个信号在线传输(因此他们被视为一个信号);而在互容式触控感测中,它俩分别传输。这样就会使得,在自容式触控感测的情形中,触控驱动信号TX可传送至触控感测模拟前端电路115再传送给选择电路114。而在互容式触控感测的情形中,触控驱动信号TX可以不经过触控感测模拟前端电路115而直接传给选择电路114。另外,触控控制电路116主要是用于处理来自触控感测模拟前端电路115感测信号的数字电路,以产生触控信息。

  近年来联咏在 TDDI 领域的市场占有率飞速增加,除了晶圆代工大厂对于联咏 TDDI 产品线在产能上的支持之外,也离不开每一个“联咏人”的辛勤付出。随着TDDI芯片在低阶智能手机的渗透,智能手机对TDDI芯片的需求将达到空前盛大的局面,希望联咏等中国企业能够乘胜追击,再创辉煌。

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  目前,微软的Azure和Windows的工程进度表已经统一,Azure团队正在按照同一个周期表来为其新版本进行命名。在“锰”之后,下一个Windows 10更新的代号将是“铁”。

  同样,Windows 10预览版构建中也提到了“铁”。在2020年年底“锰”发布之后,微软准备在2021年初推出Windows 10“铁”更新。

  基于Windows 10周期表的代号只在内部反映,消费者仍将看到Windows 10更新以其发布月份和年份命名。

  微软计划在每年的5月和10月或11月左右推出两个Windows 10的新功能更新,像往常一样。Windows团队已经接近向发布预览通道测试者推出Windows 10 20H1(2020年5月更新)。如果时间安排都一致的线月顺利进行。

  值得注意的是,2020年5月更新的名称在Windows 10的底层代码中直接被引用,这几乎能肯定它将是这次重大更新的最终名称。目前,我们正真看到几乎所有的迹象都指向了5月份即将推出的更新。Windows 10 2004版本(5月2020更新)是一个大的版本,它包含了一些新功能。

  微软似乎也在加快Windows 10 20H2“锰”更新的开发速度。例如,在最新的预览构建版本中,有新的媒体播放控制特性,只要你点击扬声器图标,就会从任务栏中弹出新的媒体播放控制。

  从上面的截图中能够正常的看到,这款新的音量调整功能更符合Windows 10的Fluent Design风格改造,而且它还提供了Spotify、Groove Music等应用的播放、暂停或跳过曲目的控制。新的音量控制功能与第三方应用整合在一起,它甚至还可以显示歌曲的专辑信息。