一種led驅(qū)動系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種LED驅(qū)動系統(tǒng)和方法，開關(guān)單元的一端與LED單元相連，另一端在接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)與充電單元相連，當(dāng)不接收所述控制信號時，與驅(qū)動電源相連；充電單元，用于為LED單元充電，所述充電單元為LED單元充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源為LED單元充電的充電速度；所述驅(qū)動電源，用于提供導(dǎo)通電流；可見，在驅(qū)動LED發(fā)光時，先通過使用具有比正常用于驅(qū)動的恒流源的輸出電流更高的充電單元對其中的LED單元進(jìn)行充電，當(dāng)充電至接近正向?qū)妷簳r切換到正常用于驅(qū)動LED單元的恒流源進(jìn)行繼續(xù)充電直到導(dǎo)通LED單元，由此達(dá)到對LED單元的快速充電的效果。
【專利說明】一種LED驅(qū)動系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子控制領(lǐng)域，特別是涉及一種LED驅(qū)動系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二級管(Light-Emitting Diode, LED)在顯示屏上已廣泛應(yīng)用；近年來,隨著LED顯示技術(shù)及工藝的發(fā)展，LED密度、可靠性、顯示效果等方面大大提升，應(yīng)用于室內(nèi)大尺寸顯示屏技術(shù)成為了當(dāng)前LED顯示的熱點技術(shù)。室內(nèi)顯示屏相對于一般顯示屏來說，驅(qū)動各個LED單元的電流大小大大減少，從幾十毫安減少到幾毫安甚至微安級別。
[0003]如圖1所示，一個LED單元可以等效為發(fā)光單元101、寄生電容102和內(nèi)阻103。一般采用電流源的驅(qū)動方式，驅(qū)動LED的發(fā)光。由于電容102的存在電流源首先需要把電容102充電到LED的正向?qū)妷汉驦ED才開始進(jìn)入發(fā)光狀態(tài)。在驅(qū)動LED的驅(qū)動電流較大時，充電過程需要的時間比較短；驅(qū)動電流較小時，充電過程需要的時間就比較長。
[0004]所以像室內(nèi)顯示屏這種使用幾毫安甚至微安級別的低電流來驅(qū)動LED單元時，給電容102充電的時間需要比較長，由此導(dǎo)致室內(nèi)顯示屏出現(xiàn)顯示顏色偏差、灰階缺失甚至無法正常顯示的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種LED驅(qū)動系統(tǒng)和方法，使用對應(yīng)的充電電壓或充電電流對LED單元的寄生電容102進(jìn)行快速充電后再以正常驅(qū)動電流驅(qū)動LED單元發(fā)光。
[0006]本發(fā)明實施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]一種LED驅(qū)動系統(tǒng)，包括開關(guān)單元、充電單元、驅(qū)動電源和發(fā)光二極管LED單元:
[0008]所述開關(guān)單元的一端與所述LED單元相連，另一端在接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)與充電單元相連，當(dāng)不接收所述控制信號時，斷開與所述LED單元的連接，并與驅(qū)動電源相連，所述預(yù)設(shè)時間與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，所述預(yù)設(shè)充電電壓小于所述LED單元的導(dǎo)通電壓；
[0009]所述充電單元，用于在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元充電，所述充電單元為所述LED單元充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源為所述LED單元充電的充電速度；
[0010]所述驅(qū)動電源，用于在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元提供導(dǎo)通電流；[0011 ] 所述LED單元，用于在接通導(dǎo)通電流后開始正常工作。
[0012]優(yōu)選的，所述充電單元具體為恒壓源，所述恒壓源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0013]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第一預(yù)設(shè)時間tl:
[0014]11 =ROLn [ (Vl-VO) / (Vl-Vtl)]
[0015]其中:
[0016]R為所述LED單元的內(nèi)阻值；[0017]C為所述LED單元的電容值；
[0018]Vl為所述LED單元的導(dǎo)通電壓值；
[0019]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0020]Vtl為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述恒壓源相連第一預(yù)設(shè)時間tl后達(dá)到的電壓值。
[0021]優(yōu)選的，
[0022]所述恒壓源的輸出電壓為小于并接近于LED燈的正向?qū)妷骸?br> [0023]優(yōu)選的，所述充電單元具體為電流源，所述電流源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0024]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第二預(yù)設(shè)時間t2:
[0025]t2=(Vt2-V0)nC/I
[0026]其中:
[0027]Vt2為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述電流源相連第二預(yù)設(shè)時間t2后達(dá)到的電壓值；
[0028]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0029]η為同時進(jìn)行充電的所述LED單元的個數(shù)；
[0030]C為所述LED單元的電容值；
[0031]I為所述電流源的輸出電流。
[0032]優(yōu)選的，
[0033]所述驅(qū)動電源具體為恒流源。
[0034]一種LED驅(qū)動方法，包括:
[0035]當(dāng)開關(guān)單元接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)連通LED單元和充電單元；
[0036]所述充電單元在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元充電，所述充電單元為所述LED單元充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源為所述LED單元充電的充電速度；
[0037]當(dāng)不接收所述控制信號時，，所述開關(guān)單元斷開所述LED單元和所述充電單元的連接，并連通所述LED單元和驅(qū)動電源，其中，所述預(yù)設(shè)時間與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，所述預(yù)設(shè)充電電壓小于所述LED單元的導(dǎo)通電壓；
[0038]所述驅(qū)動電源在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元提供導(dǎo)通電流；
[0039]所述LED單元在達(dá)到導(dǎo)通電壓后開始正常工作。
[0040]優(yōu)選的，所述充電單元具體為恒壓源，所述恒壓源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0041]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第一預(yù)設(shè)時間tl:
[0042]11 =ROLn [ (Vl-VO) / (Vl-Vtl)]
[0043]其中:
[0044]R為所述LED單元的內(nèi)阻值；
[0045]C為所述LED單元的電容值；
[0046]Vl為所述LED單元的導(dǎo)通電壓值；
[0047]VO為所述LED單元的初始電壓值；[0048]Vtl為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述恒壓源相連第一預(yù)設(shè)時間tl后達(dá)到的電壓值。
[0049]優(yōu)選的，
[0050]所述恒壓源的輸出電壓為小于并接近于LED燈的正向?qū)妷骸?br> [0051]優(yōu)選的，所述充電單元具體為電流源，所述電流源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0052]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第二預(yù)設(shè)時間t2:
[0053]t2=(Vt2-V0)nC/I
[0054]其中:
[0055]Vt2為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述電流源相連第二預(yù)設(shè)時間t2后達(dá)到的電壓值；
[0056]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0057]η為同時進(jìn)行充電的所述LED單元的個數(shù)；
[0058]C為所述LED單元的電容值；
[0059]I為所述電流源的輸出電流。
[0060]優(yōu)選的，
[0061]所述驅(qū)動電源具體為恒流源。
[0062]由上述技術(shù)方案可以看出，在驅(qū)動LED發(fā)光時，先通過使用具有比正常用于驅(qū)動的恒流源的輸出電流更高的充電單元對其中的LED單元進(jìn)行充電，當(dāng)充電至接近LED正向?qū)妷簳r切換到正常用于驅(qū)動LED單元的恒流源進(jìn)行繼續(xù)充電直到導(dǎo)通LED單元，由此達(dá)到對LED單元的快速充電的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0063]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0064]圖1為一個LED單元主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖2為本發(fā)明一種LED驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0066]圖3為的LED單元充電時間示意圖；
[0067]圖4為本發(fā)明一種LED驅(qū)動方法的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0068]本發(fā)明實施例提供了一種LED驅(qū)動系統(tǒng)和方法。一方面,在驅(qū)動LED設(shè)備發(fā)光時，先通過使用具有比正常用于驅(qū)動的恒流源的輸出電壓或者輸出電流更高的充電單元對其中的LED單元進(jìn)行充電，當(dāng)充電至接近LED正向?qū)妷簳r，切換到正常用于驅(qū)動LED單元的恒流源進(jìn)行繼續(xù)充電直到導(dǎo)通LED單元，由此達(dá)到對LED單元的快速充電的效果。
[0069]另一方面，可以根據(jù)應(yīng)用場景或使用條件的不同選擇對應(yīng)的恒壓源或者電流源作為充電單元為LED單元進(jìn)行快速充電，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的應(yīng)用范圍。[0070]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0071]實施例一
[0072]請參閱圖2，其為本發(fā)明一種LED驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)包括開關(guān)單元201、充電單元202、驅(qū)動電源203和發(fā)光二極管LED單元204:
[0073]所述開關(guān)單元201的一端與所述LED單元204相連，另一端在接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)與充電單元202相連，當(dāng)不接收所述控制信號時，斷開與所述LED單元204的連接，并與驅(qū)動電源203相連，所述預(yù)設(shè)時間與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，所述預(yù)設(shè)充電電壓小于所述LED單元104的導(dǎo)通電壓；
[0074]所述充電單元202，用于在與所述開關(guān)單元201相連時，為所述LED單元204充電，所述充電單元202為所述LED單元204充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源203為所述LED單元204充電的充電速度；
[0075]所述驅(qū)動電源203，用于在與所述開關(guān)單元201相連時，為所述LED單元204提供導(dǎo)通電流；
[0076]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電源具體為恒流源。
[0077]所述LED單元204，用于在達(dá)到導(dǎo)通電壓后開始正常工作。
[0078]本發(fā)明的技術(shù)方案是基于傳統(tǒng)的矩陣式電源驅(qū)動LED顯示方式，增加驅(qū)動電流加速上升模塊實現(xiàn)。也就是說，當(dāng)為LED設(shè)備接上電源后，按照不同LED設(shè)備的顯示方式或者工作方式，開始依次對LED設(shè)備中的LED單元進(jìn)行充電以使其發(fā)光，以圖2中所示的N*M的矩陣式LED單元方陣為例進(jìn)行說明，當(dāng)輪到其中第j行的LED單元進(jìn)行發(fā)光時，對應(yīng)該行LED單元即與該行LED單元相連的開關(guān)單元201接收到控制信號，連接充電單元202與第j行的LED單元，和傳統(tǒng)的矩陣式電源驅(qū)動LED —樣，針對第j行的控制信號有效時，該行的接地的開關(guān)電路選通，此時其它行控制信號無效，電流僅流過第j行的LED單元。預(yù)設(shè)的連接充電單兀202與第j行的LED單兀的連接時間與預(yù)設(shè)設(shè)置的充電電壓相關(guān),一般來說,會預(yù)設(shè)一個接近LED單元導(dǎo)通電壓的電壓值以便盡可能的加快充電的速度，預(yù)設(shè)充電電壓越接近導(dǎo)通電壓，預(yù)設(shè)的連接時間就會越長。當(dāng)對應(yīng)的開關(guān)單元201與充電單元202連接時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間后，即第j行的LED單元中電容的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)充電電壓的時候，對應(yīng)的開關(guān)單元201快速切換到與驅(qū)動電源203，將驅(qū)動電源203與第j行的LED單元204相連，由驅(qū)動電源203繼續(xù)為第j行的LED單元204進(jìn)行從預(yù)設(shè)充電電壓到導(dǎo)通電壓之間的充電，直到第j行的LED單元204達(dá)到導(dǎo)通電壓后開始發(fā)光，對應(yīng)的開關(guān)單元201繼續(xù)連接驅(qū)動電源203與第j行的LED單元204直到接收到其他控制信號。也就是說，利用本發(fā)明的技術(shù)方案，當(dāng)加速充電至LED單元中的電容的兩端電壓接近LED導(dǎo)通電壓時，停止加速，切換到高精準(zhǔn)度的驅(qū)動電源繼續(xù)進(jìn)行剩余的充電驅(qū)動，充電電源的電流能立刻注入到LED單元，那么LED單元的光輸出與流經(jīng)的電流幅度和占空比成正比。
[0079]進(jìn)行加速充電的充電單元，可以是以電壓的方式，也可以以電流的方式進(jìn)行加速，下面將分別針對以電壓的方式和以電流的方式進(jìn)行加速充電的技術(shù)方案進(jìn)行描述。
[0080]以電壓的方式，即當(dāng)上述充電單元202具體為一個恒壓源時:
[0081]優(yōu)選的，所述充電單元具體為恒壓源，所述恒壓源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；[0082]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第一預(yù)設(shè)時間tl:
[0083]11 =ROLn [ (Vl-VO) / (Vl-Vtl)]
[0084]其中:
[0085]R為所述LED單元的內(nèi)阻值；
[0086]C為所述LED單元的電容值；
[0087]Vl為所述LED單元的導(dǎo)通電壓值；
[0088]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0089]Vtl為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述恒壓源相連第一預(yù)設(shè)時間tl后達(dá)到的電壓值。
[0090]一般來說，恒壓源的輸出電壓的取值范圍既可以小于LED單元的導(dǎo)通電壓值，也可以大于LED單元的導(dǎo)通電壓值，可以按照實際工作環(huán)境的工作精度進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明實施例對恒壓源的輸出電壓提供了一個優(yōu)選的取值范圍，即所述恒壓源的輸出電壓為小于并接近于LED燈的正向?qū)妷?。在這個范圍內(nèi)時，即使實際工作環(huán)境的工作精度不高，或者說LED單元在使用恒壓源充電第一預(yù)設(shè)時間tl后沒能及時的切換回驅(qū)動電源，恒壓源也不會因此將該LED單元驅(qū)動發(fā)光，給用戶造成不良的體驗。
[0091]下面以實際應(yīng)用場景為例對以電壓的方式進(jìn)行快速充電進(jìn)行進(jìn)一步的說明:
[0092]一般地，LED燈的導(dǎo)通電壓紅燈在1.6v至2.6v范圍內(nèi)、藍(lán)燈和綠燈在2.6v至3.8v范圍內(nèi)，選用藍(lán)燈3.8v計算。另·外根據(jù)行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗，IOmilLED晶片結(jié)電容約IOpf，內(nèi)阻&=560歐左右，n=16即16掃LED顯示屏，V0=0，Ii=^iA ;灰階PWM時鐘30MHZ，一個灰階周期是3.3*10_8秒。
[0093]首先對現(xiàn)有技術(shù)中的使用傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電流進(jìn)行充電的充電時間進(jìn)行計算如下:
[0094]設(shè)恒流源電路Ii, LED單元的電容CyLED導(dǎo)通電壓VI。需要把LED單元的電容從初始電壓VO充電到LED導(dǎo)通電壓VF，電流才開始從LED流過并受控發(fā)光。由于一行有η個LED燈，需要對所有寄生電容充電，即nq。
[0095]這個充電過程的時間計算如下:
[0096]U (t) = / i(t)dt/nCL
[0097](Vl-VO)=IiVnCL
[0098]t= (Vl-VO) nCL/Ii
[0099]帶入上述參數(shù)后:
[0100](Vl-VO)η(ν%=3.8*16*10*10_12/(4*10_3) =15*10_8 秒=150 納秒
[0101]即使用傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電流進(jìn)行充電需要4個多灰階時間才能把電容充滿，才能使得被充電的LED單元開始進(jìn)入受控PWM的發(fā)光狀態(tài)。
[0102]對使用恒壓源作為充電單元來對LED單元進(jìn)行充電時的充電時間的計算如下:
[0103]11 =ROLn [ (Vl-VO) / (Vl-Vtl)]
[0104]假設(shè)預(yù)設(shè)充電電壓Vtl為導(dǎo)通電壓充電Vl的9/10，而且由于VO是的等于O的，所以[(Vl-VO)/(Vl-Vt)] =10
[0105]同樣以上述LED晶片參數(shù)為例，IOmilLED晶片結(jié)電容約IOpf，內(nèi)阻Rf560歐左右。充電時間tl為:[0106]tl=560*10*l(T12lnl0=l.3*1(T8 秒
[0107]剩余1/10的導(dǎo)通O電壓區(qū)間由LED單元的驅(qū)動電源繼續(xù)充電至Vl的時間為:
[0108]I1=(YiZIO)XiClZI1=1.5*10-8 秒
[0109]總充電時間:t=tl+ti=2.8*10-8 秒=28 納秒
[0110]可見，僅需不足I個灰階時間即可把電容充滿，使得被充電的LED單元開始進(jìn)入受控PWM的發(fā)光狀態(tài)，充電時間比傳統(tǒng)方式(150納秒)有了大大的提升。
[0111]以電流的方式，即當(dāng)上述充電單元202具體為一個電流源時:
[0112]優(yōu)選的，所述充電單元具體為電流源，所述電流源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0113]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第二預(yù)設(shè)時間t2:
[0114]t2=(Vt2-V0)nC/I
[0115]其中:
[0116]Vt2為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述電流源相連第二預(yù)設(shè)時間t2后達(dá)到的電壓值；
[0117]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0118]η為同時進(jìn)行充電的所述LED單元的個數(shù)；
[0119]C為所述LED單元的電容值；
[0120]I為所述電流源的輸出電流。
[0121]下面以實際應(yīng)用場景為例對以電壓的方式進(jìn)行快速充電進(jìn)行進(jìn)一步的說明:
[0122]同樣使用以電壓的方式進(jìn)行快速充電的例子，SP:
[0123]一般地，LED燈的導(dǎo)通電壓紅燈在1.6ν至2.6ν范圍內(nèi)、藍(lán)燈和綠燈在2.6ν至3.8ν范圍內(nèi)，選用藍(lán)燈3.8ν計算。另外根據(jù)行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗，IOmilLED晶片結(jié)電容約IOpf，內(nèi)阻&=560歐左右，n=16即16掃LED顯示屏，VQ=0，Ii=^iA ;灰階PWM時鐘30MHZ，一個灰階周期是3.3*10_8秒。
[0124]使用傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電流進(jìn)行充電的充電時間為150納秒。
[0125]對使用電流源作為充電單元來對LED單元進(jìn)行充電時的充電時間的計算如下:
[0126]t2=(Vt2-V0)nC/I
[0127]依然用上述LED參數(shù)計算，假設(shè)選取的所述電流源的輸出電流I為所述驅(qū)動電源的驅(qū)動電流Ii (40mA)的10倍來進(jìn)行快速充電，依舊充電至所述LED單元的導(dǎo)通電壓Vl的9/10后結(jié)束快速充電。
[0128]t2=(9VF/10) 11^/(10^) = (3.8*9/10) *16*10*10-12/(10*4*10-3) =13 納秒
[0129]接下來切換至驅(qū)動電源，以驅(qū)動電源的輸出電流Is充電至Vl的時間為:
[0130]\=(νΡ/10)η(ν%=(3.8*1/10) *16*10*10-12/(4*10-3) =15 納秒
[0131]總充電時間:t=t2+ti=28納秒
[0132]可見，僅需不足I個灰階的時間即可把電容充滿，使得被充電的LED單元開始進(jìn)入受控PWM的發(fā)光狀態(tài)，充電時間比傳統(tǒng)方式(150納秒)有了大大的提升。
[0133]本發(fā)明實施例還可以通過線性圖表的方式來進(jìn)一步展示，如圖3所示，其為本發(fā)明的LED單元充電時間示意圖，其中的橫軸坐標(biāo)為時間: [0134]301為理想狀態(tài)下的充電時間，低電平為非工作狀態(tài)，高電平為導(dǎo)通后發(fā)光的工作狀態(tài)，A時間點為系統(tǒng)設(shè)定該LED單元開始發(fā)光的時間點，理想狀態(tài)下是LED單元中電容瞬間充滿，開始工作發(fā)光。
[0135]302為控制信號，在A時間點出，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定，持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號發(fā)出，控制該LED單元所在的線路連通，開始接受電流輸入，該預(yù)設(shè)時間的持續(xù)時間段為從A時間點到B時間點，B時間點的位置與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，預(yù)設(shè)充電電壓設(shè)置的越靠近LED單元的導(dǎo)通電壓，則B時間點距離C時間點越近。
[0136]303為本發(fā)明加速充電下的充電時間，低電平為非工作狀態(tài)，高電平為導(dǎo)通后發(fā)光的工作狀態(tài)，可見，從控制信號發(fā)出的A時間點到即將開始發(fā)光的B時間點之間的時間段AB為使用本發(fā)明技術(shù)方案下的快速充電的時間，也就是所述控制信號所持續(xù)的預(yù)設(shè)時間，C時間點為導(dǎo)通開始發(fā)光的時間點，時間段BC為使用本發(fā)明技術(shù)方案切換回驅(qū)動電源后繼續(xù)進(jìn)行充電直至導(dǎo)通的充電時間。
[0137]304為現(xiàn)有技術(shù)下充電的充電時間，低電平為非工作狀態(tài)，高電平為導(dǎo)通后發(fā)光的工作狀態(tài)，可見，從控制信號發(fā)出的A時間點到開始發(fā)光的工作狀態(tài)的D時間點之間的時間段AD遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于303中的AB+BC，需要消耗更多的時間才能完成對該LED單元的充電。
[0138]由本實施例可以看出，一方面，在驅(qū)動LED發(fā)光時，先通過使用具有比正常用于驅(qū)動的恒流源的輸出電流更高的充電單元對其中的LED單元進(jìn)行充電，當(dāng)充電至接近LED正向?qū)妷簳r切換到正常用于驅(qū)動LED單元的恒流源進(jìn)行繼續(xù)充電直到導(dǎo)通LED單元，由此達(dá)到對LED單元的快速充電的效果。
[0139]另一方面，可以根據(jù)應(yīng)用場景或使用條件的不同選擇對應(yīng)的恒壓源或者電流源作為充電單元為LED單元進(jìn)行快速充電，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的應(yīng)用范圍。
[0140]實施例二
[0141]與上述一種LED驅(qū)動系統(tǒng)相對應(yīng)，本發(fā)明實施例還提供了一種LED驅(qū)動方法。請參閱圖4，其為本發(fā)明一種LED驅(qū)動方法的方法流程圖，該方法包括:
[0142]S401:當(dāng)開關(guān)單元接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)連通LED單元和充電單元；
[0143]S402:所述充電單元在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元充電，所述充電單元為所述LED單元充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源為所述LED單元充電的充電速度；
[0144]S403:當(dāng)不接收所述控制信號時，所述開關(guān)單元斷開所述LED單元和所述充電單元的連接，并連通所述LED單元和驅(qū)動電源，其中，所述預(yù)設(shè)時間與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，所述預(yù)設(shè)充電電壓小于所述LED單元的導(dǎo)通電壓；
[0145]S404:所述驅(qū)動電源在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元提供導(dǎo)通電流；
[0146]S405:所述LED單元在達(dá)到導(dǎo)通電壓后開始正常工作。
[0147]其中，優(yōu)選的，所述充電單元具體為恒壓源，所述恒壓源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0148]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第一預(yù)設(shè)時間tl:
[0149]11 =ROLn [ (Vl-VO) /(Vl-Vtl)]
[0150]其中:
[0151]R為所述LED單元的內(nèi)阻值；
[0152]C為所述LED單元的電容值；[0153]Vl為所述LED單元的導(dǎo)通電壓值；
[0154]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0155]Vtl為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述恒壓源相連第一預(yù)設(shè)時間tl后達(dá)到的電壓值。
[0156]優(yōu)選的，所述恒壓源的輸出電壓為小于并接近于LED燈的正向?qū)妷?。?yōu)選的，所述充電單元具體為電流源，所述電流源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；
[0157]相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第二預(yù)設(shè)時間t2:
[0158]t2=(Vt2-V0)nC/I
[0159]其中:
[0160]Vt2為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述電流源相連第二預(yù)設(shè)時間t2后達(dá)到的電壓值；
[0161]VO為所述LED單元的初始電壓值；
[0162]η為同時進(jìn)行充電的所述LED單元的個數(shù)；
[0163]C為所述LED單元的電容值；
[0164]I為所述電流源的輸出電流。
[0165]優(yōu)選的，
[0166]所述驅(qū)動電源具體為恒流源。
[0167]由上述實施例可以看出，一方面，在驅(qū)動LED發(fā)光時，先通過使用具有比正常用于驅(qū)動的恒流源的輸出電流更高的充電單元對其中的LED單元進(jìn)行充電，當(dāng)充電至接近LED正向?qū)妷簳r切換到正常用于驅(qū)動LED單元的恒流源進(jìn)行繼續(xù)充電直到導(dǎo)通LED單元，由此達(dá)到對LED單元的快速充電的效果。
[0168]另一方面，可以根據(jù)應(yīng)用場景或使用條件的不同選擇對應(yīng)的恒壓源或者電流源作為充電單元為LED單元進(jìn)行快速充電，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的應(yīng)用范圍。
[0169]需要說明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲記憶體(Random Access Memory, RAM)等。
[0170]以上對本發(fā)明所提供的一種LED驅(qū)動系統(tǒng)和方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，包括開關(guān)單元、充電單元、驅(qū)動電源和發(fā)光二極管LED單元:所述開關(guān)單元的一端與所述LED單元相連，另一端在接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)與充電單元相連，當(dāng)不接收所述控制信號時，斷開與所述LED單元的連接，并與驅(qū)動電源相連，所述預(yù)設(shè)時間與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，所述預(yù)設(shè)充電電壓小于所述LED單元的導(dǎo)通電壓；所述充電單元，用于在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元充電，所述充電單元為所述LED單元充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源為所述LED單元充電的充電速度；所述驅(qū)動電源，用于在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元提供導(dǎo)通電流；所述LED單元，用于在接通導(dǎo)通電流后開始正常工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述充電單元具體為恒壓源，所述恒壓源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第一預(yù)設(shè)時間tl:tI=RC*Ln[(Vl-VO)/(Vl-Vtl)]其中:R為所述LED單元的內(nèi)阻值；C為所述LED單元的電容值；Vl為所述LED單元的導(dǎo)通 電壓值；VO為所述LED單元的初始電壓值；Vtl為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述恒壓源相連第一預(yù)設(shè)時間tl后達(dá)到的電壓值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述恒壓源的輸出電壓為小于并接近于LED燈的正向?qū)妷骸?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述充電單元具體為電流源，所述電流源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流；相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第二預(yù)設(shè)時間t2:t2=(Vt2-V0)nC/I其中:Vt2為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述電流源相連第二預(yù)設(shè)時間t2后達(dá)到的電壓值；VO為所述LED單元的初始電壓值；η為同時進(jìn)行充電的所述LED單元的個數(shù)；C為所述LED單元的電容值；I為所述電流源的輸出電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動電源具體為恒流源。
6.一種LED驅(qū)動方法，其特征在于，包括:當(dāng)開關(guān)單元接收到持續(xù)預(yù)設(shè)時間的控制信號時，在所述控制信號所持續(xù)的所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)連通LED單元和充電單元；所述充電單元在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元充電,所述充電單元為所述LED單元充電的充電速度快于所述驅(qū)動電源為所述LED單元充電的充電速度； 當(dāng)不接收所述控制信號時，，所述開關(guān)單元斷開所述LED單元和所述充電單元的連接，并連通所述LED單元和驅(qū)動電源，其中，所述預(yù)設(shè)時間與預(yù)設(shè)充電電壓相關(guān)，所述預(yù)設(shè)充電電壓小于所述LED單元的導(dǎo)通電壓； 所述驅(qū)動電源在與所述開關(guān)單元相連時，為所述LED單元提供導(dǎo)通電流； 所述LED單元在達(dá)到導(dǎo)通電壓后開始正常工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述充電單元具體為恒壓源，所述恒壓源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流； 相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第一預(yù)設(shè)時間tl: tI=RC*Ln[(Vl-VO)/(Vl-Vtl)] 其中: R為所述LED單元的內(nèi)阻值； C為所述LED單元的電容值； Vl為所述LED單元的導(dǎo)通電壓值； VO為所述LED單元的初始電壓值； Vtl為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述恒壓源相連第一預(yù)設(shè)時間tl后達(dá)到的電壓值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 所述恒壓源的輸出電壓為小于并接近于LED燈的正向?qū)妷骸?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述充電單元具體為電流源，所述電流源的輸出電流大于所述驅(qū)動電源的輸出電流； 相應(yīng)的，所述預(yù)設(shè)時間具體為第二預(yù)設(shè)時間t2:
t2=(Vt2-V0)nC/I 其中: Vt2為所述LED單元的預(yù)設(shè)充電電壓，即所述LED單元在與所述電流源相連第二預(yù)設(shè)時間t2后達(dá)到的電壓值； VO為所述LED單元的初始電壓值； η為同時進(jìn)行充電的所述LED單元的個數(shù)； C為所述LED單元的電容值； I為所述電流源的輸出電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 所述驅(qū)動電源具體為恒流源。
【文檔編號】H05B37/02GK103596344SQ201310635026
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】葉耀斌 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司