CN216960250U - Led驱动电路、led芯片和led调光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种LED驱动电路、LED芯片和LED调光系统，LED驱动电路包括：驱动电路，用于驱动LED工作；信号判断电路，用于接入数据信号，并用于在确定数据信号的信号参数后出相应的数据确定信号；信号处理电路，信号处理电路的输入端与信号判断电路的输出端连接，用于对数据确定信号进行信号处理，并输出逻辑电平信号；信号解码电路，信号解码电路的输入端与信号处理电路的输出端连接，用于对逻辑电平信号进行解码处理，并输出第一控制信号和第二控制信号，第一控制信号用于输出至驱动电路，以控制驱动电路驱动LED工作，第二控制信号用于供另一LED驱动电路中的信号判断电路作为数据信号接入。本实用新型技术方案可解决LED串接级联调光方案单一的问题。

Description

LED驱动电路、LED芯片和LED调光系统

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，特别涉及一种LED驱动电路、LED芯片和LED调光系统。

背景技术

目前，LED串接级联调光方案的只能自上而下的调光，调光方式十分单一。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种LED驱动电路，旨在解决LED串接级联调光方案单一的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的LED驱动电路，所述LED驱动电路包括：

驱动电路，用于驱动LED工作；

信号判断电路，用于接入数据信号，并用于在确定所述数据信号的信号参数后出相应的数据确定信号；

信号处理电路，所述信号处理电路的输入端与所述信号判断电路的输出端连接，所述信号处理电路用于对所述数据确定信号进行信号处理，并输出逻辑电平信号；以及，

信号解码电路，所述信号解码电路的输入端与所述信号处理电路的输出端连接，所述信号解码电路用于对所述逻辑电平信号进行解码处理，并输出第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于输出至所述驱动电路，以控制所述驱动电路驱动LED工作，所述第二控制信号用于供另一所述LED驱动电路中的信号判断电路作为数据信号接入。

可选地，所述信号处理电路包括：

低边信号处理电路，用于接入信号幅值处于第一预设幅值区间的数据确定信号，并用于将接入数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

TTL信号处理电路，用于接入信号幅值处于第二预设幅值区间的数据确定信号，并用于将数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；以及，

高边信号处理电路，用于入信号幅值处于第三预设幅值区间的数据确定信号，并用于将接入数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

其中，所述第一预设幅值区间中的最大预设幅值不大于所述第二预设幅值区间中的最小预设幅值，所述第二预设幅值区间中的最大预设幅值不大于所述第二预设幅值区间中的最小预设幅值。

可选地，所述低边信号处理电路和所述高边信号处理电路均包括一路采样处理电路；

所述低边信号处理电路还包括：

低边采样电路，用于对处于第一预设幅值区间的数据确定信号进行采样并输出低边采样信号至一路所述采样处理电路，以经所述采样处理电路电平转换后输出逻辑电平信号；

所述高边信号处理电路还包括：

高边采样电路，用于对处于第三预设幅值区间的数据确定信号进行采样并输出高边采样信号至另一路所述采样处理电路，以经所述采样处理电路电平转换后输出逻辑电平信号。

可选地，所述低边信号采样电路包括：第一P型MOS管、第二P型MOS管、第一N型MOS管、第二N型MOS管、第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端为所述低边信号采样电路的采样端，所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻的第二端与所述第一N型MOS管的源极连接，所述第一N型MOS管的栅极与所述第二N型MOS管的栅极连接，所述第一N型MOS管的漏极分别与第一P型MOS管的漏极、所述第一P型MOS管的栅极以及所述第二P型MOS管的栅极连接，所述第一P型MOS管和所述第二P型MOS管的源极分别接入预设电压，所述第二P型MOS管的漏极与所述第二N型MOS管的漏极连接，所述第二P型MOS管的漏极为所述低边信号采样电路的输出端，所述第二N型MOS管的源极与所述第二电阻的第二端连接。

可选地，所述高边信号处理电路包括：第三P型MOS管、第四P型MOS管、第三N型MOS管、第四N型MOS管、第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻的第一端为所述高边信号采样电路的采样端，所述第三电阻的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端用于接入预设电压，所述第三电阻的第二端与所述第三P型MOS管的源极连接，所述第三P型MOS管的栅极与所述第四P型MOS管的栅极连接，所述第三P型MOS管的漏极分别与第三N型MOS管的漏极、所述第三N型MOS管的栅极以及所述第四N型MOS管的栅极连接，所述第三N型MOS管和第四N型MOS管的源极分别接地，所述第四N型MOS管的漏极与所述第四P型MOS管的漏极连接，所述第四P型MOS管的漏极为所述高边信号采样电路的输出端，所述第四P型MOS管的源极与所述第四电阻的第二端连接。

可选地，所述采样处理电路包括：第一反相器、D触发器、与非门、第二反相器；

所述第一反相器的输入端为所述采样处理电路的输入端，所述第一反相器的输出端分别与所述D触发器的时钟输入端和所述与非门的第一输入端连接，所述D触发器的输入端用于接入供电电压，所述D触发器的复位端用于触发所述LED芯片复位，所述D触发器的Q输出端与所述与非门的第二输入端连接，所述与非门的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端为所述采样处理电路的输出端。

可选地，所述TTL信号处理电路包括：多个串联连接的第三反相器，所述第三反相器的数量为偶数。

可选地，所述信号处理电路还包括信号选择电路，所述信号选择电路包括：或非门和第四反相器；

所述或非门的第一输入端与所述低边信号处理电路的输出端连接，所述或非门的第二输入端与所述TTL信号处理电路的输出端连接，所述或非门的第三输入端与所述高边信号处理电路的输出端连接，所述或非门的输出端与所述第四反相器的输入端连接，所述第四反相器的输出端为所述信号处理电路的输出端。

可选地，所述LED驱动电路还包括：

电源电路，所述电源电路用于将接入的供电电压经相应的电压变换后，分别输出至所述驱动电路、所述信号判断电路、所述信号处理电路和所述信号解码电路，以分别为所述驱动电路、所述信号判断电路、所述信号处理电路和所述信号解码电路供电。

本实用新型还提出一种LED芯片，所述LED芯片包括：

LED；以及，

如上述的LED驱动电路，所述LED与所述LED驱动电路电连接。

本实用新型还提出一种LED调光系统，所述LED调光系统包括：

多个如上述的LED芯片，多个所述LED芯片级联设置。

本实用新型技术方案通过采用驱动电路、信号判断电路、信号处理电路和信号解码电路，并通过信号判断电路在确定数据信号的信号参数后出相应的数据确定信号至信号处理电路，以经信号处理电路信号处理为逻辑电平信号后再输出至信号解码电路进行解码处理，以使信号解码电路可输出第一控制信号和第二控制信号；其中，第一控制信号用于控制驱动电路驱动LED工作，第二控制信号用于供另一LED驱动电路中的信号判断电路作为数据信号接入的第二控制信号。本实用新型LED驱动电路通使得所在LED芯片无论为自上而下调节或者自下而上调节的何级时，信号解码电路均可接入电压值处于自身电压范围的逻辑电平信号并解码工作，以在驱动本级LED芯片显示发光同时，实现对后级LED芯片或者前级LED芯片的驱动控制，从而以达到即可自上而下调节，也可自下而上调节的效果，进而解决了LED串接级联调光方案单一的问题。

附图说明

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。

图1为本实用新型LED驱动电路一实施例的模块示意图；

图2本实用新型LED芯片一实施例的模块示意图；

图3为本实用新型LED驱动电路一实施例中低边采样电路的电路结构示意图；

图4为本实用新型LED驱动电路一实施例中高边采样电路的电路结构示意图；

图5为本实用新型LED驱动电路一实施例中TTL信号处理电路电路结构示意图；

图6为本实用新型LED驱动电路一实施例中采样处理电路的电路结构示意图；

图7为本实用新型LED驱动电路一实施例中信号选择电路的电路结构示意图；

图8为本实用新型LED调光系统一实施例的第一种级联方案示意图；

图9为本实用新型LED调光系统一实施例的第二种级联方案示意图；

图10为本实用新型LED调光系统一实施例的第三种级联方案示意图；

图11为本实用新型LED调光系统一实施例的第四种级联方案示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

另外，在本实用新型中如涉及“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。

本实用新型提出一种LED驱动电路。

目前LED串接级联方案采用高压小电流的调光方式，但芯片之间的电压差问题，即后级LED芯片的供电电压为前级LED芯片的接地电压，因而第一级LED芯片的所接入的供电电压很高，只能自上而下的调光。

参照图1至图2，在本实用新型一实施例中，所述LED驱动电路包括：

驱动电路10，用于驱动LED工作；

信号判断电路20，用于接入数据信号SD，并在确定所述数据信号SD的信号参数后出相应的数据确定信号；

信号处理电路30，所述信号处理电路30的输入端与所述信号判断电路20的输出端连接，所述信号处理电路30用于对所述输入确定信号进行信号处理，并输出逻辑电平信号；

信号解码电路40，所述信号解码电路40的输入端与所述信号处理电路30的输出端连接，所述信号解码电路40用于对所述逻辑电平信号进行解码处理，并输出第一控制信号S1和第二控制信号S2，所述第一控制信号S1用于输出至所述驱动电路，以控制所述驱动电路驱动LED工作，所述第二控制信号S2用于供另一所述LED驱动电路中的信号判断电路20作为数据信号SD接入。

本实用新型所提出的LED驱动电路可应用于LED芯片U5中。驱动电路10可与所在LED芯片U5配置的LED的正极和负极连接，用以为LED提供相应的电流和电压，从而实现驱动LED显示发光。

信号判断电路20可经LED芯片U5的数据信号输入端DIN接入前级LED芯片U5或者后级LED芯片U5所输出的数据信号SD，而数据信号SD可分为电流信号或者电压信号，信号判断电路20可分别确定数据信号SD的电流大小或者电压大小后，输出表征电流大小或者电压大小的数据确定信号至后端信号处理电路30。其中，数据确定信号可为电压信号。此外，当本实用新型驱动电路10所在LED芯片U5不存在前级LED芯片U5时，即为第一颗LED芯片U5时，数据信号SD还可由调光控制器输出。

信号处理电路30用于对数据确定信号进行信号处理，以将数据确定信号转换为信号解码电路40可接收识别的逻辑电平信号后，输出至信号解码电路40，以使信号解码电路40可对逻辑电平信号进行解码。需要说明的是，由于芯片之间的电压差问题，当自上而下调节时，除第一颗LED芯片U5的数据确定信号的电压值处于自身电压范围内，其余的每第一颗LED芯片U5的数据确定信号的电压值均高于自身电压范围的最大值，输出的逻辑电平信号均为高电平信号；当自下而上调节时，第一颗LED芯片U5的数据确定信号的电压值均低于自身电压范围的最小值，输出的逻辑电平信号均为低电平信号，因而存在信号解码无法进一步解码控制的问题。针对此问题，本申请所采用的信号处理电路30可在所在LED芯片U5为自上而下调节或者自下而上调节的任意一级时，均可将数据确定信号转为电压值处于自身电压范围的逻辑电平信号，以使后端信号解码电路40可根据逻辑电平信号正常工作。

信号解码电路40可集成有用于解码的硬件电路和软件程序或算法，以对数据确定信号进行解码处理，并可根据解码结果分别输出两路控制信号，即第一控制信号S1和第二控制信号S2。其中，第一控制信号S1为LED驱动控制信号，用于控制驱动电路10实现所在LED芯片U5的显示发光；第二控制信号S2则为后级LED芯片U5或者前级LED芯片U5的控制信号，可经LED芯片U5的数据信号SD输出端DOUT输出至后级LED芯片U5或者前级LED芯片U5的数据信号SD输入端DIN，换而言之，第二控制信号S2也即为后级LED芯片U5或者前级LED芯片U5所接入的数据信号SD。可以理解的是，当所接入的数据信号SD为前级LED芯片U5所输出的，且第二控制信号S2的输出对象为后级LED芯片U5，此时实现的为自上而下的调光方案；当所接入的数据信号SD为后级LED芯片U5所输出的，且第二控制信号S2的输出对象为前级LED芯片U5，此时实现的为自下而上的调光方案。此外，当本实用新型LED驱动电路所在LED芯片U5不存后级LED芯片U5时，即为最后一颗LED芯片U5时，LED芯片U5数据信号SD输出端DOUT可空置。

本实用新型技术方案通过采用驱动电路10、信号判断电路20、信号处理电路30和信号解码电路40，并通过信号判断电路20在确定数据信号SD的信号参数后出相应的数据确定信号至信号处理电路30，以经信号处理电路30信号处理为逻辑电平信号后再输出至信号解码电路40进行解码处理，以使信号解码电路40可输出第一控制信号S1和第二控制信号S2；其中，第一控制信号S1用于控制驱动电路驱动LED工作，第二控制信号S2用于供另一LED驱动电路10中的信号判断电路20作为数据信号SD接入的第二控制信号S2。本实用新型驱动电路通使得所在LED芯片U5无论为自上而下调节或者自下而上调节的何级时，信号解码电路40均可接入电压值处于自身电压范围的逻辑电平信号并解码工作，以在驱动本级LED芯片U5显示发光同时，实现对后级LED芯片U5或者前级LED芯片U5的驱动控制，从而以达到即可自上而下调节，也可自下而上调节的效果，进而解决了LED串接级联调光方案单一的问题。

参照图1至图2，在本实用新型一实施例中，所述信号处理电路30包括：

低边信号处理电路31，用于接入信号幅值处于第一预设幅值区间的数据确定信号，并用于将接入数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

TTL信号处理电路32，用于接入信号幅值处于第二预设幅值区间的数据确定信号，并用于将数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

高边信号处理电路33，用于入信号幅值处于第三预设幅值区间的数据确定信号，并用于将接入数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

其中，所述第一预设幅值区间中的最大预设幅值不大于所述第二预设幅值区间中的最小预设幅值，所述第二预设幅值区间中的最大预设幅值不大于所述第二预设幅值区间中的最小预设幅值。

本实施例中，第一预设幅值区间、第二预设幅值区间和第三预设幅值区间可为三个连续且持续增大的幅值区间，其中，第二预设幅值区间可对应LED芯片U5自身的电压范围设置，即第二预设幅值区间中的最小预设幅值可对应为电压范围中的最小电压值，最大预设幅值可对应为电压范围中的最大电压值。在此以LED芯片U5的电压范围为0V～5V为例进行解释说明，因此第一预设幅值区间可为-5V～0V，第二预设幅值区间可为0V～5V，第二预设幅值区间可为5V～10V。

如此设置，低边信号处理电路31可接入电压值均不大于LED芯片U5自身电压范围的数据信号SD，并可将此类数据信号SD转换为处于LED芯片U5自身电压范围的逻辑电平信号后输出至信号解码电路40，以实现自下而上的调节。TTL信号处理电路32可接入电压值处于LED芯片U5自身电压范围的数据信号SD，并可将其正常转换为对应的逻辑电平信号后输出至信号解码电路40，以实现正常的本级调节。高边信号处理电路33则可接入电压值均不小于LED芯片U5自身电压范围的数据信号SD，并可将此类数据信号SD转换为处于LED芯片U5自身电压范围的逻辑电平信号后输出至信号解码电路40，以实现自上而下的调节。本实用新型技术方案通过设置低边、TTL、高边三路信号处理电路30，以分别对三个不同预设幅值区间的数据确定信号进行信号处理，可有效降低信号处理电路30的设计复杂度。

参照图1至图2，在本实用新型一实施例中，所述低边信号处理电路31和所述高边信号处理电路33均包括一路采样处理电路34；

所述低边信号处理电路31还包括：

低边采样电路311，用于对处于第一预设幅值区间的数据确定信号进行采样并输出低边采样信号至一路所述采样处理电路34，以经所述采样处理电路34电平转换后输出；

所述高边信号处理电路33还包括：

高边采样电路331，用于对处于第三预设幅值区间的数据确定信号进行采样并输出高边采样信号至另一路所述采样处理电路34，以经所述采样处理电路34电平转换后输出。

低边采样电路311和高边采样电路331可分别配置为采样处于低于第一预设幅值区间的数据确定信号和采样处于第三预设幅值区间的数据确定信号，而在数据确定信号的电压值并不处于上述二者各自所配置的预设幅值区间时，低边采样电路311和高边采样电路331可配置为不工作，从而以分别实现将对应的数据确定信号自动接入并采样输出。需要说明的是，由于LED芯片U5之间的电压差问题，当数据确定信号处于第一预设幅值区间的最小预设幅值，例如-5V时，低边采样电路311输出信号的电压值反而处于第二预设幅值区间的最大预设幅值，例如5V；当数据确定信号处于第一预设幅值区间的最大预设幅值时，例如0V时，低边采样电路311输出信号的电压值反而为第二预设幅值区间的最小预设幅值，例如0V。换而言之，当数据确定信号的电压值原本表征为逻辑低电平时，低边采样电路311的输出信号反而为逻辑高电平；当原本表征为逻辑高电平时，低边采样电路311的输出信号反而为逻辑低电平，即存在低边采样电路311的输出信号表征的逻辑电平与数据确定信号表征的逻辑电平相反的问题。同理可得，该问题在高边采样电路331中同样存在，在此不做赘述。

针对此问题，本申请在低边信号处理电路31和高边信号处理电路33中均设有一路采样处理电路34，采样处理电路34用以将低边信号处理电路31和高边信号处理电路33的输出信号进行电平转换处理。具体为，即将输出信号中的逻辑高电平反转为逻辑低电平，以及将输出信号中的低电平反转为逻辑高电平，以使得输出逻辑电平信号和逻辑电平信号，可与数据确定信号表征的逻辑电平相同，从而解决了上述高边采样电路331和低边采样电路311的输出信号中逻辑电平相反的问题。此外，LED驱动电路中还可包括一路时钟电路60，以为采样处理电路34提供工作时钟信号。

参照图3，在本实用新型一实施例中，所述低边信号采样电路包括：第一P型MOS管P1、第二P型MOS管P2、第一N型MOS管N1、第二N型MOS管N2、第一电阻R1和第二电阻R2；

所述第一电阻R1的第一端为所述低边信号采样电路的采样端，所述第一电阻R1的第一端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端接地，所述第一电阻R1的第二端与所述第一N型MOS管N1的源极连接，所述第一N型MOS管N1的栅极与所述第二N型MOS管N2的栅极连接，所述第一N型MOS管N1的漏极分别与第一P型MOS管P1的漏极、所述第一P型MOS管P1的栅极以及所述第二P型MOS管P2的栅极连接，所述第一P型MOS管P1和所述第二P型MOS管P2的源极分别接入预设电压，所述第二P型MOS管P2的漏极与所述第二N型MOS管N2的漏极连接，所述第二P型MOS管P2的漏极为所述低边信号采样电路的输出端，所述第二N型MOS管N2的源极与所述第二电阻R2的第二端连接。

本实施例中，第一P型MOS管P1、第二P型MOS管P2、第一N型MOS管N1、第二N型MOS管N2、第一电阻R1和第二电阻R2构成基于共源共栅电流镜的采样电路，且第一N型MOS管N1和第二N型MOS管N2的偏置电压为固定值，输入的数据确定信号的电平变化会引起逻辑电平信号的电平变化。具体为，当数据确定信号为逻辑低电平时，第一N型MOS管N1导通，以将第一P型MOS管P1的栅极电位下并使得第一P型MOS管P1导通，由于第二P型MOS管P2和第一P型MOS管P1组成电流镜电路二者电流方向一致，因而此时低边信号采样电路输出高电平的逻辑电平信号；当数据确定信号为逻辑高电平时，第二N型MOS管N2导通，以将第二P型MOS管P2的漏极电位下拉至地，因而此时低边信采样电路输出高电平的逻辑电平信号。如此，即可实现对处于第一预设幅值区间的数据确定信号进行自动采样，并输出逻辑电平信号。

参照图4，在本实用新型一实施例中，所述高边信号处理电路33包括：第三P型MOS管P3、第四P型MOS管P4、第三N型MOS管N3、第四N型MOS管N4、第三电阻R3和第四电阻R4；

所述第三电阻R3的第一端为所述高边信号采样电路的采样端，所述第三电阻R3的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端用于接入预设电压，所述第三电阻R3的第二端与所述第三P型MOS管P3的源极连接，所述第三P型MOS管P3的栅极与所述第四P型MOS管P4的栅极连接，所述第三P型MOS管P3的漏极分别与第三N型MOS管N3的漏极、所述第三N型MOS管N3的栅极以及所述第四N型MOS管N4的栅极连接，所述第三N型MOS管N3和第四N型MOS管N4的源极分别接地，所述第四N型MOS管N4的漏极与所述第四P型MOS管P4的漏极连接，所述第四P型MOS管P4的漏极为所述高边信号采样电路的输出端，所述第四P型MOS管P4的源极与所述第四电阻R4的第二端连接。

本实施例中，第三P型MOS管P3、第四P型MOS管P4、第三N型MOS管N3、第四N型MOS管N4、第三电阻R3和第四电阻R4同样构成基于共源共栅电流镜的采样电路，且第三P型MOS管P3和第三P型MOS管P3的偏置电压为固定值，输入的数据确定信号的电平变化会引起逻辑电平信号的电平的变化。具体为，当数据确定信号为逻辑低电平时，第四P型MOS管P4导通，第四N型MOS管N4截止，以将第四P型MOS管P4的漏极电位上拉至预设电压，因而此时高边信采样电路输出高电平的逻辑电平信号；当数据确定信号为逻辑高电平时，第三P型MOS管P3导通，以将高电平的数据确定信号输出至第四型MOS管的栅极并触发N型MOS管导通，将第四P型MOS管P4的漏极电位下拉至地，因而此时高边信采样电路输出高电平的逻辑电平信号。如此设置，即可实现对处于第三预设幅值区间的数据确定信号进行自动采样，并输出逻辑电平信号。

参照图6，在本实用新型一实施例中，所述采样处理电路34包括：第一反相器U11、D触发器、与非门U3、第二反相器U12；

所述第一反相器U11的输入端为所述采样处理电路34的输入端，所述第一反相器U11的输出端分别与所述D触发器的时钟输入端和所述与非门U3的第一输入端连接，所述D触发器的输入端用于接入供电电压，所述D触发器的复位端用于触发所述LED芯片U5复位，所述D触发器的Q输出端与所述与非门U3的第二输入端连接，所述与非门U3的输出端与所述第二反相器U12的输入端连接，所述第二反相器U12的输出端为所述采样处理电路34的输出端。

第一反相器U11可将接入的逻辑电平信号先进行逻辑电平或反转，以使其与数据确定信号表征的逻辑电平相同后再输出，但此时第一反相器U11的输出信号无法对LED芯片U5进行复位。针对此问题，本申请通过使D触发器的时钟输入端接入第一反相器U11的输出信号，以及使D触发器的数据输入端(D输入端)接入LED芯片U5的供电电压，以使D触发器可在接收到第一个逻辑高电平时开始工作，并由其Q输出端输出信号至与非门U3的第二输入端。与非门U3可根据第一输入端和第二输入端的接入信号，输出相应的逻辑电平信号至第二反相器U12，以经第二反相器U12再次电平反向后得到正常的逻辑电平信号。在上述过程中，当D触发器检测到预设的复位信号，例如归零码协议的复位信号时，D触发器可通过其复位端复位LED芯片U5的正常数据接收，从而以实现在解决了上述逻辑电平相反问题的同时，解决LED芯片U5的复位问题。

参照图5，在本实用新型一实施例中，所述TTL信号处理电路32包括：多个串联连接的第三反相器U13，所述第三反相器U13的数量为偶数。

本实用新型技术方案通过将第三反相器U13的数量设置为两个，以将逻辑电平信号的逻辑电平反转两次后输出，而每一次反转可提高高逻辑电平和低逻辑电平之间上升沿和下降沿的精准度，从而以在维持原有逻辑电平不变的前提，提高逻辑电平信号的精确度。

参照图7，在本实用新型一实施例中，所述信号处理电路30还包括信号选择电路35，所述信号选择电路35包括：或非门U4和第四反相器U14；

所述或非门U4的第一输入端与所述低边信号处理电路31的输出端连接，所述或非门U4的第二输入端与所述TTL信号处理电路32的输出端连接，所述或非门U4的第三输入端与所述高边信号处理电路33的输出端连接，所述或非门U4的输出端与所述第四反相器U14的输入端连接，所述第四反相器U14的输出端为所述信号处理电路30的输出端。

由于或非门U4任意一时刻只有一个输入端接入逻辑电平信号，且由或非门U4的真值表可知，当任意一输入端接入逻辑电平信号的逻辑低电平时，或非门U4输出逻辑高电平；当任意一输入端接入逻辑电平信号的逻辑高电平时，或非门U4输出逻辑低电平。如此设置，可避免其余两路未工作的信号处理电路30对当前接入的逻辑电平信号的影响。第四反相器U14则用于将或非门U4的输出信号进行电平反转后输出，以提高信号解码电路40所接入逻辑电平信号中上升沿和下降沿的精准度，因而还有利于提高解码的精准度。

参照图2，在本实用新型一实施例中，所述LED驱动电路还包括：

电源电路50，所述电源电路50用于将接入的供电电压经相应的电压变换后，分别输出至所述驱动电路10、所述信号判断电路20、所述信号处理电路30和所述信号解码电路40，以分别为所述驱动电路10、所述信号判断电路20、所述信号处理电路30和所述信号解码电路40供电。

电源电路50可为LED芯片U5的内部电源电路50，以及可经LED芯片U5电源端接入，例如5V的供电电压，并可将供电电压进行降压变换为，例如3.3V等电压等级更低的电压后，输出至LED芯片U5内部驱动电路10、信号判断电路20、信号处理电路30和信号解码电路40等功能电路的电源端，从而以实现为LED芯片U5内各功能电路的正常工作供电。此外，电源电路50中还可设有钳位电路，以将接入的供电电压钳位至预设值，以避免供电电压过压或者欠压而对LED芯片U5造成损坏。

本实用新型还提出一种LED芯片U5，该LED芯片U5包括LED和LED驱动电路，该LED驱动电路的具体结构参照上述实施例，由于本LED芯片U5采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述LED与所述LED驱动电路电连接。

本实用新型还提出一种LED调光系统，该LED调光系统包括多个LED芯片U5，该LED芯片U5的具体结构参照上述实施例，由于本LED调光系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，多个LED芯片U5级联设置。

本申请在此提供几例级联方案，以供参考。

第一种级联方案，具体可参照图8：第一颗LED芯片U5的电源端与电源的正极连接，最后一颗芯片的接地端与电源的负极连接，中间每一前级LED芯片U5的接地端可与后级LED芯片U5的电源端连接，第一颗LED芯片U5的数据输入端可经一个电容C与调光控制器连接，中间每一前级LED芯片U5的数据输出端可与后级LED芯片U5的数据输入端连接，从而以在调光控制器的控制下实现自上向下的调光方案。

第二种级联方案，具体可参照图9：第一颗LED芯片U5的电源端与电源的正极连接，最后一颗芯片的接地端与电源的负极连接，中间每一前级LED芯片U5的接地端可与后级LED芯片U5的电源端连接，最后一颗LED芯片U5的数据输入端可直接与调光控制器连接，中间每一后级LED芯片U5的数据输出端可与前级LED芯片U5的数据输入端连接，从而以在调光控制器的控制下实现自下向上的调光方案。

第三种级联方案，具体可参照图10：每一颗LED芯片U5的电源端分别与电源的正极连接，每一颗芯片的接地端分别与电源的负极连接，中间每一前级LED芯片U5的接地端可与后级LED芯片U5的电源端连接，第一颗LED芯片U5的数据输入端可直接与调光控制器连接，中间每一前级LED芯片U5的数据输出端可与后级LED芯片U5的数据输入端连接，从而以在调光控制器的控制下实现低压大电流的调光方案。

第四种级联方案，具体可参照图11：将第一种级联方案中最后一颗LED芯片U5的数据输出端与第二种级联方案中最后一颗LED芯片U5的数据输入端连接，此时第一种级联方案中第一颗LED芯片U5的数据输入端可直接与调光控制器连接；或者，将第二种级联方案中第一颗LED芯片U5的数据输入端与第一种级联方案中第一颗LED芯片U5的数据输出端连接，此时第二种级联方案中最后一颗LED芯片U5的数据输入端可经一个电容C与调光控制器连接，从而以在调光控制器的控制下实现自上向下以及自下向上的交替调光方案。可以理解的是，第一种级联方案和第二级联方案的交替次数可由实际需要来确定，在此不做限定。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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。

Claims (11)

1.一种LED驱动电路，应用于LED芯片，其特征在于，所述驱动电路包括：

驱动电路，用于驱动LED工作；

信号判断电路，用于接入数据信号，并用于在确定所述数据信号的信号参数后出相应的数据确定信号；

信号处理电路，所述信号处理电路的输入端与所述信号判断电路的输出端连接，所述信号处理电路用于对所述数据确定信号进行信号处理，并输出逻辑电平信号；以及，

信号解码电路，所述信号解码电路的输入端与所述信号处理电路的输出端连接，所述信号解码电路用于对所述逻辑电平信号进行解码处理，并输出第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于输出至所述驱动电路，以控制所述驱动电路驱动LED工作，所述第二控制信号用于供另一所述LED驱动电路中的信号判断电路作为数据信号接入。

2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述信号处理电路包括：

低边信号处理电路，用于接入信号幅值处于第一预设幅值区间的数据确定信号，并用于将接入数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

TTL信号处理电路，用于接入信号幅值处于第二预设幅值区间的数据确定信号，并用于将数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；以及，

高边信号处理电路，用于入信号幅值处于第三预设幅值区间的数据确定信号，并用于将接入数据确定信号经信号处理后输出逻辑电平信号；

其中，所述第一预设幅值区间中的最大预设幅值不大于所述第二预设幅值区间中的最小预设幅值，所述第二预设幅值区间中的最大预设幅值不大于所述第二预设幅值区间中的最小预设幅值。

3.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述低边信号处理电路和所述高边信号处理电路均包括一路采样处理电路；

所述低边信号处理电路还包括：

低边采样电路，用于对处于第一预设幅值区间的数据确定信号进行采样并输出低边采样信号至一路所述采样处理电路，以经所述采样处理电路电平转换后输出逻辑电平信号；

所述高边信号处理电路还包括：

高边采样电路，用于对处于第三预设幅值区间的数据确定信号进行采样并输出高边采样信号至另一路所述采样处理电路，以经所述采样处理电路电平转换后输出逻辑电平信号。

4.如权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述低边信号采样电路包括：第一P型MOS管、第二P型MOS管、第一N型MOS管、第二N型MOS管、第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端为所述低边信号采样电路的采样端，所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻的第二端与所述第一N型MOS管的源极连接，所述第一N型MOS管的栅极与所述第二N型MOS管的栅极连接，所述第一N型MOS管的漏极分别与第一P型MOS管的漏极、所述第一P型MOS管的栅极以及所述第二P型MOS管的栅极连接，所述第一P型MOS管和所述第二P型MOS管的源极分别接入预设电压，所述第二P型MOS管的漏极与所述第二N型MOS管的漏极连接，所述第二P型MOS管的漏极为所述低边信号采样电路的输出端，所述第二N型MOS管的源极与所述第二电阻的第二端连接。

5.如权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述高边信号处理电路包括：第三P型MOS管、第四P型MOS管、第三N型MOS管、第四N型MOS管、第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻的第一端为所述高边信号采样电路的采样端，所述第三电阻的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端用于接入预设电压，所述第三电阻的第二端与所述第三P型MOS管的源极连接，所述第三P型MOS管的栅极与所述第四P型MOS管的栅极连接，所述第三P型MOS管的漏极分别与第三N型MOS管的漏极、所述第三N型MOS管的栅极以及所述第四N型MOS管的栅极连接，所述第三N型MOS管和第四N型MOS管的源极分别接地，所述第四N型MOS管的漏极与所述第四P型MOS管的漏极连接，所述第四P型MOS管的漏极为所述高边信号采样电路的输出端，所述第四P型MOS管的源极与所述第四电阻的第二端连接。

6.如权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述采样处理电路包括：第一反相器、D触发器、与非门、第二反相器；

所述第一反相器的输入端为所述采样处理电路的输入端，所述第一反相器的输出端分别与所述D触发器的时钟输入端和所述与非门的第一输入端连接，所述D触发器的输入端用于接入供电电压，所述D触发器的复位端用于触发所述LED芯片复位，所述D触发器的Q输出端与所述与非门的第二输入端连接，所述与非门的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端为所述采样处理电路的输出端。

7.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述TTL信号处理电路包括：多个串联连接的第三反相器，所述第三反相器的数量为偶数。

8.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述信号处理电路还包括信号选择电路，所述信号选择电路包括：或非门和第四反相器；

所述或非门的第一输入端与所述低边信号处理电路的输出端连接，所述或非门的第二输入端与所述TTL信号处理电路的输出端连接，所述或非门的第三输入端与所述高边信号处理电路的输出端连接，所述或非门的输出端与所述第四反相器的输入端连接，所述第四反相器的输出端为所述信号处理电路的输出端。

9.如权利要求1-8任意一项所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：

电源电路，所述电源电路用于将接入的供电电压经相应的电压变换后，分别输出至所述驱动电路、所述信号判断电路、所述信号处理电路和所述信号解码电路，以分别为所述驱动电路、所述信号判断电路、所述信号处理电路和所述信号解码电路供电。

10.一种LED芯片，其特征在于，所述LED芯片包括：

LED；以及，

如权利要求1-9任意一项所述的LED驱动电路，所述LED与所述LED驱动电路电连接。

11.一种LED调光系统，其特征在于，所述LED调光系统包括：

多个如权利要求10所述的LED芯片，多个所述LED芯片级联设置。

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