TWI649007B - 發光二極體燈串定序方法 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體燈串定序方法，係應用於一發光二極體燈串，該發光二極體燈串包含複數之彼此串聯之發光二極體單元，該些發光二極體單元在彼此串聯之後具有不同的寄生容抗及電阻電容時間常數，該發光二極體燈串定序方法包含下列步驟：傳送一位址脈波訊號至該些發光二極體單元；當該位址脈波訊號之一電壓下降時，傳送一鉗位電壓至該些發光二極體單元；在一接收狀態之該發光二極體單元偵測該發光二極體單元之一接收電壓；偵測到該接收電壓由於一超越目標現象而小於一預設電壓之該發光二極體單元儲存該位址脈波訊號以具有一位址順序資料。

Description

發光二極體燈串定序方法

本發明係有關於一種定序方法，特別是一種發光二極體燈串定序方法。

發光二極體被廣泛地運用以取代日光燈或燈泡；例如，包含複數之發光二極體之發光二極體燈串被用來裝飾建築物或慶祝。為了驅動發光二極體燈串的該些發光二極體以多樣化地發光，該些發光二極體具有不同的位址順序資料。該些發光二極體接收包含一發光資料及一位址資料之一發光訊號；如果該發光二極體之該位址順序資料與該發光訊號之該位址資料相同，則該發光二極體依據該發光訊號之該發光資料發光；如果該發光二極體之該位址順序資料與該發光訊號之該位址資料不相同，則該發光二極體跳過該發光訊號之該發光資料。

目前，該發光二極體燈串之該些發光二極體之定序方法大多很複雜或困難；例如，在該些發光二極體被組合成該發光二極體燈串之前，該些發光二極體的每一個燒錄進不同的位址順序資料；之後，該些發光二極體按照位址順序資料依序地被放置並組合成該發光二極體燈串；如果該些發光二極體沒有按照位址順序資料依序地被放置，則該些發光二極體的多樣化的發光無法被正確地達成。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種發光二極體燈串定序方法。

為達成本發明之上述目的，本發明之發光二極體燈串定序方法係應用於一發光二極體燈串，該發光二極體燈串包含複數之彼此串聯之發光二極體單元，該些發光二極體單元在彼此串聯之後具有不同的寄生容抗及電阻電容時間常數，該發光二極體燈串定序方法包含：傳送一位址脈波訊號至該些發光二極體單元；當該位址脈波訊號之一電壓下降時，傳送一鉗位電壓至該些發光二極體單元；在一接收狀態之該發光二極體單元偵測該發光二極體單元之一接收電壓；及偵測到該接收電壓由於一超越目標現象而小於一預設電壓之該發光二極體單元儲存該位址脈波訊號以具有一位址順序資料。

本發明之功效在於簡單地執行該發光二極體燈串之該些發光二極體單元之定序。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

在本揭露當中，提供了許多特定的細節，藉以提供對本發明之具體實施例之徹底瞭解；然而，本領域技術人員應當知曉，在沒有一個或更多個該些特定的細節的情況下，依然能實踐本發明；在其他情況下，則未顯示或描述眾所周知的細節以避免模糊了本發明之主要技術特徵。茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：

請參考圖1，其係為應用本發明之發光二極體燈串定序方法之一實施例方塊圖。本發明之一種發光二極體燈串定序方法係應用於一發光二極體燈串10、一發光二極體驅動裝置20及一直流電壓供應裝置30；該發光二極體燈串10包含複數之彼此串聯之發光二極體單元102；該發光二極體驅動裝置20包含一控制單元202、一開關單元204、一訊號電壓產生電路218及一開關元件210；該些發光二極體單元102的每一個包含一旁路子單元104、一電壓偵測子單元106、一記憶體108、一控制子單元110及一發光二極體子單元112；該訊號電壓產生電路218包含一電阻電容電路206及一鉗位電壓產生電路208；該電阻電容電路206包含一電阻212及一電容214；該鉗位電壓產生電路208包含一齊納（Zener）二極體216；該發光二極體子單元112包含至少一發光二極體114；該開關元件210可為例如但本發明不限定為一二極體；上述該些元件彼此電性連接。

在上述該些元件被如圖1所設置之後，本發明之發明人利用精密的儀器分別地測量該些發光二極體單元102的每一個的寄生容抗（parasitic capacitive reactance）。本發明之發明人發現該些發光二極體單元102在彼此串聯之後具有不同的寄生容抗；在圖1當中，由左而右第一個該發光二極體單元102的寄生容抗小於由左而右第二個該發光二極體單元102的寄生容抗；由左而右第二個該發光二極體單元102的寄生容抗小於由左而右第三個該發光二極體單元102的寄生容抗，以此類推。因此，該些發光二極體單元102在彼此串聯之後具有不同的電阻電容時間常數（resistance-capacitance time constant）；在圖1當中，由左而右第一個該發光二極體單元102的電阻電容時間常數小於由左而右第二個該發光二極體單元102的電阻電容時間常數；由左而右第二個該發光二極體單元102的電阻電容時間常數小於由左而右第三個該發光二極體單元102的電阻電容時間常數，以此類推。

請參考圖2，其係為本發明之發光二極體燈串定序方法之一實施例流程圖；並請同時參考圖1。本發明之發光二極體燈串定序方法基本地包含下列五個步驟：

步驟S02：傳送一位址脈波訊號至該些發光二極體單元102。接著，本發明之發光二極體燈串定序方法進入步驟S04。

步驟S04：當該位址脈波訊號之一電壓下降時，傳送一鉗位電壓至該些發光二極體單元102。其中，該鉗位電壓係通過該開關元件210被傳送至該些發光二極體單元102，由於當訊號通過時，任何電子零件都會延遲傳送，所以該步驟S04係為當該位址脈波訊號之該電壓下降時，延遲傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102。接著，本發明之發光二極體燈串定序方法進入步驟S06。

步驟S06：在一接收狀態之該發光二極體單元102偵測該發光二極體單元102之一接收電壓。接著，本發明之發光二極體燈串定序方法進入步驟S08。

步驟S08：偵測到該接收電壓小於一預設電壓之該發光二極體單元102儲存該位址脈波訊號以具有一位址順序資料。更具體言之，是偵測到該接收電壓由於一超越目標（overshoot）現象而小於該預設電壓之該發光二極體單元102儲存該位址脈波訊號以具有該位址順序資料。接著，本發明之發光二極體燈串定序方法進入步驟S10。

步驟S10：具有該位址順序資料之該發光二極體單元102進入一旁路狀態以旁路該位址脈波訊號。

其中，如上所述，在該接收狀態之最先收到該位址脈波訊號之該發光二極體單元102的寄生容抗及電阻電容時間常數為最小。

以下內容將詳細說明上述步驟：

該直流電壓供應裝置30傳送一直流電壓302至該發光二極體驅動裝置20；該控制單元202利用該開關單元204的啟閉以控制該開關單元204所接收之該直流電壓302以產生該位址脈波訊號以傳送該位址脈波訊號至該些發光二極體單元102。當該控制單元202導通該開關單元204時，該直流電壓302通過該開關單元204而不進入該電阻電容電路206、該鉗位電壓產生電路208及該開關元件210；當該控制單元202不導通該開關單元204時（此時，即上述之當該位址脈波訊號之該電壓下降時），該直流電壓302不通過該開關單元204但進入該電阻電容電路206及該鉗位電壓產生電路208，接著該鉗位電壓產生電路208產生該鉗位電壓並透過該開關元件210延遲一延遲時間以傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102。如上所述，由於當訊號通過時，任何電子零件都會延遲傳送，所以當該鉗位電壓通過該開關元件210被傳送至該些發光二極體單元102時，會自然地產生該延遲時間。

亦即，該開關元件210延遲該鉗位電壓產生電路208產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102。換言之，當該控制單元202不導通該開關單元204時，傳送該直流電壓302至該電阻電容電路206、該鉗位電壓產生電路208及該開關元件210，使得該開關元件210延遲該鉗位電壓產生電路208產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102；當該控制單元202導通該開關單元204時，停止傳送該直流電壓至該電阻電容電路206、該鉗位電壓產生電路208及該開關元件210。產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102的原因在於該位址脈波訊號之該電壓下降會使得該發光二極體燈串10的電壓下降，但該發光二極體燈串10的電壓不能為零，因此需要產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102。

請參考圖3，其係為本發明之該些發光二極體單元所接收之該位址脈波訊號之一實施例波形圖；並請同時參考圖1。在圖3當中，由上而下第一個波形係為在圖1當中由左而右第一個該發光二極體單元102所接收之該位址脈波訊號之波形，由上而下第二個波形係為在圖1當中由左而右第二個該發光二極體單元102所接收之該位址脈波訊號之波形，由上而下第三個波形係為在圖1當中更後面的該發光二極體單元102（例如最後面的該發光二極體單元102）所接收之該位址脈波訊號之波形。須知圖3僅為方便解說之示意圖，實際上所接收之該位址脈波訊號從底部拉起來的速度極快且其寬度極窄；如果該開關元件210所延遲的該延遲時間越短，則上述速度會越快且其寬度會越窄。即使上述寬度極窄，但由於延遲傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102，因此上述寬度（或是下拉的電壓）仍可被輕易地辨識，不會因為上述速度太快而無法辨識。

理論上，依據上述該開關單元204的啟閉及該鉗位電壓產生電路208，該位址脈波訊號之波形應該理想地介於該直流電壓302及該鉗位電壓之間；然而，由於該開關單元204在開與關之間急速地切換（其週期介於數十奈秒至數百奈秒之間），因此當該位址脈波訊號之波形下拉時會產生該超越目標（overshoot）現象。該些發光二極體單元102的每一個的電阻電容時間常數在彼此串聯之後都不相同，如前所述，由左而右第一個該發光二極體單元102的電阻電容時間常數最小，而電阻電容時間常數跟充電放電有關，因此本發明即利用此一特性，以及上述超越目標現象，以及在產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元102之前該開關元件210延遲該延遲時間。更詳盡地說，是使由左而右在該接收狀態之第一個該發光二極體單元102所接收的該位址脈波訊號降低以小於該預設電壓，而本發明偵測到此一現象（亦即，偵測到小於該預設電壓）並利用此現象可設定出最靠近該開關單元204且在該接收狀態之該發光二極體單元102。在適當的設計之下，本發明可達成只有最靠近該開關單元204且在該接收狀態之該發光二極體單元102所接收的該位址脈波訊號會小於該預設電壓。

在該接收狀態之該些發光二極體單元102的每一個的該電壓偵測子單元106分別地偵測該些發光二極體單元102的每一個之該接收電壓，因此由左而右第一個該發光二極體單元102的該電壓偵測子單元106可偵測到該位址脈波訊號小於該預設電壓，然後由左而右第一個該發光二極體單元102利用該記憶體108以儲存該位址脈波訊號以具有該位址順序資料。接著，由左而右第一個該發光二極體單元102利用（亦即，導通）該旁路子單元以進入該旁路狀態以旁路後續新的該位址脈波訊號。進入該旁路狀態該發光二極體單元102之該控制子單元110亦會關閉該電壓偵測子單元106，使得該電壓偵測子單元106不再偵測該接收電壓。

接著，該控制單元202再度利用該開關單元204及該直流電壓302形成新的該位址順序資料；此時，由於由左而右第一個該發光二極體單元102進入該旁路狀態（類似於短路），因此由左而右第二個該發光二極體單元102所接收之該位址脈波訊號之波形將會是圖3由上而下第一個波形，由左而右第三個該發光二極體單元102所接收之該位址脈波訊號之波形將會是圖3由上而下第二個波形，以此類推。隨著已被定序的該些發光二極體單元102的數量越來越多，導通的該些旁路子單元104也會越來越多，理論上寄生容抗亦會逐漸下降，因此本發明之後續新的該位址脈波訊號可被設計調整，以達成仍然只有最靠近該開關單元204且在該接收狀態之該發光二極體單元102所接收的該位址脈波訊號會小於該預設電壓；或者是，本發明加上夠長的導線，則上述現象仍然存在。

該控制單元202知曉該些發光二極體單元102的數量；在該些發光二極體單元102的定序都完成後，系統重新開機，讓該些旁路子單元104全部不導通。之後，該控制單元202利用該開關單元204及該直流電壓302形成包含一發光資料及一位址資料之一發光訊號以傳送至該些發光二極體單元102；如果該控制子單元110判斷該發光二極體單元102之該位址順序資料與該發光訊號之該位址資料相同，則該控制子單元110依據該發光訊號之該發光資料控制該發光二極體子單元112發光；如果該控制子單元110判斷該發光二極體單元102之該位址順序資料與該發光訊號之該位址資料不相同，則該控制子單元110跳過該發光訊號之該發光資料。

本發明之功效在於簡單地執行該發光二極體燈串10之該些發光二極體單元102之定序。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10‧‧‧發光二極體燈串

20‧‧‧發光二極體驅動裝置

30‧‧‧直流電壓供應裝置

102‧‧‧發光二極體單元

104‧‧‧旁路子單元

106‧‧‧電壓偵測子單元

108‧‧‧記憶體

110‧‧‧控制子單元

112‧‧‧發光二極體子單元

114‧‧‧發光二極體

202‧‧‧控制單元

204‧‧‧開關單元

206‧‧‧電阻電容電路

208‧‧‧鉗位電壓產生電路

210‧‧‧開關元件

212‧‧‧電阻

214‧‧‧電容

216‧‧‧齊納二極體

218‧‧‧訊號電壓產生電路

302‧‧‧直流電壓

S02‧‧‧步驟

S04‧‧‧步驟

S06‧‧‧步驟

S08‧‧‧步驟

S10‧‧‧步驟

圖1為應用本發明之發光二極體燈串定序方法之一實施例方塊圖。

圖2為本發明之發光二極體燈串定序方法之一實施例流程圖。

圖3為本發明之該些發光二極體單元所接收之該位址脈波訊號之一實施例波形圖。

Claims (10)

1. 一種發光二極體燈串定序方法，係應用於一發光二極體燈串，該發光二極體燈串包含複數之彼此串聯之發光二極體單元，該些發光二極體單元在彼此串聯之後具有不同的寄生容抗及電阻電容時間常數，該發光二極體燈串定序方法包含： a. 傳送一位址脈波訊號至該些發光二極體單元； b. 當該位址脈波訊號之一電壓下降時，傳送一鉗位電壓至該些發光二極體單元； c. 在一接收狀態之該發光二極體單元偵測該發光二極體單元之一接收電壓；及 d. 偵測到該接收電壓由於一超越目標現象而小於一預設電壓之該發光二極體單元儲存該位址脈波訊號以具有一位址順序資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈串定序方法，在步驟d之後更包含： e. 具有該位址順序資料之該發光二極體單元進入一旁路狀態以旁路該位址脈波訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈串定序方法，其中該發光二極體單元包含一旁路子單元；其中在步驟e當中，進入該旁路狀態之該發光二極體單元利用該旁路子單元以旁路該位址脈波訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈串定序方法，其中在步驟b當中，一鉗位電壓產生電路產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體燈串定序方法，其中在步驟a當中，一控制單元利用一開關單元的啟閉以控制該開關單元所接收之一直流電壓以產生該位址脈波訊號以傳送該位址脈波訊號至該些發光二極體單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈串定序方法，其中在步驟b當中，當該控制單元不導通該開關單元時，傳送該直流電壓至一開關元件及該鉗位電壓產生電路，使得該開關元件延遲該鉗位電壓產生電路產生並傳送該鉗位電壓至該些發光二極體單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈串定序方法，其中在步驟b當中，當該控制單元導通該開關單元時，停止傳送該直流電壓至該開關元件及該鉗位電壓產生電路。
8. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈串定序方法，其中該鉗位電壓產生電路包含一齊納二極體；該開關元件為一二極體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈串定序方法，其中該發光二極體單元包含一電壓偵測子單元以偵測該發光二極體單元之該接收電壓。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈串定序方法，其中該發光二極體單元包含一記憶體；其中在步驟d當中，該發光二極體單元利用該記憶體以儲存該位址脈波訊號以具有該位址順序資料。