[發明專利]發光二極管驅動器和控制器

有效

• 申請號: 200910171528.4
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101754528A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 張萬峰;林建清;戴邵安
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際貿易有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

技術領域

本發明一般涉及電子控制系統領域。更具體而言，本發明實施例涉及 用于控制發光二極管(LED)的電路和方法。

背景技術

發光二極管通常使用變壓器和整流器電路來供電。可以是交流(AC) 至直流(DC)變換器的一部分的(一個或多個)整流器可以將AC電壓電 平(例如±110V)變換成DC電壓電平(例如，VDD和地)，以及/或對 AC電源電平進行限幅(clip)以(例如，從AC輸入電壓)最小化電壓幅 度。變壓器可以被用來將整流后的輸入電壓變為更適于LED器件的變換后 電壓(例如，改變一個基于變壓器的初級繞組與次級繞組的比)。典型的 用于LCD的控制電路包括使用次級繞組反饋信息來控制LED器件的某些 功能的基于模擬的“反激式”(flyback)控制。

基于次級繞組的LED控制的缺點可以包括：由于使用光耦合器(以將 來自LED的基于光的反饋信號轉化成電信號)引起的較高的成本和增加的 芯片尺寸、(由于光耦合器隨著時間流逝的相對高的故障率引起的)與光 耦合器相關聯的降低的可靠度、以及當反激式控制電路包括純模擬電路時 受到限制的功能性。

發明內容

本發明實施例涉及用于控制發光二極管(LED)的電路和方法。

在一個方面中，LED控制電路可以包括：接收輸入電壓源的第一輸入 (例如，第一引腳)；從耦合到LED的變壓器的初級繞組接收初級信號的 第二輸入(例如，第二引腳)；耦合到接地源的可選的第三輸入(例如， 第三引腳)；以及被配置為從輸入電壓源和初級信號來估計出LED中(或 LED處)的輸出電流和/或輸出電壓的邏輯單元。在各種實施例中，輸出 電流是通過初級側開關導通時的初級側繞組電流來估計的，而輸出電壓是 通過初級側開關斷開時的初級側繞組電壓來估計的。

初級信號可以包括變壓器的初級電壓和初級電流。LED控制電路中的 邏輯單元可以包括：從輸入電壓源和初級電壓提供輸出電壓估計的輸出電 壓估計器；以及當變壓器的初級側上的開關導通時，接收初級電流并且提 供輸出電流估計的輸出電流估計器。此外，輸出電壓估計器和輸出電流估 計器中的每一個可以由或本質上由數字的和/或混合的信號電路組成。

LED控制電路中的邏輯單元還可以包括：接收輸入電壓源和初級電壓 并且從輸入電壓源和初級電壓提供控制電壓的混合器。該邏輯單元還可包 括電壓控制電路，電壓控制電路接收控制電壓、閾值電壓和時鐘信號，并 且從控制電壓、閾值電壓和時鐘信號生成電壓控制指示符。電壓控制電路 可以包括：被配置為將控制電壓與閾值電壓進行比較的比較器；以及被配 置為接收時鐘信號和比較器的輸出并且提供電壓控制指示符的計數器。而 且，電壓控制指示符可以具有與控制電壓超過閾值電壓的時間長度相對應 的值。

在另一方面中，一種控制LED的方法可以包括：通過將閾值電壓與變 壓器的初級繞組處的初級電壓進行比較來判定變壓器的次級繞組是否具有 通過它的非零電流；當變壓器的初級側上的開關導通時，使用通過初級繞 組的電流估計通過LED(或變壓器的次級繞組)的輸出電流；并且對次級 繞組具有非零電流和/或次級側上的二極管導通期間的時鐘周期數進行計 數，并且當初級側開關斷開時，使用初級電壓來估計LED中(或次級繞組 的端子處)的輸出電壓。例如，輸出電壓可以在次級繞組的輸出、耦合到 次級繞組的二極管、整流器或濾波器的輸出、或LED自己的輸入處被估 計。