[發明專利]LED電流控制器

有效

• 申請號: 201480082952.0
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN109076676B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 金國鋒;阮晨杰
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H05B45/30
• 分類號: H05B45/30
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發明公開一種方法和裝置，包括：通過LED控制器(150)的調制器(106)調節多個電流吸收器(161、171、181)，以在與電阻(110、112、114)的恒定值相關聯的電流電壓曲線的線性區域中操作，其中每個電流吸收器(161、171、181)耦合到多個LED串(160、170、180)中的每個；由調制器(106)接收流經多個LED串(160、170、180)中的每個的第一電流的信息；通過耦合到調制器(106)的控制邏輯(104)處理第一電流的信息；以及基于第一電流的經處理的信息，由控制邏輯(104)提供將流經每個各自的LED串(160、170、180)的第二電流的信息的至少兩種選擇。

背景技術

在液晶顯示器(LCD)矩陣顯示器中，并且在諸如街道照明的固態照明應用中，通常發光二極管(LED)形成多個串聯連接的LED的串。由于制造、溫度和使用壽命的變化，每個LED串可以出現獨特的電壓降。來自LED串中的每個的此獨特的電壓降可以導致不期望的散熱量。

發明內容

本文公開控制多個發光二極管(LED)串的系統和方法。在一個實施例中，LED控制器包括電壓轉換器、調制器、多個電流吸收器(sink)以及耦合到調制器的控制邏輯。電壓轉換器被配置為將輸入電壓轉換成多個LED串中的每個的經調節的電壓電平，其中多個LED串中的每個包括多個LED。每個LED串連接到電流吸收器。耦合到電流吸收器的調制器被配置為調節在電流對電壓曲線的線性區域中操作的每個電流吸收器，并且接收流經每個LED串的第一電流以及與第一電流相關聯的第一占空比。基于來自每個LED串的第一電流的數字化信息，控制邏輯被配置為提供第二電流的數字化信息，其包括針對每個各自的LED串的兩種選擇，以便在流經每個LED串的第二電流上，減小每個LED串的電流吸收器兩端的電壓降。更具體地，每個LED串的第二電流的數字化信息包括與每個第二電流相關聯的占空比和電流電平。

在另一個實施例中，系統包括LED控制器和多個LED串。更具體地，LED控制器包括用于為多個LED串供電的電壓轉換器、調制器、耦合到調制器的控制邏輯以及多個電流吸收器。每個電流吸收器耦合到多個LED串中的每個，并且多個電流吸收器耦合到LED控制器的調制器。基于從每個電流吸收器接收的反饋信號，調制器被配置為調節每個電流吸收器，以在與電阻的恒定值相關聯的電流對電壓曲線的線性區域中操作。控制邏輯被配置為處理流經每個LED串的第一電流的信息，并且基于經處理的信息，提供調制器將用于操作每個LED串的第二電流的更新信息。

在另一個實施例中，方法包括：通過LED控制器的調制器來調節多個電流吸收器，以在與電阻的恒定值相關聯的電流電壓曲線的線性區域中操作，其中每個電流吸收器耦合到多個LED串中的每個；由調制器接收流經多個LED串中的每個的第一電流的信息；通過耦合到調制器的控制邏輯處理第一電流的信息；以及基于第一電流的經處理的信息，通過控制邏輯提供將流經每個各自的LED串的第二電流的信息的至少兩種選擇。

在另一個實施例中，LED控制器包括升壓轉換器、調制器、多個電流吸收器以及耦合到調制器的控制邏輯。升壓轉換器被配置為將輸入電壓升壓到在輸出電壓節點處的經調節的電壓電平，其中輸出電壓節點可用于對多個LED串供電，并且多個LED串中的每個包括多個LED。多個電流吸收器中的每個耦合到多個LED串中的每個，并且被配置為補償由每個耦合的LED串產生的正向電壓降。耦合到電流吸收器的調制器被配置為調節在電流對電壓曲線的線性區域中操作的每個電流吸收器，并且接收流經每個LED串的第一電流以及與第一電流相關聯的第一占空比。基于來自每個LED串的第一電流的數字化信息，控制邏輯被配置為提供第二電流的數字化信息，其包括每個各自的LED串的兩種選擇，以便在流經每個LED串的第二電流上減小正向電壓降的大小。更具體地，每個LED串的第二電流的數字化信息包括與每個第二電流相關聯的占空比和電流電平。當控制邏輯選擇第二電流的第一數字化信息時，第二電流的數字化信息包括與第一電流隨時間的平均電流相同的第二電流隨時間的平均電流，并且其中調制器將使用第二電流的數字化信息，以操作每個LED串的各自的電流吸收器。另一方面，當控制邏輯選擇第二電流的第二數字化信息時，控制邏輯使得在其期間第二電流是有效的時間段等于作為第一電流的占空比除以整數的時間段。