CN101925228A - 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构 - Google Patents

用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101925228A
CN101925228A CN2010102057792A CN201010205779A CN101925228A CN 101925228 A CN101925228 A CN 101925228A CN 2010102057792 A CN2010102057792 A CN 2010102057792A CN 201010205779 A CN201010205779 A CN 201010205779A CN 101925228 A CN101925228 A CN 101925228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
voltage source
led strings
low
led
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102057792A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101925228B (zh
Inventor
J·罗卡西奥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxim Integrated Products Inc
Original Assignee
Maxim Integrated Products Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maxim Integrated Products Inc filed Critical Maxim Integrated Products Inc
Publication of CN101925228A publication Critical patent/CN101925228A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101925228B publication Critical patent/CN101925228B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

一种用于背光照明显示器的系统使用开环或闭环以及很好地适合于高频应用的小部件。该系统包括多个LED串，高电压源，和低电压调节器，该低电压调节器具有与高电压源相反的极性。高电压源和低电压调节器在LED串两端提供电压差以点亮它们。在一个实施例中，高电压源大约200VDC，低电压调节器产生在-2VDC和-30VDC之间的电压。很多类型的显示器，诸如LCD电视和LCD个人计算机上使用的那些，可以根据这些实施例被背光照明。

Description

用于驱动高压LED串行连接串的电路拓扑结构
相关申请
本申请根据35U.S.C§请求2009年6月15日提交的标题为“Circuit Topology for Driving High-Voltage LED SeriesConnected Strings”的共同未决美国临时专利申请序列号61/187100的优先权，该申请通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及电路。更具体地，本发明涉及电视机，计算机和其他显示器的背光照明。
背景技术
背光照明电视机、计算机或者其他显示器允许用户在光照昏暗的环境中观看显示器。一些目前的背光照明配置使用发光二极管的串。图1和2示出了两个这样的现有技术配置。
图1示出了包括两个LED串101A和101B的背光照明配置100，其通过变压器150供电。下面描述的电路的其他部分，用于开启和关闭LED串101A和101B，从而控制背光照明的亮度。一般来说，显示器将包括超过两个的LED串。图1和图2都只示出了两个LED串，这只是为了简化这些附图。
在操作中，LED串101A由流过它的电流点亮。该电流由其输入和输出之间的电压差ΔV决定。晶体管105用于开启和关闭LED串101A，并且当晶体管105开启时，LED串101A的底部的电压大致与电阻器110的顶部的电压相同。LED串在它们具有相同的电流时具有相同的亮度，但是串两端的电压在串之间是不同的。调节器环路120A通过监测感应电阻器110A上的电压，并接着调节串101A顶部的电压直到其处于使串101A处于正确的电流下的正确值，来调节串101A中的电流。在图1的示例中，串101A具有ΔV＝(220-VA)VDC，而串101B具有ΔV＝(210-VB)VDC，但是串电流是相同的。电阻器110A的值决定通过的电流，从而决定LED串101A的完全亮度。在单个周期期间，晶体管105A开启从而允许电流流过LED串101A的时间越长，LED串101A的有效照明就越亮。例如，25％的占空比导致LED串101A被点亮到其感知到的完全亮度的25％。输入到晶体管105A的脉宽调制(PWM)信号控制通过LED串101A的电流的持续时间，从而调节其可被感知的亮度。
控制电路120A是用于控制LED串101A的照明的升压调节器的反馈环路的一部分。控制电路120A监测感应电阻器110A上的电压降，从而监测通过LED串101A的电流。控制电路120A是通过调节晶体管125A的栅极处的PWM占空比而控制第一电压的升压调节器的一部分。晶体管125A处的该PWM频率独立于晶体管105A处的PWM信号并且通常在频率上是其1000倍。
为了确保足够的电压，LED串101A耦接到“升压电路”，该电路包括电感器135A、晶体管125A以及二极管130A，它们一起对来自变压器次级的上轨的115VDC电压进行升压以产生220VDC。分压器132A用于监测升压变换器输出以防备故障情况，诸如将导致过压情况的开路LED串。
图1还示出在对背光照明配置100供电的变压器的非隔离侧上的其他部件，诸如桥和功率因数校正元件161、控制器165以及光耦合器169的部件。因为这些部件对于本发明来说是附属的，这里将不讨论它们。
图2示出与配置100稍微不同的背光照明配置200。尽管配置100使用多个升压电路(例如元件125A、130A和135A，以及元件125B、130B和135B)，每个升压电路对独立的LED串供电，配置200使用单个升压电路(元件125、130和135)来对所有的LED串供电。在配置200中，通过调节晶体管105A的栅极处的电压来控制LED串101A底部的电压。
本领域普通技术人员将理解多个LED串通常用于背光照明显示器。例如，在显示器的每个边缘上可以放置一个LED串。替代地，可以沿诸如宽屏显示器的显示器的边缘放置两个LED串。
配置100和配置200具有很多相同的部件。参考图1和图2，相同的标记指代相同的元件。这些图也被简化。例如，图2中示出点来示例说明一些元件(例如其他的LED串和类似于放大器115A的控制器)未被示出。
配置100和配置200有几个共同的缺点。它们都使用高压升压电路，低频电感器以及线性调节器，这些部件产生很多热，相对昂贵并且占用印刷电路板的很大一部分。LED串的二极管之间任何的不匹配导致每个电流源两端的电压差异，产生甚至更多的热。因为使用高电压，调节环路带宽相对有限。
此外，因为用于控制流过每个LED串的电流的调节器电路耦接到高压输入，需要这些部件承受高压条件。因此，用于背光电路的传统控制器很大并且昂贵。
发明内容
根据本发明的实施例，一种背光照明系统包括在LED串的顶部的一个极性的高电压源，以及在LED串的底部的相反极性的低电压调节器。低电压调节器的新颖使用允许用更小和更便宜的部件来控制流过的电流，从而控制LED串的照明。
在本发明的第一方面，一种背光照明系统包括一个或多个LED串，高电压源和低电压调节器。高电压源和低电压调节器具有相反的极性并且在LED串两端提供电压差以点亮它们。
在一个实施例中，背光照明系统包括一个或多个LED串，高电压源和低电压池(Voltage Sink)。高电压源和低电压池在LED串两端提供电压差以点亮它们。低电压池具有正电压并且使用低电压升压拓扑结构将电力送回到系统，该低电压升压拓扑结构使用LED串的底部作为对于升压的输入，并且使用系统供电之一诸如12V作为输出。
在一个实施例中，高电压源和低电压调节器分别耦接到LED串的输入和输出。优选地，高电压源的电压是低电压源的电压的-5到-20倍。
系统还包括一个或多个控制器以及对应的采样保持电路。每个控制器控制流过LED串之一的电流。每个采样保持电路将LED串之一的电流感应电压耦接到控制器之一。
LED串、高电压源和低电压调节器形成开环系统。优选地，系统还包括控制模块，其与低电压源和高电压源一起形成自适应环路的一部分，该自适应环路将高电压源调节到将所有低电压调节器保持在最低可能电压的水平。
在本发明的第二方面，一种电子设备包括由背光照明系统背光照明的显示器。该电子设备是液晶显示器(LCD)电视、LCD个人计算机或者使用背光照明显示器的任何其他设备。背光照明系统包括一个或多个LED串、高电压源和低电压调节器。高电压源和低电压调节器具有相反的极性并且在LED串两端提供电压差以点亮它们。低电压调节器包括多个控制元件，每个将LED串之一的输出耦接到低电压。
在一个实施例中，高电压源的电压的绝对值为至少200VDC，并且低电压调节器上的电压的绝对值在10VDC和30VDC之间。
在本发明的第三方面，一种控制多个LED串的亮度的方法包括感测由具有相反极性的电压源产生的、通过LED串的电流。调节这些电流来将LED串的亮度保持在预定范围。优选地，通过调节LED串的占空比，而同时保持当LED串处于PWM信号的开启条件下时LED串中的电流恒定，来调节亮度。
附图说明
图1示出现有技术的背光照明配置。
图2示出另一现有技术的背光照明配置。
图3示出根据本发明一实施例的背光照明配置。
图4示出根据本发明另一实施例的背光照明配置。
图5示出根据本发明还有一实施例的使用自适应环路的背光照明配置。
具体实施方式
根据本发明的实施例，背光照明配置使用高压电源和低电压调节器的组合来适当地点亮LED串。这些实施例最适合于LED，诸如用于照亮计算机显示器，液晶显示电视机显示器，和其它显示器的LED。
图3示出了根据一个实施例的背光照明配置300。配置300包括LED串301A和301B，它们背光照明一显示器(未示出)。LED串301A和301B每个都耦接到处于+200VDC的上电压轨345，以及下面讨论的处于可变电压的多个低电压调节器350。低电压调节器350有利地使用低电压来控制LED串301A和301B的点亮。这允许调节器350使用低电压部件。
低电压调节器350的使用提供几个优点。首先，由于低电压摆动小于高电压摆动，低电压调节器可以较高的频率工作。这限制了系统的开关损耗以及其发射的EMI。具有较快开关速度的系统还使用具有较小的磁芯的变压器和电感器，这些是更便宜，更小并且产生更少热量的部件。
尽管配置300仅示出两个LED串301A和301B，将理解显示器一般包括两个以上LED串。一些显示器使用六个LED串，显示器的顶部和底部上各两个，以及每侧边上一个。当然，以任意数量的方式配置的任意数量的LED串可以用于背光照明显示器。
低电压调节器350包括每个都控制独立的LED串的多个低电压元件。参考图3，用于控制LED串301A的一个低电压元件包括控制电路355A、两个晶体管360A和361A、电平移位器363A、采样保持电路(S&H)365A以及电阻器367A。为了简化下面的讨论，只讨论控制LED串301A的低电压元件。其他低电压元件类似地工作。此外，图3中示出的部件中很多可以在图1中的背光照明配置100中找到，并且被类似地标记。这些共同的部件这里不做讨论。
在工作中，控制器355A开启晶体管360A来对电感器362A加电。控制器355A接着关闭晶体管360A，这接着允许电感器362A电压变负，从而开启晶体管(同步二极管)361A，并对电容器369A充电。电容器369A上的DC电压通过晶体管(开关)370A和电流感应电阻器367A施加到LED串301A。电阻器367A上的电压由控制器355A使用来调节晶体管360A的占空比，从而改变电容器369A上的电压。一个示例中的电容器369A产生以正确的电流有效地点亮LED串301A所需的、在-5VDC和-30VDC之间的任意点的任何电压。
控制器355A通过测量跨LED串301A底部的感应电阻器367A的电压降，来监测流过LED串301A的电流，从而将其保持在正确的点亮等级。因为电压优选是脉冲的以便调节可被感知的亮度，控制器355A使用采样保持电路365A耦接到电阻器367A，使得它仅在电路370A活动的时候感应经过LED串301A的电流。将LED串301A的底部耦接到电阻器367A的电路370A，通过电平移位电路363A耦接到脉宽调制信号(PWM1)。因为晶体管370A的电平不同于其输入逻辑电路，使用电平移位器363A来将电压移位到适当的电平。控制器355A使用反馈环路监测电阻器367A中的电流，以确保LED串(例如301A和301B)中的电流相同。
示例性的控制器355A被编程为执行上述的步骤，包括监测流过LED串301A的电流，以及将LED串301A的点亮等级与其他LED串(例如301B)的点亮等级同步。在不同的实施例中，使用包含可执行指令的处理器可读介质，使用专用电路，使用固件，使用这些的任意组合，或者使用本领域技术人员知道的其他手段对控制器355A进行编程。
配置300与现有技术相比有几个优点。低电压调节器350不使用任何高电压晶体管。现有技术需要400V升压晶体管和400V二极管，配置300不需要。
尽管图3示出单个大的正(+200VDC)电源电压以及低电压调节器350中的多个小的负(-20VDC)电压，将理解单个大的负电源电压可以与低电压调节器350中的多个小的正电压一起使用。在一些实施例中，电源电压是低电压调节器350上的电压的-5到-20倍。
尽管图3示出单个大的正(+200VDC)电源电压以及低电压调节器350中的多个小的负(-20VDC)电压，将理解单个大的正电源电压可以与低电压调节器350中的多个小的正电压池一起使用。在一些实施例中，高电压源电压是低电压调节器350上的电压的-5到-20倍。低电压池可以包括输入和输出反转的升压调节器。
实施例使用单个高电压电源和多个低电压降压/反转调节器来控制高电压电流调节LED串的总体电压。实施例消除了闭环调节高压总线的需求并且消除了线性电流调节器环路的需求。因为使用更小的电感器和输出电容器，高频低电压DC/DC变换器更小并且更便宜。
根据其他实施例，背光照明配置能够适合任意数量的不同电源电压。图4示出了根据使用自适应系统的一个实施例的背光照明配置400的高层次图示。配置400包括耦接到多个LED串101A、101B和101F以及高电压变换器401的电压源的上轨405，该多个LED串101A、101B和101F以及高电压变换器401都耦接到低电压调节器450，诸如图3的低电压调节器350。每个LED串101A、101B和101F耦接到对应的低电压元件451A、451B和451F。
上轨405、低电压调节器450和高电压变换器401形成“自适应环路”。低电压元件451A、451B和451F由级联的引线串行耦接。每个低电压元件451A、451B和451F在级联的引线上传送其电压，使得最小的电压被传送到高电压变换器401。高电压变换器401使用该最小值来确定上轨405上的电压。例如，高电压变换器401确定将确保所有LED串101A、101B和101F上的充分点亮的电源电压。以这种方式，LED串101A，101B和101F被点亮到正确的亮度，而与来自原始电压源的电压无关。
图5示出根据一个实施例的背光照明配置500，其采用自适应环路，诸如上面图4中所讨论的。配置500有很多部件与配置300相同；如同在所有的附图中，相似的标记表示相似的部件。
在配置500中，控制器355A和355B以级联的系列在线路510上相互耦接，耦接到光控制器169，以及到任何其他类似工作的控制器(未示出)。控制器(355A，355B等)上最小的电压(Vx)传送到光控制器169，光控制器169使用该电压来选择上轨345上的电压，从而确保LED串301A和301B的适当的点亮。
在该实施例中，配置500包括具有不同电压的多个电压源(未示出)，用于选择性地耦接到上轨345。在配置500中，200VDC源已被选择性地耦接到上轨345。在其他实施例中，当不同的最小电压被传送到光控制器169(例如Vy＞Vx)，该多个电压源中的另一个被选择性地耦接到上轨345来点亮LED串301A和301B到正确的亮度。
根据本发明的实施例，本领域普通术人员将认识到形成自适应环路的其他方式。
在工作中，背光照明LED串通过在它们两端产生电压差而被点亮。该电压差由跨它们的输入的高电压和跨它们的输出的经过调节的低电压而产生。高电压和低电压具有相反的极性。有利地，背光照明电路包括相对廉价并且可以以高频率工作的小部件。
对于本领域普通技术人员很明显的是，可以在不偏离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下对实施例进行其他修改。

Claims (35)

1.一种背光照明系统，包括：
一个或多个LED串；
高电压源；和
一个或多个低电压调节器，具有与高电压源相反的极性，其中高电压源和该一个或多个低电压调节器在该一个或多个LED串两端提供电压差以点亮该一个或多个LED串。
2.如权利要求1所述的背光照明系统，其中该一个或多个低电压调节器被编程为将该一个或多个LED串的输出周期性地耦接到低电压。
3.如权利要求2所述的背光照明系统，其中高电压源的电压是低电压的电压的-5到-20倍。
4.如权利要求1所述的背光照明系统，还包括一个或多个控制器，每个控制器控制流过该一个或多个LED串中的一个LED串的电流。
5.如权利要求4所述的背光照明系统，还包括一个或多个采样保持电路，每个采样保持电路将该一个或多个LED串中的一个LED串的输出耦接到该一个或多个控制器中的一个。
6.如权利要求1所述的背光照明系统，其中该一个或多个LED串、高电压源以及该一个或多个低电压调节器形成开环系统。
7.如权利要求1所述的背光照明系统，还包括升压变换器，其中该升压变换器、该一个或多个低电压调节器以及该高电压源形成自适应环路。
8.如权利要求1所述的背光照明系统，其中该一个或多个低电压调节器和高电压源形成自适应环路以最小化该一个或多个低电压调节器上的电压。
9.一种电子设备，包括
显示器；以及
放置为对该显示器进行背光照明的背光照明系统，该背光照明系统包括一个或多个LED串、高电压源和低电压调节器，该低电压调节器具有与高电压源相反的极性，其中高电压源和低电压调节器在该一个或多个LED串两端提供电压差以点亮该一个或多个LED串。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中高电压源的电压的绝对值为至少100VDC，并且低电压调节器上的电压的绝对值在2VDC和30VDC之间。
11.如权利要求9所述的电子设备，其中该一个或多个LED串、高电压源以及该低电压调节器形成开环系统。
12.如权利要求9所述的电子设备，其中该电子设备是液晶显示器(LCD)电视或者LCD个人计算机。
13.一种控制多个LED串的亮度的方法，包括：
感测由具有相反极性的电压源产生的、流过该多个LED串的电流；以及
调节电流以将LED串的亮度维持在预定范围内。
14.如权利要求13所述的方法，其中调节电流包括调节电流的占空比。
15.如权利要求13所述的方法，其中电压源中一个的绝对值为至少100VDC，并且电压源中另一个的绝对值在2VDC和30VDC之间。
16.如权利要求13所述的方法，还包括使用该多个LED串来对电子设备的显示器进行背光照明。
17.如权利要求16所述的方法，其中该电子设备是液晶显示器(LCD)电视或者LCD个人计算机。
18.如权利要求13所述的方法，其中该多个LED串和电压源形成开环。
19.如权利要求15所述的方法，还包括基于所述电压源中一个上的电压改变所述电压源中的另一个，以调节所述多个LED的亮度。
20.一种背光照明系统，包括：
一个或多个低电压调节器，具有与用于给一个或多个LED串供电的高电压源相反的极性，
其中该一个或多个低电压调节器用于控制低电压源以在该一个或多个LED串两端提供电压差以点亮该一个或多个LED串。
21.如权利要求20所述的背光照明系统，其中该一个或多个低电压调节器被编程为将该一个或多个LED串的输出周期性地耦接到一个或多个低电压。
22.如权利要求20所述的背光照明系统，还包括一个或多个控制器，每个控制器用于将流过该一个或多个LED串之一的电流保持在预定范围内。
23.如权利要求22所述的背光照明系统，还包括一个或多个采样保持电路，每个采样保持电路用于将该一个或多个LED串中一个的输出耦接到该一个或多个控制器中的一个。
24.如权利要求20所述的背光照明系统，其中高电压源的电压是低电压源的电压的-5到-20倍。
25.如权利要求20所述的背光照明系统，其中该一个或多个LED串，以及该一个或多个低电压调节器用于与高电压源形成开环系统。
26.如权利要求20所述的背光照明系统，还包括升压变换器，其中该升压变换器和该一个或多个低电压调节器用于与高电压源形成自适应环路。
27.如权利要求20所述的背光照明系统，其中该一个或多个低电压调节器用于与高电压源形成自适应环路，以最小化该一个或多个低电压调节器上的电压。
28.如权利要求20所述的背光照明系统，其中该一个或多个LED串用于对电子设备的显示器进行背光照明。
29.如权利要求28所述的背光照明系统，其中该电子设备是液晶显示器(LCD)电视或者LCD个人计算机。
30.如权利要求22所述的背光照明系统，其中该一个或多个控制器中的每一个控制器还编程为通过电感器对电容器充电，以在该一个或多个电压调节器上产生电压。
31.一种电流调节器，包括
低电压调节器，配置为监测到一个或多个LED串的顶部部分的第一电压，以及提供第二电压到该一个或多个LED串的底部部分，其中该第一电压和第二电压具有相反的极性。
32.如权利要求31所述的电流调节器，其中该电压调节器包括一个或多个控制器单元，每个控制器单元耦接到该一个或多个LED串中对应的一个，其中每个控制器单元被编程为控制流过该一个或多个LED串中的一个的电流。
33.如权利要求32所述的电流调节器，其中该多个控制器单元中的每个控制器单元包括电容器-电感器对，并且被编程为根据预定的占空比通过电感器将电容器充电到负电压。
34.如权利要求33所述的电流调节器，其中该多个控制器单元中的每个控制器单元还包括感应电阻器和用于采样感应电阻器两端的电压的采样保持电路，其中该感应电阻器耦接到该一个或多个LED串中一个的底部。
35.一种用于显示器的背光照明系统，该系统具有耦接到一个或多个LED串的第一端的高电压源，该系统包括：
一个或多个低电压调节器，具有与高电压源的极性相反的极性，并且耦接到该一个或多个LED串的第二端；
其中该一个或多个低电压调节器被耦接用于控制低电压源以提供在该一个或多个LED串两端的电压差。
CN201010205779.2A 2009-06-15 2010-06-17 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构 Active CN101925228B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18710009P 2009-06-15 2009-06-15
US61/187,100 2009-06-15
US12/578,424 US9860946B2 (en) 2009-06-15 2009-10-13 Circuit topology for driving high-voltage LED series connected strings
US12/578,424 2009-10-13
USPCT/US10/35982 2010-05-24
PCT/US2010/035982 WO2010147735A1 (en) 2009-06-15 2010-05-24 Circuit topology for driving high-voltage led series connected strings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101925228A true CN101925228A (zh) 2010-12-22
CN101925228B CN101925228B (zh) 2016-03-23

Family

ID=43218263

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010202311430U Expired - Lifetime CN201748245U (zh) 2009-06-15 2010-06-17 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构
CN201010205779.2A Active CN101925228B (zh) 2009-06-15 2010-06-17 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010202311430U Expired - Lifetime CN201748245U (zh) 2009-06-15 2010-06-17 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9860946B2 (zh)
JP (2) JP2012530358A (zh)
KR (1) KR20120053986A (zh)
CN (2) CN201748245U (zh)
DE (2) DE112010002532T5 (zh)
WO (1) WO2010147735A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102779486A (zh) * 2012-08-03 2012-11-14 福建捷联电子有限公司 一种负电压调节电流平衡的led驱动电路
CN103648216A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 武汉精立电子技术有限公司 一种智能恒流驱动大功率led的方法
CN104066235A (zh) * 2013-03-19 2014-09-24 Nxp股份有限公司 多通道led驱动器布置
CN104396029A (zh) * 2012-06-18 2015-03-04 夏普株式会社 Led驱动装置、以及电视接收机

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8188682B2 (en) 2006-07-07 2012-05-29 Maxim Integrated Products, Inc. High current fast rise and fall time LED driver
US8305401B1 (en) 2009-04-27 2012-11-06 Maxim Integrated, Inc. Digital light management controller
US9860946B2 (en) 2009-06-15 2018-01-02 Maxim Integrated Products, Inc. Circuit topology for driving high-voltage LED series connected strings
US8742685B1 (en) * 2010-04-05 2014-06-03 Maxim Integrated Products, Inc. Magnetic amplifier assisted LED constant current sink overhead voltage regulation
US9060397B2 (en) 2011-07-15 2015-06-16 General Electric Company High voltage LED and driver
US20130154488A1 (en) * 2011-11-11 2013-06-20 Laurence P. Sadwick Dimmable LED Driver with Multiple Power Sources
JP5973164B2 (ja) * 2011-12-22 2016-08-23 ローム株式会社 発光素子駆動用のスイッチング電源の制御回路、およびそれを用いた発光装置および電子機器
US8680780B2 (en) 2012-07-02 2014-03-25 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. LED backlight driving circuit, backlight module, and LCD device
CN102750920A (zh) * 2012-07-02 2012-10-24 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、背光模组及液晶显示装置
KR20140061885A (ko) * 2012-11-14 2014-05-22 서울반도체 주식회사 고전압 발광다이오드 모듈 및 그 전원 공급 방법
KR101474082B1 (ko) * 2012-12-28 2014-12-17 삼성전기주식회사 발광 다이오드 구동 장치
DE102013220397A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-16 Ruling Technologies Sdn. Bhd. Verfahren und Steuergerät zum Betreiben zumindest einer Lichtquelle
KR20160074842A (ko) * 2014-12-18 2016-06-29 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛
CN105405410A (zh) * 2015-11-20 2016-03-16 青岛海信电器股份有限公司 一种背光驱动电路及其驱动方法、显示装置
JP6733458B2 (ja) * 2016-09-26 2020-07-29 東芝ライテック株式会社 照明制御システムおよび制御装置
US11032881B2 (en) * 2019-07-22 2021-06-08 O2Micro Inc. Controller for controlling light source module
US11930568B2 (en) 2019-07-22 2024-03-12 O2Micro Inc. Controller for controlling a light source module
US10797698B1 (en) * 2019-11-29 2020-10-06 Waymo Llc Systems and methods for selecting light emitters for emitting light
IT202000016423A1 (it) * 2020-07-07 2022-01-07 St Microelectronics Srl Circuito generatore di impulsi, sistema e procedimento corrispondenti

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073263A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-07 Honeywell International, Inc. System, apparatus, and method for driving light emitting diodes in low voltage circuits
US20050093792A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Rohm Co., Ltd. Light emitting element drive unit, display module having light emitting element drive unit and electronic apparatus equipped with such display module
CN201748245U (zh) * 2009-06-15 2011-02-16 马克西姆综合产品公司 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566134A (en) 1983-01-06 1986-01-21 International Business Machines Corp. Circuit for interfacing remote functional units to a terminal
US5384516A (en) 1991-11-06 1995-01-24 Hitachi, Ltd. Information processing apparatus including a control circuit for controlling a liquid crystal display illumination based on whether illuminatio power is being supplied from an AC power source or from a battery
US5956014A (en) 1994-10-19 1999-09-21 Fujitsu Limited Brightness control and power control of display device
CA2159842A1 (en) 1994-12-05 1996-06-06 Joe A. Ortiz Diode drive current source
US5767631A (en) 1996-12-20 1998-06-16 Motorola Inc. Power supply and electronic ballast with low-cost inverter bootstrap power source
JP2001155857A (ja) * 1999-11-25 2001-06-08 Denso Corp 発光素子用駆動装置及び発光素子の駆動方法
US6807209B2 (en) 2001-03-30 2004-10-19 Maxim Integrated Products, Inc. Controlling the extinction ratio of optical transmitters
US6392358B1 (en) 2001-05-02 2002-05-21 Rockwell Collins, Inc. Liquid crystal display backlighting circuit
US6697402B2 (en) 2001-07-19 2004-02-24 Analog Modules, Inc. High-power pulsed laser diode driver
JP2003330111A (ja) 2002-05-10 2003-11-19 Olympus Optical Co Ltd 発光ユニット、照明装置、及び投影表示装置
US6841947B2 (en) 2002-05-14 2005-01-11 Garmin At, Inc. Systems and methods for controlling brightness of an avionics display
US20040012556A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-22 Sea-Weng Yong Method and related device for controlling illumination of a backlight of a liquid crystal display
US7010047B2 (en) 2002-10-11 2006-03-07 Ub Video Inc. Global brightness change compensation system and method
US6859473B1 (en) 2002-11-01 2005-02-22 Maxim Integrated Products, Inc. Controlling modulation and bias of laser drivers
US6798372B1 (en) 2003-04-01 2004-09-28 Maxim Integrated Products, Inc. Switched-capacitor frequency-to-current converter
US7187140B2 (en) 2003-12-16 2007-03-06 Microsemi Corporation Lamp current control using profile synthesizer
EP1562279A3 (en) * 2004-02-06 2005-11-02 HONDA MOTOR CO., Ltd. DC/DC converter and program
WO2005101632A1 (en) 2004-04-13 2005-10-27 Commergy Technologies Limited Ac/dc converter comprising plural converters in cascade
US7633463B2 (en) 2004-04-30 2009-12-15 Analog Devices, Inc. Method and IC driver for series connected R, G, B LEDs
US6987787B1 (en) 2004-06-28 2006-01-17 Rockwell Collins LED brightness control system for a wide-range of luminance control
JP2006185942A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 面光源制御装置
JP4657799B2 (ja) * 2005-05-11 2011-03-23 株式会社リコー 発光ダイオード駆動回路
US8344658B2 (en) 2006-01-19 2013-01-01 International Rectifier Corporation Cold-cathode fluorescent lamp multiple lamp current matching circuit
TW200737070A (en) * 2006-02-23 2007-10-01 Powerdsine Ltd Voltage controlled backlight driver
US7649326B2 (en) 2006-03-27 2010-01-19 Texas Instruments Incorporated Highly efficient series string LED driver with individual LED control
KR100679410B1 (ko) * 2006-04-04 2007-02-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 발광 다이오드의 구동 장치
US7545369B1 (en) 2006-05-11 2009-06-09 Maxim Integrated Products, Inc. Methods and apparatus to improve efficiency in cold cathode fluorescent light controllers
US7723926B2 (en) 2006-05-15 2010-05-25 Supertex, Inc. Shunting type PWM dimming circuit for individually controlling brightness of series connected LEDS operated at constant current and method therefor
JP2007318879A (ja) 2006-05-24 2007-12-06 Stanley Electric Co Ltd 電源装置
JP5230091B2 (ja) 2006-11-17 2013-07-10 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
US7675245B2 (en) * 2007-01-04 2010-03-09 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit for driving a diode load
JP5079360B2 (ja) 2007-03-15 2012-11-21 ローム株式会社 発光ダイオード駆動装置
US20090033685A1 (en) 2007-08-02 2009-02-05 Park Young-Jong Organic light emitting display and driving method thereof
US7439945B1 (en) 2007-10-01 2008-10-21 Micrel, Incorporated Light emitting diode driver circuit with high-speed pulse width modulated current control
KR101461115B1 (ko) * 2007-10-31 2014-11-13 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 장치 및 이를 갖는 액정표시장치
US7880404B2 (en) * 2008-01-25 2011-02-01 Micrel, Inc. Controlling current through serial LEDs using a low voltage transistor when using a high voltage driver
US7847489B2 (en) * 2008-06-28 2010-12-07 Huan-Po Lin Apparatus and method for driving and adjusting light

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073263A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-07 Honeywell International, Inc. System, apparatus, and method for driving light emitting diodes in low voltage circuits
US20050093792A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Rohm Co., Ltd. Light emitting element drive unit, display module having light emitting element drive unit and electronic apparatus equipped with such display module
CN201748245U (zh) * 2009-06-15 2011-02-16 马克西姆综合产品公司 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104396029A (zh) * 2012-06-18 2015-03-04 夏普株式会社 Led驱动装置、以及电视接收机
CN104396029B (zh) * 2012-06-18 2017-06-09 夏普株式会社 Led驱动装置、以及电视接收机
CN102779486A (zh) * 2012-08-03 2012-11-14 福建捷联电子有限公司 一种负电压调节电流平衡的led驱动电路
CN104066235A (zh) * 2013-03-19 2014-09-24 Nxp股份有限公司 多通道led驱动器布置
CN103648216A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 武汉精立电子技术有限公司 一种智能恒流驱动大功率led的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101925228B (zh) 2016-03-23
KR20120053986A (ko) 2012-05-29
DE202010009118U1 (de) 2010-11-25
JP6254989B2 (ja) 2017-12-27
JP2012530358A (ja) 2012-11-29
CN201748245U (zh) 2011-02-16
WO2010147735A1 (en) 2010-12-23
US20100315572A1 (en) 2010-12-16
JP2016028396A (ja) 2016-02-25
DE112010002532T5 (de) 2012-10-18
US9860946B2 (en) 2018-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201748245U (zh) 用于驱动高压led串行连接串的电路拓扑结构
US8319445B2 (en) Modified dimming LED driver
TWI474753B (zh) 發光元件驅動系統，驅動控制電路及驅動方法
US7196483B2 (en) Balanced circuit for multi-LED driver
CN106686798B (zh) 用于驱动多个大功率led单元的系统和设备
US8248439B2 (en) Backlight controller for driving light sources
CN102427633B (zh) 给光源供电的电路和方法
JP5991614B2 (ja) 発光素子点灯装置およびそれを用いた照明器具
US20110291575A1 (en) Led driving circuit and control circuit
CN101589539A (zh) 负载驱动电路、集成电路、直流一直流变换器、及负载驱动方法
CN103262650A (zh) 对led串驱动器的同步控制
US9282603B2 (en) Current source having an improved dimming device
CA2979849A1 (en) Voltage balancing current controlled led circuit
US20150048756A1 (en) Lamp unit power supply system
US20130147358A1 (en) Self-Power for Device Driver
CN102939795A (zh) 可调光离线led驱动器
Umar et al. PWM dimming control for high brightness LED based automotive lighting applications
JP2012079602A (ja) 点灯装置
US9763297B2 (en) Lighting apparatus and methods using oscillator-based dimming control
CN104025710A (zh) 包括配置用于响应电压和温度而对发光二极管进行调光的驱动装置的照明装置
CN102469665A (zh) 发光二极管驱动系统及驱动方法
Richardson Led applications and driving techniques
JP2011124195A (ja) Ｌｅｄ点灯回路
KR20100078521A (ko) 에이시용 풀칼라 엘이디 연등 전구
US11641703B2 (en) Method of controlling a lighting arrangement, a lighting control circuit and a lighting system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant