CN102077692A - 具有多反馈环路的led驱动器 - Google Patents

具有多反馈环路的led驱动器 Download PDF

Info

Publication number
CN102077692A
CN102077692A CN2009801250938A CN200980125093A CN102077692A CN 102077692 A CN102077692 A CN 102077692A CN 2009801250938 A CN2009801250938 A CN 2009801250938A CN 200980125093 A CN200980125093 A CN 200980125093A CN 102077692 A CN102077692 A CN 102077692A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
current
led
switch
led string
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
CN2009801250938A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102077692B (zh
Inventor
陈煜辉
郑俊杰
J·W·克斯特松
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.)
iWatt Inc
Original Assignee
iWatt 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 iWatt Inc filed Critical iWatt Inc
Publication of CN102077692A publication Critical patent/CN102077692A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102077692B publication Critical patent/CN102077692B/zh
Expired - Fee Related 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]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • 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]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • 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]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • 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]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • 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
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • 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]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种LED驱动器包括至少两个互锁的闭合反馈环路。一个反馈环路控制串行连接至LED串的开关的接通/断开时间的占空比，而其他反馈环路控制开关功率转换器中功率开关的接通/断开时间的占空比，该开关功率转换器提供施加到该LED串的DC电压。本发明的LED驱动器以高功效并且低成本的方式同时获得LED亮度的快速控制以及在多个LED串之间的均流。

Description

具有多反馈环路的LED驱动器
技术领域
本发明涉及LED(发光二极管)驱动器，尤其涉及具有多反馈环路的LED驱动器。
背景技术
在各种电子应用，例如，建筑照明、汽车头灯和尾灯、液晶显示器设备的背光、闪光灯等中都在采用LED。与常规光源(诸如，白炽灯和荧光灯)相比，LED具有显著的优势，包括：高效、良好定向性、颜色稳定性、高可靠性、寿命长、尺寸小和环境安全。
LED是电流驱动器件，因此对于LED应用而言调整通过LED的电流是重要的控制技术。为了用直流(DC)电压源驱动大批LED，DC-DC开关功率转换器(诸如，升压功率转换器)经常与反馈环路一起使用，用于调整LED电流。图1示出了使用升压转换器的常规LED驱动器。该LED驱动器包括：耦合在输入DC电压Vin与彼此以串行连接的一串LED 110之间的升压DC-DC转换器100；以及控制器电路102。如常规情况那样，升压转换器100包括电感器L、二极管D、电容器C和开关S1。升压转换器100可以包括其他部件，这里为了简化说明将这些其他部件省略。通常，升压转换器100的结构和操作是已知的，该升压转换器100的输出电压Vout根据开关S1的接通/断开时间的占空比来确定。向LED串110施加输出电压Vout，用于提供通过LED 110的电流。控制器电路102检测通过LED 110的电流104并且基于检测的电流104生成控制信号106，用于控制开关的占空比。控制器电路102可以通过以下各种控制方案的一种来控制开关S1，该控制方案包括：脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、恒定接通时间或断开时间控制、滞后/滑动-模式控制等。控制器电路102和信号路径104、106一起形成图1常规LED驱动器的单个反馈环路。常规LED驱动器(诸如，图1中所示)的两个主要挑战是速度和均流(current sharing)。
LED驱动器中要求快速开关速度，因为LED亮度需要快速率地进行调节。快速开关速度对于利用脉冲宽度调制(PWM)的调光控制尤其有用，其中LED需要在短时间内从轻负载或无负载转变成重负载，或相反。LED驱动器的速度是其小信号性能的量度。由于升压转换器中的固有右半平面(RHP)零点，常规LED驱动器的速度限制在大多数LED应用要求的速度以下。
由于LED制备工艺引起的LED的参数变化性，需要均流。当多个串接LED串并行连接时，LED正向电压(VF)中的小失配可以在其电流亮度方面引起大的差异。已经试图以各种方式进行均流。一个基本方法是利用单独功率转换器来驱动多个LED串的每一串。然而，这种方法的劣势为：明显地高部件数量、高实现成本和大尺寸。
另一方法使用电流镜，每个电流镜驱动一个LED串，例如，如Volk等人的于2003年3月25日公告的美国专利号6,538,394中所示。然而，这种电流镜方法的劣势为其效率不高。即，当LED正向电压不同时，施加到并行连接的LED串的功率转换器的输出电压(V+)必须比具有最高组合正向电压∑VF的LED串的电压高。具有组合正向电压低于该最高组合正向电压的LED串中存在电压差(V+-∑VF)，该电压差(V+-∑VF)施加在每个电流镜上，在具有最低组合正向电压∑VF的LED串中存在最高电压差。由于电流镜消耗的功率不用于照明，所以整体效率不高，尤其当LED串之间组合正向电压差大时。
另一方法是顺序地接通多个LED串的每一串，如Bohn等人的于2003年9月9日公告的美国专利号6,618,031中所示。然而，该方法要求来自LED驱动器的更快动态响应，因此强制该功率转换器以深度不连续模式(DCM)进行操作，在该深度不连续模式(DCM)下功率转换效率不高。
发明内容
本发明的实施方式包括LED驱动器，该LED驱动器包括至少两个单独的、互锁闭合反馈环路。一个反馈环路控制LED串的接通/断开时间的占空比，而其他反馈环路控制开关功率转换器中功率开关的接通/断开时间的占空比，该开关功率转换器提供施加到并行LED串的DC电压。通过包括两个服务各自功能的反馈环路，本发明的LED驱动器以高功效并且低成本的方式同时获得LED亮度的快速控制以及在多个LED串之间的精确均流。
本说明书中描述的特征和优势并不完全，具体地，参阅附图、说明书和权利要求书许多附加特征和优势对于本领域技术人员而言是明显的。此外，应当注意本说明书中使用的语言原则上是为了可读性和指导性的目的而选定的，没有选定用于描绘或限制本发明主旨。
附图说明
结合附图考虑下面的详细描述能够容易地理解本发明实施方式的教导。
图1示出了使用升压转换器的常规LED驱动器；
图2示出了根据本发明的第一实施方式的包括多反馈环路的LED驱动器；
图3示出了根据本发明的第二实施方式的包括多反馈环路的LED驱动器；
图4示出了根据本发明的第三实施方式的包括多反馈环路的LED驱动器；
图5示出了根据本发明的一个实施方式的频率补偿网络的示例；
图6示出了根据本发明的一个实施方式的图3中所示量值比较器的示例；
图7A示出了根据本发明的一个实施方式的图4中所示量值比较器的示例；以及
图7B示出了根据本发明的另一实施方式的图4中所示量值比较器的示例。
具体实施方式
附图和下面的说明仅作为示例的方式涉及本发明的优选实施方式。应当注意，根据下面的讨论，这里公开的结构和方法的备选实施方式容易识别为可以不脱离所要求发明的原则而采用的各种备选。
将对本发明的若干实施方式进行详细参考，在附图中示出了该若干实施方式的示例。注意，无论何处可行的类似或相同的参考标号可以在附图中使用并且可以指示类似或相同的功能。附图只为示例的目的描绘了本发明的实施方式。本领域技术人员根据下面的描述容易理解，可以采用这里示出的结构和方法的备选实施方式而不脱离这里所描述的本发明的原则。
图2示出了根据本发明的第一实施方式的LED驱动器。该LED驱动器可以是电子设备的一部分。该LED驱动器包括：升压类型DC-DC功率转换器100、MOSFET开关S2和反馈控制电路202、204。开关S2在LED串110中最后LED的阴极与地之间串行连接到多个LED的串110，但是开关S2还可以串行连接在LED串110中第一LED的阳极与升压转换器100之间。升压转换器100是常规的升压转化器，并且包括：电感器L、二极管D、电容器C和MOSFET开关S1。该升压转换器100可以包括其他部件，这里为了简化说明将这些其他部件省略。通常，升压转换器100的结构和操作是已知的，该升压转换器100的输出电压Vout根据在开关周期中开关S1接通多长时间来确定。向LED串110施加输出电压Vout，用于提供通过LED 110的电流。开关S1可以通过以下各种控制方案中的一种来控制，控制方案包括：脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、恒定接通时间或断开时间控制、滞后/滑动-模式控制等。虽然升压转换器被用作功率转换器100，但是可以使用具有不同拓扑(包括：升压、升降压、反激式等)的其他类型的功率转换器来替代该升压转换器100。
反馈控制电路202形成闭合反馈环路的一部分，并且包括：放大器Amp1、频率补偿网络FreqComp1和比较器Comp1。反馈控制电路204形成另一闭合反馈环路的一部分，并且包括：放大器Amp2、频率补偿网络FreqComp2和比较器Comp2。放大器Amp1、Amp2可以是任何类型的放大器，诸如：电压对电压的运算放大器、电压对电流的跨导放大器、电流对电压的跨阻放大器或电流对电流的镜。它们还可以以数字电路实现。频率补偿网络FreqComp1、FreqComp2是包括电阻器和电容器的网络，并且起积分电路的作用。依据放大器Amp1、Amp2的放大器类型，频率补偿网络FreqComp1、FreqComp2可以从放大器输出连接到输入(如图2中所示)，从放大器输出连接到交流电(AC)地，和/或从放大器输入连接到向放大器Amp1、Amp2馈送输入信号的端口。类似地，频率补偿网络FreqComp1、FreqComp2可以以数字电路实现。部件210表示电流感测器，该电流感测器可以通过以下各种形式实现，诸如：电阻、电感(电流互感器)和寄生(MOSRDS(ON)和电感器DC电阻)感测。为了简化说明，已经从图2省略了对于说明本实施方式没有必要的外围电路(诸如，MOS门驱动器)。
图2第一实施方式中的反馈电路包括两个互锁闭合反馈环路：Loop1和Loop2。第一反馈环路(Loop1)包括反馈控制电路202的部件，其中包括电流感测器210、放大器Amp1和比较器Comp1。第一反馈环路(Loop1)使用电流感测器210感测通过LED 110的电流，并且通过控制信号206控制开关S2的占空比，由此至少部分基于所感测的通过LED 110的电流控制开关S2在开关周期中的接通时间和/或断开时间，在该接通时间和/或断开时间期间相应地接通和断开开关S2。第二反馈环路(Loop2)包括反馈电路202、204的部件，其中包括电流感测器210、放大器Amp1、Amp2和比较器Comp2。第二反馈环路(Loop2)感测放大器Amp1的输出电压VC1并且通过控制信号208控制开关S1的占空比，由此至少部分基于放大器Amp1的输出电压VC1控制开关S1在开关周期中的接通时间和/或断开时间，在该接通时间和/或断开时间期间相应地接通和断开开关S1。这两个反馈环路(Loop1和Loop2)操作在不同的频域中，用于获得不同的控制目的，如下面更加详细地解释的。
第一反馈环路(Loop1)的操作
通过LED串110的LED电流由电流感测器210感测并且作为输入信号向放大器Amp1提供。放大器Amp1的另一输入信号是对应于期望LED亮度的预定参考电流信号CurRef.。LED电流与CurRef.之间的差值由放大器Amp1放大，并且通过频率补偿网络FreqComp1进行适当的频率补偿。放大器Amp1和频率补偿网络FreqComp1一起形成具有应用了频率补偿的跨阻抗误差放大器。放大器Amp1的输出VC1随后馈送到比较器Comp1并且与参考斜坡信号Ramp1进行比较，该参考斜坡信号Ramp1优选是具有锯齿、三角或其他类型波形的周期信号(其能够在Comp1输出处生成脉冲宽度调制(PWM)信号206)。根据该PWM信号206接通和断开开关S2。备选地，PMW信号206可以在数字电路生成而不需要外在的斜坡信号。给定参考斜坡信号Ramp1，PWM信号206的PWM占空比D由放大器输出VC1的DC电平单独确定。假设当开关S2接通时，通过LED串110的LED电流ION接通。通过LED串110的平均LED电流
Figure BPA00001281339900061
(对应于LED亮度)是ION的一小部分，由占空比D按比例分配：
Figure BPA00001281339900062
其中0≤D≤1……等式1
如果要改变LED的亮度，可以调节电流参考CurRef.。因此，放大器输出电压VC1的电平将由放大器Amp1重新定位，从而对应地变化开关S2的PWM占空比。由于频率补偿网络FreqComp1的低通特性，VC1将不会稳定至恒稳状态直到平均LED电流
Figure BPA00001281339900063
匹配于参考电流命令CurRef.，因此达到控制准确度。此外，VC1的稳定时间(至恒稳状态)可以如开关S2的开关频率的几个周期那样短，对于常规LED驱动器而言这是显著的速度改进。因此，第一反馈环路(Loop1)能够使得高速控制LED电流。
第二反馈环路(Loop2)的操作
升压转换器100的输出电压Vout偏压足够高，使得当开关S2接通时，有足够的电流流过LED串110。另一方面，由于LED电流与电压之间的指数关系，不期望输出电压Vout远高于LED的正向电压，因为这会导致器件超应力。第二反馈环路(Loop2)专门设计用于输出电压Vout的最佳偏压。
如上文所述，放大器输出电压VC1确定开关S2的占空比。在第二反馈环路(Loop2)中，还向放大器Amp2的输入提供放大器输出电压VC1。放大器Amp2的另一输入是预定参考占空比值DCRef.。VC1与DCRef.之间的差值由放大器Amp2放大，并且通过频率补偿网络FreqComp2进行适当的频率补偿。将放大器Amp2的输出电压VC2与另一周期斜坡信号Ramp2进行比较，生成PWM控制信号208来控制开关S1的接通/断开占空比。如果VC1或DCRef.中任一个发生变化，则放大器Amp2调节VC2，使得开关S1的占空比以不同的电压偏置升压转换器100的输出电压Vout。Vout上的小变化可以引起二极管电流ION上的显著调节，其反过来改变放大器输出电压VC1。频率补偿网络FreqComp2设计用于确保放大器输出电压VC1在恒稳状态稳定至DCRef.。如Loop1，Loop2中的部件还可以利用数字电路实现。
依据稳定时间，第二反馈环路(Loop2)包括比第一反馈环路(Loop1)更多的部件。这些部件(尤其是升压功率转换器级100中的那些部件)显著地降低环路动态响应。因此，第二反馈环路(Loop2)交叉频率(cross frequency)比第一反馈环路(Loop1)的交叉频率低得多。这两个反馈环路设计在不同频域，用于分别利用Loop1获得快速负载响应以及利用Loop2获得系统稳定性。向两个单独反馈环路提供分别由每个反馈环路提供的快速负载响应(Loop1)和系统稳定性(Loop2)来消除对稳定性-速度折衷的需要。换句话说，与常规LED驱动器不同，快速负载响应和稳定的输出偏压都可以通过本发明的LED驱动器获得。
输出偏压的最佳性来自DCRef.的选择，该最佳性表示开关S2的期望占空比。这可以从环路动态和LED调光范围的角度进行理解。
根据环路动态，功率转换器输出电压Vout不能如调光控制要求的那么快进行变化。每次更新CurRef.，第一反馈环路(Loop1)对开关S2的占空比D进行快速调节，用于在相当恒定的Vout下匹配于新的亮度设置。因此，开关S2的占空比D与LED亮度成比例。如果开关S2占空比D的最大值为1(100％)，则应当选择瞬时DCRef.使得：
D ≤ CurRCF . max ( CurRef . ) . . . . . . 等式2，
其中max(CurRef)是由应用确定的最大可能的CurRef.。
如果占空比D大于CurRef./max(CurRef.)而且如果CurRef.随后接近其最大电平，则通过LED 110的电流将不能响应于新的命令，因为占空比将100％饱和。然而，从调光范围的角度，期望最大化LED最高亮度与最低亮度(在完全关掉之前)之间的比率。最低亮度对应于开关S2的最小占空比，该最小占空比由实现约束(诸如，有限的上升和下降时间)来限定。最大化LED的调光范围继而变为相当于最大化开关S2的占空比。结合等式2，从而开关S2的最佳占空比DOpt为：
D Opt = CurRef max ( CurRef ) . . . . . . 等式3。
等式3以上的任何值将饱和闭合反馈环路(Loop1)，并且等式3以下的任何值导致LED调光范围的浪费以及器件超应力。在实际设计中，由于参数变化和制造公差可以选择DOpt略微低于等式3中的值。
总之，根据本发明的LED驱动技术通过使用两个单独、互锁的反馈环路同时获得了快速度和鲁棒稳定性，该两个环路的其中一个控制LED电流而另一个控制功率转换器的输出电压。本发明的LED驱动技术还提供最佳输出偏压方案，该最佳输出偏压方案实现了最大调光范围和最小器件应力。向LED驱动器添加开关S2只是部件数量和成本方面小的增加，并且如果需要，该开关S2还可以用于完全关闭LED。没有开关S2串行连接到LED串110，升压LED驱动器不能完全断开LED串110。
图3示出了根据本发明的第二实施方式的LED驱动器。图3中所示第二实施方式支持多个LED串(例如，图2示例中的两个LED串)的并行驱动。图3中所示第二实施方式基本上与图2中所示第一实施方式相同，除了添加了额外的LED串306、串行连接到LED串306的开关S3、第三反馈控制电路304、电流感测器312和自选择量值比较器302。LED串306并行连接到LED串110。升压转换器100、第一反馈控制电路202和第二反馈控制电路204基本上与图2中第一实施方式所示的那些相同。升压功率转换器100的输出电压Vout施加于LED串110、LED串306两者。这两个LED串110、306还分别通过第一反馈控制电路202和第三反馈控制电路304共享相同的电流参考CurRef.，因此设计用于具有相同的亮度。第三反馈控制电路304包括：放大器Amp3、频率补偿网络FreqComp3和比较器Comp3。
图3的第二实施方式中的反馈电路包括三个互锁闭合反馈环路：Loop1、Loop2和Loop3。第一反馈环路(Loop1)包括反馈控制电路202的部件，其中包括：电流感测器210、放大器Amp1、频率补偿网络FreqComp1和比较器Comp1。第一反馈环路(Loop1)使用电流感测器210感测通过二极管110的电流，并且通过控制信号206控制开关S2的占空比。第三反馈环路(Loop3)包括反馈控制电路304的部件，其中包括：电流感测器312、放大器Amp3、频率补偿网络FreqComp3和比较器Comp3。类似于第一反馈环路(Loop1)，第三反馈环路(Loop3)使用电流感测器312感测通过LED 306的电流，并且通过控制信号316控制开关S3的占空比。
第二反馈环路(Loop2)包括所有三个反馈电路202、304、204的部件，其中包括：电流感测器210、312；放大器Amp1、Amp2、Amp3；比较器Comp2；以及频率补偿网络FreqComp1、FreqComp2和FreqComp3。第二反馈环路(Loop2)感测放大器Amp1和Amp3的输出，并且通过控制信号208控制开关S1的占空比。由于开关S2、S3的占空比应当为上限来避免控制环路饱和，因此选择开关S2、S3占空比较大的一个用于在第二反馈环路(Loop2)中调整。因此，自选择量值比较器302接收放大器Amp1、Amp3的输出电压VC1、VC3作为其输入信号308、310，将这两个信号进行比较，选择这两个信号308、310中较大的一个，并且输出选定的信号314作为其输出。输出信号314(即，放大器Amp1、Amp3输出电压VC1、VC3中较大的一个)输入到放大器Amp2。放大器Amp2的另一输入是预定参考占空比值DCRef.。信号314与DCRef.之间的差值由放大器Amp2放大，并且通过频率补偿网络FreqComp2进行适当的频率补偿。类似于图2的第一实施方式，将放大器Amp2的输出电压VC2与另一周期斜坡信号Ramp2进行比较，生成PWM控制信号208来控制开关S1的接通/断开占空比。
相比于利用并行驱动方法的常规LED驱动器而言，图3第二实施方式的优势是显著的。第一，图3的第二实施方式没有向LED驱动器添加功率部件或额外尺寸。第二，图3的第二实施方式没有将升压转换器限制于不连续导通模式(DCM)或任何其他特定操作模式。第三，图3的第二实施方式精度由直接感测LED电流和闭合环路反馈控制保证，而不是由依赖于具有有限准确性的开路环路估计和器件匹配(具有相当大的比率)的顺序照明方法或常规电流镜保证。最后，图3第二实施方式的功效高于常规电流镜方法。如上文所解释，电流镜经受低效率是因为每个电流镜支路需要支持其对应LED串与具有最高正向电压降的LED串之间的正向电压差。在图3的第二实施方式中克服了该问题，因为通过相应的反馈控制环路(Loop1和Loop3)将这种正向电压差转换成了这些LED串之间的占空比差。由于开关器件上的接通状态电压理想为0，因此尤其当LED串电压失配大时，该效率上的增益可能是非常大的。
图4示出了根据本发明的第三实施方式的LED驱动器。可以扩展图3第二实施方式的并行驱动方案来驱动具有三种颜色(红-绿-蓝(RGB))的LED，其中期望该三种颜色的不同亮度。图4中所示第三实施方式支持三个LED串的并行驱动，其中每个LED串对应于红、绿和蓝。图4中所示第三实施方式基本上与图3中所示第二实施方式相同，除了添加了额外的LED串406、串行连接到LED串406的开关S4、第四反馈控制电路404、电流感测器414和自选择量值比较器402。升压功率转换器100、第一反馈控制电路202、第二反馈控制电路204和第三反馈控制电路304基本上与图3中第二实施方式所示的那些相同。升压功率转换器100的输出电压Vout施加于LED串110、306、406。与图3的第二实施方式不同，该三个LED串110、306、406具有单独的电流参考CRred、CRgreen和CRblue(可能具有不同值)，这些单独的电流参考分别施加于第一反馈控制电路202、第三反馈控制电路304和第四反馈控制电路404，使得可以驱动这些电路以达到每种颜色(红、绿和蓝)的不同亮度。第四反馈控制电路404包括放大器Amp4、频率补偿网络FreqComp4和比较器Comp4。
图4的第三实施方式中的反馈电路包括四个互锁闭合反馈环路：Loop1、Loop2、Loop3和Loop4。第一反馈环路(Loop1)包括反馈控制电路202的部件，其中包括：电流感测器210、放大器Amp1、频率补偿网络FreqComp1和比较器Comp1。第一反馈环路(Loop1)使用电流感测器210感测通过LED 110的电流，并且根据电流参考CRred通过控制信号206控制开关S2的占空比。第三反馈环路(Loop3)包括反馈控制电路304的部件，其中包括：电流感测器312、放大器Amp3、频率补偿网络FreqComp3和比较器Comp3。类似于第一反馈环路(Loop1)，第三反馈环路(Loop3)使用电流感测器312感测通过LED 306的电流，并且根据电流参考CRgreen通过控制信号316控制开关S3的占空比。第四反馈环路(Loop4)包括反馈控制电路404的部件，其中包括：电流感测器414、放大器Amp4、频率补偿网络FreqComp4和比较器Comp4。类似于第一反馈环路(Loop1)和第三反馈环路(Loop3)，第四反馈环路(Loop4)使用电流感测器414感测通过LED 406的电流，并且根据电流参考CRblue通过控制信号418控制开关S4的占空比。
第二反馈环路(Loop2)包括所有四个反馈电路202、304、404、204的部件，其中包括：电流感测器210、312、414；放大器Amp1、Amp2、Amp3、Amp4；频率补偿网络FreqComp1、FreqComp2、FreqComp3和FreqComp4；以及比较器Comp2。第二反馈环路(Loop2)感测放大器Amp1、Amp3和Amp4的输出电压，并且通过控制信号208控制开关S1的占空比。由于开关S2、S3、S4的占空比应当为上限来避免控制环路饱和，因此选择相对于开关S2、S3、S4相应电流参考占空比最大的一个用于在第二反馈环路(Loop2)中调整。因此，自选择量值比较器402接收放大器Amp1、Amp3、Amp4的输出电压VC1、VC3、VC4(分别表示开关S2、S3和S4的占空比D)作为其输入信号408、410、412以及相应的电流参考CRred、CRgreen和CRblue，并且选择该三个信号408、410、412中的一个作为其输出信号416，该一个信号与占空比与相应电流参考信号的最大比率(即，最大(D/CurRef))相关联。这容易做到，因为现在电流参考在LED串110、306、406之间不同。将输出信号416输入到放大器Amp2。放大器Amp2的另一输入是预定参考占空比比率D/CurRef.。信号416与D/CurRef.之间的差值由放大器Amp2放大，并且通过频率补偿网络FreqComp2进行适当的频率补偿。类似于图2的第一实施方式和图3的第二实施方式，将放大器Amp2的输出电压VC2与另一周期斜坡信号Ramp2进行比较，生成PWM控制信号208来控制开关S1的接通/断开占空比。
图5示出了根据本发明的一个实施方式的频率补偿网络的示例。如根据图2、图3和图4的实施方式，示出了连接至放大器502的频率补偿网络500，其中一端510连接至放大器502的一个输入并且另一端512连接至放大器502的输出。例如，频率补偿网络500可以是图2、图3和图4中所示出的FreqComp1，并且放大器502可以是图2、图3和图4中所示出的Amp1。图5还可以表示图2、图3和图4中所示出的其他频率补偿网络-放大器组合，诸如，FreqComp2-Amp2、FreqComp3-Amp3和FreqComp4-Amp4。频率补偿网络500包括：与电容器506串行连接的电阻器508以及与电阻器508-电容器506组合并行连接的电容器504。频率补偿网络500在低频时起放大器502的两个输入之间差值的积分电路的作用，支持DC精度和系统稳定性。
图6示出了根据本发明的一个实施方式图3中所示量值比较器302的示例。该示例量值比较器302是二极管OR电路，但是还可以使用其他类型的量值比较器。量值比较器302包括：彼此并行连接的二极管602、604；以及连接至二极管602、604阴极的电阻器608。二极管602、604接收信号308、310并且选择信号308、310中的一个作为其输出电压314，该信号具有将要施加在电阻器608上的最大电流。
图7A示出了根据本发明的一个实施方式图4中所示量值比较器的示例。图7A的量值比较器700可以被用作图4中所示的量值比较器402。量值比较器702接收放大器Amp1、Amp3、Amp4的输出电压VC1、VC3、VC4作为其输入信号408、410、412，该输出电压指示了相关联开关S2、S3、S4的占空比。除法器702、704、706用分别代表红、绿和蓝的期望电流电平的CRred、CRgreen、CRblue来除信号408、410、412，从而生成信号708、710、712，该信号分别指示占空比与对应于红、绿和蓝的电流参考的比率(D/CurRef)。比较器714对信号708、710、712进行比较，并且从这三个信号708、710、712中选择最大的一个(即，具有占空比与相应电流参考信号的最大比率的信号(max(D/CurRef)))作为其输出信号416。假设LED的平均电流与其亮度成比例，则图7A中的电路标识了哪个LED串110、306、406具有最高的占空比与亮度的比率。如果占空比高但电流低，则其余第二反馈环路(Loop2)重新调节LED驱动器100的输出电压，使得每个LED串110、306、406的局部电流环路(Loop1、Loop3或Loop4)不饱和。
图7B示出了根据本发明的另一实施方式在数字域中实现的图4中所示量值比较器的示例。图7B的量值比较器750也可以被用作图4中所示的量值比较器402。上文图7A的量值比较器700假设平均LED电流与LED亮度之间为线性关系。然而，在某些实例中，平均LED电流与LED亮度之间的关系可能不是线性的。图7B的量值比较器750通过使用查找表(LUT)756来适应平均LED电流与LED亮度之间任何可能的非线性，其中该查找表(LUT)756存储LED电流与LED亮度之间的映射，而不管这种映射是否是线性的。LUT 756接收参考电流CRred、CRgreen和CRblue，并且使用这里存储的映射选择每个LED串110、306、406期望的占空比(DCred*、DCgreen*、DCblue*)并向比较器758输出。比较器758还接收放大器Amp1、Amp3、Amp4的输出电压VC1、VC3、VC4作为其输入信号408、410、412，该输出电压指示了相关联开关S2、S3、S4的占空比，并且输出最大实际与期望占空比比率(Max(DC/DC*))作为其输出信号416，类似于图7A中所示比较器714与除法器702、704、706的组合。第二反馈环路(Loop2)的剩余部分保证：(i)通过某些设计余量使最大DC/DC*比率低于单位(1)来避免局部饱和；以及(ii)最大DC/DC*不过于低于单位，使得LED调光范围最大化。
基于本公开的阅读，本领域技术人员应当理解对于具有多反馈控制环路的LED驱动器还存在其他备选设计。因此，虽然已经示出并描述了本发明的特定实施方式和应用，但应当注意本发明不限于这里公开的明确结构和部件，本领域技术人员应当理解可以对这里公开的本发明的方法和装置的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变化，而不脱离所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种发光二极管(LED)驱动器系统，用于驱动一个或多个彼此串行连接的LED的第一LED串，所述LED驱动器系统包括：
开关功率转换器，接收输入DC(直流)电压并且生成施加在所述第一LED串的输出DC电压，所述开关功率转换器由第一开关进行开关；
第二开关，串行连接至所述第一LED串；
第一反馈控制环路，感测通过所述第一LED串的电流，并且至少部分基于所感测的通过所述第一LED串的电流和第一电流参考来控制所述第二开关的接通时间或断开时间；以及
第二反馈控制环路，至少部分基于所述第二开关的所述接通时间和所述断开时间的占空比和占空比参考来控制所述第一开关的接通时间或断开时间。
2.根据权利要求1所述的LED驱动器系统，其中所述第一反馈控制环路包括：
第一电流感测器，耦合至所述第一LED串并且配置用于感测通过所述第一LED串的电流来生成第一感测的电流信号；
第一放大器，配置用于接收所述第一感测的电流信号和所述第一电流参考，并且放大所述第一感测的电流信号与所述第一电流参考之间的差值来生成第一差值信号；以及
第一比较器，配置用于接收所述第一差值信号和第一斜坡信号，并且将所述第一差值信号与所述第一斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第二开关的所述接通时间或所述断开时间的第一控制信号。
3.根据权利要求2所述的LED驱动器系统，其中所述第一斜坡信号是周期信号。
4.根据权利要求2所述的LED驱动器系统，其中所述第一LED串中所述一个或多个LED的亮度由所述第一电流参考调节。
5.根据权利要求2所述的LED驱动器系统，其中所述第二反馈控制环路包括：
所述第一电流感测器；
所述第一放大器；
第二放大器，配置用于接收所述第一差值信号和占空比参考，并且放大所述第一差值信号与所述占空比参考之间的差值来生成第二差值信号；以及
第二比较器，配置用于接收所述第二差值信号和第二斜坡信号，并且将所述第二差值信号与所述第二斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第一开关的所述接通时间或所述断开时间的第二控制信号。
6.根据权利要求5所述的LED驱动器系统，其中所述开关功率转换器的输出DC电压由所述占空比参考调节。
7.根据权利要求2所述的LED驱动器系统，其中所述第一反馈控制环路进一步包括：
耦合至所述第一放大器的频率补偿网络，所述第一放大器和所述频率补偿网络形成跨阻抗误差放大器，放大所述第一感测的电流信号与所述第一电流参考之间的差值。
8.根据权利要求1所述的LED驱动器系统，进一步包括：
第三开关，串行连接至第二LED串，所述第二LED串并行连接至所述第一LED串；以及
第三反馈控制环路，配置用于感测通过所述第二LED串的电流，并且至少部分基于所感测的通过所述第二LED串的电流和第二电流参考来控制所述第三开关的接通时间或断开时间。
9.根据权利要求8所述的LED驱动器系统，其中所述第一电流参考与所述第二电流参考相同。
10.根据权利要求8所述的LED驱动器系统，其中所述第一LED串与所述第二LED串对应于不同颜色，并且所述第一电流参考与所述第二电流参考不同。
11.根据权利要求8所述的LED驱动器系统，其中：
所述第一反馈控制环路包括：
第一电流感测器，耦合至所述第一LED串并且配置用于感测通过所述第一LED串的电流来生成第一感测的电流信号；
第一放大器，配置用于接收所述第一感测的电流信号和所述第一电流参考，并且放大所述第一感测的电流信号与所述第一电流参考之间的差值来生成第一差值信号；以及
第一比较器，配置用于接收所述第一差值信号和第一斜坡信号，并且将所述第一差值信号与所述第一斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第二开关的所述接通时间或所述断开时间的第一控制信号，
所述第三反馈控制环路包括：
第二电流感测器，耦合至所述第二LED串并且配置用于感测通过所述第二LED串的电流来生成第二感测的电流信号；
第二放大器，配置用于接收所述第二感测的电流信号和所述第二电流参考，并且放大所述第二感测的电流信号与所述第二电流参考之间的差值来生成第二差值信号；以及
第二比较器，配置用于接收所述第二差值信号和第二斜坡信号，并且将所述第二差值信号与所述第二斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第三开关的所述接通时间或所述断开时间的第二控制信号，以及
所述第二反馈控制环路包括：
所述第一电流感测器；
所述第二电流感测器；
所述第一放大器；
所述第二放大器；
量值比较器，用于选择所述第一差值信号与所述第二差值信号中最大的；
第三放大器，配置用于放大所述量值比较器的输出与占空比参考的差值来生成第三差值信号；以及
第三比较器，配置用于接收所述第三差值信号和第三斜坡信号，并且将所述第三差值信号与所述第三斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第一开关的所述接通时间或所述断开时间的第三控制信号。
12.根据权利要求11所述的LED驱动器系统，其中所述量值比较器将所述第一差值信号的第一占空比与所述第一电流参考的第一比率与所述第二差值信号的第二占空比与所述第二电流参考的第二比率进行比较，并且选择具有相关联第一比率和相关联第二比率中最大的一个的所述第一差值信号或所述第二差值信号。
13.根据权利要求1所述的LED驱动器系统，其中所述开关功率转换器是升压转换器。
14.根据权利要求1所述的LED驱动器系统，进一步包括：
第三开关，串行连接至第二LED串，所述第二LED串并行连接至所述第一LED串；
第三反馈控制环路，配置用于感测通过所述第二LED串的电流，并且至少部分基于所感测的通过所述第二LED串的电流和第二电流参考来控制所述第三开关的接通时间或断开时间；
第四开关，串行连接至第三LED串，所述第三LED串并行连接至所述第一LED串和所述第二LED串；以及
第四反馈控制环路，配置用于感测通过所述第三LED串的电流，并且至少部分基于所感测的通过所述第三LED串的电流和第三电流参考来控制所述第四开关的接通时间或断开时间，以及
其中所述第一LED串、所述第二LED串和所述第三LED串分别对应于红色、绿色、蓝色，以及所述第一电流参考、所述第二电流参考和所述第三电流参考不同，其中每个电流参考分别对应于所述红色、绿色和蓝色的期望亮度。
15.一种电子设备，包括：
一个或多个彼此串行连接的LED的第一LED串；
开关功率转换器，接收输入DC(直流)电压并且生成施加在所述第一LED串的输出DC电压，所述开关功率转换器由第一开关进行开关；
第二开关，串行连接至所述第一LED串；
第一反馈控制环路，感测通过所述第一LED串的电流，并且至少部分基于所感测的通过所述第一LED串的电流和第一电流参考来控制所述第二开关的接通时间或断开时间；以及
第二反馈控制环路，至少部分基于所述第二开关的所述接通时间和所述断开时间的占空比和占空比参考来控制所述第一开关的接通时间或断开时间。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中所述第一反馈控制环路包括：
第一电流感测器，耦合至所述第一LED串并且配置用于感测通过所述第一LED串的电流来生成第一感测的电流信号；
第一放大器，配置用于接收所述第一感测的电流信号和所述第一电流参考，并且放大所述第一感测的电流信号与所述第一电流参考之间的差值来生成第一差值信号；以及
第一比较器，配置用于接收所述第一差值信号和第一斜坡信号，并且将所述第一差值信号与所述第一斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第二开关的所述接通时间或所述断开时间的第一控制信号。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述第二反馈控制环路包括：
所述第一电流感测器；
所述第一放大器；
第二放大器，配置用于接收所述第一差值信号和占空比参考，并且放大所述第一差值信号与所述占空比参考之间的差值来生成第二差值信号；以及
第二比较器，配置用于接收所述第二差值信号和第二斜坡信号，并且将所述第二差值信号与所述第二斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第一开关的所述接通时间或所述断开时间的第二控制信号。
18.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述第一反馈控制环路进一步包括：
耦合至所述第一放大器的频率补偿网络，所述第一放大器和所述频率补偿网络形成跨阻抗误差放大器，放大所述第一感测的电流信号与所述第一电流参考之间的差值。
19.根据权利要求15所述的电子设备，进一步包括：
第三开关，串行连接至第二LED串，所述第二LED串并行连接至所述第一LED串；以及
第三反馈控制环路，配置用于感测通过所述第二LED串的电流，并且至少部分基于所感测的通过所述第二LED串的电流和第二电流参考来控制所述第三开关的接通时间或断开时间。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中：
所述第一反馈控制环路包括：
第一电流感测器，耦合至所述第一LED串并且配置用于感测通过所述第一LED串的电流来生成第一感测的电流信号；
第一放大器，配置用于接收所述第一感测的电流信号和所述第一电流参考，并且放大所述第一感测的电流信号与所述第一电流参考之间的差值来生成第一差值信号；以及
第一比较器，配置用于接收所述第一差值信号和第一斜坡信号，并且将所述第一差值信号与所述第一斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第二开关的所述接通时间或所述断开时间的第一控制信号，
所述第三反馈控制环路包括：
第二电流感测器，耦合至所述第二LED串并且配置用于感测通过所述第二LED串的电流来生成第二感测的电流信号；
第二放大器，配置用于接收所述第二感测的电流信号和所述第二电流参考，并且放大所述第二感测的电流信号与所述第二电流参考之间的差值来生成第二差值信号；以及
第二比较器，配置用于接收所述第二差值信号和第二斜坡信号，并且将所述第二差值信号与所述第二斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第三开关的所述接通时间或所述断开时间的第二控制信号，以及
所述第二反馈控制环路包括：
所述第一电流感测器；
所述第二电流感测器；
所述第一放大器；
所述第二放大器；
量值比较器，用于选择所述第一差值信号与所述第二差值信号中最大的；
第三放大器，配置用于放大所述量值比较器的输出与占空比参考的差值来生成第三差值信号；以及
第三比较器，配置用于接收所述第三差值信号和第三斜坡信号，并且将所述第三差值信号与所述第三斜坡信号进行比较来生成用于控制所述第一开关的所述接通时间或所述断开时间的第三控制信号。
21.根据权利要求20所述的电子设备，其中所述量值比较器将所述第一差值信号的第一占空比与所述第一电流参考的第一比率与所述第二差值信号的第二占空比与所述第二电流参考的第二比率进行比较，并且选择具有相关联第一比率和相关联第二比率中最大的一个的所述第一差值信号或所述第二差值信号。
CN200980125093.8A 2008-06-30 2009-06-08 具有多反馈环路的led驱动器 Expired - Fee Related CN102077692B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/164,909 2008-06-30
US12/164,909 US7928670B2 (en) 2008-06-30 2008-06-30 LED driver with multiple feedback loops
PCT/US2009/046617 WO2010002547A1 (en) 2008-06-30 2009-06-08 Led driver with multiple feedback loops

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102077692A true CN102077692A (zh) 2011-05-25
CN102077692B CN102077692B (zh) 2015-04-08

Family

ID=41446539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980125093.8A Expired - Fee Related CN102077692B (zh) 2008-06-30 2009-06-08 具有多反馈环路的led驱动器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7928670B2 (zh)
JP (1) JP5475768B2 (zh)
KR (1) KR101222322B1 (zh)
CN (1) CN102077692B (zh)
WO (1) WO2010002547A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103139955A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 松下电器产业株式会社 点亮设备和具有该点亮设备的照明器具
CN103415103A (zh) * 2013-05-31 2013-11-27 东南大学 一种高光效可独立调光的led均流电路
CN103546143A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 登丰微电子股份有限公司 反馈检测电路
CN103857135A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 艾尔瓦特集成电路科技（天津）有限公司 Led驱动器控制器、led驱动器及led驱动方法
WO2016065528A1 (en) * 2014-10-28 2016-05-06 Texas Instruments Incorporated Dual control led driver
CN108668525A (zh) * 2017-01-30 2018-10-16 新电元工业株式会社 Led用控制装置、以及led用控制装置的制造方法
CN111756239A (zh) * 2020-07-30 2020-10-09 西安紫光国芯半导体有限公司 电流均衡电路以及方法、ldo供电系统

Families Citing this family (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10887956B2 (en) 2006-02-09 2021-01-05 Led Smart Inc. LED lighting system
US10285225B2 (en) 2006-02-09 2019-05-07 Led Smart Inc. LED lighting system
US9516706B2 (en) 2006-02-09 2016-12-06 Led Smart Inc. LED lighting system
US9179513B2 (en) * 2006-02-09 2015-11-03 Xinxin Shan LED lighting system
JP4931720B2 (ja) * 2007-07-26 2012-05-16 株式会社小糸製作所 車両用灯具の点灯制御装置
US7800315B2 (en) * 2007-09-21 2010-09-21 Exclara, Inc. System and method for regulation of solid state lighting
US7880400B2 (en) * 2007-09-21 2011-02-01 Exclara, Inc. Digital driver apparatus, method and system for solid state lighting
US8368636B2 (en) 2007-09-21 2013-02-05 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with intensity variation
US8264448B2 (en) * 2007-09-21 2012-09-11 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with temperature variation
US8253666B2 (en) 2007-09-21 2012-08-28 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with intensity and temperature variation
WO2009064682A2 (en) 2007-11-16 2009-05-22 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuits for driving series connected light emitting diode strings
US8957601B2 (en) 2008-09-18 2015-02-17 Lumastream Canada Ulc Configurable LED driver/dimmer for solid state lighting applications
TW201026153A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Richtek Technology Corp Light emitting device driver circuit and method for driving light emitting device
US8044609B2 (en) * 2008-12-31 2011-10-25 02Micro Inc Circuits and methods for controlling LCD backlights
TWI405500B (zh) * 2009-02-06 2013-08-11 Au Optronics Corp 發光二極體驅動裝置及其驅動方法
US8058812B2 (en) * 2009-04-09 2011-11-15 Linear Technology Corporation Buck-mode boost converter with regulated output current
US8456106B2 (en) * 2009-04-14 2013-06-04 Supertex, Inc. LED driver with extended dimming range and method for achieving the same
US8564155B2 (en) * 2009-05-06 2013-10-22 Polar Semiconductor, Inc. Multiple output power supply
US20100295472A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-25 Polar Semiconductor, Inc. Power supply for floating loads
TW201106787A (en) * 2009-08-10 2011-02-16 Fitipower Integrated Tech Inc Drive apparatus and method for adjusting driving voltage
US8334662B2 (en) * 2009-09-11 2012-12-18 Iwatt Inc. Adaptive switch mode LED driver
KR20120068930A (ko) * 2009-09-23 2012-06-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 조명 조립체
US20110133659A1 (en) * 2009-12-06 2011-06-09 Jian-Shen Li Power Source Control Method for a Multi-module LED Circuit and Related Control Device and LED Circuit
CN102771185B (zh) * 2010-03-01 2016-07-13 黑拉许克联合股份有限公司 为led阵列供电的方法及执行该方法的电路布置
CN102065601B (zh) * 2010-03-23 2014-03-12 成都芯源系统有限公司 驱动多串发光二极管的装置、方法及其液晶显示设备
TWI402805B (zh) * 2010-04-20 2013-07-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 應用於背光模組之電壓轉換器及其驅動方法
US8350498B2 (en) * 2010-04-28 2013-01-08 National Semiconductor Corporation Dynamic current equalization for light emitting diode (LED) and other applications
US8680784B2 (en) * 2010-06-15 2014-03-25 Maxim Integrated Products, Inc. Dimmable offline LED driver
KR101741742B1 (ko) * 2010-09-14 2017-05-31 삼성디스플레이 주식회사 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치
CN102413600B (zh) * 2010-09-25 2014-08-20 台达电子工业股份有限公司 发光装置及其控制方法
US20120074865A1 (en) * 2010-09-26 2012-03-29 Chicony Power Technology Co., Ltd. Light emitting diode driving device
JP2012113911A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Panasonic Corp Ｌｅｄ点灯回路
US8692482B2 (en) 2010-12-13 2014-04-08 Allegro Microsystems, Llc Circuitry to control a switching regulator
KR20120080907A (ko) * 2011-01-10 2012-07-18 페어차일드코리아반도체 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치
US8710752B2 (en) 2011-03-03 2014-04-29 Dialog Semiconductor Inc. Adaptive switch mode LED system
TWI465148B (zh) 2011-03-17 2014-12-11 Green Solution Tech Co Ltd 發光二極體驅動電路及發光二極體驅動控制器
DE102011015282B4 (de) 2011-03-28 2022-03-10 Austriamicrosystems Ag Gesteuerte Versorgungsschaltung
US8482225B2 (en) 2011-04-28 2013-07-09 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and methods for driving a diode load
WO2012172420A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Stevan Pokrajac Light emitting diode driver circuit
JP5821321B2 (ja) * 2011-06-24 2015-11-24 サンケン電気株式会社 Ｌｅｄ駆動回路及びｌｅｄ照明装置
US9155156B2 (en) 2011-07-06 2015-10-06 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and techniques for improving a short duty cycle behavior of a DC-DC converter driving a load
US9265104B2 (en) 2011-07-06 2016-02-16 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and techniques for maintaining a consistent power delivered to a load
GB2492833A (en) * 2011-07-14 2013-01-16 Softkinetic Sensors Nv LED boost converter driver circuit for Time Of Flight light sources
US8581519B2 (en) 2011-08-25 2013-11-12 Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Co., Ltd. Current-switching LED driver using DAC to ramp bypass currents to accelerate switching speed and reduce ripple
TWI455640B (zh) * 2011-09-29 2014-10-01 Raydium Semiconductor Corp 電流產生電路以及發光二極體驅動電路
TWI452935B (zh) * 2011-10-21 2014-09-11 Vivotek Inc 光源驅動裝置
DE102011117455A1 (de) * 2011-10-31 2013-05-02 Austriamicrosystems Ag Gesteuerte Versorgungsschaltung
JP5884050B2 (ja) * 2011-12-05 2016-03-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置およびそれを備えた照明器具
US8710753B2 (en) * 2011-12-07 2014-04-29 Dialog Semiconductor Inc. High performance adaptive switched LED driver
US8791647B2 (en) 2011-12-28 2014-07-29 Dialog Semiconductor Inc. Predictive control of power converter for LED driver
US8716948B2 (en) * 2012-03-13 2014-05-06 Dialog Semiconductor Inc. Dynamic control of power switching bipolar junction transistor
PL2850917T3 (pl) * 2012-05-15 2017-08-31 Philips Lighting Holding B.V. Obwody źródła światła
US9482435B2 (en) 2012-05-31 2016-11-01 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Method for light emitting device protection and performance in an appliance
US9548021B2 (en) 2012-06-01 2017-01-17 Samsung Display Co., Ltd. Method of driving light-source and display apparatus for performing the method
US8957607B2 (en) 2012-08-22 2015-02-17 Allergo Microsystems, LLC DC-DC converter using hysteretic control and associated methods
US9144126B2 (en) 2012-08-22 2015-09-22 Allegro Microsystems, Llc LED driver having priority queue to track dominant LED channel
US9882497B2 (en) * 2012-09-28 2018-01-30 Microchip Technology Incorporated Soft switching synchronous quasi resonant converter
TWI484860B (zh) * 2012-11-16 2015-05-11 Beyond Innovation Tech Co Ltd 關聯於發光二極體的負載驅動裝置
KR102130396B1 (ko) 2012-11-29 2020-08-06 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
US9363862B1 (en) * 2012-12-05 2016-06-07 Universal Lighting Technologies Automatic current and reference gain control for wide range current control
KR101974090B1 (ko) * 2012-12-26 2019-04-30 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치
CN103117050B (zh) * 2013-02-05 2016-06-08 深圳市华星光电技术有限公司 用于液晶显示器的补偿电路及液晶显示器
US9894725B2 (en) * 2013-03-14 2018-02-13 Philips Lighting Holding B.V. Current feedback for improving performance and consistency of LED fixtures
CN105325062B (zh) 2013-06-19 2017-11-10 戴乐格半导体公司 具有综合故障保护的led驱动器
JP6167400B2 (ja) * 2013-08-02 2017-07-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置、照明器具、点灯装置の設計方法及び点灯装置の製造方法
US9374855B2 (en) 2013-10-24 2016-06-21 Osram Sylvania Inc. Power line communication for lighting systems
KR102162292B1 (ko) * 2013-10-30 2020-10-07 삼성디스플레이 주식회사 라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
JP6249334B2 (ja) * 2013-11-22 2017-12-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置及び該点灯装置を具備する照明器具
KR102158801B1 (ko) * 2013-11-29 2020-09-23 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드를 포함하는 발광 장치 및 그 구동 방법
US9585207B2 (en) 2014-07-11 2017-02-28 General Electric Company System and method for achieving precise regulation of multiple outputs in a multi-resonant LED driver stage
CN104244517B (zh) * 2014-08-22 2016-04-13 上海晶丰明源半导体有限公司 可调亮度模块及可调亮度的led驱动系统
CN106575495B (zh) 2014-09-04 2020-05-12 伦斯勒理工学院 N色可扩展led驱动器
JP6681550B2 (ja) * 2014-09-30 2020-04-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置
CN105072758A (zh) * 2015-08-11 2015-11-18 华南理工大学 一种单片机进行数字控制的可调光驱动电源
KR102443035B1 (ko) * 2015-09-02 2022-09-16 삼성전자주식회사 Led 구동 장치 및 그를 포함하는 조명 장치
CN106231729B (zh) * 2016-08-17 2019-06-07 江门市蓬江区中道电子有限公司 一种led发光效果切换控制系统
CN107094329B (zh) * 2017-05-03 2019-01-29 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Led驱动电路
DE102018202871B4 (de) 2018-02-26 2019-09-12 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Leistungseffiziente Treiberschaltung, die Ladungsrückgewinnung nutzt, und Verfahren zum Ansteuern einer Last
TWI742282B (zh) * 2018-05-16 2021-10-11 力智電子股份有限公司 直流-直流轉換電路及其控制方法
US11190109B2 (en) 2019-01-04 2021-11-30 Advanced Energy Industries, Inc. Control circuit for a power converter
CN110881231B (zh) * 2019-11-27 2021-05-18 成都芯源系统有限公司 调光电路及其控制方法
JP7511178B2 (ja) * 2020-05-13 2024-07-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置、照明システム、及びプログラム
US11171562B1 (en) 2020-07-07 2021-11-09 Nxp Usa, Inc. Multi-sense point voltage regulator systems and power-regulated devices containing the same
US11798462B2 (en) 2020-10-22 2023-10-24 Apple Inc. Open loop backlight LED driver
CN113162368B (zh) * 2021-03-11 2023-02-10 成都芯源系统有限公司 Dcr电流采样电路和方法以及相关控制电路
EP4374662A1 (en) 2021-07-23 2024-05-29 Signify Holding B.V. A driver for delivering current to a led load
EP4373215A1 (en) * 2022-11-21 2024-05-22 Tridonic GmbH & Co. KG Dynamic spectrum led module
WO2024160718A1 (en) 2023-02-01 2024-08-08 Signify Holding B.V. An led lighting arrangement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7071630B1 (en) * 2003-11-24 2006-07-04 National Semiconductor Corporation Closed loop magnetic boost LED driver system and method
US20080116818A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-22 Exclara Inc. Time division modulation with average current regulation for independent control of arrays of light emitting diodes

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3879212B2 (ja) * 1997-12-15 2007-02-07 株式会社豊田自動織機 産業車両における電磁弁のディザ制御装置及び産業車両
US6618031B1 (en) * 1999-02-26 2003-09-09 Three-Five Systems, Inc. Method and apparatus for independent control of brightness and color balance in display and illumination systems
DE20023993U1 (de) * 2000-03-17 2008-09-25 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Ansteuerschaltung für Leuchtdioden
US6538394B2 (en) * 2001-03-30 2003-03-25 Maxim Integrated Products, Inc. Current source methods and apparatus for light emitting diodes
US6864641B2 (en) * 2003-02-20 2005-03-08 Visteon Global Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling light emitting diodes
TW200517011A (en) * 2003-11-05 2005-05-16 Richtek Techohnology Corp Drive circuit for driving plural DC light sources
JP2006340471A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源保護装置
US7265504B2 (en) * 2005-11-30 2007-09-04 Semtech Corporation High efficiency power supply for LED lighting applications
CA2632385C (en) * 2005-12-20 2015-02-24 Tir Technology Lp Method and apparatus for controlling current supplied to electronic devices
HUE036754T2 (hu) * 2006-02-10 2018-07-30 Philips Lighting North America Corp Eljárás és berendezés nagy teljesítmény faktorú vezérelt energia táplálására terhelésenként egyszeres kapcsoló fokozattal
TWI316781B (en) * 2006-07-20 2009-11-01 Au Optronics Corp Dc to dc conversion circuit with variable output voltage
TWI381772B (zh) * 2006-12-12 2013-01-01 Ind Tech Res Inst 具調整氣體放電燈管電壓之預熱控制裝置
US7852017B1 (en) * 2007-03-12 2010-12-14 Cirrus Logic, Inc. Ballast for light emitting diode light sources
CN101222805B (zh) * 2007-12-20 2012-07-18 北京中星微电子有限公司 一种用于多串led分时调整的方法及使用该方法的驱动装置
JP3141527U (ja) * 2008-02-25 2008-05-08 繆復華 Ｌｅｄ照明の駆動電源装置
US7919928B2 (en) * 2008-05-05 2011-04-05 Micrel, Inc. Boost LED driver not using output capacitor and blocking diode

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7071630B1 (en) * 2003-11-24 2006-07-04 National Semiconductor Corporation Closed loop magnetic boost LED driver system and method
US20080116818A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-22 Exclara Inc. Time division modulation with average current regulation for independent control of arrays of light emitting diodes

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103139955A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 松下电器产业株式会社 点亮设备和具有该点亮设备的照明器具
CN103139955B (zh) * 2011-12-05 2015-09-02 松下电器产业株式会社 点亮设备和具有该点亮设备的照明器具
CN103546143A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 登丰微电子股份有限公司 反馈检测电路
CN103546143B (zh) * 2012-07-09 2016-05-18 登丰微电子股份有限公司 反馈检测电路
CN103857135A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 艾尔瓦特集成电路科技（天津）有限公司 Led驱动器控制器、led驱动器及led驱动方法
CN103857135B (zh) * 2012-12-05 2017-01-18 戴泺格集成电路（天津）有限公司 Led驱动器控制器、led驱动器及led驱动方法
CN103415103A (zh) * 2013-05-31 2013-11-27 东南大学 一种高光效可独立调光的led均流电路
CN103415103B (zh) * 2013-05-31 2015-10-07 东南大学 一种高光效可独立调光的led均流电路
WO2016065528A1 (en) * 2014-10-28 2016-05-06 Texas Instruments Incorporated Dual control led driver
CN108668525A (zh) * 2017-01-30 2018-10-16 新电元工业株式会社 Led用控制装置、以及led用控制装置的制造方法
CN111756239A (zh) * 2020-07-30 2020-10-09 西安紫光国芯半导体有限公司 电流均衡电路以及方法、ldo供电系统
CN111756239B (zh) * 2020-07-30 2021-10-15 西安紫光国芯半导体有限公司 电流均衡电路以及方法、ldo供电系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011527078A (ja) 2011-10-20
KR101222322B1 (ko) 2013-01-15
US20090322234A1 (en) 2009-12-31
KR20110015037A (ko) 2011-02-14
CN102077692B (zh) 2015-04-08
US7928670B2 (en) 2011-04-19
WO2010002547A1 (en) 2010-01-07
JP5475768B2 (ja) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102077692B (zh) 具有多反馈环路的led驱动器
KR100867551B1 (ko) Ｌｅｄ 어레이 구동 장치
KR100587022B1 (ko) 디밍 회로를 갖는 ｌｅｄ 구동회로
US8237379B2 (en) Circuits and methods for powering light sources
US7471287B2 (en) Light source driving circuit for driving light emitting diode components and driving method thereof
TWI479945B (zh) Led電流控制
US20090187925A1 (en) Driver that efficiently regulates current in a plurality of LED strings
CN101331796B (zh) 发光二极管照明设备
TWI388960B (zh) 電源系統、顯示系統及對負載供電之方法
CN102427633B (zh) 给光源供电的电路和方法
TWI434600B (zh) 發光二極體驅動電路
CN103152906B (zh) Led驱动设备
US8217584B2 (en) Driving circuit for driving light emitting diodes and dimmer
Hu et al. A novel LED driver with adaptive drive voltage
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
US20140049730A1 (en) Led driver with boost converter current control
US8686652B2 (en) Reference voltage generating circuit and LED driver circuit having the same therein
TW201311031A (zh) 發光模組中配置具有處理交錯訊號之取樣保持及積分電路之脈波寬度調變裝置
JP5366221B2 (ja) Ｌｅｄ光源装置およびｌｅｄ光源装置の制御方法
KR20130015720A (ko) 백라이트 유닛, 제어 장치 및 그 제어 방법
CN105704858B (zh) 用于两个或多个并联led灯串的驱动器
KR101224127B1 (ko) 정전류 ｌｅｄ 디밍 장치
TWI377870B (en) Driving apparatus and related method for light emitting module

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: California, USA

Applicant after: Dailege Semiconductor Company

Address before: California, USA

Applicant before: Iwatt Inc

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: IWATT INC. TO: DAILEGE SEMICONDUCTOR COMPANY

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150408

Termination date: 20210608