CN102246591A - Led组件驱动电路 - Google Patents

Led组件驱动电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102246591A
CN102246591A CN2009801413456A CN200980141345A CN102246591A CN 102246591 A CN102246591 A CN 102246591A CN 2009801413456 A CN2009801413456 A CN 2009801413456A CN 200980141345 A CN200980141345 A CN 200980141345A CN 102246591 A CN102246591 A CN 102246591A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
switch
inductor
comparator
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
CN2009801413456A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102246591B (zh
Inventor
P·J·M·韦尔滕
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.)
Eldolab Holding BV
Original Assignee
Eldolab Holding BV
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 Eldolab Holding BV filed Critical Eldolab Holding BV
Publication of CN102246591A publication Critical patent/CN102246591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102246591B publication Critical patent/CN102246591B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/375Switched mode power supply [SMPS] using buck topology
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

一种用于驱动LED组件的电路包括至少一个LED照明装置。电路包括:开关;电感器,电感器与开关串联连接,开关处于其闭合状态以对电感器充电,而开关处于其打开状态以允许电感器放电;电流测量元件,电流测量元件在开关的打开状态和闭合状态下测量流过电感器和LED照明装置中的至少一个的电流。开关、电感器和电流测量元件布置成在操作中建立与LED照明装置的串联连接。电路还包括将表示由电流测量元件测量的电流的信号与基准相比较的比较器。比较器的输出设置成驱动开关的驱动输入,以便当比较器的输出的输出状态变化时,将开关从开关的打开和闭合状态中的一种状态驱动至开关的打开和闭合状态中的另一种状态。

Description

LED组件驱动电路
技术领域
本发明涉及用于驱动包括至少一个LED照明装置的LED组件的电路、包括这种电路和至少一个LED照明装置的装置和包括这种装置的设备(诸如电灯器具或发光模块)。
背景技术
WO2007/141741公开了一种用于使LED照明装置变暗的线路。线路包括电感器和用于在电感器的充电与放电之间切换的开关。再生(振荡)电路设置成周期性地打开和闭合开关,该再生电路包括比较器和微处理器。微处理器设置用于延迟。通过改变比较器的延迟和/或切换比较器的电平,能改变通过LED的电流的平均值。公开的电路具有的问题是其相对复杂,因为公开的电路要求包括微处理器:除涉及的成本外,由于公开的电路提供附加的数据处理任务,所以公开的电路对这样的微处理器的数据处理能力造成负担。此外,在微处理器高负荷的情况下,提供输出信号的任务可被其他过程延迟,这可导致通过LED的电流与其期望值不希望有的偏差。更进一步地,LED中的电流通过电阻器Rs1的测量可能是不够的,因为该测量仅在晶体管T1导通时测量电流。
发明内容
本发明想要至少部分地消除以上问题中的一个或多个问题。
此外,根据本发明的方面,用于驱动包括至少两个LED照明装置的串联连接的LED组件的电路包括:
开关;
电感器,该电感器与开关串联连接,开关处于该开关的闭合(即大致导通的)状态以对电感器充电,而开关处于该开关的打开(大致不导通的)状态以允许电感器放电(例如经由例如包括续流二极管的续流通路);
电流测量元件,该电流测量元件在开关的打开状态和闭合状态下测量流过电感器和LED照明装置中的至少一个的电流,开关、电感器和电流测量元件布置成在操作中建立与LED照明装置的串联连接,
电路还包括:
比较器,该比较器将表示由电流测量元件测量的电流的信号与基准相比较,以向开关的驱动输入提供比较器的输出(信号),以便当比较器的输出的输出状态变化时将开关从该开关的打开和闭合状态中的一种状态驱动至该开关的打开和闭合状态中的另一种状态。因此,由于可省略诸如(微处理器控制的)延迟,所以形成产生开关的周期性切换的低的元件数量(count)的再生电路。此外,LED照明装置、电感器和电流测量元件的串联连接允许充分的电流测量。与传统的脉冲宽度调制转换开关(switcher)相比较,还能注意到元件数量和成本的减少。
因此,可产生具有低的元件数量的电路,这可由于短的互连导体迹线等导致小的尺寸、低的成本、低的电磁发射和敏感性。可提供具有例如由比较器的输出转换速率、开关的切换延迟等限制的高的振荡频率的电路。在电感器中可提供电流,该电流围绕其期望的标称水平取平均。因此,通过省略比较器输出与开关之间的延迟,获得高的切换频率以及因此电感器电流低的脉动,该低的脉动允许LED照明装置的有效工作电流更紧密地接近LED照明装置的最大可允许工作电流,由此例如允许对于给定的标称照明输出利用更有性价比(例如尺寸较小)的LED。此外,根据现有技术的电路可以低的强度、由此以低的占空比来操作低于膝处电压(knee voltage)(即处于将降低LED的传导性的电平处)的LED,从而需要某种形式的补偿,以便应付处于这样的小电流的LED的变化的特性:根据本发明的电路可避免这样的补偿。此外,电流的脉动的大小可受上述延迟的大小、元件值、串联连接的LED照明装置上的电压的大小和/或其他因素的影响。连接诸如串联电阻器的电流测量元件,以便在开关的打开状态和闭合状态两者下(即还在自激(free running)通路例如借助于二极管传导电感器电流的状态下)测量通过LED照明装置和/或电感器的电流,以便允许通过单个电流测量元件的精确控制。LED照明装置分别包括一个或多个发光二极管(LED)。在特定的LED照明装置包括多个LED的情况下,这样的LED可以串联连接和/或并联连接设置。比较器可包括任一电子元件,该电子元件能够将一个输入处的信号与另一输入处的信号相比较,并提供依赖于该比较的输出信号。基准可包括任一基准,诸如由基准电压源提供的基准电压、基准电流等等。基准例如可以是模拟或数字控制的基准。开关可包括任何合适类型的切换装置,诸如半导体开关,例如场效应晶体管、双极晶体管、晶闸管等。电感器可由具有电感的任一电结构提供,诸如线圈、导电迹线、螺旋导电迹线、片上电感结构等。电路可包括至少两个串联连接的LED照明装置(例如分别提供不同的颜色)、与串联连接的LED照明装置中的每个照明装置并联设置的并联开关和驱动并联开关的控制器(例如合适的电子控制电路或可编程装置,诸如微控制器、微处理器或设置有合适的程序设计指令的其他可编程装置)。因此,通过分别打开和闭合并联开关可启动或停用LED照明装置中的每个照明装置,以便将电流引导通过LED照明装置或通过可有效地短路正被讨论的LED装置的并联开关(诸如开关晶体管)。LED照明装置中的每个照明装置的强度可由并联开关中的每个并联开关和LED照明装置的合适的占空比调制设定。因此,代替改变通过电感器的电流的占空比和频率,一个或多个LED照明装置的强度可由相应的并联开关控制,由此以低的元件数量提供允许对每个LED照明装置的强度单独作精确控制的更多用的电路。在无闪烁的情况下可获得较大的动态范围,因为根据现有技术的构造降低重复频率以提供变暗,由此在低的强度时引起闪烁。并联开关可在短的时间周期期间并以足够高的重复频率启动LED照明装置,以便可能避免这样的闪烁。
控制器可布置成每次分别闭合并联开关中打开的一个并联开关,并在分别打开并联开关中闭合的另一个并联开关之前等待预定的等候期,以便提供电路的负荷和由电路提供的电输出功率的相对平缓(例如逐步)的变化,这对诸如精确度和功率效率的许多因素具有积极的影响,因为这允许电路以相对小的递增量稳定(settle)。此外,如此可减少在切换时LED上(由可能与并联电容器组合的寄生电容引起的)动态的较高的电压峰值。此外,可通过布置成软切换并联开关中至少一个并联开关的控制器减小电路的负荷变化以及它们可能的效应,以便由并联开关从其导通状态到其不导通状态的随时间的平缓变化提供平缓的负荷变化,并且反之亦然。这样平缓的负荷变化还可由与LED照明装置中的每个照明装置并联设置的电容器支持。
可提供反馈用于至少部分补偿向串联连接的LED照明装置供应的平均电流,通过串联连接的LED照明装置上的电压的变化补偿向串联连接的LED照明装置供应的电流的变化。串联连接的LED上的电压的(例如由于并联开关中的一个并联开关的打开或闭合引起的)变化导致通过LED照明装置的电流的波形的变化:由于电感器电流的充电和放电,所以可观察到“锯齿”形波形。锯齿的斜率可因此与电感器上的电压一样至少部分地取决于串联连接的LED照明装置上的电压,并由此可影响电感器电流增大和/或减小的速率。电流的锯齿或其他时间轮廓(profile)中的可能的变化可转化成其有效值的变化,这可作为由LED照明装置发射的光的变化而被用户观察到。为了可能至少部分地补偿诸如由电路提供的有效电流的变化,可提供反馈。通过反馈或前馈的控制可作为输入利用提供切换的占空比信息的信号。可选地,可将表示非短路LED组件的数量的信息和/或LED照明装置的串联连接上的电压用作输入。合适的输出变量可以是比较器切换电平的变化(通过改变基准的值、通过向比较器的输入中的一个输入添加附加的输入信号等等)或LED照明装置的操作的占空比的变化,以便补偿电流有效值的变化。在反馈的实施例中,反馈包括低通滤波器,低通滤波器的输入电连接至开关,低通滤波器的输出电连接至比较器的输入。因此,可提供有效的低的元件数量、由此紧凑和低成本的反馈。为了在电源电压变化(电源电压的变化例如可影响比较器输出电压)时至少部分地防止这样的反馈的行为的变化,低通滤波器的输入可设置有电压限制器,以限制待由低通滤波器滤波的信号的振幅。代替低通滤波器,可能有许多替代方案,诸如积分器、比例-积分-微分(PID)控制器等。
在反馈的另一实施例中,控制器可布置成将并联开关中打开的或闭合的一个并联开关的时间补偿(由于串联连接的LED照明装置上电压的变化引起的)向串联连接的LED照明装置供应的平均电流的变化。因此,现有的控制器可利用合适的软件指令,通过适当的改变打开或闭合并联开关时的时刻而设置(provide for)软件补偿。因此,可避免为设置用于这种补偿的附加的硬件。控制器可布置成软切换并联开关中至少一个并联开关。在实施例中,比较器包括正反馈电路。因此,对于比较器的切换电平可形成滞后。将一些滞后引入电路可设置电路更多的预定行为:切换频率、波形等因此可较少地取决于诸如温度、元件公差、电感器值、电源电压变动、寄生效应等因素。可通过提供由合适的切换装置连接至比较器的两个或更多个反馈电路使滞后可控制,以允许选择反馈电路中合适的一个反馈电路,以便获得合适的滞后量以及因此电路开关特性合适的改变。可以多种其他的方式获得相似的效果。首先,可提供分别配置(provide with)有不同的滞后量的两个或更多个比较器和启动比较器中选定的一个比较器的切换装置。其次,在比较器与开关之间可设置有不同的延迟量(或形成比较器的整体部分的延迟),延迟可导致切换频率的变化。可由任何合适的方式提供延迟:例如数字控制延迟、模拟滤波器、一级或多级切换时间等。第三,通过提供至少两个电感器(或者更一般地说至少两个无功元件)和合适的切换装置,以便将电感器中的一个或多个电感器用于再生电路周期性的充电和放电(即像与开关串联连接的电感器那样)。从而,可改变电路的切换频率。以上提出的滞后、延迟和/或电感器值的变化可导致电路EMI(电磁干扰)行为的变化。由于可更好地限定切换频率并且可使切换频率对温度、公差及其他影响不太敏感,所以能更好地限定电路的EMI行为。
可通过切换频率的调制(例如抖动)获得另外的对EMI行为的影响。通过周期性地改变延迟、滞后和/或电感器值,能在一定的程度上修正由电路发射的频谱,这可有助于满足某些电磁兼容性标准。两位组抖动(例如滞后、延迟)可允许获得4种不同的切换频率,从而允许各种抖动模式(达到16种),以便改变或优化EMI行为。如以下将更详细地解释的,以上提及的两个或更多个电感器值的示例还可适用于获得一种或多种其他的影响。
给定电感器的某一(电感)值,能获得输出电流和输出电压的某一范围,此外,电感值可对电路的切换频率和功率效率有影响。通过选择不同的电感器值,电路的输出电压范围可适应于适合电路的负荷状况。此外,在高的输出电流时,可增大感应值以避免饱和。因此,在对切换频率和效率有影响的同时,可提供电路的较大的工作范围(在输出电压、输出电流等方面)。
由于许多现代的微控制器电路具有可用的片上比较器,所以比较器可作为微控制器电路的片上比较器提供,例如由微控制器电路提供的控制器。因此,可更进一步减少电路的元件数量。滞后转换开关控制方面的控制(基于来自比较器的输入切换FET、同步、并联开关的控制、通过控制FET或并联开关的脉冲的形成、控制滞后等)可全部由微控制器执行。电路可构造成浮动电路,电路的正电源端子连接至正输入电源端子,并且电路的负电源端子相对于串联连接的LED照明装置的最低端子“浮动”。通过这样的浮动电路,可容易地实现高电源电压的操作(例如用于从整流主电压驱动一系列串联连接的LED照明装置),并且可省略比较器的输出与开关的切换输入之间的电平移位器,从而于是可能需要电平移位器驱动并联开关。
为了提供变暗或者使平均电感器电流的值适于LED照明装置期望的强度范围或其他的特性,可由基准的输出值的控制、比较器的输出与开关之间的可控延迟、周期性地禁止自激振荡的振荡禁止电路和控制开关的操作的占空比的占空比控制电路中的至少一个提供电感器电流平均值的控制。因此,一方面可获得附加的设计自由度和电功率效率增益,而另一方面允许提供诸如浮动构造电路的非常紧凑的电路,其中省略并联开关,并且其中在电感器电流的控制下实现强度控制。
同步电路可连接至比较器的输入,以便允许使自激再生电路与同步信号同步。控制器可布置成以与并联开关中的一个并联开关的接通或断开时间同步的关系提供同步信号,以便使开关的自由切换与并联开关中的一个并联开关的接通或断开同步,从而可能减小例如向LED照明装置提供的电流的锯齿形脉动与(例如以LED强度的占空比调制方式的)并联开关的接通或断开(因此是LED照明装置中的一个照明装置的启动)之间的随机相位关系的影响。因此,可减小当以小的脉冲宽度操作LED照明装置时对LED强度的影响。
再生电路与并联开关切换的同步还可通过临时强制比较器的输出到某一状态(例如输出电压状态)实现,从而例如经由比较器的允许输入或通过延迟与电感器串联连接的开关的切换时刻直到比较器与并联开关的切换同步为止而临时地禁止比较器,这可通过例如控制器的合适的控制电路实现。
可提供外部同步,该外部同步例如使根据本发明的多个电路彼此处于同相关系或使电路与诸如矩阵显示中的另一信号或事件处于一定相位关系,其中每个驱动一系列LED照明装置的多个电路被应用。在实施例中,外部同步可处于控制器的控制下,控制器另外包括布置成接收外部同步信号的输入,控制器布置成以与外部同步信号时间同步的关系提供同步信号。
还可将同步应用于将电感器的声频噪声(例如由干涉效应所引起的)移动至高于可听极限的频率范围。此外,在LED照明装置低的强度时,开关可保持打开一时间周期,以便减少(如果在可听频率范围中)可由电感器导致声频噪声的“自由漫游”电路的功率消耗。这可在并联开关可保持导通的同时通过周期性地启动电路来避免(或者不如说移出可听频率范围),以便将噪声移动至高于可听极限的频率范围。
以上的构造可设置有整流,以便在具有或者没有功率因数补偿等的情况下借助于单侧或双侧整流,由交流电源提供功率。
附图说明
本发明另外的特征、效果和优点将从以下的说明和示出本发明非限制性实施例的附图变得清楚,其中:
图1描绘了根据本发明的方面的电路的示意图;
图2描绘了根据图1的电路的实施例的示意图;以及
图3描绘了根据图1的电路的另一实施例的示意图。
具体实施方式
遍及附图,具有相同的或相似的功能的部件由相同的或相似的附图标记指示。
图1描绘了包括串联连接的LED1、LED2、LED3和LED4、并联连接至LED中的每个LED的相应并联开关SW1、SW2、SW3和SW4(诸如场效应晶体管)的电路。电感器I与LED串联设置,并且在该示例中为晶体管T的开关与电感器串联设置。晶体管T、电感器I和LED的串联连接被连接至电源电压Vs。闭合晶体管T将建立电源电压与电感器之间的电连接,以便对电感器充电(即增强电感器的磁能量场),而打开晶体管将中断该连接:于是二极管将建立电感器的电流通路。通过电感器并因此通过串联连接的LED和/或并联开关的平均电流尤其取决于晶体管的切换(例如切换占空比)。切换由控制回路控制,该控制回路包括与电感器和LED串联连接以便测量通过电感器的电流的串联电阻器Rs和比较器C。比较器将电阻器Rs上的电压与由基准电压源Vr提供的基准电压相比较。比较器的输出连接至晶体管T的驱动输入(例如栅极),以便取决于即是否具有倒相耦合电路,在比较器输出从低至高或者反向的转变时将晶体管从导通切换至不导通,并且反之亦然。操作中,该闭合开关(即晶体管T)以便建立到电源电压的电流通路和对电感器充电将增大电感器、LED和串联电阻器的串联连接中的电流,这使电阻器Rs上的电压上升,以使比较器改变其输出状态,这将打开开关。结果,经由二极管D顺着通路的电感器电流以及因此电阻器Rs中的电流将减小,再次使比较器改变输出状态等等。结果晶体管T以高速打开和闭合,使得由电阻器Rs的值和基准电压Vr确定的电流流过电感器,该电流具有由周期性切换引起的脉动。切换脉动的频率和振幅在该实施例中很大程度上由部件中的每个部件的延迟和电感器I中的电流的增大/减小的速率决定。LED通过打开与其并联的相应开关分别能单独地例如以脉冲方式操作。在比较器输出与晶体管T之间可设置有电平移位器或缓冲器,以便足够并且以足够的高速驱动晶体管T。
图2描绘了电路,该电路再次包括比较器C、晶体管T、电感器I、基准源Vr、二极管D、分别具有并联开关的LED(LED1...LED4)。FET驱动器FD设置在比较器的输出与晶体管T(诸如FET晶体管)之间,以便以足够的高速并以需要的电压电平驱动FET。为了获得一些滞后,比较器经由电阻器Rf设置有正反馈。因此,降低切换频率并且切换脉动增强。然而,因此使电路的行为较少地取决于比较器C、晶体管T等的寄生延迟、切换速度等,因此使电路的行为更精确地限定、稳定并可再生。可通过提供由合适的切换装置连接至比较器的两个或更多个反馈电路(图2中未示出)使滞后可控制,以允许选择反馈电路中合适的一个反馈电路,以便获得合适的滞后量以及因此电路开关特性合适的改变。可以多种其他的方式获得相似的效果。首先,可提供两个或更多个比较器(在图2中未示出),每个比较器设置有不同的滞后量和启动比较器中选定的一个比较器的切换装置。其次,在比较器与开关之间可设置有不同的延迟量(或形成比较器的整体部分的延迟)。延迟可导致切换频率的改变。可由任何合适的方式提供延迟:例如数字控制延迟、模拟滤波器、一级或多级切换时间等。第三,通过提供至少两个电感器(或者更一般地说至少两个无功元件)和合适的切换装置,以便将电感器中的一个或多个电感器用于再生电路周期性的充电和放电(即像与开关串联连接的电感器那样)。从而,可改变电路的切换频率。以上提出的滞后、延迟和/或电感器值的变化可导致电路EMI(电磁干扰)行为的变化。由于可更好地限定切换频率并且可使切换频率对温度、公差及其他影响不太敏感,所以能更好地限定电路的EMI行为。
可通过切换频率的调制(例如抖动)获得另外的对EMI行为的影响。通过周期性地改变延迟、滞后和/或电感器值,能在一定的程度上修正由电路发射的频谱,这可有助于满足某些电磁兼容性标准。两位组抖动(例如滞后、延迟)可允许获得4种不同的切换频率,从而允许各种抖动模式(达到16种),以便改变或优化EMI行为。
如以下将更详细地解释的,以上提及的两个或更多个电感器值的示例还可适用于获得一种或多种其他的效果。
给定电感器的某一(电感)值,能获得输出电流和输出电压的某一范围,此外,电感值可对电路的切换频率和功率效率有影响。通过选择不同的电感器值,电路的输出电压范围可适应于适合电路的负荷状况。此外,在高的输出电流时,可增大电感值以避免饱和。因此,在对切换频率和效率有影响的同时,可提供电路的较大的工作范围(在输出电压、输出电流等方面)。
LED中的每个LED的并联开关可由合适的微控制器CON控制。从FET驱动器FD的输出向比较器输入提供低通滤波器,该低通滤波器至少部分地补偿占空比变化(从而是通过电感器的电流的脉动)对平均电流的影响。低通滤波器可向比较器输入提供附加信号,从而改变比较器的切换电平,因此对通过LED的时间平均电流有影响。代替低通滤波器,其他的反馈机构可包括积分器、PID控制器等。在替代性构造中,可由LED操作的占空比的合适的适应提供对获得的LED强度的校正,该校正针对的是由电路供应的有效电流中的波动,以便补偿平均电流与其预期值的偏差。这可通过如下方式实现:测量晶体管T的切换的占空比(例如类似于低通滤波器)并基于该测量计算占空比校正,测量串联LED的整体电压并基于该测量或直接从占空比信息计算占空比校正:于是控制器可从打开的并联开关的数量、由电压的特定值所引起的有效电流的变化和考虑的所需占空比校正计算串联连接的LED的电压。
电路与并联开关切换的同步还可通过临时强制比较器的输出到某一状态(例如输出电压状态)实现,从而例如经由比较器的允许输入临时地禁止比较器。这可例如在这样的实施例中实现,其中比较器形成集成控制器(诸如由微芯片公司(Microchip)制造的所谓的PIC控制器)的一部分。因此,强制比较器输出到一状态(诸如低态)达某一时间(例如切换循环时间部分),以便获得同步和/或延迟。注意到的是,在所示的实施例中,在将电阻器上的电压与基准电压相比较的情况下,通过电感器和LED的电流由电阻器测量。代替以上布置,可提供用于比较向LED供应的电流的任何其他合适的布置,诸如电流镜像和合适的比较电路等。
此外,可与串联连接的LED并联或与LED中的每个LED并联地提供有(缓冲器)电容器。
在图3中描绘了所谓的“浮动”构造。在此,描绘了例如可施加有诸如整流主电压的高的电源电压的电路。保持电路的电位接近正线输入电压,从而在无复杂电平偏移线路的情况下允许对晶体管T作简单和直接的驱动。图3描绘了电路,该电路再次包括比较器C、晶体管T、电感器I、串联电阻器Rs、基准源Vr、二极管D、分别具有并联开关的LED(LED1...LED4)。电路经由二极管Ds1从正电源Vs供电。用于比较器C的电源电压由电源电容器Cs1和齐纳二极管Dz1稳压。当晶体管T导通时,电源电容器Cs2可经由二极管Ds2和串联电阻器提供电功率。尽管在图3中描绘了4个LED,但可提供更大数量的串联连接的LED,尤其在高的电源电压时。例如可与LED中的每个LED并联地提供缓冲电容器(未示出)。

Claims (20)

1.一种用于驱动包括至少一个LED照明装置的LED组件的电路,所述电路包括:
开关;
电感器,所述电感器与所述开关串联连接,所述开关处于所述开关的闭合状态以对所述电感器充电,而所述开关处于所述开关的打开状态以允许所述电感器放电;
电流测量元件,所述电流测量元件在所述开关的打开状态和闭合状态下测量流过所述电感器和所述LED照明装置中的至少一个的电流,所述开关、电感器和电流测量元件布置成在操作中建立与所述LED照明装置的串联连接,
所述电路还包括:
比较器,所述比较器将表示由所述电流测量元件测量的电流的信号与基准相比较,以向所述开关的驱动输入提供所述比较器的输出,以便当所述比较器的输出的输出状态变化时将所述开关从所述开关的打开和闭合状态中的一种状态驱动至所述开关的打开和闭合状态中的另一种状态。
2.根据权利要求1所述的电路,包括至少两个串联连接的LED照明装置、与所述串联连接的LED照明装置中的每个照明装置并联设置的并联开关和驱动所述并联开关的控制器。
3.根据权利要求2所述的电路,其中所述控制器布置成每次分别闭合所述并联开关中打开的一个并联开关,并在分别打开所述并联开关中闭合的另一个并联开关之前等待预定的等候期。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中通过所述串联连接的LED照明装置上的电压的变化而提供反馈,用于至少部分补偿向所述串联连接的LED照明装置供应的平均电流的变化。
5.根据权利要求4所述的电路,其中所述反馈包括低通滤波器,所述低通滤波器的输入电连接至所述开关,所述低通滤波器的输出电连接至所述比较器的输入。
6.根据权利要求5所述的电路,其中所述低通滤波器的所述输入配置有电压限制器,以限制待由所述低通滤波器滤波的信号的振幅。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的电路,其中所述控制器布置成通过调节所述并联开关中至少一个并联开关的占空比,至少部分地补偿向所述串联连接的LED照明装置供应的平均电流的变化,该变化由于所述串联连接的LED照明装置上电压的变化而引起。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的电路,所述控制器布置成软切换所述并联开关中至少一个并联开关。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的电路,其中设置电容器与所述LED照明装置中的每一个并联。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中所述比较器包括提供滞后的反馈电路,所述滞后能通过反馈电路切换和在分别包括不同的反馈电路的不同比较器之间的切换中的至少一个设定。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中在所述电路中提供至少两个电感器和启动所述电感器中的至少一个电感器的切换装置,以便设定有效电感值。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中在所述电路中提供可控延迟。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的电路,布置成通过电感值设定、可控延迟和可控滞后中的至少一个影响或抖动所述电路的切换频率。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中所述电路构造成浮动电路,所述电路的正电源端子连接至正输入电源端子。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中由所述基准的输出值的控制、所述比较器的输出与所述开关之间的可控延迟、周期性地禁止自激振荡的振荡禁止电路和控制所述开关的操作的占空比的占空比控制电路中的至少一个提供所述电感器电流平均值的控制。
16.根据权利要求2-15中任一项所述的电路,包括连接至所述比较器的输入或输出或所述比较器的允许输入的同步电路。
17.根据权利要求16所述的电路,其中所述控制器布置成以与所述并联开关中的一个并联开关的接通或断开时间同步的关系提供同步信号。
18.根据权利要求16所述的电路,其中所述控制器包括布置成接收外部同步信号的输入,所述控制器布置成以与所述外部同步信号时间同步的关系提供同步信号。
19.一种装置,包括根据前述权利要求中任一项所述的电路和由所述电路驱动的至少一个LED照明装置。
20.一种设备,包括根据权利要求19所述的装置。
CN200980141345.6A 2008-08-15 2009-08-17 Led组件驱动电路 Expired - Fee Related CN102246591B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8921108P 2008-08-15 2008-08-15
US61/089211 2008-08-15
PCT/NL2009/000159 WO2010019030A1 (en) 2008-08-15 2009-08-17 Gripper for a manipulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102246591A true CN102246591A (zh) 2011-11-16
CN102246591B CN102246591B (zh) 2014-08-20

Family

ID=41131788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980141345.6A Expired - Fee Related CN102246591B (zh) 2008-08-15 2009-08-17 Led组件驱动电路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8643284B2 (zh)
EP (1) EP2327274B1 (zh)
CN (1) CN102246591B (zh)
CA (1) CA2733915C (zh)
WO (1) WO2010019030A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103687184A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 英飞凌科技奥地利有限公司 用于驱动led的电路和方法
CN105659699A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 电路布置、发光二极管组装以及用于激励光电组件的方法
CN110710329A (zh) * 2017-05-31 2020-01-17 株式会社理光 驱动电路和发光器件

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI400517B (zh) * 2009-05-08 2013-07-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 發光二極體驅動裝置及方法
TWI406594B (zh) * 2009-07-15 2013-08-21 Macroblock Inc 發光模組的定頻調光方法及定頻調光電路
DE102010028804B4 (de) * 2010-05-10 2013-03-14 Osram Ag Schaltung und Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit sowie Leuchte mit einer solchen Schaltung
US9253850B2 (en) 2012-05-22 2016-02-02 Texas Instruments Incorporated LED bypass and control circuit for fault tolerant LED systems
AU2012383982A1 (en) * 2012-06-25 2014-08-28 Osram Gmbh Current demand control of lighting modules
US9763297B2 (en) * 2012-11-02 2017-09-12 Cree, Inc. Lighting apparatus and methods using oscillator-based dimming control
CN102917516B (zh) * 2012-11-14 2015-04-29 深圳市华星光电技术有限公司 解决恒流驱动芯片温度过高的方法及led灯条驱动电路
US9538593B2 (en) * 2012-11-14 2017-01-03 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method for multiplying current of LED light bar and associated driving circuit thereof
US20140152186A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Shenzhen China Star Optoelectronics Co., Ltd Led backlight driving circuit, backlight module, and lcd device
US9137862B2 (en) * 2013-06-07 2015-09-15 Texas Instruments Incorporated Slew rate controlled transistor driver
KR20150117520A (ko) * 2014-04-10 2015-10-20 삼성전자주식회사 발광 다이오드 구동회로, 발광 다이오드 제어 회로 및 발광 다이오드 제어 방법
CN105188183B (zh) * 2014-06-19 2018-08-10 欧司朗有限公司 一种照明装置
US9800141B2 (en) 2015-03-10 2017-10-24 Intel IP Corporation Hysteretic current control with event dithering
NL2016424B1 (en) * 2016-03-11 2017-10-02 Eldolab Holding Bv Modular lighting application.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007049198A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. A system for driving a constant current load
WO2007093938A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Current driving of leds

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080353A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toyoda Gosei Co Ltd Led用電源装置
US7323828B2 (en) * 2005-04-25 2008-01-29 Catalyst Semiconductor, Inc. LED current bias control using a step down regulator
KR100674867B1 (ko) * 2005-05-18 2007-01-30 삼성전기주식회사 과전류/과전압 보호 기능을 갖는 직류-직류 컨버터 및 이를구비한 led 구동회로
TWI433588B (zh) 2005-12-13 2014-04-01 Koninkl Philips Electronics Nv 發光二極體發光裝置
WO2007141741A1 (en) 2006-06-08 2007-12-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuitry for dimming led illumination devices
EP1898676A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-12 THOMSON Licensing Display apparatus
US8203283B2 (en) 2007-07-23 2012-06-19 Nxp B.V. Light emitting diode (LED) arrangement with bypass driving
US8258719B2 (en) * 2008-01-30 2012-09-04 Nxp B.V. Method and circuit arrangement for regulating a LED current flowing through a LED circuit arrangement, and associated circuit composition and lighting system
WO2009138908A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Nxp B.V. Method and circuit arrangement for cycle-by-cycle control of a led current flowing through a led circuit arrangement, and associated circuit composition and lighting system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007049198A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. A system for driving a constant current load
WO2007093938A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Current driving of leds

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103687184A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 英飞凌科技奥地利有限公司 用于驱动led的电路和方法
CN105659699A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 电路布置、发光二极管组装以及用于激励光电组件的方法
CN105659699B (zh) * 2013-10-25 2018-07-17 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 电路布置、发光二极管组装以及用于激励光电组件的方法
CN110710329A (zh) * 2017-05-31 2020-01-17 株式会社理光 驱动电路和发光器件

Also Published As

Publication number Publication date
EP2327274B1 (en) 2019-02-13
EP2327274A1 (en) 2011-06-01
CA2733915A1 (en) 2010-02-18
WO2010019030A8 (en) 2010-06-17
US20110204802A1 (en) 2011-08-25
CA2733915C (en) 2016-12-13
CN102246591B (zh) 2014-08-20
US8643284B2 (en) 2014-02-04
WO2010019030A1 (en) 2010-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102246591B (zh) Led组件驱动电路
US8203283B2 (en) Light emitting diode (LED) arrangement with bypass driving
US9924569B2 (en) LED driving circuit
RU2540418C2 (ru) Регулирование яркости схемы воздуждения светоизлучающих диодов
KR100716859B1 (ko) 발광 다이오드 구동용 반도체 회로, 및 그것을 구비한 발광다이오드 구동 장치
KR101679629B1 (ko) 발광 다이오드 부하를 구동하는 전자 회로 및 방법
Lee et al. Scalability of quasi-hysteretic FSM-based digitally controlled single-inductor dual-string buck LED driver to multiple strings
JP5981337B2 (ja) 低コストの電力供給回路及び方法
RU2644562C2 (ru) Схема формирователя led-гирлянды, включающая в себя диод управления зарядом для конденсатора
WO2013110044A1 (en) Auxiliary power supply for lighting driver circuitry
CN101785118A (zh) 驱动装置
JP5415879B2 (ja) Pwm調光回路
EP2534926B1 (en) Light emitting unit driving circuit and light emitting device
KR20090132497A (ko) Dc-dc 컨버터
US20070127276A1 (en) Power supply and display
US8339809B2 (en) Switching power supply device
KR101037274B1 (ko) Led 점등 장치 및 방법과, 배터리 공급형 장치
KR20080046538A (ko) 광원 점등 구동장치
US8253350B2 (en) Open loop LED driving circuit
TW201725935A (zh) 發光元件驅動電路及發光元件電路之驅動方法
JP5569232B2 (ja) 発光素子駆動回路、表示装置
JP7256384B2 (ja) 電源装置、半導体集積回路及びリップル抑制方法
US11602027B2 (en) Light source driving module and method
CN109302765B (zh) 用于照明装置的驱动装置以及照明装置
JP2023079689A (ja) 点灯装置および照明器具

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140820

Termination date: 20200817

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee