CN104081530A - 包括对led节点敏感的电流分流的发光设备和相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种固态发光设备可以包括电源以及电耦接在电源与基准节点之间的发光设备，所述发光设备限定了节点。可以在与所述电源与所述基准节点之间的发光设备并联电耦接的电流分路中提供控制单元，所述控制单元被配置为响应于来自所述发光设备的节点的电信号，控制跨过所述电流分路的电压降。还讨论了相关的方法。

Description

包括对LED节点敏感的电流分流的发光设备和相关方法
技术领域
本发明涉及发光，更确切地说，涉及固态发光。
背景技术
固态发光设备被用于许多发光应用。例如，包括固态发光设备阵列的固态发光面板已经被用作直接照明源，例如在建筑和/或重点照明中。固态发光设备能够包括例如包括一个或多个发光二极管(LED)的封装的发光设备。典型情况下无机LED包括形成p-n结的半导体层。包括有机发光层的有机LED(OLED)，是另一种类型的固态发光设备。典型情况下，固态发光设备通过在发光层或区域中重新结合电子载体，即电子和空穴而产生光。
固态发光面板通常还被用作小型液晶显示(LCD)屏比如便携式电子设备中所用的LCD显示屏的背光。此外，对固态发光面板用作更大的显示器比如LCD电视显示器的背光，已经受到日益增长的关注。
对于更小的LCD屏，典型情况下背光总成采用白色LED发光设备，包括发射蓝光的LED，涂有波长转换磷光剂，把LED发射的某些蓝光转化为黄光。合成光是蓝光和与黄光的组合，对观测者可以显现为白色。不过，虽然由这样的装置产生的光可以显现为白色，但是因为光线频谱的局限，由这样的光线照明的物体可能显现为具有不自然的颜色。例如，由于光线在可见光谱的红色部分具有的能量可能不多，所以物体中的红色可能被这样的光线照明得不好。结果，在这样的光源下观看时该物体可能显现为具有不自然的颜色。
可见光可以包括具有许多不同波长的光。可见光的表观颜色能够参考二维色度图展示，比如图8中展示的1931年国际照明会议(CIE)色度图，以及1976年CIE u’v’色度图，它类似于1931年的图但是被修改使得在1976年的CIE u’v’色度图上的相似距离表示相似的感知色差。对于把颜色定义为若干颜色的加权和，这些图提供了有用的参考。
在CIE-u’v’色度图中，比如1976年的CIE色度图中，色度值使用被缩放的u’和v’参数绘制，它们考虑了人类视觉感知差异。也就是，人类视觉系统对某些波长比对其他波长更敏感。例如，人类视觉系统对绿光比对红光更敏感。对1976年的CIE u’v’色度图进行了缩放，使得在图上从一个色度点到另一个色度点的数学距离与这两个色度点之间由观察人感知的颜色差异成正比。在图上从一个色度点到另一个色度点的数学距离与这两个色度点之间由观察人感知的颜色差异成正比的色度图可以被称为感知色度空间。相反，在非感知色度图中，比如1931年的CIE色度图中，不是明显不同的两种颜色在图上可能比明显不同的两种颜色离开更远。
如图8所示，1931年CIE色度图上的颜色由落入通常为U型区域内的x和y坐标(即色度坐标或颜色点)定义。在该区域之外或附近的颜色是饱和色，由具有单一波长或波长分布非常小的光组成。在该区域内部的颜色是不饱和色，由不同波长的混合组成。白光可以是许多不同波长的混合，通常在该图的中部附近发现，在图8中标注为100的区域。有许多不同色调的光都可以被视为“白色”，正如由区域100的尺寸证明。例如，某些“白”光，比如由钠蒸汽发光设备产生的光，颜色可能显现为淡黄色，而其他“白”光，比如由某些荧光发光设备产生的光，颜色可能显现为淡蓝色的。
通常显现为绿色的光绘制在白色区域100以上的区域101、102和103中，而白色区域100以下的光通常显现为粉红、紫色或洋红。例如，在图8中区域104和105中绘制的光通常显现为洋红(即红-紫或紫红)。
进一步公知，来自两个不同光源的光的二进制结合可以显现为与这两种组成颜色都不同的颜色。结合光的颜色可以取决于这两个光源的相对强度。例如，由蓝光源与红光源的结合发射的光可以对观测者显现为紫色或洋红。同样，由蓝光源与黄光源的结合发射的光可以对观测者显现为白色。
在图8中也展示了普朗克轨迹106，它对应于被加热到多个温度的黑体辐射器发射的光的颜色点的位置。尤其是，图8包括沿着黑体轨迹的温度列举。这些温度列举显示了被加热到这样的温度的黑体辐射器发射光的颜色路径。当加热物体变得发白热光的时，它首先发出淡红色光，然后淡黄色，然后白色以及最后淡蓝色，因为与黑体辐射器的峰值辐射相关联的波长随着温度升高渐进地变得更短。从而能够产生在黑体轨迹上或附近的光的发光体关于相关色温(CCT)被描述。
特定光源的色度可以被称为该光源的“颜色点”。对于白光源，该色度可以被称为该光源的“白色点”。正如以上指出，白光源的白色点可以沿着普朗克轨迹下降。从而，白色点可以由该光源的相关色温(CCT)标识。典型情况下，白光具有的CCT在大约2000K与8000K之间。CCT为4000K的白光可以显现为淡黄色，而CCT为8000K的白光可以显现为更偏蓝色。黑体轨迹上或附近的在大约2500K与6000K之间色温的颜色坐标可以对观察人产生愉悦的白光。
“白”光也可以包括靠近但是不直接在普朗克轨迹上的光。1931年CIE色度图上的麦克亚当椭圆能够用于标识紧密相关得对观察人显现为相同或本质上类似的颜色点。麦克亚当椭圆是二维色度空间比如1931年CIE色度图中围绕中心点的闭合区域，它容纳了在视觉上与中心点不可辨别的全部点。七阶麦克亚当椭圆俘获了在七个标准差内对普通观察人不可辨别的点，十阶麦克亚当椭圆俘获了在十个标准差内对普通观察人不可辨别的点，以此类推。所以，具有在普朗克轨迹上某点大约十阶麦克亚当椭圆内的颜色点的光可以被视为具有与普朗克轨迹上点相同的颜色。
光源准确地再现被照明物体中颜色的能力典型情况下使用显色指数(CRI)表示其特征。确切地说，CRI是与黑体辐射器的显色属性相比，照明系统的显色属性如何的相对度量。如果由照明系统照明的一组测试颜色的颜色坐标与由黑体辐射器照射的相同测试颜色的坐标相同，CRI就等于100。日光具有最高的CRI(为100)，而白炽灯相对接近(大约95)，而荧光照明准确度不高(70-85)。
对于大规模背光和照明应用，往往期望提供的光源产生显色指数高的白光，使得由发光面板照明的物体和/或显示屏幕可以显现得更自然。所以，为了改进CRI，可以向白光添加红光，例如，通过向装置添加红光磷光剂和/或红光设备。其他光源可以包括红、绿和蓝光设备。同时激励红、绿和蓝光设备时，最终的结合光可以显现为白色，或者接近白色，取决于红、绿和蓝光源的相对强度。
利用包括多个固态设备的固态发光系统的一个难题在于，典型情况下LED的制造工艺导致了各个LED之间的变化。典型情况下，考虑这种变化的方式为根据亮度和/或颜色点使LED合并或组合，并且仅仅选择具有预定特征的LED包括在固态发光系统中。LED发光设备可以采用一群LED，也可以结合若干匹配组的来自不同群的LED，以实现LED结合输出的可重复颜色点。不过，即使利用了合并，LED发光系统可能仍然经历从一个系统到下一个系统的颜色点显著变化。
调整发光固定设备的颜色点从而利用范围更广的LED群的一种技术在共同委托的美国专利公开号2009/0160363中说明，其公开内容在此引用作为参考。在’363申请介绍的系统中，磷光剂转换的LED与红光LED结合以提供白光。多种混色LED的比例在制造时设置，方式为测量光输出，然后调整串电流以达到期望的颜色点。实现所期望颜色点的电流电平然后对于特定发光设备固定。为了得到期望颜色点采用反馈的LED发光系统在美国公开号2007/0115662和2007/0115228中说明，其公开内容在此引用作为参考。
发明内容
根据某些实施例，固态发光设备可以包括电源以及电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备，所述发光设备限定了节点。控制单元可以电耦接在与所述电源与所述基准节点之间的发光设备并联的电流分路中，使控制单元被配置为响应于来自所述发光设备节点的电信号，控制跨过所述电流分路的电压降。
所述控制单元可以是调节晶体管，而所述调节晶体管的控制电极可以电耦接到所述发光设备的节点。此外，开关晶体管可以与所述电源与所述基准节点之间的电流分路中的调节晶体管串联电耦接。
镜像晶体管可以串联电耦接在所述发光设备与所述基准节点之间，所述镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述调节晶体管的控制电极。不仅如此，所述发光设备的节点可以在所述发光设备与所述镜像晶体管之间，使得所述调节晶体管和所述镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述发光设备与所述镜像晶体管之间的节点。
所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述镜像晶体管之间的多个发光设备之一。所述发光设备与所述镜像晶体管之间的节点可以是所述多个发光设备与所述镜像晶体管之间的第一节点，以及所述调节晶体管可以是第一调节晶体管。此外，第二调节晶体管可以串联电耦接在所述第一调节晶体管与所述电源之间的电流分路中，所述第二调节晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备的两个之间的第二节点。
所述第二调节晶体管可以是双极结晶体管，并且至少一个二极管可以电耦接在所述第二调节晶体管的控制电极与所述第二节点之间。更确切地说，所述至少一个二极管可以用于提供：所述第二节点与所述第一调节晶体管之间的电压降与所述第二节点与所述镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。根据其他实施例，所述第二调节晶体管可以是场效应晶体管，并且所述场效应晶体管的栅极到源极的阈值电压可以与所述第二节点与所述镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。
此外，反向偏置的齐纳二极管可以串联电耦接在所述调节晶体管与所述电源之间的电流分路中。可以提供这样的反向偏置的齐纳二极管以取代或补充第二调节晶体管。
所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的多个发光设备之一。所述节点可以在所述多个发光设备的两个之间，并且所述调节晶体管的控制电极可以电耦接到所述多个发光设备的所述两个之间的节点。
所述电源可以是电流受控的电源，以及所述发光设备可以是第一发光设备。控制器可以被耦接到所述开关晶体管的控制电极，所述控制器被配置为产生脉宽调制的控制信号以改变通过所述电流分路的电流。第二发光设备可以电耦接在所述电源与所述基准节点之间，所述第一和第二发光设备被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间。通过所述第一发光设备和所述电流分路的电流之和可以等于通过第二发光设备的电流。
根据本发明的某些实施例，固态发光设备可以包括电源以及电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备。此外，电流分路可以与所述电源与基准节点之间的所述发光设备并联电耦接，并且跨过所述电流分路的电压降可控，以响应于来自所述发光设备的节点的电信号。
所述电流分路可以包括开关晶体管和调节晶体管，串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，以及所述调节晶体管的控制电极可以电耦接到所述发光设备的所述节点。
此外，镜像晶体管可以串联电耦接在所述发光设备与所述基准节点之间，以及所述镜像晶体管的控制电极可以电耦接到所述调节晶体管的控制电极。所述发光设备的所述节点可以在所述发光设备与所述镜像晶体管之间，使得所述调节晶体管和所述镜像晶体管的控制电极电耦接到所述发光设备与所述镜像晶体管之间的节点。所述调节晶体管和所述镜像晶体管从而可以提供电流镜像结构。
所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述镜像晶体管之间的多个发光设备之一，以及所述发光设备与所述镜像晶体管之间的节点可以是所述多个发光设备与所述镜像晶体管之间的第一节点。不仅如此，所述调节晶体管可以是第一调节晶体管，所述电流分路可以进一步包括串联电耦接在所述第一调节晶体管与所述电源之间的第二调节晶体管，以及所述第二调节晶体管的控制电极可以电耦接到所述多个发光设备的两个之间的第二节点。
所述第二调节晶体管可以是双极结晶体管，并且至少一个二极管可以电耦接在所述第二调节晶体管的控制电极与所述第二节点之间。更确切地说，所述至少一个二极管可以用于提供：所述第二节点与所述第一调节晶体管之间的电压降与所述第二节点与所述镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。根据其他实施例，所述第二调节晶体管可以是场效应晶体管，并且所述场效应晶体管的栅极到源极的阈值电压可以与所述第二节点与所述镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。
所述电流分路可以进一步包括串联电耦接在所述调节晶体管与所述电源之间的反向偏置的齐纳二极管。可以提供这样的反向偏置的齐纳二极管以取代或补充第二调节晶体管。
所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的多个发光设备之一，以及所述节点可以在所述多个发光设备的两个之间。不仅如此，所述调节晶体管的控制电极可以电耦接到所述多个发光设备的所述两个之间的节点。
所述电源可以是电流受控的电源，以及所述发光设备可以是第一发光设备。此外，控制器可以被耦接到所述开关晶体管的控制电极，以及所述控制器可以被配置为产生脉宽调制的控制信号以改变通过所述电流分路的电流(如改变通过所述电流分路的电流的占空比)。此外，第二发光设备可以电耦接在所述电源与所述基准节点之间，所述第一和第二发光设备可以被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，以及通过所述第一发光设备和所述电流分路的电流之和可以等于通过第二发光设备的电流。
根据本发明的某些其他实施例，固态发光设备可以包括电源以及电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备。第一镜像晶体管可以电耦接在所述发光设备与所述基准节点之间，以及第二镜像晶体管可以电耦接在所述电源与所述基准节点之间的电流分路中。所述第一镜像晶体管的控制电极可以电耦接到所述发光设备与所述第一镜像晶体管之间的节点，以及所述电流分路可以与所述发光设备并联电耦接，所述第二镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述发光设备与所述第一镜像晶体管之间的所述节点。
所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述第一镜像晶体管之间的多个发光设备之一，以及所述发光设备与所述第一镜像晶体管之间的节点可以是所述多个发光设备与所述第一镜像晶体管之间的第一节点。此外，调节晶体管可以与所述第二镜像晶体管与所述电源之间的所述电流分路中的所述第二镜像晶体管串联电耦接，以及所述调节晶体管的控制电极可以电耦接到所述多个发光设备的两个之间的第二节点。
所述调节晶体管可以是双极结晶体管，并且至少一个二极管可以电耦接在所述调节晶体管的控制电极与所述第二节点之间。更确切地说，一个或多个这样的二极管可以用于提供：所述基准节点与所述第二镜像晶体管之间的电压降与所述基准节点与所述第一镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。根据某些其他实施例，所述调节晶体管可以是场效应晶体管，并且所述场效应晶体管的栅极到源极的阈值电压可以与所述基准节点与所述第一镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。
齐纳二极管可以与所述电流分路中的所述第二镜像晶体管串联电耦接，所述齐纳二极管被电耦接在所述第二调节晶体管与所述电源之间。可以提供这样的齐纳二极管以取代或补充调节晶体管。
开关晶体管可以与所述电流分路中的所述第二镜像晶体管串联电耦接，所述电源可以是电流受控的电源，以及所述发光设备可以是第一发光设备。此外，控制器可以被耦接到所述开关晶体管的控制电极，所述控制器可以被配置为产生脉宽调制的控制信号以改变通过所述电流分路的电流(如控制通过所述电流分路的电流的占空比)，以及第二发光设备可以串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间。所述第一和第二发光设备被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，以及通过所述第一发光设备和所述电流分路的电流之和可以等于通过第二发光设备的电流。
不仅如此，所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述第一镜像晶体管之间的多个发光设备之一。
根据本发明再另外的实施例，固态发光设备可以包括电源以及电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备。此外，调节晶体管可以配备在所述电源与所述基准节点之间的电流分路中，所述电流分路与所述发光设备并联电耦接。不仅如此，所述调节晶体管的控制电极可以被电耦接到所述发光设备的节点。
所述发光设备可以是串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的多个发光设备之一。
所述节点可以在所述多个发光设备的两个之间，使得所述调节晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备的所述两个之间的节点。
所述多个发光设备的所述两个之间的所述节点可以是第一节点，第一镜像晶体管可以串联电耦接在所述多个发光设备与所述基准节点之间，以及第二镜像晶体管可以与所述电流分路中的所述调节晶体管串联电耦接。所述第一镜像晶体管的控制电极可以电耦接到所述多个发光设备与所述第一镜像晶体管之间的第二节点，以及所述第二镜像晶体管的控制电极可以电耦接到所述多个发光设备与所述第一镜像晶体管之间的所述第二节点。
所述调节晶体管可以是双极结晶体管，并且至少一个二极管可以电耦接在所述调节晶体管的控制电极与所述第一节点之间。更确切地说，一个或多个这样的二极管可以用于提供：所述第一节点与所述第一镜像晶体管之间的电压降与所述第一节点与所述第二镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。换言之，所述调节晶体管可以是场效应晶体管，并且所述场效应晶体管的栅极到源极的阈值电压可以与所述基准节点与所述第一镜像晶体管之间的电压降本质上匹配。
开关晶体管可以与所述电源与所述基准节点之间的所述电流分路中的所述调节晶体管串联电耦接，所述电源可以是电流受控的电源，以及所述发光设备可以是第一发光设备。控制器可以被耦接到所述开关晶体管的控制电极，所述控制器可以被配置为产生脉宽调制的控制信号以控制通过所述电流分路的电流的占空比。第二发光设备可以串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，所述第一和第二发光设备被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，使得通过所述第一发光设备和所述电流分路的电流之和等于通过第二发光设备的电流。
根据本发明再进一步的实施例，可以提供操作固态发光设备的方法，所述设备包括电源以及电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备。更确切地说，所述方法可以包括响应于来自所述发光设备的节点的电信号控制跨过电流分路的电压降，所述电流分路与所述电源与所述基准节点之间的所述发光设备并联电耦接。
所述电流分路可以包括串联电耦接的调节晶体管和开关，以及脉宽调制的控制信号可以提供到所述开关的控制电极以控制通过所述电流分路的脉宽调制的分流电流，以控制通过所述电流分路的分流电流的占空比。更确切地说，控制所述电压降可以包括响应于来自所述发光设备的节点的电信号控制所述调节晶体管，同时提供所述脉宽调制的控制信号(使得占空比在0％与100％之间即0与1之间)。
所述发光设备可以是第一发光设备，以及所述固态发光设备可以进一步包括与所述第一发光设备串联电耦接的第二发光设备。此外，可以提供通过所述第二发光设备的供电电流，所述供电电流等于通过所述第一发光设备的电流与通过所述电流分路的电流之和。
附图说明
为了提供对本发明的进一步理解而包括并且加入本申请和构成其一部分的附图展示了本发明的某些实施例。在附图中：
图1、图2、图3、图4A、图4B、图4C、图4D、图5、图6和图7是根据本发明某些实施例的固态发光设备的示意电路图；
图8展示了1931年的CIE色度图。
具体实施方式
后文将参考附图更全面地描述现在本发明的实施例，附图中显示了本发明的若干实施例。不过，本发明可以以许多不同形式实施，所以不应当解释为限于本文阐述的这些实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开将彻底而完全，并且将本发明的范围全面地传达给本领域的技术人员。自始至终相似的数字指相似的元件。
在固态发光设备中，驱动电流通过若干发光设备LED(如发光二极管)的排列以提供光输出。不仅如此，可以调整不同颜色的LED中通过的电流以提供颜色的平衡，使得LED的结合/混合输出可以显现为白色。待批准和共同转让的美国专利申请No.12/987,485(2011年1月10日提交，标题为“Systems And Methods For Controlling SolidState Lighting Devices And Lighting Apparatus Incorporating SuchSystems And/Or Methods”)公开了为了提供期望的输出而控制和/或平衡LED输出的系统和方法。美国专利申请No.12/987,485的全部公开内容在此引用作为参考。
如图1所示，一串LED(如发光二极管)111a-c和121可以串联电耦接在电流受控的电源115与基准节点171(如大地节点)之间。不仅如此，LED121可以产生第一颜色(如蓝移黄即BSY)的光，而LED111a-c可以产生第二颜色(如红色)的光以便提供被感知为白色的结合/混合输出。不仅如此，电流受控的电源115可以被模型化为提供相对不变的电流i通过LED121的理想电流源。因为不同颜色的不同LED的性能可能随温度和/或时间而改变，以及/或者因为相同颜色的不同LED可能具有不同的工作特征(如由于制造差异/容差)，所以通过全部LED111a-c和121的不变电流可能不会对最终的结合光输出提供足够的控制。LED111a-c和121从而可以串联电耦接在电流受控的电源115与基准节点171比如大地电压节点之间，以开关131提供旁路，使电流绕过LED111a-c分流。所以，相对于通过LED121的电流i，通过LED111a-c的电流iL可以提供响应于由控制器117产生的脉宽调制信号(PWM)提供通过开关131的脉宽调制的(PWM)旁路或分流电流iS(使得占空比大于0且小于1)，而被减小。
例如，(从LED121)输出的BSY光与(从LED111a-c)输出的红光的期望平衡可以通过控制通过开关131绕过LED111a-c的分流电流的占空比而提供。开关131例如可以是晶体管(如场效应晶体管即FET)，具有的控制电极(如栅电极)电耦接到控制器117，而控制器117可以产生脉宽调制(PWM)信号，它被施加到开关131的控制电极以控制开关313的占空比和通过开关131的分流电流iS的占空比。
因此分流电流iS可以通过开关131从LED111a-c转向到基准节点171(如大地电压节点)，以便相对于从电流受控的电源115通过LED121提供的电流i，控制通过LED111a-c的电流iL。由电流受控的电源115产生的相对不变电流i从而等于电流iL与iS之和，并且可以通过改变开关131的占空比而改变电流iL和iS。通过增加开关131的占空比(使得开关131在每个PWM周期期间更长时段保持导通)，电流iS的平均值增大而电流iL的平均值减小从而LED111a-c的光输出由于其中通过的电流iL减小而降低(并且降低了LED111a-c的功耗)。通过减少开关131的占空比(使得开关131在每个PWM周期期间更长时段保持断开)，电流iS的平均值减小而电流iL的平均值增大从而LED111a-c的光输出由于其中通过的电流iL增大而提高(并且提高了LED111a-c的功耗)。在开关131的100％占空比时(即占空比或D等于1)，iS＝i，而iL＝0使得LED111a-c不提供光输出并且不消耗电力。在开关131的0％占空比时(即占空比或D等于0)，iS＝0，而iL＝i使得LED111a-c提供全额光输出并且消耗的电力可以被计算为电流i与跨过晶体管111a-c的电压降的乘积。当然，开关131的占空比可以在0％与100％之间(0与1之间)变化，以便改变LED111a-c的光输出(以及相应的功耗)同时保持从LED121输出的光相对稳定。
不过，开关131可能提供不了足够的控制和/或可靠性，因为图1设备中固有的电容(如从LED121和/或111a-c中产生)可能在PWM切换期间沿着LED串引起电压的突然改变，它可能产生通过LED121的显著电流尖峰。随着与开关131并联耦接的LED111a-c的数量增加以及/或者随着电源具有大的输出电容，这些问题可能被放大。换言之，在节点s处的电压可能响应开关131的每次转换而在等于LED111a-c的正向电压降之和的电压(开关131断开时)与大地电压(开关导通时)之间跃迁。不仅如此，这些电压跃迁可能以对开关131施加的脉宽调制信号的频率发生，并且这些高频电压跃迁可能产生高频电流尖峰。例如使用60kHz的PWM信号时，这些电压跃迁和电流尖峰可能以60kHz频率发生。虽然举例讨论了60kHz的PWM信号，但是在闪光融合阈值以上的任何频率都可以使用，并且更低频率可以降低由发光设备产生的电磁干扰(EMI)。根据某些实施例，PWM信号可以具有在大约1kHz到大约4kHz范围内的频率。
如图2所示，普通二极管119a-c(如非发光二极管，也称为暗光二极管)可以提供为与开关131串联以减少在开关131导通和断开时由LED121经受的电压改变。通过减少切换期间的电压变化，可以降低电流尖峰的剧烈程度。不过，可能并不期望电压的完美匹配，因为在开关131导通时最终的分流电流iS可能不会充分地减小电流iL。为了在开关131导通时提供期望的分流电流iS，可以把跨过二极管119a-c的电压降设计为小于跨过被分流的LED111a-c的电压降，以便在开关131导通时提供期望的分流电流iS。作为补充或替代，在开关131的控制电极与控制器117之间可以提供电阻120，以便降低开关131导通与断开时之间的跃迁斜率，从而减缓分流电流iS的跃迁，减缓在节点s电压的跃迁，以及/或者降低通过非被分流的LED的电流尖峰。
(为了提供脉宽调制)在开关131导通和断开时为了保持更稳定的电流和/或电压，从电流iS与电流iL之和产生的总功耗可能需要保持不变。所以，在图2结构中通过开关131分流的任何电流iS可能都需要促成从电流iS与电流iL之和产生的期望总功率不变，并且由分流电流iS消耗的任何功率都可以被消耗/浪费为热量。
根据图3展示的本发明的某些实施例，第一多个发光设备(LED)111a-d、第二多个发光设备121a-c和镜像晶体管141a可以串联电耦接在电流受控的电源115(也称为可以被模型化为理想电流源的电流受控的LED驱动电路)与基准节点171(如大地电压节点)之间。不仅如此，开关晶体管131和第二镜像晶体管141b可以串联电耦接在分流节点─节点s与基准节点171之间。另外，电阻123a可以与镜像晶体管141a、LED111a-d和LED121a-c串联电耦接，而电阻123b可以与镜像晶体管141b和开关晶体管131串联电耦接。通过把镜像晶体管141a和141b的控制电极耦接到镜像节点─节点m，镜像晶体管141a和141b可以提供镜像电流结构，在PWM周期期间开关131导通时用于控制分流电流iS。
控制器117可以耦接到PWM开关131(如开关晶体管，比如场效应晶体管)的控制电极，并且控制器117可以被配置为产生脉宽调制PWM控制信号，控制通过从节点s通过镜像晶体管141b、电阻器123b和开关晶体管131到基准节点171的分路的电流iS(如控制分流电流iS的占空比)。更确切地说，通过分路的电流iS的占空比可以响应由控制器117产生的PWM控制信号的占空比而改变。通过分流的LED111a-d的电流iL与通过开关131的电流iS之和从而等于由电源115产生的通过LED121a-c提供的电流i。例如，利用电流iS的0％占空比(即占空比或D等于0)(如由控制器产生的PWM控制信号的占空比所确定)，iS＝0而iL＝i，使得通过LED111a-d和LED121a-c的电流相同。如果电流iS的占空比增加，电流iS的平均值增大而通过LED111a-d的电流iL的平均值减小，同时通过LED121a-c的电流i保持本质上不变。所以，电流iS的不同占空比能够用于调整相对于LED121a-c输出的LED111a-d的输出。
通过提供包括镜像晶体管141a和141b的电流镜像结构，开关131导通时绕过晶体管111a-d分流的电流iS的幅度可以受控，使得即使开关131导通时相对小的电流iL保持通过被分流的LED111a-d。通过开关131导通时让被分流的LED111a-d稍微导通(即iL>0)，即使(响应来自控制器117的PWM控制信号)电流iS以相对高的频率正在进行通断切换，在节点s的电压也可以保持相对不变。换言之，通过切换电流iS导通和断开可以减小电流iL，使得跨过LED111a-d的电压保持相对不变(如由LED111a-d的电压降之和所确定)，并且可以显著地降低电流iS的切换时通过LED121a-c的电流尖峰。
不过，考虑到图3的结构中的实际电流iS，可以要求(在镜像结构的分流侧的)镜像晶体管141b在开关131导通时比(在镜像结构的控制侧的)镜像晶体管141a消耗更多功率。从而可以把镜像晶体管141b的结加热到高于镜像晶体管141a的结的温度，在镜像结构中产生不均衡。换言之，可以要求图3的镜像晶体管141b消耗功率以便在分流节点─节点s处保持电压不变，并且产生的热量可以在镜像结构中导致不均衡，降低了其性能。
正如图4A所示，功耗单元151(比如图4B所示的反向偏置齐纳二极管151b、图4C所示的多个串联耦接的普通二级管151c以及/或者图4D所示的其组合)可以与切换节点─节点s与基准节点171之间的开关131和镜像晶体管141b串联电耦接。使用图4B的齐纳二极管151b作为功耗单元151，齐纳二极管151b的击穿电压(也称为齐纳电压)可以与被分流LED111a-d的正向电压降之和匹配，以保持在切换节点─节点s处的电压相对不变同时降低在镜像晶体管141b处的功耗。因此在齐纳二极管151b处可以消耗功率以保持在分流节点─节点s处的电压相对不变。
使用齐纳二极管151b时，齐纳二极管171的击穿电压可以尽可能地接近地与被分流LED111a-d的正向电压降之和匹配而不超过被分流LED111a-d的正向电压降之和。如果齐纳二极管171的击穿电压太高(即击穿电压超过了被分流LED的正向电压降之和)，可能失去控制，因为通过LED111a-d提供的更低电压通道，当开关131导通时电流i将沿着通道iL行进。如果齐纳二极管151b的击穿电压太低，可能通过镜像晶体管131消耗太多功率。
不过，齐纳二极管151b在其V-I曲线中具有比LED111a-d(单独或组合取得)强烈得多的拐点。所以，当减小电流iL时(如弱光运行期间)可能发生齐纳二极管151b的击穿电压与LED111a-d的正向电压降之间的不匹配，使得跨过LED111a-d的正向电压降低于先前匹配的齐纳二极管151b的击穿电压。所以，可能难以在期望运行电流i的全部范围上控制电流iL。不仅如此，也难以提供能够应对功耗的齐纳二极管。
正如以上指出，功耗单元151可以实施为一串普通二级管(也称为非发光二极管或暗光二极管)151c串联耦接在切换节点─节点s与镜像晶体管141b之间。这里跨过二级管151c的正向电压降之和可以与跨过LED111a-d的正向电压降之和匹配。例如，四个串联耦接的LED111a-d的每一个都可以具有大约2.2伏的正向电压降，使得四个LED111a-d的串具有大约8.8伏的正向电压降。如果每个普通二极管151c都具有大约0.7伏的正向电压降，就可以在功耗单元151中提供12个这样的普通二极管，以便提供大约8.4伏的组合电压降(本质上匹配而不超过跨过四个LED111a-d的8.8伏电压降)。不仅如此，这样的普通二极管的V-I特征可以与LED111a-d的V-I特征相对接近地匹配，但是12个这样的二极管可能需要过量的空间。
正如图4D所示，为了针对以上关于齐纳和普通二极管指出的问题，可以为功耗单元151提供齐纳二极管151b、普通二级管151c和/或电阻器151d的组合。虽然图4D展示了串联耦接，但是也可以提供其他耦接(如并联)以实现期望的电压/电流特征。不过这样的布局可能需要对每个不同的LED布局重新设计，即使那样，所期望的V-I曲线也可能仅仅是近似的。
正如以上关于图3和图4A的讨论，镜像晶体管141b可以受控为响应在被分流LED111a-d与镜像晶体管141a之间节点m处的电压。镜像晶体管141b因此可以控制在开关131导通时通过开关131的分流电流iS，以及/或者镜像晶体管141b还可以控制位于被分流LED111a-d与未分流晶体管121a-c之间的分流节点─节点s处的电压。所以，镜像晶体管141b可以被称为调节晶体管，使其控制电极电耦接到LED之一(如LED111d)的节点(如节点m)，使得跨过电流分路(从分流节点─节点s通过开关131到基准节点171)的电压降可控，以响应自被分流的LED111a-d之一(如LED111d)的节点的电信号(如电压)。
根据图5展示的某些实施例，镜像晶体管141a和141b、被分流的LED111a-d、未分流的LED121a-c、开关131、电源115和控制器117可以按以上关于图3和图4A讨论的提供。另外，调节晶体管141c可以配备为在镜像晶体管141b与分流节点─节点s之间的功耗单元，并且调节晶体管141c的控制电极可以电耦接到两个被分流的LED111a-d之间的调节节点─节点r。跨过分流节点─节点s与基准节点171之间的电流分路(通过调节晶体管141c、镜像晶体管141b、电阻器123b和开关131)的电压降从而可控，以响应被分流稍微LED111c与111d之间的调节节点─节点r处的电信号(如电压)。如果分流节点─节点s的电压下降得太多，例如，在调节节点─节点r处的电压将下降，从而减小了在调节晶体管141c的控制电极处的电信号(电流/电压)，从而减少了从中通过的分流电流iS并提高了在分流节点─节点s处的电压。相反，如果分流节点─节点s处的电压升高得太多，在调节节点─节点r处的电压将升高，从而将增大在调节晶体管141c的控制电极处的电信号(电流/电压)，从而增大了从中通过的分流电流iS并降低了在分流节点─节点s处的电压。调节晶体管141c从而可以被配置为调节在分流节点─节点s处的电压，并且也消耗了提供这样的调节所需的功率。
根据某些实施例，调节晶体管141c可以是NPN双极结晶体管，使其基极(如控制电极)电耦接到调节节点─节点r。另外，一个或多个普通(如非发光或暗光)二极管161a-b可以串联电耦接在调节节点─节点r与调节晶体管141c的基极(如控制电极)之间。更确切地说，可以提供二极管161a-b使从调节节点─节点r(通过二极管161a-b和晶体管141c)到镜像晶体管141b的电压降与从调节节点─节点r(如通过LED111d)到镜像晶体管141a的电压降匹配。如果LED111d具有2.2伏的正向电压降，每个普通二极管161a-b具有0.7伏的正向电压降，并且调节晶体管141c具有0.7伏的基极到发射极电压降，从调节节点─节点r到镜像晶体管141b的2.1伏的电压降可以与从调节节点─节点r到镜像晶体管141a的2.2伏的电压降本质上匹配。所以，可以把调节节点─节点r提供在LED111b-c之间或LED111a-b之间，不同数量的二极管161a-b用于提供适当的电压匹配。从节点r到调节晶体管141c的发射极(在调节晶体管141c与镜像晶体管141b之间)的电压降例如可以被配置为(如通过添加二极管161)节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少70％、节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少85％，或甚至节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少95％。
根据图6展示的某些实施例，场效应晶体管(FET)141d可以配备为在镜像晶体管141b与分流节点─节点s之间的功耗单元，并且调节晶体管141c的控制电极或栅极可以电耦接到分流LED111a-d的两个之间的调节节点─节点r。镜像晶体管141a和141b、被分流LED111a-d、未分流LED121a-c、开关131、电源115和控制器117可以按以上关于图3、图4A和图5讨论的提供。
跨过分流节点─节点s与参考节点171之间电流分路(通过调节晶体管141d、镜像晶体管141b、电阻器123b和开关131)的电压降从而可控，以响应被分流LED111b与111c之间的调节节点─节点r处的电信号(如电压)。例如，如果分流节点─节点s的电压下降得太多，在调节节点─节点r处的电压将下降，从而降低了在场效应晶体管141d的栅极的电信号(电压)，从而减小了从中通过的分流电流iS并提高了在分流节点─节点s处的电压。相反，如果分流节点─节点s处的电压升高得太多，在调节节点─节点r处的电压将升高，从而将提高在调节场效应晶体管141d的栅极的电信号(电压)，从而增大了从中通过的分流电流iS并降低了在分流节点─节点s处的电压。
调节场效应晶体管141d从而可以被配置为调节在分流节点─节点s处的电压，并且也消耗了提供这样的调节所需的功率。不仅如此，场效应晶体管141d可以被配置为提供：从调节节点─节点r(通过FET141d)到镜像晶体管141b的电压降与从调节节点─节点r(通过LED111c-d)到镜像晶体管141a的电压降匹配。更确切地说，FET141d可以被配置为提供栅极到源极的阈值电压，本质上等于跨过LED111c-d的电压降。如果LED111c-d具有4.4伏的组合正向电压降，FET141d就可以被配置为提供大约为4.4伏的栅极到源极的阈值电压。可以提供FET141d的不同的栅极到源极的阈值电压，例如，如果在LED111c-d之间或LED111a-b之间提供了调节节点─节点r。FET141d的栅极到源极的阈值电压，例如，可以被配置为节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少70％、节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少85％，或甚至节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少95％。
正如以上关于图5和图6的讨论，镜像晶体管141b和调节晶体管(如调节晶体管141c或141d)可以与开关131串联电耦接在基准节点171与分流节点─节点s之间，以便调节分流电流iS和/或在节点s处的电压，并且两个晶体管都能够可控，以响应来自被分流LED111c-d相应节点的电信号。所以，镜像晶体管141b以及调节晶体管141c或141d的每一个都可以被称为调节晶体管。例如在图5中，镜像晶体管141b可以被称为第一调节晶体管，而调节晶体管141c可以被称为第二调节晶体管。同样，在图6中，镜像晶体管141b可以被称为第一调节晶体管，而调节场效应晶体管141d可以被称为第二调节晶体管。
在图5至图6展示的实施例中，包括镜像晶体管141a和141b的电流镜像可以控制分流电流的量，而调节晶体管141c或141d可以被配置为使其电压与被分流LED111c-d的电压匹配。所以，调节晶体管141c和/或141d可以被配置为消耗在分流节点─节点s处调整电压所需要的功率，从而在以大于零且小于一的占空比切换分流电流iS时降低通过未分流LED121a-c的电流尖峰。
根据图7展示的进一步实施例，可以提供调节晶体管141f而没有电流镜像结构。换言之，未分流LED121a-c、被分流LED111a-d、电源115、控制器117和开关131可以如同以上关于图5和图6的讨论提供，但是电流镜像结构(包括镜像晶体管141a-b和电阻器123a-b)可以省略。调节晶体管141f和开关131从而可以串联电耦接在分流节点─节点s与参考节点171之间，以便控制分流电流iS和/或在节点s的电压。更确切地说，调节晶体管141f可以被配置为调节分流电流iS和/或在节点s的电压，以响应开关131导通时来自LED111c与111d之间节点r的电信号。调节晶体管141f因而可以消耗在分流节点─节点s处调整电压所需要的功率，从而降低通过未分流LED121a-c的电流尖峰。
如图7所示，调节晶体管141f可以是NPN双极结晶体管，以基极(控制电极)电耦接到节点r。虽然图7未显示，但是一个或多个普通二极管可以串联电耦接在节点r与调节晶体管141f(实施为NPN双极结晶体管)的基极之间，使从节点r通过调节晶体管141f和开关131到基准节点171的电压降与从节点r通过LED111d到基准节点171的电压降匹配。利用每个都具有大约0.7伏的正向电压降的两个这样的二极管(按图5的二极管161a和161b所示那样安排)，利用具有大约0.7伏的基极到发射极电压降的调节晶体管141f，以及利用具有大约2.2伏的正向电压降的LED111d，通过这些二极管和调节晶体管141f的大约2.1伏组合电压降可以与通过LED111d的大约2.2伏的正向电压降本质上匹配。利用作为调节晶体管141f提供的NPN双极结晶体管，可以把节点r移动到被分流LED之间(如LED111b与111c之间或者LED111a与111b之间)的另一个节点，以附加二极管用于提供电压匹配。正如以上关于图5的讨论，从节点r到调节晶体管141f的发射极(在调节晶体管141f与开关晶体管131之间)的电压降，例如可以被配置为(如通过添加二极管161)节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少70％、节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少85％，或甚至节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少95％。
根据其他实施例，调节晶体管141f可以实施为场效应晶体管(按图6的场效应晶体管141d所示那样安排)。正如以上关于图6的讨论，这样的场效应晶体管可以被配置为提供：FED的栅极到源极的阈值电压本质上与从节点r通过节点r与参考节点171之间的一个或多个被分流LED111a-d的电压降匹配。使用场效应晶体管作为调节晶体管141f，带有LED111b与111c之间提供的节点r，使得该场效应晶体管的栅极耦接在LED111b与111c之间，栅极到源极的阈值电压可以与通过LED111c和111d的正向电压降之和本质上匹配。利用场效应晶体管配备为调节晶体管141f，节点r可以移动到被分流LED之间(如LED111c与111d之间或者LED111a与111b之间)的另一个节点，以不同的栅极到源极的阈值电压用于提供基于节点r与参考节点171之间许多LED的电压匹配。例如，这样的FET的栅极到源极的阈值电压可以被配置为节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少70％、节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少85％，或甚至节点r与参考节点171之间全部被分流LED111的正向电压降之和的至少95％。
不仅如此，控制器117可以实施为无需闭环反馈。因此可以使用相对廉价的微控制器和/或其他PWM发生器精确地控制开关131和分流电流iS。
使用与(以上引用的)美国专利申请No.12/987,485中介绍的技术类似的技术能够模型化用于相应条件组(如目标颜色点、温度、通过LED111a-d的电流iL、通过LED121a-c的电流i等)的所需要PWM占空比，并且这些占空比可以编程在控制器117中用于所模型化的条件。在给定的条件组，控制器117可以产生相应的不变占空比PWM信号，并且以上讨论的调节晶体管可以提供：在分流节点─节点s处的电压相对不变(同时根据PWM占空比切换分流电流iS)。例如，控制器117可以改变PWM信号的占空比，以响应LED121a-c和/或111a-d的温度变化(使用来自温度传感器的输入)、响应由电流受控的电源115所产生的电流i的变化(响应调光器的输入信号)等。
所以，控制器117可以被配置为提供目标颜色点和/或提供光输出控制(如调光器控制)。如果被分流LED111a-d产生的光具有第一颜色(如红色)而未分流LED121a-c产生的光具有第二颜色(如BSY)，控制器117和/或开关131就可以被配置为相对于通过未分流LED121a-c的电流i减小通过被分流LED111a-d的电流iL，以便提供发光装置的期望颜色输出。这样的控制可以用于补偿用在不同设备中所用的不同LED的不同特征(如由于制造变化)，以及/或者补偿晶体管在不同运行温度的不同特征。如果被分流LED111a-d和未分流LED121a-c产生的光具有相同/类似颜色，控制器117就可以被配置为提供光输出控制(如调光器控制)。
虽然图3、4A、5、6和7举例显示了三个未分流LED121a-c和四个被分流LED111a-d，但是也可以使用其他数量的LED。不仅如此，若干元件的相对位置可以改变而不改变其功能。例如，未分流LED121a-c可以提供在基准节点171(如大地节点)与第二基准节点(如负电压节点)之间。不仅如此，未分流LED可以提供在电流受控的电源115与分流节点─节点s之间以及大地电压节点与负电压节点之间。
本发明的实施例从而可以提供控制固态发光设备的系统和方法以及加入了这样的系统和/或方法的发光装置。本发明的某些实施例可以连同和/或取代旁路补偿电路使用，例如以美国公开号2011/0068702公开的标题为“Solid State Lighting Apparatus with ControllableBypass Circuits and Methods of Operating Thereof”的待批准和共同转让的美国专利申请序列号12/566,195，以及以美国公开号2011/0068696公开的标题为“Solid State Lighting Apparatus withConfigurable Shunts”的待批准和共同转让的美国专利申请序列号12/566,142中介绍的旁路补偿电路。以上引用的两份文献的公开内容在此引用作为参考。
根据某些实施例，固态发光设备的输出可以基于一个或多个变量模型化，比如所用的电流、温度和/或LED群(亮度和/或颜色群)以及采用的电流分流的电平，并且这种模型化可以用于逐个设备地对控制器117编程。该模型从而可以被调整以适于各个固态发光设备的变化。
根据以上讨论的本发明实施例，控制器117和开关131可以使用脉宽调制的分流电流iS(也称为切换分流电流)提供通过发光设备111a-d的减小的平均电流iL，同时在分流节点─节点s保持本质上不变的电压。在脉宽调制的分流电流iS的给定占空比，例如，以上讨论的功耗单元、调节晶体管和/或镜像晶体管可以被配置为把分流节点─节点s处(跨过电流分路)的稳定电压保持在分流节点─节点s处的平均稳定电压的30％之内，并且把通过未分流LED121a-c的稳定电流i保持在通过未分流LED121a-c的平均电流i的30％之内。更确切地说，以上讨论的功耗单元、调节晶体管和/或镜像晶体管可以被配置为把分流节点─节点s处(跨过电流分路)的稳定电压保持在分流节点─节点s处的平均稳定电压的15％甚至5％之内，并且把通过未分流LED121a-c的稳定电流i保持在通过未分流LED121a-c的平均电流i的15％甚至5％之内。所以，脉宽调制的分流电流iS可以用于控制被分流LED111a-d的输出，同时保持通过未分流LED121a-c本质上稳定的电流。从而可以实现改进的功率效率、可靠性和/或控制。
应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等描述多个元件，但是这些元件不应当由这些术语限制。这些术语仅仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件有可能被称为第二元件，同样，第二元件也有可能被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。正如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项的随便什么组合。
本文使用的技术术语仅仅是为了描述特定实施例而并非意在限制本发明。正如本文所用，单数形式“某”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文明确地指示并非如此。应当进一步理解，本文使用术语“包含”和/或“包括”时，指定所陈述特征、整数、步骤、操作、元件以及/或者组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件组件以及/或者其组合的存在或加入。
除非以其他方式定义，本文使用的全部术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属领域普通技术人员所共同理解的意义相同的意义。应当进一步理解，本文使用的术语应当被解释为与本说明书上下文中和相关领域中其意义一致的意义，并且将不应当解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文明确地如此定义。
本文已经连同以上描述和附图公开了许多不同实施例。应当理解，文字上描述和展示这些实施例的每一种组合和子组合会不适当地重复和模糊。所以，全部实施例都能够以任何方式和/或组合形式组合，并且包括附图的本说明书应当被解释为构成本文介绍的实施例的一切组合和子组合以及制作和使用它们的方式和过程的完整书面说明，并且应当支持权利要求到任何这样的组合和子组合。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型优选实施例，并且，尽管采用了专用术语，但是它们仅仅用在普通和描述的意义上而不是为了限制，本发明的范围在以下权利要求书中阐述。

Claims (29)

1.一种设备，包括：
电源；
电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备，其中所述发光设备限定节点；以及
在与所述电源与所述基准节点之间的所述发光设备并联电耦接的电流分路中的控制单元，其中所述控制单元被配置为响应于来自所述发光设备的所述节点的电信号来控制跨过所述电流分路的电压降。
2.根据权利要求1的设备，其中，所述控制单元包括调节晶体管，以及所述调节晶体管的控制电极被电耦接到所述发光设备的所述节点，所述固态发光设备进一步包括：
开关晶体管，与所述电源与所述基准节点之间的电流分路中的调节晶体管串联电耦接。
3.根据权利要求2的设备，进一步包括：
串联电耦接在所述发光设备和所述基准节点之间的镜像晶体管，其中，所述镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述调节晶体管的控制电极，所述发光设备的所述节点在所述发光设备与所述镜像晶体管之间，使得所述调节晶体管和所述镜像晶体管的控制电极都被电耦接到所述发光设备与所述镜像晶体管之间的节点。
4.根据权利要求3的设备，其中，所述发光设备包括串联电耦接在所述电源与所述镜像晶体管之间的多个发光设备，其中在所述发光设备与所述镜像晶体管之间的节点包括所述多个发光设备与所述镜像晶体管之间的第一节点，其中所述调节晶体管包括第一调节晶体管，所述固态发光设备进一步包括：
串联电耦接在所述第一调节晶体管与所述电源之间的所述电流分路中的第二调节晶体管，其中，所述第二调节晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备中的两个发光设备之间的第二节点。
5.根据权利要求4的设备，其中，所述第二调节晶体管包括双极结晶体管，所述固态发光设备进一步包括：
电耦接在所述第二调节晶体管的控制电极与所述第二节点之间的至少一个二极管。
6.根据权利要求4的设备，其中，所述第二调节晶体管包括场效应晶体管。
7.根据权利要求3的设备，进一步包括：
串联电耦接在所述调节晶体管与所述电源之间的电流分路中的反向偏置齐纳二极管。
8.根据权利要求2的设备，其中，所述发光设备包括串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的多个发光设备，以及其中所述节点在所述多个发光设备中的两个发光设备之间，以及所述调节晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备中的所述两个发光设备之间的所述节点。
9.根据权利要求2的设备，其中，所述电源包括电流受控的电源，以及所述发光设备包括第一发光设备，所述固态发光设备进一步包括：
耦接到所述开关晶体管的控制电极的控制器，其中所述控制器被配置为产生脉宽调制的控制信号以改变通过所述电流分路的电流；以及
电耦接在所述电源与所述基准节点之间的第二发光设备，其中所述第一发光设备和所述第二发光设备被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，以及其中通过所述第一发光设备和所述电流分路的电流之和等于通过所述第二发光设备的电流。
10.根据权利要求1的设备，其中，所述发光设备包括串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的多个发光设备。
11.一种设备，包括：
电源；
电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备；
电耦接在所述发光设备与所述基准节点之间的第一镜像晶体管，其中所述第一镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述发光设备与所述第一镜像晶体管之间的节点；以及
在所述电源与所述基准节点之间的电流分路中的第二镜像晶体管，其中，所述电流分路与发光设备并联电耦接，以及其中所述第二镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述发光设备与所述第一镜像晶体管之间的所述节点。
12.根据权利要求11的设备，其中，所述发光设备包括串联电耦接在所述电源与所述第一镜像晶体管之间的多个发光设备，以及其中所述发光设备与所述第一镜像晶体管之间的所述节点包括所述多个发光设备与所述第一镜像晶体管之间的第一节点，所述固态发光设备进一步包括：
与在所述第二镜像晶体管与所述电源之间的所述电流分路中的所述第二镜像晶体管串联电耦接的调节晶体管，以及其中所述调节晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备中的两个发光设备之间的第二节点。
13.根据权利要求12的设备，其中，所述调节晶体管包括双极结晶体管，所述固态发光设备进一步包括：
电耦接在所述调节晶体管的控制电极与所述第二节点之间的至少一个二极管。
14.根据权利要求12的设备，其中，所述调节晶体管包括场效应晶体管。
15.根据权利要求11的设备，进一步包括：
与所述电流分路中的所述第二镜像晶体管串联电耦接的齐纳二极管，其中，所述齐纳二极管被电耦接在所述第二镜像晶体管与所述电源之间。
16.根据权利要求11的设备，进一步包括：
与所述电流分路中的所述第二镜像晶体管串联电耦接的开关晶体管。
17.根据权利要求16的设备，其中，所述电源包括电流受控的电源，以及其中所述发光设备包括第一发光设备，所述固态发光设备进一步包括：
耦接到所述开关晶体管的控制电极的控制器，其中，所述控制器被配置为产生脉宽调制的控制信号以改变通过所述电流分路的电流；以及
串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的第二发光设备，其中所述第一发光设备和所述第二发光设备被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，以及其中通过所述第一发光设备与所述电流分路的电流之和等于通过所述第二发光设备的电流。
18.根据权利要求11的设备，其中，所述发光设备包括串联电耦接在所述电源与所述第一镜像晶体管之间的多个发光设备。
19.一种设备，包括：
电源；
电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备；以及
在所述电源与所述基准节点之间的电流分路中的调节晶体管，其中，所述电流分路与所述发光设备并联电耦接，以及其中所述调节晶体管的控制电极被电耦接到所述发光设备的节点。
20.根据权利要求19的设备，其中，所述发光设备包括串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的多个发光设备。
21.根据权利要求20的设备，其中，所述节点在所述多个发光设备中的两个发光设备之间，使得所述调节晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备中的所述两个发光设备之间的所述节点。
22.根据权利要求20的设备，其中，所述多个发光设备中的所述两个发光设备之间的所述节点包括第一节点，所述固态发光设备进一步包括：
串联电耦接在所述多个发光设备与所述基准节点之间的第一镜像晶体管，其中，所述第一镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备与所述第一镜像晶体管之间的第二节点；以及
第二镜像晶体管，其中，所述第二镜像晶体管的控制电极被电耦接到所述多个发光设备与所述第一镜像晶体管之间的所述第二节点，其中所述第二镜像晶体管与所述电流分路中的所述调节晶体管串联电耦接。
23.根据权利要求22的设备，其中，所述调节晶体管包括双极结晶体管，所述固态发光设备进一步包括：
电耦接在所述调节晶体管的控制电极与所述第一节点之间的至少一个二极管。
24.根据权利要求22的设备，其中，所述调节晶体管包括场效应晶体管。
25.根据权利要求19的设备，进一步包括：
与所述电源与所述基准节点之间的所述电流分路中的所述调节晶体管串联电耦接的开关晶体管。
26.根据权利要求25的设备，其中，所述电源包括电流受控的电源，以及所述发光设备包括第一发光设备，所述固态发光设备进一步包括：
耦接到所述开关晶体管的控制电极的控制器，其中，所述控制器被配置为产生脉宽调制的控制信号以改变通过所述电流分路的电流；以及
串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间的第二发光设备，其中，所述第一发光设备和所述第二发光设备被串联电耦接在所述电源与所述基准节点之间，以及其中通过所述第一发光设备与所述电流分路的电流之和等于通过所述第二发光设备的电流。
27.一种操作固态发光设备的方法，所述设备包括电源以及电耦接在所述电源与基准节点之间的发光设备，所述方法包括：
响应于来自所述发光设备的节点的电信号，控制跨过电流分路的电压降，其中，所述电流分路与所述电源与基准节点之间的所述发光设备并联电耦接。
28.根据权利要求27的方法，其中，所述电流分路包括串联电耦接的调节晶体管和开关，所述方法进一步包括：
向所述开关的控制电极提供脉宽调制的控制信号以控制通过所述电流分路的脉宽调制的分流电流；
其中，控制所述电压降包括当提供所述脉宽调制的控制信号时，响应于来自所述发光设备的节点的电信号来控制所述调节晶体管。
29.根据权利要求27的方法，其中，所述发光设备包括第一发光设备，以及其中所述固态发光设备包括与所述第一发光设备串联电耦接的第二发光设备，所述方法进一步包括：
提供通过所述第二发光设备的供电电流，其中，所述供电电流等于通过所述第一发光设备的电流与通过所述电流分路的电流之和。
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