CN104797060B - 用于发光二极管照明系统中的温度控制的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了用于发光二极管照明系统中的温度控制的系统和方法。提供用于调节一个或多个电流的系统和方法。示例性系统控制器包括:热检测器,被配置为检测与系统控制器相关联的温度并且至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;以及调制和驱动器组件,被配置为接收热检测信号并且至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。调制和驱动器组件还被配置为:响应于检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第一电流量值,第二温度阈值高于第一温度阈值。
Description
技术领域
本发明的某些实施例针对集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了用于热控制的系统和方法。仅作为示例,本发明的一些实施例已被应用于发光二极管(LED)。但应认识到,本发明具有更广泛的适用范围。
背景技术
在包括发光二极管(LED)的系统中,随着LED的前向导通电流的增大以及控制芯片的封装尺寸的减小,控制芯片和/或系统的散热通常成为关心的问题。为了防止控制芯片和/或LED过热,控制芯片经常检测系统温度的变化。如果系统温度增大到某一等级,则控制芯片通常进入过温保护模式并且最终关闭该系统。如果系统温度达到阈值,则温度控制机制可被实现以降低LED的驱动电流,以便防止系统温度继续升高。
LED照明系统(例如,LED灯)的功率通常由以下公式来确定:
Pd=Vf*If (1)
其中,Pd表示LED灯的功率,Vf表示LED灯的电压,并且If表示LED灯的损耗电流。
由LED灯生成的热量经常需要被耗散(例如,通过与LED系统的封装相关的热阻(thermal resistance))以便使LED灯保持安全。环境温度(例如,LED灯外部的温度)可随着LED灯的散热而升高,并且进而减少LED灯的散热。LED控制系统(例如,控制芯片)在LED灯内部,其还包括一个或多个LED。环境温度与功率及LED灯的散热有关。LED控制系统的结温与环境温度之前的差可由以下公式来确定:
Tj-Ta=Pd*θja (2)
其中,Tj表示LED控制系统的结温(junction temperature),Ta表示环境温度,并且θja表示与LED控制系统的封装相关的热阻。根据公式(2),结温可被感知以调节传递给LED灯的功率从而控制LED灯内部的温度以用于过热保护和防止LED灯的热失控。
根据公式(1)和(2),LED控制系统的温度可被检测,并且LED的电流可被调整以获得LED控制系统的温度的反馈控制。例如,如果控制芯片的温度增大到某一等级,则控制芯片调整与一个或多个LED相关联的驱动电流以防止控制芯片的温度和/或环境温度继续增大。
图1是示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的LED控制系统的温度的关系的简化习用图。如图1所示,如果LED控制系统的温度小于温度阈值(例如,TBK),则与一个或多个LED相关联的驱动电流保持在某个量值处(例如,ILED_NOM)。如果LED控制系统的温度超出温度阈值(例如,TBK),则LED控制系统减小驱动电流以降低LED控制系统的温度。例如,驱动电流的量值随着LED控制系统的温度变化而以负斜率变化。作为示例,如果LED控制系统的温度增大到更高的量值T0,则LED控制系统将驱动电流降低到电流量值ILED_0。如果LED控制系统的温度增大到另一量值TEND0,则LED控制系统将驱动电流降低到低量值(例如,0)。
图1所示的温度控制机制具有一些缺陷,例如,在某些情况下的LED闪烁。因此十分需要提高LED系统中的温度控制技术。
发明内容
本发明的某些实施例针对集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了用于热控制的系统和方法。仅作为示例,本发明的一些实施例已被应用于发光二极管(LED)。但应认识到,本发明具有更广泛的适用范围。
根据一个实施例,用于调节一个或多个电流的系统控制器包括:热检测器,被配置为检测与系统控制器相关联的温度并且至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;以及调制和驱动器组件,被配置为接收热检测信号并且至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。调制和驱动器组件还被配置为:响应于检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第一电流量值,第二温度阈值高于第一温度阈值;响应于检测到的温度增大到变得等于或大于第二温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第一电流量值降低到第二电流量值,第二电流量值小于第一电流量值;响应于检测到的温度从第二温度阈值减小但维持大于第一温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第二电流量值;并且响应于检测到的温度减小到变得等于或小于第一温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第二电流量值增大到第一电流量值。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的系统控制器包括:热检测器,被配置为检测与系统控制器相关联的温度并且至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;以及调制和驱动器组件,被配置为接收热检测信号并且至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。调制和驱动器组件还被配置为:响应于检测到的温度增大到变得大于第一温度阈值但维持小于第二温度阈值,改变驱动信号以近似根据检测到的温度的指数函数来降低驱动电流,第一温度阈值小于第二温度阈值。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的方法包括:检测温度;至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;接收热检测信号;以及至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流包括:响应于检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第一电流量值,第二温度阈值高于第一温度阈值;响应于检测到的温度增大到变得等于或大于第二温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第一电流量值降低到第二电流量值,第二电流量值小于第一电流量值;响应于检测到的温度从第二温度阈值减小但维持大于第一温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第二电流量值;以及响应于检测到的温度减小到变得等于或小于第一温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第二电流量值增大到第一电流量值。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的方法包括:检测温度;至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;接收热检测信号;以及至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流包括:响应于检测到的温度增大到变得大于第一温度阈值但维持小于第二温度阈值,改变驱动信号以近似根据检测到的温度的指数函数来降低驱动电流,第一温度阈值小于第二温度阈值。
取决于实施例,可以实现一个或多个有益效果。参考以下的具体描述和附图能够全面地领会本发明的这些有益效果和各种附加的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的LED控制系统的温度的关系的简化习用图。
图2是根据本发明的实施例,示出了包括一个或多个LED的用于温度控制的系统的简化图。
图3是根据本发明的实施例,示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的系统控制器的温度的关系的简化图。
图4(A)是根据本发明的一个实施例,示出了作为图2所示的系统的一部分的系统控制器的某些组件的简化图。
图4(B)是根据本发明的另一实施例,示出了作为图2所示的系统的一部分的系统控制器的某些组件的简化图。
图5是根据本发明的一个实施例,如果系统控制器的温度低于图2所示的系统的阈值的简化时序图。
图6是根据本发明的一个实施例,示出了作为图2所示的系统的一部分的调制组件的某些组件的简化图。
图7是根据本发明的一个实施例,示出了与一个或多个LED相关联的用于温度控制的电流下限调整的简化图。
图8是根据本发明的另一实施例,示出了包括一个或多个LED的用于温度控制的系统的简化图。
图9(A)是根据本发明的一个实施例,示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的如图8所示的系统控制器的温度的关系的简化图。
图9(B)是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的如图8所示的系统控制器的温度的关系的简化图。
图10(A)是根据本发明的一个实施例,如果系统控制器的温度低于如图8所示的系统的阈值的简化时序图。
图10(B)是根据本发明的一个实施例,如果系统控制器的温度超出如图8所示的系统的阈值的简化时序图。
图11是根据本发明的一个实施例,示出了作为如图8所示的系统的一部分的系统控制器的某些组件的简化图。
图12是根据本发明的一个实施例的如图11所示的系统控制器的某些组件的简化时序图。
图13(A)是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的如图8所示的系统控制器的温度的关系的简化图。
图13(B)是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED相关联的驱动电流与用于温度控制的如图8所示的系统控制器的温度的关系的简化图。
图14是根据本发明的另一实施例,示出了如图8所示与一个或多个LED相关联的用于温度控制的电流下限调整的简化图。
具体实施方式
本发明的某些实施例针对集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了用于热控制的系统和方法。仅作为示例,本发明的一些实施例已被应用于发光二极管(LED)。但应认识到,本发明具有更广泛的适用范围。
当系统温度(例如,LED控制系统的结温)达到高量值(例如,TEND)时,图1所示的温度控制机制经常将LED驱动电流快速降为零,这可能导致LED的闪烁。然而,LED照明系统的不同应用经常对LED亮度具有不同需求(例如,相当于不同的LED驱动电流)。例如,在一些情况下,LED的亮度经常需要被保持在特定等级之上。
图2是根据本发明的实施例,示出了包括一个或多个LED的用于温度控制的系统的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
LED照明系统200(例如,LED灯)包括系统控制器202、电阻器204、二极管206、电感器208、电容器210和216、整流桥214、电感组件232(例如,变压器)以及一个或多个LED 212。系统控制器202包括热检测器218、调制组件220、操作模式检测组件222、比较器224、驱动组件226、信号处理组件253以及开关228。例如,开关228包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在另一示例中,开关228包括双极结型晶体管。在另一示例中,开关228包括绝缘栅双极型晶体管。如图2所示,系统200根据一些实施例,实现了BUCK拓扑。
根据一个实施例,交流输入信号230被应用于驱动一个或多个LED212。例如,电感组件232、整流桥214和电容器216运作以生成输入信号234。作为示例,如果开关228响应于驱动信号236而闭合(例如,接通),即,在接通时段期间(例如,Ton),则电流238流过电感器208、开关228和电阻器204。在另一示例中,电感器208存储能量。在另一示例中,电压信号240(例如,Vsense)由电阻器204生成。在另一示例中,电压信号240在量值上正比于电流238与电阻器204的阻抗的乘积。在另一示例中,电压信号240在端242(例如,CS)处被检测。
根据一些实施例,如果开关228响应于驱动信号236而被断开(例如,被关断),则关断时段(例如,Toff)开始,并且电感器208的退磁过程开始。例如,电流244从电感器208通过二极管206流到一个或多个LED 212。在另一示例中,输出电流260流过一个或多个LED 212。在另一示例中,与电感器208相关联的电压信号248(例如,VDRAIN)在端246(例如,DRAIN)处由系统控制器202检测。
根据另一实施例,操作模式检测组件222检测电压信号248并生成操作模式检测信号250(例如,QR_dect)。作为示例,如果操作模式检测组件222在电压信号248中检测到波谷(valley)(例如,低量值),则在操作模式检测信号250中生成对应于检测到的波谷的脉冲。例如,热检测器218包括用于检测系统控制器202的温度的P-N结。作为示例,热检测器218至少部分基于系统控制器202的温度来生成热检测信号252,并且信号处理组件253将阈值信号254(例如,Vth_ocp)与热检测信号252相结合以生成信号255。在另一示例中,比较器224接收电压信号240和信号255并生成保护信号256(例如,OCP)。在另一示例中,调制组件220接收操作模式检测信号250和保护信号256并向生成驱动信号236的驱动组件226输出调制信号258。
根据某些实施例,驱动电流ILED(例如,输出电流260的平均值)由以下公式来确定:
其中,ILED表示驱动电流,IPK表示流过一个或多个LED 212的峰值电流,Ton表示开关228在这期间为接通的接通时段,TDEM表示与系统200的退磁过程相关联的退磁时段,并且Toff表示开关228在这期间被关断的关断时段。例如,驱动电流ILED(例如,输出电流260的平均值)进一步由以下公式来确定:
其中,Vth_ocp表示阈值信号254,并且Rs表示电阻器204的阻抗。作为示例,如果系统200以准谐振(QR)模式操作,则退磁时段TDEM等于关断时段Toff的持续时间。根据一些实施例,公式(4)适用于某个系统温度范围。
根据一些实施例,系统控制器202实现温度控制机制,其中,系统控制器202至少部分基于检测到的系统温度(例如,系统控制器202的结温)来调整信号255以随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 212的输出电流260的平均值)。例如,驱动电流在某一温度范围内随着温度的变化而以负斜率变化。根据某些实施例,系统控制器202实现另一温度控制机制,其中,系统控制器202至少部分基于检测到的系统温度来调整关断时段的持续时间以随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 212的输出电流260的平均值)。例如,驱动电流在特定温度范围内随着温度的变化而非线性变化。作为示例,驱动电流大体根据温度的指数函数来变化。
如上所述并在这里进一步强调,图2仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。在一个实施例中,系统控制器202在BUCK-BOOST功率转换架构中实现以实现温度控制。在另一实施例中,系统控制器202被实现为用于反激式功率转换架构以实现温度控制。
图3是根据本发明的实施例,示出了与一个或多个LED 212相关联的驱动电流与用于温度控制的系统控制器202的温度的关系的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图3所示,根据一些实施例,系统控制器202随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 212的输出电流260的平均值)。例如,如果系统控制器202的温度小于温度阈值(例如,TBK1),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM1)处。在另一示例中,如果系统控制器202的温度超出温度阈值(例如,TBK1),则系统控制器202减小驱动电流(例如,ILED)以便降低系统控制器202的温度。作为示例,在温度阈值TBK1与温度量值T2之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器202的温度变化而以负斜率变化。在另一示例中,如果系统控制器202的温度增大到温度量值T1(例如,小于温度量值T2),则系统控制器202将驱动电流变为电流量值ILED_1。在另一示例中,如果系统控制器202的温度达到量值T2,则驱动电流减小到电流下限(例如,ILED_min1)。在另一示例中,在温度量值T2与另一温度阈值TTri1之间的范围内,系统控制器202将驱动电流(例如,ILED)保持在量值上约等于电流下限(例如,ILED_min1)。在另一示例中,如果系统控制器202的温度增大到变得等于或大于温度阈值TTri1,则系统控制器202将驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器202停止操作。
根据一个实施例,如果系统控制器202的温度减小到变得等于或小于另一温度阈值Trec1,则系统控制器202再次开始操作。例如,在温度阈值Trec1与温度量值T2之间的范围内,系统控制器202将驱动电流保持在电流下限(例如,ILED_min1)。在另一示例中,在温度阈值TBK1与温度量值T2之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器202的温度变化而以负斜率变化。在另一示例中,如果系统控制器202的温度减小到低于温度阈值TBK1,则系统控制器202将驱动电流保持在电流阈值ILED_NOM1。在另一示例中,温度阈值Trec1等于温度量值T2。
图4(A)是根据本发明的一个实施例,示出了作为系统200的一部分的系统控制器202的某些组件的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图4(A)所示,根据某些实施例,求和组件400将阈值电压254(例如,与300K的温度相关联的预定阈值电压)和热检测信号252(例如,随着检测到的系统温度的变化而变化),并且生成信号255。例如,在某一温度范围内,系统控制器202通过随着检测到的系统温度的变化而改变热检测信号252来调整信号255。作为示例,求和组件400被包括在信号处理组件253中。
图4(B)是根据本发明的另一实施例,示出了作为系统200的一部分的系统控制器202的某些组件的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。如图4(B)所示,系统控制器202还包括电阻器412和两个电流源组件408和414。例如,电流源组件408被包括在热检测器218中。在另一示例中,电阻器412和电流源组件414被包括在信号处理组件253中。
根据一个实施例,调整电流410由电流源组件408生成以用于温度控制。例如,调整电流410由以下公式来确定:
IPTAT=K*T (5)
其中,IPTAT表示调整电流410,T表示系统控制器202的温度,并且K表示系数。根据一些实施例,如果系统控制器202的温度超出阈值(例如,图3所示的TBK1),则电压下降ΔVPTAT(例如,图4(A)所示的热检测信号252)由电阻器412生成。例如,电压下降ΔVPTAT由以下公式来确定:
ΔVPTAT=IPTAT*R (6)
其中,ΔVPTAT表示电压下降(例如,热检测信号252),并且R表示调整电流410流过的电阻器412的阻抗。
根据一个实施例,信号255在量值上等于阈值信号254与电压下降ΔVPTAT(例如,热检测信号252)之间的差。作为示例,信号255由以下公式来确定:
Vth_ocp(T)=Vth_ocp(300K)-IPTAT*R=Vth_ocp(300K)-K*T*R (7)
其中,Vth_ocp(T)表示信号255,并且Vth_ocp(300K)表示阈值信号254。根据一些实施例,驱动电流(例如,输出电流260的平均值)基于公式(4)和公式(7)由以下公式来确定:
根据某些实施例,根据公式(8),系统控制器202随着检测到的系统温度的变化而线性(例如,用负斜率)改变驱动电流。
图5是根据本发明的一个实施例,如果系统控制器202的温度低于系统200的阈值时的简化时序图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。如图5所示,波形602表示作为时间的函数的驱动信号236(例如,Gate),波形604表示作为时间的函数的电压信号248(例如,VDRAIN),波形606表示作为时间的函数的电压信号240(例如,Vsense),并且波形608表示作为时间的函数的流过电感器208的电流270。
根据一个实施例,当系统温度低于阈值(例如,图3所示的TBK1)时,系统200以正常QR模式操作,其中温度控制机制未被激活。例如,驱动电流(例如,流过一个或多个LED 212的输出电流260的平均值)被保持在量值610(例如,图3所示的ILED_NOM1)。作为示例,当驱动信号236在接通时段期间处于逻辑高电平时(例如,如波形602所示的t0和t1之间),开关228闭合(例如,接通),并且电压信号240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,在t1处增大到量值612),如波形606所示。在另一示例中,电流270在幅度上增大(例如,从低于量值610增大到大于量值610的量值660),如波形608所示。在另一示例中,电压信号248(例如,VDRAIN)保持在低量值614(例如,如波形604所示)。作为示例,量值612对应于信号255。
根据另一实施例,当驱动信号236如波形602所示从逻辑高电平变为逻辑低电平时(例如,在t1处),开关228断开(例如,关断)。例如,电压信号240(例如,Vsense)快速减小到低量值618(例如,0),如波形606所示。在另一示例中,流过电感器208的电流270在量值上开始减小(例如,如波形608所示)。在另一示例中,电压信号248(例如,VDRAIN)在量值上快速增大(例如,从低量值614增大到量值616),如波形604所示。
根据另一实施例,在与电感器208的退磁过程相关联的退磁时段(例如,TDEM)期间(例如,t1和t3之间),驱动信号236保持在逻辑低电平(例如,如波形602所示),并且开关228保持断开(例如,关断)。例如,电压信号240(例如,Vsense)保持在低量值618(例如,0),如波形606所示。在另一示例中,流过电感器208的电流270在量值上减小(例如,从量值660减小到小于量值610的量值662),如波形608所示。在另一示例中,电压信号248(例如,VDRAIN)在t1和t2之间保持在量值616,然后在t2和t3之间在量值上减小。在另一示例中,退磁时段(例如,TDEM)在持续时间上等于关断时段。
根据另一实施例,在下一接通时段的开始处(例如,t3),驱动信号236从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形602所示),并且开关228闭合(例如,接通)。例如,电压信号240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,如波形606所示)。在另一示例中,电流270在量值上开始增大(例如,如波形608所示)。在另一示例中,电压信号248(例如,VDRAIN)在量值上快速减小(例如,减小到量值614),如波形604所示。
图6是根据本发明的一个实施例,示出了作为系统200的一部分的调制组件220的某些组件的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。如图6所示,调制组件220包括N沟道晶体管1842和1846、P沟道晶体管1844和1848、电阻器1840、比较器1850、非门1852和1854、与门1856、缓冲器1860、或非门1853和1855,以及电流源组件1868。
根据一个实施例,电流源组件1868生成电流1870(例如,IPTAT),并且电阻器1840提供电压信号1872(例如,VT)。作为示例,电流1870在量值上正比于系统控制器202的温度。作为另一示例,比较器1850接收电压信号1872和参考信号1874并生成比较信号1886给非门1852,非门1852向非门1854输出信号1884(例如,/OTP)。在另一示例中,非门1854响应于信号1884而输出信号1876(例如,OTP)。在另一示例中,与门1856接收信号1884和操作模式检测信号250(QR_dect)并向或非门1853输出信号1857。在另一示例中,或非门1853和或非门1855是交叉连接的。例如,或非门1853的输出端被连接到或非门1855的输入端,而或非门1855的输出端被连接到或非门1853的输入端。作为示例,或非门1855接收保护信号256(例如,OCP)并向缓冲器1860输出信号1899,缓冲器1860输出调制信号258(例如,PWM)。
根据另一实施例,晶体管1842和1848在其栅端接收信号1876(例如,OTP),并且晶体管1844和1846在其栅端接收信号1884(例如,/OTP)。例如,阈值电压1878(例如,Vth_rec)在晶体管1842和1844的源/漏端被提供给晶体管1842和1844,并且另一阈值电压1882(例如,Vth_tri)在晶体管1846和1848的源/漏端被提供给晶体管1846和1848。在另一示例中,晶体管1842、1844、1846和1848被配置为向比较器1850提供参考信号1874。
在一个实施例中,如果信号1876(例如,OTP)被设置为逻辑低电平(例如,“0”),而信号1884(例如,/OTP)被设置为逻辑高电平(例如,“1”),则晶体管1842和1844断开(例如,关断),而晶体管1846和1848闭合(例如,接通)。作为示例,参考信号1874(例如,VREF)在量值上约等于阈值电压1882(例如,Vth_tri)。作为另一示例,如果系统控制器202的温度小于温度阈值TTri1,则信号1872(例如,VT)在量值上小于参考信号1874(例如,VREF),并且比较器1850输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的比较信号1886。作为另一示例,信号1884(例如,/OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”)而信号1876(例如,OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)。
在另一实施例中,响应于信号1884(例如,/OTP)处于逻辑高电平(例如,“1”),与门1856根据信号250(例如,QR_dect)来输出信号1857。例如,如果信号250(例如,QR_dect)处于逻辑高电平,则信号1857处于逻辑高电平并且或非门1853输出处于逻辑低电平的信号1859。作为示例,如果保护信号256(例如,OCP)处于逻辑低电平(这表示过流保护机制不用被激活),则或非门1855输出处于逻辑高电平的信号1899,并且缓冲器1860输出处于逻辑高电平的调制信号258(例如,PWM)。在另一示例中,如果信号250(例如,QR_dect)处于逻辑低电平,则信号1857处于逻辑低电平并且信号1899保持在逻辑高电平(例如,除非保护信号256变为逻辑高电平)。
在另一实施例中,如果系统控制器202的温度增大到变得大于温度阈值TTri1(例如,如图3所示),则信号1872(例如,VT)增大到变得在量值上大于在量值上约等于阈值电压1882(例如,Vth_tri)的参考信号1874(例如,VREF),并且比较器1850输出处于逻辑高电平(例如,“1”)的比较信号1886。例如,作为响应,信号1884(例如,/OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)而信号1876(例如,OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”)。作为示例,与门1856输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的信号1857而不管信号250(例如,QR_dect)的值,从而信号250(例如,QR_dect)被掩盖。作为另一示例,信号1899由保护信号256(例如,OCP)确定。作为另一示例,如果保护信号256(例如,OCP)变为逻辑高电平(例如,“1”),则信号1899变为逻辑低电平(例如,“0”),并且调制信号258变为逻辑低电平(例如,“0”)。作为另一示例,驱动组件226输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的驱动信号236,并且作为响应,开关228断开(例如,关断)。作为另一示例,开关228在一段时间内保持断开,并且系统200的正常操作被停止。
根据某些实施例,随着信号1884(例如,/OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)而信号1876(例如,OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”),晶体管1842和1844闭合(例如,接通),而晶体管1846和1848断开(例如,关断)。例如,参考信号1874(例如,VREF)在量值上约等于阈值电压1878(例如,Vth_rec)。在另一示例中,如果系统控制器202的温度减小到变得小于温度阈值Trec1(例如,如图3所示),则信号1872(例如,VT)变为在量值上小于在量值上约等于阈值电压1878(例如,Vth_rec)的参考信号1874(例如,VREF),并且比较器1850输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的比较信号1886。作为响应,信号1884(例如,/OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”)而信号1876(例如,OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)。在另一示例中,响应于信号1884(例如,/OTP)处于逻辑高电平(例如,“1”),与门1856再次根据信号250(例如,QR_dect)来输出信号1857。作为示例,驱动组件226输出驱动信号236来以一定频率闭合或断开开关228,并且系统200执行正常操作。在一些实施例中,或非门1853和1855被移除,并且与门1856向缓冲器1860输出信号1899。
图7是根据本发明的一个实施例,示出了与一个或多个LED 212相关联的用于温度控制的电流下限调整的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
根据一些实施例,系统控制器202调整过压保护阈值下限(Vth_ocp_min)以确定电流下限(例如,根据公式(8))。例如,根据公式(7),信号255随温度变化而变化。作为示例,如果信号255变为在量值上小于过压保护阈值下限(Vth_ocp_min),则系统控制器202将信号255变为在量值上等于过压保护阈值下限(Vth_ocp_min)。作为另一示例,电流下限至少部分基于过压保护阈值下限(Vth_ocp_min)的调整来确定(例如,在某一范围内)。回过头来参考图3,根据某些实施例,电流下限(例如,ILED_min1)可通过调整过压保护阈值下限来改变。
如图7所示,根据一些实施例,系统控制器202随着温度的变化而改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 212的输出电流260的平均值)。例如,如果系统控制器202的温度小于温度阈值(例如,TBK4),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM4)。在另一示例中,如果系统控制器202的温度超出温度阈值(例如,TBK4),则系统控制器202减小驱动电流(例如,ILED)以便降低系统控制器202的温度。作为示例,在温度阈值TBK4与温度量值T6之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器202的温度变化而以负斜率变化。在另一示例中,如果系统控制器202的温度达到量值T6,则驱动电流减小到电流下限(例如,ILED_min3)。在另一示例中,在温度量值T6与另一温度阈值TTri3之间的范围内,系统控制器202将驱动电流(例如,ILED)保持在量值上约等于电流下限(例如,ILED_min3)。在另一示例中,如果系统控制器202的温度增大到变得等于或大于温度阈值TTri3,则系统控制器202将驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器202停止正常操作。
根据一个实施例,如果系统控制器202的温度减小到变得等于或大于另一温度阈值Trec3,则系统控制器202再次开始正常操作。例如,在温度阈值Trec3与温度量值T6之间的范围内,系统控制器202将驱动电流保持在电流下限(例如,ILED_min3)。在另一示例中,在温度阈值TBK4与温度量值T6之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器202的温度变化而以负斜率变化。在另一示例中,如果系统控制器202的温度减小到低于温度阈值TBK4,则系统控制器202将驱动电流保持在电流阈值ILED_NOM4。
根据另一实施例,如果电流下限从ILED_min3变为ILED_min4,则驱动电流变为对应的电流下限的温度从T6变为T7。例如,如果电流下限变为ILED_min5,则驱动电流变为对应的电流下限的温度变为T8。在另一示例中,如果电流下限变为ILED_min6,则驱动电流变为对应的电流下限的温度变为T9。作为示例,T7≤T8≤T9≤T6。
图8是根据本发明的另一实施例,示出了包括一个或多个LED的用于温度控制的系统的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
LED照明系统1200(例如,LED灯)包括系统控制器1202、电阻器1204、二极管1206、电感器1208、电容器1210和1216、整流桥1214、电感组件1232(例如,变压器)以及一个或多个LED 1212。系统控制器1202包括热检测器1218、调制组件1220、操作模式检测组件1222、比较器1224、驱动组件1226以及开关1228。例如,开关1228包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在另一示例中,开关1228包括双极结型晶体管。在另一示例中,开关1228包括绝缘栅双极型晶体管。如图8所示,系统1200根据一些实施例,实现了BUCK拓扑。
根据一个实施例,交流输入信号1230被应用于驱动一个或多个LED1212。例如,电感组件1232、整流桥1214和电容器1216运作以生成输入信号1234。作为示例,如果开关1228响应于驱动信号1236而闭合(例如,接通),即,在接通时段期间(例如,Ton),则电流1238流过电感器1208、开关1228和电阻器1204。在另一示例中,电感器1208存储能量。在另一示例中,电压信号1240(例如,Vsense)由电阻器1204生成。在另一示例中,电压信号1240在量值上正比于电流1238与电阻器1204的阻抗的乘积。在另一示例中,电压信号1240在端1242(例如,CS)处被检测。
根据一些实施例,如果开关1228响应于驱动信号1236而被断开(例如,关断),则关断时段(例如,Toff)开始,并且电感器1208的退磁过程开始。例如,电流1244从电感器1208通过二极管1206流到一个或多个LED 1212。在另一示例中,输出电流1260流过一个或多个LED1212。在另一示例中,与电感器1208相关联的电压信号1248(例如,VDRAIN)在端1246(例如,DRAIN)处由系统控制器1202检测。
根据另一实施例,操作模式检测组件1222检测电压信号1248并生成操作模式检测信号1250。作为示例,如果操作模式检测组件1222在电压信号1248中检测到波谷(例如,低量值),则在操作模式检测信号1250中生成与检测到的波谷相对应的脉冲。例如,热检测器1218包括用于检测系统控制器1202的温度的P-N结。作为示例,热检测器1218至少部分基于系统控制器1202的温度来生成热检测信号1252。在另一示例中,比较器1224接收电压信号1240和阈值信号1254(例如,Vth_ocp)并生成保护信号1256(例如,OCP)。在另一示例中,调制组件1220接收操作模式检测信号1250、热检测信号1252和保护信号1256并向生成驱动信号1236的驱动组件1226输出调制信号1258。
根据某些实施例,驱动电流ILED(例如,输出电流1260的平均值)由以下公式来确定:
其中,ILED表示驱动电流,IPK表示流过一个或多个LED 1212的峰值电流,Ton表示开关1228在这期间为接通的接通时段,TDEM表示与系统1200的退磁过程相关联的退磁时段,并且Toff表示开关1228在这期间被关断的关断时段。例如,驱动电流ILED由以下公式来确定:
其中,Vth_ocp表示阈值信号1254,并且RS表示电阻器1204的阻抗。作为示例,如果系统1200以准谐振(QR)模式操作,则退磁时段TDEM等于关断时段Toff的持续时间。根据一些实施例,公式(10)适用于某个系统温度范围。
根据一些实施例,系统控制器1202实现温度控制机制,其中,系统控制器1202至少部分基于检测到的系统温度(例如,系统控制器1202的结温)来调整阈值信号1254以随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)。例如,驱动电流在某一温度范围内随着温度的变化而以负斜率变化。根据某些实施例,系统控制器1202实现另一温度控制机制,其中,系统控制器1202至少部分基于检测到的系统温度来调整关断时段的持续时间以随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED1212的输出电流1260的平均值)。例如,驱动电流在特定温度范围内随着温度的变化而非线性变化。作为示例,驱动电流大体根据温度的指数函数来变化。
如上所述并在这里进一步强调,图8仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。在一个实施例中,系统控制器1202在BUCK-BOOST功率转换架构中实现以实现温度控制。在另一实施例中,系统控制器1202被实现为用于反激式功率转换架构以实现温度控制。
图9(A)是根据本发明的一个实施例,示出了与一个或多个LED 1212相关联的驱动电流与用于温度控制的系统控制器1202的温度的关系的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图9(A)所示,根据一些实施例,系统控制器1202随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)。例如,如果系统控制器1202的温度小于温度阈值(例如,TBK2),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM2)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度超出温度阈值(例如,TBK2),则系统控制器1202减小驱动电流以便降低系统控制器1202的温度。在一些实施例中,在温度阈值TBK2与温度量值T4之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。作为示例,在温度阈值TBK2与温度量值T4之间的范围内,驱动电流大体根据系统控制器1202的温度的指数函数来变化。在一些实施例中,根据指数函数,在温度阈值TBK2与温度量值T4之间的范围内,驱动电流由以下公式来确定:
ILED=a-b*ecT (11)
其中,a、b和c是不受温度影响的参数。例如,a、b和c是不受温度影响的正参数。在另一示例中,驱动电流使用指数函数的近似技术(例如,泰勒级数)来确定。
根据一个实施例,如果系统控制器1202的温度增大到温度量值T3(例如,小于温度量值T4),则系统控制器1202将驱动电流降低到电流量值ILED_2。例如,如果系统控制器1202的温度达到量值T4,则驱动电流减小到电流下限(例如,ILED_min2)。在另一示例中,在温度量值T4与另一温度阈值TTri2之间的范围内,系统控制器1202将驱动电流保持在量值上约等于电流下限(例如,ILED_min2)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度增大到变得等于或大于温度阈值TTri2,则系统控制器1202将驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器1202停止正常操作。在另一示例中,系统控制器1202在T3和T4之间的温度范围内减小驱动电流比在TBK2和T3之间的温度范围内减小驱动电流快。
根据另一实施例,如果系统控制器1202的温度减小到变得等于或小于温度阈值Trec2,则系统控制器1202再次开始正常操作。例如,在温度阈值Trec2与温度量值T4之间的范围内,系统控制器1202将驱动电流保持在电流下限(例如,ILED_min2)。在另一示例中,在温度阈值TBK2与温度量值T4之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度减小到低于温度阈值TBK2,则系统控制器1202将驱动电流保持在电流阈值ILED_NOM2。
根据某些实施例,系统控制器1202至少部分基于检测到的系统温度来调整关断时段的持续时间以随着温度的变化来(例如,非线性地)改变驱动电流。例如,如果系统1200以QR模式操作,则关断时段在持续时间上等于退磁时段(例如,TDEM)。作为示例,如果系统控制器1202的温度超出阈值(例如,如图9(A)所示的TBK2),则调整时段TPTAT至少部分基于检测到的系统温度来生成以成为关断时段(例如,Toff)的一部分。也就是说,关断时段由以下公式来确定:
Toff=TDEM+TPTAT (12)
根据一些实施例,驱动电流(例如,输出电流1260的平均值)基于公式(10)和公式(12)由以下公式确定:
图9(B)是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED 1212相关联的驱动电流与用于温度控制的系统控制器1202的温度的关系的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图9(B)所示,根据一些实施例,系统控制器1202随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)。例如,如果系统控制器1202的温度小于温度阈值(例如,TBK13),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM13)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度超出温度阈值(例如,TBK13),则系统控制器1202减小驱动电流以便降低系统控制器1202的温度。在一些实施例中,在温度阈值TBK13与温度量值T16之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。作为示例,在温度阈值TBK13与温度量值T16之间的范围内,驱动电流大体根据系统控制器1202的温度的指数函数来变化。在一些实施例中,根据指数函数,在温度阈值TBK13与温度量值T16之间的范围内,驱动电流由以下公式来确定:
ILED=u+v*e-wT (14)
其中,u、v和w是不受温度影响的参数。例如,u、v和w是不受温度影响的正参数。在另一示例中,驱动电流使用指数函数的近似技术(例如,泰勒级数)来确定。
根据一个实施例,如果系统控制器1202的温度增大到温度量值T15(例如,小于温度量值T16),则系统控制器1202将驱动电流降低到电流量值ILED_13。例如,如果系统控制器1202的温度达到量值T16,则驱动电流减小到电流下限(例如,ILED_min13)。在另一示例中,在温度量值T16与另一温度阈值TTri13之间的范围内,系统控制器1202将驱动电流保持在量值上约等于电流下限(例如,ILED_min13)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度增大到变得等于或大于温度阈值TTri13,则系统控制器1202将驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器1202停止正常操作。在另一示例中,系统控制器1202在T15和T16之间的温度范围内减小驱动电流比在TBK13和T15之间的温度范围内减小驱动电流慢。
根据另一实施例,如果系统控制器1202的温度减小到变得等于或小于温度阈值Trec13,则系统控制器1202再次开始正常操作。例如,在温度阈值Trec13与温度量值T16之间的范围内,系统控制器1202将驱动电流保持在电流下限(例如,ILED_min13)。在另一示例中,在温度阈值TBK13与温度量值T16之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度减小到低于温度阈值TBK13,则系统控制器1202将驱动电流保持在电流阈值ILED_NOM13。
根据某些实施例,系统控制器1202至少部分基于检测到的系统温度来调整关断时段的持续时间以随着温度的变化来(例如,非线性地)改变驱动电流。例如,如果系统1200以QR模式操作,则关断时段在持续时间上等于退磁时段(例如,TDEM)。作为示例,如果系统控制器1202的温度超出阈值(例如,如图9(B)所示的TBK13),则调整时段TPTAT至少部分基于检测到的系统温度来生成以成为关断时段(例如,Toff)的一部分。也就是说,关断时段由以下公式来确定:
Toff=TDEM+TPTAT (15)
根据一些实施例,驱动电流(例如,输出电流1260的平均值)基于公式(10)和公式(15)由以下公式确定:
图10(A)是根据本发明的一个实施例,如果系统控制器1202的温度低于系统1200的阈值时的简化时序图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。如图10(A)所示,波形1602表示作为时间的函数的驱动信号1236(例如,Gate),波形1604表示作为时间的函数的电压信号1248(例如,VDRAIN),波形1606表示作为时间的函数的电压信号1240(例如,Vsense),并且波形1608表示作为时间的函数的流过电感器1208的电流1270。
根据一个实施例,当系统温度低于阈值(例如,图9(A)所示的TBK2)时,系统1200以正常QR模式操作,其中温度控制机制未被激活。例如,驱动电流(例如,流过一个或多个LED1212的输出电流1260的平均值)被保持在量值1610(例如,图9(A)所示的ILED_NOM2)。作为示例,当驱动信号1236在接通时段期间处于逻辑高电平时(例如,如波形1602所示的t20和t21之间),开关1228闭合(例如,接通),并且电压信号1240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,在t21处增大到量值1612),如波形1606所示。在另一示例中,电流1270在幅度上增大(例如,从低于量值1610增大到大于量值1610的量值1660),如波形1608所示。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)保持在低量值1614(例如,如波形1604所示)。作为示例,量值1612对应于阈值信号1254(例如,Vth_OCP)。
根据另一实施例,当驱动信号1236如波形1602所示从逻辑高电平变为逻辑低电平时(例如,在t21处),开关1228断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)快速减小到低量值1618(例如,0),如波形1606所示。在另一示例中,流过电感器1208的电流1270在量值上开始减小(例如,如波形1608所示)。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在量值上快速增大(例如,从低量值1614增大到量值1616),如波形1604所示。
根据另一实施例,在与电感器1208的退磁过程相关联的退磁时段(例如,TDEM)期间(例如,t21和t23之间),驱动信号1236保持在逻辑低电平(例如,如波形1602所示),并且开关1228保持断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)保持在低量值1618(例如,0),如波形1606所示。在另一示例中,流过电感器1208的电流1270在量值上减小(例如,从量值1660减小到小于量值1610的量值1662),如波形1608所示。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在t21和t22之间保持在量值1616,然后在t22和t23之间在量值上减小。在另一示例中,退磁时段(例如,TDEM)在持续时间上等于关断时段。
根据另一实施例,在下一接通时段的开始处(例如,t23),驱动信号1236从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形1602所示),并且开关1228闭合(例如,接通)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,如波形1606所示)。在另一示例中,电流1270在量值上开始增大(例如,如波形1608所示)。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在量值上快速减小(例如,减小到量值1614),如波形1604所示。
图10(B)是根据本发明的一个实施例,当系统控制器1202的温度超出系统1200的阈值时的简化时序图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。如图10(B)所示,波形702表示作为时间的函数的驱动信号1236,波形704表示作为时间的函数的电压信号1248(例如,VDRAIN),波形706表示作为时间的函数的电压信号1240(例如,Vsense),并且波形708表示作为时间的函数的流过电感器1208的电流1270。
根据一个实施例,当系统温度超出阈值(例如,图9(A)所示的TBK2)时,系统1200以温度控制模式操作,其中温度控制机制被激活。例如,驱动电流(例如,流过一个或多个LED1212的输出电流1260的平均值)对应于量值710。作为示例,当驱动信号1236在接通时段期间处于逻辑高电平时(例如,如波形702所示的t5和t6之间),开关1228闭合(例如,接通),并且电压信号1240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,在t6处增大到量值712),如波形706所示。在另一示例中,电流1270在幅度上增大(例如,从低于量值710增大到大于量值710的量值760),如波形708所示。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)保持在低量值714(例如,如波形704所示)。
根据另一实施例,当驱动信号1236如波形702所示从逻辑高电平变为逻辑低电平时(例如,在t6处),开关1228断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)快速减小到低量值718(例如,0),如波形706所示。在另一示例中,电流1270在量值上开始减小(例如,如波形708所示)。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在量值上快速增大(例如,从低量值714增大到量值716),如波形704所示。
根据另一实施例,在与电感器1208的退磁过程相关联的退磁时段(例如,TDEM)期间(例如,t6和t8之间),驱动信号1236保持在逻辑低电平(例如,如波形702所示),并且开关1228保持断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)保持在低量值718(例如,0),如波形706所示。在另一示例中,电流1270在量值上减小(例如,从量值760减小到小于量值710的量值762),如波形708所示。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在t6和t7之间保持在量值716,然后在t7和t8之间在量值上减小。
在一个实施例中,在t8和t9之间的调整时段(例如,TPTAT)期间,驱动信号1236保持在逻辑低电平(例如,如波形702所示),并且开关1228保持断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)保持在低量值718(例如,0),如波形706所示。在另一示例中,电流1270保持在量值762(例如,如波形702所示)。在另一示例中,关断时段在大小上等于退磁时段(例如,TDEM)与调整时段(例如,TPTAT)的和。
另一实施例中,在下一接通时段的开始处(例如,t9),驱动信号1236从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形702所示),并且开关1228闭合(例如,接通)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,如波形706所示)。在另一示例中,电流1270在量值上开始增大(例如,如波形708所示)。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在量值上快速减小(例如,减小到量值714),如波形704所示。
图11是根据本发明的一个实施例,示出了作为系统1200的一部分的系统控制器1202的某些组件的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。如图11所示,调制组件1220包括晶体管802、电容器804、电流源组件806、比较器808、与非门810、与门812、或非门814、816、818和820,以及非门822。调制组件1220还包括N沟道晶体管842和846、P沟道晶体管844和848、电阻器840、比较器850、非门852和854、与门856、缓冲器860以及电流源组件868。
根据一个实施例,或非门818和820至少部分基于驱动信号1236和操作模式检测信号1250来生成信号824(例如,GX)。例如,非门822生成与信号824互补的信号826(例如,/GX)。作为示例,晶体管802在栅端接收信号824(例如,GX),并且响应于信号824而闭合或断开。作为另一示例,电容器804响应于与电流源组件806相关联的温度相关的电流828、至少部分基于晶体管802的状态进行充电,并且电压信号830(例如,VC)被生成。在另一示例中,比较器808接收电压信号830和参考信号832并生成比较信号834(例如,MT)。作为示例,电压信号830是在上坡时段内在量值上增大的斜坡信号。作为另一示例,电流828由以下公式来确定:
IC=IDC-IPTAT (17)
其中,IC表示电流828,IDC表示恒定电流,并且IPTAT表示随系统控制器1202的温度变化而变化的调整电流。
根据另一实施例,如果系统温度T小于阈值(例如,图9(A)所示的TBK2),则由热检测器1218生成的热检测信号1252(例如,Tdect)保持在逻辑低电平(例如,0)以掩盖比较信号834(例如,MT)。例如,如果操作模式检测组件1222在电压信号1248(例如,VDRAIN)中检测到波谷(例如,低量值),则操作模式检测组件1222改变检测信号1250(例如,QR_dect)以将信号826(例如,/GX)设置为逻辑高电平(例如,1)。根据一些实施例,系统1200以正常QR模式操作,其中温度控制机制未被激活。例如,与电感器1208相关联的退磁时段在持续时间上等于其间开关1228断开(例如,关断)的关断时段。
根据另一实施例,如果系统温度T大于阈值(例如,图9(A)所示的TBK2),则热检测器1218将热检测信号1252(例如,Tdect)变为逻辑高电平(例如,“1”)。例如,关断时段在持续时间上增大到等于退磁时段与调整时段(例如,TPTAT)的和。作为示例,比较器1224接收阈值信号1254(例如,Vth_OCP)和信号1240(例如,Vsense)并向或非门816输出保护信号1256。作为另一示例,阈值信号1254(例如,Vth_OCP)不随系统控制器1202的温度的变化而变化。
在一个实施例中,调整时段(例如,TPTAT)由以下公式来确定:
其中,Vref表示参考信号832,IDC表示恒定电流,IPTAT表示随系统控制器1202的温度变化而变化的调整电流,并且C表示电容器804的电容。例如,基于公式(10)、(12)和(18),驱动电流ILED(例如,输出电流1260的平均值)由以下公式来确定:
其中,IlED表示驱动电流,Ton表示开关1228在这期间为接通的接通时段,TDEM表示与系统1200的退磁过程相关联的退磁时段,Vth_ocp表示阈值信号1254,并且Rs表示电阻器1204的阻抗。根据公式(19),根据某些实施例,驱动电流随温度的变化而非线性变化(例如,如图9(A)所示)。
在另一实施例中,接收保护信号1256(例如,OCP)的或非门816与从与门812接收信号880的或非门814一起操作并生成信号858给与门856。在另一示例中,电流源组件868生成电流870(例如,IPTAT),并且电阻器840提供电压信号872(例如,VT)。作为示例,电流870在量值上正比于系统控制器1202的温度。作为另一示例,比较器850接收电压信号872和参考信号874并生成比较信号886给非门852,非门852向非门854输出信号884(例如,/OTP)。在另一示例中,非门854响应于信号884而输出信号876(例如,OTP)。在另一示例中,与门856接收信号884和信号858,并且缓冲器860输出调制信号1258(例如,PWM)。
在一个实施例中,晶体管842和848在其栅端接收信号876(例如,OTP),并且晶体管844和846在其栅端接收信号884(例如,/OTP)。例如,阈值电压878(例如,Vth_rec)在晶体管842和844的源/漏端被提供给晶体管842和844,并且另一阈值电压882(例如,Vth_tri)在晶体管846和848的源/漏端被提供给晶体管846和848。在另一示例中,晶体管842、844、846和848被配置为向比较器850提供参考信号874。
在另一实施例中,如果信号876(例如,OTP)被设置为逻辑低电平(例如,“0”),而信号884(例如,/OTP)被设置为逻辑高电平(例如,“1”),则晶体管842和844断开(例如,关断),而晶体管846和848闭合(例如,接通)。作为示例,参考信号874(例如,VREF)在量值上约等于阈值电压882(例如,Vth_tri)。例如,如果系统控制器1202的温度增大到变得大于温度阈值TTri2(例如,如图9(A)所示),则信号872(例如,VT)在量值上增大到变得大于在量值上约等于阈值电压882(例如,Vth_tri)的参考信号874(例如,VREF),并且比较器850输出处于逻辑高电平(例如,“1”)的比较信号886。作为响应,信号884(例如,/OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)而信号876(例如,OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”)。在另一示例中,与门856输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的信号899而不管信号858的值,并且调制信号1258(例如,PWM)也处于逻辑低电平。作为示例,驱动组件1226输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的驱动信号1236,并且作为响应,开关1228断开(例如,关断)。作为另一示例,开关1228在一段时间内保持断开,并且系统1200的正常操作被停止。
根据某些实施例,随着信号884(例如,/OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)而信号876(例如,OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”),晶体管842和844闭合(例如,接通),而晶体管846和848断开(例如,关断)。例如,参考信号874(例如,VREF)在量值上约等于阈值电压878(例如,Vth_rec)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度减小到变得小于温度阈值Trec2(例如,如图9(A)所示),则信号872(例如,VT)变为在量值上小于在量值上约等于阈值电压878(例如,Vth_rec)的参考信号874(例如,VREF),并且比较器850输出处于逻辑低电平(例如,“0”)的比较信号886。作为响应,信号884(例如,/OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”)而信号876(例如,OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”)。在另一示例中,响应于信号884(例如,/OTP)和信号858,与门856生成信号899。作为示例,驱动组件1226输出驱动信号1236来闭合或断开开关1228,并且系统1200执行正常操作。根据一些实施例,随着信号884(例如,/OTP)变为逻辑高电平(例如,“1”)而信号876(例如,OTP)变为逻辑低电平(例如,“0”),晶体管842和844断开(例如,关断),而晶体管846和848闭合(例如,接通)。作为示例,参考信号874(例如,VREF)在量值上再次变为约等于阈值电压882(例如,Vth_tri)。
图12是根据本发明的一个实施例的如图11所示的系统控制器1202的某些组件的简化时序图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图12所示,波形902表示作为时间的函数的驱动信号1236,波形904表示作为时间的函数的电压信号1248(例如,VDRAIN),波形911表示作为时间的函数的比较信号1834(例如,MT),波形912表示作为时间的函数的电压信号1240(例如,Vsense),并且波形914表示作为时间的函数的流过电感器1208的电流1270。此外,波形906表示作为时间的函数的检测信号1250(例如,QR_dect),波形908表示作为时间的函数的信号1824(例如,GX),并且波形910表示作为时间的函数的电压信号1830(例如,VC)。例如,波形902、904、912和914分别与波形702、704、706和708相同。
根据一个实施例,驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)对应于量值920。作为示例,当驱动信号1236在接通时段Ton期间处于逻辑高电平时(例如,如波形902所示的t11和t12之间),开关1228闭合(例如,接通),并且电压信号1240(例如,Vsense)在量值上增大(例如,在t12处增大到量值924),如波形912所示。在另一示例中,电流1270在幅度上增大(例如,从低于量值920增大到大于量值920的量值922),如波形914所示。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)保持在低量值926(例如,如波形904所示)。在另一示例中,检测信号1250(例如,QR_dect)在接通时段Ton期间保持在低量值928(例如,0)(例如,如波形906所示的t11和t12之间)。信号1824(例如,GX)保持在逻辑高电平(例如,如波形908所示),并且作为响应,电压信号1830(例如,VC)保持在小于参考电压1832的量值932(例如,如波形910所示)。比较信号1834(例如,MT)在接通时段Ton期间保持在逻辑高电平(例如,如波形911所示的t11和t12之间)。
根据另一实施例,在退磁时段的开始处(例如,在t12处),驱动信号1236变为逻辑低电平(例如,如波形902所示),并且开关1228断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)快速减小到低量值936(例如,0),如波形912所示。在另一示例中,电流1270在量值上开始减小(例如,如波形914所示)。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在量值上快速增大(例如,从低量值926增大到量值934),如波形904所示。
根据另一实施例,在与电感器1208的退磁过程相关联的退磁时段(例如,TDEM)期间(例如,t12和t14之间),驱动信号1236保持在逻辑低电平(例如,如波形902所示),并且开关1228保持断开(例如,关断)。例如,电压信号1240(例如,Vsense)保持在低量值936(例如,0),如波形912所示。在另一示例中,电流1270在量值上减小(例如,从量值922减小到小于量值920的量值940),如波形914所示。在另一示例中,电压信号1248(例如,VDRAIN)在t12和t13之间保持在量值934,然后在t13和t14之间在量值上减小。在另一示例中,在退磁时段(例如,TDEM)过程中,检测信号1250保持在低量值928(例如,如波形906所示)。在另一示例中,信号1824(例如,GX)保持在逻辑高电平(例如,如波形908所示),并且作为响应,电压信号1830(例如,Vc)保持在量值932(例如,如波形910所示)。比较信号1834(例如,MT)在退磁时段TDEM过程中保持在逻辑高电平(例如,如波形911所示的t12和t14之间)。
在一个实施例中,在调整时段TPTAT的开始处(例如,在t14处),操作模式检测组件1222检测电压信号1248中的第一波谷(例如,如波形904所示),并且在检测信号1250中生成脉冲942(例如,如波形906所示)。例如,信号1824(例如,GX)变为逻辑低电平(例如,如波形908所示)。在另一示例中,电压信号1830(例如,VC)在量值上开始增大(例如,如波形910所示)。
在另一实施例中,在调整时段TPTAT(例如,t14和t15之间)期间,驱动信号1236保持在逻辑低电平(例如,如波形902所示)。例如,信号1824(例如,GX)保持在逻辑低电平(例如,如波形908所示)。在另一示例中,电压信号1830(例如,VC)在量值上增大(例如,如波形910所示)。在另一示例中,在t15处,电压信号1830从低于参考电压1832变为高于参考电压1832,并且比较信号1834(例如,MT)从逻辑高电平变为逻辑低电平。根据一些实施例,作为响应,在很短的延迟之后(例如,t15和t16之间),驱动信号1236从逻辑低电平变为逻辑高电平。根据某些实施例,驱动信号1236立刻从逻辑低电平变为逻辑高电平而没有延迟。例如,一旦驱动信号1236从逻辑低电平变为逻辑高电平,则下一接通时段开始。
图13(A)是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED 1212相关联的驱动电流与用于温度控制的系统控制器1202的温度的关系的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图13(A)所示,根据一些实施例,系统控制器1202随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)。例如,如果系统控制器1202的温度小于温度阈值(例如,TBK3),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM3)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度超出温度阈值(例如,TBK3),则系统控制器1202减小驱动电流以便降低系统控制器1202的温度。在一些实施例中,在温度阈值TBK3与温度量值TEND1之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。在一些实施例中,根据指数函数,在温度阈值TBK3与温度量值TEND1之间的范围内,驱动电流由以下公式来确定:
ILED=k-p*eqT (20)
其中,k、p和q是不受温度影响的参数。例如,k、p和q是不受温度影响的正参数。在另一示例中,驱动电流使用指数函数的近似技术(例如,泰勒级数)来确定。
根据一个实施例,如果系统控制器1202的温度增大到温度量值T5(例如,小于温度量值TEND1),则系统控制器1202将驱动电流降低到电流量值ILED_3。例如,如果系统控制器1202的温度达到量值TEND1,则驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器1202停止正常操作。在另一示例中,系统控制器1202在T5和TEND1之间的温度范围内减小驱动电流比在TBK3和T5之间的温度范围内减小驱动电流快。
图13(B)是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED 1212相关联的驱动电流与用于温度控制的系统控制器1202的温度的关系的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
如图13(B)所示,根据一些实施例,系统控制器1202随着温度的变化来改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)。例如,如果系统控制器1202的温度小于温度阈值(例如,TBK30),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM30)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度超出温度阈值(例如,TBK30),则系统控制器1202减小驱动电流以便降低系统控制器1202的温度。在一些实施例中,在温度阈值TBK30与温度量值TEND2之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。作为示例,在温度阈值TBK30与温度量值TEND2之间的范围内,驱动电流大体根据系统控制器1202的温度的指数函数来变化。在一些实施例中,根据指数函数,在温度阈值TBK30与温度量值TEND2之间的范围内,驱动电流由以下公式来确定:
ILED=f+g*e-hT (21)
其中,f、g和h是不受温度影响的参数。例如,f、g和h是不受温度影响的正参数。在另一示例中,驱动电流使用指数函数的近似技术(例如,泰勒级数)来确定。
根据一个实施例,如果系统控制器1202的温度增大到温度量值T50(例如,小于温度量值TEND2),则系统控制器1202将驱动电流降低到电流量值ILED_30。例如,如果系统控制器1202的温度达到量值TEND2,则驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器1202停止正常操作。在另一示例中,系统控制器1202在T50和TEND2之间的温度范围内减小驱动电流比在TBK30和T50之间的温度范围内减小驱动电流慢。
LED照明系统的不同应用经常对LED亮度(例如,对应于不同的LED驱动电流)具有不同的需求。例如,不同的电流下限(例如,如图3所示的ILED_min1或如图9(A)所示的ILED_min2)被实现以用于不同的LED应用。
图14是根据本发明的另一实施例,示出了与一个或多个LED 1212相关联的用于温度控制的电流下限调整的简化图。该图仅仅是示例,其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。
根据一些实施例,系统控制器1202调整关断时段的持续时间上限(Toff_max)以确定电流下限(例如,根据公式(12)和(13))。例如,根据公式(12)和(13),关断时段的持续时间随温度变化而变化。作为示例,如果关断时段的持续时间变为大于持续时间上限(Toff_max),则系统控制器1202操作为将关断时段的持续时间变为等于持续时间上限(Toff_max)。作为另一示例,电流下限至少部分基于关断时段的持续时间上限(Toff_max)的调整来确定(例如,在一定范围内)。回过头来参考图9(A)和/或图9(B),根据某些实施例,电流下限(例如,ILED_min2或ILED_min13)可通过调整关断时段的持续时间上限来改变。
如图14所示,根据一些实施例,系统控制器1202随着温度的变化而改变驱动电流(例如,流过一个或多个LED 1212的输出电流1260的平均值)。例如,如果系统控制器1202的温度小于温度阈值(例如,TBK5),则驱动电流(例如,ILED)保持在某量值(例如,ILED_NOM5)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度超出温度阈值(例如,TBK5),则系统控制器1202减小驱动电流以便降低系统控制器1202的温度。作为示例,在温度阈值TBK5与温度量值T11之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度达到量值T11,则驱动电流减小到电流下限(例如,ILED_min7)。在另一示例中,在温度量值T11与另一温度阈值TTri4之间的范围内,系统控制器1202将驱动电流保持在量值上约等于电流下限(例如,ILED_min7)。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度增大到变得等于或大于温度阈值TTri4,则系统控制器1202将驱动电流减小到低量值(例如,0)。在另一示例中,系统控制器1202停止正常操作。
根据一个实施例,如果系统控制器1202的温度减小到变得等于或大于另一温度阈值Trec4,则系统控制器1202再次开始操作。例如,在温度阈值Trec4与温度量值T11之间的范围内,系统控制器1202将驱动电流保持在电流下限(例如,ILED_min7)。在另一示例中,在温度阈值TBK5与温度量值T11之间的范围内,驱动电流在量值上随着系统控制器1202的温度变化而非线性变化。在另一示例中,如果系统控制器1202的温度减小到低于温度阈值TBK5,则系统控制器1202将驱动电流保持在电流阈值ILED_NOM5。
根据另一实施例,如果电流下限从ILED_min7变为ILED_min8,则驱动电流变为对应的电流下限的温度从T11变为T12。例如,如果电流下限变为ILED_min9,则驱动电流变为对应的电流下限的温度变为T13。在另一示例中,如果电流下限变为ILED_min10,则驱动电流变为对应的电流下限的温度变为T14。作为示例,T12≤T13≤T14≤T11。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的系统控制器包括:热检测器,被配置为检测与系统控制器相关联的温度并且至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;以及调制和驱动器组件,被配置为接收热检测信号并且至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。调制和驱动器组件还被配置为:响应于检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第一电流量值,第二温度阈值高于第一温度阈值;响应于检测到的温度增大到变得等于或大于第二温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第一电流量值降低到第二电流量值,第二电流量值小于第一电流量值;响应于检测到的温度从第二温度阈值减小但维持大于第一温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第二电流量值;并且响应于检测到的温度减小到变得等于或小于第一温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第二电流量值增大到第一电流量值。例如,该系统控制器至少根据图3、图7、图9(A)、图9(B)和/或图14来实现。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的系统控制器包括:热检测器,被配置为检测与系统控制器相关联的温度并且至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;以及调制和驱动器组件,被配置为接收热检测信号并且至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。调制和驱动器组件还被配置为:响应于检测到的温度增大到变得大于第一温度阈值但维持小于第二温度阈值,改变驱动信号以近似根据检测到的温度的指数函数来降低驱动电流,第一温度阈值小于第二温度阈值。例如,该系统控制器至少根据图9(A)、图9(B)、图13(A)、图13(B)和/或图14来实现。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的方法包括:检测温度;至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;接收热检测信号;以及至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流包括:响应于检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第一电流量值,第二温度阈值高于第一温度阈值;响应于检测到的温度增大到变得等于或大于第二温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第一电流量值降低到第二电流量值,第二电流量值小于第一电流量值;响应于检测到的温度从第二温度阈值减小但维持大于第一温度阈值,生成驱动信号以将驱动电流保持在第二电流量值;以及响应于检测到的温度减小到变得等于或小于第一温度阈值,改变驱动信号以将驱动电流从第二电流量值增大到第一电流量值。例如,该方法至少根据图3、图7、图9(A)、图9(B)和/或图14来实现。
根据另一实施例,用于调节一个或多个电流的方法包括:检测温度;至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;接收热检测信号;以及至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流。至少部分基于该热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流包括:响应于检测到的温度增大到变得大于第一温度阈值但维持小于第二温度阈值,改变驱动信号以近似根据检测到的温度的指数函数来降低驱动电流,第一温度阈值小于第二温度阈值。例如,该方法至少根据图9(A)、图9(B)、图13(A)、图13(B)和/或图14来实现。
例如,本发明的各种实施例的一些或全部组件每个都通过使用一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件和/或软件和硬件组件的一个或多个组合,单独地和/或与至少另一组件相结合地实现。在另一示例中,本发明的各种实施例的一些或全部组件每个都单独地和/或与至少另一组件相结合地实现在一个或多个电路中,该一个或多个电路例如是一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路。在又一个示例中,能够组合本发明的各种实施例和/或示例。
尽管已经对本发明的具体实施例进行了描述,但是本领域的技术人员应该理解,存在与所描述的实施例等同的其它实施例。因此,应当理解的是,本发明不由具体图示的实施例来限制,而是仅由所附权利要求的范围来限制。
Claims (25)
1.一种用于调节一个或多个电流的系统控制器,所述系统控制器包括:
热检测器,被配置为检测与所述系统控制器相关联的温度并且至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;以及
调制和驱动器组件,被配置为接收所述热检测信号并且至少部分基于所述热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流;
其中所述调制和驱动器组件还被配置为:
响应于所述检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成所述驱动信号以将所述驱动电流保持在第一电流量值处,所述第二温度阈值高于所述第一温度阈值;
响应于所述检测到的温度增大到变得等于或大于所述第二温度阈值,改变所述驱动信号以将所述驱动电流从所述第一电流量值降低到第二电流量值,所述第二电流量值小于所述第一电流量值;
响应于所述检测到的温度从所述第二温度阈值减小但维持大于所述第一温度阈值,生成所述驱动信号以将所述驱动电流保持在所述第二电流量值;
响应于所述检测到的温度减小到变得等于或小于所述第一温度阈值,改变所述驱动信号以将所述驱动电流从所述第二电流量值增大到所述第一电流量值;
响应于所述检测到的温度维持小于第三温度阈值,生成所述驱动信号以将所述驱动电流保持在第三电流量值处,所述第三温度阈值小于所述第一温度阈值和所述第二温度阈值;以及
响应于所述检测到的温度增大到变得大于所述第三温度阈值但维持小于第四温度阈值,改变所述驱动信号以从所述第三电流量值降低所述驱动电流,所述第四温度阈值大于所述第三温度阈值但小于或等于所述第一温度阈值。
2.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述第四温度阈值随所述第一电流量值的增大而减小。
3.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述调制和驱动器组件还被配置为:响应于所述检测到的温度增大到变得大于所述第三温度阈值但维持小于所述第四温度阈值,改变所述驱动信号以从所述第三电流量值线性地降低所述驱动电流。
4.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述调制和驱动器组件还被配置为:响应于所述检测到的温度增大到变得大于所述第三温度阈值但维持小于所述第四温度阈值,改变所述驱动信号以从所述第三电流量值非线性地降低所述驱动电流。
5.如权利要求4所述的系统控制器,其中,所述调制和驱动器组件还被配置为:响应于所述检测到的温度增大到变得大于所述第三温度阈值但维持小于所述第四温度阈值,改变所述驱动信号以近似根据所述检测到的温度的指数函数来降低所述驱动电流。
6.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述调制和驱动器组件还被配置为:响应于所述检测到的温度增大到变得大于所述第四温度阈值但维持小于所述第二温度阈值,改变所述驱动信号以将所述驱动电流保持在所述第一电流量值处。
7.如权利要求1所述的系统控制器,还包括:
第一比较器,被配置为接收第一电压信号和电流传感信号并且至少部分基于所述第一电压信号和所述电流传感信号来生成第一比较信号,所述电流传感信号与所述驱动电流相关联,所述第一电压信号与所述热检测信号相关联;以及
操作模式检测组件,被配置为接收与所述驱动电流相关联的第二电压信号,并且至少部分基于所述第二电压信号来生成模式检测信号;
其中,所述调制和驱动器组件还被配置为:接收所述第一比较信号和所述模式检测信号,并且至少部分基于所述第一比较信号和所述模式检测信号来生成所述驱动信号。
8.如权利要求7所述的系统控制器,还包括:
求和组件,被配置为生成作为预定电压和第三电压信号的和的所述第一电压信号,所述第三电压信号在量值上正比于所述检测到的温度。
9.如权利要求8所述的系统控制器,其中,所述求和组件包括:
电流生成组件,被配置为至少部分基于检测到的温度来提供第一电流;以及
电阻器,被配置为接收所述第一电流,并且至少部分基于所述第一电流来生成所述第三电压信号。
10.如权利要求7所述的系统控制器,其中,所述调制和驱动器组件还包括:
调制组件,被配置为接收所述热检测信号,并且至少部分基于所述热检测信号来生成调制信号;以及
驱动器组件,被配置为接收所述调制信号,并且至少部分基于所述调制信号来输出所述驱动信号。
11.如权利要求10所述的系统控制器,其中,所述调制组件包括:
信号发生器,被配置为接收所述模式检测信号和所述驱动信号,并且至少部分基于所述模式检测信号和所述驱动信号来生成第三电压信号;
电流生成组件,被配置为至少部分基于检测到的温度来提供第一电流;
斜坡信号发生器,被配置为接收所述第一电流,并且至少部分基于所述第一电流和所述第三电压信号来生成第四电压信号;
第二比较器,被配置为接收所述第四电压信号和参考信号,并且至少部分基于所述第四电压信号和所述参考信号来生成第二比较信号;以及
逻辑操作组件,被配置为接收所述第二比较信号和所述热检测信号,并且至少部分基于所述第二比较信号和所述热检测信号来生成所述调制信号。
12.如权利要求11所述的系统控制器,其中,所述斜坡信号发生器包括:
晶体管,被配置为响应于所述第三电压信号而闭合或断开;以及
电容器,被配置为响应于所述晶体管断开而由所述第一电流充电并且生成所述第四电压信号。
13.如权利要求11所述的系统控制器,其中,所述信号发生器包括一个或多个或非门以及一个或多个非门。
14.如权利要求11所述的系统控制器,其中,所述逻辑操作组件包括一个或多个与非门、一个或多个或非门以及一个或多个与门。
15.如权利要求1所述的系统控制器,其中所述第二电流量值等于零。
16.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述调制和驱动器组件包括:
信号处理组件,被配置为接收所述热检测信号和阈值信号,并且至少部分基于所述热检测信号和所述阈值信号来生成第一电压信号;
第一比较器,被配置为接收所述第一电压信号和与所述驱动电流相关联的电流传感信号,并且至少部分基于所述第一电压信号和所述电流传感信号来生成第一比较信号;
调制组件,被配置为接收所述第一比较信号,并且至少部分基于所述第一比较信号来生成调制信号;以及
驱动组件,被配置为接收所述调制信号,并且至少部分基于所述调制信号来生成所述驱动信号。
17.如权利要求16所述的系统控制器,其中,所述信号处理组件包括:
电流源组件,被配置为至少部分基于所述检测到的温度来提供第一电流;以及
电压发生器,被配置为至少部分基于所述第一电流来生成所述热检测信号。
18.如权利要求17所述的系统控制器,其中,所述电压发生器包括一个或多个电阻器。
19.如权利要求16所述的系统控制器,还包括:
操作模式检测组件,被配置为接收与所述驱动电流相关联的第二电压信号,并且至少部分基于所述第二电压信号来生成模式检测信号;
其中,所述调制组件还被配置为接收所述第一比较信号和所述模式检测信号,并且至少部分基于所述第一比较信号和所述模式检测信号来生成所述调制信号。
20.如权利要求19所述的系统控制器,其中,所述调制组件包括:
电流源组件,被配置为至少部分基于所述检测到的温度来提供第一电流;
第一电压发生器,被配置为至少部分基于所述第一电流来生成第一电压信号;
第二比较器,被配置为接收所述第一电压信号和第一参考信号,并且至少部分基于所述第一电压信号和所述第一参考信号来生成第二比较信号;
栅极驱动信号发生器,被配置为至少部分基于所述第二比较信号来生成第一栅极驱动信号和第二栅极驱动信号;以及
参考信号发生器,被配置为至少部分基于所述第一栅极驱动信号和所述第二栅极驱动信号来生成所述第一参考信号。
21.如权利要求20所述的系统控制器,其中,所述参考信号发生器包括:
第一晶体管,包括第一栅端、第一晶体管端和第二晶体管端;
第二晶体管,包括第二栅端、第三晶体管端和第四晶体管端;
第三晶体管,包括第三栅端、第五晶体管端和第六晶体管端;以及
第四晶体管,包括第四栅端、第七晶体管端和第八晶体管端;
其中:
所述第一栅端和所述第四栅端被配置为接收所述第一栅极驱动信号;
所述第二栅端和所述第三栅端被配置为接收所述第二栅极驱动信号;
所述第一晶体管端和所述第三晶体管端被配置为接收与所述第一温度阈值相关联的下阈值电压;
所述第二晶体管端和所述第四晶体管端被配置为响应于所述第一栅极驱动信号处于第三逻辑电平,生成与所述下阈值电压相对应的所述第一参考信号;
所述第五晶体管端和所述第七晶体管端被配置为接收与所述第二温度阈值相关联的上阈值电压;并且
所述第六晶体管端和所述第八晶体管端被配置为响应于所述第二栅极驱动信号处于所述第三逻辑电平,生成与所述上阈值电压相对应的所述第一参考信号。
22.如权利要求21所述的系统控制器,其中:
所述第一晶体管和所述第三晶体管是N沟道晶体管;并且
所述第二晶体管和所述第四晶体管是P沟道晶体管。
23.如权利要求20所述的系统控制器,其中,所述调制组件还包括:
第二电压发生器,被配置为接收所述模式检测信号和所述驱动信号,并且至少部分基于所述模式检测信号和所述驱动信号来生成第三电压信号;
电流生成组件,被配置为至少部分基于所述检测到的温度来提供第一电流;
斜坡信号发生器,被配置为接收所述第一电流和所述第三电压信号,并且至少部分基于所述第一电流和所述第三电压信号来生成第四电压信号;
第三比较器,被配置为接收所述第四电压信号和第二参考信号,并且至少部分基于所述第四电压信号和所述第二参考信号来生成第三比较信号;以及
逻辑操作组件,被配置为接收所述第三比较信号和所述热检测信号,并且至少部分基于所述第三比较信号和所述热检测信号来生成逻辑操作信号。
24.如权利要求23所述的系统控制器,其中,所述调制组件还包括:
信号处理器,被配置为接收所述逻辑操作信号和所述第二栅极驱动信号,并且至少部分基于所述逻辑操作信号和所述第二栅极驱动信号来生成所述调制信号。
25.一种用于调节一个或多个电流的方法,所述方法包括:
检测温度;
至少部分基于检测到的温度来生成热检测信号;
接收所述热检测信号;以及
至少部分基于所述热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流;
其中,所述至少部分基于所述热检测信号来生成驱动信号以闭合或断开开关从而影响与一个或多个发光二级管相关联的驱动电流包括:
响应于所述检测到的温度从第一温度阈值增大但维持小于第二温度阈值,生成所述驱动信号以将所述驱动电流保持在第一电流量值处,所述第二温度阈值高于所述第一温度阈值;
响应于所述检测到的温度增大到变得等于或大于所述第二温度阈值,改变所述驱动信号以将所述驱动电流从所述第一电流量值降低到第二电流量值,所述第二电流量值小于所述第一电流量值;
响应于所述检测到的温度从所述第二温度阈值减小但维持大于所述第一温度阈值,生成所述驱动信号以将所述驱动电流保持在所述第二电流量值处;
响应于所述检测到的温度减小到变得等于或小于所述第一温度阈值,改变所述驱动信号以将所述驱动电流从所述第二电流量值增大到所述第一电流量值;
响应于所述检测到的温度维持小于第三温度阈值,生成所述驱动信号以将所述驱动电流保持在第三电流量值处,所述第三温度阈值小于所述第一温度阈值和所述第二温度阈值;以及
响应于所述检测到的温度增大到变得大于所述第三温度阈值但维持小于第四温度阈值,改变所述驱动信号以从所述第三电流量值降低所述驱动电流,所述第四温度阈值大于所述第三温度阈值但小于或等于所述第一温度阈值。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |