CN106211412A - 在pwm 关闭时间期间维持led 驱动器工作点 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驱动LED负载的方法和系统。所述系统包括功率级、反馈电路和存储及保持电路。功率级配置为在PWM信号开启(ON)时向LED负载传送控制信号所指示的电流电平，并且在所述PWM信号关闭(OFF)时停止传送所述电流电平。在反馈电路配置为：当所述PWM信号开启时，生成工作点信号以使所述功率级传送所述控制信号所指示的电流电平。存储及保持电路配置为存储用于指示所述工作点信号在紧随所述脉宽调制信号关闭之后的时刻的电平的信息，并且所述脉宽调制信号的开启紧随使所述工作点信号处于该电平处之后。

Description

在PWM 关闭时间期间维持LED 驱动器工作点

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月29日提交的标题为“Maintaining LED Driver Operating Point During PWM OFF Times”的美国临时专利申请第62,168,156号的优先权，其公开内容通过引用全部合并于此用于所有目的。

技术领域

本公开主要涉及驱动发光二极管(LED)的方法和系统。更具体地，本公开涉及为LED驱动器功率级维持输入参考电平的LED驱动器电路。

背景技术

LED是在其引线上施加适当电压时会发光的P-N结二极管。为此，各种电路用于给LED供电。这样的电路不仅提供充足的电流来按照需要的亮度和色温点亮LED，而且限制电流以防止损坏LED。图1A示出了现有技术的LED驱动器电路100的示例，当PWM节点105处的脉宽调制(PWM)信号开启(ON)(即，HI)时，LED驱动器电路100以控制信号输入103处的控制信号所指示的电平来调节流向LED 115的输出电流。当PWM信号关闭(OFF)时，输出电流101为零并且LED负载115不发光。因此，输出电流101的平均值由PWM信号的相对开启和关闭时长来控制。换言之，LED 115所发出的光的强度可以随更高的占空比而增大并且可以通过降低节点105处的PWM信号的占空比来使其变暗。

如图1A所示，LED驱动器电路100可以包括具有控制信号输入103的误差放大器107、两个电子开关(即，第一开关109和第二开关111)、工作点电容元件113、可选输出电容117、LED驱动器功率 级119、以及电流传感器121。

误差放大器107将控制信号输入节点103处的控制输入信号与由电流传感器121检测的输出电流101进行比较，以在其输出节点123处生成信号。此信号123在开关109接通时提供工作点信号(例如，电压Vc)。误差放大器107调整工作点以减小控制信号输入103与流过LED负载115的电流的电压表示之间的误差信号。工作点信号节点处的电压Vc被LED驱动器功率级119用来设置传送到LED 115的输出电流101的量。因此，误差放大器的输出处的信号123根据输出电流101的量为LED驱动器电路119提供工作点，以与误差放大器107的控制信号输入103处的控制信号所指示的量相匹配。

电容元件113因此可以被称为工作点电容，因为其两端的电压(即，工作点信号)代表流向LED驱动器功率级119的输入工作点信号，其用于使流向LED 115的输出电流101等于控制信号103所指示的量。工作点电容元件113为LED驱动器电路119存储节点Vc的工作点信号。因此，电容元件113存储功率级119的工作点，以将LED负载115中的电流调节至误差放大器107的CTRL输入103。电容元件113还可以用于使LED电流反馈控制环路稳定。在这方面，电容元件113的电容可以限制在最大值。

参见图1B可以更好地理解LED驱动器电路100的特征，图1B示出了LED驱动器电路100的一些示例波形。理想地，当开关109关断(即，断开)时电容元件113应保持工作点信号的电压Vc，以便为LED驱动器功率级119保持工作点信号Vc稳定。然而，在现实条件下，由于内部漏电和/或连接至工作点电容元件113(包括第一开关109)的任何电路的漏电，工作点电容元件113两端的电压在节点105处的PWM信号的关闭时段期间会衰减(即，丢失电荷)。该电压降随着PWM关闭时长的增加而变得更加显著。在长PWM关闭时间(例如，大于1秒)之后，例如，工作点电容元件113两端的工作点信号Vc可能低于其在PWM信号关闭时(例如，PWM信号刚刚关闭之后)的值。换言之，工作点信号Vc的值在PWM关闭时的转换点处高于长PWM关闭时间过后的值。当PWM信号105在长PWM关闭时段后重新开启时， LED驱动器功率级119会经历恢复时间，直到工作点电容元件113两端的电压已回到其原始工作点信号Vc。

这样的延迟在需要LED 115的色温和/或光强在它们开启之后立即处于预先确定的水平处的应用中可能带来问题。传统方法使用更长的PWM开启时间以使其除需要的LED负载开启时间之外还包括恢复延迟，这不仅增加功耗还可能是无效的，因为恢复延迟会随着工作点电容元件113的尺寸、工艺、温度、需要的LED光强和PWM关闭时长而变化。

发明内容

附图说明

附图示出了各示意性实施例。它们并不示出所有的实施例。可以附加地或替代地使用其他各实施例。可以省略可能显而易见或不需要的细节以节省空间或者更有效地进行说明。可使用额外的组件或步骤并且/或者不使用示出的全部组件或步骤来实现一些实施例。当相同的附图标记出现在不同附图中时，其表示相同或相似的组件或步骤。

图1A示出了现有技术发光的二极管(LED)驱动器电路的示例。

图1B示出了图1A的LED驱动器电路的示例波形。

图2示出了与示例性实施例一致的LED驱动器电路的示例，该LED驱动器电路在PWM信号关闭时维持工作点电容元件两端的电压。

图3A和图3B示出了以数字代码维持工作点信息的电路的示例，其可以用于实现图2的存储及保持电路。

图3C示出了图3A和图3B的数字存储及保持电路的示例波形。

图4A和图4B示出了维持作为模拟电压的工作点信息的电路的各示例，其可以用于实现图2的存储及保持电路。

图4C示出了图4A和图4B的模拟存储及保持电路的示例波形。

图5A和图5B示出了与各示例性实施例一致的LED驱动器电路，其使用数字控制器来为模拟LED驱动器功率级维持工作点信息。

具体实施方式

在下面的详细描述中，为了提供相关教导的透彻理解，以示例的方式阐述了大量具体细节。然而，应显而易见的是，本教导可以不用这样的细节而实现。在其他实例中，为了防止不必要地模糊本教导的各方面，在相对高的层次上不具细节地描述公知的方法、程序、组件和/或电路。可以用附加的组件或步骤并且/或者不用所描述的所有组件或步骤来实现一些实施例。

在此公开的各种方法和电路主要涉及为LED驱动器功率级维持输入参考电平以使恢复时间基本减少或消除的方法和电路。所述功率级配置为：当PWM信号开启(ON)时向LED负载传送控制信号所指示的电流的电平，并且当PWM信号关闭(OFF)时停止传送所述电流的电平。反馈电路配置为：当所述PWM信号开启时，生成所述工作点信号以使所述功率级传送所述控制信号所指示的电流的电平。存储及保持电路配置为：存储用于指示所述工作点信号在所述PWM信号关闭时(例如，刚刚关闭之后)的电平的信息，并且使所述工作点信号在所述PWM信号重新开启(例如，回到开启状态)时处于该电平处。

图2示出了与示例性实施例一致的LED驱动器电路200的示例，LED驱动器电路200在PWM信号关闭时维持工作点电容元件213两端的电压。LED驱动器电路200可以包括具有控制信号输入203的误差放大器207、两个电子开关(即，第一开关209和第二开关211)、LED驱动器功率级219、以及电流传感器221。可以存在工作点电容元件213和可选输出电容元件217。

误差放大器207具有耦接至控制信号的第一输入(例如，正端子)和耦接至电流传感器221的第二输入(例如，负端子)。误差放大器207具有输出节点223，其耦接至第一开关209(在本文中有时被称为断路开关)的输入。在各种实施例中，误差放大器207可以在其输出223处提供电流或电压。为讨论的目的，将假设输出223提供通过开关209的电流以生成工作点信号Vc。

第一开关209具有耦接至误差放大器207的输出节点223的输入节点、耦接至工作点信号节点Vc的输出节点、以及耦接至PWM信 号节点205的控制节点。存在存储及保持电路201，其耦接至工作点信号节点Vc。存储及保持电路201具有耦接至PWM节点的输入，以使存储及保持电路201受PWM信号的控制。

LED驱动器功率级219具有耦接至PWM节点205的第一输入以及耦接至工作点信号节点Vc的第二输入。LED驱动器功率级219具有包括第一输出(例如，V_LED+)和第二输出(例如V_LED-)的差分输出。在一个实施例中，存在可选输出电容元件217，其耦接在LED驱动器功率级219的第一输出与第二输出之间。输出电容元件217可以过滤高频AC电流和电压并且减小通过LED负载215的电流纹波，从而在PWM开启时增加LED负载215的工作寿命。它还在PWM关闭时维持LED驱动器功率级219的输出电压。

此外，LED负载215(其可以包括一个或多个LED)耦接在LED驱动器功率级219的第一输出与第二输出之间。虽然以示例的方式将电路200中的各LED示为串联连接，但是应当理解，在各种实施例中，为了实现需要的输出，可以为单个LED，各LED可以并联连接，或者各LED可以以任何适当的串联/并联组合进行连接。

第二开关211具有与LED驱动器功率级219的第一输出V_LED+耦接的输入以及与LED负载215的输入耦接的输出。第二开关211的控制节点耦接至PWM节点205。

当PWM信号205开启(即，在“HI”电平处)时，来自节点205处的PWM信号的开启电压可以将电子开关209和211两者驱动至闭合状态(ON)，从而允许信号分别通过开关209和开关211传播。在该开启时间期间，误差放大器207、LED驱动器功率级219、工作点电容元件213和输出电容元件217可以工作在反馈环路中。反馈环路可以使流向各LED 215的电流与误差放大器207的第一输入节点203处的控制输入信号所指示的电平相匹配。

例如，反馈电路配置为确定流过LED负载215的电流并且比较该电流的电压表示与控制节点203处的控制信号，以在PWM信号开启时向功率级219的第二输入提供工作点信号。因此，误差放大器207比较控制信号输入节点203处的控制输入信号与电流传感器221所检 测到的输出电流201。在一个实施例中，控制信号为电压，电流传感器221所检测到的输出电流201作为电压提供给误差放大器的第二输入。换言之，电流传感器221所检测到的电流信号被转换成电压，以使得误差放大器207可以比较控制输入信号203与流过LED负载215的电流201的电压表示。

应注意的是，反馈环路的反馈电路包括电流传感器221，其可以耦接至功率级219的差分输出的第二输出(例如，V_LED-)。在其他实施例中，电流传感器221可以位于任何适当的位置，以检测通过LED负载215的电流。反馈电路还包括误差放大器207，其具有耦接至控制信号203的第一输入、耦接至电流传感器221的第二输入以及通过第一开关209耦接至功率级的第二输入的输出。

误差放大器207在第一开关209接通时提供工作点信号Vc 223。工作点信号Vc被LED驱动器功率级219用来设置传送到LED 215的输出电流201的量。因此，误差放大器207根据输出电流201的量为LED驱动器电路219提供工作点，以与误差放大器207的控制信号输入203处的控制信号所指示的量相匹配。

工作点电容元件213为LED驱动器功率级219存储工作点信号Vc并且可以用于提供反馈稳定性。在各种实施例中，工作点电容可以实现为外部组件(例如，通常﹤10nF)或者实现在与存储及保持电路201相同的集成电路(例如，通常﹤100pF)上。

当PWM信号205关闭(即，在“LO”电平处)时，它使电子开关211和209两者都断开，因此防止信号分别通过开关209和开关211传播。因此，当PWM关闭时，防止了从LED驱动器功率级219向LED 215的能量传送。

存储及保持电路201配置为在PWM信号关闭时维持工作点电容元件213上的工作点电压Vc。例如，当PWM信号开启时，工作点电容元件213两端的电压可以存储在存储及保持电路201中。在PWM开启时间中，存储及保持电路201对LED驱动器电路219不具有显著的影响。存储及保持电路201可以在PWM开启时间期间以存储模式工作，而不影响工作点电压Vc。存储及保持电路201还可以按照在PWM 信号刚刚转换至关闭状态之后先存储后保持的方式工作。

例如，当PWM信号205关闭时，第一开关和第二开关(209和211)断开。因此，第二开关211使LED负载215从LED驱动器功率级219的输出断开，第一开关209使工作点电容元件213从误差放大器207的反馈路径断开。然而，存储及保持电路201保持与LED驱动器功率级219的第二输入(其耦接至工作点信号节点Vc)的耦接。

在PWM关闭时间期间，存储及保持电路201通过提供作为参考的工作点信号Vc的存储值来维持工作点电容元件213两端的工作点信号Vc。由于存储及保持电路201所提供的这种电压维持，工作点电容元件213两端的电压在PWM信号的关闭时间期间保持在需要的电平处。因此，借助存储及保持电路201，可在长时段的PWM关闭时间(例如，大于1秒)期间维持工作点电压Vc，并且LED驱动器电路200不再经历工作点电容元件213的电压衰减。因此，LED驱动器电路200配置为：每当PWM信号重新开启、甚至在长PWM关闭时段之后，快速地返回到或者维持PWN开启时的工作点信号Vc所限定的需要的工作点。

示例存储及保持电路

在各种实施例中，存储及保持电路201可以是数字电路、模拟电路、或它们的组合。图3A和图3B示出了以数字代码维持工作点信息的电路的示例，其可以用于实现图2的存储及保持电路201。如图3A所示，数字存储及保持电路300A可以包括模拟数字转换器(ADC)301、数字模拟转换器(DAC)303、反相器305以及电子开关307。图3B的数字存储及保持电路300B具有基本相同的特征，除了ADC 311为低电平有效因而不需要图3A的反相器305。因此，为简要起见，对图3B的存储及保持电路300B的各特征将不予以重复。

在图3A中，数字存储及保持电路300A具有ADC 301，其具有耦接至工作点信号Vc的第一输入、耦接至PWM信号节点205的第二输入、以及耦接至DAC 303的输入的第一输出315。在一个实施例中，ADC 301具有与开关307的控制节点耦接的单独输出节点317。

在各种实施例中，ADC 301可以是高电平有效或低电平有效的。如果ADC 301为高电平有效，则可以存在耦接在PWM输入节点205与ADC 301的第二输入之间的反相器305。

数字存储及保持电路300A还包括开关307，其耦接在工作点信号节点Vc与DAC 303的输出之间。开关307的控制节点可以受ADC的第二输出的控制。

数字存储及保持电路300A的特征，图3C示出了数字存储及保持电路300A和300B的一些示例波形。当节点205处的PWM信号关闭时，反相后的PWM信号开启ADC 301，这使得ADC 301将图2的工作点电容元件213两端的电压(所谓工作点信号Vc)转换成其输出315处的数字值。该数字值可以存储在存储内存(其可作为ADC 301的一部分或者可从ADC 301分离)中。因为数字存储的值不会随时间漂移，所以能维持工作点电压Vc。

保存工作点电压信息的存储器的数字输出可以耦接至DAC 303的输入。为了方便本讨论，将假设保存工作点电压的存储器位于ADC中。DAC配置为在其输入节点315处接收数字信号并且在其输出节点309处提供该信号的模拟形式。当节点205处的PWM信号被关闭并且ADC 301完成模拟数字转换之后，数字存储及保持电路300A使电子开关307闭合，从而提供从DAC 303的输出309至工作点电压节点Vc的路径。因此，所存储的工作点电压Vc被传送回工作点电容元件213的两端。应当注意，因为ADC和/或DAC的工作相对快速，所以电容元件Cc 213两端的工作点电压Vc的电压衰减是可以忽略的。因此，DAC 303所传送的工作点电压Vc与PWM开启时的工作点电容213两端的工作点电压Vc基本相同。

在各种实施例中，DAC 303可以以更快的速度连续工作，或者可以为了节省功率而在开关307接通的时刻立即开启(或者比开关307接通稍提前开启)，同时为DAC 303提供用于将数字信号转换为模拟信号的足够长的时间。

根据LED驱动器电路的具体要求，可以使用不同类型的ADC来实现数字存储及保持电路300A和300B的ADC 311。在此讨论的ADC 根据将连续信号转换成一定的位数N的常见原理工作。使用越多的位数，ADC的精确度越好。常见类型的ADC包括流水线ADC、快闪式ADC、逐次逼近寄存器(SAR)ADC、sigma delta(ΣΔ)ADC、以及积分型或双斜率型ADC。

如图3A或图3B所示，数字存储及保持电路可以包括一个或多个适当地配置的DAC以将数字信号转换至模拟域。为此，在各种实施例中，可以使用不同的DAC，包括但不限于脉宽调制器DAC、sigma delta(ΣΔ)DAC、二进制加权DAC、电阻(R-2R)梯形DAC、逐次逼近寄存器DAC、温度计编码型DAC、以及混合型DAC(其可以使用前述DAC的组合)。这些DAC的工作可将有限数值转换成电流或电压形式的物理量。

如图3C所示，工作点电压Vc在PWM信号关闭之后以数字代码存储。例如，当PWM开启时，LED负载开启，而数字存储及保持电路重置。在此期间，工作点电压Vc由i_LED电流反馈环路驱动。当PWM关闭时，LED负载关闭并且数字存储及保持电路进入初始“存储”状态。存储时间的时长取决于具体实施方式。在“存储”状态期间，工作点电压Vc浮空并且工作点电容元件Cc两端的电压的衰减可以忽略。当存储过程完成后，工作点电压可以在剩余的PWM关闭时间期间由数字存储及保持电路驱动。

如前所述，在一些实施例中，在此讨论的存储及保持电路还可以维持作为模拟电压的工作点信息。模拟实施方式可以要求更小的芯片面积，消耗更少的功率，并且实现更加简单，因为省去了诸如ADC和DAC等若干功能块。为此，图4A和图4B示出了可以用于实现图2的存储及保持电路201的模拟电路的示例。如图4A所示，模拟存储及保持电路400A包括第一开关401、泄漏消除电路403、放大器407以及存储电容元件409。本地存储电容元件409可以集成在同一芯片上，但也可以考虑外部电容元件。在一个实施例中，本地存储电容元件409显著地小于(例如，小10倍或更小)工作点电容元件213。

在各种实施例中，放大器407本身可以开启或关闭以节省功率并且/或者在放大器407的输出处可以存在第二开关411。当使用第 二开关411时，可以有反相器405耦接在PWM输入节点205与第二开关411的控制节点之间。图4B的模拟存储及保持电路400B具有基本相同的特征，除了其不具有第二开关411和反相器405。取而代之，放大器407B直接由节点205处的PWM信号来控制。

泄漏消除电路耦接至放大器407的第一输入(例如，正输入)417。放大器407可以配置为单位增益缓冲器，因为它的第二输入(例如，负输入)在节点419处耦接至它的输出。因此，节点417处的电压与节点419处的电压大体上相同，因为放大器407的增益足够高。放大器输出节点419的输出(例如，通过开关411)耦接至工作点信号Vc。第一开关401具有耦接至放大器407的第一(即，非反相)输入的第一输入以及耦接至工作点信号节点Vc的第二输入。存储电容也耦接至放大器407的非反相输入。

第一开关和第二开关中的每一个具有耦接至PWM节点205的控制节点。第一开关401配置为在PWM信号205高(即，开启)时处于闭合状态(即，接通)，并且在PWM信号205低(即，关闭)时断开(即，关断)。相反，第二开关411配置为在PWM信号205开启时关断，并且在PWM信号205关闭时接通。因此，放大器407和413配置为在PWM信号205开启时无效，在PWM信号205关闭时激活。

可以参见图4C更好地理解存储及保持电路400A和400B的各个特征，图4C示出了存储及保持电路400A和400B的一些示例波形。在图4A和图4B的电路400A和400B中，当节点205处的PWM信号开启时，第一开关401闭合，接通从工作点电容元件213至本地存储电容元件409的路径。换言之，工作点信号节点Vc处的电压存储在本地存储电容元件409的两端。

当节点205处的PWM信号关闭时，第一开关401断开(即，关断)，从而切断工作点信号节点Vc与节点417处的本地存储电容元件409之间的路径。然而，因为第一开关401与第二开关411之间存在反相关系，第二开关411目前闭合(即，接通)，从而接通放大器407的输出与节点Vc处的提供给工作点电容元件213两端的工作点信号之间的路径。放大器407的输出所提供的该工作点信号与PWM 关闭时(例如，刚刚关闭之后)存储在工作点电容元件213两端的工作点信号节点Vc的工作点信号大体上相同。换言之，放大器407的输出所提供的工作点信号与PWM信号从开启过渡至关闭时的工作点信号的值大体上相同。通过使用具有已知电容值的本地存储电容元件409，可以提供更加稳定的参考电压。

在一个实施例中，存在泄漏消除电路403，其配置为在节点205处的PWM信号关闭时进一步维持存储在节点417处的本地存储电容元件409两端的电压。换言之，当节点205处的PWM信号关闭时，本地存储电容元件409两端的电压并不随时间降低。

如图4C所示，在PWM信号关闭后工作点电压Vc可以保持为模拟电压。“可以在PWM信号开启时执行存储”步骤。在此期间，LED开启并且工作点电压Vc由i_LED电流反馈环路来驱动。当PWM关闭时，LED被关闭并且存储及保持电路进入保持状态，此时工作点电压Vc由存储及保持电路驱动。

现参照图5A和图5B，其示出了与各示例性实施例一致的使用数字控制器509来为模拟LED驱动器功率级219维持工作点信息的LED驱动器电路。LED驱动器电路500A和500B的一些特征与图2的LED驱动器电路200的特征相同，因此为简要起见不再重复。因此，下面的讨论强调一些区别特征。此外，图5B的LED驱动器电路500B与图5A的LED驱动器电路500A基本相同，除了其具有耦接在数字控制器509与LED驱动器功率级219之间的附加DAC 571。因此，为简要起见将不重复LED驱动器电路500B的特征。

LED驱动器电路500A包括数字控制器509，其配置为控制LED驱动器功率级219向LED负载215提供的电流。数字控制器具有耦接至PWM节点205的第一输入、耦接至第一数字信号的第二输入513、以及耦接至第二数字输入515的第三输入。ADC 505耦接在控制节点CTRL 503与数字控制器的第二输入之间。第二ADC 507耦接在电流传感器221与数字控制器509的第三输入之间。

LED驱动器电路500A通过ADC 505将模拟CTRL信号转换成数字信号。电流传感器221感测流过LED负载215的电流(例如，电流 201)，其通过ADC 507被转换成数字信号。数字控制器509比较其第二输入513处的数字信号与其第三输入515处的数字信号，并且在其输出517处生成数字信号以控制LED驱动器功率级219。在LED驱动器电路500A中，当节点205处的PWM信号关闭时(例如，刚刚关闭之后)保存数字工作点信息，以加快PWM信号重新开启时的LED电流恢复。

总结

所讨论的各组件、步骤、特征、对象、效益和优点仅仅是示意性的。它们及其相关讨论都不旨在以任何方式限制保护范围。大量其他实施例也是预期的。这些实施例包括了具有更少的、额外的、和/或不同的组件、步骤、特征、对象、效益、和/或优点的实施例。这些实施例还包括了不同地布置和/或排序了各组件和/或步骤的实施例。

例如，在此讨论的任何信号可以被缩放、缓冲、缩放并缓冲、转换成另一模式(例如，电压、电流、电荷、时间等)、或者转换成另一状态(例如，从HIGH至LOW以及从LOW至HIGH)，而没有在实质上改变根本的控制方法。

鉴于本文的讨论，所提出的在系统的非活动时长期间维持工作点电压以加快恢复的技术可应用于能够由电流脉冲驱动的其他应用中，例如电机驱动器。

所提出的技术的另一变化形式可以在PWM关闭时间期间将工作点电压调节到与PWM开启时间期间的电平不同的电平。根据负载阻抗，工作点电压可以在PWM关闭时间期间维持在更高或更低的电平处，以在PWM回到开启状态时生成所需的恢复响应。

除非另外陈述，否则在本说明书中阐述的所有测量、值、级别、位置、大小、尺寸、以及其他指标都是近似的而非精确的。它们旨在具有符合其相关功能以及其所属技术领域中的惯例的合理范围。

除了上方的陈述之外，无论是否在权利要求中列出，都不存在旨在(或应当被解释为)将任何组件、步骤、特征、对象、效益、优 点、或其等价物贡献给公众的任何陈述或说明。

本公开中所引用的所有的文章、专利、专利申请以及其他出版物均通过引用并入本文。

应当理解，在此使用的术语和表达具有与这些术语和表达在其分别对应的研究领域中的普通含义相一致的含义，除非在本文中另外阐述了特殊含义。诸如“第一”和“第二”等关系术语可仅用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而非一定要求或暗示它们之间的任何实际的关系或顺序。术语“包括”、“包括……的”及其任何其他变化形式在本说明书或权利要求中与多个元件的列表结合使用时，其旨在表示所述列表并非排他性的，并且表示可以包括其他元件。类似地，无进一步约束时，用“一个”或“一”修饰的元件并不排除存在或增加同一类型的多个元件。

提供了本公开的摘要以允许读者迅速地确定本技术公开的本质。摘要遵从这样的理解：其将不会被用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的详细描述中，可以看到在各实施例中为了简化公开而将各个特征组合在一起。这种公开方法不应解释为反映这样的意图：所声明的各实施例要求比在每项权利要求中明确列举的特征更多的特征。相反，如随附的权利要求所反映的那样，发明主题在于比单个公开的实施例的所有特征更少的特征。因此随附的权利要求在此并入到详细描述中，每一项权利要求作为单独主张的主题而独立存在。

Claims (21)

1.一种发光二极管驱动器电路，包括：

控制信号输入端，其配置为接收控制信号；

脉宽调制输入端，其配置为接收脉宽调制信号；

功率级，其具有耦接至所述脉宽调制输入端的第一输入、配置为接收工作点信号的第二输入、以及输出，其中所述功率级配置为：当所述脉宽调制信号开启时向发光二极管负载传送所述控制信号所指示的电流电平，并且当所述脉宽调制信号关闭时停止传送所述电流电平；

反馈电路，其耦接在所述功率级的输出与第二输入之间，其中所述反馈电路配置为：当所述脉宽调制信号开启时，生成所述工作点信号以使所述功率级传送所述控制信号所指示的电流电平；以及

存储及保持电路，其具有耦接至所述脉宽调制输入端的第一节点和耦接至所述功率级的第二输入的第二节点，其中所述存储及保持电路配置为存储用于指示所述工作点信号在紧随所述脉宽调制信号关闭之后的时刻的电平的信息，并且所述脉宽调制信号的开启紧随使所述工作点信号处于该电平处之后。

2.根据权利要求1所述的发光二极管驱动器电路，其中所述反馈电路配置为：当所述脉宽调制信号开启时，确定流过所述发光二极管负载的第一电流并且比较所述第一电流的电压表示与所述控制信号，以向所述功率级的第二输入提供所述工作点信号。

3.根据权利要求2所述的发光二极管驱动器电路，其中所述反馈电路包括：

电流传感器，其耦接至所述功率级的输出的第二端；以及

误差放大器，其具有耦接至所述控制信号输入端的第一输入、耦接至所述电流传感器的第二输入、以及通过第一开关耦接至所述功率级的第二输入的输出。

4.根据权利要求2所述的发光二极管驱动器电路，还包括工作点电容元件，其耦接在所述功率级的第二输入与地线之间，其中所述工作点电容元件配置为存储所述工作点信号的电平并且使所述反馈电路稳定。

5.根据权利要求2所述的发光二极管驱动器电路，其中所述存储及保持电路配置为：根据所述工作点信号，以数字代码维持工作点信息。

6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动器电路，其中所述存储及保持电路包括：

模拟数字转换器，其配置为将所述工作点信号转换成第一数字信号，所述模拟数字转换器包括：

输入，其耦接至所述功率级的第二输入；

第二输入，其耦接至所述脉冲调制输入端；

第一输出，其配置为提供所述第一数字信号；以及

第二输出；

数字模拟转换器，其配置为将所述第一数字信号转换成第一模拟信号，所述数字模拟转换器包括：

输入，其耦接至所述模拟数字转换器的第一输出；以及

输出，其配置为提供所述第一模拟信号；以及

开关，其包括：

第一节点，其耦接至所述数字模拟转换器的输出；

第二节点，其耦接至所述功率级的第二输入；以及

控制节点，其耦接至所述模拟数字转换器的第二输出。

7.根据权利要求6所述的发光二极管驱动器电路，其中当所述脉冲调制信号关闭并且所述模拟数字转换器的模拟数字转换完成时，所述模拟数字转换器的第二输出处的所述控制节点接通。

8.根据权利要求2所述的发光二极管驱动器电路，其中所述存储及保持电路配置为：根据所述工作点信号，来维持作为模拟电压的工作点信息。

9.根据权利要求8所述的发光二极管驱动器电路，其中所述存储及保持电路包括：

第一放大器，其具有负输入、耦接至存储节点的正输入、以及耦接至所述第一放大器的负输入的输出，其中所述第一放大器配置为：当所述脉冲调制信号关闭时提供所述工作点信号，并且当所述脉冲调制信号开启时停止传送所述工作点信号；

存储电容元件，其具有耦接至所述存储节点的第一节点以及耦接至地线的第二节点；以及

第一开关，其耦接在所述存储节点与所述功率级的第二节点之间，其中所述第一开关配置为：当所述脉冲调制信号开启时向所述放大器的正输入提供所述工作点信号。

10.根据权利要求9所述的发光二极管驱动器电路，还包括耦接至所述存储节点的泄漏消除电路。

11.根据权利要求10所述的发光二极管驱动器电路，其中所述泄漏消除电路配置为补充所述存储及保持电路的存储电容元件的泄漏电流。

12.根据权利要求9所述的发光二极管驱动器电路，还包括工作点电容元件，其耦接在所述功率级的第二输入与所述地线之间，其中：

所述工作点电容元件配置为存储所述工作点信号的电压电平；以及

所述存储电容元件的电容小于所述工作点电容元件的电容。

13.根据权利要求12所述的发光二极管驱动器电路，其中所述存储电容元件还配置为使所述反馈电路稳定。

14.一种驱动发光二极管负载的方法，所述方法利用包括有功率级、反馈电路和存储及保持电路的电路进行驱动，所述方法包括：

通过所述功率级接收脉冲调制信号和工作点信号；

当所述脉冲调制信号开启时，向所述发光二极管负载提供控制信号所指示的电流电平，并且当所述脉冲调制信号关闭时停止传送所述电流电平；

通过以下步骤使所述反馈电路生成所述工作点信号：

确定流过所述发光二极管负载的电流；

创建所述流过所述发光二极管负载的电流的电压表示；以及

比较所述控制信号与所述流过所述发光二极管负载的电流的电压表示；

通过所述存储及保持电路存储用于指示所述工作点信号在紧随所述脉冲调制信号关闭之后的时刻的电平的信息；以及

使得所述脉宽调制信号的开启紧随使所述工作点信号处于该电平处之后。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：所述存储及保持电路在所述脉冲调制信号开启时接收所述工作点信号的电平，并且在所述脉冲调制信号关闭时提供所述工作点信号的电平。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：存储所述工作点信号的电平。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括：通过工作点电容元件使所述反馈电路稳定。

18.根据权利要求14所述的方法，还包括：

将所述工作点信号转换成第一数字信号；

存储所述第一数字信号；

将所述第一数字信号转换成模拟信号；以及

在所述脉冲调制信号关闭之后提供所述模拟信号作为所述工作点信号，以维持工作点电容元件两端的电压。

19.根据权利要求14所述的方法，其中通过所述存储及保持电路存储用于指示所述工作点信号的电平的信息包括：

第一放大器，其具有耦接至存储节点的正输入、负输入、以及耦接至所述第一放大器的负输入的输出，其中所述第一放大器配置为：当所述脉冲调制信号关闭时提供所述工作点信号，并且当所述脉冲调制信号开启时停止传送所述工作点信号；

当所述脉冲调制信号开启时将所述工作点的电平存储在存储电容元件上；以及

补充所述存储电容元件的泄漏电流。

20.一种发光二极管驱动器电路，包括：

控制信号输入端，其配置为接收控制信号；

脉宽调制输入端，其配置为接收脉冲调制信号；

功率级，其具有耦接至所述脉冲调制输入端的第一输入、配置为接收工作点信号的第二输入、以及输出，其中所述功率级配置为：当所述脉冲调制信号开启时向发光二极管负载传送所述控制信号所指示的电流电平，并且当所述脉冲调制信号关闭时停止传送所述电流电平；以及

反馈电路，其耦接在所述功率级的输出的第二节点与所述功率级的第二输入之间，

其中所述反馈电路包括：

数字控制器，其具有耦接至所述脉冲调制输入端的第一输入；

第二输入，其通过第一模拟数字转换器耦接至所述控制信号输入端；

第三输入，其耦接至第二模拟数字转换器；以及

输出；并且

其中所述反馈电路配置为：

生成所述工作点信号以使所述功率级传送所述控制信号所指示的电流电平；以及

存储用于指示所述工作点信号在紧随所述脉冲调制信号关闭之后的时刻的电平的信息，并且所述脉冲调制信号的开启紧随使所述工作点信号处于该电平处之后。

21.根据权利要求20所述的驱动器电路，其中所述反馈电路还包括数字模拟转换器，其耦接在所述数字控制器的输出与所述功率级的第二输入之间。