CN106793278B - 具有随时间变化的电压-电流特性的两端子集成电路 - Google Patents

具有随时间变化的电压-电流特性的两端子集成电路 Download PDF

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Abstract

本申请公开了具有随时间变化的电压‑电流特性的两端子集成电路。提供了一种两端子IC芯片及其方法。例如,两端子IC芯片包括第一芯片端子;第二芯片端子;第一开关,被配置为接收控制信号;第一电容器,耦合到第一开关;第二开关,被配置为接收控制信号;第二电容器,耦合到第二开关;第三开关,被配置为接收控制信号;第三电容器,耦合到第三开关。第一端子电压是第一芯片端子的电压;第二端子电压是第二芯片端子的电压;并且芯片电压等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。

Description

具有随时间变化的电压-电流特性的两端子集成电路
背景技术
本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了包括锁相电源的、具有随时间变化的电压-电流特性的两端子集成电路。仅通过示例,本发明的一些实施例已经被应用于发光二极管(LED)的驱动器。但是,将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
单个传统的集成电路通常包括位于一种或多种半导体材料(例如,硅)上的一个或多个电子电路。单个传统的集成电路通常被称为IC、芯片、和/或IC芯片。另外,单个传统的集成电路相比具有一个或多个离散组件(例如,离散电阻器、离散二极管、和/或离散晶体管)的离散电路,通常可以做得更小。
一般,传统的IC芯片包括可以提供该芯片的一个或多个内部电路与外部环境之间的互连的三个或以上的端子。通常,传统的IC芯片使用一个端子接收电源电压,使用另一个端子提供电流环路的地,并且使用第三个端子提供对于输入和/或输出的控制。
例如,传统的LED驱动器包括以开关电源模式进行操作的传统的IC芯片。传统的IC芯片包括三个或以上的端子(例如,引脚),并且使用这些端子来支持正常操作。这些端子包括接收输入的经整流的AC电源的引脚、接收IC电源的另一引脚、以及提供输入/输出控制和/或提供芯片地的第三引脚。输入的经整流的AC电源(例如,经整流的AC电压)的大小通常相对于芯片地周期性地变为零。在另一示例中,用于输入的经整流的AC电源的引脚被连接到外部电容器的端子,外部电容器的另一端子被连接到用于芯片地的引脚。当输入的经整流的AC电源(例如,经整流的AC电压)的大小相对于芯片地周期性地变为零时,通常需要外部电容器来为传统的IC芯片提供电源。在又一示例中,传统的IC芯片使用三个或以上的端子与芯片外部的一个或多个外部组件(例如,电感线圈)一起工作,并且将接收到的输入的经整流的AC电源转换为用于LED灯的DC电源,以在某种控制机制下提供恒定的LED电流。外部电容器和/或IC芯片的一个或多个额外引脚的使用通常会提高LED驱动器的材料清单(BOM)成本。
因此,非常期望改进例如,可用于LED驱动的集成电路的技术。
发明内容
本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了包括锁相电源的、具有随时间变化的电压-电流特性的两端子集成电路。仅通过示例,本发明的一些实施例已经被应用于发光二极管的驱动器。但是,将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
根据一个实施例,两端子IC芯片包括第一芯片端子和第二芯片端子。第一端子电压是所述第一芯片端子的电压,第二端子电压是第二芯片端子的电压,芯片电压等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片,或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片。芯片电流的大小大于或者等于零。芯片还被配置为改变芯片电压与芯片电流之间相对于时间的关系。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的端子。
根据另一实施例,两端子IC芯片包括第一芯片端子、第二芯片端子、以及第一开关。芯片被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片,或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片。芯片电流的大小大于或者等于零。第一开关被配置为接收驱动信号,并且响应于驱动信号而被断开或闭合。芯片进一步被配置为,响应于第一开关被断开而将芯片电流的大小从大于零改变为等于零,并且响应于第一开关被闭合而将芯片电流的大小从等于零改变为大于零。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。
根据又一实施例,两端子IC芯片包括第一芯片端子、第二芯片端子、被配置为接收第一信号的第一开关、以及耦合到第一开关的第一电源。第一开关被配置为响应于第一信号而在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于第一信号而在第二持续时间期间处于断开状态。第一电源被配置为响应于第一开关处于闭合状态而在第一持续时间期间通过第一开关接收第一功率并且存储接收到的第一功率,并且响应于第一开关处于断开状态而在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许所存储的功率通过第一开关泄露。第一电源进一步被配置为在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二功率。第一端子电压是第一芯片端子的电压,第二端子电压是第二芯片端子的电压,并且芯片电压等于第一芯片端子与第二芯片端子之间的差。芯片被配置为允许电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片,或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片。芯片电流的大小大于或等于零。芯片进一步被配置为至少部分地基于第二功率,生成从包括芯片电压和芯片电流的群组中选择的至少一者。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。
根据又一实施例,两端子IC芯片包括第一芯片端子和第二芯片端子。第一芯片端子被耦合到电感线圈的第一线圈端子和二极管的第一二极管端子。电感线圈还包括第二线圈端子,并且二极管还包括第二二极管端子。一系列的一个或多个发光二极管被耦合到第二线圈端子和第二二极管端子。第二线圈端子和第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压。芯片被配置为在第一芯片端子接收输入电压,并且至少部分地基于输入电压生成芯片电流,该芯片电流的大小大于或者等于零。另外,芯片还被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,并且即使在输入电压在电压范围内改变、芯片温度在温度范围内改变的情况下,相对于时间改变芯片电流以使发光二极管电流相对于时间保持恒定。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子之外的任何其它额外的芯片端子。
根据又一实施例,用于电子系统的两端子IC芯片包括第一芯片端子和第二芯片端子。第一芯片端子被耦合到电子系统的一个或多个组件。电子系统被配置为接收第一信号,并且至少基于与第一信号相关联的信息生成第二信号。芯片被配置为在第一芯片端子接收输入电压,并且至少部分地基于输入电压生成芯片电流。新品啊电流的大小大于或等于零。另外,芯片还被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,并且在第一信号改变的情况下相对于时间改变芯片电流,以保持电子系统正常操作。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。
在一个实施例中,两端子IC芯片包括第一芯片端子、第二芯片端子、被配置为接收控制信号的第一开关、耦合到第一开关的第一电容器、被配置为接收控制信号的第二开关、耦合到第二开关的第二电容器、被配置为接收控制信号的第三开关、以及耦合到第三开关的第三电容器。第一端子电压是第一芯片端子的电压,第二端子电压是第二芯片端子的电压,并且芯片电压等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,芯片电流的大小大于或者等于零。第一开关进一步被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第一电容器被配置为:响应于第一开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第一开关接收第一电源电压;响应于第一开关处于断开状态,不存储任何额外的功率并且不允许第一存储功率在第二持续时间期间通过第一开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第一输出电压。第二开关进一步被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第二电容器被配置为:响应于第二开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第二开关接收第一电源电压;响应于第二开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过第二开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二输出电压。第三开关进一步被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第三电容器被配置为:响应于第三开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第三开关接收第二电源电压;响应于第三开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过第三开关泄露;及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第三输出电压。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。
在另一实施例中,两端子IC芯片包括第一芯片端子、第二芯片端子、被配置为接收控制信号的第一开关、被耦合到第一开关的第一电容器、被配置为接收控制信号的第二开关、被耦合到第二开关的第二电容器、以及被配置为接收第一端子电压并生成电源电压的电压发生器。第一端子电压是第一芯片端子的电压,第二端子电压是第二芯片端子的电压,芯片电压等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,芯片电流的大小大于或等于零。第一开关还被配置为响应于控制信号而在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号而在第二持续时间期间处于断开状态。第一电容器被配置为:响应于第一开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第一开关接收电源电压;响应于第一开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第一存储功率通过第一开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第一输出电压。第二开关进一步被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第二电容器被配置为:响应于第二开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第二开关接收电源电压;响应于第二开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过第二开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二输出电压。芯片是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。
取决于实施例,可以实现这些有益效果中的一个或多个。参考下面的详细描述和附图,可以完全理解本发明的这些有益效果和各种附加目标、特征和优点。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的IC芯片的简化示意图。
图2是示出包括根据本发明实施例的图1中所示的IC芯片的LED驱动器的简化示意图。
图3是示出根据本发明另一实施例的IC芯片的简化示意图。
图4是示出根据本发明又一实施例的IC芯片的简化示意图。
图5示出了根据本发明实施例的用作图2中所示的LED驱动器中的IC芯片的IC芯片的时序图。
具体实施方式
本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了包括锁相电源的、具有随时间变化的电压-电流特性的两端子集成电路。仅通过示例,本发明的一些实施例已经被应用于发光二极管(LED)的驱动器。但是,将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
根据一些实施例,对于IC芯片,其提供对于输入和/或输出的控制的端子被与接收电源的端子相结合、或者被与提供对于电流环路的地的端子相结合。例如,IC芯片包括诸如电源端子和地端子的至多两个端子。在另一示例中,IC芯片的这两个端子不仅提供电流环路和/或电流,而且自动控制整个电子系统。在又一示例中,IC芯片用作单输入端子-单输出端子系统。
图1是示出根据本发明实施例的IC芯片的简化示意图。该示意图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。IC芯片100包括端子110和112,内部电源120,相位控制块130,受控开关块140、142、和144,电源150、152、和154,以及功能块160、162、164、和170。例如,端子110和112中的每个端子是引脚。在另一示例中,相位控制块130是相位控制器。在又一实施例中,受控开关块140、142、和144中的每个受控开关块是开关(例如,受控开关)。在又一示例中,功能块160、162、164、以及170中的每个功能块是被配置为执行一个或多个功能的组件。
在一个实施例中,端子110从IC芯片100外部接收电流和/或电压114,并且向IC芯片100中的一个或多个组件提供接收到的电流和/或电压114;端子112从IC芯片100中的一个或多个组件接收电流和/或电压124和/或电流和/或电压116,并且向IC芯片100外部提供接收到的电流和/或电压124和/或接收到的电流和/或电压126。在另一实施例中,端子110从IC芯片100中的一个或多个组件接收电流和/或电压114,并且向IC芯片100外部提供接收到的电流和/或电压114;端子112从IC芯片100外部接收电流和/或电压114和/或电流和/或电压116,并且向IC芯片100中的一个或多个组件提供接收到的电流和/或电压124和/或接收到的电流和/或电压116。在又一实施例中,在一个时间,端子110从IC芯片100外部接收电流和/或电压114,并且向IC芯片100中的一个或多个组件提供接收到的电流和/或电压114,端子112从IC芯片100中的一个或多个组件接收电流和/或电压124和/或电流和/或电压116,并且向IC芯片100外部提供接收到的电流和/或电压124和/或接收到的电流和/或电压116;在另一时间,端子110从IC芯片100中的一个或多个组件接收电流和/或电压114,并且向IC芯片100外部提供接收到的电流和/或电压114,端子112从IC芯片100外部接收电流和/或电压124和/或电流和/或电压116,并且向IC芯片100中的一个或多个组件提供接收到的电流和/或电压124和/或接收到的电流和/或电压116。
如图1中所示,根据某些实施例,端子110在某持续时间期间从IC芯片100外部接收电流和/或电压114,提供所接收的电流和/或电压114到内部电源120,并且在另一持续时间期间向功能块160、162、164、和170提供接收到的电流和/或电压114。
在一个实施例中,内部电源120接收电流和/或电压114,并且作为响应而向相位控制块130、受控开关块140、142和144、以及功能块170输出电源电压和/或电流122。例如,相位控制块130接收电源电压和/或电流122,并且作为响应而生成相位控制信号132、134和136。在另一示例中,相位控制块130还生成电流和/或电压124。在另一实施例中,受控开关块140接收电源电压和/或电流122和相位控制信号132,受控开关块142接收电源电压和/或电流122和相位控制信号134,并且受控开关块144接收电源电压和/或电流122和相位控制信号136。
根据一个实施例,受控开关块140响应于相位控制信号132,在某持续时间期间被闭合(例如,导通)并且在另一持续时间期间被断开(例如,关断)。例如,在受控开关块140被闭合时的持续时间期间,受控开关块140使用电源电压和/或电流122来生成电压和/或电流141,并且将电压和/或电流141输出到电源150。在另一示例中,电源150通过接收电压和/或电流141接收功率,并且在向功能块160提供功率(例如,电压和/或电流151)的同时存储接收到的功率。在又一示例中,在受控开关块140处于断开状态时的另一持续时间期间,电源150不从受控开关块140接收任何功率,并且电源150存储的能量被困在电源150中(除了电源150仍然向功能块160提供功率(例如,电压和/或电流151)以外)。在又一示例中,在受控开关块140处于断开状态时的另一持续时间期间,电源150不从受控开关块140接收任何功率,并且电源150存储的能量被阻止通过受控开关块140泄露,即使电源150仍然向功能块160提供功率(例如,电压和/或电流151)。
根据另一实施例,电源150被(例如,通过受控开关块149的相位控制信号132)锁相,并且是自持的(例如,通过阻止已经存储的能量通过受控开关块140泄露)。例如,当受控开关块140在相位控制信号132所确定的持续时间期间处于闭合状态时,电源150在向功能块160提供功率的同时接收并存储额外的能量。在另一示例中,当受控开关块140在相位控制信号132所确定的另一持续时间期间处于断开状态时,电源150不存储额外的能量,并且电源150存储的能量被阻止通过受控开关块140泄露,但是电源150仍然向功能块160提供功率(例如,电压和/或电流151)。
在一个实施例中,受控开关块142响应于相位控制信号134,在某持续时间期间处于闭合(例如,导通)状态并且在另一持续时间期间处于断开(例如,关断)状态。例如,在受控开关块142被闭合时的持续时间期间,受控开关块142使用电源电压和/或电流122生成电压和/或电流143,并且将能电压和/或电流143输出到电源152。在另一示例中,电源152通过接收电压和/电流143接收功率,并且在向功能块162提供功率(例如,电压和/或电流153)的同时存储接收到的功率。在另一示例中,在受控开关块142处于断开状态时的另一持续时间期间,电源152不从受控开关块142接收任何功率,并且电源152存储的能量被困在电源152中,除了电源152仍向功能块162提供功率(例如,电压和/或电流153)以外。在又一示例中,在受控开关块142处于断开状态时的另一持续时间期间,电源152不从受控开关块142接收任何功率,并且电源152存储的能量被阻止通过受控开关块142泄露,即使电源152仍然向功能块162提供功率(例如,电压和/或电流153)。
在另一实施例中,电源152被(例如,通过受控开关块134的相位控制信号134)锁相,并且是自持的(例如,通过阻止已经存储的能量通过受控开关块142泄露)。例如,当受控开关块142在相位控制信号134确定的持续时间期间被闭合时,电源152在向功能块162提供功率的同时接收并存储额外的能量。在另一示例中,当受控开关块142在相位控制信号134确定的另一持续时间期间处于断开状态时,电源152不存储额外的能量,并且电源152存储的能量被阻止通过受控开关块142泄露,但是电源152仍然向功能块162提供功率(例如,电压和/或电流153)。
根据一个实施例,受控开关块144响应于相位控制信号136,在某持续时间期间处于闭合(例如,导通)状态并且在另一持续时间期间处于断开(例如,关断)状态。例如,在受控开关块144处于闭合状态时的持续时间期间,受控开关块144使用电源电压和/或电流122生成电压和/或电流145,并且将电压和/或电流145输出到电源154。在另一示例中,电源154通过接受电压和/或电流145接受功率,并且在向功能块164提供功率(例如,电压和/或电流155)的同时存储接收到的功率。在又一示例中,在受控开关块144处于断开状态时的另一持续时间期间,电源154不从受控开关块144接收任何功率,并且电源154存储的能量被困在电源154中,除了电源154仍然向功能块164提供功率(例如,电压和/或电流155)以外。在又一示例中,在受控开关块144处于断开状态时的另一持续时间期间,电源154不从受控开关块144接收任何功率,并且电源154存储的能量被阻止通过受控开关块144泄露,即使电源154仍然向功能块164提供功率(例如,电压和/或电流155)。
根据另一示例,电源154被(例如,通过受控开关块144的相位控制信号136)锁相,并且是自持的(例如,通过阻止已经存储的能量通过受控开关块144泄露)。例如,当受控开关块144在相位控制信号136所确定的持续时间期间处于闭合状态时,电源154在向功能块164提供功率的同时接收并存储额外的能量。在另一示例中,当受控开关块144在相位控制信号136所确定的另一持续时间期间处于断开状态时,电源154不存储额外的能量,并且电源154存储的能量被阻止通过受控开关块144泄露,但是电源154仍然向功能块164提供功率(例如,电压和/或电流155)。
在一个实施例中,功能块160接收来自电源150的功率(例如,电压和/或电流151)、以及来自端子110的信号(例如,电流和/或电压114),对信号(例如,电流和/或电压114)执行功能,并且至少部分地基于信号(例如,电流和/或电压114)根据功能生成电流和/或电压161。例如,电流和/或电压161是电流和/或电压116的一部分。
在另一实施例中,功能块162接收来自电源152的功率(例如,电压和/或电流153)、以及来自端子110的信号(例如,电流和/或电压114),对信号(例如,电流和/或电压114)执行功能,并且至少部分地基于信号(例如,电流和/或电压114)根据功能生成电流和/或电压163。例如,电流和/或电压163是电流和/或电压116的一部分。在另一示例中,电流和/或电压163不同于电流和/或电压161。
在另一实施例中,功能块164接收来自电源154的功率(例如,电压和/或电流155)、以及来自端子110的信号(例如,电流和/或电压114),对信号(例如,电流和/或电压114)执行功能,并且至少部分地基于信号(例如,电流和/或电压114)根据功能生成电流和/或电压165。例如,电流和/或电压165是电流和/或电压116的一部分。在另一示例中,电流和/或电压165不同于电压和/或电流161以及电流和/或电压163,并且电流和/或电压163不同于电流和/或电压161。
在又一实施例中,功能块170接收来自内部电源120的功率(例如,电源电压和/或电流122)、以及来自端子110的信号(例如,电流和/或电压114),对信号(例如,电流和/或电压114)执行功能,并且至少部分地基于信号(例如,电流和/或电压114)根据功能生成电流和/或电压175。例如,功能块160执行的功能、功能块162执行的功能、功能块164执行的功能、以及功能块170执行的功能是不同的。在又一示例中,电流和/或电压116是电流和/或电压161、电流和/或电压163、电流和/或电压165、以及电流和/或电压175的组合。
如图1中所示,根据一些实施例,电源150还生成电流和/或电压181,电源152还生成电流和/或电压183,并且电源154还生成电流和/或电压185。例如,电流和/或电压181、电流和/或电压183、以及电流和/或电压185是电流和/或电压116的部分。在又一示例中,电流和/或电压116是电流和/或电压161、电流和/或电压163、电流和/或电压165、电流和/或电压175、电流和/或电压181、电流和/或电压183、以及电流和/或电压185的组合。
在一个实施例中,开关块140、142、和144被控制为根据它们各自的时序安排而被导通或者关断。例如,当开关块140、开关块142、和/或开关块144被关断时,电源150、电源152、和/或电源154存储的能量被阻止分别通过受控开关块140、受控开关块142、和/或受控开关块144泄露,即使电源150、电源152、和/或电源154仍然分别向功能块160、功能块162、和/或功能块164提供功率。在另一示例中,被困在电源150、电源152、和/或电源154中的能量分别被用于向不同的功能块提供功率来维持适当的控制,即使电源(例如,电流和/或电压114和/或电流和/或电压122)在某时间段期间变得非常弱甚至没有。
如以上讨论的和这里进一步强调的,图1仅是示例,其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。在一个实施例中,IC芯片100包括两个以上功能块170。例如,两个以上功能块170中的每个功能块接收来自内部电源120的功率(例如,电源电压和/或电流122)以及来自端子110的信号(例如,电流和/或电压114),对信号(例如,电流和/或电压114)执行功能,并且至少部分地基于信号(就例如,电流和/或电压114)根据功能生成电流和/或电压。在另一示例中,分别由两个以上功能块170执行的两个以上功能是不同的。在另一实施例中,IC芯片100包括图1中没有明确示出的一个或多个额外组件。
图2是示出包括根据本发明实施例的如图1中所示的IC芯片100的LED驱动器的简化示意图。该示意图仅是示例,其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。例如,LED驱动器200包括IC芯片100,电感线圈210,二极管220,二极管230、232、234、和236,以及电容器240。在另一示例中,LED驱动器200被配置为驱动一个或多个发光二极管(LED)290。在又一示例中,LED驱动器200以开关电源模式进行操作。
在一个实施例中,二极管230的端子231和二极管236的端子237接收AC电压250,并且作为响应,二极管230、232、234和236以及电容器240生成经整流的电压252(例如,以提供经整流的AC功率)。在另一实施例中,电感线圈210包括端子212和214,二极管220包括端子222和224。例如,经整流的电压252被二极管220的端子222接收,并且二极管220的端子224被连接到电感线圈210的端子212和IC芯片100的端子110。在另一示例中,一个或多个发光二极管(LED)290形成一个系列,其包括端子292和294。在又一示例中,端子292被连接到端子222,并且端子294被连接到端子214。
在又一实施例中,IC芯片100的端子110从端子224和端子212接收电压256,并且作为响应,IC芯片100生成电流254。例如,电压256被端子110作为电压114接收,并且电流254被端子112作为电流116输出。在另一示例中,IC芯片100的端子112被偏置预定电压(例如,地电压)。
在又一实施例中,IC芯片100被偏置在端子110的电压(例如,电压256)与端子112的电压之间,并且作为响应,生成通过端子110流入IC芯片100并且通过端子112流出IC芯片100的电流(例如,电流254)。例如,IC芯片100是具有横跨IC芯片100的电压Vchip(例如,端子110的电压减去端子112的电压)与流过IC芯片100的电流Ichip(例如,电流254)之间的电流-电压特性的二端子器件。在另一示例中,IC芯片100的电流-电压特性由IC芯片100的有效电阻Rchip表示如下:
其中,Rchip表示IC芯片100的有效电阻。另外,Vchip表示横跨IC芯片100的电压(例如,端子110的电压减去端子112的电压),Ichip表示流过IC芯片100的电流(例如,电流254)。
在又一实施例中,IC芯片100的电流-电压特性随时间改变。例如,IC芯片100的电流-电压特性随时间周期性地改变。在另一示例中,在每个周期内,电流-电压特性随时间改变。在另一实施例中,IC芯片100的有效电阻Rchip随时间改变。例如,IC芯片100的有效电阻Rchip随时间周期性地改变。在又一示例中,在每个周期内,IC芯片100的有效电阻Rchip随时间改变。
根据一个实施例,电压256被IC芯片100接收,并且作为响应,IC芯片100生成电流254。例如,电流254随时间改变。在另一示例中,电流254随时间周期性地改变,并且在每个周期内,电流254随时间改变。在又一示例中,电流254随时间改变,从而使得流过一系列的一个或多个发光二极管290的电流296相对于时间保持恒定。
根据另一实施例,LED驱动器200的IC芯片100不需要依赖于外部电容器来向IC芯片100提供电源。根据另一实施例,LED驱动器200的IC芯片100向LED驱动器200提供两个功能引脚的方案,该方案减少了材料清单(BOM)成本但仍然保持了对于一个或多个发光二极管(LED)290的有效的恒定电流控制。例如,IC芯片100不包括端子(例如,引脚)110和112以外的任何端子(例如,引脚)。在另一示例中,IC芯片100可以减小整个系统(例如,LED驱动器200)的大小和/或成本,并且IC芯片100可以被用在各种消费电子产品中。
根据又一实施例,IC芯片100被配置为即使在电压256在某电压范围内改变并且IC芯片100的温度在某温度范围内改变的情况下,也能使电流296相对于时间保持恒定。例如,IC芯片100还被配置为相对于时间周期性地改变电流254,并且在每个周期内,相对于时间改变电流254,以使电流296相对于时间保持恒定(即使在电压256在上述电压范围内改变,并且IC芯片100的温度在上述温度范围内改变的情况下亦是如此)。在另一示例中,温度范围包括温度上限150℃和温度下限-40℃。在另一示例中,电压范围包括电压上限370V和电压下限126V。
根据又一实施例,IC芯片100是用于LED驱动器200的控制器。例如,LED驱动器200被配置为接收AC电压250,并且至少基于与AC电压250相关联的信息生成电流296。在另一示例中,IC芯片100被配置为生成电流254,和/或相对于时间改变电流254,以使LED驱动器200即使在AC电流250改变的情况下也能正常操作。在又一示例中,IC芯片100进一步被配置为相对于时间周期性地改变电流254,并且在每个周期内,相对于时间改变电流254,以使LED驱动器200即使在AC电压250改变的情况下也能正常操作。在又一示例中,LED驱动器200通过使电流296的大小在AC电压250的大小改变时相对于时间保持恒定,来在AC电压250改变的情况下保持正常操作。
图3是示出根据本发明另一实施例的IC芯片的简化示意图。该示意图仅是示例,其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。IC芯片300包括端子310和312,低压差调整器(low dropout regular)320,相位控制器330(例如,相位逻辑控制器)、受控开关和电源340,受控开关和电源342,导通时间控制器360,逻辑控制和栅极驱动组件362(例如,驱动器),参考电压发生器370,退磁检测器372,开关380(例如,晶体管),以及电阻器382。
在一个实施例中,IC芯片300是IC芯片100。例如,端子310是端子110,端子312是端子112。在另一示例中,低压差调整器320是内部电源120,相位控制器330是相位控制块130。在又一示例中,受控开关和电源340是受控开关块140和电源150的组合,受控开关和电源342是受控开关块142和电源152的组合。在又一示例中,导通时间控制器360是功能块160,逻辑控制和栅极驱动组件362是功能块162。在又一示例中,参考电压发生器370是功能块170,退磁检测器372是另一功能块170。在另一实施例中,IC芯片300是被用在图2中所示的LED驱动器200中的IC芯片100。
在一个实施例中,端子310从IC芯片300外部接收电压314(例如,电流和/或电压114、或电压256),端子312向IC芯片300外部输出电流316(例如,电流和/或电压116、或者电流254)。例如,电流316的大小大于或者等于零。在另一示例中,电压314被低压差调整器320和开关380接收。在另一示例中,开关380是晶体管(例如,MOSFET)。在另一实施例中,低压差调整器320接收电压314,并且作为响应,向相位控制器330、受控开关和电源340、受控开关和电源342、参考电压发生器370、以及退磁检测器372输出电源电压322。
根据一个实施例,参考电压发生器370向导通时间控制器360输出参考电压和/或电流371。根据另一实施例,退磁检测器372向逻辑控制和栅极驱动组件362输出退磁信号373。例如,退磁信号373指示每个退磁周期的开始和结束。在另一示例中,退磁周期与电感线圈210的退磁过程有关。
根据又一实施例,相位控制器330接收电源电压322,并且向受控开关和电源340以及受控开关和电源342输出相位控制信号331。例如,受控开关和电源340包括开关,受控开关和电源342也包括开关。在另一示例中,相位控制信号331指示每个导通时间段的开始和结束。以及每个关断时间段的开始和结束。在又一示例中,相位控制信号331在每个导通时间段期间(例如,每个导通时间段的开始到结束期间)处于某逻辑电平(例如,逻辑高电平),并且在每个关断时间段期间(例如,每个关断时间段的开始到结束期间)处于另一逻辑电平(例如,逻辑低电平)。
在一个实施例中,在相位控制信号331指示的导通时间段期间,受控开关和电源340的开关处于闭合(例如,导通)状态,并且在相位控制信号331指示的关断时间段期间,受控开关和电源340的开关处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源340的开关被闭合,受控开关和电源340接收电源电压322提供的功率,并且在向导通时间控制器360提供功率(例如,电源电压341)的同时存储接收到的功率。在另一示例中,如果受控开关和电源340的开关处于断开状态,则受控开关和电源340不存储电源电压322提供的任何额外功率,并且受控开关和电源340已经存储的能量被困在该受控开关和电源340中,除了受控开关和电源340仍向导通控制器360提供功率(例如,电源电压341)以外。在又一示例中,如果受控开关和电源340的开关处于断开状态,则受控开关和电源340不存储电源电压322提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源340已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源340的开关泄露,即使受控开关和电源340仍向导通时间控制器360提供功率(例如,电源电压341)。
在另一实施例中,在相位控制信号331指示的导通时间段期间,受控开关和电源342的开关处于闭合(例如,导通)状态,并且在相位控制信号331指示的关断时间段期间,受控开关和电源342的开关处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源342的开关处于闭合状态,则受控开关和电源342接收电源电压322提供的功率,并且在向逻辑控制和栅极驱动组件362提供功率(例如,电源电压343)的同时存储接收到的功率。在另一示例中,如果受控开关和电源342的开关处于断开状态,则受控开关和电源342不存储电源电压322提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源342已经存储的能量被困在受控开关和电源342中,除了受控开关和电源342仍向逻辑控制和栅极驱动组件362提供功率(例如,电源电压343)外。在又一示例中,如果受控开关和电源342的开关处于断开状态,则受控开关和电源342不存储电源电压322提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源342已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源342的开关泄露,尽管受控开关和电源342仍向逻辑控制和栅极驱动组件362提供功率(例如,电源电压343)。
根据一个实施例,导通时间控制器360接收参考电压和/或电流372以及电流感测电压383,并且作为响应而生成控制信号361。例如,导通时间控制器360将电流感测电压383与对应于预定电流限制的预定电压限制进行比较。在另一示例中,控制信号361指示电流316是否已经达到或者超过预定电流限制。在另一示例中,控制信号361被控制逻辑和栅极驱动组件362接收,该控制逻辑和栅极驱动组件还接收退磁信号373和电源电压343。在另一示例中,逻辑控制和栅极驱动组件362生成驱动信号363,该驱动信号被开关380和退磁检测器372接收。
根据另一实施例,退磁检测器372接收驱动信号363和电源电压322,并且至少部分地基于驱动信号363生成退磁信号373。例如,驱动信号363通过晶体管380的栅极端子392与晶体管380的漏极端子390之间的寄生电容器(例如,Cgd)被耦合到电压314。在另一示例中,退磁信号373指示每个退磁周期的开始和结束。在另一示例中,退磁周期与电感线圈210的退磁过程有关。
在一个实施例中,开关380接收驱动信号363,并且被驱动信号363闭合或断开。例如,驱动信号363是脉冲宽度调制(PWM)信号,该信号在逻辑低电平和逻辑高电平之间改变。在另一示例中,脉冲宽度调制(PWM)信号在脉冲宽度期间保持在逻辑高电平。在另一实施例中,如果驱动信号363处于逻辑高电平,则开关380被断开然后闭合,并且如果驱动信号363处于逻辑低电平,则开关380被闭合然后断开。
在另一实施例中,开关380(例如,晶体管)包括端子390、392、和394,电阻器382包括端子396和398。例如,晶体管380的端子390被连接到IC芯片300的端子310,晶体管380的端子392被配置为接收驱动信号363。在另一示例中,晶体管380的端子394被连接到电阻器382的端子396,并且电阻器382的端子398被连接到IC芯片300的端子312。
如图3中所示,根据一些实施例,晶体管380和电阻器382被偏置在端子310的电压与端子312的电压之间。例如,如果晶体管380被导通,则电流316通过晶体管380和电阻器382在端子310流入IC芯片300,并且在端子312流出IC芯片300。在另一示例中,电流感测电压383代表电流316的大小。
根据一个实施例,导通时间控制器360接收电源电压341、参考电压和/或电流371、以及电流感测电压383,并且生成控制信号361;退磁检测器372接收驱动信号363和电源电压322,并且生成退磁信号373。例如,控制信号361指示电流316是否已经达到或者超过预定电流限制,并且退磁信号373指示就没个退磁周期的开始和结束(例如,与电感线圈210的退磁过程有关)。在另一示例中,控制信号361和退磁信号373二者被逻辑控制和栅极驱动组件362接收。
根据另一实施例,逻辑控制和栅极驱动组件362使用控制信号361和退磁信号373来确定驱动信号363的脉冲宽度。例如,如果退磁信号373指示退磁周期(例如,与电感线圈210的退磁过程有关)结束,则驱动信号363的脉冲宽度开始并且开关380从被关断改变为被导通,从而使得电流316的大小从零开始增大。在另一示例中,如果控制信号361指示电流316已经达到或者超过预定电流限制,则驱动信号363的脉冲宽度结束并且开关380从被导通改变为被关断,从而使得电流316的大小下降到零。
如以上讨论的以及这里进一步强调的,图3仅是示例,其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、以及修改。例如,IC芯片300还包括带隙电路(例如,独立于温度的电压参考电路)。在另一示例中,除了参考电压发生器370以外,或者替代参考电压发生器370,IC芯片300还包括参考电流发生器。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)是集成电路。例如,IC芯片100(例如,IC芯片300)包括被集成在一起的两个以上半导体器件,并且具有包含多个功能块的控制架构。在另一示例中,IC芯片100(例如,IC芯片300)包括不多于两个端子(例如,端子110和112)。在另一示例中,IC芯片300可以被用在各种电子系统(例如,LED驱动器200)中。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)是包括不多于两个端子(例如,引脚)的集成电路。例如,IC芯片100的集成电路包括被集成在一起的两个以上有源半导体器件(例如,一个或多个二极管和/或一个或多个晶体管)。在另一示例中,IC芯片100(例如,IC芯片300)生成内部信号(例如,驱动信号363),该内部信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。在又一示例中,IC芯片100(例如,IC芯片300)具有横跨IC芯片100的电压与流过IC芯片100的电流之间的电流-电压特性。在另一示例中,IC芯片300的电流-电压特性相对于时间是周期性的,并且在每个周期中,电流-电压特性(例如,电流-电压模拟行为)随时间改变。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)包括一个或多个混合信号IC架构、电路、和/或组件。例如,相位控制器330与逻辑控制和栅极驱动组件362均为数字电路。在另一示例中,低压差调整器320、受控开关和电源340、受控开关和电源342、以及参考电压发生器370均是模拟电路。在又一示例中,导通时间控制器360和退磁检测器372均包括模拟电路和数字电路。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)是包括不多于两个端子、并且还包括一个或多个受控开关块(例如,受控开关块140、142、和/或144)以及一个或多个电源(例如,电源150、152、和/或154)的集成电路。例如,IC芯片100(例如,IC芯片300)生成内部信号(例如,驱动信号363),该内部信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。在另一示例中,一个或多个受控开关块(例如,受控开关块140、142、和/或144)分别接收一个或多个相应的相位控制信号(例如,相位控制信号132、134、和/或136),并且分别由一个或多个相应的相位控制信号(例如,相位控制信号132、134、和/或136)来断开或者闭合。在又一示例中,一个或多个受控开关块(例如,受控开关块140、142、和/或144)根据它们各自的时序安排被断开或者闭合(例如,分别由一个或多个相应的相位控制信号确定)。
在一个实施例中,如果受控开关块(例如,受控开关块140、142、或144)在某持续时间期间处于闭合(例如,导通)状态,则连接到该受控开关块的相应电源(例如,电源150、152、或154)通过受控开关块接收功率,并且在向连接到该电源的相应功能块(例如,功能块160、162、或164)提供功率的同时存储接收到的功率。在另一实施例中,如果受控开关块(例如,受控开关块140、142、或144)在另一持续时间期间处于断开(例如,关断)状态,则连接到该受控开关块的相应电源(例如,电源150、152、或154)不从该受控开关块接收任何功率,并且该相应电源中存储的能量被困在该电源汇总,除了该电源仍向连接到该电源的相应功能块(例如,功能块160、162、或164)提供功率以外。在又一实施例中,如果受控开关块(例如,受控开关块140、142、或144)在另一持续时间期间处于断开(例如,关断)状态,则连接到该受控开关块的相应电源(例如,电源150、152、或154)不从该受控开关块接收任何功率,并且该相应电源存储的能量被阻止通过该受控开关块泄露,尽管该电源仍向连接到该电源的相应功能块(例如,功能块160、162、或164)提供功率。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)是包括不多于两个端子(例如,引脚)的集成电路。在一个实施例中,两端子IC芯片100(例如,两端子IC芯片300)是用于电子系统(例如,包括LED驱动器200和一个或多个LED 290的电子系统)的控制器。在另一实施例中,两端子控制器100(例如,两端子控制器300)使电子系统即使在该电子系统的外部条件改变的情况下也能够执行正常和/或稳定操作。例如,电子系统包括LED驱动器200和一个或多个LED 290,并且两端子控制器100(例如,两端子控制器300)使流过一个或多个发光二极管290的电流296相对于时间保持恒定,即使AC电压250的大小改变(例如,AC电压250的峰值从1V改变为另一伏值)。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)是使用同一端子(例如,端子110和/或端子310)在某持续时间段期间作为输入端子并且在另一持续时间段期间作为输出端子的两端子控制器。例如,两端子控制器100(例如,两端子控制器300)实现信号处理机制(例如,信号处理算法),并且该信号处理机制被用来确定某持续时间与另一持续时间之间的关系。在另一示例中,在脉冲宽度调制(PWM)信号363的脉冲宽度期间,两端子控制器300使用端子310作为输出端子,以允许大小大于零的电流316在端子310流入控制器300并且在端子312流出控制器300。在另一示例中,在脉冲宽度调制(PWM)信号363的脉冲宽度期间,两端子控制器100(例如,两端子控制器300)向一个或多个发光二极管(LED)290输出作为驱动电流的、大小大于零的电流316。在又一示例中,在脉冲宽度调制(PWM)信号363的脉冲宽度外部的退磁周期(例如,与电感线圈210的退磁过程有关)期间,两端子控制器300使用端子310作为输入端子来接收电压314,并且处理(例如,检测和/或采样)接收到的电压314,以确定退磁周期的结束(对应于下一脉冲宽度的开始)。在又一示例中,电压314通过晶体管380的栅极端子392与晶体管380的漏极端子390之间的寄生电容器(例如,Cgd)被耦合到驱动信号363。
根据一些实施例,IC芯片100(例如,IC芯片300)是这样的两端子控制器,其能够响应于其输入(例如,电流和/或电压114、电压256、和/或电压314)的改变而自适应地改变其输出(例如,电流和/或电压116、电流254、和/或电流316),从而使得电子系统(例如,包括LED驱动器200、一个或多个LED 290、以及两端子控制器100的电子系统)可以执行正常和/或稳定操作(例如,使流过一个或多个发光二极管290的电流296相对于时间保持稳定)。例如,响应于其输入的大小的改变(例如,电流和/或电压114、电压256、和/或电压314的峰值的改变),IC芯片100(例如,IC芯片300)通过控制机制(例如,通过改变驱动信号363的脉冲宽度和/或占空比)来改变其输出(例如,电流和/或电压116、电流254、和/或电流316),从而使得流过一个或多个发光二极管290的电流296相对于时间保持恒定。
在另一示例中,如果AC电压250的幅度改变(例如,AC电压250的峰值从一个伏值改变到另一个伏值),则电流和/或电压114、电压256、和/或电压314的幅度(例如,电流和/或电压114、电压256、和/或电压314的峰值)也改变。在又一示例中,如果电流和/或电压114、电压256、和/或电压314的幅度变小,则驱动信号363的脉冲宽度或占空比变大,从而使得流过一个或多个发光二极管290的电流296相对于时间保持恒定。
在另一示例中,两端子控制器100(例如,两端子控制器300)响应于其输入(例如,电流和/或电压114、电压256、和/或电压314)的改变,通过改变控制器输入和控制器输出之间的关系(例如,如等式1中所示的IC芯片100的电流-电压特性)来自适应地改变其输出(例如,电流和/或电压116、电六254、和/或电流316),从而使得流过一个或多个发光二极管290的电流296相对于时间保持恒定。在另一示例中,在该关系没有改变的情况下,控制器输入与控制器输出之间的关系周期性地随时间改变;相反,在该关系改变的情况下,控制器输入与控制器输出之间的关系不随时间周期性改变。
根据另一实施例,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)以及第二芯片端子(例如,端子112和/灵活端子312)。第一端子电压(例如,电压256)是第一芯片端子的电压,第二端子电压是第二芯片端子的电压,芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)是第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流(例如,电流254)在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片。芯片电流的大小等于或者大于零。芯片还被配置为改变芯片电压与芯片电流之间相对于时间的关系(例如,等式1中所示的IC芯片100的电流-电压特性)。芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)以及第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)以外的任何其他额外的芯片端子。例如,两端子IC芯片至少根据图1、图2、和/或图3被实现。
在另一示例中,两端子IC芯片进一步被配置为周期性地改变芯片电压与芯片电流之间相对于时间的关系(例如,等式1中所示的IC芯片的电流-电压特性),并且在每个周期中,改变芯片电压与芯片电流之间相对于时间的关系。在又一示例中,两端子IC芯片还包括开关(例如,开关380)和耦合到开关的电阻器(例如,电阻器382)。开关被配置为接收驱动信号(例如,驱动信号363),并且响应于驱动信号被断开或者闭合。芯片还被配置为响应于开关被断开而将芯片电流(例如,电流254)的大小从大于零改变为等于零,并且响应于开关被闭合而将芯片电流(例如,电流254)的大小从等于零改变为大于零。在又一示例中,芯片进一步被配置为响应于开关被闭合,允许芯片电流流过开关和电阻器。芯片电流的大小大于零。在又一示例中,驱动信号(例如,驱动信号363)是对应于每个调制周期的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号。在又一示例中,两端子IC芯片还包括被配置为接收第一信号(例如,退磁信号373)和第二信号(例如,控制信号361),并且生成驱动信号(例如,驱动信号363)的驱动器(例如,驱动器362)。该驱动器进一步被配置为响应于指示退磁时间段结束的第一信号(例如,退磁信号373)来改变驱动信号以开始脉冲宽度,并且响应于指示芯片电流(例如,电流254)已经达到或者超过预定电流限制的第二信号(例如,电流信号254)来改变驱动信号以结束脉冲宽度。在又一示例中,驱动器还被配置为响应于第一信号指示退磁周期结束,改变驱动信号以闭合开关并使芯片电流(例如,电流254)的大小从零开始增大,并且响应于第二信号指示芯片电流已经达到或者超过预定电流限制,改变驱动信号以断开开关并使芯片电流的大小减小到零。
在又一示例中,第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)被耦合到电感线圈(例如,电感线圈210)的第一线圈端子(例如,端子212)和二极管(例如,二极管220)的第一二极管端子(例如,端子224)。电感线圈还包括第二线圈端子(例如,端子214),二极管还包括第二二极管端子(例如,端子222)。一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)被耦合到第二线圈端子和第二二极管端子。第二线圈端子和第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压(例如,经整流的电压252)。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为在第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)接收第一端子电压(例如,电压256),并且至少部分地基于第一端子电压生成芯片电流(例如,电流254)。在又一示例中,芯片电流(例如,电流254)被配置为在第一芯片端子和第二芯片端子之间流动,以影响流过一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)的发光二极管电流(例如,电流296)。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间改变芯片电流(例如,电流254),以使发光二极管电流(例如,电流296)相对于时间保持恒定。在又一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)被进一步配置为相对于时间周期性地改变芯片电流(例如,电流254),并且在每个周期内相对于时间改变芯片电流(例如,电流254),以使发光二极管电流(例如,电流296)相对于时间保持恒定。
在又一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)还包括被配置为接收控制信号(例如,相位控制信号132、相位控制信号134、相位控制信号136、和/或相位控制信号331)的受控开关(例如,受控开关140、受控开关142、和/或受控开关144)、以及耦合到该受控开关的电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)。受控开关进一步被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。电源被配置为响应于受控开关处于闭合状态而在第一持续时间期间通过受控开关接收第一功率(例如,电压和/或电流141、电压和/或电流143、和/或电压和/或电流145)并且存储接收到的第一功率,并且响应于受控开关处于断开状态而在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许所存储的功率通过受控开关泄露。电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)进一步被配置为在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二功率(例如,电压和/或电流151、电压和/或电流153、电压和/或电流155、电源电压341、和/或电源电压343)。在又一示例中,芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)等于第一端子电压减去第二端子电压。
根据又一实施例,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子130)、第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)、以及第一开关(例如,开关380)。芯片被配置为允许芯片电流(例如,电流254)在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片。芯片电流的大小大于或者等于零。第一开关被配置为接收驱动信号(例如,驱动信号363),并且响应于驱动信号被断开或者闭合。芯片还被配置为响应于第一开关被断开而将芯片电流的大小从大于零改变为等于零,并且响应于第一开关被闭合而将芯片电流从等于零改变为大于零。该芯片是集成电路,并且该芯片不包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)和第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)以外的任何额外的芯片端子。例如,两端子IC芯片至少根据图1、图2、和/或图3被实现。
在另一示例中,驱动信号(例如,驱动信号363)是对应于每个调制周期的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号。在又一示例中,两端子IC芯片还包括被配置为接收第一信号(例如,退磁信号373)和第二信号(例如,控制信号361)并生成驱动信号(例如,驱动信号363)的驱动器。该驱动器还被配置为响应于第一信号(例如,退磁信号373)指示退磁周期的结束而改变驱动信号以开启脉冲宽度,并且响应于第二信号(例如,控制信号361)指示芯片电流(例如,电流254)已经达到或者超过预定电流限制而改变驱动信号以结束脉冲宽度。在又一示例中,驱动器进一步被配置为响应于第一信号指示退磁周期的结束而改变驱动信号,以闭合第一开关并将芯片电流(例如,电流254)的大小从零增大;并且响应于第二信号指示芯片电流已经达到或者超过预定电流限制而改变驱动信号,以断开第一开关并将芯片电流的大小减小到零。
在又一示例中,第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)被耦合到电感线圈(例如,电感线圈210)的第一线圈端子(例如,端子212)和二极管(例如,二极管220)的第一二极管端子(例如,端子224)。电感线圈进一步包括第二线圈端子(例如,端子214),二极管进一步包括第二二极管端子(例如,端子222)。一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)被耦合到第二线圈端子和第二二极管端子。第二线圈端子和第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压(例如,经整流的电压252)。
在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为在第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)接收输入电压(例如,电压256),并且至少部分地基于接收到的输入电压生成芯片电流(例如,电流254)。在又一示例中,芯片电流(例如,电流254)被配置为在第一芯片端子和第二芯片端子之间流动,以影响流过一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)的发光二极管电流(例如,电流296)。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间改变芯片电流(例如,电流254),以使发光二极管电流(例如,电流296)相对于时间保持恒定。在又一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)还被配置为相对于时间周期性地改变芯片电流(例如,电流254),并且在每个周期中相对于时间改变芯片电流(例如,电流254),以使发光二极管电流(例如,电流296)相对于时间保持恒定。
在又一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)还包括被配置为接收控制信号(例如,相位控制信号132、相位控制信号134、相位控制信号136、和/或相位控制信号331)的第二开关(例如,开关140、开关142、和/或开关144)、以及耦合到第二开关的电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)。第二开关还被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。电源被配置为响应于第二开关处于闭合状态而通过第二开关接收第一功率(例如,电压和/或电流141、电压和/或电流143、和/或电压和/或电流145)并存储接收到的第一功率,并且响应于第二开关处于断开状态而在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并不允许所存储的功率通过第二开关泄露。电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)进一步被配置为在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二功率(例如,电压和/或电流151、电压和/或电流153、电压和/或电流155、电源电压341、和/或电源电压343)。
根据又一实施例,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)、第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)、被配置为接收第一信号(例如,相位控制信号132、相位控制信号134、相位控制信号136、和/或相位控制信号331)的第一开关(例如,开关140、开关142、和/或开关144)、以及耦合到第一开关的第一电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)。第一开关被配置为响应于第一信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于第一信号在第二持续时间期间处于断开状态。第一电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)被配置为响应于第一开关(例如,开关140、开关142、和/或开关144)处于闭合状态而在第一持续时间期间通过第一开关接收第一功率(例如,电压和/或电流141、电压和/或电流143、和/或电压和/或电流145)并存储接收到的第一功率,并且响应于第一开关处于断开状态而在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许所存储的功率通过第一开关泄露。第一电源(例如,电源150、电源152、和/或电源154)还被配置为在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二功率(例如,电压和/或电流151、电压和/或电流153、电压和/或电流155、电源电压341、和/或电源电压343)。第一端子电压(例如,电压256)是第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)的电压,第二端子电压是第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)的电压,芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流(例如,电流254)在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片。芯片电流的大小大于或者等于零。芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)还被配置为至少部分地基于第二功率(例如,电压和/或电流151、电压和/或电流153、电压和/或电流155、电源电压341、和/或电源电压343)生成从包括芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)和芯片电流(例如,电流254)的群组中选择的至少一者。芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)和第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)以外的任何额外的芯片端子。例如,两端子IC芯片至少根据图1、图2、和/或图3被实现。
在另一示例中,两端子IC芯片还包括被配置为接收第二功率(例如,电源电压343)并且生成驱动信号(例如,驱动信号363)的驱动器、以及被配置为接收驱动信号并且响应于驱动信号二被断开或者闭合的第二开关(例如,开关380)。芯片还被配置为响应于开关被断开而将芯片电流(例如,电流254)的大小从大于零改变为等于零,并且响应于开关被闭合而将芯片电流(例如,电流254)的大小从等于零改变为大于零。
在又一示例中,驱动信号(例如,驱动信号363)是对应于每个调制周期的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号。在另一示例中,两端子IC芯片还包括被配置为生成第一信号(例如,相位控制信号132、相位控制信号134、相位控制信号136、和/或相位控制信号331)的控制器(例如,相位控制器130和/或相位控制器330)。第一信号(例如,相位控制信号132、相位控制信号134、相位控制信号136、和/或相位控制信号331)在第一持续时间期间处于第一逻辑电平,并且第一信号在第二持续时间期间处于第二逻辑电平。第二逻辑电平不同于第一逻辑电平。
在又一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)还包括第二电源(例如,内部电源120和/或低压差调整器320)。第二电源被配置为从第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)接收第三功率(例如,电流和/或电压114、电压256、和/或电压314),至少部分地基于第三功率生成第四功率(例如,电源电压和/或电流122和/或电源电压322),并且将第四功率输出到控制器(例如,相位控制器130和/或相位控制器330)和第一开关(例如,开关140、开关142、和/或开关144)。在另一示例中,第一开关(例如,开关140、开关142、和/或开关144)进一步被配置为响应于第一开关处于闭合状态,至少部分地基于第四功率(例如,电源电压和/或电流122和/或电源电压322)输出第一功率(例如,电压和/或电流141、电压和/或电流143、和/或电压和/或电流145)。
在又一示例中,第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)被耦合到电感线圈(例如,电感线圈210)的第一线圈端子(例如,端子212)和二极管(例如,二极管220)的第一二极管端子(端子224)。电感线圈还包括第二线圈端子(例如,端子214),二极管还包括第二二极管端子(例如,端子222)。一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)被耦合到第二电感线圈和第二二极管端子。第二线圈端子和第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压(例如,经整流的电压252)。在又一示例中,芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)等于第一端子电压减去第二端子电压。
根据又一实施例,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)、以及第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)。第一芯片端子被耦合到电感线圈(例如,电感线圈210)的第一线圈端子(例如,端子212)、和二极管(例如,二极管220)的第一二极管端子(例如,端子224)。电感线圈还包括第二线圈端子(例如,端子214),二极管还包括第二二极管端子(例如,端子222)。一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)被耦合到第二线圈端子和第二二极管端子。第二线圈端子和第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压(例如,经整流的电压252)。芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)被配置为在第一芯片端子接收输入电压(例如,电压256),并且至少部分地基于输入电压生成芯片电流(例如,电流254),芯片电流的大小大于或等于零。另外,芯片还被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,并且相对于时间改变芯片电流,以使发光二极管电流(例如,电流296)即使在输入电压(例如,电压256)在某电压范围内改变并且芯片温度(例如,IC芯片100和/或IC芯片300的温度)在某温度范围内改变时也能相对于时间保持恒定。芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)是集成电路,并且芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。例如,两端子IC芯片至少根据图1、图2、和/或图3被实现。
在另一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间周期性地改变芯片电流,并且在每个周期中相对于时间改变芯片电流,以使发光二极管电流即使在输入电压在上述电压范围内改变并且芯片温度在上述温度范围内改变时也能够相对于时间保持恒定。在又一示例中,温度范围包括温度上限150℃和温度下限-40℃。在另一示例中,电压范围包括电压上限370V和电压下限126V。
根据又一实施例,用于电子系统(例如,LED驱动器200)的两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)包括第一芯片端子(例如,端子110和/或端子310)和第二芯片端子(例如,端子112和/或端子312)。第一芯片端子被耦合到电子系统(例如,LED驱动器200)的一个或多个组件(例如,电感线圈210和/或二极管220)。电子系统(例如,LED驱动器200)被配置为接收第一信号(例如,AC电压250),并且至少基于与第一信号相关联的信息生成第二信号(例如,电流296)。芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)被配置为在第一芯片端子(例如,端子110)接收输入电压(例如,电压256),并且至少部分地基于输入电压生成芯片电流(例如,电流254)。芯片电流的大小大于或等于零。另外,芯片还被配置为允许芯片电流在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,并且相对于时间改变芯片电流,以使电子系统(例如,LED驱动器200)即使在第一信号(例如,AC电压250)改变时也能够正常操作。该芯片是集成电路,并且该芯片不包括第一芯片端子和第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子。例如,两端子IC芯片至少根据图1、图2、和/或图3被实现。
在另一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)还被配置为相对于时间周期性地改变芯片电流,并且在每个周期中相对于时间改变芯片电流,以使电子系统(例如,LED驱动器200)即使在第一信号改变时也能够正常操作。在另一示例中,第一信号是电压信号(例如,AC电压250),第二信号是电流信号(例如,电流296)。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间改变芯片电流,以使电流信号(例如,电流296)即使在电压信号(例如,AC电压250)的大小改变时也能够相对于时间保持恒定。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间周期性地改变芯片电流,并且在每个周期中相对于时间改变芯片电流,以使电流信号(例如,电流296)即使在电压信号(例如,AC电压250)的大小改变时也能够相对于时间保持大小恒定。在又一示例中,两端子IC芯片(例如,IC芯片100和/或IC芯片300)是用于电子系统(例如,LED驱动器200)的控制器。
图4是示出根据本发明又一实施例的IC芯片的简化示意图。该示意图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。IC芯片400包括端子410和412,低压差调整器420,电容器450、452、和454,开关464、466、和468,比较器460,NOR们484和486,NOT门446和448,延迟控制组件438(例如,延迟控制器),参考电压发生器470,退磁检测器472,开关480(例如,晶体管),以及电阻器482。
例如,NOR门484和486,NOT门446和448,以及延迟控制组件438(例如,延迟控制器)是逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)的部分。在另一示例中,电容器466和开关452是受控开关和电源440的部分。在又一示例中,电容器464和开关450是受控开关和电源442的部分。在又一示例中,电容器468和开关454是受控开关和电源444的部分。
根据一个实施例,IC芯片400是IC芯片100和/或IC芯片300。例如,端子410是端子110和/或端子310,端子412是端子112和/或端子312。在另一示例中,低压差调整器420是内部电源120和/或低压差调整器320。在又一示例中,受控开关和电源440是受控开关块140和电源150的组合,受控开关和电源442是受控开关块142和电源152的组合。在又一示例中,受控开关和电源440是受控开关和电源340,受控开关和电源442是受控开关和电源342。
在又一示例中,比较器460是功能块160和/或导通时间控制器360。在又一示例中,逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)是逻辑控制和栅极驱动组件362和/或功能块162。在又一示例中,参考电压发生器470是功能块170和/或参考电压发生器370。在又一示例中,退磁检测器472是另一功能块170和/或退磁检测器372。
根据另一实施例,IC芯片400是用在图2中所示的LED驱动器200中的IC芯片100,端子410是图2中所示的端子110,端子412是图2中所示的端子112。根据另一实施例,IC芯片400是用在图2中所示的LED驱动器200中的IC芯片300。
在一个实施例中,端子410从IC芯片400外部接收电压414(例如,电流和/或电压114、电压256、或者电压314),端子412向IC芯片400外部输出电流416(例如,电流和/或电压116、电流254、或电流316)。例如,电流416的大小大于或者等于零。在另一示例中,电压414被低压差调整器420和开关480接收。在另一示例中,开关480是晶体管(例如,MOSFET)。在另一实施例中,低压差调整器420接收电压414,并且作为响应而向受控开关和电源440、受控开关和电源442、参考电压发生器470、以及退磁检测器472输出电源电压422。
根据一个实施例,参考电压发生器470向受控开关和电源442输出参考电压和/或电流471(例如,参考电压)。根据另一实施例,退磁检测器472向逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)输出退磁信号473。例如,退磁信号473指示每个退磁周期的开始和结束。在另一示例中,退磁周期与电感线圈210的退磁过程有关。
根据另一实施例,相位控制信号431被受控开关和电源440、受控开关和电源442、以及受控开关和电源444接收。例如,受控开关和电源440包括开关466和电容器452。在另一示例中,受控开关和电源442包括开关464和电容器450。在又一示例中,受控开关和电源电压444包括开关468和电容器454。
根据又一实施例,相位控制信号431指示每个导通时间段的开始和结束、以及每个关断时间段的开始和结束。例如,相位控制信号431在每个导通时间段(例如,从每个导通时间段的开始到结束)期间处于某逻辑电平(例如,逻辑高电平),并且在每个关断时间段(例如,从每个关断时间段的开始到结束)期间处于另一逻辑电平(例如,逻辑低电平)。
在一个实施例中,在相位控制信号431指示的导通时间段期间,受控开关和电源440的开关466处于闭合(例如,导通)状态,并且在相位控制信号431指示的关断时间段期间,受控开关和电源440的开关466处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源440的开关466处于闭合状态,则受控开关和电源440的电容器452接收电源电压422提供的功率,并且在向比较器460提供功率(例如,电源电压441)的同时存储接收到的功率(例如,充电)。在另一示例中,如果受控开关和电源440的开关466处于断开状态,则受控开关和电源440的电容器452不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源440的电容器452已经存储的能量被困在受控开关和电源440中,除了受控开关和电源440的电容器452仍向比较器460提供功率(例如,电源电压441)以外。在另一示例中,如果受控开关和电源440的开关446处于断开状态,受控开关和电源440的电容器452不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源440的电容器452已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源440的开关466泄露,尽管受控开关和电源440的电容器452仍然向比较器460提供功率(例如,电源电压441)。
在另一实施例中,在相位控制信号431指示的导通时间段期间,受控开关和电源442的开关464处于闭合(例如,导通)状态,在相位控制信号431指示的关断时间段期间,受控开关和电源442的开关464处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源442的开关464处于闭合状态,则受控开关和电源442的电容器450接收电源电压422提供的功率,并且在向逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)提供功率(例如,电源电压443)的同时存储接收到的功率(例如,充电)。在另一示例中,如果受控开关和电源442的开关464处于断开状态,则受控开关和电源442的电容器450不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源442的电容器450已经存储的能量被困在受控开关和电源442中,除了受控开关和电源442的电容器450仍向逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)提供功率(例如,电源电压443)。在另一示例中,如果受控开关和电源442的开关464处于断开状态,则受控开关和电源442的电容器450不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源442的电容器450已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源442的开关464泄露,尽管受控开关和电源442的电容器450仍向逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)提供功率(例如,电源电压443)。
在又一实施例中,在相位控制信号431指示的导通时间段期间,受控开关和电源电压444的开关468处于闭合(例如,导通)状态,并且在相位控制信号431指示的关断时间段期间,受控开关和电源电压444的开关468处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源电压444的开关468处于闭合状态,则受控开关和电源电压444的电容器454接收参考电压和/或电源471(例如,参考电压)提供的功率,并且在向比较器460提供阈值电压445的同时存储接收到的功率(例如,充电)。在另一示例中,如果受控开关和电源电压444的开关468处于断开状态,则受控开关和电源电压444的电容器454不存储参考电压和/或电流471(例如,参考电压)提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源电压444的电容器454已经存储的能量被困在受控开关和电源电压444中,除了该受控开关和电源电压444的电容器454仍向比较器460提供阈值电压445以外。在另一示例中,如果受控开关和电源电压444的开关468处于断开状态,则受控开关和电源电压444的电容器454不存储参考电压和/或电流471(例如,参考电压)提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源电压444的电容器454已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源电压444的开关468泄露,尽管受控开关和电源电压444的电容器454仍向比较器460提供阈值电压445。
根据一个实施例,比较器460包括端子602、604、606、和608。在一个实施例中,端子602被用作功率输入端,端子604被用作非反相输入端,并且端子606被用作反相输入端。例如,比较器460在端子602接收电源电压441,在端子604接收电流感测电压483,并且在端子606接收阈值电压445。在另一实施例中,端子608被用作输出端。例如,比较器460生成控制信号461,并且在端子608输出控制信号461。在又一实施例中,比较器460将电流感测电压483与阈值电压445进行比较,阈值电压445标识与预定电流限制对应的预定电压限制。例如,控制信号461指示电流416是否已经达到或者超过预定电流限制。在另一示例中,控制信号461被逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)接收,该逻辑控制和栅极驱动组件还接收退磁信号473和电源电压443。在又一示例中,逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)生成驱动信号463,该驱动信号被开关480和退磁检测器472接收。
根据另一实施例,退磁检测器472接收驱动信号463和电源电压422,并且至少部分地基于驱动信号463生成退磁信号473。例如,驱动信号463通过晶体管480的栅极端子492与晶体管489的漏极端子490之间的寄生电容器(例如,Cgd)被耦合到电压414。在另一示例中,退磁信号473指示每个退磁周期的开始与结束。在另一示例中,退磁周期与电感线圈210的退磁过程有关。
在一个实施例中,开关480接收驱动信号463,并且被驱动信号463闭合或者断开。例如,驱动信号463是脉冲宽度调制(PWM)信号,该信号在逻辑低电平和逻辑高电平之间改变。在另一示例中,脉冲宽度调制(PWM)信号在脉冲宽度期间保持在逻辑高电平(例如,在驱动信号463的导通周期期间)。在另一实施例中,如果驱动信号463处于逻辑高电平,则开关480被导通然后关断,并且如果驱动信号463处于逻辑低电平,则开关480被切换然后导通。
在又一实施例中,开关480(例如,晶体管)包括端子490、492、和494,电阻器482包括端子496和498。例如,晶体管480的端子490被连接到IC芯片400的端子410,并且晶体管480的端子492被配置为接收驱动信号463。在另一示例中,晶体管480的端子494被连接到电阻器482的端子496,并且电阻器482的端子498被连接到IC芯片400的端子412。
如图4中所示,根据一些实施例,晶体管480和电阻器482在端子410的电压与端子412的电压之间被偏置。例如,如果晶体管480被导通,则电流416通过晶体管480和电阻器492在端子410流入IC芯片400,并且在端子412流出IC芯片400。在另一示例中,电流感测电压483表示416的大小。
根据一个实施例,比较器360接收电源电压441、阈值电压445、以及电流感测电压483并且生成控制信号461,退磁检测器472接收驱动信号463和电源电压422并且生成退磁信号473。例如,控制信号461在电流感测电压483的大小大于阈值电压445的情况下处于逻辑高电平,控制信号461在电流感测电压483的大小小于阈值电压445的情况下处于逻辑低电平。在另一示例中,控制信号361指示电流416是否已经达到或者超过预定电流限制,退磁信号473指示每个退磁周期的开始与结束(例如,与电感线圈210的退磁过程有关)。在又一示例中,控制信号461和退磁信号473二者均被逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)接收。
根据另一实施例,逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)使用控制信号461和退磁信号473来确定驱动信号463的脉冲宽度(例如,驱动信号463的导通时间段)。例如,如果退磁信号473指示退磁周期的结束(例如,与电感线圈210的退磁过程有关),则驱动信号463的脉冲宽度(例如,驱动信号463的导通时间段)开始,并且开关480从关断改变为导通,从而使得电流416的大小从零开始增大。在另一示例中,如果控制信号461指示电流416已经达到或者超过预定电流限制,则驱动信号463的脉冲宽度(例如,驱动信号463的导通时间段)结束,开关493从导通改变为关断,并且驱动信号463的关断时间段开始。在又一示例中,在驱动信号463的关断时间段期间,电流416的大小下降到零。
如上面讨论的和这里进一步强调的,图4仅是示例,其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改、例如,IC芯片400包括带隙电路(例如,独立于温度的电压参考电路)。在另一示例中,除了参考电压发生器470以外,或者代替参考电压发生器470,IC芯片400还包括参考电流发生器。
如图4中所示,根据一些实施例,控制机制由比较器460、退磁检测器472、以及逻辑控制器和驱动器462执行。例如,由逻辑控制器和驱动器462生成的驱动信号463被用来导通或者关断晶体管480。在另一示例中,当晶体管480被导通时,电流感测电压483斜坡上升。在另一示例中,如果电流感测电压483变得大于阈值电压445,则比较器460切换并强制控制信号461从逻辑高电平改变到逻辑低电平。在又一示例中,如果控制信号461改变到逻辑低电平,则驱动信号463也改变为关断晶体管480,结束驱动信号463的导通时间段并且开始驱动信号463的关断时间段。在又一示例中,如果退磁信号473指示退磁周期的结束(例如,与电感线圈210的退磁过程有关),则驱动信号463改变为导通晶体管480,结束驱动信号463的关断时间段并且开始驱动信号463的导通时间段。在另一示例中,驱动信号463的每个周期包括驱动信号463的导通时间段和驱动信号463的关断时间段。
在一个实施例中,受控开关和电源440包括开关466和电容器452,并且被用来在开关466闭合时在电容器452存储额外的电荷,从而使得比较器460即使在外部AC电源(例如,AC电压250)变得不可用时仍然可以被上电并且正常工作。在另一实施例中,受控开关和电源442包括开关464和电容器450,并且被用来在开关464闭合时在电容器450存储额外的电荷,从而使得逻辑控制器和驱动器462即使在外部AC电源(例如,AC电压250)变得不可用时也仍然能够被上电并正常工作。在又一实施例中,受控开关和电源电压444包括开关468和电容器454,并且被用来在开关468闭合时在电容器454存储额外的电荷,从而使得阈值电压445即使在外部AC电源(例如,AC电压250)变得不可用时仍然可以被提供。
根据一个实施例,为了适当控制电容器452上存储的电荷的耗散,比较器460可以在各种电源电压441下进行操作,并且比较器460还具有低功耗。例如,通过使用大尺寸晶体管作为开关480,还降低了晶体管480的米勒高原冲击。
根据另一实施例,逻辑控制器和驱动器462包括NOR门484和486,NOT门446和448,以及延迟控制组件438(例如,延迟控制器)。在一个实施例中,NOR门484接收控制信号461,NOR门486接收退磁信号473。例如,NOR门484向NOT门446输出信号485,并且NOT门446作为响应生成信号447。在另一示例中,信号447被NOT门448和延迟控制器438接收。在另一实施例中,NOT门448接收信号447,并且作为响应生成驱动信号463。例如,信号447和驱动信号463是互补信号。在另一示例中,如果驱动信号463处于逻辑高电平,则信号447处于逻辑低电平;如果驱动信号463处于逻辑低电平,则信号447处于逻辑高电平。
根据另一实施例,延迟控制器438接收信号447并生成相位控制信号431,其中相位控制信号431是具有预定延迟的信号447。在一个实施例中,如果预定延迟等于零,则相位控制信号431与信号447相同。例如,如果预定延迟等于零,则相位控制信号431在信号447从逻辑低电平改变为逻辑高电平的同时从逻辑低电平改变为逻辑高电平,并且相位控制信号431在信号447从逻辑高电平改变为逻辑低电平的同时从逻辑高电平改变为逻辑低电平。
在另一实施例中,预定延迟小于从信号485到信号447的延迟。在又一实施例中,预定延迟大于零。例如,如果预定延迟大于零,则相位控制信号431在信号447从逻辑低电平改编为逻辑高电平之后从逻辑低电平改变为逻辑高电平,并且相位控制信号431在信号447从逻辑高电平改变为逻辑低电平之后从逻辑高电平改变为逻辑低电平。
如上面讨论并且在这里进一步强调的,图4仅是示例,其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和变形。例如,延迟控制器438被移除,信号447为相位控制信号431。
图5示出了根据本发明实施例的用作图2中所示的LED驱动器200中的IC芯片100的IC芯片400的某些时序图。这些示意图仅是示例,不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、以及修改。波形510表示作为时间函数的AC电压250,波形520表示作为时间函数的电流感测电压483,波形530表示作为时间函数的驱动信号463,波形540表示作为时间函数的相位控制信号431,并且波形550表示作为时间函数的电源电压422。另外,波形560表示作为时间函数的电源电压441,波形580表示作为时间函数的参考电压471,并且波形590表示作为时间函数的阈值电压445。
在一个实施例中,如波形550所示,电源电压422在驱动信号463如波形530所示处于逻辑高电平时,在驱动信号463的至少部分导通时间段(例如,Ton)期间下降到0伏。例如,如波形580所示,电源电压422下降到0伏使得参考电压471也下降到0伏。在另一示例中,如波形530所示,在驱动信号463的导通时间段(例如,Ton)期间,驱动信号463保持在逻辑高电平。在又一示例中,如波形530所示,驱动信号463的导通时间段(例如,Ton)在时间t1开始并在时间t2结束,驱动信号463的另一导通时间段(例如,Ton)在时间t3开始并在时间t4结束。在又一示例中,如波形530所示,在驱动信号463的关断时间段(例如,Toff)期间,驱动信号463保持在逻辑低电平。在又一示例中,驱动信号463的关断时间段(例如,Tocc)在时间t2开始并在时间t3结束,如波形530所示。
在另一实施例中,如波形530和540所示,驱动信号463的导通时间段(例如,从时间t1到时间t2的Ton)与相位控制信号430的关断时间段(从时间t1到时间t2的Tturn-off)匹配;如波形530和540所示,驱动信号463的关断时间段(例如,从时间t2到时间t3的Toff)与相位控制信号431的导通时间段(例如,从时间t2到时间t3的Tturn-off)匹配。
例如,
Ton=Iturn-off (等式2)
其中,Ton表示驱动信号463的导通时间段,Tturn-off表示相位控制信号431的关断时间段。
在另一示例中,
Toff=Iturn-on (等式3)
其中,Toff表示驱动信号463的关断时间段,Tturn-off表示相位控制信号431的导通时间段。
在又一示例中,驱动信号463的导通时间段(例如,从时间t1到时间t2的Ton)与驱动信号463的关断时间段(例如,从时间t2到时间t3的Toff)的组合表示驱动信号463的关断周期。在又一示例中,驱动信号463的切换周期在时间t1开始,并在时间t3结束。在又一示例中,驱动信号463的脉冲宽度在时间t1开始,并在时间t2结束。在另一示例中,驱动信号463的脉冲宽度在时间t3开始,并在时间t4结束。
在另一实施例中,驱动信号463的导通时间段(例如,从时间t1到时间t2的Ton)与相位控制信号431的关断时间段(例如,从时间t1到时间t2的Tturn-off)相匹配,如波形530和540所示;驱动信号463的关断时间段(例如,从时间t2到时间t3的Toff)与相位控制信号431的导通时间段(例如,从时间t2到时间t3的Tturn-off相匹配),如波形530和540所示。
在另一实施例中,在相位控制信号431的导通时间段(例如,Tturn-on)期间,受控开关和电源440的开关466处于闭合(例如,导通)状态;在相位控制信号431的关断时间段(例如,Tturn-off)期间,受控开关和电源440的开关466处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源440的开关466处于断开状态,受控开关和电源440的电容器452不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源440的电容器452已经存储的能量被困在受控开关和电源440中,除了受控开关和电源440的电容器452仍向比较器460提供功率(例如,电源电压441)以外。
在另一示例中,在相位控制信号431的关断时间段(例如,Tturn-off)开始时,电源电压441为:
Avdd_U1_B=Avdd (等式4)
其中,Avdd_U1_B表示在相位控制信号431的关断时间段开始时的电源电压441,并且Avdd表示电源电压422。
在又一示例中,在相位控制信号431的关断时间段(例如,Tturn-off)结束时,电源电压441变为:
其中,Avdd_U1_E表示在相位控制信号431的关断时间段结束时的电源电压441,Avdd表示电源电压422。另外,Icomp表示比较器460的电流消耗,Tturn-off表示相位控制信号431的关断时间段,C表示电容器452的电容。
在又一示例中,基于等式2,等式5变为:
其中,Avdd_U1_E表示在相位控制信号431的关断时间段结束时的电源电压441,Avdd表示电源电压422。另外,Icomp表示比较器460的电流消耗,Ton表示驱动信号463的导通时间,并且C表示电容器452的电容。
如图5的波形560所示,根据一些实施例,电源电压441在相位控制信号431的关断时间段开始时(例如,在时间t1)具有大小562,并且电源电压441在相位控制信号431的关断时间段结束时(例如,在时间t2)具有大小564。例如,大小562等于等式4中所示的Avdd_U1_B。在另一示例中,大小564等于等式6中所示的Avdd_U1_E。
在一个实施例中,只要电源电压441保持高于比较器460的正常操作所需的电源电压441的最小幅度,比较器460就可以正常工作从而将阈值电压445与电流感测电压483进行比较,并生成控制信号461。
在另一实施例中,在相位控制信号431指示的导通时间段期间,受控开关和电源电压444的开关468处于闭合(例如,导通)状态;在相位控制信号431指示的关断时间段期间,受控开关和电源电压444的开关468处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源电压444的开关468处于断开状态,则受控开关和电源电压444的电容器454不存储参考电压和/或电流471(例如,参考电压)提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源电压444的电容器454已经存储的能量被困在受控开关和电源电压444的电容器454中,除了该受控开关和电源电压444的电容器454仍向比较器460提供阈值电压445以外。在另一示例中,如果受控开关和电源电压444的开关468处于断开状态,则受控开关和电源电压444的电容器454不存储参考电压和/或电流471(例如,参考电压)提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源电压444的电容器454已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源电压444的开关468泄露,尽管受控开关和电源电压444的电容器454仍向比较器460提供阈值电压445。
在又一实施例中,如波形580所示,在相位控制信号431的关断时间段(例如,从时间t1到时间t2的Tturn-off)的至少一部分期间,参考信号471下降至0伏。例如,在相位控制信号431的关断时间段(例如,从时间t1到时间t2的Tturn-off)期间,受控开关和电源电压444的开关468处于断开状态,所以受控开关和电源电压444的电容器454已经存储的能量被困在受控开关和电源电压444中,除了该受控开关和电源电压444的电容器454仍向比较器460提供阈值电压445以外。在另一示例中,在相位控制信号431的关断时间段(例如,从时间t1到时间t2的Tturn-off)期间,受控开关和电源电压444的开关468处于断开状态,所以阈值电压445即使在参考电压471下降至0伏时也保持稳定,如波形580和590所示。
在又一实施例中,在相位控制信号431指示的导通时间段期间,受控开关和电源442的开关464处于闭合(例如,导通)状态;在相位控制信号431指示的关断时间段期间,受控开关和电源442的开关464处于断开(例如,关断)状态。例如,如果受控开关和电源442的开关464处于断开状态,则受控开关和电源442的电容器450不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源442的电容器450已经存储的能量被困在受控开关和电源442中,除了该受控开关和电源442的电容器450仍向逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)提供功率(例如,电源电压443)以外。在另一示例中,如果受控开关和电源442的开关464处于断开状态,则受控开关和电源442的电容器450不存储电源电压422提供的任何额外的功率,并且受控开关和电源442的电容器450已经存储的能量被阻止通过受控开关和电源442的开关464泄露,尽管该受控开关和电源442的电容器450仍向逻辑控制和栅极驱动组件462(例如,逻辑控制器和驱动器)提供功率(例如,电源电压443)以外。
在又一实施例中,当受控开关和电源442的开关464变为断开状态时(例如,在时间t1),电源电压443从大小572变为另一大小574,如波形570所以。例如,电源电压443从大小572变为大小574是由电容器450与逻辑控制器和驱动器462中的一个或多个寄生电容器之间的电荷重分配导致的。在另一示例中,电源电压443从大小572到大小574的降低还是由晶体管480的米勒高原效应导致的。在又一示例中,在电源电压443从大小572减小到大小574之后,电源电压443被保持在恒定电平,从而使得晶体管480保持导通,如波形570所示。
根据一些实施例,锁相、自持的电源被提供用于LED照明。例如,为了支持一个或多个电源端子与一个或多个控制端子的组合,在AC电源在一些控制阶段变得非常弱甚至没有的情况下,一个或多个锁相、自持的电源被用来限制并存储能量。
根据另一实施例,两端子IC芯片(例如,IC芯片100、IC芯片300、和/或IC芯片400)包括第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410),第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412),被配置为接收控制信号(例如,相位控制信号431)的第一开关(例如,开关464),耦合到第一开关的第一电容器(例如,电容器450),被配置为接收控制信号的第二开关(例如,开关466),耦合到第二开关的第二电容器(例如,电容器452),被配置为接收控制信号的第三开关(例如,开关468),以及耦合到第三开关的第三电容器(例如,电容器454)。第一端子电压(例如,电压256和/或电压414)是第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)的电压,第二端子电压是第二芯片端子(例如,端子112,端子312,和/或端子412)的电压,芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416)在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片、或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,芯片电流的大小大于或等于零。第一开关(例如,开关464)进一步被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第一电容器(例如,电容器450)被配置为:响应于第一开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第一开关接收第一电源电压(例如,电源电压422);响应于第一开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第一存储功率通过第一开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第一输出电压(例如,电源电压443)。第二开关(例如,开关466)被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第二电容器(例如,电容器452)被配置为:响应于第二开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第二开关接收第一电源电压;响应于第二开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过第二开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二输出电压(例如,电源电压441)。第三开关(例如,开关468)还被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第三电容器(例如,电容器454)被配置为:响应于第三开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第三开关接收第二电源电压(例如,参考电压471),并且在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并不允许第二存储功率通过第三开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第三输出电压(例如,阈值电压445)。芯片(例如,IC芯片100、IC芯片300、和/或IC芯片400)是集成电路,并且该芯片不包括第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)和第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412)以外的任何额外的芯片端子。例如,两端子IC芯片至少根据图4被实现。
在另一示例中,两端子IC芯片还包括第一电压发生器(例如,低压差调整器420),该第一电压发生器被配置为接收第一端子电压(例如,电压256和/或电压414)并且生成第一电源电压(例如,电源电压422)。在又一示例中,两端子IC芯片还包括第二电压发生器(例如,参考电压发生器470),该第三电压发生器被配置为接收第一电源电压并生成第二电源电压。在又一示例中,两端子IC芯片还包括比较器(例如,比较器460),该比较器包括第一端子(例如,端子602)、第二端子(例如,端子604)、以及第三端子(例如,端子606)。比较器被配置为在第一端子接收作为电源的第二输出电压,在第二端子接收电流感测电压(例如,电流感测电压483),在第三端子接收第三输出电压,并且至少部分地基于电流感测电压和第三输出电压生成比较信号(例如,控制信号461)。
在又一示例中,两端子IC芯片还包括逻辑控制器和驱动器(例如,逻辑控制和栅极驱动组件462),该逻辑控制器和驱动器被配置为接收第一输出电压和比较信号,并且至少部分地基于比较信号生成控制信号和驱动信号(例如,驱动信号463)。在又一示例中,两端子IC芯片还包括退磁检测器(例如,退磁检测器472),该退磁检测器被配置为接收第一电源电压和驱动信号,并且至少部分地基于驱动信号生成退磁信号(例如,退磁信号473)。退磁信号孩子是每个退磁周期的开始和结束。在又一示例中,逻辑控制器和驱动器还被配置为接收退磁信号,并至少部分地基于比较信号和退磁信号生成控制信号和驱动信号。在又一示例中,驱动信号是对应于每个调制周期的脉冲宽度的脉冲宽度调制信号。在又一示例中,逻辑控制器和驱动器还被配置为:响应于退磁信号指示退磁周期的结束,改变驱动信号以开始脉冲宽度;以及响应于比较信号指示芯片电流已经达到或者超过预定电流限制,改变驱动信号以结束脉冲宽度。
在又一示例中,两端子IC芯片还包括:被配置为接收驱动信号的第四开关(例如,晶体管480)、以及耦合到第四开关并被配置为生成电流感测电压的电阻器(例如,电阻器482)。第四开关被配置为对于每个调制周期:在脉冲宽度期间处于闭合状态,以将芯片电流的大小从等于零改变为大于零;并且在调制宽度外部处于断开状态,以将芯片电流的大小从大于零改变为等于零。在又一示例中,逻辑控制器和驱动器还被配置为至少部分地基于比较信号和退磁信号生成内部信号(例如,信号447),并且至少部分地基于内部信号输出控制信号和驱动信号。在又一示例中,驱动信号和内部信号是互补信号。在又一示例中,控制信号是具有预定延迟的内部信号,该预定延迟大于零。在又一示例中,控制信号与内部信号相同。
在又一示例中,芯片还被配置为改变芯片电压和芯片电流之间相对于时间的关系。在又一示例中,第一芯片端子被耦合到电感线圈(例如,电感线圈210)的第一线圈端子(例如,端子212)和二极管(例如,二极管220)的第一二极管端子(例如,端子224)。电感线圈还包括第二线圈端子(例如,端子214),二极管还包括第二二极管端子(例如,端子222)。一系列的一个或多额发光二极管(例如,一个或多个LED 290)被耦合到第二线圈端子和第二二极管端子,并且第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压(例如,经整流的电压252)。
在另一示例中,两端子IC芯片还被配置为在第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)接收第一端子电压(例如,电压256和/或电压414),并且至少部分地基于第一端子电压生成芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416)。在又一示例中,芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416)被配置为在第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)与第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412)之间流动,以影响流过一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)的发光二极管电流(例如,电流296)。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间改变芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416),以使发光二极管电流(例如,电流296)相对于时间保持恒定。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间周期性地改变芯片电流,并且在每个周期中相对于时间改变芯片电流,以使发光二极管电流相对于时间保持恒定。
根据又一实施例,两端子IC芯片(例如,IC芯片100、IC芯片300、和/或IC芯片400)包括第一端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410),第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412),被配置为接收控制信号(例如,相位控制信号431)的第一开关(例如,开关464),耦合到第一开关的第一电容器(例如,电容器450),被配置为接收控制信号的第二开关(例如,开关466),耦合到第二开关的第二电容器(例如,电容器452),以及被配置为接收第一端子电压(例如,电压256和/或电压414)并且生成电源电压(例如,电源电压422)的电压发生器(例如,低压差调整器420)。第一端子电压(例如,电压256和/或电压414)是第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)的电压,第二端子电压是第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412)的电压,芯片电压(例如,横跨IC芯片100的电压Vchip)等于第一端子电压与第二端子电压之间的差。芯片被配置为允许芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416)在第一芯片端子流入芯片并在第二芯片端子流出芯片,或者在第二芯片端子流入芯片并在第一芯片端子流出芯片,芯片电流的大小大于或等于零。第一开关(例如,开关464)还被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间期间处于断开状态。第一电容器(例如,电容器450)被配置为:响应于第一开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第一开关接收电源电压(例如,电源电压422);响应于第一开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第一存储功率通过第一开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第一输出电压(例如,电源电压443)。第二开关(例如,开关466)还被配置为响应于控制信号在第一持续时间期间处于闭合状态,并且响应于控制信号在第二持续时间处于断开状态。第二电容器(例如,电容器452)被配置为:响应于第二开关处于闭合状态,在第一持续时间期间通过第二开关接收电源电压;响应于第二开关处于断开状态,在第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过第二开关泄露;以及在第一持续时间和第二持续时间期间输出第二输出电压(例如,电源电压441)。芯片(例如,IC芯片100、IC芯片300、和/或IC芯片400)是集成电路,该芯片不包括第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)和第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412)以外的任何额外的芯片端子(例如,任何额外的引脚)。例如,两端子IC芯片至少根据图4被实现。
在另一示例中,两端子IC芯片还包括逻辑控制器和驱动器(例如,逻辑控制和栅极驱动组件462),该逻辑控制器和驱动器被配置为接收第一输出电压并生成控制信号和驱动信号(例如,驱动信号463)。在另一示例中,权利要求22的两端子IC芯片还包括退磁检测器(例如,退磁检测器472),该退磁检测器被配置为接收电源电压和驱动信号,并且至少部分地基于驱动信号生成退磁信号(例如,退磁信号473),该退磁信号指示每个退磁周期的开始与结束。在又一示例中,逻辑控制器和驱动器还被配置为接收退磁信号,并至少部分地基于退磁信号生成控制信号和驱动信号。
在又一示例中,驱动信号与每个切换周期的脉冲宽度有关。在又一示例中,两端子IC芯片还包括被配置为接收驱动信号的第三开关(例如,晶体管480)。第三开关还被配置为对于每个切换周期:在脉冲宽度期间处于闭合状态;并且在脉冲宽度外部处于断开状态。在又一示例中,第二持续时间和脉冲宽度的大小相等。在又一示例中,第二持续时间在脉冲宽度后的预定延迟之后开始。在又一示例中,第二持续时间与脉冲宽度同时开始。
在又一示例中,第一芯片端子被耦合到电感线圈(例如,电感线圈210)的第一线圈端子(例如,端子212)和二极管(例如,二极管220)的第一二极管端子(例如,端子224),电感线圈还包括第二线圈端子(例如,端子214),二极管还包括第二二极管端子(例如,端子222),一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)被耦合到第二线圈端子和第二二极管端子,第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压(例如,经整流的电压252)。在又一示例中,芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416)被配置为在第一芯片端子(例如,端子110、端子310、和/或端子410)与第二芯片端子(例如,端子112、端子312、和/或端子412)之间流动,以影响流过一系列的一个或多个发光二极管(例如,一个或多个LED 290)的发光二极管电流(例如,电流296)。在又一示例中,两端子IC芯片还被配置为相对于时间改变芯片电流(例如,电流254、电流316、和/或电流416),以使发光二极管电流(例如,电流296)相对于时间保持恒定。
例如,本发明的各种实施例的一些或所有组件分别和/或与至少另一个组件相结合,是使用一个或多额软件组件、一个或多额硬件组件、和/或软件和硬件组件的一个或多个组合实现的。在另一示例中,本发明的各种实施例的一些或所有组件分别和/或与至少另一个组件相结合,是利用一个或多个电路,例如,一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路实现的。在又一示例中,本发明的各种实施例和/或示例可以被结合在一起。
尽管描述了本发明的具体实施例,但是本领域技术人员将理解的是,存在与所描述的实施例等同的其他实施例。因此,将理解的是,本发明不限于具体示出的实施例,仅受所附权利要求的范围的限制。

Claims (17)

1.一种两端子IC芯片,该芯片包括:
第一芯片端子;
第二芯片端子;
第一开关,被配置为接收控制信号;
第一电容器,耦合到所述第一开关;
第二开关,被配置为接收所述控制信号;
第二电容器,耦合到所述第二开关;
第三开关,被配置为接收所述控制信号;
第三电容器,耦合到所述第三开关;
其中:
第一端子电压是所述第一芯片端子的电压;
第二端子电压是所述第二芯片端子的电压;并且
芯片电压等于所述第一端子电压与所述第二端子电压之间的差;
其中,所述芯片被配置为允许芯片电流在所述第一芯片端子流入所述芯片并在所述第二芯片端子流出所述芯片,或者在所述第二芯片端子流入所述芯片并在所述第一芯片端子流出所述芯片,所述芯片电流的大小大于或者等于零;
其中,所述第一开关进一步被配置为:
响应于所述控制信号,在第一持续时间期间处于闭合状态;并且
响应于所述控制信号,在第二持续时间期间处于断开状态;
其中,所述第一电容器被配置为:
响应于所述第一开关处于闭合状态,在所述第一持续时间期间通过所述第一开关接收第一电源电压;
响应于所述第一开关处于断开状态,在所述第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第一存储功率通过所述第一开关泄露;以及
在所述第一持续时间和所述第二持续时间期间输出第一输出电压;
其中,所述第二开关进一步被配置为:
响应于所述控制信号,在所述第一持续时间期间处于闭合状态;并且响应于所述控制信号,在所述第二持续时间期间处于断开状态;
其中,所述第二电容器被配置为:
响应于所述第二开关处于闭合状态,在所述第一持续时间期间通过所述第二开关接收所述第一电源电压;
响应于所述第二开关处于断开状态,在所述第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过所述第二开关泄露;以及
在所述第一持续时间和所述第二持续时间期间输出第二输出电压;
其中,所述第三开关进一步被配置为:
响应于所述控制信号,在所述第一持续时间期间处于闭合状态;
响应于所述控制信号,在所述第二持续时间期间处于断开状态;
其中,所述第三电容器被配置为:
响应于所述第三开关处于闭合状态,在所述第一持续时间期间通过所述第三开关接收第二电源电压;
响应于所述第三开关处于断开状态,在所述第二持续时间期间不存储任何额外的功率并且不允许第二存储功率通过所述第三开关泄露;以及
在所述第一持续时间和所述第二持续时间期间输出第三输出电压;
其中:
所述芯片是集成电路;并且
所述芯片不包括所述第一芯片端子和所述第二芯片端子以外的任何额外的芯片端子;
其中所述两端子IC芯片还包括:
第一电压发生器,被配置为接收所述第一端子电压并生成所述第一电源电压;
第二电压发生器,被配置为接收所述第一电源电压并生成所述第二电源电压;以及比较器,包括第一端子、第二端子、以及第三端子;
其中,所述比较器被配置为:
在所述第一端子接收作为电源的所述第二输出电压;
在所述第二端子接收电流感测电压;
在所述第三端子接收所述第三输出电压;以及
至少部分地基于所述电流感测电压和所述第三输出电压,生成比较信号。
2.如权利要求1所述的两端子IC芯片,还包括:
逻辑控制器和驱动器,被配置为接收所述第一输出电压和所述比较信号,并且至少部分地基于所述比较信号生成所述控制信号和驱动信号。
3.如权利要求2所述的两端子IC芯片,还包括:
退磁检测器,被配置为接收所述第一电源电压和所述驱动信号,并且至少部分地基于所述驱动信号生成退磁信号,所述退磁信号指示每个退磁周期的开始和结束。
4.如权利要求3所述的两端子IC芯片,其中,所述逻辑控制器和驱动器进一步被配置为接收所述退磁信号,并且至少部分地基于所述比较信号和所述退磁信号生成所述控制信号和所述驱动信号。
5.如权利要求4所述的两端子IC芯片,其中,所述驱动信号是与每个调制周期的脉冲宽度对应的脉冲宽度调制信号。
6.如权利要求5所述的两端子IC芯片,其中,所述逻辑控制器和驱动器进一步被配置为:
响应于所述退磁信号指示退磁周期的结束,改变所述驱动信号以开启所述脉冲宽度;以及
响应于所述比较信号指示所述芯片电流已经达到或者超过预定电流限制,改变所述驱动信号以结束所述脉冲宽度。
7.如权利要求6所述的两端子IC芯片,还包括:
第四开关,被配置为接收所述驱动信号;以及
电阻器,耦合到所述第四开关并且被配置为生成所述电流感测电压;
其中,所述第四开关被配置为对于每个调制周期:
在所述脉冲宽度期间处于闭合状态,以将所述芯片电流的大小从等于零改变为大于零;
在所述脉冲宽度外部处于断开状态,以将所述芯片电流的大小从大于零改变为等于零。
8.如权利要求7所述的两端子IC芯片,其中,所述逻辑控制器和驱动器进一步被配置为:
至少部分地基于所述比较信号和所述退磁信号,生成内部信号;以及
至少部分地基于所述内部信号输出所述控制信号和所述驱动信号。
9.如权利要求8所述的两端子IC芯片,其中,所述驱动信号和所述内部信号是互补信号。
10.如权利要求8所述的两端子IC芯片,其中,所述控制信号是具有预定延迟的所述内部信号,所述预定延迟大于零。
11.如权利要求8所述的两端子IC芯片,其中,所述控制信号与所述内部信号相同。
12.如权利要求1所述的两端子IC芯片,其中,所述芯片进一步别配置为改变所述芯片电压和所述芯片电流之间相对于时间的关系。
13.如权利要求1所述的两端子IC芯片,其中,所述第一芯片端子被耦合到电感线圈的第一线圈端子和二极管的第一二极管端子,所述电感线圈进一步包括第二线圈端子,所述二极管还包括第二二极管端子,一系列的一个或多个发光二极管被耦合到所述第二线圈端子和所述第二二极管端子,所述第二二极管端子被配置为接收经整流的AC电压。
14.如权利要求13所述的两端子IC芯片,进一步被配置为:
在所述第一芯片端子接收所述第一端子电压,并且至少部分地基于所述第一端子电压生成所述芯片电流。
15.如权利要求14所述的两端子IC芯片,其中,所述芯片电流被配置为在所述第一芯片端子和所述第二芯片端子之间流动,以影响流过所述一系列的一个或多个发光二极管的发光二极管电流。
16.如权利要求14所述的两端子IC芯片,进一步被配置为:
相对于时间改变所述芯片电流,以使所述发光二极管电流相对于时间保持恒定。
17.如权利要求16所述的两端子IC芯片,进一步被配置为:
在每个周期内相对于时间周期性地改变所述芯片电流,相对于时间改变所述芯片电流,以使所述发光二极管电流相对于时间保持恒定。
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