CN107302814A - 用于发光二极管的温度保护电路 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于发光二极管的温度保护电路。公开了通过监测跨发光二极管(LED)的电压降来调节多个LED的温度的技术。在一个示例中,驱动电路向LED提供恒定的驱动电流。温度调节电路监测跨LED的电压降,以确定LED的结温是否超过最大操作温度。如果LED的结温超过最大操作温度,则温度调节电路使用数字脉冲宽度调制(DPWM)来减小提供给LED的驱动电流的数字占空比。
Description
技术领域
本公开总体上涉及针对电负载的温度保护,更具体地涉及发光二极管(LED)的温度保护。
背景技术
发光二极管(LED)驱动器是调节去往一个或多个LED的功率的电气设备。当电气特性贯穿由LED所见的温度升高和降低而发生变化时,LED的功率水平由LED驱动器保持恒定。在没有适当的驱动器的情况下,LED可能变得太热和不稳定,因此导致性能不佳或早期故障。
发明内容
总体而言,本公开描述了通过监测跨LED的电压电势而不是实际温度来调节LED的温度的技术。总体而言,本公开的技术使用以下事实:给定恒定电流,跨LED的电压电势将仅根据LED的结温而变化。根据本公开的技术,驱动电路向一个或多个LED提供恒定电流。温度调节电路监测跨LED的电压电势,以确定LED的结温。响应于该温度确定,温度调节电路使用调制来数字地调节提供给LED的驱动电流的占空比,以调节LED的温度。因此,如本文所述的驱动电路不需要热电偶,因此比其他驱动电路便宜。此外,如本文所述的驱动电路不要求LED阵列与驱动电路位于相同的板上,因此比其他驱动电路设计更灵活。此外,因为如本文所述的驱动电路数字地调制提供给LED阵列的驱动电流的占空比,所以驱动电路确保LED阵列在操作时接收恒定的峰值电流,从而防止在降低峰值电流以降低LED强度时遇到的色度和颜色偏移或不稳定性。最后,如本文所公开的LED驱动器允许LED阵列的工作寿命得到优化,因为可以单独配置LED阵列和LED驱动器的热限制。
在一个示例中,本公开描述了一种方法,其包括:由发光二极管(LED)驱动器的温度调节电路接收第一信号,第一信号指示跨多个LED的电压电势;并且响应于接收到的第一信号,由温度调节电路输出第二信号,第二信号被配置为通过动态地调制向多个LED递送电流的开关的占空比来调节多个LED的温度。
在另一示例中,本公开描述了一种发光二极管(LED)驱动器的温度调节电路,其被配置为:接收第一信号,第一信号指示跨多个LED的电压电势;并且响应于接收到的第一信号,输出第二信号,第二信号被配置为通过动态地调制向多个LED递送电流的开关的占空比来调节多个LED的温度。
在另一示例中,本公开描述了一种系统,其包括:多个发光二极管(LED),被配置为输出第一信号,第一信号指示跨LED的电压电势;以及发光二极管(LED)驱动器,包括:温度调节电路,被配置为:接收第一信号,第一信号指示跨多个LED的电压电势;并且响应于接收到的第一信号,输出第二信号,第二信号被配置为使用脉冲宽度调制(PWM)动态地调制向多个LED递送电流的开关的占空比;以及开关,被配置为根据由第二信号限定的占空比向多个LED递送电流。
本公开的技术的一个或多个示例的细节在附图和下面的描述中阐述。该技术的其它特征、目的和优点将从描述和附图以及权利要求书中变得显而易见。
附图说明
图1是示出根据本公开的技术的执行对一个或多个LED的温度调节的示例LED驱动电路的框图;
图2是更详细地示出图1的LED驱动电路的示例实现的框图,其中LED驱动电路执行对一个或多个LED的温度调节;
图3更详细地描绘了根据本公开的技术的图2的LED驱动电路的示例电压比较器电路;
图4更详细地描绘了根据本公开的技术的图2的LED驱动电路的示例电压比较器电路;
图5是示出根据本公开的技术的图2的电压比较器电路的示例配置的曲线图;
图6是更详细地示出图2的LED驱动电路的示例实现的框图,其中LED驱动电路执行对一个或多个LED的温度调节;
图7是示出根据本公开的技术的示例LED驱动电路的定时信号的图;
图8是更详细地示出图2的LED驱动电路的示例实现的框图,其中LED驱动电路执行对一个或多个LED的温度调节;
图9是更详细地示出图6的LED驱动电路的示例实现的框图,其中LED驱动电路执行对一个或多个LED的温度调节;
图10是更详细地示出图2的LED驱动电路的示例实现的框图,其中LED驱动电路执行对一个或多个LED的温度调节;以及
图11是示出用于执行本公开的技术的示例方法的流程图。
具体实施方式
发光二极管(LED)驱动器是调节一个或多个LED的功率的电气设备。LED驱动器通过向LED提供恒定量的的功率来响应LED的变化的需求,因为它的电气特性随温度变化。LED驱动器是自包含式电源,其具有与LED的电气特性匹配的输出。LED驱动器可以通过调制电路提供调光,并且可以具有多于一个通道以用于单独控制不同的LED或LED阵列。当电气特性贯穿由LED所见的温度升高和降低而发生变化时,LED的功率水平由LED驱动器保持恒定。在没有适当的驱动器的情况下,LED可能变得太热和不稳定,因此导致性能不佳或早期故障。例如,随着平均结温(TJ)的增加,LED的工作寿命显著降低。
在用于LED驱动器的温度保护电路的第一设计中,热电偶直接连接到负载(例如,LED)并且监测LED的温度。这种设计是昂贵的,因为它需要很多昂贵的热电偶才能起作用。此外,该设计需要大量的电路板空间,因为它需要用于热电偶的附加连接件。
在用于LED驱动器的温度保护电路的另一设计中,负载与电流调节器放置在相同的板上。该设计假定电流调节器和负载由于其接近度而达到大致相同的操作温度。热电偶监测电流调节器的结温,这间接监测LED的温度。这种设计缺乏通用性,因为LED必须靠近LED驱动电路放置,否则驱动电路的结温可能与LED的结温无关。在现实应用中,LED经常被定位成远离驱动电路,以满足设计约束。这意味着,在其中LED距驱动电路足够远使得它们具有不同的温度的设计中,基于测得的驱动电路的结温限制提供给LED的电流可能不能阻止LED过热。
这两种设计通过直接测量温度并且响应于测得的温度使用反馈回路减小提供给负载的峰值驱动电流来调节LED负载的温度。该方法的缺点在于,为了降低LED的强度,驱动器降低了提供给LED的峰值驱动电流。当峰值驱动电流降低到LED的最小规格以下时,LED可能无法正常工作。例如,如果被递送给LED的峰值电流小于由制造商设定的规格定义的最小电流,则LED可能会经历色度偏移或颜色不稳定。这意味着LED可能会发出与预期不同的色调,这可能会对包括LED的系统产生负面影响。
诸如LED之类的二极管在流过二极管的电流、跨二极管的电压差、以及二极管的结的温度之间具有已知的关系。这种关系由理想的二极管等式描述:
在上式中,I是流过二极管的电流,I0是二极管漏电流密度,q是电子电荷的绝对值,V是跨二极管的电压差,n是1和2之间的理想因子,k是玻尔兹曼常数,T是二极管的结的开尔文绝对温度。可以理解,其中I0、q、n和k是常数,并且I和V具有已知值,可以计算二极管的结的温度T。
图1是示出根据本公开的技术的执行对一个或多个LED 16的温度调节的示例LED驱动电路12的框图。总体而言,LED驱动器12从电压源10接收电源电流20。功率调节电路14执行对电源电流20的数字调制,以便产生用于驱动LED 16的经数字调制的驱动电流22。温度调节电路18接收指示跨LED 16的电压电势的信号24。由于跨LED 16的电压电势和驱动电流22是已知的,所以温度调节电路18可以计算LED 16的温度。基于该计算的温度,温度调节电路18可以调节功率调节电路14的占空比,以便调节递送给LED 16的电源电流22的“开(on)”时间,从而调节LED 16的温度。
虽然本文通过提供使用数字脉冲宽度调制(DPWM)执行的调制的示例来说明本公开的技术,但是本公开的技术也可以应用于其他类型的调制信号。在一些示例中,可以使用数字脉冲持续时间调制或数字脉冲密度调制代替DPWM来调制占空比。
电压源10是被配置为向LED驱动器12提供功率的电源。在一些示例中,电压源10是电池,例如碱性、锌-碳、铅酸、汞、锂离子、锂聚合物、氧化银、镍镉、镍-金属氢化物或镍-锌电池。在一些示例中,电压源10是直流(“DC”)电源、被整流以提供DC电源的交流(AC)电源、或线性稳压器的输出。
功率调节电路14将恒定电流20转换为驱动电流22,驱动电流22是具有由来自温度调节电路18的DPWM控制信号26控制的占空比的方波。在一些示例中,功率调节电路14是电流调节器。占空比描述了信号“开”时间与“关(off)”时间的比例。换句话说,“高”占空比对应于高功率和高平均电流,因为驱动电流22在大部分时间是开的。相比之下,“低”占空比对应于低功率和低平均电流,因为驱动电流22在大部分时间是关的。占空比以百分比表示,其中100%完全开启(例如恒定的直流电流)。在一些示例中,功率调节电路14是计数器-比较器DPWM、延迟线复用器DPWM、环形振荡器复用器DPWM或混合DPWM,诸如组合了计数器-比较器和环形振荡器复用器配置二者的系统。
温度调节电路18用于监测跨LED 16的电压电势,并且基于所监测的电压计算LED16的温度。响应于所确定的温度,温度调节电路18调节DPWM的占空比,以调节提供给LED 16的驱动电流22。例如,在确定跨LED 16的电压电势24指示高操作结温时,温度调节电路18减小功率调节电路14的占空比,以便减小由驱动电流22提供给LED 16的平均电流。在另一示例中,在确定跨LED 16的电压电势24指示LED 16已经冷却到低或标称操作结温时,温度调节电路18增加功率调节电路14的占空比,以便将由驱动电流22提供给LED 16的平均电流增加回标称操作功率。
LED 16可以是任何类型的LED,例如有机LED(OLED)、基于荧光体的LED、量子点LED(QD-LED)、微型LED、低电流LED、超高输出LED、高功率LED、多色LED或灯丝LED。在一些示例中,LED 16是单个LED。在其他示例中,LED 16是一串LED、一组LED串或LED阵列。然而,本公开的技术不限于LED,而是可以应用于执行对任何电负载的温度调节,其中跨负载的电压电势根据电流和温度而变化。
因此,LED驱动器12可以在不使用昂贵的热电偶的情况下通过监测LED 16的电压而非LED 16的温度来执行对LED 16的温度监测和保护。而且,由于直接测量LED 16,而不是根据LED驱动器12的温度推断LED 16的温度,所以不需要将LED 16与LED驱动器12紧密接近地定位在同一电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持为恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图2是更详细地示出图1的LED驱动电路12的示例实现的框图,其中LED驱动电路12执行对一个或多个LED 16的温度调节。在图2的示例中,功率调节电路14执行对从电压源10接收的电源电流20的DPWM,以产生用于驱动LED 16的数字脉冲宽度调制驱动电流22。温度调节电路18测量指示跨LED 16的电压电势的LED输出电压引脚24。基于该测量,温度调节电路18调节电源电流22的占空比,从而调节提供给LED 16的平均功率,同时保持恒定的峰值电源电流并且执行对LED 16的温度调节。
在一些示例中,温度调节电路18包括用于将LED输出电压引脚24与参考电压引脚40进行比较的电压比较器42。参考电压引脚40输出通过向参考电阻器RRef38提供恒定电流IRef而产生的参考电压。在一些示例中,选择RRef38,使得当LED 16的温度超过预定的最大操作温度时,LED输出电压引脚24的电压小于参考电压引脚40,但是当LED 16的温度在预定操作温度以下时,LED输出电压引脚24的电压大于参考电压引脚40。在一些示例中,参考电压引脚40设置为LED驱动电路12的外部连接件,而在其它示例中,参考电压引脚40是LED驱动电路12的内部部件。在一些示例中,LED驱动器12是多通道LED驱动器,并且针对由LED驱动器12驱动的每个通道包括一个参考电压引脚40。
电压比较器42以预定频率fdim对LED输出电压引脚24进行采样。为了确保精确的测量,电压比较器42仅在驱动电流22的占空比递送电流的同时对LED输出电压引脚24进行采样。在图2的示例中,fdim约为400Hz。然而,通常,fdim在100-1000Hz之间,并且基于人眼不能将频率感知为闪烁光来选择。
电压比较器42将LED输出电压引脚24与参考电压引脚40进行比较,并且输出流过外部电阻器Rext 36的比较电流。选择Rext 36以限定流过LED 16的平均电流的斜率。例如,Rext 36的较小值导致流过LED 16的平均电流的较小斜率,而Rext的较大值导致流过LED 16的平均电流的较大斜率。因此,选择Rext 36以配置驱动电流22的占空比响应于升高的温度而以其降低的速率。在一些示例中,Rext 36是LED驱动器12的内部部件。在其他示例中,Rext36是外部部件。在后一种情况下,例如在对LED阵列和伴随的LED驱动电路的测试或原型设计期间,可以随意改变Rext 36以配置负载的热限制的分布。
采样保持(S/H)电路32对来自电压比较器42的比较电流进行采样,并且输出采样值,以在规定的最小时间段内将输出保持在恒定电平。在一些示例中,S/H电路32用作将来自电压比较器42的模拟比较电流转换成离散数字信号的模数转换器(ADC)。S/H电路32使用来自时钟发生器34的时钟信号测量保持采样的时间。通常,S/H电路32以频率fdim对比较电流进行采样。
调制器30接收S/H电路32的被保持的输出,并且使用来自时钟发生器34的时钟信号来生成调制信号44。在一些示例中,调制器30使用锯齿波发生器、振荡器或具有PWM引擎的线性电流调节器来实现。在一些示例中,调制信号44是使用DPWM调制的信号。在一些示例中,调制信号44可以是使用脉冲持续时间调制或数字脉冲密度调制进行调制的信号。在一些示例中,通过将调制信号44与由通道调光电路28提供的通用调光信号进行组合来进一步调节调制信号44。使调制信号44通过滤波器46,滤波器46对调制信号44施加最小限制,以产生用于调节功率调节电路14的占空比的控制信号26。在一些示例中,功率调节电路14响应于控制信号26调节开关的占空比,以将电源电流20转换成经数字调制的驱动电流22。在其他示例中,控制信号26直接调节开关的占空比以,将电源电流20转换为经数字调制的驱动电流22。经数字调制的驱动电流22流过LED 16,从而以恒定的峰值电流向LED 16提供功率,同时具有可调节的平均电流。
因此,响应于从LED输出电压引脚24获得的测量电压信号,温度调节电路18使用脉冲宽度调制来调节提供给LED 16的驱动电流22的占空比,以便在反馈回路中执行对LED 16的温度调节。例如,当LED 16的温度升高时,电压比较器42指示从LED输出电压引脚24获得的测量电压信号小于从参考电压引脚40获得的测量电压信号。因此,调制器30将生成引起功率调节电路14减小驱动电流22的占空比的信号。作为另一示例,当LED 16的温度降低时,电压比较器42指示从LED输出电压引脚24获得的测量电压信号大于从参考电压引脚40获得的测量电压信号。在这种情况下,调制器30将生成引起功率调节电路14增加驱动电流22的占空比的信号。因此,温度调节电路18在反馈回路中起作用,以便增加或减小驱动电流22的占空比,从而增加或减少递送给LED 16的平均电流,由此调节LED 16的功耗和温度,以防止LED 16过热。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如其他设备所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持为恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图2所示的驱动电路12的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图2的示例驱动电路12以及本文中未具体描述的其它类型的驱动电路中实现。例如,在其它配置中,温度调节电路18是驱动电路12的外部部件。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图2所示的示例架构。
图3和图4更详细地描绘了根据本公开的技术的图2的电压比较器电路42。图3描绘了使用双极结型晶体管(BJT)实现的电压比较器电路42,图4描绘了使用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)实现的电压比较器电路42。
在图3的示例中,两个晶体管62A和62B以相同的电流被偏置,因此晶体管62A和62B具有相同的基极-发射极电压(Vbe)。流入晶体管64的电流I由下式定义:
电流I流入晶体管64,并且与外部电阻器Rext 36相乘。该电流不流入62A,因此62A和62B的Vbe之间不会发生失配。输出引脚60处的电压由下式定义:
参考电压引脚40随温度变化是恒定的,而LED输出电压引脚24随着LED 16的温度升高而降低。因此,采样电压与温度有关。它随着温度而增加,并且与外部电阻器Rext 36成正比。在一些示例中,为了提高精度,可以使用外部电阻器来代替内部电阻器Rint 66。在这种情况下,输出引脚60处的电压不受Rint 66和Rext 36之间的热失配的影响。图4的功能类似于图3,除了晶体管62A、62B和64是MOSFET晶体管而非BJT晶体管之外。
因此,可以看出,响应于从LED输出电压引脚24获得的测量电压信号,电压比较器42确定LED 16的温度变化。此外,电压比较器42被配置为检测LED 16的温度何时上升到高于预定的最大操作温度,如通过参考电阻器RRef38的选择所建立的。以这种方式,如本文所公开的LED驱动电路可以使用跨LED 16的正向电压电势来测量LED 16的温度并且执行对LED的温度调节。因此,本文公开的LED驱动器可以在不使用昂贵的热电偶的情况下执行对LED 16的温度监测和保护。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在同一电路板内以接收精确的测量。
图3和4所示的电压比较器电路42的结构仅出于示例性目的而被示出。本公开中阐述的技术可以在图3和4的示例性电压比较器电路42以及本文中未具体描述的其它类型的电压比较器电路中实现。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图3和4所示的示例性架构。
图5是示出根据本公开的技术的图2的电压比较器电路42的示例配置的曲线图。如图5所示,驱动电流22的占空比保持在100%,直到其碰到角68,此时占空比以恒定斜率随温度升高而降低。角68通过以下方式来限定:选择参考电阻器RRef 38的值以设置参考电压引脚40处的电压,使得当LED 16超过预定最大操作温度时,在LED输出电压引脚24处测量的电压将小于在参考电压引脚40处的电压。通过选择Rext 36的值,可以响应于温度升高来设置驱动电流22的占空比的下降速率。在图5的示例中,描绘了外部电阻器Rext 36的五个不同值:1千欧姆(kΩ)69A、2.5kΩ69B、5kΩ69C、7.5kΩ69D和10kΩ69E。如图5所示,Rext 36的较小值导致流过LED 16的平均电流的较低斜率,而Rext 36的较高值导致流过LED 16的平均电流的较高斜率。因此,选择Rext 36以配置温度调节电路18将响应于LED 16的温度升高来降低驱动电流22的速率。这允许驱动电路12用于其中LED 16在数量和特性上变化的各种应用中。因此,如本文所公开的LED驱动器可以在几乎任何应用中执行对LED的温度调节和保护,同时仍然实现本文公开的技术的优点。
图5所示的电压比较器电路42的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图5的示例性电压比较器电路42以及本文没有具体描述的其它类型的电压比较器电路中实现。例如,除了本文所描绘的五个值,可以选择Rext 36的很多值。在一些示例中,选择Rext 36的值,以便在其中使用LED驱动器12的特定应用中获得最佳结果。在其他示例中,Rext 36的值被选择以满足通用应用,并其被优化以便在各种各样的用例中工作良好。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图5所示的示例性架构。
图6是更详细地示出图2的LED驱动电路12的示例实现的框图,其中LED驱动电路12执行对一个或多个LED 16的温度调节。总体而言,图6的LED驱动电路12的功能基本上类似于图2的LED驱动电路12。在图6的示例中,调制器30进行脉冲宽度调制。比较器70将来自S/H电路32的恒定信号与由锯齿发生器72提供的锯齿波进行比较。比较器70将得到的信号作为DPWM信号44输出给滤波器46,滤波器46对DPWM信号44施加最小脉冲宽度,以产生调节驱动电流22的占空比的DPWM控制信号26。在一些示例中,锯齿发生器72以fdim的频率提供锯齿波。
当LED 16不受热限制时(例如,当LED 16在预定最大操作温度以下时),驱动电流22的最大占空比为100%。最小占空比由滤波器46定义。为了确保LED输出电压24被适当地采样,由滤波器46限定的最小占空比大于电压比较器42的采样周期。例如,如果不是这种情况,则电压比较器42可以在驱动电流22的“关”占空比期间对LED输出电压24进行采样,并且不正确地测量零伏特作为LED输出电压24,而不是在LED 16接收峰值电流时执行测量。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如其他设备所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持在恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图6所示的LED驱动电路12的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图6的示例性LED驱动电路12以及本文未具体描述的其它类型的LED驱动电路中实现。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图6所示的示例性架构。
图7是示出根据本公开的技术的图6的示例LED驱动电路12的定时信号的图。在图7的示例中,曲线图50描绘了LED 16随时间的温度,曲线图52描绘了根据LED 16的温度变化的从LED输出电压引脚24获得的测量电压信号。曲线图54描绘了由S/H电路32采样的由电压比较器42提供的电压信号。曲线图56描绘了由S/H电路32采样和保持的S/H电路32的输出电压(实线),其与锯齿发生器72的输出相比较以产生DPWM信号44。曲线图58描绘了提供给LED16的驱动电流22,其中驱动电流22的占空比被数字地调制以调节LED 16的温度,同时仍向LED 16提供恒定的峰值电流。
如图7所示,当LED 16的温度跨越预定的温度保护截止点时,电压比较器42指示从LED输出电压引脚24获得的测量电压信号小于从参考电压引脚40获得的测量电压信号。此时,比较器70生成调制控制信号26,使得温度保护电路18减小流入LED 16的驱动电流22的占空比。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如其他设备所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持为恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图7所示的LED驱动电路12的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图7的示例性LED驱动电路12以及本文未具体描述的其它类型的LED驱动电路中实现。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图7所示的示例性架构。
图8是更详细地示出图2的LED驱动电路12的示例实现的框图,其中LED驱动电路12执行对一个或多个LED 16的温度调节。总体而言,图8的LED驱动电路12的功能基本上类似于图2的LED驱动电路12。然而,图8的LED驱动电路12在几个方面有所不同。首先,代替S/H电路32,图8的驱动器LED驱动电路12包括将来自电压比较器42的模拟信号转换成数字值的ADC 76。此外,调制器30包括比较来自ADC 76的数字信号与由数字锯齿发生器74提供的数字锯齿波的比较器70。比较器70将得到的信号作为DPWM信号44输出给滤波器46,滤波器46对DPWM信号44施加最小脉冲宽度以产生调节驱动电流22的占空比的DPWM控制信号26。在一些示例中,数字锯齿发生器74以fdim的频率提供数字锯齿波。
图8的示例LED驱动电路12与图6的示例LED驱动电路12相比提供了若干优点。首先,使用ADC 76代替S/H电路32可以限制由于用于实现S/H电路32的电容器中的漏电流引起的信号检测的误差。作为第二个优点,图8的LED驱动电路12可能需要较少的电路板空间来实现,因为它不需要包括用于实现S/H电路32的电容器所需的大的电路板空间。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如同其它设备所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持为恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图8所示的LED驱动电路12的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图8的示例性LED驱动电路12以及本文未具体描述的其它类型的LED驱动电路中实现。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图8所示的示例性架构。
图9是更详细地示出图6的LED驱动电路12的示例实现的框图,其中LED驱动电路12执行对一个或多个LED 16的温度调节。总体而言,图9的LED驱动电路12的功能基本上类似于图6的LED驱动电路12。
在图9的示例中,用户规定LED 16内的LED的数目。在一些示例中,用户通过经由诸如串行外围接口(SPI)之类的数字通信总线与LED驱动电路12进行通信来规定LED的数目。LED输出电压引脚24通过缓冲器82和多路复用器(“MUX”)80连接到LED驱动电路12。用户选择分压器78的一部分,使得MUX 80的输出不是该一系列LED 16的正向电压,而是单个LED的正向电压。因此,选择参考电阻器RRef38以匹配单个LED的电压。如果LED 16的数目改变,则RRef38保持恒定,并且用户选择分压器78的新的部分,使得MUX 80的输出是单个LED的正向电压。因此,每当LED 16的配置发生变化时,图9的LED驱动电路12可以在不改变参考电阻器RRef 38的情况下适应各种各样的LED配置。这种LED驱动电路12可以用于测试不同的LED配置或者作为适用于各种各样的LED应用的通用LED驱动器。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如同其它设备所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持为恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图9所示的LED驱动电路12的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图9的示例性LED驱动电路12以及本文未具体描述的其它类型的LED驱动电路中实现。例如,图8的LED驱动电路可以被修改为包括如本文所描述的可编程MUX和分压器。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图9所示的示例性架构。
图10是更详细地示出图1的LED驱动电路12的示例实现的框图,其中LED驱动电路12执行对一个或多个LED 16的温度调节。与图2的LED驱动电路12相反,图10的LED驱动电路12不需要内部时钟34。
图10的LED驱动电路包括具有PWM引擎84的线性电流调节器86。在该示例中,不需要时钟、振荡器或锯齿发生器来实现温度保护电路18。PWM引擎84通过对电阻-电容(RC)网络88进行充电或放电来提供调光控制信号26。在一些示例中,RC网络88是LED驱动器12的内部部件,而在其它示例中,RC网络88在LED驱动器12外部。调制器30从PWM引擎84接收模拟PWMI斜坡信号90和S/H电路32的输出。调制器30比较这两个信号并且生成控制驱动电流22的占空比的数字PWM信号44。
图10的示例LED驱动电路12在调制器中重新使用模拟PWMI斜坡信号90。首先,将其与S/H电路32的输出进行比较,并且用于提供当温度升高时切换电流的数字信号。此外,模拟PWMI斜坡信号90的上升沿用于产生触发由S/H电路32获取输出电压的脉冲。因此,根据本文公开的技术,图10的示例LED驱动电路12不需要时钟或振荡器来执行对LED 16的温度管理。
如上所述,驱动电流22的最小占空比由滤波器46限定。为了确保LED输出电压24被适当地采样,由滤波器46限定的最小占空比大于电压比较器42和S/H电路32的采样周期。例如,如果不是这种情况,则电压比较器42或S/H电路32可以在驱动电流22的“关”占空比期间对LED输出电压24进行采样,并且不正确地测量零伏特作为LED输出电压24,而不是在LED16接收峰值电流时执行测量。这里,由于在开/关功率级的数字信号的上升沿生成用于采样活动的脉冲,所以保证了对LED输出电压24的适当获取。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如其他装置所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持在恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
图10所示的LED驱动电路12的结构仅出于示例性目的而被示出。在本公开中阐述的技术可以在图10的示例性LED驱动电路12以及本文中未具体描述的其它类型的LED驱动电路中实现。本公开中的任何内容都不应当被解释为将本公开的技术限制于图10所示的示例性架构。
图11是示出用于执行本公开的技术的示例方法的流程图。参考图2的示例LED驱动电路12来描述图11。然而,图11同样适用于图6和图8至10的示例LED驱动电路。
在图11的示例性方法中,LED驱动器12的温度保护电路18接收指示跨LED 16的电压电势的LED电压输出信号24(102)。电压比较器42将LED电压输出信号24与参考电压信号40进行比较(104)。电压比较器42将指示LED电压输出信号24和参考电压信号40之间的差的比较电流输出给S/H电路32。在一些示例中,当LED 16的温度超过预定的最大操作温度时,LED输出电压引脚24的电压小于参考电压引脚40,但是当LED 16的温度小于预定操作温度时,LED输出电压引脚24的电压大于参考电压引脚40。S/H电路32对来自电压比较器42的比较电流进行采样,并且将采样保持值输出给调制器30。
响应于LED电压输出信号24与参考电压信号40的比较,调制器30输出被配置为动态地调制功率调节电路14的调制信号44(106)。在一些示例中,调制信号44调制功率调节电路14的占空比。在一些示例中,调制器30使用锯齿波发生器、振荡器或具有PWM引擎的线性电流调节器来实现。在一些示例中,调制信号44是使用DPWM进行调制的信号。在其他示例中,调制信号44是使用数字脉冲持续时间调制或数字脉冲密度调制进行调制的信号。在一些示例中,通过将调节调制信号44与由通道调光电路28提供的通用调光信号组合以产生控制信号26来进一步调节调制信号44。
功率调节电路14响应于控制信号26,通过将经调制的驱动电流22递送给LED 16来执行对LED 16的温度调节(108)。经数字调制的驱动电流22流过LED 16,从而以恒定的峰值电流向LED 16提供功率。通过调节驱动电流22的占空比的持续时间,温度调节电路18调节被递送给LED 16的平均电流,从而调节LED 16的强度和功耗。通过响应于指示LED 16的温度的LED电压输出信号24来降低LED 16的功耗,温度调节电路18可以调节LED 16的温度。
因此,LED驱动器12可以通过经由电压比较器42监测LED 16的电压而非温度来执行对LED 16的温度监测和保护,而不使用昂贵的热电偶,如其他设备所做的那样。此外,温度调节电路12执行对LED 16的直接测量。因此,不需要将LED 16紧邻LED驱动器12定位在相同电路板内以接收精确的测量。
此外,由于驱动电流22使用脉冲宽度调制被数字地调制,所以由LED 16接收的实际电流保持为恒定值或零。因此,温度调节电路18增加或减少驱动电流的占空比的“开”时间,以调节递送给LED16的平均驱动电流,从而降低LED 16的强度。以这种方式,LED驱动器12降低了LED 16的强度,而仍然继续向LED 16提供恒定的峰值电流,从而允许LED 16在规定的设计参数内操作,并且防止在通过降低峰值电流来降低LED 16的强度时遇到的色度和颜色偏移或其它负面特性。因此,LED驱动器12可以使用DPWM来调节LED16接收到的平均电流,从而调节LED 16的强度,以便减少递送给LED 16的功率并且防止由于过热导致的热损坏。
以下示例可以说明本公开的一个或多个方面。
示例1.一种方法,包括:由发光二极管(LED)驱动器的温度调节电路接收指示跨多个LED的电压电势的第一信号;以及响应于接收到的第一信号,由所述温度调节电路输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的开关的占空比来调节所述多个LED的温度的第二信号。
示例2.根据示例1所述的方法,其中动态地调制所述开关的占空比包括使用脉冲宽度调制来动态地调制所述开关的占空比。
示例3.根据示例1-2中任一项所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:输出被配置为通过减少向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的第二信号。
示例4.根据示例1-3中任一项所述的方法,还包括:将指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与参考电压相比较;以及基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与所述参考电压的比较,输出所述多个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
示例5.根据示例1-4中任一项所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:将所述第一指示与锯齿波相比较;以及基于所述第一指示与所述锯齿波之间的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
示例6.根据示例1-5中任一项所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:将所述第一指示与由脉冲宽度调制(PWM)引擎生成的信号相比较;以及基于所述第一指示与由所述PWM引擎生成的所述信号的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
示例7.根据示例1-6中任一项所述的方法,还包括:接收所述多个LED的数目的指示;基于所述多个LED的数目的指示以及跨所述多个LED的电压电势,确定跨所述多个LED中的一个LED的电压电势;将跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与参考电压相比较;以及基于跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与所述参考电压的比较,输出所述至少一个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
示例8.根据示例1-7中任一项所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:确定所述第二信号被配置为将向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比减小到最小占空比以下;基于所述确定来调节所述第二信号,以将向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比减小到所述最小占空比;以及输出经调节的第二信号,所述经调节的第二信号被配置为通过将向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比减小到所述最小占空比来调节所述多个LED的温度。
示例9.一种发光二极管(LED)驱动器的温度调节电路,被配置为:接收指示跨多个LED的电压电势的第一信号;以及响应于接收到的第一信号,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的开关来调节所述多个LED的温度的第二信号。
示例10.根据示例9的所述温度调节电路,其中动态地调制所述开关的占空比包括使用脉冲宽度调制来动态地调制所述开关的占空比。
示例11.根据示例9-10中任一项所述的温度调节电路,其中被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:输出被配置为通过减小向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的第二信号。
示例12.根据示例9-11中任一项所述的温度调节电路,其中所述温度调节电路被配置为:将指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与参考电压相比较;以及基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与所述参考电压的比较,输出所述多个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
示例13.根据示例9-12中任一项所述的温度调节电路,其中,被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:将所述第一指示与锯齿波相比较;以及基于所述第一指示与所述锯齿波之间的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
示例14.根据示例9-13中任一项所述的温度调节电路,被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:将所述第一指示与由脉冲宽度调制(PWM)引擎生成的信号相比较;以及基于所述第一指示与由所述PWM引擎生成的所述信号的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
示例15.根据示例9-14中任一项所述的温度调节电路,其中所述温度调节电路进一步被配置为:接收所述多个LED的数目的指示;基于所述多个LED的数目的指示以及跨所述多个LED的电压电势,确定跨所述多个LED中的一个LED的电压电势;将跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与参考电压相比较;以及基于跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与所述参考电压的比较,输出所述至少一个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
示例16.根据示例9-15中任一项所述的温度调节电路,其中被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:确定所述第二信号被配置为将向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比减小到最小占空比以下;基于所述确定来调节所述第二信号,以将向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比减小到所述最小占空比;以及输出经调节的第二信号,所述经调节的第二信号被配置为通过将向所述多个LED递送电流的所述开关的占空比减小到所述最小占空比来调节所述多个LED的温度。
示例17.一种系统,包括:多个发光二极管(LED),被配置为输出指示跨所述多个LED的电压电势的第一信号;以及发光二极管(LED)驱动器,包括:温度调节电路,被配置为:接收指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号;并且响应于接收到的第一信号,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的开关来调节所述多个LED的温度的第二信号;以及所述开关,被配置为根据由所述第二信号限定的占空比向所述多个LED递送电流。
示例18.根据示例17所述的系统,其中动态地调制所述开关的占空比包括使用脉冲宽度调制来动态地调制所述开关的占空比。
示例19.根据示例17-18中任一项所述的系统,其中被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过减小所述开关的占空比来调节所述多个LED的温度。
示例20.根据示例17-19中任一项所述的系统,其中所述温度调节电路被配置为:将指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与参考电压相比较;以及基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与所述参考电压的比较,输出所述多个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
本公开中描述的技术可以至少部分地用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。例如,所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实现,包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或分立逻辑电路、以及这些部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以指代单独的或与其他逻辑电路或任何其它等效电路组合的前述逻辑电路中的任何一种。包括硬件的控制单元还可以执行本公开的一种或多种技术。
这样的硬件、软件和固件可以在同一设备内或在单独的设备内实现,以支持本公开中描述的各种操作和功能。此外,所描述的单元、模块或部件中的任何一个可以一起实施或单独实现为分立的但可互操作的逻辑设备。将不同特征描述为模块或单元旨在突出显示不同的功能方面,而不一定表示这些模块或单元必须通过单独的硬件或软件部件来实现。相反,与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件部件执行,或者集成在公共或单独的硬件或软件部件中。
已经描述了各种示例。这些和其它示例在所附权利要求的范围内。
Claims (23)
1.一种方法,包括:
由发光二极管(LED)驱动器的温度调节电路接收指示跨多个LED的电压电势的第一信号;以及
响应于接收到的第一信号,由所述温度调节电路输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的电流调节器来调节所述多个LED的温度的第二信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中被配置为通过动态地调制所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述电流调节器的开关的占空比来调节所述多个LED的温度。
3.根据权利要求2所述的方法,其中被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述电流调节器的所述开关的所述占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过减小所述电流调节器的所述开关的所述占空比来调节所述多个LED的温度。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与参考电压相比较;以及
基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与所述参考电压的比较,输出所述多个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
5.根据权利要求4所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:
将所述第一指示与锯齿波相比较;以及
基于所述第一指示与所述锯齿波之间的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
6.根据权利要求4所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:
将所述第一指示与由脉冲宽度调制(PWM)引擎生成的信号相比较;以及
基于所述第一指示与由所述PWM引擎生成的所述信号的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括:
接收所述多个LED的数目的指示;
基于所述多个LED的数目的指示以及跨所述多个LED的电压电势,确定跨所述多个LED中的一个LED的电压电势;
将跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与参考电压相比较;以及
基于跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与所述参考电压的比较,输出所述至少一个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
8.根据权利要求1所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:
确定所述第二信号被配置为将向所述多个LED递送电流的所述电流调节器的开关的占空比减小到最小占空比以下;
基于所述确定来调节所述第二信号,以将向所述多个LED递送电流的所述电流调节器的所述开关的所述占空比减小到所述最小占空比;以及
输出经调节的第二信号,所述经调节的第二信号被配置为通过将向所述多个LED递送电流的所述电流调节器的所述开关的所述占空比减小到所述最小占空比来调节所述多个LED的温度。
9.根据权利要求1所述的方法,其中跨多个LED的电压电势与所述多个LED的多个结的温度之间的关系由理想的二极管等式描述,其中I是流过所述多个LED的电流,I0是所述多个LED的漏电流密度,q是电子电荷的绝对值,V是跨所述多个LED的电压电势,n是针对所述多个LED的在1和2之间的理想因子,k是玻尔兹曼常数,以及T是所述多个LED的所述多个结的温度。
10.根据权利要求9所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:
基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号以及所述理想的二极管等式,计算所述多个LED的所述多个结的温度;以及
输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的所述多个结的温度的所述第二信号。
11.根据权利要求1所述的方法,其中输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号包括:
基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号,计算所述多个LED的温度;以及
输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
12.一种发光二极管(LED)驱动器的温度调节电路,被配置为:
接收指示跨多个LED的电压电势的第一信号;以及
响应于接收到的第一信号,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的电流调节器来调节所述多个LED的温度的第二信号。
13.根据权利要求12所述的温度调节电路,其中被配置为通过动态地调制所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述电流调节器的开关的占空比来调节所述多个LED的温度。
14.根据权利要求13所述的温度调节电路,其中被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述电流调节器的所述开关的所述占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过减小所述电流调节器的所述开关的所述占空比来调节所述多个LED的温度。
15.根据权利要求12所述的温度调节电路,其中所述温度调节电路被配置为:
将指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与参考电压相比较;以及
基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与所述参考电压的比较,输出所述多个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
16.根据权利要求15所述的温度调节电路,其中被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:
将所述第一指示与锯齿波相比较;以及
基于所述第一指示与所述锯齿波之间的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
17.根据权利要求15所述的温度调节电路,其中被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:
将所述第一指示与由脉冲宽度调制(PWM)引擎生成的信号相比较;以及
基于所述第一指示与由所述PWM引擎生成的所述信号的比较,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号。
18.根据权利要求12所述的温度调节电路,其中所述温度调节电路进一步被配置为:
接收所述多个LED的数目的指示;
基于所述多个LED的数目的指示以及跨所述多个LED的电压电势,确定跨所述多个LED中的一个LED的电压电势;
将跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与参考电压相比较;以及
基于跨所述多个LED中的所述一个LED的电压电势与所述参考电压的比较,输出所述至少一个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
19.根据权利要求12所述的温度调节电路,其中被配置为输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号的所述温度调节电路进一步被配置为:
确定所述第二信号被配置为将向所述多个LED递送电流的所述电流调节器的开关的占空比减小到最小占空比以下;
基于所述确定来调节所述第二信号,以将向所述多个LED递送电流的所述电流调节器的所述开关的所述占空比减小到所述最小占空比;以及
输出经调节的第二信号,所述经调节的第二信号被配置为通过将向所述多个LED递送电流的所述电流调节器的所述开关的所述占空比减小到所述最小占空比来调节所述多个LED的温度。
20.一种系统,包括:
多个发光二极管(LED),被配置为输出指示跨所述多个LED的电压电势的第一信号;以及
发光二极管(LED)驱动器,包括:
温度调节电路,被配置为:
接收指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号;以及
响应于接收到的第一信号,输出被配置为通过动态地调制向所述多个LED递送电流的电流调节器来调节所述多个LED的温度的第二信号;以及
所述电流调节器,被配置为根据所述第二信号向所述多个LED递送经调制的电流。
21.根据权利要求20所述的系统,其中被配置为通过动态地调制所述电流调节器来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述电流调节器的开关的占空比来调节所述多个LED的温度。
22.根据权利要求20所述的系统,其中被配置为通过使用脉冲宽度调制动态地调制所述电流调节器的所述开关的所述占空比来调节所述多个LED的温度的所述第二信号进一步被配置为通过减小所述电流调节器的所述开关的所述占空比来调节所述多个LED的温度。
23.根据权利要求20所述的系统,其中所述温度调节电路被配置为:
将指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与参考电压相比较;以及
基于指示跨所述多个LED的电压电势的所述第一信号与所述参考电压的比较,输出所述多个LED的温度大于最大操作温度的第一指示。
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