CN108575027A - 驱动发光二极管的系统和方法及防止电流过冲的系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种驱动发光二极管的系统和方法及防止电流过冲的系统。在一个示例中，一种系统包括加载模块、电力模块、系列模块和控制模块。电力模块被配置成生成供给电力。加载模块被配置成从发光二极管(LED)的集合中选择发光二极管(LED)的子集。系列模块被配置成从所述电力模块接收所述供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集。控制模块被配置成驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

Description

驱动发光二极管的系统和方法及防止电流过冲的系统

技术领域

本公开内容涉及驱动器，诸如发光二极管驱动器，其被配置成控制提供给诸如一串发光二极管等负载的电压、电流或功率。

背景技术

驱动器可以控制负载处的电压、电流或功率。例如，发光二极管(LED)驱动器可以控制提供给一串发光二极管的电力。一些驱动器可能包括DC-DC转换器，例如降压-升压、降压、升压，或另外的DC-DC转换器。可能需要这种DC-DC转换器来基于负载的特性而改变负载处的电力。例如，当在远光灯设置下操作汽车的前部照明时，该串发光二极管可能需要比在近光灯设置下操作时更高的电力。

发明内容

总的来说，本公开内容涉及用于减小在改变负载单元的数量时负载中的电流过冲和下冲的技术。例如，在示例性的机动车应用中，发光二极管(LED)驱动器可以将LED串中的激活的LED的量从用于第一光束设置(例如，远光束)的第一数量减少到用于第二光束设置(例如，近光束)的第二数量。在这个示例中，LED驱动器可以在减少激活的LED的数量之后控制系列模块(series module)以限制输出到LED串的电力，从而防止LED串处的电流过冲。

在一个示例中，系统包括加载模块、电力模块、系列模块和控制模块。电力模块被配置成生成供给电力。加载模块被配置成从LED集合中选择LED的子集。系列模块被配置成从电力模块接收供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集。控制模块被配置成驱动系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

在另一示例中，一种方法包括由电路的电力模块生成供给电力；以及由电路的加载模块从LED的集合中选择LED的子集。该方法还包括由电路的系列模块从电力模块接收供给电力；由系列模块消耗所述供给电力的一部分；以及由系列模块将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到LED的子集。该方法还包括由电路的控制模块驱动系列模块以限制LED的子集处的电力的量。

在另一示例中，系统包括开关逻辑模块、LED的集合、加载模块、电力模块，系列模块和控制模块。开关逻辑模块被配置成生成开关信号。加载模块被配置成基于开关信号选择性地旁路该LED的集合中的每个LED以形成LED的子集。电力模块配置成输出供给电力。系列模块被配置成从电力模块接收供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集。控制模块被配置成驱动系列模块以限制LED的子集处的电力的量。

在附图和下面的描述中阐述了这些和其他示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求，其他特征、目的和优点将是明显的。

附图说明

图1是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的被配置成限制发光二极管处的电力的量的示例系统的第一框图。

图2是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的系统的示例电路的概念图。

图3是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的系统的示例电路的电路图。

图4是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的系统的示例性系列模块和控制模块的电路图。

图5是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的具有模拟控制的系统的示例电路的电路图。

图6是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的具有数字控制的系统的示例电路的电路图。

图7是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的具有总体控制的系统的示例电路的电路图。

图8是根据本公开内容的与可由图1的示例系统执行的技术一致的流程图。

具体实施方式

一些系统可以使用DC-DC转换器来控制提供给诸如发光二极管(LED)系列串等负载的电力的量。由DC-DC转换器输出的电力可以基于激活的选定的LED的数量来控制。例如，随着选定的LED的数量增加，由DC-DC转换器输出的电力增加，并且随着选定的LED的数量减少，DC-DC转换器降低输出到所选LED的电力。然而，当选定的LED的数量减少时，DC-DC转换器可能在LED系列串处提供使得在LED系列串处的电流过冲期望电流的电力，这会导致LED串中的一个或更多个LED故障。

一些系统可以使用微控制器或微处理器，所述微控制器或微处理器被配置成防止DC-DC转换器提供使得LED系列串处的电流过冲期望电流的电力。例如，微控制器或微处理器可以抑制LED串中选定的LED的数量减少，直到由DC-DC转换器输出的电力稳定为止。然而，在一些应用中，使用微控制器或微处理器会增加最终设备的复杂性。此外，这样的系统可能依赖于在微控制器或微处理器上执行的复杂的软件，这会增加最终设备的复杂性。另外，这样的系统可能依赖于容纳微控制器或微处理器的板、容纳DC-DC转换器的板、容纳LED的板以及其他板之间的互连。

不依赖于微控制器或微处理器来限制LED处的电力，一些系统可以包括系列模块(series module)以限制输出到LED的电力。例如，系列模块可以被配置成在选定的LED的数量减少之后限制输出到LED的电力，以防止LED处的电流过冲期望的电流。以这种方式，系列模块可以防止DC-DC转换器在LED系列串处提供使得在LED系列串处的电流过冲期望电流的电力，而不依赖于微控制器或微处理器。

图1是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的被配置成限制LED 120A-C(统称为LED 120)处的电力量的示例系统100的第一框图。如图1的示例所示，系统100可以包括加载模块102、系列模块104、电力模块106、控制模块108、开关逻辑模块109和参考节点118。在一些示例中，参考节点118可以是地、接地、地平面或系统100的另一参考点。

LED 120可以指代任何半导体光源。在一些示例中，LED 120可以包括被配置成在被激活时发光的p-n结。在示例性应用中，LED 120可以被包括在用于机动车应用的前灯组件中。例如，LED 120可以是LED矩阵以照亮机动车辆前方的道路。在一些示例中，LED 120可以与一个或更多个光束设置相关联。例如，加载模块102可以被配置成操作LED 120的第一组合以在近光灯设置下工作以及操作LED 120的第二组合以在远光灯设置中工作。在一些情况下，LED 120的光束设置可以例如由加载模块102进行数字控制，以用于自适应功能。例如，在机动车示例中，响应于系统100检测到迎面驶来的汽车，系统100可以将LED 120从以远光灯设置工作改变到以近光灯设置工作，并且响应于系统100检测到没有迎面驶来的汽车，系统100可以将LED 120从以近光灯设置工作改变到以远光灯设置工作。虽然图1示出了系统100包括三个LED 120，但是系统100可以包括任意合适数量的LED 120。例如，系统100可以包括更少的LED 120(例如，仅LED 120A、仅LED 120B、仅LED 120A和120B)或更多LED120(例如，四个、五个、六个或更多个)。另外，尽管图1示出了包括发光二极管120的负载，但是在其他示例中，可以使用不同的负载。

加载模块102可以包括开关元件122B和122C(统称为开关元件122)，以及多功能开关单元124。尽管图1示出了加载模块102包括两个开关元件122，但是加载模块102可以包括任意合适数量的开关元件122。例如，加载模块102可以包括更少的开关元件122(例如，仅开关元件122B、仅开关元件122C)或更多的开关元件122(例如，四个、五个、六个或更多个)。在一些示例中，LED 120A可以具有对应的开关元件122A。尽管，图1的示例性加载模块102示出了加载模块102包括多功能开关单元124，但是在一些示例中，可以省略多功能开关单元124。

开关元件122可以包括适合于允许电流绕开LED 120的相应负载单元的任何设备。例如，开关元件122B可以被切换为使得从LED 120A输出的电流流过开关元件122B而不是LED 120B。开关元件122的示例可以包括但不限于可控硅整流器(SCR)、场效应晶体管(FET)和双极结型晶体管(BJT)。FET的示例可以包括但不限于结型场效应晶体管(JFET)、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、双栅极MOSFET、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、任何其他类型的FET或者其任意组合。MOSFET的示例可以包括但不限于PMOS、NMOS、DMOS或任何其他类型的MOSFET，或其任何组合。BJT的示例可以包括但不限于PNP、NPN、异质结或任何其他类型的BJT，或其任何组合。应该理解，开关元件122可以是高侧开关或低侧开关。另外，开关元件122可以是电压控制的和/或电流控制的。电流控制开关元件的示例可以包括但不限于氮化镓(GaN)MOSFET、BJT或其他电流控制元件。

多功能开关单元124可以被配置成驱动开关元件122。例如，多功能开关单元124可以包括一个或更多个驱动器电路，该一个或更多个驱动器电路被配置成去激活(例如，断开)和激活(例如，接通)开关元件122中的每个开关元件。在一些示例中，多功能开关单元124可以根据从开关逻辑模块109接收的信号来驱动开关元件122。例如，响应于多功能开关单元124接收到接通开关元件122A和122B并断开开关元件122C的命令，多功能开关单元124可以将第一信号(例如，高电压)驱动到开关元件122A和122B的控制节点(例如，栅极)以接通开关元件122A和122B，并且可以将第二信号(例如，低电压)驱动到开关元件122C的控制节点(例如，栅极)以断开开关元件122C。

开关逻辑模块109可以被配置成确定用于形成负载单元系列串的LED 120的目标数目。开关逻辑模块109可以(例如，从与系统100交互的用户)接收将系统100的光束设置从远光设置改变为近光设置的指示。在另一示例中，开关逻辑模块109可以响应于指示迎面驶来的汽车的传感器数据来确定将系统100的光束设置从远光设置改变为近光设置。在任何情况下，响应于确定出系统100的光束设置，开关逻辑模块109可以确定对应于该光束设置的负载单元的数目。例如，当近光设置仅与LED 120A相关联时，开关逻辑模块109可以确定用于形成负载单元系列串的LED 120的目标数目是1，并且当远光设置与LED 120A-C相关联时，开关逻辑模块109可以确定用于形成负载单元系列串的LED 120的目标数目是3。在一些示例中，开关逻辑模块109可以包括模拟电路。在一些示例中，开关逻辑模块109可以是包括一个或更多个逻辑元件和/或定时元件的数字电路。

开关逻辑模块109可以被配置成生成对加载模块102进行控制以接通和断开LED120的开关信号。例如，开关逻辑模块109可以向加载模块102输出驱动开关元件122B以使其激活进而旁路LED 120B的开关信号。在另一示例中，开关逻辑模块109可以向加载模块102输出驱动开关元件122C以使其激活进而旁路LED120C的开关信号。

开关逻辑模块109可以被配置成基于LED 120的目标数目生成指示要在LED 120处输出的目标电力的参考信号。例如，开关逻辑模块109可以确定没有被加载模块102旁路的LED 120的目标数目的指示。在这个示例中，开关逻辑模块109可以基于LED 120的目标数目生成用于输出到控制模块108的参考信号。例如，开关逻辑模块109可以随着没有被加载模块102旁路的LED 120的数目的增加而增加参考信号，并且随着没有被加载模块102旁路的LED 120的数目的减少而减少参考信号。

控制模块108可以被配置成驱动系列模块104以限制LED 120处的最大电力。例如，当在LED 120处的电力大于阈值时，控制模块108可以驱动系列模块104的开关元件以增加系列模块104处耗散的电力的量。在该示例中，当在LED 120处的电力小于阈值时，控制模块108可以驱动系列模块104的开关元件以减少在系列模块104处耗散的电力的量。

控制模块108可以被配置成基于参考信号生成目标电力的指示。例如，控制模块108可以可选地从开关逻辑模块109接收指示要递送到LED 120的电力的量的参考信号。例如，控制模块108可以随着参考信号的增加而增加目标电力，并且随着参考信号的减少而减小目标电力。另外地或可替选地，控制模块108可以可选地从开关逻辑模块109接收指示要由系列模块104耗散的电力的量的参考信号。

电力模块106可以被配置成向系列模块104输出供给电力。在一些示例中，电力模块106可以是或包括DC-DC功率转换器。在一些示例中，电力模块106可以被配置成基于目标电力的指示来生成供给电力。例如，电力模块106可以被配置成基于由控制模块108输出的目标电力来生成供给电力。电力模块106可以包括一个或更多个开关模式功率转换器，包括但不限于反激、降压-升压、降压、等。电力模块106可以包括一个或更多个开关元件以接通和断开一个或更多个能量存储部件(例如，电感器、电容器或另一能量存储部件)。

系列模块104可以被配置成接收供给电压并且输出负载电力。例如，系列模块104可以被配置成接收来自电力模块106的供给电压，并且将负载电力输出到未被加载模块102旁路的LED 120的子集。在一些示例中，系列模块104可以包括开关元件，例如但不限于MOSFET。在一些示例中，系列模块104可以包括用于驱动开关元件的驱动器。

根据一个或更多个技术，系列模块104可以被配置成限制LED 120处的电力的量。例如，系列模块104可以被配置成从电力模块106接收供给电力。在该示例中，系列模块104可以修改系列模块104的电阻以耗散一部分供给电力。在这个示例中，系列模块104可以被配置成将供给电力的剩余部分作为负载电力输出到LED 120。以这种方式，系列模块104可以防止电力模块106向LED 120提供在LED 120处引起损坏电流的电力量。

图2是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的系统的示例电路200的概念图。如所示出的，电路200包括加载模块202、系列模块204、电力模块206、控制模块208、开关逻辑模块209和LED 220A-G(统称为LED 220)。系列模块204可以是图1的系列模块104的示例。控制模块208可以是图1的控制模块108的示例。LED 220A-G可以是图1的LED 120的示例。

电力模块206可以被配置成从电源240接收电力。电源240的示例可以包括整流器的输出、DC调节器的输出、电池输出或者基本为DC的另一电压。电力模块206可以被配置成将来自电源240的电压降压(例如降低)和/或升压到适合作为供给电力输出至系列模块204的电压。在一些示例中，电力模块206可以基于目标电力修改供给电力。例如，响应于从控制模块208接收到目标电力，电力模块206可以生成与目标电力成比例的供给电力。

加载模块202可以被配置成操作开关元件222A-C(统称为开关元件222)以便以不同的光束设置操作LED 220。例如，加载模块202可以激活开关元件222C以激活LED 220C-G作为日间行驶灯(daylight running light lamps)。在另一示例中，加载模块202可以激活开关元件222A以激活LED 220A作为近光灯。在另一示例中，加载模块202可以激活开关元件222B以激活LED 220B作为远光灯。

开关逻辑模块209可以被配置成接收指示开关元件222的每个开关元件的操作状态(例如，接通、断开)的指令。例如，开关逻辑模块209在接收到操作日间行驶灯(“DRL”)的指示时可以向加载模块202输出激活开关元件222C以使LED 220C-G作为日间行驶灯工作的栅极信号。在另一示例中，开关逻辑模块209在接收到操作近光(“LB”)的指示时可以向加载模块202输出激活开关元件222A以使LED 220A作为近光灯工作的栅极信号。在另一示例中，开关逻辑模块209在接收到操作远光(“HB”)的指示时可以向加载模块202输出激活开关元件222B以使LED 220B作为远光灯工作的栅极信号。

图3是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的系统100的示例电路300的电路图。如所示出的，电路300包括加载模块302、系列模块304、电力模块306、控制模块308、开关逻辑模块309和LED 320A-B(统称为LED 320)。加载模块302可以是图1的加载模块102的示例。电力模块306可以是图1的电力模块106的示例。开关逻辑模块309可以是图1的开关逻辑模块109的示例。LED 320可以是图1的LED 120的示例。

系列模块304可以被配置成限制LED 320处的电力的量，使得LED 320处的电力的量小于最大电力阈值。例如，增益放大器380可基于电阻器360处的电压产生在LED 320处的电力的指示。在此示例中，误差放大器382可基于在LED 320处的电力的指示以及由控制模块308输出的最大电力阈值来产生用于驱动开关元件384的栅极信号。更具体地，误差放大器382可基于最大电力阈值和LED 320处的电力的指示来生成修改开关元件384的电阻的栅极信号，使得LED 320处的电力的量小于最大电力阈值。例如，误差放大器382可以生成使开关元件384增加系列模块304的电阻以防止LED 320处的电力超过最大电力阈值的栅极信号。

系列模块304可以被配置成调节LED 320处的电力的量，使得LED 320处的电力的量对应于目标电力。举例来说，增益放大器380可基于电阻器360处的电压来产生LED 320处的电力的指示。在此示例中，误差放大器382可基于LED 320处的电力的指示以及由控制模块308输出的目标电力来产生用于驱动开关元件384的栅极信号。更具体地，误差放大器382可以基于目标电力和LED 320处的电力的指示来生成修改开关元件384的电阻的栅极信号，使得在LED 320处输出的电力量对应于目标电力。例如，误差放大器382可以在LED 320处的电力超过目标电力时生成使得开关元件384增加系列模块304的电阻的栅极信号，并且在LED 320处的电力不超过目标电力时生成使得开关元件384降低系列模块304的电阻的栅极信号。

电力模块306可以被配置成输出基于补偿电容器362处的电压的供给电力。例如，电力模块306的调制器可以基于补偿电容器362处的电压与参考信号的比较来生成脉冲宽度调制信号的占空比，以根据由电源340输出的电压来生成供给电力。参考信号的示例可以包括但不限于三角形信号(例如，锯齿)。例如，当补偿电容器362处的电压大于偏移三角形信号(例如，锯齿)的瞬时电压时，调制器可以输出第一信号(例如，高信号)以使电力模块306激励一个或更多个能量存储元件。在一些情况下，在补偿电容器362处的电压小于或等于偏移三角形信号的瞬时电压时，调制器可以输出第二信号(例如，低信号)以使电力模块306断开(例如，阻止激励、去激励等)一个或更多个能量存储元件。

控制模块308可以被配置成基于对供给电力中的在系列模块304处耗散的部分的指示来修改补偿电容器362的能量水平。例如，当对系列模块304处的电压的指示对应于超过电压阈值的电压时，控制模块308可以减少补偿电容器362的能量水平。当开关元件384以激活模式操作时，电压阈值可以被限定为大于开关元件384处的漏源电压。更具体地，例如，增益放大器372可以基于系列模块304处的电压来生成对系列模块304处的电压的指示。在该示例中，误差放大器374可以基于电压阈值和在系列模块304处的电压的指示来修改补偿电容器362的能量水平。例如，误差放大器374可以在系列模块304处的电压的指示大于电压阈值时减小补偿电容器362的能量水平(例如，通过减小提供给补偿电容器362的能量)，并且可以在系列模块304处的电压的指示小于电压阈值时增加补偿电容器362的能量水平(例如，通过增加提供给补偿电容器362的能量)。

控制模块308可以被配置成基于LED 320处的电力的指示来修改补偿电容器362的能量水平。例如，当在LED 320处的电力的指示对应于超过电力阈值的电力时，控制模块308可以减少补偿电容器362的能量水平。电力阈值可以是最大电力阈值、目标电力或另一电力阈值。更具体地，例如，增益放大器370可以基于电阻器360处的电压来生成LED 320处的电力的指示。在该示例中，误差放大器374可以基于电力阈值和LED 320处的电力的指示来修改补偿电容器362的能量水平。例如，误差放大器374可以在LED 320处的电力的指示大于电力阈值时减小补偿电容器362的能量水平，并且可以在LED 320处的电力的指示小于电力阈值时增加补偿电容器362的能量水平。

图4是示出了根据本公开内容的一个或更多个技术的图1的系统100的示例性系列模块404和控制模块408的电路图。虽然没有示出，但是应当理解，电路400可以包括其他模块(例如，如图1中所描述的加载模块、电力模块和开关逻辑模块)。

控制模块408可以被配置成包括用于系列模块404的驱动器。例如，控制模块408可以包括基本上类似于图3的增益放大器370的增益放大器470、基本上类似于图3的增益放大器372的增益放大器472、以及基本类似于图3的误差放大器374的误差放大器474。然而，控制模块408还可以包括逻辑模块489和误差放大器482。逻辑模块489可以被配置成基于所接收的指示目标电力的参考信号来生成第一电力阈值和第二电力阈值。逻辑模块489可以包括模拟电路。在一些示例中，逻辑模块489可以是包括一个或更多个逻辑元件和/或定时元件的数字电路。

控制模块408可以基于由增益放大器470输出的对LED 420A至420B(统称为LED420)处的电力的指示和电力阈值来生成用于驱动系列模块404的开关元件484的控制信号。例如，增益放大器470可以基于电阻器460处的电压来生成对LED 420处的电力的指示。在该示例中，误差放大器482可以基于对LED 420处的电力的指示和电力阈值来生成控制信号。在该示例中，系列模块404可以被配置成基于控制信号来修改系列模块404的电阻。以这种方式，系列模块404的部件可以被集成到控制模块408中以减少最终器件中的部件的数量。

图5是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的具有模拟控制的图1的系统100的示例电路500的电路图。如图所示，电路500可以包括系列模块504、电力模块506、控制模块508、逻辑模块589和LED 520。系列模块504可以是图1的系列模块104的示例。逻辑模块589可以是图4的逻辑模块489的示例。LED 520可以是图1的LED 120的示例。尽管未示出，但应当理解，电路500可以包括其他模块(例如，图1中描述的加载模块)。

控制模块508可以被配置成包括用于系列模块504的驱动器。例如，控制模块508可以包括基本上类似于图4的增益放大器470的增益放大器570、基本上类似于图4的增益放大器472的增益放大器572、基本上类似于图4的误差放大器474的误差放大器574、以及基本类似于图4的误差放大器482的误差放大器582。然而，逻辑模块589还可以被配置成使用模式，并且控制模块508还可以包括电压控制逻辑586。在一些示例中，控制模块508可以是模拟电路。例如，逻辑模块589、增益放大器570、增益放大器572、误差放大器474、误差放大器482和电压控制逻辑586均可以包括模拟部件并且省略数字部件。模拟部件的示例可以包括但不限于运算放大器、开关元件、二极管和其他模拟部件。数字部件的示例可以包括但不限于逻辑门、微处理器、微控制器和其他数字部件。

逻辑模块589可以被配置成基于模式和对参考电力的指示来生成电力阈值。例如，逻辑模块589可以接收对模式(图5的“模式”)的选择的指示和对参考电力的指示(图5的“设置”)。模式的示例可以包括但不限于：限制LED 520处的电力的量使得LED 520处的电力的量小于最大电力阈值，调节LED 520处的电力的量使得LED 320处的电力的量对应于目标电力，以及其他模式。在一些示例中，逻辑模块589可以是模拟电路。例如，逻辑模块589可以包括模拟部件并省略数字部件。

逻辑模块589可以被配置成在限制LED 520处的电力的量使得LED 520处的电力量小于最大电力阈值的模式下进行操作。例如，逻辑模块589可以在“设置”输入端处接收对最大参考电力的指示，并且在“模式”输入端处接收对用于限制LED 520处的电力量使得LED520处的电力量小于最大参考电力的指令的指示。例如，“模式”输入端处的逻辑高值(“1”)可以指示限制LED 520处的电力量使得LED 520处的电力量小于最大参考电力的指令。在一些情况下，“设置”输入端处的电压可以对应于最大电力阈值的设置。在该示例中，逻辑模块589可以向误差放大器582输出小于最大参考电力的电力阈值。例如，电力阈值可以在最大参考电力的70％至95％之间。在该示例中，误差放大器582可以基于由增益放大器570输出的对LED 520处的电力的指示和由逻辑模块589输出的电力阈值来生成用于驱动开关元件584的栅极信号。更具体地，误差放大器582可以使开关元件584基于电力阈值和对电力的指示来修改开关元件584的电阻，使得LED 520处的电力的量小于对最大参考电力的指示。例如，误差放大器582可以生成使开关元件584增加系列模块504的电阻以防止LED 520处的电力超过最大参考电力的栅极信号。

逻辑模块589可以被配置成在调节LED 520处的电力量使得LED 520处的电力量对应于目标电力的模式下操作。例如，逻辑模块589可以在“设置”输入端处接收对目标参考电力的指示，并且在“模式”输入端处接收对用于调节LED 520处的电力量使得LED 520处的电力量对应于目标参考电力的指令的指示。例如，“模式”输入端处的逻辑高值(“0”)可以指示限制LED 520处的电力量使得LED 520处的电力量对应于目标参考电力的指令。在一些情况下，“设置”输入端处的电压可以对应于目标电力的设置。在该示例中，逻辑模块589可以向误差放大器582输出近似等于或大于目标参考电力的目标电力。例如，目标电力可以在目标参考电力的95％至125％之间。在该示例中，误差放大器582可以基于由增益放大器570输出的对LED 520处的电力的指示和由逻辑模块589输出的目标阈值电力来生成用于驱动开关元件584的栅极信号。更具体地，误差放大器582可以使开关元件584基于目标电力和对该电力的指示来修改开关元件584的电阻，使得LED 520处的电力量对应于目标参考电力。例如，误差放大器582可以生成栅极信号，其使开关元件584增加系列模块504的电阻以将LED 520处的电力量控制成对应于目标参考电力。

电压控制逻辑586可以被配置成基于补偿电容器562处的电压来选择性地驱动开关元件590至593。例如，电压控制逻辑586的调制器可以基于补偿电容器562处的电压与参考信号的比较来生成脉宽调制信号的占空比，以用于生成供给电力。例如，当补偿电容器562处的电压大于偏移三角形信号(如锯齿)的瞬时电压时，电压控制逻辑586的调制器可以输出第一信号(例如，高信号)以使开关元件590至593激励电感器594。在一些情况下，当补偿电容器562处的电压小于或等于偏移三角形信号的瞬时电压时，电压控制逻辑586的调制器可以输出第二信号(例如，低信号)，以使开关元件590至593将电感器594断开(例如，去激励，阻止激励等)。

电压控制逻辑586可以被配置成使电感器594主动地放电。例如，响应于确定出下一目标电力小于先前的目标电力，电压控制逻辑586可以去激活控制回路，并且替代地通过电感器594将电压有效地放电至地电位，由此将电压转换器506的输出端处的电压从第一供给电力变成第二供给电力。

图6是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的具有数字控制的图1的系统100的示例电路600的电路图。如图所示，电路600可以包括系列模块604、电力模块606、控制模块608、逻辑模块689和LED 620。系列模块604可以是图1的系列模块104的示例。电力模块606可以基本上类似于图5的电力模块506。逻辑模块689可以是图1的逻辑模块489的示例。LED 620可以是图1的LED 120的示例。尽管未示出，但应当理解，电路500可以包括其他模块(例如，图1中描述的加载模块)。

控制模块608可以被配置成包括用于系列模块604的驱动器。例如，控制模块608可以包括基本上类似于图5的增益放大器570的增益放大器670、基本上类似于图5的增益放大器572的增益放大器672、以及基本上类似于图5的误差放大器582的误差放大器682。然而，控制模块608还可以包括比例-积分-微分控制器674。在一些示例中，控制模块508可以包括数字电路。例如，比例-积分-微分控制器674均可以包括数字部件。

比例-积分-微分控制器674可以被配置成基于系列模块604处的电力来生成对目标电力的指示。例如，增益放大器672可以基于系列模块604处的电压来生成对系列模块604处的电力的指示。在该示例中，当系列模块604处的电压超过电压降阈值(“压降”)时，比例-积分-微分控制器674可以降低目标电力。

逻辑模块689可以基本上类似于图5的逻辑模块589。例如，逻辑模块689可以被配置成在限制LED 620处的电力量使得LED 620处的电力量小于最大电力阈值的模式下操作。在另一示例中，逻辑模块689可以被配置成在调节LED 620处的电力量使得LED 620处的电力量对应于目标电力的模式下操作。

比例-积分-微分控制器674可以被配置成基于电力阈值来生成对目标电力的指示。例如，比例-积分-微分控制器674可以从逻辑模块689接收电力阈值。在该示例中，增益放大器670可以基于电阻器660处的电压来生成对LED 620处的电力的指示。在该示例中，比例-积分-微分控制器674可以基于电力阈值和对LED 620处的电力的指示来修改输出至电压控制逻辑686的目标电力。例如，比例-积分-微分控制器674可以在电力阈值大于对LED620处的电力的指示时减小目标电力输出，并且可以在电力阈值小于对LED 620处的电力的指示时增加目标电力输出。

比例-积分-微分控制器674可以被配置成基于系列模块604处的电力、电力阈值以及对LED 620处的电力的指示来生成对目标电力的指示。例如，增益放大器672可以基于系列模块604处的电压来生成对系列模块604处的电力的指示。在该示例中，增益放大器670可以基于电阻器660处的电压来生成对LED 620处的电力的指示。在该示例中，当对系列模块604处的电压的指示超过电力阈值(“压降”)时，比例-积分-微分控制器674可以降低目标电力。在该示例中，当对系列模块604处的电力的指示没有超过电力阈值(“压降”)时，并且当电力阈值小于对LED 620处的电力的指示时，比例-积分-微分控制器674可以增加目标电力。

图7是示出根据本公开内容的一个或更多个技术的具有总体控制的图1的系统100的示例电路700的电路图。如图所示，电路700可以包括加载模块702、系列模块704、电力模块706、控制模块708、逻辑模块789和LED 720。系列模块704可以是图1的系列模块104的示例。电力模块706可以基本上类似于图5的电力模块506和/或图6的电力模块606。逻辑模块789可以是图1的逻辑模块489的示例。LED 720可以是图1的LED 120的示例。

加载模块702可以被配置成基于从逻辑模块789接收的开关信号来选择子集LED720。例如，加载模块702可以基于从逻辑模块789接收的一个或更多个信号来选择激活(例如，接通)的LED 720的数量。例如，当从逻辑模块789接收的一个或更多个信号指示数目比当前激活的LED更少的LED 720时，加载模块702激活一个或更多个开关元件以旁路一个或更多个LED 720。

系列模块704可以被配置成在加载模块702选择LED 720时使电力模块706与LED720解耦。例如，当加载模块702选择LED 720时，逻辑模块789可以将电力阈值设置为最小电力阈值。最小电力阈值可以是但不限于标称工作电力的约0％至5％的电力。在该示例中，误差放大器782可以基于电力阈值和由增益放大器770输出的对LED 720处的电力的指示来增加开关元件784的电阻，使得开关元件784的电阻将电力模块706与LED 720电解耦。

图8是根据本公开内容的与可以由图1的示例系统执行的技术一致的流程图。仅出于说明的目的，下面在图1的系统100、图2的电路200、图3的电路300、图4的电路400、图5的电路500、图6的电路600、以及图7的电路700的背景下描述图8。然而，下述技术可以以加载模块102、系列模块104、电力模块106、控制模块108、开关逻辑模块109的任何排列以及任何组合的方式来使用。

根据本公开内容的一个或更多个技术，控制模块108生成对LED 120处的电力的指示(802)。例如，图3的增益放大器370根据电阻器360处的电压生成对LED 320处的电力的指示。控制模块108生成对系列模块104处的电力的指示(804)。例如，图3的增益放大器372生成对系列模块304处的电力的指示。

控制模块108基于对LED 120处的电力的指示和对系列模块104处的电力的指示来生成对目标电力的指示(806)。例如，图3的误差放大器374基于由增益放大器370输出的对LED 320处的电力的指示和由增益放大器372输出的对系列模块304处的电力的指示来生成目标电力。更具体地，当对系列模块304处的电力的指示没有超过电压阈值并且LED 120处的电力没有超过由参考信号指示的电力时，图3的误差放大器374可以对补偿电容器362充电。在另一示例中，图6的比例-积分-微分放大器674基于由增益放大器670输出的对LED620处的电力的指示和由增益放大器672输出的对系列模块604处的电力的指示来生成目标电力。

电力模块106基于目标电力产生供给电力(808)。例如，图3的电力模块306的调制器基于图3的补偿电容器362处的电压来选择占空比。在该示例中，电力模块306基于占空比来产生供给电力。在另一示例中，图6的电压控制逻辑686控制图6的电力模块606以基于目标电力产生供给电力。

控制模块108确定LED 120的电力阈值(810)。例如，图5的逻辑模块589接收对参考电力和模式的指示。在该示例中，逻辑模块589基于参考电力和模式来生成电力阈值。系列模块104基于电力阈值修改系列模块104的电阻以限制LED 120处的电力的量(812)。例如，图3的系列模块304的误差放大器382可以使开关元件384修改系列模块304的电阻以限制LED 320处的电力的量。在另一示例中，图4的控制模块408的误差放大器482可以使开关元件484修改系列模块404的电阻以限制LED 420处的电力的量。

以下示例可以说明本公开内容的一个或更多个方面。

示例1.一种系统，包括：电力模块，其被配置成生成供给电力；加载模块，其被配置成从发光二极管(LED)的集合中选择发光二极管(LED)的子集；系列模块，其被配置成从所述电力模块接收所述供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集；以及控制模块，其被配置成驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

示例2.根据示例1所述的系统，其中，所述控制模块还被配置成基于在所述系列模块处耗散的所述供给电力的一部分来生成目标电力；以及为了生成所述供给电力，所述电力模块被配置成基于所述目标电力来生成所述供给电力。

示例3.根据示例1至2中的任一项所述的系统，其中，所述系列模块被配置成耗散所述供给电力的一部分，使得所述负载电力小于最大电力阈值。

示例4.根据示例1至3中的任一项所述的系统，其中，为了驱动所述系列模块，所述控制模块被配置成向所述系列模块输出对所述最大电力阈值的指示；以及为了耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力小于最大电力阈值，所述系列模块被配置成基于对所述最大电力阈值的指示来修改所述系列模块的电阻使得所述负载电力小于所述最大电力阈值。

示例5.根据示例1至4中的任一项所述的系统，其中，所述系列模块被配置成耗散所述供给电力的一部分，使得所述负载电力对应于目标电力。

示例6.根据示例1至5中的任一项所述的系统，其中，为了驱动所述系列模块，所述控制模块被配置成向所述系列模块输出对所述目标电力的指示；以及为了耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力对应于目标电力，所述系列模块被配置成基于对所述目标电力的指示来修改所述系列模块的电阻，使得所述负载电力对应于所述目标电力。

示例7.根据示例1至6中的任一项所述的系统，其中，所述系列模块还被配置成当所述加载模块从所述LED的集合中选择所述LED的子集时，将所述电力模块与所述LED的集合解耦。

示例8.一种方法包括：由电路的电力模块生成供给电力；由所述电路的加载模块从发光二极管(LED)的集合中选择发光二极管(LED)的子集；由所述电路的系列模块从所述电力模块接收所述供给电力；由所述系列模块耗散所述供给电力的一部分；由所述系列模块将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集；以及由所述电路的控制模块驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

示例9.根据示例8所述的方法，还包括：由所述控制模块基于在所述系列模块处耗散的所述供给电力的一部分来生成目标电力；以及基于所述目标电力生成所述供给电力。

示例10.根据示例8至9中任一项所述的方法，其中，耗散所述供给电力的一部分包括：由所述系列模块耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力小于最大电力阈值。

示例11.根据示例8至10中任一项所述的方法，其中，驱动所述系列模块包括：由所述控制模块向所述系列模块输出对所述最大电力阈值的指示；以及耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力小于所述最大电力阈值包括：由所述系列模块基于对所述最大电力阈值的指示来修改所述系列模块的电阻，使得所述负载电力小于所述最大电力阈值。

示例12.根据示例8至11中任一项所述的方法，其中，耗散所述供给电力的一部分包括：由所述系列模块耗散所述供给电力的一部分，使得所述负载电力对应于目标电力。

示例13.根据示例8至12中任一项所述的方法，其中，驱动所述系列模块包括：由所述控制模块向所述系列模块输出对所述目标电力的指示；以及耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力对应于所述目标电力包括：由所述系列模块基于对所述目标电力的指示来修改所述系列模块的电阻，使得在所述LED的子集处输出的电力的量对应于所述目标电力。

示例14.根据示例8至13中任一项所述的方法，还包括：当所述加载模块从所述LED的集合中选择所述LED的子集时，由所述系列模块将所述电力模块与所述LED的集合解耦。

示例15.一种系统，包括：开关逻辑模块，其被配置成生成开关信号；发光二极管(LED)的集合；加载模块，其被配置成基于所述开关信号选择性地旁路所述LED的集合中的每个LED以形成LED的子集；电力模块，其被配置成输出供给电力；系列模块，其被配置成从所述电力模块接收所述供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集；以及控制模块，其被配置成驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

示例16.根据示例15所述的系统，其中：所述控制模块还被配置成基于在所述系列模块处耗散的所述供给电力的一部分来生成目标电力；以及为了生成所述供给电力，所述电力模块被配置成基于所述目标电力来生成所述供给电力。

示例17.根据示例15至16中任一项所述的系统，其中，为了耗散所述供给电力的一部分，所述系列模块被配置成：接收对所述负载电力的指示；接收对电力阈值的指示；以及基于对所述负载电力的指示和对所述电力阈值的指示来修改所述系列模块的电阻。

示例18.根据示例15至17中任一项所述的系统，其中，所述控制模块被配置成：接收对所述负载电力的指示；接收对电力阈值的指示；以及基于对所述负载电力的指示和对所述电力阈值的指示来生成控制信号；以及为了耗散所述供给电力的一部分，所述系列模块被配置成基于所述控制信号来修改所述系列模块的电阻。

示例19.根据示例15至18中任一项所述的系统，还包括：逻辑模块，其被配置成：接收对模式的选择的指示和对参考电力的指示；基于对所述模式的选择的指示和对所述参考电力的指示来生成所述电力阈值；以及向所述控制模块输出对所述电力阈值的指示。

示例20.根据示例15至19中任一项所述的系统，其中，所述系列模块还被配置成当所述加载模块选择性地旁路所述LED的集合中的每个LED以形成所述LED的子集时，将所述电力模块与所述LED的集合解耦。

在本公开内容中已经描述了各种方面。这些和其他方面在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种驱动发光二极管的系统，包括：

电力模块，被配置成生成供给电力；

加载模块，被配置成从发光二极管LED的集合中选择发光二极管的子集；

系列模块，被配置成从所述电力模块接收所述供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集；以及

控制模块，被配置成驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述控制模块还被配置成基于在所述系列模块处耗散的所述供给电力的一部分来生成目标电力；以及

为了生成所述供给电力，所述电力模块被配置成基于所述目标电力来生成所述供给电力。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系列模块被配置成耗散所述供给电力的一部分，使得所述负载电力小于最大电力阈值。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，

为了驱动所述系列模块，所述控制模块被配置成向所述系列模块输出对所述最大电力阈值的指示；以及

为了耗散所述供给电力的一部分以使得所述负载电力小于所述最大电力阈值，所述系列模块被配置成基于对所述最大电力阈值的指示修改所述系列模块的电阻使得所述负载电力小于所述最大电力阈值。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系列模块被配置成耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力对应于目标电力。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，

为了驱动所述系列模块，所述控制模块被配置成向所述系列模块输出对所述目标电力的指示；以及

为了耗散所述供给电力的一部分以使得所述负载电力对应于所述目标电力，所述系列模块被配置成基于对所述目标电力的指示来修改所述系列模块的电阻使得所述负载电力对应于所述目标电力。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系列模块还被配置成：当所述加载模块从所述LED的集合中选择所述LED的子集时，将所述电力模块与所述LED的集合解耦。

8.一种驱动发光二极管的方法，包括：

由电路的电力模块生成供给电力；

由所述电路的加载模块从发光二极管LED的集合中选择发光二极管的子集；

由所述电路的系列模块从所述电力模块接收所述供给电力；

由所述系列模块耗散所述供给电力的一部分；

由所述系列模块将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集；以及

由所述电路的控制模块驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

由所述控制模块基于在所述系列模块处耗散的所述供给电力的一部分来生成目标电力；以及

基于所述目标电力生成所述供给电力。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，耗散所述供给电力的一部分包括：由所述系列模块耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力小于最大电力阈值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

驱动所述系列模块包括：由所述控制模块向所述系列模块输出对所述最大电力阈值的指示；以及

耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力小于所述最大电力阈值包括：由所述系列模块基于对所述最大电力阈值的指示来修改所述系列模块的电阻使得所述负载电力小于所述最大电力阈值。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，耗散所述供给电力的一部分包括：由所述系列模块耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力对应于目标电力。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，

驱动所述系列模块包括：由所述控制模块向所述系列模块输出对所述目标电力的指示；以及

耗散所述供给电力的一部分使得所述负载电力对应于所述目标电力包括：由所述系列模块基于对所述目标电力的指示来修改所述系列模块的电阻使得在所述LED的子集处输出的电力的量对应于所述目标电力。

14.根据权利要求8所述的方法，还包括：

当所述加载模块从所述LED的集合中选择所述LED的子集时，由所述系列模块将所述电力模块与所述LED的集合解耦。

15.一种防止电流过冲的系统，包括：

开关逻辑模块，被配置成生成开关信号；

发光二极管LED的集合；

加载模块，被配置成基于所述开关信号来选择性地旁路所述LED的集合中的每个LED以形成LED的子集；

电力模块，被配置成输出供给电力；

系列模块，被配置成从所述电力模块接收所述供给电力，耗散所述供给电力的一部分，并且将所述供给电力的剩余部分作为负载电力输出到所述LED的子集；以及

控制模块，被配置成驱动所述系列模块以限制所述LED的子集处的电力的量。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，

所述控制模块还被配置成基于在所述系列模块处耗散的所述供给电力的一部分来生成目标电力；以及

为了生成所述供给电力，所述电力模块被配置成基于所述目标电力来生成所述供给电力。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，为了耗散所述供给电力的一部分，所述系列模块被配置成：

接收对所述负载电力的指示；

接收对电力阈值的指示；以及

基于对所述负载电力和所述电力阈值的指示来修改所述系列模块的电阻。

18.根据权利要求15所述的系统，其中，

所述控制模块被配置成：

接收对所述负载电力的指示；

接收对电力阈值的指示；以及

基于对所述负载电力和所述电力阈值的指示来生成控制信号；以及

为了耗散所述供给电力的一部分，所述系列模块被配置成基于所述控制信号来修改所述系列模块的电阻。

19.根据权利要求18所述的系统，还包括：逻辑模块，所述逻辑模块被配置成：

接收对模式的选择的指示和对参考电力的指示；

基于对所述模式的选择的指示和对所述参考电力的指示来生成所述电力阈值；以及

向所述控制模块输出对所述电力阈值的指示。

20.根据权利要求15所述的系统，其中，所述系列模块还被配置成当所述加载模块选择性地旁路所述LED的集合中的每个LED以形成所述LED的子集时，将所述电力模块与所述LED的集合解耦。