CN111052870B - 利用充电恢复的节能驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本申请文件描述了用于驱动负载的驱动电路。所述驱动电路包括：配置为按电源电压提供电力的电源；PWM控制开关，其被配置为以交替方式导通或切断通过所述负载的负载电流；存储单元，其被配置为利用通过所述负载的所述负载电流进行充电；传感单元，其被配置为提供指示通过所述负载的累积负载电流的充电指示；循环开关，其被配置为以交替方式将所述存储单元耦合于所述电源或将所述存储单元从所述电源脱离耦合；控制单元，其被配置为基于所述充电指示以及基于在一个循环内通过所述负载的所述累积负载电流的目标充电值在一系列循环内重复地控制所述PWM控制开关和所述循环开关。

Description

利用充电恢复的节能驱动电路
技术领域
本申请文件涉及用于负载的驱动电路，尤其涉及用于LED串的驱动电路。
背景技术
最近几年的LCD(液晶显示器)的分辨率及其应用比如智能手机，计算机显示器，电视机，汽车仪表板和信息娱乐系统的面板尺寸已随着已增加亮度和照明区域的背光解决方案的需求而增长。因此，背光所需的功率是上升的，尽管事实上这些LED(发光二极管)(作为背光的主导源)并行地提高了它们的发光效率。当LED亮度与电流成比例时，通常通过串联连接多个LED，即通过使用LED串来实现通过面板的均匀亮度。由于用于这些LED串的电源电压可能会高于上述应用的电源电压，可以使用升压转换器将上述应用的基极电压转换为LED串的电源电压。
控制LED串的亮度的一种可能方法是如图1所示的占空比控制开关的PWM(脉宽调制)。图1示出了包括n个LED串(n＞1，例如n＝10，50，100或更多)的照明电路100。每一个LED串可用于为显示面板的不同区段或子区域提供背光。将基极或输入电压Vin转换为用于提供于这些LED串的电源电压Vbst。该输入电压可以位于3V的范围内(例如，智能手机)，或位于12V或24V的范围内(例如，汽车或电视面板)，并且LED串的电源电压可以在30V，60V或更多。通过使用PWM控制开关S31至S3n分别控制通过不同LED串的负载电流，其中，PWM控制开关被设置成与对应的LED串进行串联。
PWM控制开关可以按照100Hz，200Hz，500Hz或更大的刷新频率或循环速率被循环性地打开和闭合。因此，PWM控制开关的刷新循环可以具有1ms，0.5ms，0.2ms或更小的持续时间或循环长度。通过控制相应PWM控制开关的占空比，即通过控制PWM控制开关在每个循环内导通的时间百分比来控制LED串的亮度。通过适应不同循环的占空比，可以实现针对不同的循环修改LED串的亮度。
通过LED串的负载电流取决于由升压转换器提供的电源电压Vbst。这些LED通常表现出关于它们的阈值或压差的制造公差。通过使用LED分箱，这样的制造容差可以被考虑以提供表现出类似的累积阈值或压差的LED串。然而，不同的LED串通常会呈现不同的累积压差，当LED串与相同的电源电压Vbst并联排列时，这将导致不同的LED串具有不同的亮度，这是由于不同LED串消耗不同大小的负载电流。另一方面，可以通过将用于不同LED串的PWM控制开关的脉宽调制占空比调整成与每个LED串消耗的负载电流成反比来匹配并联的LED串的亮度。
如果该PWM控制开关用于补偿不同LED串上的不同压差和/或不同的负载电流，为了实现不同LED串的均匀亮度，降低了所得到的显示面板的动态范围。PWM控制开关的占空比可以利用Q比特的分辨率(例如，Q≥8)在0％和X％之间(例如，X＝50，60或＞60，高达100)进行调整。不同LED串的不同压差的补偿可能需要某个脉宽调制范围(例如，最大脉宽调制调节范围的15-25％)，从而将面板的最大均匀亮度减小相同量和/或由此减小显示面板的动态范围控制的剩余分辨率(至小于Q比特)。
本申请文件解决了为负载，特别是具有低功耗并允许以高分辨率调节提供给负载的电力的LED串提供驱动电路的技术问题，尤其是为了提供显示高动态范围的显示面板。
发明内容
根据一个方面，描述了一种用于驱动负载特别是LED串的驱动电路。该驱动电路包括电源，该电源被配置为在电源电压下提供电力。并且，该驱动电路包括PWM控制开关，该PWM控制开关被配置为导通和切断通过该负载的负载电流。此外，该驱动电路包括：存储单元，该存储单元被配置为利用通过该负载的负载电流进行充电，其中，该负载，该PWM控制开关和该存储单元形成串联布置，该串联布置被设成与该电源电压进行并联。该驱动电路还包括感测单元，该感测单元被配置为提供指示通过该负载的累积负载电流的充电指示。此外，该驱动电路包括循环开关，该循环开关被配置为以交替方式将该存储单元耦合至电源以及将该存储单元从电源脱离耦合，以便使该存储单元至少部分地朝该电源放电。进一步地，该驱动电路包括控制单元，该控制单元被配置为基于该充电指示并且基于在一个循环内通过该负载的累积负载电流的目标充电值在一系列循环内重复地控制该PWM控制开关和该循环开关。根据另一方面，描述了一种应用电路，特别是照明电路，其中，该应用电路包括至少一个负载，特别是至少一个LED串。此外，该应用电路包括在本文中描述的用于驱动负载的驱动电路。
根据另一个方面，描述了一种显示面板，特别是LCD面板，其包括本文中描述的用于生成背光的照明电路。
根据另一方面，描述了一种用于驱动负载的方法。该方法包括：向负载、PWM控制开关和存储单元形成的串联布置施加电源电压。该PWM控制开关被配置为导通和切断通过该负载的负载电流。
进一步地，该存储单元被配置为利用通过该负载的负载电流进行充电。
该方法进一步包括：提供指示通过该负载的累积负载电流的充电指示。此外，该方法包括使用循环开关使该存储单元至少部分地朝该电源放电。该方法包括基于该充电指示以及基于在一个循环内通过负载的累积负载电流的目标充电值，在一系列循环内重复地控制该PWM控制开关和该循环开关。
根据另一方面，描述了一种软件程序。该软件程序可适用于在处理器上执行，且当在该处理器上执行时，用于执行本文中描述的方法步骤。
根据另一方面，描述了一种存储介质。该存储介质可以包括适用于在处理器上执行，并且当在该处理器上执行时，用于执行本文中描述的方法步骤的软件程序。
根据另一方面，描述了一种计算机程序产品。该计算机程序可以包括用于当在计算机上执行时执行本文中描述的方法步骤的可执行指令。
应当注意的是，在本文中描述的方法和系统及其优选实施例可以独立地使用或与本文中公开的其他方法和系统组合使用。此外，在系统的内容中描述的特征也适用于对应的方法。此外，在本文中描述的方法和系统的所有方面可以被任意组合。具体地，权利要求的特征可以以任意方式彼此组合。
在本文档中，术语“耦合”或“耦合于”是指各个元件彼此电通信，各个元件要么被直接连接(例如，经由导线)，要么以其它一些方式被连接。
附图的简要说明
以下参考附图以举例方式对本发明进行说明，其中：
图1示出了包括串控制开关的示例性照明电路；
图2a至2d示出了包括调整后的电流源的示例性照明电路；
图3a至3c示出了示例性照明电路以及包括存储单元的示例性驱动电路；
图4a和4b示出了示例性照明电路和包括循环转换器的示例性驱动电路；
图5示出了包括LED串的矩阵的示例性照明电路；
图6示出了一个循环内的示例性负载电流和存储电压；以及
图7示出用于驱动负载，特别是LED串的示例性方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，参照附图对本发明实施例进行详细说明，但是本发明并不仅局限于在此列出的实施例。图中示出的相同符号表示相同部件。
如上文所述，本文解决了提供允许高动态范围的高能效照明电路的技术问题。如在介绍中所述，PWM(脉宽调制)控制开关可被用于提供不同LED(发光二极管)串的亮度的PWM控制。可以通过单独地调整每个LED串的脉宽调制循环来单独地调整每个LED串的亮度。然而，为了补偿通过不同LED串的变化的负载电流以及为了用于补偿所导致的不同LED串的固有亮度的变化，可能会丢失用于控制PWM控制开关的可用范围和/或分辨率中的至少一些，从而减小显示面板亮度的动态范围。
LED串的单独亮度控制的另一种可能性是插入与每个LED串串联的经调节的电流源(互连式数模转换器)，图2a至2d中示出了多个互连式数模转换器的使用。每个互连式数模转换器调节通过该互连式数模转换器的电压降，以便将通过对应的LED串的负载电流设置为相应的目标电流。为此目的，可以提供电流传感单元，比如，每个LED串中串联的感应电阻RS1到Rsn。可以替代地使用在互连式数模转换器内部或在PWM控制开关S31,S32,S3n(如被使用的话)内部实施的电流镜技术来感测通过LED串的负载电流。
可以通过最小化互连式数模转换器(及其感测电阻)两端的电压降来最小化照明电路100的耗散功率。这通过控制升压转换器的电源电压Vbst来实现，使得能够利用最高压差或阈值电压驱动LED串的互连式数模转换器运行于能够实现互连式数模转换器的电流调节的最低电压。因此，剩余的LED串的互连式数模转换器表现出更高的电压降。
这在图2b之中作了示出，图2b示出了具有29.5V的压差的LED串和具有30V的压差的另一个LED串。PWM控制开关S32和S3n两端的电压降为0.1V。对互连式数模转换器进行调节以将通过LED串的负载电流设置为100毫安，从而分别导致互连式数模转换器两端产生0.2V和0.7V的电压降。
因此，互连式数模转换器的使用导致照明电路100的耗散功率的增加。另一方面，互连式数模转换器允许为不同的LED串设置单独的目标电流，从而允许PWM控制开关在全部的脉宽调制范围(例如，由Q比特值进行指示)内单独设置不同LED串的亮度，也即，由此增加照明电路100的动态范围。
如果不将用于不同LED串的互连式数模转换器调节至公共的目标电流，但通过使用单独调整的脉宽调制占空比来补偿不同LED串的串接LED压差的变化，则可以减小用于LED串或照明电路100的驱动电路的耗散功率。然而，这减少了脉宽调制控制的可用的动态范围。
当升压转换器的电源电压Vbst根据面板所需的亮度进行调整时，可以实现增强(动态)对比度。可以从面板亮度设置中获取面板所需的亮度。通过调整升压转换器的电源电压Vbst，可以调整通过所有LED串的负载电流。如图2c所示，可以降低负载电压Vbst来将目标电流从100毫安减小到50毫安，从而相应地降低这些LED串的总亮度。因此，该升压转换器可用于增加该照明电路100的动态范围。
此外，通过降低总目标电流，可以减少互连式数模转换器的电压的不匹配。
图2d示出了一个情形，其中，通过将互连式数模转换器调节到较低的负载电流(50毫安)来减小第n个LED串的亮度。因此，对应的互连式数模转换器两端的电压降(至3.35V)被显著地增加。这导致了突出的耗散功率和一些应用的过热的风险。在第n个LED串内的单个LED被短路的情况下，且当通过第n个LED串的负载电流被调节到与并联的LED串相同的值时，互连式数模转换器可被施加类似电压范围内的电压。
为了提供具有高动态范围的LCD(液晶显示屏)面板，可以在不同的子区域中细分LCD面板，其中，使用对应的LED串来照亮每个子区域，可以使用不同子区域下的本地LED调光来增加动态范围，从而实现非常明亮和深黑色的视觉内容。为了提供局部LED调光，每个LED串可以单独地改变负载电流的(大小)和/或脉宽调制占空比来扩展由LCD像素提供的对比度。可以利用Q比特的分辨率(例如，Q等于8或更多)在0％和X％之间(例如，X等于l0，50或更多，高达100)的范围内对PWM控制开关的占空比进行调节。LED串亮度的单独调节通常需要R个MSBs(最高有效位)的分辨率(例如R等于4MSBs或更多)，从而将显示面板的动态范围控制的剩余分辨率减小到(Q-R)位。负载电流的个别自适应可通过改变被不同互连式数模转换器使用的目标电流来实现。然而，从公共电源电压但以不同的目标电流来驱动不同的LED串，导致互连式数模转换器两端的较大电压差，并且因而导致耗散功率的增加。
LED串的亮度通常与在更新循环内通过LED串的总电荷成比例。可以使用脉宽调制循环(即，使用PWM控制开关)和/或使用负载电流的电平(其可通过使用例如互连式数模转换器进行设置)来控制通过LED串的总电荷(即，通过LED串的累积负载电流)。为了提供具有高动态范围的LCD面板，应当在不同目标充电值的宽范围内对通过LED串的总电荷进行调节。此外，应该为照明电路100的不同LED串单独设置总电荷。考虑到有限的空间，应使用公共电源(例如，使用公共直流/直流电源转换器)为多个LED串供电。此外，应降低照明电路100的功耗。
附图3a示出了照明电路100的驱动电路300。该照明电路100可包括驱动电路300以及LED串304。该驱动电路300包括一些用于存储通过n个并联的LED串的电荷的存储单元302(被标识为C1,C2,…,Cn)。这些存储单元302中的每一个均可包括一个或多个电容器。存储在存储单元302内的电荷可通过循环开关306(分别被标识为用于n个不同存储单元302的S41,S42,…,S4n)被再循环或重新获得。因此，可以减少该驱动电路300的耗散功率。与此同时，用于n个LED串304的PWM控制开关303(分别标识为用于该n个LED串304的S31,S32,…,S3n)可以在全分辨率下使用，以适应于对应的LED串304的亮度，从而提供高动态范围。
其中，LED串304x的亮度由在脉宽调制占空比△tx提供的本地电流Ix进行控制。其中，该占空比由串联的PWM控制开关303S3x进行设置(x为1,…,n)。对应的存储单元302(具有电容Cx)通过具有增量电荷(△＝Ix×△tx)的LED串304x进行充电。该电荷改变存储单元302Cx两端的存储电压312Vx，从而导致通过LED串304x的被调制的负载电流。图6示出了在具有循环持续时间T的循环内通过LED串304x的负载电流，由于存储单元302Cx两端的存储电压312Vx增加，该负载电流的值从初始值下降。在PWM控制开关303S3x的导通时段的结束时刻，即，在该占空比的循环持续时间T的△tx之后，负载电流被切断，存储电压312Vx的增加因而也被中断。
以防止存储单元302两端的存储电压312Vx的持续增加(在随后的更新循环中)，使用附加的循环开关306S4x的放电循环可以被使用。在所示出的例子中，该循环开关306S4x用于将电流源化到升压转换器的电感器中。可以在更新循环内(例如，如图6所示的时间段△tr)闭合循环开关306S4x，从而使存储单元302Cx放电，进而降低存储电压312Vx。
考虑到△Vx＝△Q/Cx(其中，Cx是存储单元的电容)，存储单元302Cx两端的存储电压312Vx的变化可以用作LED串304x的亮度的指示。因此，可以使用该存储单元312的电压感测来控制LED串304x的亮度。然而，当使用相对大的电容值时和/或当使用重叠的PWM占空比和放电循环(例如，对于LED串304x的增加的亮度)时，对该存储电压312Vx的监测可能不是足够精确的。在这种情况下，可以使用库仑计数器来监测通过LED串304的电荷△Q。该库仑计数器可以使用相对小的镜像电容器来实现，该库伦计数器由PWM控制开关303S3x内部的电流镜所提供的电流进行充电。
可以调节用于对存储单元302进行放电的占空比，使得存储单元302两端的存储电压312Vx允许特定的目标电流流入相应的LED串304x。具体地，可以独立设置该存储单元302两端的存储电压312Vx来补偿不同LED串304的压降的变化。可以根据目标电压对该存储电压312Vx进行调节。考虑到所得LED串的亮度由总电荷△Q进行调节(这通过调整PWM占空比来实现)的事实，存储电压Vx的调节通常不需要非常精确。存储电压Vx的调节主要可以基于对应的LED串304的最大电流额定值和/或对应的PWM占空比的目标操作点。
为了能够通过循环开关306S41-S4n使得电流流入升压转换器301的电感器中，该照明电路100可以包括隔离开关307S40。当循环开关306S41，…,S4n中的一个开关(特别精确地来说，一个开关)被关闭时，可以打开该隔离开关307S40。因此，隔离开关307S40的操作可以与循环开关306S41，…,S4n的操作同步。如果隔离开关307S40仅在电源转换器301的电感电流为零(在不连续切换期间)时被打开，则可能不需要同步。
背向循环开关306S41-S4n可以通过反串联FET(场效应管)布置来实现。在不重叠时期，循环开关306中的一个可通过使体二极管导通来实现提供电感器电流。
例如，如图3a中所示，循环开关306S41-S4n可以被实现为背向开关，这些开关可以独立于施加到它们的电压的极性被打开(和切断)。通过这种方式，可以考虑第一存储单元302两端的存储电压312可以是(均)高于或低于另一存储单元302两端的存储电压312的情况。在这种情况下，如果该循环开关306不能独立于其两端的电压的极性被打开，则一个LED串304的循环开关306将通过CMOS(互补金属氧化物半导体)循环开关306的体二极管(取决于体二极管302的方向)对另一个LED串304的存储单元302进行充电或放电。隔离开关307S40通常不被实现为背向布置(只要Vin高于存储单元302两端的存储电压312中的任何一个)。
如上所述，LCD背光的总电流可能需要升压转换器301运行于连续导通模式。为防止上述的由循环开关306S41,…,S4n导致的存储单元302的短路，控制单元310可以被配置为在打开第一循环开关S4x和闭合随后的第二循环开关S4x+1之间引入消隐时间，然而，升压变换器301的电感器可以致使连续电流的产生，并通过连续电流在消隐时间期间在其输入端生成实质的负电压，在该消隐时间期间，所有的循环开关306S41,…,S4n被打开。这可能会损害驱动电路100。为了克服这个问题，在(特别是在每个)消隐时间期间，可以选择具有对应存储单元302两端的最低存储电压312的LED串304的循环开关306S4m。所选择的循环开关306可以在消隐时间期间(在实际的循环开关S4x被断开之前)闭合其子开关(例如，左开关)中的其中一个，使得所选择的循环开关306的另一子开关(例如，右开关)的体二极管在消隐时间期间提供电感器电流，直到开关S4x+l被闭合。
如上文所述，LED的压差的自然变化导致了互连式数模转换器器(和感应电阻)两端的(增加的)电压的耗散功率。通过使用如图3a中所示的存储单元302，可以在不增加任何实质耗散功率的情况下将单独的电压施加到LED串304的底部触点(旨在对压差变化进行补偿)。这在图3b中作了示出，图3b示出了不同存储单元302两端的不同存储电压312Vx。图3c示出了通过将互连式数模转换器调整至减小的负载电流(50毫安)，从而减小第n个LED串的亮度的情况。可以看出，能够通过增加用于LED串304n的存储单元302两端的存储电压312Vx来可靠且有效地补偿LED串304n的减小的压差或负载电压314。
图4a示出了照明电路100和驱动电路300，该驱动电路300利用用于对存储单元302进行放电的循环电源转换器401(升压2)。在这种情况下，存储单元302释放的电荷可以被输入电容器308Cin中。通过这样操作，可以通过免去由隔离开关307s40引起的功率损耗来进一步地增加照明电路100和驱动电路300的电源效率。此外，增加了从存储单元302回收电荷的灵活性。
图4a中示出的用于为LED串304提供电源电压311Vbst的升压转换器301仅是可以使用的转换器拓扑的示例。图4b示出了用于应用的示例性照明电路100和示例性驱动电路300，该示例性照明电路和示例性驱动电路为LED串304的直接供电提供具有电压电平的电源轨。在这种情况下，不需要用于提供电源电压311的电源转换器，从而降低了耗散功率以及物料清单的成本和面积。
如上所述，当使用互连式数模转换器来补偿压差变化时，应以互连式数模转换器两端的最小电压来紧密地调节LED串304的电源电压311Vbst，以便最小化耗散功率。对于使用存储单元302的照明电路100和驱动电路300，可以使用固定的电源电压311Vbst。然后，可以通过增加所有并联的存储单元302C1-Cn两端的平均或目标电压Vax来实现全局调光。
对于相对更多数量的n个调光区域，LED驱动器300可以采用矩阵方案。图5示出了使用矩阵方案的照明电路100和驱动电路300。存储单元302C1,…,Cn/m中的每一个均可从多个(特别是m个)LED串304充电，该多个LED串304通过在LED串304的顶部的多路复用器阵列(使用多路复用器开关501S51-S5m)连接到公共电源电压311。多路复用器开关501S51-S5m可以以互斥方式被闭合，该互斥方式用于激活(q＝n/m)个LED串304的组，其中，(q＝n/m)个LED串304对与之对应的(q＝n/m)个存储单元302C1,…,Cn/m进行充电。q个LED串304的组的互斥操作的使用相对于每个LED串的电荷的库仑计数(简易和/或精度)而言通常是有益的。通过利用矩阵方案可以减少存储单元302的数量，从而降低照明电路100和驱动电路300的成本和尺寸。
应当注意的是，LED背光是本文中描述的驱动电路300的一种可能的应用。使用以循环方式进行充电和放电的存储单元302，用于将存储单元302两端的存储电压调节至单独的目标电压Vax的原理也可以在其它上下文中进行使用。此外，应当注意的是，可以使用其他类型的直流/直流转换器(如降压转换器，反相器，使用电容器C1-Cn或类似的混合拓扑结构的电荷泵)来实现存储单元302C1-Cn的受控的无损放电。
因此，本文描述了用于驱动负载304，特别是LED串的驱动电路300，特别地，该驱动电路300可以被配置为驱动多个负载304(特别是多个LED串)，这些负载304被设置成彼此并联并且表现出不同的压差或阈值电压。换言之，不同负载304可以展现通过负载304的负载电流与负载304两端的负载电压314之间的不同的函数关系。
该驱动电路100包括电源301，该电源301被配置为以电源电压311提供电力。该电源301可以包括电源轨，该电源轨被配置为(直接)以电源电压311提供电力。替代地或另外地，电源301可以包括电源转换器，该电源转换器被配置为将其输入端口处提供的电力转换成在(基本恒定的)电源电压311处的直流电。
此外，驱动电路300包括PWM控制开关303，该PWM控制开关303被配置为以交替方式导通和切断通过负载304的负载电流。具体地，可以断开PWM控制开关303来切断负载电流。此外，可以闭合PWM控制开关303来导通通过负载304的负载电流。PWM控制开关303可以在一些循环(在本文中也称为刷新循环)内重复地导通和切断负载电流。典型的循环频率可以是在100Hz，200Hz，400Hz或更高。
负载304可以是或可以包括LED串，并且LED串的亮度可以在该一些循环的每个循环内被设置和/或调整。为此目的，PWM控制开关303的占空比可被用于在每个循环内设置和/或调整通过LED串的累积负载电流。
此外，该驱动电路300包括被配置为使用通过负载304的负载电流进行充电的存储单元302。换言之，通过负载304的负载电流可以被存储为存储单元302内的累积电荷。该存储单元302可以包括或可以是一个或多个电容器。
该负载304，该PWM控制开关303和该存储单元302构成串联布置，该串联布置可以被设置为与电源电压311并联，换言之，该PWM控制开关303和该存储单元302可以被串联布置，从而形成部分串联布置。该部分串联布置可被设置成使得通过添加负载304形成与电源电压311并联的串联布置。因此，该串联布置的两端的总压降可以等于电源电压311，通过形成包括负载304的串联布置，通过负载304的负载电流可以被有效地存储在存储单元302内。
此外，该驱动电路300包括感测单元305，该感测单元305被配置为提供指示通过负载304的累积负载电流的充电指示。换言之，感测单元305可被配置为在一些循环的每个循环内监测通过负载304的累积负载电流。
存储单元302可以使得其存储电压312随着存储单元302中存储的电荷的增加而增加，反之亦然。具体地，存储单元302内的存储电压302和累积电荷之间的(已知的)函数关系是可以存在的。该函数关系可以是线性的(比如，电容器)。在这种情况下，存储电压302可用作充电指示。具体地，感测单元305可包括用于感测存储电压312来确定充电指示的装置。
可选地或另外地，感测单元305可以包括库伦计数器。具体地，感测单元305可以包括电流镜，该电流镜被配置为镜像通过负载304的负载电流和/或通过PWM控制开关303的负载电流，以提供负载电流的镜像电流。此外，该感测单元305可以包括被设置为使用镜像电流来充电的镜像电容器。另外，该感测单元305可以包括电压传感器，该电压传感器被配置为感测镜像电容器两端的电压，用以确定充电指示。这种感测单元305可被用于提供累积负载电流的精确指示，即使存储单元302的充电和放电重叠。
此外，该驱动电路300包括循环开关306，该循环开关306被配置为以交替方式将存储单元302耦合至电源301或将存储单元302从电源301脱离耦合，旨在使存储单元302至少部分地向电源301放电。具体地，可以闭合该循环开关306来将存储单元302耦合至电源301，从而允许电流从存储单元302流向电源301，从而对存储单元302进行放电。该循环开关306可以被配置为切断在两个方向上流动的电流。
流到电源301的电流可以被电源301再利用来驱动负载304。因此，可以提供能效驱动电路300。具体地，可以减小驱动电路300的功率耗散。
该驱动电路300还包括控制单元310，该控制单元310被配置为基于充电指示并且基于在一个循环内通过负载304的累积负载电流的目标充电值在一系列循环内重复地控制PWM控制开关303和循环开关306。具体地，可以对PWM控制开关303和循环开关306进行控制，使得在一个循环内通过负载304的累积负载电流对应于目标充电值。对于每个循环而言，可以定义(可能不同的)目标充电值。该目标充电值可以作为LED串的目标亮度的指示。可通过调整用于特定循环的循环开关306的占空比来修改负载电流流经负载304的时间间隔。可通过调整用于特定循环的循环开关306的占空比来修改负载304两端的(平均)负载电压314，从而对通过负载304的负载电流的电平施加影响。
在特定循环内的累积负载电流通常对应于负载电流随时间的积分。因此，可以通过PWM控制开关303的占空比和循环开关306的占空比对累积负载电流进行修改；因此，PWM控制开关303和循环开关306的组合控制允许以精确且节能的方式设置和/或调整累积负载电流。
该控制单元310可以被配置为对PWM控制开关303和循环开关306进行控制，使得通过负载304对存储单元302进行充电和使存储单元302向电源301放电被互斥地方式进行。通过这样操作，实现了对在不同循环内的累积负载电流的高效监测。具体地，该存储单元302的互斥的充电和放电操作允许直接在存储单元302处确定充电指示(例如，使用电压传感器)。
该控制单元310可被配置为确定指示用于一个循环的目标充电值的目标指示。如上所述，可以为每个循环，比如为调整LED串的亮度单独设置目标充电值。该目标指示可以包括允许利用一定的分辨率(例如，Q比特值)来设置目标充电值。可以基于针对特定循环的目标指示来设置用于特定循环的PWM控制开关303的占空比。通过这样操作，通过负载304的累积负载电流可以在逐个循环的基础上以高效且精确的方式被调节。
如上所述，存储单元302可以使其两端的存储电压312随着存储于其中的电荷的增加而增加，并且随着存储于其中的电荷的减少而减小。
此外，负载304可以使得通过负载304的负载电流随着负载304两端的负载电压314减小而减小(和/或使得通过负载304的负载电流随着负载304两端的负载电压314的增加而增加)。
电源电压311通常包括存储电压312和负载电压314的总和。具体地，电源电压311可以对应于存储电压312，负载电压314和PWM控制开关303两端的电压降的总和，其中，PWM控制开关303两端的电压降通常是相对小的(与负载电压314相比)且恒定的(在PWM控制开关303被闭合以导通负载电流时的时间间隔内)。因此，存储电压312的增加可导致负载电压314的减小，并且存储电压312的减小可导致负载电压314的增加。因此，存储电压312的电平可被用于控制负载电压314的电平，其中，负载电压314的电平通常影响负载电流(如上所述)的电平。
控制单元310可以被配置为根据存储单元302的存储电压312的目标存储电压Vax来控制循环开关306。具体地，可以控制循环开关306，使得在一个循环内的平均存储电压312对应于目标存储电压Vax，或使得在一个循环内的存储电压312的最小值对应于目标存储电压Vax。因此，该循环开关306可被用于调整负载电流的电平，从而影响一个循环内的累积负载电流的电平。因此，循环开关306(也)可以被用于控制LED串的亮度，从而增加照明电路100的动态范围。
如上所述，该控制单元310可以被配置为确定指示特定循环的目标充电值的目标指示。该目标指示可以逐个循环地改变。可以基于目标指示来设置用于特定循环的目标存储电压Vax。具体地，目标指示(例如，Q比特数据字的一个或多个比特)可被用于适配目标存储电压Vax，以便适配负载电流的电平。此外，目标指示(例如，q位数据字的一个或多个位)可用于调整PWM控制开关的占空比，以便调整负载电流的持续时间。因此，存储单元302的目标存储电压Vax的调整可被用于增加用于设置目标充电值的分辨率。
电源301可以包括直流/直流电源转换器(例如，升压转换器或降压转换器)，该直流/直流电源转换器被配置为从以输入电压Vin供电的电力获得以电源电压311供电的电力。来自存储单元302的电荷可以通过循环开关306被输送到直流/直流电源转换器的输入端口。为此目的，电源301可以包括隔离开关307，该隔离开关307被配置为将直流/直流电源转换器的输入端口耦合至输入电压Vin或将直流/直流电源转换器的输入端口从输入电压Vin脱离耦合。该循环开关306可被配置为将存储单元302耦合至直流/直流电源转换器的输入端口或将存储单元302从直流/直流电源转换器的输入端口脱离耦合。
控制单元310可被配置为对隔离开关307和循环开关306进行控制，使得能够以互斥地方式将该输入端口耦合到输入电压Vin或将该输入端口耦合到存储单元302。此外，该控制单元310可以被配置为根据该输入端口是否被耦合到输入电压Vin来调整直流/直流电源转换器的操作。通过这样操作，可以以可靠的方式来回收来自存储单元302的电荷。
该驱动电路300可以包括循环电源转换器401(例如，降压转换器或升压转换器)。该循环电源转换器被设置在循环开关304和电源301的存储元件308(例如，电容)之间。作为示例，电源301可以包括用于将输入电压Vin稳定为存储元件308的输入电容器。替代地，电源301可以包括用于将电源电压314(例如，在电源电压转换器的输出端处的电源电压)稳定为存储元件308的电源电压电容器。
该控制单元310可以被配置为控制再循环电源转换器401，使得能够使用来自存储单元302的电荷来对存储元件308进行充电。通过这样操作，可以以高效且灵活的方式恢复来自存储单元302的电荷。
通常来说，该驱动电路300被配置为驱动多个负载304，特别是q个负载304，其中，q是大于1的整数。为此目的，驱动电路300可以包括用于q个不同负载304的q个PWM控制开关303、q个存储单元302和q个感测单元305、以及q个循环开关306。该q个负载304，该q个PWM控制开关303和该q个存储单元302分别可以形成q个串联布置，并且每个串联布置被设置成与电源301进行并联。
该控制单元310可以被配置为基于q个充电指示以及基于q个目标充电值来分别控制q个PWM控制开关303和q个循环开关306。例如，为了设置q个不同LED串的亮度，q个目标充电值可以被彼此独立地设置。此外，q个目标充电值可以被逐个循环地调整。此外，可以控制q个PWM控制开关303和q个循环开关306，以使得一个循环内通过q个负载304的累积负载电流分别对应于q个目标充电值。因此，该驱动电路300可用于高效且精确地驱动q个不同负载304(例如，q个不同的LED串)。
该控制单元310可以被配置为对q个循环开关306进行控制，以使得q个存储单元302以互斥地方式与电源301耦合。通过这样操作，可以以特别可靠和精确的方式(在不影响彼此的情况下)控制不同的负载304。具体地，通过这样操作，可以避免q个存储单元302中的两个或更多个存储单元302被耦合，造成电流从其中一个存储单元流入另一个存储单元的情况。
该驱动电路300可以被配置为以多路复用的方式驱动m个负载304，其中，m是整数，且m＞1。m个负载304的多路复用操作可以与q个并联负载304的上述操作进行组合，使得驱动电路300能够驱动总数为(n＝q×m)的负载3044。通过利用多路复用方案来驱动m个负载，可以降低驱动电路300的成本和尺寸。
为了实现一组的m个负载304的多路复用操作，驱动电路300可以包括m个多路复用开关501，这m个多路复用开关501被配置为将m个不同负载304耦合到电源301或将m个负载304从电源301脱离耦合。此外，驱动电路300可以包括m个PWM控制开关303，该m个PWM控制开关分别用于导通或切断通过m个负载304的负载电流。
通过m个负载304的负载电流可被用于对单个存储单元302进行充电。存储单元302可以与m个多路复用开关501，m个负载304和m个PWM控制开关303中的每一个形成串联布置。当相应的多路复用开关501被闭合时，这些串联布置中的每一个均被设置成与电源电压301并联。
控制单元310可以被配置为控制多路复用开关501，使得m个负载304中的每一个在一个循环内被耦合于电源301的至少一个(从而向相应的负载304提供负载电流)。具体地，控制单元310可以被配置为控制多路复用开关501，使得m个负载304中的每一个在一个循环内以互斥地方式耦合于电源301。如上文所指示，这m个负载304的互斥操作相对于用于m个负载304中的每一个的累积负载电流的库仑计数而言，可能是有益的。m个负载304中的每一个可在一个循环内被至少一次耦合到电源电压301。这可能是一些循环中的每一个循环的情况。换言之，m个负载304中的每一个负载均可以在一个循环内被至少激活一次。通过(单个)被激活的负载304的负载电流于是可以被用于对存储单元302进行充电。该存储单元302可以在一个循环内，在m个负载304中的不同负载的激活期间被至少部分地充电一次或多次。通过这样操作，可以针对m个负载304中的每一个设置定义的操作条件。
图7示出了用于驱动负载304的示例性方法700的流程图，该方法700包括使用电源301向负载304，PWM控制开关303和存储单元302形成的串行布置施加701电源电压311。该PWM控制开关303被配置为以交替的方式导通和切断通过负载304的负载电流。此外，该存储单元302被配置为使用通过负载304的负载电流进行充电。
该方法700还包括提供702指示通过负载304的累积负载电流的充电指示。此外，方法700包括利用循环开关306使存储单元302至少部分地朝电源301放电703，其中，该循环开关306被配置为以交替的方式将存储单元302耦合于电源301以及将存储单元302从电源301脱离耦合。
此外，该方法700包括基于充电指示并且基于一个循环内通过负载304的累积负载电流的目标充电值在一系列循环内对704PWM控制开关303和循环开关306进行重复控制。
应当注意，说明书和附图仅仅阐述了本文所提出的方法和系统的原理。本领域技术人员将能够实现各种变形，虽然这些变形并没有被明确的描述或示出于本文之中，但却体现了本发明的原理并且被包括在本发明的精神和范围之内。此外，本文中描述的所有示例和实施例主要用于被明确为仅用于解释目的，以帮助读者理解本文所提出的方法和系统的原理。此外，本文的提供本发明的原理、各个方面、各个实施例、及其具体示例的所有陈述旨在涵盖其等同物。

Claims (15)

1.一种用于驱动负载（304）的驱动电路（300），其中，所述驱动电路（300）包括：
电源（301），所述电源（301）被配置为以电源电压（311）提供电力；
PWM控制开关（303），所述PWM控制开关（303）用于以交替方式导通或切断通过所述负载（304）的负载电流；
存储单元（302），所述存储单元（302）被配置为利用通过所述负载（304）的所述负载电流进行充电；其中，所述负载（304）、所述PWM控制开关（303）和所述存储单元（302）形成串联布置，所述串联布置被设成与所述电源电压（311）并联；
传感单元（305），所述传感单元（305）被配置为提供指示通过所述负载（304）的累积负载电流的充电指示；
循环开关（306），所述循环开关（306）被配置为以交替方式将所述存储单元（302）耦合于所述电源（301）以及将所述存储单元（302）从所述电源（301）脱离耦合，旨在使所述存储单元（302）至少部分地朝所述电源（301）放电；以及
控制单元（310），所述控制单元（310）被配置为基于所述充电指示以及基于在一个循环内通过所述负载（304）的所述累积负载电流的目标充电值，在一系列循环内重复地控制所述PWM控制开关（303）和所述循环开关（306），使得在一个循环内通过所述负载（304）的所述累积负载电流对应于所述目标充电值。
2.根据权利要求1所述的驱动电路（300），其中，所述控制单元（310）被配置为对所述PWM控制开关（303）和所述循环开关（306）进行控制，使得通过所述负载（304）对所述存储单元（302）进行充电以及使所述存储单元（302）朝所述电源（301）放电被互斥地进行。
3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动电路（300），其中，所述控制单元（310）被配置为：
确定指示用于一个循环的目标充电值的目标指示；以及
基于所述目标指示设置用于所述循环的所述PWM控制开关（303）的占空比。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中，
所述存储单元（302）使得通过所述存储单元（302）的存储电压（312）随存储于所述存储单元（302）的电荷的增加而增加，反之亦然；
所述负载（304）使得通过所述负载（304）的所述负载电流随着通过所述负载（304）的负载电压（314）的减少而减少；
所述电源电压（311）包括所述存储电压（312）和所述负载电压（314）之和；并且
所述控制单元（310）被配置为根据所述存储单元（302）的所述存储电压（312）的目标存储电压（Vax）对所述循环开关（306）进行控制，特别是使得一个循环内的平均存储电压（312）对应于所述目标存储电压（Vax）或使得一个循环内的存储电压（312）的最小值对应于所述目标存储电压（Vax）。
5.根据权利要求4所述的驱动电路（300），其中，所述控制单元（310）被配置为：
确定指示一个循环的目标充电值的目标指示；以及
基于所述目标指示设置所述循环的所述目标存储电压。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中，
所述电源（301）包括配置为从以输入电压供电的电力获取以电源电压（311）供电的电力的直流/直流电源转换器；
所述电源包括隔离开关（307），所述隔离开关（307）被配置为将所述直流/直流电源转换器的输入端耦合于所述输入电压或将所述直流/直流电源转换器的输入端从所述输入电压脱离耦合；
所述循环开关（306）被配置为将所述存储单元（302）耦合于所述直流/直流电源转换器或将所述存储单元（302）从所述直流/直流电源转换器脱离耦合；以及
所述控制单元（310）被配置为对所述隔离开关（307）和所述循环开关（306）进行控制，使得以互斥地方式将所述输入端耦合于所述输入电压或将所述输入端耦合于所述存储单元（302）。
7.根据权利要求6所述的驱动电路（300），其中，所述控制单元（310）被配置为根据所述输入端是否耦合于所述输入电压或所述存储单元（302）来调整所述直流/直流电源转换器的操作。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中，
所述驱动电路（300）包括设置在所述循环开关（306）和所述电源（301）的存储元件（308）之间的循环电源转换器（401）；以及
所述控制单元（310）被配置为对所述循环电源转换器（401）进行控制，使得能够利用来自所述存储单元（302）的电荷对所述存储元件（308）进行充电。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中：
所述存储单元（302）使得通过所述存储单元（302）的存储电压（312）随着存储于所述存储单元（302）的电荷的增加而增加，反之亦然；并且
所述传感单元（305）包括用于感测用于确定所述充电指示的所述存储电压（312）的装置。
10.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中，所述传感单元（305）包括：
库伦计数器；和/或
电流镜，所述电流镜用于镜像通过所述负载（304）和/或所述PWM控制开关（303）的所述负载电流，从而提供镜像电流；
镜像电容，所述镜像电容被设置成使用所述镜像电流进行充电；以及
电压传感器，所述电压传感器被配置为对通过用于确定所述充电指示的所述镜像电容的电压进行感测。
11.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），
所述驱动电路（300）包括用于q个不同负载（304）的q个PWM控制开关（303），q个存储单元（302）和q个传感单元（305），以及q个循环开关（306）；
q为大于1的整数；
q个所述负载（304），q个所述PWM控制开关（303）和q个所述存储单元（302）分别形成q个串联布置，每个串联布置被设置成与所述电源（301）并联；并且
所述控制单元（310）被配置成基于q个所述充电指示以及基于q个目标充电值分别控制q个所述PWM控制开关（303）和q个所述循环开关（306），尤其是使得一个循环内通过q个所述负载（304）的所述累积负载电流分别对应于q个目标充电值。
12.根据权利要求10所述的驱动电路（300），其中，所述控制单元（310）被配置为对q个所述循环开关（306）进行控制，使得q个所述存储单元（302）以互斥方式耦合于所述电源（301）。
13.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中，
所述驱动电路（300）包括m个多路复用开关（501），所述m个多路复用开关（501）被配置为将m个不同负载（304）耦合于所述电源（301）或将所述m个不同负载（304）从所述电源（301）脱离耦合；
m为大于1的整数；
所述驱动电路（300）包括m个PWM控制开关（303）；
所述存储单元（302）与m个所述多路复用开关（501），m个所述负载（304）和m个所述PWM控制开关（303）中的每一个形成串联布置；并且
所述控制单元（310）被配置为对所述多路复用开关（501）进行控制，使得在一个循环内m个所述负载（304）中的每一个尤其以互斥方式耦合于所述电源（301）的至少一个。
14.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动电路（300），其中，
所述负载（304）包括LED串；和/或
所述循环开关（306）被配置为切断在两个方向上流动的电流。
15.一种用于驱动负载（304）的方法（700），其中，所述方法包括：
使用电源（301）将电源电压（311）施加于所述负载（304），PWM控制开关（303）和存储单元（302）形成的串联布置；其中，所述PWM控制开关（303）被配置为以交替方式导通和切断通过所述负载（304）的负载电流；其中，所述存储单元（302）被配置为利用通过所述负载（304）的所述负载电流进行充电；
提供指示通过所述负载（304）的累积负载电流的充电指示；
使用循环开关（306）使所述存储单元（302）至少部分地朝所述电源（301）放电，所述循环开关（306）被配置为以交替方式将所述存储单元（302）耦合于所述电源（301）以及将所述存储单元（302）从所述电源（301）脱离耦合；以及
基于所述充电指示以及基于在一个循环内通过所述负载（304）的所述累积负载电流的目标充电值在一系列循环内重复地控制所述PWM控制开关（303）和所述循环开关（306），尤其使得在一个循环内通过所述负载（304）的所述累积负载电流对应于所述目标充电值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018202871B4 (de) 2018-02-26 2019-09-12 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Leistungseffiziente Treiberschaltung, die Ladungsrückgewinnung nutzt, und Verfahren zum Ansteuern einer Last
SG11201811001WA (en) 2018-07-02 2020-02-27 Beijing Didi Infinity Technology & Development Co Ltd Vehicle navigation system using pose estimation based on point cloud
US11930568B2 (en) 2019-07-22 2024-03-12 O2Micro Inc. Controller for controlling a light source module
US11032881B2 (en) * 2019-07-22 2021-06-08 O2Micro Inc. Controller for controlling light source module
US11146267B1 (en) 2020-11-30 2021-10-12 Stmicroelectronics S.R.L. Charge recovery driver for MEMS mirror with reduced number of tank capacitors
US11343888B1 (en) 2020-12-15 2022-05-24 Lumileds Llc MicroLED power considering outlier pixel dynamic resistance
US11743989B2 (en) 2020-12-15 2023-08-29 Lumileds Llc Voltage supply amplitude modulation driving outlier microLEDs
CN113473676A (zh) * 2021-06-07 2021-10-01 四维生态科技（杭州）有限公司 一种用于植物照明的led驱动电路的控制方法、装置及终端
TWI835187B (zh) * 2022-07-04 2024-03-11 立錡科技股份有限公司 高效率多接口電源供應系統

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100586240C (zh) * 2001-12-28 2010-01-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 发光二极管驱动器
CN102131332A (zh) * 2010-12-24 2011-07-20 友达光电股份有限公司 发光二极管串端电压控制电路以及发光二极管照明装置
CN102598315A (zh) * 2009-11-04 2012-07-18 罗姆股份有限公司 背光灯用发光二极管灯串的驱动电路和驱动方法、以及使用了它的背光灯及显示器装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6697402B2 (en) * 2001-07-19 2004-02-24 Analog Modules, Inc. High-power pulsed laser diode driver
US6757202B2 (en) * 2002-08-29 2004-06-29 Micron Technology, Inc. Bias sensing in DRAM sense amplifiers
KR101366683B1 (ko) * 2007-08-28 2014-02-25 삼성전자주식회사 전력 변환기, 이를 포함하는 전력관리 회로 및 전력 변환방법
US8106597B2 (en) 2008-01-22 2012-01-31 Supertex, Inc. High efficiency boost LED driver with output
US7999487B2 (en) * 2008-06-10 2011-08-16 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit for driving a diode load with a predetermined average current
US7928670B2 (en) 2008-06-30 2011-04-19 Iwatt Inc. LED driver with multiple feedback loops
US20100001704A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-07 Advanced Analogic Technologies, Inc. Programmable Step-Down Switching Voltage Regulators with Adaptive Power MOSFETs
US8334662B2 (en) * 2009-09-11 2012-12-18 Iwatt Inc. Adaptive switch mode LED driver
US8698404B2 (en) * 2011-03-24 2014-04-15 Microsemi Corporation Brightness control for LED lighting
GB2489505B (en) * 2011-03-31 2014-03-12 Litonics Ltd Lighting device
EP2945270B1 (en) * 2014-05-13 2018-01-31 Nxp B.V. Controller
US10244596B2 (en) 2014-10-14 2019-03-26 Seoul Semiconductor Co., Ltd. LED drive circuit having improved flicker performance and LED lighting device including the same
WO2016163533A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄ駆動回路
DE102015212331A1 (de) 2015-07-01 2017-01-05 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Hochleistungsschaltaufwärtswandler mit reduzierter Induktorstromwelligkeit
AT517629B1 (de) * 2015-09-02 2018-02-15 Zkw Group Gmbh LED Strom-Kodierung durch erweiterten Shunt-Widerstand
US20170098994A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Atmel Corporation Current regulator with regulated supply voltage
EP3244698B1 (en) * 2016-05-13 2020-01-15 Rohm Co., Ltd. Light emitting system comprising a supply circuit for an led controller
DE102018202871B4 (de) 2018-02-26 2019-09-12 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Leistungseffiziente Treiberschaltung, die Ladungsrückgewinnung nutzt, und Verfahren zum Ansteuern einer Last

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100586240C (zh) * 2001-12-28 2010-01-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 发光二极管驱动器
CN102598315A (zh) * 2009-11-04 2012-07-18 罗姆股份有限公司 背光灯用发光二极管灯串的驱动电路和驱动方法、以及使用了它的背光灯及显示器装置
CN102131332A (zh) * 2010-12-24 2011-07-20 友达光电股份有限公司 发光二极管串端电压控制电路以及发光二极管照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
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