CN206077735U - Led电流平衡电路 - Google Patents

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CN206077735U CN201620641188.2U CN201620641188U CN206077735U CN 206077735 U CN206077735 U CN 206077735U CN 201620641188 U CN201620641188 U CN 201620641188U CN 206077735 U CN206077735 U CN 206077735U
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Abstract

本公开涉及LED电流平衡电路。要解决的一个技术问题是提供改进的LED电流平衡电路。所述LED电流平衡电路包括：第一放大器，所述第一放大器具有反相输入和非反相输入，所述第一放大器具有输出；第一控制晶体管；第二放大器，所述第二放大器具有反相输入和非反相输入，所述第二放大器具有输出；以及第二控制晶体管。利用本实用新型，可以实现改进的LED电流平衡电路。

Description

LED电流平衡电路
技术领域
本实用新型通常涉及电子设备并且更具体地涉及半导体、及其结构。
背景技术
过去，电子工业利用各种方法和电路控制通过多个串联连接的发光二极管(LED)串的电流量。这些LED串可以被用在各种应用中，诸如，显示器(诸如电视或者计算机显示器)的背光、用于路灯以及用于包括高功率工业应用的其它应用。如果在串中有开路，现有的方法和电路中的一些利用串联开关切断一个LED串中的电流。其它现有方法和电路可以响应于串中的过功率状况而在串中具有终止电流。然而，现有方法和电路通常没有精确地平衡并联的串联连接LED串中的电流。另外，现有电路中的一些没有精确地控制通过LED串的电流值。
因此，期望有更精确控制通过LED串的电流值的方法和电路。
实用新型内容
本实用新型要解决的一个技术问题是提供改进的LED电流平衡电路。
根据本实用新型的一个方面，提供了LED电流平衡电路，所述LED电流平衡电路包括：第一放大器，所述第一放大器具有构造为接收表示通过第一串联连接的LED串的第一电流的第一信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第二串联连接的LED串的第二电流的第二信号的非反相输入，所述第一放大器具有构造为形成表示所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一控制信号的输出；第一控制晶体管，所述第一控制晶体管构造为接收所述第一控制信号以及将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流；第二放大器，所述第二放大器具有构造为接收表示所述第二电流的第三信号的反相输入，以及具有构造为接收所述第一信号或者表示所述第一信号的信号的非反相输入，所述第二放大器具有构造为形成表示所述第二电流与所述第一电流之间的差的第二控制信号的输出；以及第二控制晶体管，所述第二控制晶体管构造为接收所述第二控制信号以及将所述第二电流调节至基本上等于所述第一电流。
在一个实施例中，其中所述第一放大器被构造为响应于第一调光控制信号的第一值而禁用所述第一控制晶体管，以及所述第二放大器被构造为响应于第二调光控制信号的第一值而禁用所述第二控制晶体管。
在一个实施例中，其中所述第一放大器的所述非反相输入和所述第二放大器的所述反相输入被构造为接收第一调光控制信号，所述第一放大器的所述反相输入和所述第二放大器的所述非反相输入被构造为接收第二调光控制信号，其中所述第一放大器被构造为响应于所述第一调光控制信号的第一值和所述第二调光控制信号的第二值而禁用所述第一控制晶体管，其中所述第一值和所述第二值不同，以及其中所述第二放大器被构造为增大所述第二电流。
在一个实施例中，其中所述第二放大器被构造为将所述第二电流调节至基本上等于由所述第一串联连接的LED串和所述第二串联连接的LED串接收的总电流。
在一个实施例中，其中第一串和第二串被构造为接收总电流以及所述LED电流平衡电路被构造为响应于所述总电流的变化将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流。
在一个实施例中，其中第一串和第二串被构造为接收总电流以及所述LED电流平衡电路被构造为在不改变所述总电流的情况下将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种LED电流平衡电路，所述LED电流平衡电路包括：第一放大器，所述第一放大器具有构造为接收表示通过第一串联连接的LED串的第一电流的第一信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第二串联连接的LED串的第二电流的第二信号的非反相输入，所述第一放大器具有构造为形成表示所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一控制信号的输出；第一控制晶体管，所述第一控制晶体管构造为接收所述第一控制信号以及将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流；第二放大器，所述第二放大器具有构造为接收表示所述第二电流的第三信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第三串联连接的LED串的第三电流的第四信号的非反相输入，所述第二放大器具有构造为形成表示所述第二电流与所述第三电流之间的差的第二控制信号的输出；第二控制晶体管，所述第二控制晶体管构造为接收所述第二控制信号以及将所述第二电流调节至基本上等于所述第三电流；第三放大器，所述第三放大器具有构造为接收表示所述第三电流的第五信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第四串联连接的LED串的第四电流的第六信号的非反相输入，所述第三放大器具有构造为形成表示所述第三电流与所述第四电流之间的差的第三控制信号的输出；以及第三控制晶体管，所述第三控制晶体管构造为接收所述第三控制信号以及将所述第三电流调节至基本上等于所述第四电流。
根据本实用新型的又另一方面，提供了一种LED电流平衡电路，所述LED电流平衡电路包括：第一控制电路，所述第一控制电路构造为形成表示通过第一串联连接的LED串的第一电流的第一电流感测信号；所述第一控制电路具有被耦合为接收表示通过第二串联连接的LED串的第二LED电流的第二电流感测信号的第一输入；所述第一控制电路被构造为形成表示所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一控制信号；以及所述第一控制电路构造为响应于所述第一控制信号，驱动第一晶体管以将所述第一电流的值调节至基本上等于所述第二电流的值。
在一个实施例中，LED电流平衡电路还包括构造为形成所述第二电流感测信号的第二控制电路；所述第二控制电路具有被耦合为接收表示所述第一电流或者通过第三串联连接的LED串的第三LED电流中的一个的第三电流感测信号的第一输入；所述第二控制电路被构造为形成表示所述第二电流与所述第一电流或者所述第三电流中的一个之间的差的第二控制信号；以及所述第二控制电路被构造为响应于所述第二控制信号，将所述第二电流的值调节至基本上等于所述第一电流或者所述第三电流中的一个。
在一个实施例中，其中所述第一控制电路被构造为形成表示所述第一串联连接的LED串的过功率状况的第一信号。
本实用新型的一个有益技术效果是提供了改进的LED电流平衡电路。
附图说明
图1示意性地图示了根据本实用新型的LED控制系统的实施例的示例；
图2示意性地图示了根据本实用新型可以是图1的LED控制系统的替换实施例的LED控制电路的实施例的示例；
图3是具有图示根据本实用新型图2的控制器的信号中的一些的示例的曲线图的图表；
图4示意性地图示了根据本实用新型可以是图2的控制电路的替换实施例的LED控制电路的实施例的示例；
图5示意性地图示了根据本实用新型可以是图4或者图2的控制电路的替换实施例的LED控制电路的实施例的示例；以及
图6图示了根据本实用新型包括图1的电力系统的半导体装置的放大平面图。
为了(一个或者多个)图示的简洁和清楚起见，图中的元件不一定按比例，并且除非另有说明，否则出于图示性目的，可以将一些元件放大，并且在不同的图中相同的附图标记指示相同的元件。另 外，为了描述的简单起见，可以省略公知步骤和元件的描述和细节。如此处使用的载流元件或者载流电极意指承载通过装置的电流的装置的元件(诸如，MOS晶体管的源极或者漏极或者双极晶体管的发射极或者集电极或者二极管的阴极或者阳极)，以及控制元件或者控制电极意指控制通过装置的电流的装置的元件(例如MOS晶体管的栅极或者双极晶体管的基极)。另外，一个载流元件可以承载沿一个方向通过装置的电流，诸如承载进入装置的电流，以及第二载流元件可以承载沿相反方向通过装置的电流，诸如承载离开装置的电流。尽管此处可以将装置解释为某些N沟道或者P沟道装置，或者某些N型或者P型掺杂区域，但是本领域普通技术人员将理解，根据本实用新型也可以是互补装置。本领域普通技术人员理解导电类型指的是发生传导的机制(诸如通过空穴或者电子的传导)，因此，导电类型不是指掺杂浓度而是指掺杂类型，例如P型或者N型。本领域技术人员将理解，如此处使用与电路操作相关的词“在...的期间”、“当...的时候”和“当...时”不是意指一旦发起动作就立刻发生动作的确切术语，而是在由在发起动作发起的反应之间可以有一些小但合理的(一个或者多个)延迟(诸如各种传播延迟)。
另外，术语“当...的时候”意指至少在发起动作的持续时间的某个部分内发生某个动作。词“大致”或者“基本上”的使用意指元件的值具有期望临近于规定值或者位置的参数。然而，如在本领域中公知的，总是有阻止值或者位置完全按照规定的较小差异。在本领域中充分地确认，高达至少百分之十(10％)(以及对于半导体掺杂浓度高达百分之二十(20％))的差异是与完全如所描述的理想目标的合理差异。当用于形容信号状态时，术语“肯定”意指信号的有效状态以及术语“否定”意指信号的无效状态。信号的实际电压值或者逻辑状态(诸如“1”或者“0”)取决于使用正逻辑还是负逻辑。因此，取决于使用正逻辑还是负逻辑“肯定”可以是高电压或高逻辑或者低电压或低逻辑，以及取决于使用正逻辑还是负逻辑“否定”可以是低电压或低状态或者高电压或高逻辑。尽管此处使用正逻辑约定，但是本 领域技术人员理解还可以使用负逻辑约定。在权利要求中或/和在附图的详细说明中如用于元件名称的一部分中的术语“第一”、“第二”、“第三”等等用于在类似的元件之间进行区分，而不一定用于在时间、空间上、按照排名或者以任何其它方式描述顺序。应当理解，这样使用的术语在适当的情形下可互换的，并且此处描述的实施例能够以除此处描述或者图示顺序以外的其它顺序进行操作。对“一个实施例”或者“实施例”的引用意指结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的各种地方出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”并不一定都指的是相同实施例，但在一些情况下有可能指的是相同实施例。此外，如将对本领域普通技术人员显而易见的，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定特征、结构或者特性。为了附图的清楚起见，装置结构的掺杂区域被图示为通常具有直线边缘和精确角度的角。然而，本领域技术人员理解由于掺杂剂的扩散和活化，掺杂区域的边缘通常可能不是直线，并且角可能不是精确的角度。
另外，描述例示了蜂窝式设计(其中主体区域是多个蜂窝式区域)，而不是单个主体设计(其中主体区域由以细长图案(典型地以蛇形图案)形成的单个区域组成)。然而，这意味着描述适用于蜂窝式实现和单个基础实现两者。
具体实施方式
对在先临时提交的优先权声明
本申请要求2015年6月25日提交的、具有ONS01959的案号并且具有共同发明人Jean-Paul Louvel的标题为“CURRENT BALANCING FOR LIGHT EMITTING DIODES”的在先提交的临时申请No.62/183,884的优先权，该临时申请在此通过引用并入本文。
图1示意性地图示了构造为精确地控制通过多个串联连接LED 串的电流的LED控制系统10的实施例的示例。系统10可以包括变压器19，该变压器19可以具有初级绕组21和次级绕组22。系统10可以被构造为控制通过系统10的初级侧上的绕组21的初级电流25以将通过系统10的次级侧上的绕组22的次级电流或者负载电流45调节为基本上恒定的值。系统10的次级侧可以包括公共回线44和接收负载电流45的输出43。可以由包括一个或者多个串联连接LED串46和控制电路48的负载接收电流45。控制电路48可以被构造为在不影响电流45的值或者不控制电流45的值的情况下控制通过LED 46的电流。
系统10的初级侧可以包括整流器14，该整流器14被构造为接收输入11和12上的AC输入信号(诸如来自主电路的AC输入)以及在电压输入16与公共回线17之间形成整流的AC信号。
初级侧可以具有可以包括切换电力供应控制电路35的实施例，该切换电力供应控制电路35可以被构造为控制功率晶体管26以将电流45的值调节为基本上恒定的值。对于该示例实施例，尽管控制器35被图示为准谐振反激控制系统，然而，本领域技术人员将理解只要构造将电流45调节为基本上恒定的值就可以利用任何类型的电力供应控制器和电力开关构造。控制器35的示例实施例可以包括电流感测电路37，该电流感测电路37感测初级电流25的值并且响应于电流25的期望峰值响应地禁用开关26。电路35还可以包括过零检测(ZCD)电路39，该ZCD电路39检测次级绕组22何时已经被放电并且响应地使得开关26被启用。变压器19还可以包括辅助绕组23，该辅助绕组23可以帮助提供指示连接至绕组22的次级侧整流器42中的传导结束的信号。与控制器35的示例实施例相似的控制器的一个示例指的是可从Semiconductor Industries，LLC(DBA ON Semiconductor)(其在Phoenix，Arizona的5005E.McDowell road有办公室)获得的NCP1370。
控制器35的一些实施例可以包括次级侧状态输入36，该次级侧状态输入36可以被构造为接收可以表示控制电路48的状态的状态信 号。控制器35还可以具有包括接收状态信号并且使用该信号帮助控制晶体管26的某个控制逻辑或者电路的实施例。
图2示意性地图示了可以是图1中图示的控制电路48的替换实施例的LED控制电路50的实施例的示例。在一个实施例中，LED控制电路50可以包括控制电路67、控制电路80、控制电路95和控制电路110。图1的LED 46的实施例可以包括多个串联连接的LED串，其中多个串并联连接在一起。在实施例中，多个LED串可以包括第一串联连接的LED串或者串55、第二串联连接的LED串或者串56、第三串联连接的LED串或者串57和第四串联连接的LED串或者串58。串55、56、57和58中的每一个可以包括串联连接的一个或者多个LED，其中串55-58的第一端子或者输入端子连接至功率输入52以接收负载电流49。电流49的实施例可以与电流45(图1)基本上相同。在一个实施例中，输入52可以连接至图1的输出43。本领域技术人员将理解，尽管串55-58被图示为包括三个串联连接的LED，但是串55-58可以各自地具有一个或者多个或者任何数量的串联连接的LED。
控制电路67可以具有如下实施例：可以包括与串55串联连接的晶体管70以使得流过串55的电流60还流过晶体管70和串联连接的电流感测元件68。本领域技术人员将理解，尽管电流感测元件68被图示为电阻器，但是元件68可以是可以感测流过晶体管70的电流的任何类型的电路。例如，可以将晶体管70形成为具有电流感测输出的SenseFET，其中电流感测输出可以是感测元件。SENSEFET是Arizona，Phoenix的Semiconductor ComponentsIndustries，LLC(SCILLC)的商标。在1985年11月12日授予给Robert Wrathall的美国专利No.4,553,084中公开了SENSEFET类型的晶体管的一个示例，该美国专利在此通过引用合并于此。电路67还可以包括构造为接收表示流过串56的电流61的电流感测信号的感测输入76。电路67的实施例可以被构造为控制晶体管70以形成基本上等于电流61的值的电流60的值。在实施例中，电路67可以包括放大器73， 该放大器73可以具有被构造为接收表示电流61的值的电流感测信号(诸如通过电阻器75的信号82)的非反相输入。放大器73的实施例还可以具有被构造为接收表示电流60的电流感测信号(诸如通过电阻器79的信号69)的反相输入，并且放大器73形成表示电流60的值与电流61的值之间的差的输出信号74。在实施例中，电阻器79可以是电路67的电流感测元件的一部分。本领域技术人员将理解，电阻器79可以由其它电流感测电路替代。放大器73可以具有可以包括耦合在放大器73的反相输入与输出之间的反馈电阻器78的实施例。在一些实施例中，可选电容器77可以连接在放大器73的反相输入与回线53之间。在一些实施例中，电容器可以起滤波器的作用并且还可以提供频率稳定性。在一些实施例中，可选电阻器71和72可以连接在功率输入端子51与放大器73的相应非反相和反相输入之间以对放大器73设置共模电压。可以将输入51连接为接收可以接近电路50的工作电压的值的电压。工作电压可以来自次级侧上(诸如图1的变压器19的次级侧上)的源，或者可以来自变压器19的另一个辅助绕组，以及来自与供应至输入52的电流不同的源。
控制电路80可以与电路67类似地构造并且可以与电路67类似地工作。控制电路80可以具有如下实施例：可以包括与串56串联连接的晶体管83以使得流过串56的电流61还流过晶体管83和串联连接的电流感测元件81。本领域技术人员将理解，尽管电流感测元件81被图示为电阻器，但是元件81可以是可以感测流过晶体管83的电流的任何类型的电路。例如，如上文中解释的，可以将晶体管83形成为SenseFET。电路80可以具有包括感测输入89的实施例，该感测输入89可以被构造为接收表示流过串57的电流62的电流感测信号。控制电路80的实施例可以被构造为控制晶体管83以形成基本上等于电流62的值的电流61的值。在实施例中，电路80还可以包括放大器86，该放大器86可以具有被构造为接收表示电流62的值的电流感测信号(诸如通过电阻器88的信号97)的非反相输入。放大器86还可以具有被构造为接收表示电流61的电流感测信号(诸如 通过电阻器91的信号82)的反相输入，并且放大器86形成表示电流61的值与电流62的值之间的差的输出信号87。在实施例中，电阻器91可以是电路80的电流感测元件的一部分。本领域技术人员将理解，电阻器91可以由其它电流感测电路替代。放大器86可以具有可以包括耦合在放大器86的反相输入与输出之间的反馈电阻器92的实施例。在一些实施例中，可选电容器90可以连接在放大器86的反相输入与回线53之间。在一些实施例中，可选电阻器84和85可以连接在功率输入端子51与放大器86的相应非反相和反相输入之间以对放大器86设置共模电压。
控制电路95也可以与电路67类似地构造并且与电路67类似地工作。控制电路95可以包括与串57串联连接的晶体管98以使得流过串57的电流62还流过晶体管98和串联连接的电流感测元件96。本领域技术人员将理解，尽管电流感测元件96被图示为电阻器，但是元件96可以是可以感测流过晶体管98的电流的任何类型的电路。例如，如上文中指示的，可以将晶体管98形成为SenseFET。电路95的实施例可以包括感测输入104，该感测输入104可以被构造为接收表示流过串58的电流63的电流感测信号。在实施例中，电路95可以被构造为控制晶体管98以形成基本上等于由控制电路110形成的电流63的值的电流62的值。电路95的实施例可以包括放大器101，该放大器101具有被构造为接收表示电流63的值的电流感测信号(诸如通过电阻器103的信号112)的非反相输入。放大器101可以有具有反相输入的实施例，该反相输入被构造为接收表示电流62的电流感测信号(诸如通过电阻器106的信号97)，并且放大器101形成表示电流62的值与电流63的值之间的差的控制信号102。在实施例中，电阻器106可以是电路95的电流感测元件的一部分。本领域技术人员将理解，电阻器106可以由其它电流感测电路替代。放大器101可以具有可以包括耦合在放大器101的反相输入与输出之间的反馈电阻器107的实施例。在一些实施例中，可选电容器105可以连接在放大器101的反相输入与回线53之间。在一些实施例中，可选 电阻器99和100可以连接在功率输入端子51与放大器101的相应非反相和反相输入之间以对放大器101设置共模电压。
控制电路110也可以与电路67类似地构造并且与电路67类似地工作。控制电路110可以包括与串58串联连接的晶体管113以使得流过串58的电流63还流过晶体管113和串联连接的电流感测元件96。本领域技术人员将理解，尽管电流感测元件111被图示为电阻器，但是元件111可以是可以感测流过晶体管113的电流的任何类型的电路。例如，如上文中解释的，可以将晶体管113形成为SenseFET。电路110还可以包括感测输入119，该感测输入119可以被构造为接收表示电路67的电流60的电流感测信号。控制电路110可以具有可以被构造为控制晶体管113以形成基本上等于电流60的值的电流63的值的实施例。电路110的实施例可以包括放大器116，该放大器116具有被构造为接收表示电流60的值的电流感测信号(诸如通过电阻器118的信号69)的非反相输入。放大器116的实施例还可以具有被构造为接收表示电流63的电流感测信号(诸如通过电阻器121的信号112)的反相输入，并且放大器116形成表示电流63的值与电流60的值之间的差的控制信号117。在实施例中，电阻器121可以是电路110的电流感测元件的一部分。本领域技术人员将理解，电阻器121可以由其它电流感测电路替代。放大器116可以具有可以包括耦合在放大器116的反相输入与输出之间的反馈电阻器122的实施例。在一些实施例中，可选电容器120可以连接在放大器116的反相输入与回线53之间。在一些实施例中，可选电阻器114和115可以连接在功率输入端子51与放大器116的相应非反相和反相输入之间以对放大器116设置共模电压。
电路67、80、95和/或110的实施例可以被构造为接收可以用于操作相对于彼此异相(out of phase)的串55-58的可选调光控制信号或者调光信号。例如，可以启用供应到串55-58中的一个的电流，而禁用到串55-58中的其它串的电流或者将其控制至基本上为零，并且所供应的电流可以被调节为基本上等于供应至输入52的负载电流49 而不改变电流49的值。信号83-86中的一个或者多个可以顺序地为肯定(而其它信号为否定)以使得通过串55-58中的一个的电流被顺序地控制为基本上等于电流49以及通过串55-58中的其它串的电流可以被迫使为基本上为零。
例如，在控制电路67中，放大器73的非反相输入可以被构造为接收第一调光信号83，以及放大器73的反相输入可以被构造为接收调光信号84-86中的一个或者多个。例如，信号84-86中的每一个可以被线“或”在一起(诸如通过如图2所图示的输入二极管)并且通过隔离电阻器施加至反相输入。类似地，控制电路80可以包括可以接收第二调光信号84的放大器86的非反相输入以及可以被构造为接收调光信号83和85-86中的一个或者多个的放大器86的反相输入。例如，信号83和85-86可以被线“或”在一起(诸如通过如图2所图示的另一组输入二极管)并且通过另一个隔离电阻器施加至反相输入。在控制电路104的实施例中，放大器101的非反相输入可以接收第三调光信号85，以及放大器101的反相输入可以被构造为接收调光信号83-84和86中的一个或者多个。与电路67和80中类似地，电路95的实施例可以包括信号83-84和86可以被线“或”在一起(诸如通过另一组输入二极管)并且通过另一个隔离电阻器施加至反相输入。电路110可以类似地具有其中放大器116的非反相输入可以被构造为接收第四调光信号86(诸如通过如图2所图示的输入二极管)以及放大器116的反相输入可以被构造为接收调光信号83-84和85中的一个或者多个的实施例。信号83-84和85可以被线“或”在一起(诸如通过输入二极管)并且通过又另一个隔离电阻器施加至反相输入。
控制电路50可以具有构造为控制少于四个(4)LED串的替换实施例。例如，替换实施例可以被构造为控制两个(2)串，诸如串55和56。对于这种替换实施例，电路80的输入89可以被构造为接收感测信号69而不是感测信号97。另外，在这种实施例中，可以省略调光信号85-86和关联的输入二极管。因此，电路67可以接收信 号83和84，并且电路80可以接收信号84和83。
在操作中，可能存在供应至输入52的总电流量可能减小的情况。假设信号83-86全部为肯定，则控制电路50可以被构造为响应于负载电流49的降低将电流60-63调节至基本上相等。在实施例中，电流60-63可以被调节以在电流60-63中基本上相等地分发电流49。
电路67可以被构造为形成表示电流60的感测信号69并接收表示电流61的信号82并且控制晶体管70以将电流60的值调节为基本上等于电流61。例如，放大器73可以例如通过电阻器75接收表示信号61的感测信号以及诸如通过电阻器79接收表示感测信号69的感测信号并且形成表示电流60与电流61之间的差的信号74。本领域技术人员将理解，电路67将晶体管作为模拟控制元件而不是作为开关来操作以响应于信号74的模拟控制值的变化而调节电流60的值。
类似地，电路80可以被构造为形成表示电流61的感测信号82以及接收表示电流62的信号97(诸如通过电阻器88)并且控制晶体管83以将电流61的值调节为基本上等于电流62。例如，放大器86可以例如通过电阻器88接收表示信号97的感测信号并诸如通过电阻器91接收表示感测信号82的感测信号并且形成表示电流61与电流62之间的差的信号87。本领域技术人员将理解，电路80将晶体管作为模拟控制元件而不是作为开关来操作以响应于信号87的模拟控制值的变化而调节电流61的值。
另外，电路95可以被构造为形成表示电流62的感测信号97并接收表示电流63的信号112(诸如通过电阻器103)并且控制晶体管98以将电流62的值调节为基本上等于电流63。例如，放大器101可以例如通过电阻器103接收表示信号112的感测信号并诸如通过电阻器106接收表示感测信号97的感测信号并且形成表示电流62与电流63之间的差的信号102。本领域技术人员将理解，电路95将晶体管98作为模拟控制元件而不是作为开关来操作以响应于信号102的模 拟控制值的变化而调节电流62的值。
此外，电路110可以被构造为形成表示电流63的感测信号112并接收表示电流60的信号69(诸如通过电阻器118)并且控制晶体管113以将电流63的值调节为基本上等于电流60。例如，放大器116可以例如通过电阻器118接收表示信号69的感测信号以及诸如通过电阻器121接收表示感测信号112的感测信号并且形成表示电流63与电流60之间的差的信号117。本领域技术人员将理解，电路110将晶体管113作为模拟控制元件来操作以响应于信号117的模拟控制值的变化而调节电流63的值。
对于构造为仅控制两个LED串(诸如串55和56)的电路50的替换实施例，电路80可以被构造为接收表示电流60的感测信号(诸如表示感测信号69的信号)而不是接收信号97。电路80还可以被构造为接收表示电流61的感测信号以及将电流61控制为基本上等于电流60而不是基本上等于电流62。
在另一个实施例中，在操作期间，调光信号83-86中的一个可以用于启用串55-58中的一个以及其它调光信号可以用于禁用串55-58中的其它串。对于这种状况，电路50被构造为将其余电流的值调节至基本上相等，其中其余电流的总和基本上等于负载电流49的值。
图3是具有图示电路50的调光操作期间的电流60-63的曲线图的图表。横坐标指示时间以及纵坐标指示图示的信号的增加值。曲线图130图示电流60，曲线图131图示电流61，曲线图132图示电流62，以及曲线图133图示电流63。该描述参照图2和图3。假设例如在时间t0处调光信号83是肯定(诸如接近输入51的电压或者基本上与输入51的电压相同的高电压)，而信号84-86是否定(诸如接近回线53的电压或者与回线53的电压基本上相同的低电压)。
电路80接收信号84的否定值，该否定值迫使放大器86的非反相输入为低。信号83的肯定值连同信号85-86的否定值一起迫使放大器86的反相输入为高，这迫使控制信号87为低，从而如曲线图 131图示的禁用晶体管83并且迫使电流61基本上为零。类似地，电路95接收信号83的肯定值和信号84-86的否定值。信号85的否定值迫使放大器101的非反相输入为高。信号83的肯定值以及信号84和86的否定值迫使放大器101的反相输入为高，这迫使控制信号102为低，从而如曲线图132图示的禁用晶体管98并且迫使电流62基本上为零。此外，电路110接收信号83的肯定值和信号84-86的否定值。信号86的否定值迫使放大器116的非反相输入为高。信号83的肯定值连同信号84-85的否定值一起迫使放大器116的反相输入为高，这迫使控制信号117为低，从而如曲线图133图示的禁用晶体管113并且迫使电流63基本上为零。
然而，电路67接收信号83的肯定值，这迫使放大器73的非反相输入为高。信号84-86的否定值迫使放大器86的反相输入为低，这迫使控制信号74为高，从而如曲线图130图示的启用晶体管70并且迫使电流60基本上等于电流49。因此，电路50将电流60的值调节至基本上等于负载电流并且将电流61-63调节至基本上为零。
在时间t1处，假设信号83连同信号85-86一起为否定而信号84为肯定。在电路67、95和110中，如相应曲线图130，132和133图示的大约时间t1以及时间t1与t2之间，信号84的肯定值以及信号83和85-86的否定值导致对相应晶体管70、98和113禁用。对于电路80，信号84的肯定值以及信号83和85-86的否定值导致对晶体管83的启用，从而使得电流61基本上等于电流49。
如曲线图130-133所图示的，在时间t3-t4处以及之后，信号83-86中的一个顺序地为肯定以及其它信号为否定以顺序地启动电流60-63中的一个以及禁用电流60-63中的其它电流。在应用(诸如LED/LCD电视的背光)中，该操作可以用于以三维(3D)观看模式操作电视。
对于控制器50可以被构造为操作两个(2)串(诸如串55-56)的替换实施例，可以省略调光信号85-86。在这种替换实施例中，如果调光信号83为肯定而调光信号84为否定，则电路67启用晶体管 70并且将电流60控制至基本上为电流49而电路80禁用晶体管83以将电流61控制至基本上为零。例如，电路67接收信号83的肯定值和信号84的否定值，这迫使信号74为高以启用晶体管70。电路80接收信号83的肯定值和信号84的否定值，这迫使信号87为低以禁用晶体管83，这形成基本上为零的电流61。
根据上述，本领域技术人员将理解，电路50被构造为从多个串联连接的LED串接收LED电流以及将LED电流中的一个选择性地启用为基本上等于由多个串接收的负载电流，以及选择性地禁用来自所有其它串的LED电流。
为了帮助上述操作，电路50的实施例可以包括构造为从电力供应的次级侧接收负载电流的输入52。电路67可以包括构造为连接至串联连接的LED串(诸如串55)的LED以从该串接收电流的输入。晶体管70可以具有连接至输入以接收电流的漏极、连接至放大器73的输出以接收信号74的栅极以及耦合至感测元件68的第一端子的源极。元件68的第二端子可以连接至回线53。感测输入76可以连接至电阻器75的第一端子，该电阻器75具有共同地连接至放大器73的非反相输入、可选电阻器71的第一端子以及具有被连接为接收信号83的阴极的输入二极管的阳极的第二端子。电阻器71的第二端子可以连接至供应输入51以及电阻器72的第一端子。电阻器72的第二端子可以共同地连接至放大器73的反相输入、电阻器78的第一端子、电阻器79的第一端子、电容器77的第一端子以及隔离电阻器的第一端子。隔离电阻器的第二端子可以共同地连接至具有被连接为接收信号84的阴极的第二输入二极管的阳极、具有被连接为接收信号85的阴极的第三输入二极管的阳极以及具有被连接为接收信号86的阴极的第四输入二极管的阳极。电阻器78的第二端子可以连接至放大器73的输出。电阻器79的第二端子可以连接至元件68的第一端子，以及电容器77的第二端子可以连接至回线53。电路80的实施例可以包括构造为连接至串联连接的LED串(诸如串56)的LED以从LED接收电流的输入。晶体管83可以具有连接至输入以 接收电流的漏极、连接至放大器86的输出以接收信号87的栅极以及耦合至感测元件81的第一端子的源极。元件81的第二端子可以连接至回线53。感测输入89可以连接至电阻器88的第一端子，该电阻器88具有共同地连接至放大器86的非反相输入、可选电阻器84的第一端子以及具有被连接为接收信号84的阴极的输入二极管的阳极的第二端子。电阻器84的第二端子可以共同地连接至输入51以及电阻器85的第一端子。电阻器85的第二端子可以共同地连接至放大器86的反相输入、电阻器92的第一端子、电阻器91的第一端子、电容器90的第一端子以及隔离电阻器的第一端子。隔离电阻器的第二端子可以共同地连接至具有被连接为接收信号83的阴极的第二输入二极管的阳极、具有被连接为接收信号85的阴极的另一个输入二极管的阳极以及具有被连接为接收信号86的阴极的第四输入二极管的阳极。电阻器92的第二端子可以连接至放大器86的输出和晶体管83的栅极。电阻器91的第二端子可以共同地连接至元件81的第一端子和晶体管83的源极。电容器90的第二端子可以共同地连接至回线53和元件81的第二端子。电路95可以具有可以包括构造为连接至串联连接的LED串(诸如串57)以从该串接收电流的输入的实施例。晶体管98可以具有连接至输入以接收电流的漏极、连接至放大器101的输出以接收信号102的栅极以及耦合至感测元件96的第一端子的源极。元件96的第二端子可以连接至回线53。感测输入104可以连接至电阻器103的第一端子，该电阻器103具有共同地连接至放大器101的非反相输入、可选电阻器99的第一端子以及具有被连接为接收信号85的阴极的输入二极管的阳极的第二端子。电阻器99的第二端子可以连接至供应输入51以及电阻器100的第一端子。电阻器100的第二端子可以共同地连接至放大器101的反相输入、电阻器107的第一端子、电阻器106的第一端子、电容器105的第一端子以及隔离电阻器的第一端子。隔离电阻器的第二端子可以共同地连接至具有被连接为接收信号83的阴极的第二输入二极管的阳极、具有被连接为接收信号84的阴极的第三输入二极管的阳极以及具有被连接为接收信号86的阴极的第四输入二极管的阳极。电阻器107的第二端子可以连接至放大器101的输出。电阻器106的第二端子可以连接至元件96的第一端子，以及电容器105的第二端子可以连接至回线53。电路110可以包括构造为连接至串联连接的LED串(诸如串58)的LED以从该串接收电流的输入。晶体管113可以具有连接至输入以接收电流的漏极、连接至放大器116的输出以接收信号117的栅极以及耦合至感测元件111的第一端子的源极。元件111的第二端子可以连接至回线53。感测输入119可以连接至电阻器118的第一端子，该电阻器118具有共同地连接至放大器116的非反相输入、可选电阻器114的第一端子以及具有被连接为接收信号86的阴极的输入二极管的阳极的第二端子。电阻器114的第二端子可以连接至输入51以及电阻器115的第一端子。电阻器115的第二端子可以共同地连接至放大器116的反相输入、电阻器122的第一端子、电阻器121的第一端子、电容器120的第一端子以及隔离电阻器的第一端子。隔离电阻器的第二端子可以共同地连接至具有被连接为接收信号83的阴极的第二输入二极管的阳极、具有被连接为接收信号84的阴极的第三输入二极管的阳极以及具有被连接为接收信号85的阴极的第四输入二极管的阳极。电阻器122的第二端子可以连接至放大器116的输出。电阻器121的第二端子可以连接至元件111的第一端子，以及电容器120的第二端子可以连接至回线53。
在实施例中，控制晶体管70、83、98、113以线性模式工作可以是有利的，这可以帮助吸收串55-58之间可能存在的电压差。例如，一些LED可以具有不同的电压降，这可能使得串55-58中的一个或者多个具有不同的电压降。控制晶体管70、83、98、113以线性模式工作可以允许晶体管70、83、98、113中的一个或者多个具有不同的电压降，这可以便于控制串55-58中的每一个和晶体管70、83、98、113中的晶体管的电压降以具有基本上相同的总电压降。
图4示意性地图示了LED控制电路150的实施例的示例，该实施例可以是图1中图示的控制电路48的替换实施例以及可以是图2 中电路50的一部分的替换实施例。在一些实施例中，可能出现串55-58中的一个或者多个两端的电压降中的不平衡大到足以大大地增加必须由晶体管70、83、98、113(图2)中对应的一个或者多个耗散的功率量的情况。通过在晶体管激活时控制晶体管70、83、98、113(图2)的漏极上的电压以及考虑所调节的电流，电路150被构造为控制电压以及控制电流平衡以减少功率耗散以及使对电路150的损坏最小化。在实施例中，尽管电流60和61可能不是完全平衡的但是可以减少功率耗散。
电路150的一些实施例可以包括在一个或者多个串55-56没在传导电流的情况下帮助禁止初级侧对次级侧生成电力的电路。实施例可以对晶体管70和83中的每一个监测驱动信号并且在节点152处形成表示驱动信号的驱动状态或者非驱动状态的信号。电路150可以具有对到晶体管70和83的驱动信号进行求和以及在节点152处形成表示驱动信号的信号的实施例。如果驱动信号中的一个减小到阈值以下，则节点152上的信号可能减小。在实施例中，驱动信号可以减小到小于关联晶体管的阈值以及信号152可以减小到回线53的值。在一个示例实施例中，信号152可以减小到基本上为回线53的值。耦合器176接收节点152上的信号的值以及在输出182上形成次级侧状态信号。一些实施例可以使用输出182上的信号以禁用初级侧的切换以及在输出182上的信号可能大于功率阈值的状况下禁止初级侧向次级侧提供电力。在实施例中，输出182上的状态信号可以连接至图1中的输入36。停止初级侧切换防止次级侧电压增大到可能损坏电路150的串55-56的值。
电路150的一些实施例可以包括检测串55-56中的任一个或者两者的故障状况的电路。实施例可以包括如果晶体管70的漏极电压增大到大于输入51上的电压的值，则二极管161传导电流，这启用晶体管205以传导来自输入83的电流，使得晶体管205的发射极电压增大，允许传导以及在晶体管205的集电极上形成故障信号207。类似地，如果晶体管83的漏极电压增大到大于输入51上的电压的 值，则二极管171传导电流，这启用晶体管210以传导来自输入84的电流，使得晶体管210的发射极电压增大，允许传导以及在晶体管210的集电极上形成故障信号212。在一些实施例中，信号207和212可以连接在一起以形成单个故障信号。信号207或者212中的任一个可以施加至次级侧控制逻辑(诸如微处理器或者其它控制逻辑)以向控制逻辑通知可能发生了故障状况。故障信号可以用于通过控制逻辑停止次级侧。在实施例中，控制逻辑可以包括可以将故障信号与故障阈值基准值进行比较的比较器和可以响应于故障信号具有大于故障阈值的值而锁存故障状况的锁存器。如果串55-56或者替换地晶体管70和83中的仅一个被禁用，则将通过未禁用的串和/或晶体管传导输入52上接收的总电流。
尽管电路150类似于电路50，但是仅图示了具有另外的元件以控制晶体管70和83的来自图2的电路67和80的替换实施例。本领域技术人员将理解，电路150被构造为将电流60和61调节至基本上相等而不改变供应至输入52的源的值。
电路67的替换实施例可以包括耦合至放大器73的非反相输入的二极管155。二极管155具有共同地连接至放大器73的非反相输入和二极管160的阴极的阴极。二极管155的阳极共同地连接至电容器157的第一端子和二极管156的阴极。电容器157的第二端子被连接为接收信号83。二极管156的阳极连接至回线53。二极管160的阳极共同地连接至二极管161的阳极和电阻器162的第一端子。二极管161的阴极连接至晶体管70的漏极。电阻器162的第二端子连接至输入51。电路67的替换实施例还可以包括具有连接至放大器73的输出的第一端子和连接至共同节点152的第二端子的电阻器154。
类似地，电路80的替换实施例可以包括耦合至放大器86的非反相输入的二极管166。二极管166具有共同地连接至放大器86的非反相输入和二极管172的阴极的阴极。二极管166的阳极共同地连接至电容器168的第一端子和二极管167的阴极。电容器168的第二端子被连接为接收信号84。二极管167的阳极连接至回线53。二极 管172的阳极共同地连接至二极管171的阳极和电阻器173的第一端子。电阻器173的第二端子连接至输入51。二极管171的阴极连接至晶体管83的漏极。电路80的替换实施例还可以包括具有连接至放大器86的输出的第一端子和连接至节点152的第二端子的电阻器165。
电路150可以具有包括光耦合器176的实施例，该光耦合器176可以被耦合为从节点152接收信号。耦合器176可以包括光学发射器177和光学检测器178。在实施例中，检测器178可以是光学晶体管，该光学晶体管具有连接至输入51的集电极和连接至电阻器180的第一端子的发射极。电阻器180的第二端子可以被构造为在状态输出182上形成次级侧状态信号。电阻器180的第二端子还连接至电阻器181的第一端子，该电阻器181可以具有连接至初级侧的公共回线17(图1)的第二端子。
本领域技术人员将理解，该电路150的方案可以被扩展或者添加至图2的电路50。例如，电路95和110可以具有可以包括诸如二极管155-156和160-161连同电路67的电容器157和电阻器162一起的元件的替换实施例。
图5示意性地图示了可以是电路150(图4)和/或电路50(图2)的替换实施例的LED控制电路200的实施例的示例。尽管电路200与电路150相似，但是电路200可以被构造为对于串55-56中的每一个形成单独的故障信号。例如，电路67可以具有可以被构造为形成串55可能具有过功率状况的故障信号207指示的替换实施例。另外，电路80可以具有可以被构造为形成串56可能具有过功率状况的故障信号212指示的替换实施例。故障信号207和/或212可以由微控制器(诸如其它类型控制电路的微处理器或者比较器)使用以禁止形成调光信号(诸如信号83和/或84)。例如，信号207可以用于迫使信号83为低以禁止操作串55。
图6图示了在半导体管芯138上形成的半导体装置或者集成电路137的实施例的一部分的放大平面视图。可以在管芯138上形成电 路50的实施例。管芯138还可以包括其它电路，为附图的简单起见在图6中未示出。通过本领域技术人员公知的半导体制造技术在管芯138上形成电路50以及装置或者集成电路137。本领域技术人员将理解，还可以在管芯138上形成电路150或者200或者其部分代替电路50或者连同电路50一起。
根据所有上述，本领域技术人员将理解，LED电流平衡电路的实施例的示例可以包括，第一放大器(诸如放大器73)，具有构造为接收表示通过第一串联连接的LED串(诸如串55)的第一电流(诸如电流60)的第一信号(诸如来自电阻器79的信号或者替换地信号69)的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第二串联连接的LED串(诸如串56)的第二电流(诸如电流61)的第二信号(诸如来自电阻器75的信号或者替换地信号82)的非反相输入，第一放大器具有构造为形成表示第一电流与第二电流之间的差的第一控制信号(诸如信号74)的输出；
第一控制晶体管(诸如晶体管70)，构造为接收第一控制信号以及将第一电流调节至基本上等于第二电流；
第二放大器(诸如放大器86)，具有构造为接收表示第二电流的第三信号(诸如来自电阻器91的信号或者替换地信号82)的反相输入，以及具有构造为接收第一信号或者表示第一信号的信号的非反相输入，第二放大器具有构造为形成表示第二电流与第一电流之间的差的第二控制信号(诸如信号87)的输出；以及
第二控制晶体管(诸如晶体管83)，构造为接收第二控制信号以及将第二电流调节至基本上等于第一电流。
在实施例中，第一放大器可以被构造为响应于第一调光控制信号的第一值禁用第一控制晶体管以及第二放大器被构造为响应于第二调光控制信号的第一值禁用第二控制晶体管。
另一个实施例可以包括第一放大器的非反相输入和第二放大器的反相输入可以被构造为接收第一调光控制信号，第一放大器的反相输入和第二放大器的非反相输入被构造为接收第二调光控制信号，其 中第一放大器被构造为响应于第一调光控制信号的第一值和第二调光控制信号的第二值而禁用第一控制晶体管，其中第一值和第二值是不同的，以及其中第二放大器被构造为增大第二电流。
第二放大器可以具有可以被构造为将第二电流调节至基本上等于由第一和第二串联连接的LED串接收的总电流的实施例。
在实施例中，第二放大器可以被构造为响应于第一调光控制信号的第二值和第二调光控制信号的第一值而禁用第二控制晶体管以及其中第一放大器被构造为增大第一电流。
第二放大器可以具有可以被构造为将第一电流调节至基本上等于由第一和第二串联连接的LED串接收的总电流的实施例。
实施例可以包括第一放大器的输出可以耦合至第一控制晶体管的控制电极，第一控制晶体管具有被耦合为接收第一电流的第一载流电极和耦合至被构造为形成表示第一电流的第一信号的感测元件的第二载流电极。
实施例可以包括第二放大器的输出可以耦合至第二控制晶体管的控制电极，第二控制晶体管具有被耦合为接收第二电流的第一载流电极和耦合至被构造为形成表示第二电流的第二信号的另一个感测元件的第二载流电极。
在实施例中，第一串和第二串可以被构造为接收总电流以及LED电流平衡电路被构造为响应于总电流的变化(来自PWM的总输入电流变化)将第一电流调节至基本上等于第二电流。
实施例可以包括第一串和第二串可以被构造为接收总电流以及LED电流平衡电路被构造为在不改变总电流的情况下将第一电流调节至基本上等于第二电流(LED可以改变LED串电流中的一个，因此总电流不改变)。
本领域技术人员还将理解，LED电流平衡电路的实施例的示例可以包括，第一放大器(诸如放大器73)，具有构造为接收可以表示通过第一串联连接的LED串(诸如串55)的第一电流(诸如电流60)的第一信号(诸如来自电阻器79的信号或者替换地信号69)的 反相输入，以及具有构造为接收可以表示通过第二串联连接的LED串(诸如串56)的第二电流(诸如电流61)的第二信号(诸如来自电阻器75的信号或者替换地信号82)的非反相输入，第一放大器具有构造为形成表示第一电流与第二电流之间的差的第一控制信号的输出；
第一控制晶体管(诸如晶体管70)，构造为接收第一控制信号以及将第一电流调节至基本上等于第二电流；
第二放大器(诸如放大器86)，具有构造为接收表示第二电流的第三信号(诸如来自电阻器91的信号或者替换地信号82)的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第三串联连接的LED串(诸如串57)的第三电流(诸如电流62)的第四信号(诸如来自电阻器88的信号或者替换地信号89)的非反相输入，第二放大器具有构造为形成表示第二电流与第三电流之间的差的第二控制信号(诸如信号87)的输出；
第二控制晶体管(诸如晶体管83)，构造为接收第二控制信号以及将第二电流调节至基本上等于第三电流；
第三放大器(诸如放大器101)，具有构造为接收表示第三电流的第五信号(诸如来自电阻器106的信号或者替换地信号97)的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第四串联连接的LED串(诸如串58)的第四电流(诸如电流63)的第六信号(诸如来自电阻器103的信号或者替换地信号112)的非反相输入，第三放大器具有构造为形成表示第三电流与第四电流之间的差的第三控制信号的输出；以及
第三控制晶体管(诸如晶体管98)，构造为接收第三控制信号以及将第三电流调节至基本上等于第四电流。
另一个实施例还可以包括第四放大器(诸如放大器116)，具有构造为接收表示第四电流的第七信号的反相输入，以及具有构造为接收表示第一电流的第八信号的非反相输入，第四放大器具有构造为形成表示第四电流与第一电流之间的差的第四控制信号的输出；以及
第四控制晶体管(诸如晶体管113)，构造为接收第四控制信号以及将第四电流调节至基本上等于第一电流。
实施例可以包括第一放大器可以被构造为响应于第一调光控制信号的第一值和第二调光控制信号的第二值而禁用第一控制晶体管，其中第二放大器被构造为增大第二电流；以及
第二放大器可以被构造为响应于第二调光控制信号的第一值和第一调光控制信号的第二值而禁用第二控制晶体管以及其中第二放大器被构造为增大第一电流。
本领域技术人员还将理解，LED电流平衡电路的实施例的示例可以包括第一控制电路(诸如电路67)，该第一控制电路构造为形成表示通过第一串联连接的LED串(诸如串55)的第一电流(诸如电流60)的第一电流感测信号；
第一控制电路具有第一输入(诸如输入76)，该第一输入被耦合以接收表示通过第二串联连接的LED串(诸如串56)的第二LED电流(诸如电流61)的第二电流感测信号(诸如信号82)；
第一控制电路被构造为形成表示第一电流与第二电流之间的差的第一控制信号(诸如信号74)；以及
第一控制电路被构造为响应于第一控制信号驱动第一晶体管(诸如晶体管70)以将第一电流的值调节至基本上等于第二电流的值。
另一个实施例可以进一步包括构造为形成第二电流感测信号的第二控制电路(诸如电路80)；
第二控制电路具有第一输入，该第一输入被耦合为接收表示第一电流或者通过第三串联连接的LED串的第三LED电流中的一个的第三电流感测信号；
第二控制电路被构造为形成表示第二电流与第一电流或者第三电流中的一个之间的差的第二控制信号；以及
第二控制电路被构造为响应于第二控制信号将第二电流的值调节至基本上等于第一电流或者第三电流中的一个。
实施例可以包括第一控制电路可以具有第一放大器，该第一放大器具有构造为接收表示第二电流感测信号的第一信号的非反相输入，以及具有构造为接收表示第一电流感测信号的第二信号的反相输入，该放大器具有构造为形成第一控制信号的输出。
在实施例中，第一放大器的非反相输入可以被构造为接收第一调光控制信号以及第一放大器的反相输入被构造为接收第二调光控制信号，其中第一放大器被构造为响应于第一调光控制信号的第一值和第二调光控制信号的第二值而禁用第一控制晶体管，其中第二放大器被构造为增大第二电流。
鉴于上述所有，很明显地，公开了新颖的装置和方法。除其它特征以外，包括形成如果供应至LED串的负载电流的值改变则可以将通过两个或者更多个LED串的电流调节至基本上相同或者在不改变负载电流的值的情况下将电流调节至基本上相同的控制器。本领域技术人员将理解，电路50使用具有多个输入端子的放大器以提供对通过每个LED串的电流(诸如电流60-63)的精确控制。由于例如双极晶体管具有导致对LED电流较不精确控制的较高温度和较大变化以及部件与部件之间的变化，因此电路50在电流60-63中的任何一个的电流流动路径中没有这种双极晶体管。电路50还将一个LED串中的电流与另一个LED串的电流直接地进行比较，这还增大精确度。电路50还没有过电流切断特征以及从而避免电流调节与过电流限制之间的冲突。另外，电路50还没有欠电流切断特征以及从而避免电流调节与欠电流限制之间的冲突。电路50进一步被构造为停止除了一个串以外的所有串中的电流流动，这便于实现一些显示设备的3D特征。
尽管描述的主题是用特定的优选实施例和示例实施例进行描述的，但是上述附图和其描述仅描绘了主题的典型实施例和实施例的示例并且因此不应被认为是对本实用新型范围的限制，许多替换方案和变型将对本领域技术人员显而易见。如将由本领域技术人员理解的，控制器50的示例形式被用作解释调节多个LED串中的电流的操作方 法的手段。
如下文中权利要求所反应的，实用新型的方面可以在于少于前面公开的单个实施例的所有特性。因此，在下文中表述的权利要求在此明确地并入到附图的该详细说明中，每个权利要求本身作为实用新型的单独实施例。此外，如将由本领域技术人员理解的，尽管此处描述的一些实施例包括一些特征但不包括其它实施例中包括的其它特征，但是不同实施例的特征的组合意指在本实用新型的范围内，并且形成不同实施例。

Claims (10)

1.一种LED电流平衡电路，其特征在于：所述LED电流平衡电路包括：
第一放大器，所述第一放大器具有构造为接收表示通过第一串联连接的LED串的第一电流的第一信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第二串联连接的LED串的第二电流的第二信号的非反相输入，所述第一放大器具有构造为形成表示所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一控制信号的输出；
第一控制晶体管，所述第一控制晶体管构造为接收所述第一控制信号以及将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流；
第二放大器，所述第二放大器具有构造为接收表示所述第二电流的第三信号的反相输入，以及具有构造为接收所述第一信号或者表示所述第一信号的信号的非反相输入，所述第二放大器具有构造为形成表示所述第二电流与所述第一电流之间的差的第二控制信号的输出；以及
第二控制晶体管，所述第二控制晶体管构造为接收所述第二控制信号以及将所述第二电流调节至基本上等于所述第一电流。
2.根据权利要求1所述的LED电流平衡电路，其特征在于：所述第一放大器被构造为响应于第一调光控制信号的第一值而禁用所述第一控制晶体管，以及所述第二放大器被构造为响应于第二调光控制信号的第一值而禁用所述第二控制晶体管。
3.根据权利要求1所述的LED电流平衡电路，其特征在于：所述第一放大器的所述非反相输入和所述第二放大器的所述反相输入被构造为接收第一调光控制信号，所述第一放大器的所述反相输入和所述第二放大器的所述非反相输入被构造为接收第二调光控制信号，其中所述第一放大器被构造为响应于所述第一调光控制信号的第一值和 所述第二调光控制信号的第二值而禁用所述第一控制晶体管，其中所述第一值和所述第二值不同，以及其中所述第二放大器被构造为增大所述第二电流。
4.根据权利要求3所述的LED电流平衡电路，其特征在于：所述第二放大器被构造为将所述第二电流调节至基本上等于由所述第一串联连接的LED串和所述第二串联连接的LED串接收的总电流。
5.根据权利要求1所述的LED电流平衡电路，其特征在于：第一串和第二串被构造为接收总电流以及所述LED电流平衡电路被构造为响应于所述总电流的变化将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流。
6.根据权利要求1所述的LED电流平衡电路，其特征在于：第一串和第二串被构造为接收总电流以及所述LED电流平衡电路被构造为在不改变所述总电流的情况下将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流。
7.一种LED电流平衡电路，其特征在于：所述LED电流平衡电路包括：
第一放大器，所述第一放大器具有构造为接收表示通过第一串联连接的LED串的第一电流的第一信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第二串联连接的LED串的第二电流的第二信号的非反相输入，所述第一放大器具有构造为形成表示所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一控制信号的输出；
第一控制晶体管，所述第一控制晶体管构造为接收所述第一控制信号以及将所述第一电流调节至基本上等于所述第二电流；
第二放大器，所述第二放大器具有构造为接收表示所述第二电流的第三信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第三串联连 接的LED串的第三电流的第四信号的非反相输入，所述第二放大器具有构造为形成表示所述第二电流与所述第三电流之间的差的第二控制信号的输出；
第二控制晶体管，所述第二控制晶体管构造为接收所述第二控制信号以及将所述第二电流调节至基本上等于所述第三电流；
第三放大器，所述第三放大器具有构造为接收表示所述第三电流的第五信号的反相输入，以及具有构造为接收表示通过第四串联连接的LED串的第四电流的第六信号的非反相输入，所述第三放大器具有构造为形成表示所述第三电流与所述第四电流之间的差的第三控制信号的输出；以及
第三控制晶体管，所述第三控制晶体管构造为接收所述第三控制信号以及将所述第三电流调节至基本上等于所述第四电流。
8.一种LED电流平衡电路，其特征在于：所述LED电流平衡电路包括：
第一控制电路，所述第一控制电路构造为形成表示通过第一串联连接的LED串的第一电流的第一电流感测信号；
所述第一控制电路具有被耦合为接收表示通过第二串联连接的LED串的第二LED电流的第二电流感测信号的第一输入；
所述第一控制电路被构造为形成表示所述第一电流与所述第二电流之间的差的第一控制信号；以及
所述第一控制电路构造为响应于所述第一控制信号，驱动第一晶体管以将所述第一电流的值调节至基本上等于所述第二电流的值。
9.根据权利要求8所述的LED电流平衡电路，其特征在于：所述LED电流平衡电路还包括构造为形成所述第二电流感测信号的第二控制电路；
所述第二控制电路具有被耦合为接收表示所述第一电流或者通过第三串联连接的LED串的第三LED电流中的一个的第三电流感测 信号的第一输入；
所述第二控制电路被构造为形成表示所述第二电流与所述第一电流或者所述第三电流中的一个之间的差的第二控制信号；以及
所述第二控制电路被构造为响应于所述第二控制信号，将所述第二电流的值调节至基本上等于所述第一电流或者所述第三电流中的一个。
10.根据权利要求8所述的LED电流平衡电路，其特征在于：所述第一控制电路被构造为形成表示所述第一串联连接的LED串的过功率状况的第一信号。
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Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101222805B (zh) * 2007-12-20 2012-07-18 北京中星微电子有限公司 一种用于多串led分时调整的方法及使用该方法的驱动装置
US10743384B2 (en) * 2013-11-18 2020-08-11 Ideal Industries Lighting Llc Systems and methods for a current sharing driver for light emitting diodes
US20110068700A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Suntec Enterprises Method and apparatus for driving multiple LED devices
CN101674693B (zh) * 2009-10-01 2012-07-18 英飞特电子（杭州）有限公司 一种适用于led驱动器的多路恒流控制电路
TW201117657A (en) 2009-11-13 2011-05-16 Well Shin Technology Co Ltd Electric current equilibrium circuit of string LED group
CN102118903A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具的驱动电路
CN102752902B (zh) * 2011-04-22 2014-10-15 登丰微电子股份有限公司 发光二极管驱动电路
US20120306387A1 (en) 2011-05-31 2012-12-06 Microsemi Corporation Led driver arrangement with multiple current mirrors
CN102915701B (zh) * 2011-08-04 2015-09-16 昂宝电子（上海）有限公司 用于led通道的电流匹配的系统和方法
US8680785B2 (en) 2012-05-18 2014-03-25 Xicato, Inc. Variable master current mirror
US9930739B2 (en) 2012-08-29 2018-03-27 Osram Sylvania Inc. Current sharing circuit for LED lighting
US9131572B2 (en) 2013-05-26 2015-09-08 Semiconductor Components Industries, Llc Method of forming a semiconductor device and structure therefor

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