CN208061058U - 电路 - Google Patents

Abstract

提供了一种电路。该电路包括：放大器、第一阻塞二极管、用于控制第一通道的电流的第一晶体管、以及用于控制第二通道的电流的第二晶体管。第一晶体管包括耦接到放大器的输出端的第一栅极端子、通过第一负载耦接到电源的第一导电端子、和耦接到第一阻塞二极管的第一端子的第二导电端子。第二晶体管包括耦接到第一栅极端子的第二栅极端子、耦接到第一阻塞二极管的第二端子并且通过第二负载耦接到电源的第三导电端子、和耦接到电流感测节点的第四导电端子。

Description

电路

本申请是申请日为2017年6月2日、名称为“电路”、申请号为201720637136.2的实用新型专利申请的分案申请。

对相关申请的交叉引用

本公开要求于2016年6月2日提交的美国临时申请No.62/344,780以及于2016年11月16日提交的美国临时申请No.62/422,980的优先权，所述申请整体上通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般而言涉及功率控制电路，并且更具体而言涉及直接交流驱动(DACD)发光二极管(LED)电路中的功率控制。

背景技术

本公开一般而言涉及电子器件，并且更具体而言涉及用于从交流(AC)电源向发光二极管(LED)供电的电路和方法。在过去，这种电路在向LED供给AC功率之前使用功率转换电路(诸如开关模式电源(SMPS))转换AC功率。

可替代地，直接交流驱动(DACD)LED系统向LED提供AC功率而不进行转换。DACDLED系统可以比SMPS系统更简单、更小，并具有更少的部件，同时仍然实现高效率、良好的功率因数和低总谐波失真(THD)。此外，DACD LED系统可以与各种调光(dimming)技术(诸如相切调光、模拟调光和脉宽调制(PWM)调光)兼容。

因而，期望开发具有成本有效的DACD LED系统。

实用新型内容

本实用新型的一个方面的目的是提供成本有效的DACD LED系统。

一种电路，包括：放大器；第一阻塞二极管；第一晶体管，用于控制第一通道的电流，第一晶体管包括耦接到放大器的输出端的第一栅极端子、通过第一负载耦接到电源的第一导电端子、和耦接到第一阻塞二极管的第一端子的第二导电端子；以及第二晶体管，用于控制第二通道的电流，第二晶体管包括耦接到第一栅极端子的第二栅极端子、耦接到第一阻塞二极管的第二端子并且通过第二负载耦接到电源的第三导电端子、和耦接到电流感测节点的第四导电端子。

优选地，第二负载通过第一负载耦接到电源。

优选地，所述电路还包括：电流感测电阻器，耦接在电流感测节点与地之间，其中放大器的第一输入端耦接到电流感测节点，其中放大器的第二输入端耦接到参考电压。

优选地，第一负载包括第一发光二极管，第二负载包括第二发光二极管。

优选地，电源提供与介于100和240伏之间的均方根电压对应的经整流的交流电流。

优选地，所述参考电压与电源的电压成比例。

优选地，所述参考电压是恒定电压。

优选地，所述电路还包括：第二阻塞二极管；以及第三晶体管，用于控制第三通道的电流，第三晶体管包括耦接到第一栅极端子的第三栅极端子、通过第三负载耦接到电源的第五导电端子、和耦接到第二阻塞二极管的第一端子的第六导电端子，其中第二阻塞二极管的第二端子耦接到第一晶体管的第一导电端子。

优选地，第二负载通过第一负载和第三负载耦接到电源，第一负载通过第三负载耦接到电源。

优选地，第一负载包括第一发光二极管，第二负载包括第二发光二极管，第三负载包括第三发光二极管。

一种电路，包括：多个通道，包括相应晶体管；以及放大器；其中所述多个通道的相应晶体管根据放大器的输出来控制所述多个通道的相应电流的相应量值。

优选地，所述电路还包括：第一发光二极管电路，耦接在电源与所述多个通道中的第一通道之间；以及第二发光二极管电路，耦接在第一通道与所述多个发光二极管通道中的第二通道之间。

优选地，电源提供经整流的交流电流。

优选地，放大器的输出端耦接到所述多个通道的相应晶体管。

优选地，放大器的输出使用一个或多个相应的电压降电路被耦接到所述多个通道的相应晶体管中的一个或多个晶体管。

优选地，所述多个通道的相应晶体管包括在自动换向电路中。

优选地，所述多个通道的相应晶体管中的一个晶体管根据所述多个通道的相应晶体管中的另一个晶体管的电流被控制。

优选地，自动换向电路包括：一个或多个阻塞二极管，每个阻塞二极管耦接在所述多个通道的相应晶体管的第一导电端子与所述多个通道的相应晶体管中的另一个晶体管的第二导电端子之间。

优选地，所述电路还包括：电流感测电阻器，耦接在电流感测节点与地之间，其中放大器的负输入端耦接到电流节点，其中放大器的正输入端耦接到参考电压，以及其中放大器的输出端耦接到所述多个通道的相应晶体管的相应栅极。

优选地，所述多个通道的相应晶体管被包括在级联放大器的级联级中，以及其中放大器的输出端耦接到级联放大器的输入级。

本实用新型的一个方面的技术效果是提供了成本有效的DACDLED系统。

附图说明

在附图中，相同的标号贯穿所有单独的视图是指完全相同或功能相似的元件，连同下面的详细描述一起，并且被结合到本说明书中并构成其一部分，以进一步图示包括要求保护的技术方案的概念的实施例并解释那些实施例的各种原理和优点。

图1A图示DACD LED电路。

图1B是图示图1A的DACD LED电路的操作的电压和电流的曲线图。

图2A、2B、2C和2D图示根据实施例的DACD LED电路及其操作。

图3图示根据实施例的DACD LED电路。

图4图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图5图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图6图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图7图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图8图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图9图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图10图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图11图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图12A图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图12B是图12A的DACD LED电路的操作期间的电压和电流的曲线图。

图13图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

图14图示根据另一个实施例的DACD LED电路。

本公开的领域中的技术人员将认识到，附图中的元件是为了简单和清晰而图示的并且不一定是按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件被夸大，以帮助改进对实施例的理解。

在适当的地方，装置和方法部件在图中用常规符号表示，仅示出与理解实施例有关的那些具体细节。这避免用受益于本文的公开内容的本领域普通技术人员显而易见的细节模糊本公开。实践实施例所必需的并且本领域技术人员众所周知的众所周知的元件、结构或处理的细节可以不被示出，并且应当被假设为存在，除非另有说明。

具体实施方式

本公开一般而言涉及电子器件，并且更具体而言涉及从交流(AC)电源向发光二极管(LED)供电的电路和方法。特别地，本公开涉及使用分流拓扑的直接AC驱动(DACD)LED电路。本公开还涉及使用单个放大器控制电路的多个通道中的电流。

除其它优点之外，实施例尤其提供降低电路复杂性和成本，并且减少流过LED的电流中的谐波失真。

在一个实施例中，电路包括包含相应晶体管的多个通道。电路还包括放大器。通道的相应电流使用通道的相应晶体管并根据放大器的输出进行控制。通道可以是LED通道，并且LED电路可以连接在电源和第一通道之间以及相继的通道之间。放大器可以根据通过通道的电流与目标电流之差产生输出。电路可以是直接AC驱动(DACD)LED电路。

在下面的详细描述中，已经说明和描述了某些说明性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在不背离本公开的范围的情况下，可以以各种不同的方式修改这些实施例。因而，附图和描述在本质上应当被认为是说明性而不是限制性的。类似的标号表示说明书中的相似元件。

图1A图示了具有分流拓扑的DACD LED电路100。DACD LED电路100包括全波整流器桥110，第一、第二、第三和第四LED 102、104、106和108，第一、第二、第三和第四差分放大器112、114、116和118，以及第一、第二、第三和第四控制晶体管122、124、126和128。DACD LED电路100还包括电流感测(CS)电阻器130。

全波整流器桥110的输入端子连接到AC电源。在实施例中，AC电源具有介于100和240伏之间的均方根(RMS)电压，但实施例不限于此。全波整流器桥110的负输出端子连接到电路地。

第一、第二、第三和第四LED 102、104、106和108串联耦接，其中第一LED 102的阴极耦接到第二LED 104的阳极，第二LED的阴极104耦接到第三LED 103的阳极，并且第三LED106的阴极耦接到第四LED 108的阳极。第一LED 102的阳极连接到全波整流器桥110的正输出端子。

第一、第二、第三和第四LED 102、104、106和108具有相应的第一、第二、第三和第四正向电压降V_f1、V_f2、V_f3和V_f4。在实施例中，第一至第四LED 102至108分别由串联连接的多个LED组成。在实施例中，第一、第二、第三和第四正向电压降V_f1、V_f2、V_f3和V_f4各自在40至70伏的范围内，但实施例不限于此。第一、第二、第三和第四正向电压降V_f1、V_f2、V_f3和V_f4可以具有彼此不同的值，或者可以都具有相同的值。

第一、第二、第三和第四LED 102、104、106和108的阴极分别连接到第一、第二、第三和第四控制晶体管122、124、126和128的第一导电端子(例如，漏极端子)。第一、第二、第三和第四控制晶体管122、124、126和128的第二导电端子(例如，源极端子)彼此耦接并耦接到在电流感测节点CS处的CS电阻器130的第一端子。CS电阻器130的第二端子耦接到电路地。

在实施例中，控制晶体管122、124、126和128是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，诸如图1A中所示的n沟道MOSFET。但是，实施例不限于此。在其它实施例中，控制晶体管122、124、126和128可以各自包括n沟道MOSFET、p沟道MOSFET、结型FET、双极结型晶体管等等中的一个或多个。

第一、第二、第三和第四控制晶体管122、124、126和128的控制端子(例如，栅极端子)连接到第一、第二、第三和第四差分放大器112、114、116和118的输出端。第一、第二、第三和第四差分放大器112、114、116和118的正输入端分别耦接到第一、第二、第三和第四参考电压V_REF1、V_REF2、V_REF3和V_REF4。第一、第二、第三和第四差分放大器112、114、116和118的负输入端耦接到电流感测节点CS。

在实施例中，第四参考电压V_REF4大于第三参考电压V_REF3，第三参考电压V_REF3大于第二参考电压V_REF2，并且第二参考电压V_REF2大于第一参考电压V_REF1。

到第一、第二、第三和第四LED 102、104、106和108的阴极的连接与第一、第二、第三和第四通道CH1、CH2、CH3和CH4中的连接对应。第一、第二、第三和第四通道CH1、CH2、CH3和CH4中的电流的量值分别由第一、第二、第三和第四控制晶体管122、124、126和128控制。

将参考图1B来描述DACD LED电路100的操作。

图1B是图示图1A的DACD LED电路的操作的电压和电流的曲线图。图1B包括关于DACD LED电路100的输入电压V_IN和输入电流I_IN的波形，并且还图示了分别与通过CS电阻器120的电流对应的第一、第二、第三和第四参考电流电平I₁、I₂、I₃和I₄，这些参考电流电平分别产生与第一、第二、第三和第四参考电压V_REF1、V_REF2、V_REF4和V_REF4对应的电压降。

当输入电压V_IN小于第一正向电压降V_f1时，诸如在图1B中所示的第一时间t₁之前和第八时间t₈之后，输入电流I_IN基本为零，并且电流感测节点CS上的电压值基本为零。因此，第一至第四差分放大器112至118的输出全部为高，并且第一至第四控制晶体管122至124全部接通。

当输入电压V_IN大于第一正向压降V_f1且小于第二正向压降V_f2时，诸如在第一时间t₁和第二时间t₂之间以及第七时间t₇和第八时间t₈之间，输入电流I_IN流过第一控制晶体管122并根据第一差分放大器112的输出进行控制。因此，输入电流I_IN具有等于第一参考电流电平I₁的值，即，等于第一参考电压V_REF1除以CS电阻器130的电阻值的值。

当输入电压V_IN大于第一正向电压降V_f1和第二正向压降V_f2之和并且小于第一至第三电压降V_f1至V_f3之和时，诸如在第二时间t₂和第三时间t₃之间以及第六时间t₆和第七时间t₇之间，输入电流I_IN流过第二控制晶体管124并根据第二差分放大器114的输出进行控制。因此，输入电流I_IN具有等于第二参考电流电平I₂的值，即，等于第二参考电压V_REF2除以CS电阻器130的电阻值的值。

因为第二参考电压V_REF2大于第一参考电压V_REF1，所以，当输入电流I_IN流过第二控制晶体管124时，电流感测节点CS上的电压值具有大于第一参考电压V_REF1的值。因此，第一差分放大器112关断第一控制晶体管122。因此，当输入电压V_IN大于第一正向电压降V_f1和第二正向电压降V_f2之和并且小于第一至第三电压降V_f1至V_f3之和时，第一差分放大器112和第一控制晶体管122不控制输入电流I_IN。

当输入电压V_IN大于第一至第三正向电压降V_f1至V_f3之和并且小于第一至第四电压降V_f1至V_f4之和时，诸如在第三时间t₃和第四时间t₄之间以及第五时间t₅和第六时间t₆之间，输入电流I_IN流过第三控制晶体管126并根据第三差分放大器116的输出进行控制。因此，输入电流I_IN具有等于第三参考电流电平I₃的值，即，等于第三参考电压V_REF3除以CS电阻器130的电阻值的值。

因为第三参考电压V_REF2大于第一参考电压V_REF1和第二参考电压V_REF2中的每一个，所以，当输入电流I_IN流过第三控制晶体管126时，电流感测节点CS上的电压值具有大于第一参考电压V_REF1和第二参考电压V_REF2中的每一个的值。因此，第一和第二差分放大器112和114分别关断第一和第二控制晶体管122和124。因此，当输入电压V_IN大于第一至第三正向电压降V_f1至V_f3之和并且小于第一至第四电压降V_f1至V_f4之和时，第一和第二差分放大器112和114以及第一和第二控制晶体管122和124不控制输入电流I_IN。

当输入电压V_IN大于第一至第四电压降V_f1至V_f4之和时，诸如在第四时间t₄和第五时间t₅之间，输入电流I_IN流过第四控制晶体管128并根据第四差分放大器118的输出进行控制。因此，输入电流I_IN具有等于第四参考电流电平I₄的值，即，等于第四参考电压V_REF4除以CS电阻器130的电阻值的值。

因为第四参考电压V_REF4大于第一至第三参考电压V_REF1至V_REF3中的每一个，所以当输入电流I_IN流过第四控制晶体管128时，电流感测节点CS上的电压值具有大于第一至第三参考电压V_REF1至V_REF3中的每一个的值。因此，第一至第三差分放大器112至116分别关断第一至第三控制晶体管122至126。因此，当输入电压V_IN大于第一至第四正向电压降V_f1至V_f4之和时，第一至第三差分放大器112至116和第一至第三控制晶体管122至126不控制输入电流I_IN。

因此，在与第一至第四正向电压降V_f1至V_f4的连续顺序和之间的电压间隔对应的输入电压V_IN的每个电压区域中(即，V_f1<V_IN<V_f1+V_f2，V_f1+V_f2<V_IN<V_f1+V_f2+V_f3，V_f1+V_f2+V_f3<V_IN<V_f1+V_f2+V_f3+V_f4，V_f1+V_f2+V_f3+V_f4<V_IN)，输入电流I_IN由第一至第四差分放大器112至118中相应的一个控制。

图2A、2B、2C和2D图示了根据实施例的DACD LED电路200及其操作。DACD LED电路200包括全波整流器桥210，第一、第二、第三和第四LED 202、204、206和208，差分放大器212，以及自动换向(auto-commutated)控制电路220(下文中称为控制电路220)。DACD LED电路200还包括耦接在电流感测节点CS和电路地之间的电流感测(CS)电阻器230。为了简洁起见，省略了DACD LED电路200与图1的DACD LED电路100共同具有的一些特征和特点。

第一、第二、第三和第四LED 202、204、206和208串联耦接，第一LED 202的阴极耦接到第二LED 204的阳极，第二LED的阴极204耦接到第三LED 203的阳极，并且第三LED 206的阴极耦接到第四LED 208的阳极。第一LED 202的阳极连接到全波整流器桥210的正输出端子(输入电压V_IN)。全波整流器桥210的负输出端子耦接到电路地。

控制电路220包括第一、第二、第三和第四控制晶体管222、224、226和228。第一、第二、第三和第四控制晶体管222、224、226和228的控制端子(例如，栅极)各自通过控制电路220内的电路耦接到差分放大器212的放大器输出V_OUT。第一、第二、第三和第四控制晶体管222、224、226和228的第一导电端子(例如，漏极)分别通过控制电路220内的电路耦接到第一、第二、第三和第四LED 202、204、206和208的阴极。第一、第二、第三和第四控制晶体管222、224、226和228的第二导电端子(例如，源极)各自通过控制电路220内的电路耦接到电流感测节点CS。

差分放大器212的负输入端耦接到电流感测节点CS。差分放大器212的正输入端耦接到参考电压REF。放大器输出V_OUT的值与电流感测节点CS的电压值小于参考电压REF的电压值的量对应。

在实施例中，参考电压REF是直流(DC)电压。

在另一个实施例中，参考电压REF是从输入电压V_IN导出的AC电压(例如，与正弦波形对应的信号，诸如经整流的正弦波形)。

控制电路220(图2A-2D中未示出)内的电路选择使用第一、第二、第三和第四控制晶体管222、224、226和228中的哪一个来根据输入电压V_IN、放大器输出V_OUT和第一至第四正向电压降V_f1至V_f4控制输入电流I_IN的量值。差分放大器212、由控制电路220选择的控制晶体管以及CR电阻器230是调节输入电流I_IN的负反馈环路的部件。

到第一、第二、第三和第四LED 202、204、206和208的阴极的连接与第一、第二、第三和第四通道CH1、CH2、CH3和CH4中的连接对应。第一、第二、第三和第四通道CH1、CH2、CH3和CH4中的电流的量值分别由第一、第二、第三和第四控制晶体管222、224、226和228根据放大器输出V_OUT的电压值进行控制。

控制电路220内的电路的实施例将在下面的图2A-2D中描述。

图2A图示了当输入电压V_IN足以正向偏置第一LED 202但不足以正向偏置第一LED202和第二LED 204两者(即，V_IN>V_f1并且V_IN<V_f1+V_f2>V_IN)时DACD LED电路200的操作。第一至第四控制晶体管222至228全部由控制电路220的电路接通，使得输入电流I_IN仅流过第一控制晶体管222。因此，当V_IN>V_f1并且V_IN<V_f1+V_f2>V_IN时，输入电流I_IN的量值由第一控制晶体管222根据放大器输出V_OUT进行控制。

图2B图示了当输入电压V_IN足以正向偏置第一LED 202和第二LED 204两者但不足以正向偏置第一至第三LED 202至206全部(即，V_IN>V_f1+V_f2并且V_IN<V_f1+V_f2+V_f3)时DACD LED电路200的操作。第一控制晶体管222关断，并且第二至第四控制晶体管224至228全部由控制电路220的电路接通，使得输入电流I_IN仅流过第二控制晶体管224。因此，当V_IN>V_f1+V_f2并且V_IN<V_f1+V_f2+V_f3时，输入电流I_IN的量值由第二控制晶体管224根据放大器输出V_OUT进行控制。

图2C图示了当输入电压V_IN足以正向偏置第一至第三LED 202至206全部但不足以正向偏置第一至第四LED 202至208全部(即，V_IN>V_f1+V_f2+V_f3并且V_IN<V_f1+V_f2+V_f3+V_f4)时DACDLED电路200的操作。第一和第二控制晶体管222和224被关断，并且第三和第四控制晶体管226和228由控制电路220的电路接通，使得输入电流I_IN仅流过第三控制晶体管226。因此，当V_IN>V_f1+V_f2+V_f3并且V_IN<V_f1+V_f2+V_f3+V_f4时，输入电流I_IN的量值由第三控制晶体管226根据放大器输出V_OUT进行控制。

图2D图示了当输入电压V_IN足以正向偏置第一至第四LED 202至208全部(即，V_IN>V_f1+V_f2+V_f3+V_f4)时DACD LED电路200的操作。第一至第三控制晶体管222至226被关断，并且第四控制晶体管228由控制电路220的电路接通，使得输入电流I_IN仅流过第四控制晶体管228。因此，当V_IN>V_f1+V_f2+V_f3+V_f4时，输入电流I_IN的量值由第四控制晶体管228根据放大器输出V_OUT进行控制。

图3图示了根据实施例的DACD LED电路300。图3的元件与图2A中的相应的相似编号的元件对应；例如，图3的全波整流器桥310与图2A的全波整流器桥210对应。

在图3的实施例中，控制电路320的自动换向功能由具有相应不同的第一、第二、第三和第四阈值电压V_TH1、V_TH2、V_TH3和V_TH4的第一、第二、第三和第四控制晶体管322、324、326和328中的每一个实现。

第一阈值电压V_TH1大于第二阈值电压V_TH2，第二阈值电压V_TH2大于第三阈值电压V_TH3，第三阈值电压V_TH3大于第四阈值电压V_TH4(V_TH1>V_TH2>V_TH3>V_TH4)。因此，

-当放大器输出V_OUT大于第一阈值V_TH1(V_OUT>V_TH1)时，第一至第四控制晶体管322至328全部都接通，

-当放大器输出V_OUT小于第一阈值V_TH1并且大于第二阈值V_TH2(V_TH1>V_OUT>V_TH2)时，第一控制晶体管322被关断，并且第二至第四控制晶体管324至328接通，

-当放大器输出V_OUT小于第二阈值V_TH2并且大于第三阈值V_TH3(V_TH2>V_OUT>V_TH3)时，第一和第二控制晶体管322和234被关断并且第三和第四控制晶体管326和328接通，以及

-当放大器输出V_OUT小于第三阈值V_TH3并且大于第四阈值V_TH4(V_TH3>V_OUT>V_TH4)时，第一至第三控制晶体管324至328被关断，第四控制晶体管328接通。

当输入电压V_IN增加并且输入电流I_IN流过第一至第四LED 302至308中的更多个时，结果所得的输入电流I_IN的增加导致电流感测节点CS的电压值升高。电流感测节点CS的值的上升导致放大器输出V_OUT的值减小，这导致第一至第三控制晶体管324至328被相继关断，从而产生关于图2A-2D所描述的自动换向和电流调节。

图4图示了根据另一个实施例的DACD LED电路400。图4的元件与图2A中的相应的相似编号的元件对应；例如，图4的全波整流器桥410与图2A的全波整流器桥210对应。

在图4的实施例中，控制电路420的自动换向功能是通过分别在放大器输出V_OUT与第一、第二、第三和第四控制晶体管422、424、426和428的控制端子之间提供第一、第二、第三和第四电压降电路432、434、436和438来实现的。第一、第二和第三电压降电路432、434、436和438可以各自包括二极管、电阻器、分压器等等中的一个或多个。

第一、第二、第三和第四电压降电路432、434、436和438具有第一、第二、第三和第四电压降D1、D2、D3和D4。第一电压降D1大于第二电压降D2，第二电压降D2大于第三电压降D3，第三电压降D3大于第四电压降D4。第四电压降D4可以为零。例如，在实施例中，第一、第二和第三电压降电路432、434和436可以具有与串联连接的三个、二个和一个二极管对应的相应电压降，而第四电压降电路438可以省略(例如，用导线代替)，但是实施例不限于此。

在实施例中，第一、第二、第三和第四控制晶体管422、424、426和428的相应阈值电压可以具有相同的阈值电压V_TH。作为电压降的结果，第一、第二、第三和第四控制晶体管422、424、426和428相对于放大器输出V_OUT的有效阈值电压可以是V_TH+D1、V_TH+D2、V_TH+D3和V_TH+D4，其中V_TH+D1>V_TH+D2>V_TH+D3>V_TH+D4。

因此，DACD LED电路400以与对于图3的DACD LED电路300所描述的类似的方式操作：

-当放大器输出V_OUT大于阈值电压V_TH1加上第一电压降D1(V_OUT>V_TH+D1)时，第一至第四控制晶体管422至428全部都接通，

-当放大器输出V_OUT小于阈值电压V_TH1加上第一电压降D1并且大于阈值电压V_TH1加上第二电压降D2(V_TH+D1>V_OUT>V_TH+D2)时，第一控制晶体管422被关断，第二至第四控制晶体管424至428接通，

-当放大器输出V_OUT小于阈值电压V_TH1加上第二电压降D2并且大于阈值电压V_TH1加上第三电压降D3(V_TH+D2>V_OUT>V_TH+D3)时，第一和第二控制晶体管422和424被关断，第三和第四控制晶体管426和428接通，以及

-当放大器输出V_OUT小于阈值电压V_TH1加上第三电压降D3并且大于阈值电压V_TH1加上第四电压降D4(V_TH+D3>V_OUT>V_TH+D4)时，第一至第三控制晶体管424至428被关断，第四控制晶体管428接通。

当输入电压V_IN增加并且输入电流I_IN流过第一至第四LED 402至408中的更多个时，结果所得的输入电流I_IN的增加导致电流感测节点CS的电压值升高。电流感测节点CS的值的升高导致放大器输出V_OUT的值减小，这导致第一至第三控制晶体管424至428被相继关断，从与产生关于图2A-2D描述的自动换向和电流调节。

图5图示了根据另一个实施例的DACD LED电路500。图5的元件与图4中的相应的相似编号的元件对应；例如，图5的全波整流器桥510与图4的全波整流器桥410对应。

在图5的实施例中，控制电路520的自动换向功能是通过分别在放大器输出V_OUT与第一、第二、第三和第四控制晶体管522、524、526和528之间提供第一、第二和第三电压降电路532、534和536来实现的。第一、第二和第三电压降电路532、534和536可以各自包括二极管、电阻器、分压器等等中的一个或多个。

第一、第二和第三电压降电路532、534和536具有可以彼此不同或者可以是相同的值的第一、第二和第三电压降D1、D2和D3。例如，在实施例中，第一、第二和第三电压降电路532、534和536可以分别包括二极管，但实施例不限于此。

在实施例中，第一、第二、第三和第四控制晶体管522、524、526和528的相应阈值电压可以具有相同的阈值电压V_TH。作为电压降的结果，第一、第二、第三和第四控制晶体管522、524、526和528相对于放大器输出V_OUT的有效阈值电压可以是V_TH+D1+D2+D3、V_TH+D2+D3、V_TH+D3和V_TH。

因此，DACD LED电路500以与对于图3的DACD LED电路300所描述的类似的方式操作：

-当放大器输出V_OUT大于阈值电压V_TH1加上第一至第三电压降D1至D3(V_OUT>V_TH+D1+D2+D3)时，第一至第四控制晶体管522至528全部都接通，

-当放大器输出V_OUT小于阈值电压V_TH1加上第一至第三电压降D1至D3并且大于阈值电压V_TH1加上第二和第三电压降D2和D3(V_TH+D1+D2+D3>V_OUT>V_TH+D2+D3)时，第一控制晶体管522被关断，第二至第四控制晶体管524至528接通，

-当放大器输出V_OUT小于阈值电压V_TH1加上第二和第三电压降D2和D3并且大于阈值电压V_TH1加上第三电压降D3(V_TH+D2+D3>V_OUT>V_TH+D3)时，第一和第二控制晶体管522和524被关断，第三和第四控制晶体管526和528接通，以及

-当放大器输出V_OUT小于阈值电压V_TH1加上第三电压降D3并且大于阈值电压V_TH1(V_TH+D3>V_OUT>V_TH)时，第一至第三控制晶体管524至528被关断，第四控制晶体管428接通。

当输入电压V_IN增加并且输入电流I_IN流过第一至第四LED 502至508中的更多个时，结果所得的输入电流I_IN的增加导致电流感测节点CS的电压值升高。电流感测节点CS的值的升高导致放大器输出V_OUT的值减小，这导致第一至第三控制晶体管524至528被相继关断，从而产生关于图2A-2D所描述的自动换向和电流调节。

图6图示了根据另一个实施例的DACD LED电路600。图6的元件与图4中的相应的相似编号的元件对应；例如，图6的全波整流器桥610与图4的全波整流器桥410对应。

DACD LED电路600与图4的DACD LED电路400的区别在于第一、第二、第三和第四电压降电路632、634、636和638分别耦接在第一、第二、第三和第四控制晶体管622、624、626和628的源极与电流感测节点CS之间，而不是如图4所示在控制晶体管的栅极与放大器输出V_OUT之间。可以省略第四电压降电路638(例如，用导线代替)，使得第四电压降D4为零。

在其中第一、第二、第三和第四控制晶体管622、624、626和628的相应阈值电压具有相同阈值电压V_TH的实施例中，第一、第二、第三和第四控制晶体管的有效阈值电压622、624、626和628基本上与对于图4的DACD LED电路400的相应控制晶体管所描述的相同。即，第一、第二、第三和第四控制晶体管622、624、626和628相对于放大器输出V_OUT的有效阈值电压为V_TH+D1、V_TH+D2、V_TH+D3和V_TH+D4，其中V_TH+D1>V_TH+D2>V_TH+D3>V_TH+D4。

因此，DACD LED电路600基本上如对于图4的DACD LED电路400所描述的那样操作。

图7图示了根据另一个实施例的DACD LED电路700。图7的元件与图5中的相应的相似编号的元件对应；例如，图7的全波整流器桥710与图5的全波整流器桥510对应。

DACD LED电路700与图5的DACD LED电路500的区别在于第一、第二和第三电压降电路632、634和636分别耦接在第一、第二、第三和第四控制晶体管722、724、726和728的源极之间，而不是在如图5中所示的控制晶体管的栅极之间。

在其中第一、第二、第三和第四控制晶体管722、724、726和728的相应阈值电压具有相同阈值电压V_TH的实施例中，第一、第二、第三和第四控制晶体管722、724、726和728与对于图5的DACDLED电路500的相应控制晶体管所描述的基本上相同。即，第一、第二、第三和第四控制晶体管722、724、726和728相对于放大器输出V_OUT的有效阈值电压分别为V_TH+D1+D2+D3、V_TH+D2+D3、V_TH+D3和V_TH，其中V_TH+D1+D2+D3>V_TH+D2+D3>V_TH+D3>V_TH。

因此，DACD LED电路700基本上如对于图5的DACD LED电路500所描述的那样工作。

图8图示了根据另一个实施例的DACD LED电路800。DACDLED电路800包括全波整流器桥810，第一、第二、第三和第四LED 802、804、806和808，差分放大器812，以及自动换向控制电路820(下文中称为控制电路820)。DACD LED电路800还包括耦接在电流感测节点CS与电路地之间的电流检测(CS)电阻器830。

控制电路820包括第一、第二、第三和第四控制晶体管822、824、826和828。第一、第二和第三控制晶体管822、824和826的控制端子(例如，栅极)使用第一、第二和第三开关842、844和846耦接到差分放大器812的放大器输出V_OUT。第一、第二和第三控制晶体管822、824和826的第一导电端子(例如，源极端子)耦接到电流感测节点CS。第一、第二、第三和第四控制晶体管822、824、826和828的第二导电端子(例如，漏极端子)分别耦接到第一、第二、第三和第四LED 802、804、806和808的阴极。

第一、第二和第三开关842、844和846由第一、第二和第三比较器852、854和856控制。第一、第二和第三比较器852、854和856分别将第二、第三和第四控制晶体管824、826和828的第二导电端子的电压与阈值电压V_TH进行比较。当第n+1个控制晶体管的第二导电端子处的电压低于阈值电压V_TH时，第n个比较器接通第n个开关。当第n+1个控制晶体管的第二导电端子处的电压高于阈值电压V_TH时，第n个比较器关断第n个开关。

因为，当没有电流流过第二、第三和第四控制晶体管824、826和828时，第二、第三和第四控制晶体管824、826和828的第二导电端子处的电压将低于阈值电压V_TH，并且，当流过第二、第三和第四控制晶体管824、826和828的电流大于与阈值电压V_TH乘以CS电阻器830的电阻对应的量时，第二、第三和第四控制晶体管824、826和828的第二导电端子处的电压将高于阈值电压V_TH，所以控制电路820操作以执行图2A至2D中图示的自动换向操作。因此，根据差分放大器812的放大器输出V_OUT，输入电流I_IN由第一、第二、第三和第四控制晶体管822、824、826和828之一控制，并且第一、第二、第三和第四控制晶体管822、824、826和828中的哪个被用来控制输入电流I_IN是根据输入电压V_IN而变化的。

图9图示了根据另一个实施例的DACD LED电路900。DACDLED电路900包括全波整流器桥910，串联连接的第一、第二、第三和第四LED 902、904、906和908，差分放大器912，以及自动换向控制电路920(下文中称为控制电路920)。DACD LED电路200还包括耦接在电流感测节点CS与电路地之间的电流感测(CS)电阻器930。

控制电路920包括第一、第二、第三和第四控制晶体管922、924、926和928，第一、第二和第三比较器952、954和956，以及第一和第二AND门943和945。第一、第二和第三控制晶体管922、924和926的控制端子(例如，栅极)使用第一、第二和第三开关942、944和946耦接到差分放大器912的放大器输出V_OUT。第一控制晶体管922的第一导电端子(例如，源极端子)耦接到电流感测节点CS。第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子通过第一、第二和第三电压降电路964、996和968耦接到电流感测节点CS。第一、第二、第三和第四控制晶体管922、924、926和928的第二导电端子(例如，漏极端子)分别耦接到第一、第二、第三和第四LED 902、904、906和908的阴极。

在实施例中，第一、第二和第三电压降电路964、996和968分别包括电阻器、二极管等等中的一个或多个。

第一、第二和第三比较器952、954和956将第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子的电压分别与阈值电压V_TH进行比较。第一、第二和第三比较器952、954和956的输出端耦接到第一AND门943的相应输入端。第二和第三比较器954和956的输出端也耦接到第二AND门945的相应输入端。

因而，当第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子处的所有电压都低于阈值电压V_TH时，第一AND门943控制第一开关942接通，并且，当第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子处的电压中任何一个高于阈值电压V_TH时，第一AND门943控制第一开关942关断。当第三和第四控制晶体管926和928的第一导电端子处的电压都低于阈值电压V_TH时，第二AND门945控制第二开关944接通，并且，当第三和第四控制晶体管926和928的第一导电端子处的电压中任何一个高于阈值电压V_TH时，第二AND门945控制第二开关944关断。当第四控制晶体管928的第一导电端子处的电压低于阈值电压V_TH时，第三比较器956控制第三开关946接通，并且，当第四控制晶体管928的第一导电端子处的电压高于阈值电压V_TH时，第三比较器956控制第三开关946关断。

第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子处的电压分别等于CS电阻器930两端的电压降与第一、第二和第三电压降电路964、996和968两端的电压降之和。第一、第二和第三电压降电路964、996和968两端的电压降分别由通过第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的相应电流引起。因此，当通过第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的电流分别增加时，第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子处的电压分别增加。

因而，第二、第三和第四控制晶体管924、926和928的第一导电端子处的电压高于阈值电压V_TH分别指示电流正在流过第二、第三和第四控制晶体管924、926和928。因此，当通过第二、第三或第四控制晶体管924、926或928中的任何一个的电流足够大时，第一控制晶体管922被关断，当通过第三或第四控制晶体管926或928的电流足够大时，第二控制晶体管924被关断，并且当通过第四控制晶体管928的电流足够大时，第三控制晶体管926被关断。

因此，输入电流I_IN是由第一、第二、第三和第四控制晶体管922、924、926和928之一根据差分放大器912的放大器输出V_OUT进行控制的。第一、第二、第三和第四控制晶体管922、924、926和928中的哪个被用来控制输入电流I_IN是根据输入电压V_IN而变化的。

图10图示了根据另一个实施例的DACD LED 1000电路。DACD LED电路1000包括全波整流器桥1010，串联连接的第一、第二、第三和第四LED 1002、1004、1006和1008，差分放大器1012，以及自动换向控制电路1020(下文中称为控制电路1020)。DACD LED电路200还包括耦接在电流感测节点CS与电路地之间的电流感测(CS)电阻器1030。

差分放大器1012在正输入端处接收参考电压REF，并在负输入端处接收电流感测节点CS的电压，并产生与两个接收值之间的差对应的放大器输出V_OUT。

控制电路1020包括第一、第二、第三和第四控制晶体管1022、1024、1026和1028。第一、第二和第三控制晶体管1022、1024和1026的控制端子(例如，栅极)使用第一、第二和第三开关1042、1044和1046耦接到差分放大器1012的放大器输出V_OUT。第一控制晶体管1022的第一导电端子(例如，源极端子)耦接到电流感测节点CS。第二、第三和第四控制晶体管1024、1026和1028的第一导电端子通过第一、第二和第三电流镜电路1052、1054和1056耦接到电流感测节点CS。第一、第二、第三和第四控制晶体管1022、1024、1026和1028的第二导电端子(例如，漏极)分别耦接到第一、第二、第三和第四LED 1002、1004、1006和1008的阴极。

第一、第二和第三电流镜电路1052、1054和1056控制具有与通过第二、第三和第四控制晶体管1024、1026和1028的第一、第二和第三导通电流I_R2、I_R3和I_R4对应的量值的第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4。在实施例中，第二电流镜电路1054是具有各自控制镜像电流I_M3的第一和第二输出的多输出电流镜电路，并且第三电流镜电路1056是具有各自控制镜像电流I_M4的第一、第二和第三输出的多输出电流镜电路。

在实施例中，第一、第二和第三电流镜电路1052、1054和1056分别包括第一晶体管和一个或多个第二晶体管(诸如n沟道MOSFET)，其相应的源极连接到电流感测节点CS并且相应的栅极彼此耦接并耦接到第二、第三和第四控制晶体管1022、1024、1026和1028中对应控制晶体管的第一导电端子。第一、第二和第三电流镜电路1052、1054和1056的第一晶体管的漏极分别耦接到第二、第三和第四控制晶体管1024、1026和1028的第一导电端子。第一、第二和第三电流镜电路1052、1054和1056的一个或多个第二晶体管中的每一个的漏极分别耦接到相应的第一、第二和第三电流镜电路1052、1054和1056的输出端。

第一、第二和第三电流镜1052、1054和1056的第一输出端耦接到第一开关1042的控制端子。第二和第三电流镜1054和1056的第二输出端耦接到第二开关1044的控制端子。第三电流镜1056的第三输出端耦接到第三开关1045的控制端子。

第一、第二和第三开关1042、1044和1046由第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4控制。当第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4全部都低于阈值时，第一、第二和第三开关1042、1044和1046接通。当第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4中的任何一个高于阈值时，第一开关1042被关断。当第二和第三镜像电流I_M3和I_M4中的任一个高于阈值时，第二开关1044被关断。当第三镜像电流I_M4高于阈值时，第三开关1046被关断。因而，对于等于控制晶体管的数量的N和在1至N-1的范围内的n，当通过第n+1个至第N个控制晶体管的导电端子中任一个的电流高于阈值时，第n个开关1046被关断。

图11图示了根据另一个实施例的DACD LED电路1100。图11的元件与图10中的相应的相似编号的元件对应；例如，图11的全波整流器桥1110与图10的全波整流器桥1010对应。图11的控制电路1020与图10的控制电路1020的区别在于第一、第二和第三控制晶体管1122、1124和1126的控制端子(例如，栅极)使用第一、第二和第三电阻器1172、1174和1176(而不是使用如图10所示的开关)耦接到差分放大器1112的放大器输出V_OUT。如图11中所示，第二和第三电流镜电路1154和1156是分别产生第二和第三镜像电流I_M3和I_M4的多个实例的多输出电流镜电路。

第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4耦接到第一、第二和第三控制晶体管1122、1124和1126的控制端子。特别地，第一控制晶体管1122的控制端子耦接到第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4的实例，第二控制晶体管1124的控制端子耦接到第二和第三镜像电流I_M3和I_M4的实例，并且第三控制晶体管1126的控制端子耦接到第三镜像电流I_M4的实例。

因而，与第一、第二和第三电阻器1172、1174和1176的电阻以及第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4对应的电压降分别在差分放大器1112的放大器输出V_OUT与第一、第二和第三控制晶体管1122、1124和1126的控制端子之间生成。

因此，当第一、第二和第三镜像电流I_M2、I_M3和I_M4中的任一个足够大时，第一控制晶体管1122的控制端子处的电压充分下降，使得第一控制晶体管1122关断。类似地，当第二和第三镜像电流I_M3和I_M4中的任一个足够大时，第二控制晶体管1124被关断，并且当第三镜像电流I_M4足够大时，第三控制晶体管1126被关断。

图12A图示了根据另一个实施例的DACD LED电路1200。DACD LED电路1200包括全波整流器桥1210，串联连接的第一、第二、第三和第四LED 1202、1204、1206和1208，差分放大器1212，以及自动换向控制电路1220(下文中称为控制电路1220)。DACD LED电路1200还包括耦接在电流感测节点CS与电路地之间的电流感测(CS)电阻器1230。

差分放大器1212在正输入端处接收参考电压REF并在负输入端处接收电流感测节点CS的电压，并产生与两个接收值之间的差对应的放大器输出V_OUT。因而，当输入电流I_IN小于与参考电压REF乘以CS电阻器1230的电阻对应的目标电流时，放大器输出V_OUT的值为高，并且当输入电流I_IN大于目标电流时，放大器输出V_OUT的值较低。

在实施例中，参考电压REF可以是预定的DC电压、可编程的DC电压或者具有正弦波形的AC电压。AC波形可以从输入电压V_IN导出，或者可以由DACD LED电路1200内部的电路(未示出)生成。

控制电路1220包括第一、第二、第三和第四控制晶体管1222、1224、1226和1228。第一、第二和第三控制晶体管1222、1224和1226的控制端子(例如，栅极)耦接到差分放大器1212的放大器输出V_OUT。

第一控制晶体管1222的第一导电端子(例如，源极端子)通过第一阻塞二极管1282耦接到第二控制晶体管1224的第二导电端子(例如，漏极端子)。第二控制晶体管1224的第一导电端子通过第二阻塞二极管1284耦接到第三控制晶体管1226的第二导电端子。第三控制晶体管1226的第一导电端子通过第三阻塞二极管1286耦接到第四控制晶体管1228的第二导电端子。第三控制晶体管1226的第一导电端子耦接到电流感测节点CS。第一、第二、第三和第四控制晶体管1222、1224、1226和1228的第二导电端子还分别耦接到第一、第二、第三和第四LED 1202、1204、1206和1208的阴极。

在实施例中，第一、第二和第三阻塞二极管1282、1284和1286具有0.7V的正向电压降。

当第四控制晶体管1228的第四栅极-源极电压V_GS4高于第四控制晶体管1228的第四阈值电压V_TH4时，第四控制晶体管1228接通。第四控制晶体管1228当以欧姆模式操作时(即，当第四漏极-源极电压V_DS4小于第四栅极-源极电压V_GS4减去第四阈值电压V_TH4时)控制输入电流的量值。当在饱和区域中操作时(即，当第四漏极-源极电压V_DS4大于第四栅极-源极电压V_GS4减去第四阈值电压V_TH4时)，第四控制晶体管1228接通，但不控制输入电流的量值。第四栅极-源极电压V_GS4等于放大器输出V_OUT与CS节点CS的CS电压V_CS之差。

当第三控制晶体管1226的第三栅极-源极电压V_GS3高于第三控制晶体管1226的第三阈值电压V_TH3时，第三控制晶体管1226接通。第三控制晶体管1226当以欧姆模式操作时(即，当第三漏极-源极电压V_DS3小于第三栅极-源极电压V_GS3减去第三阈值电压V_TH3时)控制输入电流的量值。当在饱和区域中操作时(即，当第三漏极-源极电压V_DS3大于第三栅极-源极电压V_GS3减去第三阈值电压V_TH3时)，第三控制晶体管1226接通，但不控制输入电流的量值。第三栅极-源极电压V_GS3等于放大器输出V_OUT与第三阻塞二极管1286两端的正向电压降、第四漏极-源极电压V_DS4和CS节点CS的CS电压V_CS之和之间的差。

当第二控制晶体管1224的第二栅极-源极电压V_GS2高于第二控制晶体管1224的第二阈值电压V_TH2时，第二控制晶体管1224接通。第二控制晶体管1224当以欧姆模式操作时(即，当第二漏极-源极电压V_DS2小于第二栅极-源极电压V_GS2减去第二阈值电压V_TH2时)控制输入电流的量值。当在饱和区域中操作时(即，当第二漏极-源极电压V_DS2大于第二栅极-源极电压V_GS2减去第二阈值电压V_TH2时)，第二控制晶体管1224接通，但不控制输入电流的量值。第二栅极-源极电压V_GS2等于放大器输出V_OUT与第二和第三阻塞二极管1284和1286两端的正向电压降、第三和第四漏极-源极电压V_DS3和V_DS4和CS节点CS的CS电压V_CS之和之间的差。

当第一控制晶体管1222的第一栅极-源极电压V_GS2高于第一控制晶体管1222的第一阈值电压V_TH2时，第一控制晶体管1222接通。第一控制晶体管1222当以欧姆模式操作时(即，当第一漏极-源极电压V_DS1小于第一栅极-源极电压V_GS1减去第一阈值电压_VTH1时)控制输入电流的量值。当在饱和区域中操作时(即，当第一漏极-源极电压V_DS1大于第一栅极-源极电压V_GS1减去第一阈值电压V_TH1时)，第一控制晶体管1222接通，但不控制输入电流的量值。第一栅极-源极电压V_GS1等于放大器输出V_OUT与第一、第二和第三阻塞二极管1282、1284和1286两端的正向电压降、第二、第三和第四漏极-源极电压V_DS2、V_DS3和V_DS4和CS节点CS的CS电压V_CS之和之间的差。

DACD LED电路1200的操作将参考图12B来解释。

图12B是图12A的DACD LED电路1200的操作期间的电压和电流的图。所示的电压是输入电压V_IN和由差分放大器1212产生的放大器输出V_OUT。所示的电流是输入电流I_IN。在图12B中所示的示例中，参考电压REF可以是从输入电压V_IN导出的正弦波形。

在第一时间t₁之前的时段内，输入电压V_IN太低以至于不能正向偏置第一至第四LED 1202至1208中的任何一个，并且因此输入电流I_IN基本为零，并且CS电压V_CS基本为零。因此，放大器输出V_OUT的电压值明显高于以下电压值的组合：第一、第二和第三阻塞二极管1282、1284和1286两端的正向电压降，第二、第三和第四漏极-源极电压V_DS2、V_DS3和V_DS4，以及CS节点CS的CS电压V_CS。因而，第一至第四控制晶体管1222至1228全部都接通。

在第一时间t₁，输入电压V_IN达到足以正向偏置第一LED 1202的值。因此，输入电流I_IN流过第一LED 1202、第一至第四控制晶体管1222至1228、第一至第三阻塞二极管1282至1286，以及CS电阻器1230。

在第一时间t₁和第二时间t₂之间的时段中，输入电压V_IN上升，导致输入电流I_IN的增加和CS电压V_CS的对应增加。在这个时段期间，第一控制晶体管1222以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第二时间t₂，输入电压V_IN达到足以正向偏置第一和第二LED1202和1204两者的值。因此，输入电流I_IN流过第一和第二LED1202和1204，导致电压在第二控制晶体管1224的漏极处生成，该电压反向偏置第一阻塞二极管1282并且关断第一控制晶体管1222。因此，输入电流I_IN流过第一和第二LED 1202和1204、第二至第四控制晶体管1224至1228、第二和第三阻塞二极管1284至1286，以及CS电阻器1230。

在第二时间t₂和第三时间t₃之间的时段中，输入电压V_IN上升，导致输入电流I_IN的增加和CS电压V_CS的对应增加。在这个时段期间，第一控制晶体管1222关断并且第二控制晶体管1224以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第三时间t₃，输入电压V_IN达到足以正向偏置第一至第三LED1202至1206全部的值。因此，输入电流I_IN流过第一至第三LED1202至1206，导致电压在第三控制晶体管1226的漏极处生成，该电压反向偏置第一和第二阻塞二极管1282和1284，并且关断第一和第二控制晶体管1222和1224。因此，输入电流I_IN流过第一至第三LED 1202至1206、第三和第四控制晶体管1226和1228、第三阻塞二极管1286，以及CS电阻器1230。

在第三时间t₃和第四时间t₄之间的时段中，输入电压V_IN上升，导致输入电流I_IN的增加和CS电压V_CS的对应增加。在这个时段期间，第一和第二控制晶体管1222和1224被关断并且第三控制晶体管1226以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第二时间t₂和第三时间t₃之间的时段中，输入电压V_IN上升，导致输入电流I_IN的增加和CS电压V_CS的对应增加。在这个时段期间，第一控制晶体管1222被关断并且第二控制晶体管1224以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第四时间t₄，输入电压V_IN达到足以正向偏置第一至第四LED1202至1208全部的值。因此，输入电流I_IN流过第一至第四LED1202至1208，导致电压在第四控制晶体管1228的漏极处生成，该电压反向偏置第一至第三阻塞二极管1282至1286并且关断第一至第三控制晶体管1222和1226。因此，输入电流I_IN流过第一至第四LED1202至1208、第四控制晶体管1228，以及CS电阻器1230。

在第四时间t₄和第五时间t₅之间的时段中，输入电压V_IN上升然后下降，导致输入电流I_IN的增加然后减小以及CS电压V_CS的对应增加和减小。在这个时段期间，第一至第三控制晶体管1222至1226被关断并且第四控制晶体管1228以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第五时间t₅，输入电压V_IN下降到不足以正向偏置第一至第四LED 1202至1208全部的值，但足以正向偏置第一至第三LED 1202至1206全部。因此，输入电流I_IN流过第一至第三LED 1202至1206，导致电压在第三控制晶体管1226的漏极处生成，该电压反向偏置第一和第二阻塞二极管1282和1284并且关断第一和第二控制晶体管1222和1224。因此，输入电流I_IN流过第一至第三LED 1202至1206、第三和第四控制晶体管1226和1228、第三阻塞二极管1286，以及CS电阻器1230。

在第五时间t₅和第六时间t₆之间的时段中，输入电压V_IN下降，导致输入电流I_IN的减小和CS电压V_CS的对应减小。在这个时段期间，第一和第二控制晶体管1222和1224被关断并且第三控制晶体管1226以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第六时间t₆，输入电压V_IN下降到不足以正向偏置第一至第三LED 1202至1206全部的值，但足以正向偏置第一和第二LED 1202和1204二者。因此，输入电流I_IN流过第一和第二LED 1202和1204，使得电压在第二控制晶体管1224的漏极处生成，该电压反向偏置第一阻塞二极管1282并且关断第一控制晶体管1222。因此，输入电流I_IN流过第一和第二LED1202和1204、第二至第四控制晶体管1224至1228、第二和第三阻塞二极管1284至1286，以及CS电阻器1230。

在第六时间t₆和第七时间t₇之间的时段中，输入电压V_IN下降，导致输入电流I_IN的减小和CS电压V_CS的对应减小。在这个时段期间，第一控制晶体管1222被关断并且第二控制晶体管1224以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第七时间t₇，输入电压V_IN下降到不足以正向偏置第一和第二LED 1202和1204两者但足以正向偏置第一LED 1202的值。因此，输入电流I_IN流过第一LED 1202、第一至第四控制晶体管1222至1228、第一至第三阻塞二极管1282至1286，以及CS电阻器1230。

在第七时间t₇和第八时间t8之间的时段中，输入电压V_IN下降，导致输入电流I_IN的减小和CS电压V_CS的对应减小。在这个时段期间，第一控制晶体管1222以欧姆模式操作，以控制输入电流I_IN的量值。

在第八时间t₈之后和第九时间t₉之前的时段中，输入电压V_IN太低以至于不能正向偏置第一至第四LED 1202至1208中的任何一个，因此输入电流I_IN基本为零并且CS电压V_CS基本为零。因此，放大器输出V_OUT的电压值明显高于以下电压值的组合：第一、第二和第三阻塞二极管1282、1284和1286两端的正向电压降、第二、第三和第四漏极-源极电压V_DS2、V_DS3和V_DS4以及CS节点CS的CS电压V_CS。因而，第一至第四控制晶体管1222至1228全部都接通。

在第九时间t₉，重复从第一时间t₁开始描述的操作。

图13图示了根据另一个实施例的DACD LED电路1300。DACD LED电路1300包括全波整流器桥1310，第一、第二、第三和第四LED 1302、1304、1306和1308，差分放大器1318，调节晶体管1333，以及自动换向控制电路1320(下文中称为控制电路1320)。DACD LED电路1300还包括耦接在电流感测节点CS与电路地之间的电流感测(CS)电阻器1330。

第一、第二、第三和第四LED 1302、1304、1306和1308串联耦接，第一LED 1302的阴极耦接到第二LED 1304的阳极，第二LED 1304的阴极耦接到第三LED 1306的阳极，并且第三LED 1306的阴极耦接到第四LED 1308的阳极。第一LED 1302的阳极连接到全波整流器桥1310的正输出端子(输入电压V_IN)。全波整流器桥1310的负输出端子耦接到电路地。

控制电路1320包括第一、第二、第三和第四级联(cascode)晶体管1323、1325、1327和1329。第一、第二、第三和第四级联晶体管1323、1325、1327和1329的控制端子(例如，栅极)通过控制电路1320内的电路耦接到一个或多个偏置电压。第一、第二、第三和第四级联晶体管1323、1325、1327和1329的第一导电端子(例如，漏极)分别通过控制电路1320内的电路耦接到第一、第二、第三和第四LED 1302、1304、1306和1308的阴极。第一、第二、第三和第四级联晶体管1323、1325、1327和1329的第二导电端子(例如，源极)各自通过控制电路1320内的电路耦接到调节晶体管1333的第一导电端子(例如，漏极)。

差分放大器1318的负输入端耦接到电流感测节点CS。差分放大器1318的正输入端耦接到参考电压REF。差分放大器1318的输出端耦接到调节晶体管1333的控制端子(例如，栅极)。放大器输出V_OUT的电压值与电流感测节点CS的电压值小于参考电压REF的电压值的量对应。

调节晶体管1333的第二导电端子(例如，源极)耦接到CS节点CS。差分放大器1318控制调节晶体管1333，以调节DACD LED电路1320的输入电流I_IN的量值。

在实施例中，参考电压REF是直流(DC)电压。

在另一个实施例中，参考电压REF是从输入电压V_IN导出的AC电压。

控制电路1320内的电路(图13中未示出)根据输入电压V_IN选择第一、第二、第三和第四级联晶体管1323、1325、1327和1329中的哪一个传导输入电流I_IN。因为第一、第二、第三和第四级联晶体管1323、1325、1327和1329是级联放大器的级联级的级联晶体管，其中调节晶体管1333是输入级，所以第一、第二、第三和第四级联晶体管1323、1325、1327和1329中的被选择为传导输入电流I_IN的晶体管也参与输入电流I_IN的量值的调节。

图14图示了根据另一个实施例的DACD LED电路1400。图14的元件与图13中的相应的相似编号的元件对应；例如，图14的全波整流器桥1410与图13的全波整流器桥1310对应，图14的第一至第四级联晶体管1423至1429与图13的第一至第四级联晶体管1323至1329对应，等等。

在DACD LED电路1400中，控制电路1420将第一、第二、第三和第四偏置电压BIAS1、BIAS2、BIAS3和BIAS4分别提供给第一、第二、第三和第四级联晶体管1423、1425、1427和1429。第一偏置电压BIAS1小于第二偏置电压BIAS2，第二偏置电压BIAS2小于第三偏置电压BIAS3，并且第三偏置电压BIAS3小于第四偏置电压BIAS4。

因此，输入电流I_IN以与关于图2A至2D所描述的类似的方式传导，其中，当输入电压V_IN足以仅正向偏置第一LED 1402时，输入电流I_IN由第一级联晶体管1423传导和控制，当输入电压V_IN足以仅正向偏置第一和第二LED 1402和1404时，输入电流I_IN由第二级联晶体管1425传导和控制，当输入电压V_IN足以仅正向偏置第一、第二和第三LED 1402、1404和1406时，输入电流I_IN由第三级联晶体管1427传导和控制，并且当输入电压V_IN足以正向偏置第一、第二、第三和第四LED 1402、1404、1406和1408全部时，输入电流I_IN由第四级联晶体管1429传导和控制。

本领域技术人员将理解的是，其它换向方案(诸如本文在图3至12中公开的那些方案)也可以适于创建作为级联级操作的图13的自动换向控制电路1320的实施例。

实施例提供了使用单个差分放大器和自动换向控制电路的DACD LED电路的电流调节。自动换向控制电路中的多个晶体管分别耦接在串联连接的多个LED电路的阴极与电流感测节点之间，并且选择多个晶体管中的晶体管用于根据到串联连接的多个LED电路的输入电压的量值来控制通过LED电路中的一个或多个的电流的量值。LED电路中的每一个可以包括一个或多个串联连接的LED。

本公开的实施例包括被配置为执行本文所述的操作中的一个或多个的电子设备。但是，实施例不限于此。

在实施例中，控制电路的多个通道的相应电流的方法包括使用放大器生成放大器输出，从多个通道中选择选定通道，以及使用选定通道的晶体管并根据放大器输出来控制选定通道的电流的量值。

在实施例中，该方法还包括，当选定通道是多个通道中的第一通道时，使用第一通道的晶体管和放大器输出来控制通过第一发光二极管(LED)电路的电流的量值，并且当选定通道是多个通道中的第二通道时，使用第二通道的晶体管和放大器输出来控制通过第一LED电路和第二LED电路的电流的量值。第一LED电路耦接在电源与第一通道之间，并且第二LED电路耦接在第一通道与第二通道之间。

在实施例中，该方法还包括使用电源向第一LED电路提供经整流的交流电流(AC)。

在实施例中，该方法还包括第一通道的晶体管的第一导电端子耦接到第一发光二极管(LED)电路，第二通道的晶体管的第一导电端子耦接到第二LED电路，并且第一通道的晶体管的第二导电端子使用阻塞二极管耦接到第二通道的晶体管的第一导电端子。

在实施例中，该方法还包括根据通过第一LED电路的电流生成电流感测电压，根据电流感测电压与参考电压之差生成放大器输出，以及将放大器输出供给第一通道的晶体管和第二通道的晶体管的相应控制端子。

在实施例中，该方法还包括放大器输出端耦接到多个通道中的相应晶体管。

在实施例中，该方法还包括使用一个或多个相应的电压降电路将放大器输出端耦接到多个通道中的相应晶体管中的一个或多个。

在实施例中，该方法还包括根据多个通道中的一个或多个相应电流来确定选定通道。

在实施例中，该方法还包括根据选定通道的电流来控制多个通道中未选定通道的晶体管。

在实施例中，该方法还包括选定通道的晶体管被包括在级联放大器的级联级中，并且放大器输出端耦接到级联放大器的输入级。

虽然已经公开了说明性实施例以帮助对本公开的理解，但是实施例不限于此，而是仅由所附权利要求的范围限制。实施例可以包括在所附权利要求的范围内所包括的各种修改和等效布置。除非另有约束，否则实施例中描述的操作的次序是说明性的，并且可以重新排序。另外，可以组合两个或更多个实施例的特征，以形成新的实施例。

Claims (10)

1.一种电路，包括：

放大器；

第一阻塞二极管；

第一晶体管，用于控制第一通道的电流，第一晶体管包括：

第一栅极端子，耦接到放大器的输出端，

第一导电端子，通过第一负载耦接到电源，和

第二导电端子，耦接到第一阻塞二极管的第一端子；以及

第二晶体管，用于控制第二通道的电流，第二晶体管包括：

第二栅极端子，耦接到第一栅极端子，

第三导电端子，耦接到第一阻塞二极管的第二端子，并且通过第二负载耦接到电源，和

第四导电端子，耦接到电流感测节点。

2.如权利要求1所述的电路，其中，第二负载通过第一负载耦接到电源。

3.如权利要求2所述的电路，还包括：

电流感测电阻器，耦接在电流感测节点与地之间，

其中放大器的第一输入端耦接到电流感测节点，并且放大器的第二输入端耦接到参考电压。

4.如权利要求3所述的电路，其中，第一负载包括第一发光二极管，并且第二负载包括第二发光二极管。

5.如权利要求3所述的电路，其中，电源提供与介于100和240伏之间的均方根电压对应的经整流的交流电流。

6.如权利要求5所述的电路，其中，所述参考电压与电源的电压成比例。

7.如权利要求3所述的电路，其中，所述参考电压是恒定电压。

8.如权利要求3所述的电路，还包括：

第二阻塞二极管；以及

第三晶体管，用于控制第三通道的电流，第三晶体管包括：

第三栅极端子，耦接到第一栅极端子，

第五导电端子，通过第三负载耦接到电源，和

第六导电端子，耦接到第二阻塞二极管的第一端子，

其中第二阻塞二极管的第二端子耦接到第一晶体管的第一导电端子。

9.如权利要求8所述的电路，其中，第二负载通过第一负载和第三负载耦接到电源，并且第一负载通过第三负载耦接到电源。

10.如权利要求9所述的电路，其中，第一负载包括第一发光二极管，第二负载包括第二发光二极管，并且第三负载包括第三发光二极管。