CN211671019U - 双重控制调光电路 - Google Patents
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Abstract
公开了一种双重控制调光电路。双重控制调光电路被配置为在可调光范围内调节LED输出时,自动改变两个控制回路之间的LED的控制。第一控制回路可以控制可调光范围的第一部分中的LED输出,而第二回路可以控制可调光范围的第二部分中的LED输出。以这样的方式,LED可以在第一部分中被有效地供电,同时在第二部分中提供稳定的(即,无闪烁的)输出。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年9月30日提交的美国申请第16/588,516号的优先权,该申请又要求于2019年3月28日提交的美国临时专利申请第62/825,165号的权益,这些申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及发光二极管(LED)照明,并且更具体地,涉及用于在无视觉伪影的情况下的双重控制调光电路。
背景技术
LED驱动器可以使用调光界面(即,调光电路)来降低LED的强度(即,进行调光)。例如,调光电路可以将LED调光至减小的输出,该减小的输出是最大输出(例如,100%)的某个百分比(例如,10%)。在减小LED的输出时,其向电源呈现出较少的负载。在10%的减小的输出下,LED可以被认为是轻负载,而在100%的最大输出下,LED可被认为是重负载。开关模式电源(SMPS)可以有效地向重负载供应稳压电力。然而,在通过调光来减小负载时,SMPS可以在突发模式(即,跳过模式)下操作以保持调节。尽管突发模式可以通过减小LED的最小输出(例如,至约1%)来扩展LED的输出范围,但其可能在LED的输出中导致视觉伪影(例如闪烁),这些视觉伪影在一些照明应用中是令人反感的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:突发模式可以通过减小LED的最小输出来扩展LED的输出范围,但其可能在LED的输出中导致视觉伪影。
在至少一个方面,本实用新型总体上描述了双重控制调光电路。双重控制调光电路包括电流传感器,该电流传感器被配置为感测由LED所传导的LED电流,该LED电流对应于LED输出。双重控制调光电路进一步包括主回路,该主回路被配置为通过在LED输出高于阈值时调节开关模式电源(SMPS)的输出来控制由LED传导的LED电流。双重控制调光电路进一步包括线性回路,该线性回路被配置为通过在LED输出低于阈值时调节线性传输元件(LPE)的工作点来控制由LED传导的LED电流。
在另一方面,本公开总体上描述了一种双重控制调光电路,该双重控制调光电路包括被配置为生成对应于LED电流的感测电流信号的电流传感器。双重控制调光电路进一步包括主回路控制电路,该主回路控制电路被配置为基于感测电流信号和主参考信号之间的比较来生成用于开关模式电源的控制信号。双重控制调光电路进一步包括线性回路控制电路,该线性回路控制电路被配置为基于感测电流信号和线性参考信号之间的比较来生成用于线性传输元件的控制信号。双重控制调光电路进一步包括调光控制电路,该调光控制电路被配置为基于所接收的调光控制信号来生成主参考信号和线性参考信号。在可能的实施方式中,调光控制电路包括电阻器网络。电阻器网络被配置为在主参考信号和线性参考信号之间提供偏移量。
本实用新型技术方案的有益效果为:有效地对LED供电,并且可调光范围可以被延伸至深度调光水平而在LED输出中没有闪烁。
在以下具体实施方式及其附图内进一步解释了前述说明性实用新型内容,以及本公开的其他示例性目标和/或优点、以及实现方式。
附图说明
图1描绘了根据本公开的可能实施方式的双重控制调光系统的系统框图。
图2是描绘根据本公开的可能实施方式的双重控制调光系统中的主回路和线性回路的传递函数的图。
图3描绘了用于控制LED的输出的方法的流程图。
图4描绘了根据本公开的可能实施方式的适用于双重控制调光系统的双重控制调光电路的示意图。
图5描绘了根据本公开的实施方式的来自运行中的双重控制调光系统的示例信号的图。
附图中的部件未必相对于彼此按比例绘制。相似附图标记在若干附图中表示相应的零件。
具体实施方式
本公开描述了用于对LED输出进行调光的系统、电路和方法。特别地,公开了双重控制调光系统。双重控制调光系统被配置为在对LED进行调光时自动地在双重(即,两个)控制回路(即,回路)之间切换LED的控制。当LED输出处于可调光范围的第一部分中时,第一控制回路可以有效地生成LED电流,但在可调光范围的第二部分(即,深调光部分)中可能在LED电流上生成纹波。LED电流上的纹波可能导致LED输出中的闪烁(即,振幅调制),这是不期望的。第二控制回路不会在LED输出上生成纹波。因此,第一控制回路可以控制第一部分中的LED输出,而第二回路可以控制第二部分中的LED输出。以这样的方式,可以有效地对LED供电,并且可调光范围可以被延伸至深度调光水平而在LED输出中没有闪烁。
在一些实施方式中,双重控制调光系统不需要脉宽调制(PWM)和/或脉冲频率调制(PFM)来对LED进行深度调光(例如,调光至低于10%)而没有闪烁。进一步,所公开的双重控制调光系统不启用/禁用或根据一些监测的条件在回路之间物理地切换。相反,控制是基于每个控制回路在可调光范围(例如,1%至100%的范围)上的操作特性来交换的。
在对LED进行调光时,双重控制调光系统的控制可以由对应于由双重控制回路的输入/输出工作曲线(即,传递函数)限定的交叉点的阈值来确定。换句话讲,阈值(和/或条件)限定可调光范围的第一部分和第二部分。在第一部分(例如,高于阈值,满足条件),第一控制回路通过控制向LED供应电流的开关模式电源(SMPS)的输出来控制LED输出。在第二部分中(例如,低于阈值,不满足条件),第二控制回路通过控制与传输LED电流的LED串联的线性传输元件的阻抗来控制LED输出。哪个控制回路控制LED输出由将LED电流控制到较低电平的回路来确定(即,由哪个控制回路是限制控制回路确定)。控制回路被设计成使得限制控制回路在交叉点处(即,在阈值处,在该条件下)改变。
图1描绘了根据本公开的可能实施方式的双重控制调光系统的系统框图。双重控制调光系统100被配置为基于调光控制输入190(即,DIM_CNTRL)来调节/控制LED输出180(例如,发光强度)。在一些实施方式中,用户可以经由控制器(例如,滑动开关、远程控件等)确定调光控制输入(即,调光控制)。
双重控制调光系统100包括用于控制可调光范围的第一部分中的LED输出180的第一控制回路(即,主回路165)。例如,当调光控制输入190对应于最大(即,100%)LED输出时,主回路165控制LED输出180。主回路165包括主回路控制电路(即,主回路控制)160,该主回路控制电路被配置为从调光控制电路(即,调光控制)150接收主参考电平(即,主参考信号、主参考值,Main_Ref),以及从与LED120串联的电流传感器140接收对应于LED电流的感测信号(即,感测电流信号)。
主回路165被配置为比较主参考电平和感测电流电平(例如,确定它们之间的差),以生成SMPS控制信号(即,SMPS Cntrl Sig.)。SMPS控制信号从主回路控制160发送至开关模式电源(即,SMPS)110。SMPS由SMPS控制信号进行配置以生成用于为LED 120供电并使LED发射LED输出180(例如,可见光)的LED电流。
双重控制调光系统100进一步包括被配置为控制可调光范围的第二部分中的LED输出180的第二控制回路(即,线性回路175)。例如,当调光控制输入190对应于小于对应于特定LED输出的阈值(例如,大约10%)时,线性回路175控制LED输出180。线性回路175包括线性回路控制电路(即,线性回路控制)170,该线性回路控制电路被配置为基于来自调光控制150的线性参考电平(即,线性参考信号、线性参考值,Lin_Ref)和来自电流传感器140的感测电流信号来产生线性传输元件(LPE)控制信号(即,LPE Cnrl Sig.)。LPE控制信号从线性回路控制170发送至线性传输元件130,该线性传输元件可以被实施为晶体管(例如,金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))、结场效应晶体管(JFET)、双极结晶体管(BJT)、绝缘栅极双极晶体管(IGBT)等)。线性传输元件130由LPE控制信号配置以通过/抵抗流过LED120的LED电流。LED电流从穿过LED 120、线性传输元件130和电流传感器140流到接地195。
双重控制调光系统100可以延伸LED输出可以在其上进行调光的可调光范围(即,能够进行深调光)。例如,双重控制调光系统100可以将LED输出180从最大(或高)LED输出电平(例如,大约100%)调光到最小(或低)LED输出电平(例如,小于约1%),而在LED输出180中没有伪影(例如,闪烁)。无闪烁操作至少部分地是由于第二回路控制调光引起的。例如,使用第二控制回路可以在否则将在LED输出中导致纹波的条件下消除用于控制的SMPS。
如上所提及,可以通过降低SMPS的稳压输出(例如,电压、电流)来降低LED输出。降低SMPS的稳压输出可能导致稳压输出(例如,电压)具有AC分量(即,纹波)。AC分量可能由SMPS在突发模式(即,跳过模式)下操作而产生。跳过模式操作可以解释如下。SMPS具有对应于切换的占空比的稳压输出。随着SMPS输出被降低(即,随着SMPS上的负载减小),SMPS的占空比可以降至难以有效保持的水平。因此,SMPS可以进入跳过模式,在该模式中,切换暂停并重新开始(即,跳过了周期)以改善操作(例如,提高效率)。这种暂停和/或重新开始(即,跳过)可能在SMPS的稳压输出上形成AC分量,这可能在LED输出180上生成振荡变化(即,纹波)。在一些情况下,纹波可以对应于LED输出中的±1%变化,这可能是不期望的(例如,对用户而言)。
所公开的双重控制调光系统100可以通过在SMPS上的负载减小(即,在LED电流减小时)时提供不同的控制来延长无闪烁调光。因此,LED输出的范围可以被分为第一部分(例如,从大约8%到100%)和第二部分(例如,从小于1%到大约8%)。在第一部分中,主回路控制LED输出,而线性回路具有很少(例如,没有)控制,而在第二部分中,线性回路控制LED输出,而主回路很少(例如,没有)控制。换句话说,在第一部分中,可以通过控制SMPS 110来控制LED输出,同时保持线性传输元件130的固定操作。在第二部分中,可以通过控制线性传输元件130来控制LED输出,同时保持SMPS 110的固定操作。
在可调光范围的第一部分(例如,大约8%到大约100%)中,线性传输元件(例如,晶体管)130可以由线性回路控制170配置成传导基本上所有的LED电流。例如,在第一部分中,线性回路控制170可以向晶体管的栅极(即,基极)端子施加电压(即,传输元件控制信号),以将晶体管置于完全导通状态(即,饱和状态)。因此,在第一部分中,线性传输元件130可以工作,同时不影响对LED电流的控制。
在调光_输入被调节(例如,减小),并且LED输出进入调光水平的第二部分(例如,小于大约8%)。在第二部分中,控制SMPS的SMPS控制信号被限制或饱和在固定值。限制或饱和可以防止SMPS进入突发操作模式。换句话讲,降低SMPS的输出的控制信号可以被限于高于输出电平的最低输出电平,在该输出电平下突发模式的效应是显著的。同时,线性传输元件(例如,晶体管)可以由线性回路控制配置成传导较少的(即,减小)LED电流。例如,在第二部分中,线性回路控制可以向晶体管的栅极(即,基极)端子施加电压,以将晶体管置于部分导通状态(即,线性状态)。因此,在第二部分中,线性传输元件可以控制LED电流。
控制回路在其操作方面可以类似。主回路控制160接收来自调光控制150的主参考信号(即,Main_Ref)和来自电流传感器140的感测电流信号。同样地,线性回路控制170接收来自调光控制150的线性参考信号(即,Lin_Ref)和来自电流传感器的感测电流信号。到主回路控制160的输入可以不同于到线性回路控制的输入。可以在每个控制回路的传递函数(即,输出对输入)中观察到这些差异。
主回路165和线性回路175可以被配置为两者在可调光水平的范围内操作,但LED输出的控制可以在可调光水平范围内的某个点处(例如,在阈值处)在两个回路之间传输(即,交换)。主回路的操作可以由第一传递曲线(即,主回路传递曲线)限定,并且线性回路的操作可以由第二传递曲线(即,线性回路传递曲线)限定。主回路传递曲线和线性回路传递曲线可以被配置为当一起绘制时限定交叉点。交叉点可以对应于控制的切换(即,阈值)。因此,通过调节交叉点,双重控制调光系统可以被适配用于适应不同的跳过模式操作特性。此外,双重控制调光系统对于所使用的SMPS拓扑结构(即,类型)是不可知的。适用于双重控制调光系统的一组可能类型的SMPS可以包括(但不限于)LLC转换器、回扫转换器、全桥转换器、半桥转换器。
图2是描绘根据本公开的可能实施方式的双重控制调光系统中的主回路165和线性回路175的传递函数的图。传递函数是LED输出与调光控制输入的曲线图。虽然主回路控制160和线性回路控制170可以类似地实施(例如,相同),但因为对于给定的调光控制输入(即,DIM_CNTRL),主回路控制160可以接收第一参考信号(即,Main_Ref),而线性回路控制170可以接收第二参考信号(即,Lin_Ref),因此存在传递函数之间的差异。差异可以是包括在调光控制150中的电路(例如,电阻器网络)的结果。Main_Ref与Lin_Ref之间的差异可能包括偏移电压。
附加地,在可能的实施方式中,主回路控制160可以从电流传感器140接收表示LED电流的第一信号(即,第一感测电流信号),而线性回路控制170可以从电流传感器140接收也表示LED电流但处于不同电平(即,电压)的第二信号(即,第二感测电流信号)。然而,在一些实施方式(例如,图1)中,第一信号和第二信号是相同的。
主回路控制160被配置成将参考信号(即,Main_Ref)与感测电流信号(即,第一信号)进行比较,以产生SMPS控制信号。因此,通过调节调光控制输入(DIM_CNTRL),LED输出可以由主回路控制160沿主回路传递函数240(即,实线)控制在最小水平260(例如,小于约1%)和最大水平255(例如,大约100%)之间。同样地,线性回路控制170被配置成将参考信号(即,Lin_Ref)与感测电流信号(即,第二信号)进行比较,以产生LPE控制信号。因此,通过调节调光控制输入(DIM_CNTRL),LED输出可以由线性回路控制170沿线性回路传递函数230(即,虚线)控制在最小水平260(例如,大约1%)和最大水平255(例如,大约100%)之间。主回路传递函数240和线性回路传递函数230可以具有不同的比例。换句话说,主回路传递函数240可以具有第一斜率245,并且线性回路传递函数230可以具有第二斜率235。附加地,主回路传递函数240和线性回路传递函数230之间可存在偏移量215。在一些实施方式中,偏移量215差和比例差由调光控制150电路的电阻器网络配置(例如,设置和/或调节)。
传递函数的偏移量差和比例差可以形成交叉点201。交叉点201可以示出要求最低电流的回路改变的点。换句话讲,在交叉点处,限制LED输出最多的回路从主回路变化到线性回路,反之亦然。
交叉点可以对应于LED输出阈值225,该阈值将可能的LED输出的范围分(即,将可调光范围划分)成由主回路控制控制的第一部分205和由线性回路控制控制的第二部分210(即,深度调光部分)。因此,双重控制调光系统的LED输出可以遵循复合传递函数250(即,灰色线),该复合传递函数在阈值225以上遵循主回路传递函数240,并且在阈值225以下遵循线性回路传递函数。在一个可能的实施方式中,阈值225是最大LED输出255的大约百分之8(8%)。
LED的工作点(即,电压/电流要求)也可以相对于阈值(或条件)进行描述。例如,在低于阈值的情况下,LED可以向SMPS呈现低(即,轻)负载,并且在高于阈值的情况下,LED可以向SMPS呈现高(即,重)负载。SMPS在为重负载提供电力方面可以是有效的。因此,使用双重控制方法对LED进行调光可能不会降低系统对于高负载的效率。换句话说,双重控制方法可以允许SMPS在第一部分的高效率(>90%)操作。
图3描绘了用于控制LED的输出的方法的流程图。在该方法中,LED输出的控制由条件(例如,阈值比较)确定。对于所示的实施方式,所确定310的条件为LED输出低于阈值。本公开认识到可以使用其他条件(例如,高于阈值、等于值等)。如果LED输出不低于阈值(即,高于阈值),则主回路(即,SMPS)控制LED输出320。如果LED高于阈值,则线性回路(即,线性传输元件)控制LED输出350。在任一情况下,接收调光控制输入(DIM_CNTRL)330,并且相应地控制LED输出340(使用主回路控制160或线性回路控制170)。
主回路165和线性回路175可以同时是激活的,但在控制LED中的电流方面一个回路可以比另一回路更有效,但这是由于它们的传递函数(即,交叉点)。因此,双重控制调光系统可以不需要基于阈值比较来激活/去激活主回路控制160或线性回路控制170。
图4描绘了根据本公开的可能的实施方式的适用于双重控制调光系统的双重控制调光电路的详细示意图。双重控制电路包括具有第一端子的线性传输元件130(Q3)。如图所示,线性传输元件130可以为N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET可以具有耦接到LED的端子(未示出)(并接收来自其的电流)的漏极端子;耦接到电流传感器140的源极端子;以及耦接到线性回路控制170的输出的栅极端子。线性传输元件130可以由线性回路控制170的输出配置成在完全导通状态下具有低(例如,大约零)的漏极-源极阻抗或在部分导通或截止状态下具有更高的阻抗。当线性传输元件被配置为具有较高阻抗时,可以降低LED中的电流以对LED进行调光。
双重控制调光电路进一步包括电流传感器140。电流传感器可以包括串联耦接在接地和线性传输元件的端子(例如,源极端子)之间的一个或多个电阻器(R12,R31)。一个或多个电阻器可以用于将二极管电流转换为一个或多个电压。可以将一个或多个电压传输至线性回路控制170的输入并传输至主回路控制160的输入。
双重控制调光电路进一步包括调光控制150。调光控制150可包括电阻器网络(R30,R41,R42,R63),该电阻器网络被配置成为线性回路控制170设置参考电平(Lin_Ref)并且将参考电平(Main_Ref)设置到主回路控制160。电阻器网络被配置为接收信号(例如,来自用户界面的电压)以控制LED的调光(即,DIM_CNTRL)。电阻器网络被配置为提供如先前所示的传递曲线之间的比例差和偏移量差(参见图2)。换句话讲,主回路控制和线性回路控制可以耦接到电阻器网络中的不同节点,以在每一个回路控制的节点的传递函数之间提供比例差和偏移量差。在一些实施方式中,电阻器网络可以接收供电电压(Sec_Vcc_reg)以帮助设定主回路控制160的传递函数的偏移量。
双重控制调光电路进一步包括主回路控制160。主回路控制包括放大器(U10)。例如,放大器可以是具有反相端子和非反相端子的运算放大器(即,opamp),其中反相端子(经由R13,C12)耦接到输出用于进行负反馈。放大器(U10)被配置为(在非反相端子处)从电阻器网络中的节点接收参考电压(Main_Ref),并且(在反相端子处)从电流传感器140接收感测电流电压。放大器(U10)被配置为生成SMPS控制信号(Opto-),该控制信号可以用于控制SMPS 110的输出。
双重控制调光电路进一步包括线性回路控制170。线性回路控制包括放大器(U9)。例如,放大器可以是具有反相端子和非反相端子的opamp,其中反相端子耦接到输出用于进行负反馈。放大器(U9)被配置为(在非反相端子处)从电阻器网络中的节点接收参考电压(Lin_Ref),并且(在反相端子处)从电流传感器140接收感测电流电压。放大器(U9)被配置为生成LPE控制信号,该控制信号可以用于控制线性传输元件130的工作点。
在本公开的实施方案中,两个控制回路可以使用电流传感器进行控制。在一些实施方案中,电流传感器可以使用不同的比例因子。在低电流下,线性控制可以使用更高的增益来解决低电流。在一些情况下,这可能意味着线性电流传感器可以在高输出电流下饱和;然而,在一些情况下,只要传感器在线性传输工作范围的工作范围内不饱和,则传感器在该范围外饱和的情况下,可能没有问题。
表1提供了特定双重控制调光系统在某些工作区域内的系统行为的示例。这些工作区域意在提供使用双重控制调光时的一些可能行为的图示;然而,本领域的技术人员将会理解,系统可以利用能够执行类似功能的其他工作行为来实现。
表1:用于双重控制调光系统的示例工作区域
低于阈值 | 高于阈值 |
主回路控制LED输出 | SMPS提供固定电压(跨LPE) |
LPE=导通 | 线性回路控制LED输出 |
本公开的实施方案可以限定传递函数(即,调光曲线),使得切换发生在SMPS输出需要跳过模式之前设置的阈值225处。再次参见图2的实施方案,主回路传递函数240具有偏移量215,使得两条曲线230、240在交叉点处彼此交叉。在一些实施方案中,偏移量215可以被调节为该阈值225的约一半。阈值可以根据LED输出或电流(即,I转变)来定义,以在阈值225处提供LED输出。
设置I转变以防止跳过模式操作防止或减少LED输出中的变化(即,纹波)。当主转换器进入跳过模式时,线性传输元件可以维持恒定电流。这可能由于来自跳过模式的输出电压变化而出现,该电压变化显示为维持固定输出电流的线性传输元件上电压变化。
图5描绘了根据本公开的实施方式来自运行中的双重控制调光系统的示例信号。该图示出了在线性传输元件在控制回路(即,操作模式之间)之间转变时,LED电流501和电压(VDS)502在整个线性传输元件上的状态。在第一时段510(例如,375ms)中,LED电流501在主回路165的控制下。在第一时段510中,电压(VDS)502低(例如,大约为零),这表明LED电流只是由线性传输元件传输而不是被控制。在第一时段510中,可以在LED电流501上看到纹波。在第二时段520中,线性传输元件控制LED电流501,至少由于线性控制可以具有高带宽(BW),纹波被消除。在第二时段520中,整个线性传输元件上的电压(VDS)上升并调整处于适当电平。
本公开的实施方案在照明应用中使用双重控制调光。实施方案可以用于诸如但不限于用于工业/商业照明市场的中功率AC/DC控制器的应用中。实施方案可以允许设计实现LED驱动器的深度调光模拟控制,同时实现更高的效率(一些实施方案可能能够实现大于90%的效率)。深度调光控制方法可以与多种转换器拓扑结构一起使用。一些应用可能能够将LED驱动器的调光范围延伸至小于1%无闪烁。实施方案可能能够在不损害全负载效率的情况下操作。本公开的实施方案可能不取决于传输元件的类型—可以使用任何常见类型的传输元件。根据特定应用,本公开的实施方式可以允许折衷。
工业LED驱动器可以使用调光接口(一个示例是0V-10V接口)。这些接口的示例调光范围可以是10%-100%。一些接口可能能够达到较低限值,诸如1%或更小。LED驱动器可以使用与其他应用类似的SMPS拓扑结构(例如,用于IT和消费产品的AC/DC电源)。备用功率要求和目标鼓励技术允许开关功率级低至或接近轻负载或无负载操作。为了提高轻负载或无负载下的效率,一些电源可以使用突发模式或跳过模式操作的一些构思。在照明应用中,跳过模式或突发模式操作可能导致光输出中的视觉伪影,这些对用户而言可能是令人反感的。这可以限制一些LED驱动器的可用调光范围。
在跳过模式LED驱动器的一些应用中,特别是在最低调光水平时,可以很容易地看到光输出的1%的变化。使用线性调节器的应用可能能够以低的变化紧密控制LED电流。这有两个主要原因:(i)它们可能具有高DC增益,以及(ii)它们可能在感兴趣的频率中具有高带宽,因为它们在它们的反馈路径中没有复杂的极点,诸如可能存在于SMPS的输出中的那些极点。线性调整器不像转换器那样存储和释放能量;因此,损失可能取决于负载与电源的匹配程度。线性调整器中的传输元件可以保持某个最小电压以保持调节。当传输元件电压降达到零或接近零时,在调整器可能不再能够控制其输出并且可以将输入电压和电流传输到输出负载的情况下,发生释放。本公开的实施方案使用双重控制调光在高负载下使用SMPS操作并在较低负载下使用线性调整器操作。
上文已参考几个示例性实施方案描述了本技术。然而,可以在不脱离本技术的范围的情况下对示例性实施方案作出改变和修改。例如,尽管示例性实施方案可以描述各种拓扑结构或工作区域,但本领域的技术人员将理解,该系统可以利用能够执行类似功能的其他方法来实现。此外,已经描述了示例性规格,诸如调光百分比或定时规格,但本领域的技术人员将会理解,本技术不限于此类规格。这些和其他改变或修改旨在包括在本实用新型技术的范围内。
除非另外定义,否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。可以在本公开的实践或测试中使用与本文所述的那些类似或等同的方法和材料。如本说明书中以及所附权利要求书中所用,单数形式“一个”、“一种”、“该”包括多个指代物,除非上下文另有明确规定。如本文所用的术语“包含”及其变型形式与术语“包括”及其变型形式同义地使用,并且是开放式的非限制性术语。范围在本文中可以表达为从“约”一个特定值,和/或到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时,一个方面包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地,当值通过使用先行词“约”表达为近似值时,应当理解,该特定值形成另一个方面。还应当理解,每个范围的端点相对于另一个端点是重要的,并且独立于另一个端点。此外,被表示为约(例如,约X%)的百分比可以被理解为在由该百分比加减百分之一(例如,X%±1%)限定的范围中。
应当理解,在前述描述中,当元件诸如部件被提及为连接到另一个元件、电连接到另一个元件、耦接到另一个元件或电耦接到另一个元件时,该元件可以连接或耦接到另一个元件,或可以存在一个或多个中间元件。相反,当元件被提及为直接连接到另一个元件、或直接耦接到另一个元件时,不存在中间元件。虽然在整个具体实施方式中可能不会通篇使用术语直接连接到…、或直接耦接到…,但是被示为直接在元件上、直接连接或直接耦接的元件能以此类方式提及。本申请的权利要求书(如果存在的话)可被修订以叙述在说明书中描述或者在附图中示出的示例性关系。
一些实施方式可使用各种半导体处理和/或封装技术来实现。一些实施方式可使用与半导体基板相关联的各种类型的半导体处理技术来实现,该半导体基板包含但不限于,例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。
Claims (10)
1.一种双重控制调光电路,其特征在于,所述双重控制调光电路包括:
电流传感器,所述电流传感器被配置为感测由发光二极管LED传导的LED电流,所述LED电流对应于LED输出;
主回路,所述主回路被配置为通过在所述LED输出高于阈值时调节开关模式电源SMPS的输出控制由所述LED传导的所述LED电流;和
线性回路,所述线性回路被配置为通过在所述LED输出低于阈值时调节线性传输元件LPE的工作点控制由所述LED传导的所述LED电流。
2.根据权利要求1所述的双重控制调光电路,其中:
调整所述LPE的所述工作点对所述LED输出进行调光,同时减少或消除所述LED输出中的闪烁。
3.根据权利要求1所述的双重控制调光电路,其中:
所述LPE是晶体管,并且
当所述LED输出高于所述阈值时,所述晶体管处于完全导通状态。
4.根据权利要求1所述的双重控制调光电路,其中:
在所述阈值之上,所述LED电流由所述SMPS的输出限制;以及
在所述阈值之下,所述LED电流由所述LPE的工作点限制。
5.根据权利要求1所述的双重控制调光电路,其特征在于,所述双重控制调光电路还包括:
调光控制电路,所述调光控制电路被配置为基于调光控制输入生成所述主回路的主参考信号和所述线性回路的线性参考信号;并且其中:
调光控制输入配置所述双重控制调光电路以将所述LED输出控制到1%至100%范围内的水平,所述LED输出在所述范围内不具有闪烁;
所述主回路包括主回路控制电路,所述主回路控制电路被配置为基于所述主参考信号和所述感测LED电流之间的差来生成SMPS控制信号,所述SMPS控制信号控制由所述SMPS提供的电流;并且
所述线性回路包括线性回路控制电路,所述线性回路控制电路被配置为基于所述线性参考信号和所述感测LED电流之间的差生成LPE控制信号,所述LPE控制信号控制由所述LPE传输的电流。
6.根据权利要求1所述的双重控制调光电路,其中,所述阈值对应于约百分之8的LED输出。
7.根据权利要求1所述的双重控制调光电路,其中,所述SMPS包括对应于所述阈值的突发操作模式。
8.一种双重控制调光电路,其特征在于,所述双重控制调光电路包括:
电流传感器,所述电流传感器被配置为生成对应于LED电流的感测电流信号;
主回路控制电路,所述主回路控制电路被配置为基于所述感测电流信号和主参考信号之间的比较来生成用于开关模式电源的控制信号;
线性回路控制电路,所述线性回路控制电路被配置为基于所述感测电流信号和线性参考信号之间的比较来生成用于线性传输元件的控制信号;和
调光控制电路,所述调光控制电路被配置为基于在所述调光控制电路处接收的调光控制信号来生成所述主参考信号和所述线性参考信号。
9.根据权利要求8所述的双重控制调光电路,其中,
所述主回路控制电路包括第一运算放大器opamp,所述第一运算放大器opamp具有耦接所述感测电流信号的反相端子和耦接到所述主参考信号的非反相端子;并且
所述线性回路控制电路包括第二运算放大器opamp,所述第二运算放大器opamp具有耦接所述感测电流信号的反相端子和耦接到所述线性参考信号的非反相端子。
10.根据权利要求8所述的双重控制调光电路,其中,
所述调光控制电路包括电阻器网络,所述电阻器网络被配置为在所述主参考信号和所述线性参考信号之间提供偏移量。
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