JP2019511075A - 複数のledストリング調光制御 - Google Patents

複数のledストリング調光制御 Download PDF

Info

Publication number
JP2019511075A
JP2019511075A JP2018523805A JP2018523805A JP2019511075A JP 2019511075 A JP2019511075 A JP 2019511075A JP 2018523805 A JP2018523805 A JP 2018523805A JP 2018523805 A JP2018523805 A JP 2018523805A JP 2019511075 A JP2019511075 A JP 2019511075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
led string
circuit
smps
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018523805A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェフリー ダン,
ジェフリー ダン,
スコット ディアボーン,
スコット ディアボーン,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microchip Technology Inc
Original Assignee
Microchip Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microchip Technology Inc filed Critical Microchip Technology Inc
Publication of JP2019511075A publication Critical patent/JP2019511075A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/32Pulse-control circuits
    • H05B45/325Pulse-width modulation [PWM]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/385Switched mode power supply [SMPS] using flyback topology
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/16Controlling the light source by timing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

集積回路デバイスは、複数のLEDストリングを駆動するように構成される。デバイスは、一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、少なくとも1つの電流感知信号および出力電圧感知信号を受信するように構成される、スイッチモード電源制御回路を含む。本デバイスはまた、複数のパルス幅変調信号を発生させるように構成される、出力比較回路と、基準電圧を選択するため、およびアブソーバモードをアクティブ化するための信号を発生させるように構成される、論理回路とを含む。アブソーバモードをアクティブ化するための信号は、二次電力トランジスタ制御信号と共有されることになる。論理回路は、出力比較モジュールと同期されることになる。

Description

(関連特許出願)
本願は、2016年4月7日に出願された共有に係る米国仮特許出願第62/319,494号に対する優先権を主張するものであり、該米国仮特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書中に援用される。
本開示は、LED技術に関し、特に、複数のLEDストリング調光制御に関する。
LEDは、自動車用途における使用を含む、異なる用途を有する。LEDの複数のストリングの駆動は、単一出力パワートレインから行われ得る。そのような場合、ストリングは、パルス幅変調(PWM)を通して駆動され得る。電流が、適切なLED照明を生産するために調整され得る。ストリングは、調光サイクルと称される循環様式で駆動され得る。LEDは、自動車内で使用され、自動車のディスプレイ、車室、日中走行用ライト、または他の外部もしくは内部部分を照明し得る。
本開示の実施形態は、複数のLEDストリングを駆動するように構成される、集積回路デバイスを含む。本デバイスは、一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、少なくとも1つの電流感知信号および出力電圧感知信号を受信するように構成される、スイッチモード電源(SMPS)制御回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本デバイスは、複数のパルス幅変調信号を発生させるように構成される、出力比較回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本デバイスは、基準電圧を選択するため、およびアブソーバモードをアクティブ化するための信号を発生させるように構成される、論理回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、アブソーバモードをアクティブ化するための信号は、二次電力トランジスタ制御信号と共有されるように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、論理回路は、出力比較モジュールと同期されるように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、アブソーバモードをアクティブ化するための信号は、二次電力トランジスタ制御信号を上書きする。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本デバイスは、基準電圧を選択するための信号を受信するように構成される、デジタル/アナログコンバータを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、SMPS制御回路はさらに、LEDストリングがオフにされる、LEDストリングの調光サイクルの一部の間、一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、電圧を再位置付けするように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、SMPS制御回路はさらに、LEDストリングがオフにされる、LEDストリングの調光サイクルの一部の間、一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、アクティブ化されるべき次のLEDストリングの電圧に合致する電圧レベルに電圧を再位置付けするように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、SMPS制御回路はさらに、LEDストリングがオフにされる、LEDストリングの調光サイクルの一部の間、一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、電圧を吸収し、アクティブ化されるべき次のLEDストリングの電圧に合致する電圧レベルに出力電圧を降下させるように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、SMPS制御回路はさらに、論理回路に基づいて、LEDストリングがオフにされる、LEDストリングの調光サイクルの一部の間、一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、出力電圧を吸収する、または再位置付けするように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、論理回路はさらに、基準電圧を過保護電圧値および候補LEDストリング電圧値から交互に選択するように構成され、候補LEDストリング電圧値は、調光サイクルの間に給電されるべき次のLEDストリング電圧に対応する。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、調光サイクルの間、論理回路はさらに、基準電圧を過保護電圧値および複数のLEDストリング電圧から交互に選択するように構成される。
本開示の実施形態は、複数のLEDストリングを駆動するためのシステムを含んでもよい。本システムは、上記からの集積回路デバイスのいずれかの内容を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本システムは、SMPS制御回路と結合される、SMPS回路であって、接地を用いて、SMPS回路の出力電圧と接続される分路抵抗器に結合する、一次電界効果トランジスタおよび二次電界効果トランジスタを備える、SMPS回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本システムは、SMPS回路の出力と結合される、複数のLEDストリングを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本システムは、それぞれ、LEDストリングのうちの1つと関連付けられ、複数のパルス幅変調信号のうちの1つによって制御される、電界効果トランジスタを含んでもよい。
本開示の実施形態は、上記の集積回路デバイスまたはシステムによって行われる方法を含んでもよく、そのステップは、説明される実施形態の動作を含む。
図1は、本開示の実施形態による、複数のLEDストリング調光制御を行うためのシステムの例証である。 図2は、本開示の実施形態による、供給部の部分のより詳細な図を図示する。 図3は、本開示の実施形態による、捕捉比較二重モジュール(CCD)回路およびステアリングビットのより詳細な図を図示する。 図4は、本開示の実施形態による、アブソーバ論理および電圧基準選択論理のより詳細な図を図示する。 図5は、本開示の実施形態による、回路の種々の信号を用いたタイミング図を図示する。
図1は、本開示の実施形態による、複数のLEDストリング調光制御を行うためのシステム100の例証である。一実施形態では、システム100は、出力電圧および電流の精密なタイミングならびに制御を利用して、調光制御を行い得る。
システム100は、複数のLEDストリング106を駆動するためのタイミング要件に対処し得る。LEDストリング106を駆動するときのオン/オフ時間は、厳密に定義されたタイミング要件を用いて制御される必要があり得る。ある場合には、ファームウェアベースのタイミングは、LED PWM電流正確度要件を満たすために適正ではあり得ない。以下により詳細に議論される、ハードウェアベースのタイミングは、本問題に対処し得る。さらに、システム100は、各ストリングが、他のストリングと比較して、有意に異なる量の電圧を要求する、異なるLEDストリングのための電流調整を管理し得る。割り込み駆動型スキームは、タイミングが変動するため、システム100は、LEDパルシングを制御する同期型スキームを実装し得る。多くの場合、順方向電圧に大きな差異を伴う、異なるLEDストリング間で切り替えるとき、システム100は、末尾電流の存在を伴わずに、高速応答電流調整を行い得る。
システム100は、そのパワートレイン出力電圧を、LEDを励起する電流の駆動に先立ってLED順方向電圧のレベルに事前に位置付けられる、LED106に設定するように構成されてもよい。これは、同期および非同期システムに対して異なるように遂行され得る。出力電圧を上方に再位置付けするために、同期および非同期切替電源は、二次駆動をディスエーブルにし、一次駆動にパルシングし、エネルギーをコンバータに追加し、所望のレベルに到達するまで、出力電圧を増加させ得る。出力電圧が、下方に再位置付けされる必要がある場合、同期電源は、二次駆動にパルシングすることができる。そのような方法は、米国特許出願公開第US2013/0119875号(参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に詳述されている。非同期電源は、一次駆動をディスエーブルにし、負荷を出力においてパルシングし、所望の出力電圧が達成されるまで、出力容量を放電させることによって、出力電圧を下方に再位置付けすることができる。制御が、電圧調整(出力電圧位置付け)から電流調整(LED励起)に遷移すると、出力制御は、開負荷異常の場合、出力過電圧保護の機構を必要とする。システム100は、そのような機構を提供し得る。
一実施形態では、システム100は、精密な出力比較タイミングからの同期を利用して、複数のLEDストリングを制御するように構成されてもよい。別の実施形態では、システム100は、吸収制御を行い、出力容量を放電するように構成されてもよい。さらに別の実施形態では、システム100は、電圧基準制御を行い、電圧調整設定点から過電圧異常保護設定点に切り替わるように構成されてもよい。
システム100は、電圧または電流を調整可能な閉ループスイッチモード電源を含んでもよい。システム100は、出力容量を放電させるための吸収制御に加え、電圧調整と電流調整との間の切替を用いて、精密な比較モジュールタイミングを使用して、LEDストリング106間の切替を同期させることができる、そのようなコントローラ102を含んでもよい。別個のコントローラ102から独立して制御される出力は、調光サイクルの間、電流を導通させるLEDストリング106を判定し得る。調光サイクル内の各LEDストリング106は、異なる順方向電圧を有し得るが、コントローラ102は、各ストリングを同一または異なる電流レベルに調整し得る。コントローラ102は、次のLEDストリング106が励起されるとき、電圧が平滑電流遷移を促す調整されたレベルとなるように、各LEDストリング106の順方向導通サイクル間の出力電圧を再位置付けするように構成されてもよい。これは、LED調光電流のブロックならびにオーバーシュートおよび末尾電流の防止を生成し得る。電流オーバーシュートおよび末尾電流は、増加されたLED加熱、低減された寿命につながり、変色を生じさせ得る。コントローラ102は、同期および非同期モードの両方において、出力電圧再位置付けを達成し得る。さらに、コントローラ102は、同期様式では、LED順方向導通時間の合間に出力電圧を再位置付けするために使用される、種々のLEDストリング106のための電圧調整設定点と、導通するLEDストリングを通して電流を調整する間に使用される過電圧保護設定点との間の間で自動切替を行い得る。
非同期出力電圧再位置付けは、非同期調光動作の間、ストリングの間のオフ時間の間に負荷(抵抗器等)をコントローラ102の出力に接続するスイッチを駆動するように再構成される、同期駆動出力を使用することによって、達成されてもよい。したがって、負荷抵抗器は、エネルギーを出力容量から消散させ得る。これは、出力電圧をより高レベルからより低レベル電圧に変化させるとき、調光サイクルの電圧調整部分を構成し得る。
コントローラ102は、以下に示されるように、所望に応じて、構成可能パラメータを通して、精密な比較タイミングを使用して、複数の出力の切替をトリガし、電圧調整設定点の変更をトリガし、アブソーバ出力をトリガしてもよい。
コントローラ102は、任意の好適な様式で実装されてもよい。コントローラ102は、アナログ回路、デジタル回路、プロセッサによって実行するためのメモリ上の命令、または任意の好適なそれらの組み合わせによって実装されてもよい。
コントローラ102は、図1では、非同期フライバックマルチLEDストリング構成において配列され得る。図1の実施例では、3つのLEDストリング106が、示される。しかしながら、任意の好適な数および種類のLEDストリング106が、使用されてもよい。さらに、LEDストリング106はそれぞれ、例えば、異なる数のLEDによって明らかにされる、異なる負荷を含んでもよい。その結果、LEDストリング106はそれぞれ、異なる順方向電圧を提供されてもよい。各LEDストリングは、コントローラ102の出力からの対応するスイッチを用いて切り替えられてもよい。さらに、コントローラ102は、ドライバ回路104を通してLED106に接続されてもよい。ドライバ回路104は、本開示の教示によると、任意の好適なアナログまたはデジタル回路を含み、電力をLED106に提供してもよい。
コントローラ102は、電圧のための入力端子を含んでもよい。コントローラ102は、回路104内のMOSFETスイッチへの出力端子PDRVを含んでもよい。コントローラ102は、一次電流を感知するためのIp入力端子を含んでもよい。コントローラ102は、二次電流を感知するためのIsn入力端子を含んでもよい。コントローラ102は、Isn端子の対応する差動としてIsp端子を含んでもよい。コントローラ102は、SDRV/ABS等の二次駆動端子を含んでもよい。本端子は、一次駆動端子PDRVに対する二次であってもよい。同期フライバック構成では、そのような駆動は、FETを駆動し得る。しかしながら、一実施形態では、SDRV/ABSは、コントローラ102のアブソーバ機能を行うように構成されてもよい。出力容量は、コントローラ102が調整または達成を試みている出力電圧レベルに放電されてもよい。例えば、所与のLEDストリングと別のLEDストリングとの間で切り替えるときに、他のLEDストリングが、第1のLEDストリングより低い順方向電圧を有するとき、過剰電圧は、SDRV/ABSおよびその接続される回路を通して吸収され、電圧を逓減させ得る。コントローラ102は、電圧フィードバックを受信し、出力電圧を感知するためのVs入力を含んでもよい。ある場合には、Vsは、フィードバック電流を受信可能であってもよい。コントローラ102は、二重捕捉比較回路(CCD)を含んでもよい。CCD回路は、捕捉および比較される、入力データを受信し、比較の出力を表す出力データを生産するように構成されてもよい。CCD回路は、タイミングおよび制御のために使用されてもよい。例えば、所望のタイミングが本タイマ値に合致すると、出力は、特定の用途のPWM要件に従うCCD回路およびシステム100の構成に従ってゲートされてもよい。図1では、コントローラ102は、CCD回路出力のための出力ピンSW1−SW4を含んでもよい。これらは、種々のLEDストリング106上のスイッチをイネーブルにするために接続されてもよい。
図2は、本開示の実施形態による、コントローラ102の部分のより詳細な図を図示する。特に、図2は、ステアリングビット202と、ABSR(アブソーバ)論理204と、VREF(電圧基準)選択論理206とを伴う、CCD回路またはモジュールを図示する。CCD回路は、フィードバックを出力から受信してもよく、そうでなければ、CCD回路の内部のタイマがある間隔に到達すると、PWMスキームに従ってタイミング信号を発生させるように構成されてもよい。信号は、ステアリングビットの残りおよびABSR論理204上に出力されてもよい。ABSR論理204は、コントローラ102のSDRV/ABS端子の出力を駆動し得る。CCD回路出力のあるバージョン(反転信号等)が、コントローラ102によって使用されるであろう電圧基準を選択するように構成され得る、VREF選択論理206に発行されてもよい。そのような選択は、コントローラ102が、LEDストリング106の具体的なものに給電するため必要に応じて、電圧逓増または逓減を行うことを可能にし得る。
図3は、本開示の実施形態による、CCD回路およびステアリングビット202のより詳細な図を図示する。これらは、コントローラ102が、複数の出力制御を行い、複数のLEDストリング106を標的化するための初期構築ブロックまたはエンジンであり得る。CCD回路は、複数の汎用入力/出力(GPIO)ポートの独立制御を可能にし得る。例えば、GPIOポートはそれぞれ、出力として構成されてもよく、LEDストリング106内のスイッチSW1−SW3を制御するために使用されてもよい。制御は、PWMスキームに従って行われ、対応するデューティサイクルを用いて、適切な調光サイクルをLEDストリング106内の種々のSW1−SW3に送達し得る。さらに、一実施形態では、CCD回路出力は、本初期ブロックの下流の機能を制御するためのトリガ機構として比較が行われたかどうかを識別するために使用されてもよい。CCD出力は、タイミング条件が満たされる度に発生されてもよい(特定の時間周期に到達した等)。さらに、CCD出力は、CCD入力に対する比較に従って発生されてもよい。CCD回路の具体的出力が、それに対してCCD出力がANDゲート内で比較される、レジスタ値を用いてイネーブルまたはディスエーブルにされてもよい。
図4は、本開示の実施形態による、アブソーバ論理204および電圧基準選択論理206のより詳細な図を図示する。
コントローラ102では、SDRV/ABS端子は、二次ドライバ出力、したがって、共有ドライバおよび出力ピンであってもよい。SYNCHDIS(同期ディスエーブル)ビットが、提供されてもよい。本ビットがクリアされると、二次ドライバは、同期二次ドライバ専用として機能し得る。そのようなモードでは、アブソーバ機能は存在し得ない。SYNCHDISビットが設定され、CCD比較出力がクリアされると、同期二次ドライバは、イネーブルにされ、アブソーバ機能として動作する。アブソーバモードでは、ドライバは、出力を横断して負荷のためにPWMを適用する、スイッチを制御する。本パルス化された負荷は、エネルギーを充電された出力容量から吸収し、出力電圧を降下させる。
同期二次ドライバと同様に、PWMは、アナログ制御ループによって制御されてもよい。アブソーバ機能は、典型的には、出力電圧を下方に再位置付けするときに使用されてもよい。そのような場合は、より高い順方向電圧LEDストリングからより低い順方向電圧LEDストリングに変更し、したがって、より低い順方向電圧LEDストリングを出力電圧調整設定点レベルとして標的化するときに生じ得る。したがって、調光サイクルの電圧調整部分は、CCD出力がクリアされ、CCDステアリング出力のいずれも設定されていない間のみ生じる。調光サイクルのそのような部分では、LEDストリング106のいずれも、励起され得ない。
CCD出力が設定され、SYNCHDISビットが設定されると、アブソーバ機能は、ディスエーブルにされ得る。そのような場合、LEDストリング106のうちの1つまたはそれを上回るものが、励起され得る。
システム100は、VREF選択論理206を使用して、1つの電圧調整設定点から別の設定点に自動的に切り替わるように構成されてもよい。これは、電圧および電流を調整しながらの複数のストリングを伴うLED調光の利点であり得る。CCDOVRFENビットは、CCD出力が、電圧調整設定点を2つまたはそれを上回る値間でトグルすることを可能にするために提供されてもよい。例えば、2つの値は、8−ビットレジスタ内に記憶されてもよい。CCD出力がクリアされると、LEDストリングは、励起され得ず、調光サイクルがサイクルの電圧位置付け部分にあることを意味する。CCD出力が設定されると、202におけるCCDステアリングビットは、所望のストリングに接続し得る。これはさらに、開負荷異常の場合、電圧調整設定点が過電圧保護を適正に提供する値に移行される変更をトリガし得る。これは、開異常保護を提供し、電流調整ループが制御することを可能にし得る。
電圧値の切替は、OVREFCONおよびCCDOVRFCON等、電圧値を8−ビットラッチに記憶することによって遂行され得る。これらは、CCDOVRFENのAND演算およびCCD出力の反転に従って多重化されてもよい。デジタル結果は、OVREFデジタル/アナログコンバータによって出力されてもよい。電流を駆動するとき、LEDストリング106の順方向電圧を上回る電圧調整が存在する。他の論理を用いて切り替えられる、OVREFCONは、任意のストリングの最大電圧電位であり得る。CCDOVERFCONは、電圧が上方または下方に移動されることになる、達成されるべき実際の電圧を表し得る。CCDOVERFCONの具体的値は、使用されるべきLEDストリング106のうちの特定のものに依存し得る。LEDストリング106が給電されていない周期の間、LEDストリング106のうちの次のもののためのCCDOVERFCONの正しい値が、切り替えられてもよい。
論理状態詳細は、図4における真理値表に提供される。
PWM制御論理は、過電圧および不足電圧値の両方のための入力電圧保護を含んでもよい。そのような限界を超える場合、制御論理は、二次駆動または吸収をディスエーブルにしてもよい。1つまたはそれを上回るそのような保護は、二次駆動の他の構成要素を用いてANDゲートを通して通過されてもよい。
図5は、本開示の実施形態による、回路の種々の信号を用いたタイミング図を図示する。
CCD制御GPIOスイッチは、所与の単一サイクル内で順次方式においてSW1−SW3の種々のものに対してイネーブルにされてもよい。各そのようなイネーブル信号の幅は、LEDストリング106のもののPWM給電のためのデューティサイクルを反映させ得る。
スイッチ入力の上方には、対応する出力電流が、示される。出力電流は、そのようなLEDストリング106毎に生産される電流に従って変動し得、再位置付けされた電圧および個別のLEDストリング106の要素によって決定付けられ得る。
出力電圧は、異なるLEDストリング106間で変動し得る。図1の実施例におけるLEDストリング106毎に必要とされる電圧は、各ストリングがより多くのLEDを含むにつれて、前のストリングより徐々に高くなり得る。故に、所与のサイクルの間、出力電圧は、SW1と関連付けられたLEDストリング106、その後、SW2と関連付けられたLEDストリング106、その後、SW3と関連付けられたLEDストリング106がイネーブルにされるにつれて上昇し得る。LEDストリング106のそれぞれの給電の合間に、出力電圧は、次のレベルへの電圧再位置付けの間に上昇し得る。そのような所望の出力電圧は、LEDストリング106の次のものが給電されるにつれて、図4のラッチの中に順に負荷されてもよい。LEDストリング106の最後のものがが、所与のサイクルにおいて給電され、出力電圧が、SW1と関連付けられたLEDストリング106によって必要とされる電圧の値まで降下すべきとき、次いで、電圧は、吸収され得る。
各電圧再位置付けおよび吸収周期は、CCDが出力していないとき、ならびにCCDOVERREFENビットが設定されるとき、行われてもよい。

Claims (21)

  1. 複数のLEDストリングを駆動するように構成される集積回路デバイスであって、前記デバイスは、
    一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、少なくとも1つの電流感知信号および出力電圧感知信号を受信するように構成される、スイッチモード電源(SMPS)制御回路と、
    複数のパルス幅変調信号を発生させるように構成される出力比較回路と、
    基準電圧を選択するため、およびアブソーバモードをアクティブ化するための信号を発生させるように構成される、論理回路と、
    を備え、
    アブソーバモードをアクティブ化するための前記信号は、前記二次電力トランジスタ制御信号と共有されるように構成され、
    前記論理回路は、出力比較モジュールと同期されるように構成される、
    デバイス。
  2. アブソーバモードをアクティブ化するための前記信号は、前記二次電力トランジスタ制御信号を上書きする、請求項1または3−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  3. 前記基準電圧を選択するための前記信号を受信するように構成されるデジタル/アナログコンバータをさらに備える、請求項1−2または4−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  4. 前記SMPS制御回路はさらに、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、電圧を再位置付けするように構成される、請求項1−3または5−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  5. 前記SMPS制御回路はさらに、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、アクティブ化されるべき次のLEDストリングの電圧に合致する電圧レベルに電圧を再位置付けするように構成される、請求項1−4または6−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  6. 前記SMPS制御回路はさらに、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、電圧を吸収し、アクティブ化されるべき次のLEDストリングの電圧に合致する電圧レベルに出力電圧を降下させるように構成される、請求項1−5または7−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  7. 前記SMPS制御回路はさらに、前記論理回路に基づいて、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、出力電圧を吸収する、または再位置付けするように構成される、請求項1−6または8−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  8. 前記論理回路はさらに、前記基準電圧を過保護電圧値および候補LEDストリング電圧値から交互に選択するように構成され、前記候補LEDストリング電圧値は、調光サイクルの間に給電されるべき次のLEDストリング電圧に対応する、請求項1−7または9−10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  9. 調光サイクルの間、前記論理回路はさらに、前記基準電圧を過保護電圧値および複数のLEDストリング電圧から交互に選択するように構成される、請求項1−8または10のいずれかに記載の集積回路デバイス。
  10. 複数のLEDストリングを駆動するように構成されるシステムであって、前記システムは、
    一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、少なくとも1つの電流感知信号および出力電圧感知信号を受信するように構成される、SMPS制御回路と、
    複数のパルス幅変調信号を発生させるように構成される出力比較回路と、
    基準電圧を選択するため、およびアブソーバモードをアクティブ化するための信号を発生させるように構成される、論理回路と、
    を備え、
    アブソーバモードをアクティブ化するための前記信号は、前記二次電力トランジスタ制御信号と共有されるように構成され、
    前記論理回路は、出力比較モジュールと同期されるように構成される、
    システム。
  11. アブソーバモードをアクティブ化するための前記信号は、前記二次電力トランジスタ制御信号を上書きする、請求項10または12−20のいずれかに記載のシステム。
  12. 前記基準電圧を選択するための前記信号を受信するように構成されるデジタル/アナログコンバータをさらに備える、請求項10−11または13−20のいずれかに記載のシステム。
  13. 前記SMPS制御回路はさらに、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、電圧を再位置付けするように構成される、請求項10−12または14−20のいずれかに記載のシステム。
  14. 前記SMPS制御回路はさらに、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、アクティブ化されるべき次のLEDストリングの電圧に合致する電圧レベルに電圧を再位置付けするように構成される、請求項10−13または15−20のいずれかに記載のシステム。
  15. 前記SMPS制御回路はさらに、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、電圧を吸収し、アクティブ化されるべき次のLEDストリングの電圧に合致する電圧レベルに出力電圧を降下させるように構成される、請求項10−14または16−20のいずれかに記載のシステム。
  16. 前記SMPS制御回路はさらに、前記論理回路に基づいて、前記LEDストリングがオフにされる前記LEDストリングの調光サイクルの一部の間、前記一次および二次電力トランジスタ制御信号を発生させ、出力電圧を吸収する、または再位置付けするように構成される、請求項10−15または17−20のいずれかに記載のシステム。
  17. 前記論理回路はさらに、前記基準電圧を過保護電圧値および候補LEDストリング電圧値から交互に選択するように構成され、前記候補LEDストリング電圧値は、調光サイクルの間に給電されるべき次のLEDストリング電圧に対応する、請求項10−16または18−20のいずれかに記載のシステム。
  18. 調光サイクルの間、前記論理回路はさらに、前記基準電圧を過保護電圧値および複数のLEDストリング電圧から交互に選択するように構成される、請求項10−17または19−20のいずれかに記載のシステム。
  19. 前記SMPS制御回路と結合されるSMPS回路であって、前記SMPS回路は、接地を用いて、前記SMPS回路の出力電圧と接続される分路抵抗器に結合する一次電界効果トランジスタおよび二次電界効果トランジスタを備える、SMPS回路と、
    前記SMPS回路の出力と結合される複数のLEDストリングと、
    をさらに備える、請求項10−18または20のいずれかに記載のシステム。
  20. 複数の電界効果トランジスタをさらに備え、前記複数の電界効果トランジスタの各々は、前記LEDストリングのうちの1つと関連付けられ、前記複数のパルス幅変調信号のうちの1つによって制御される、請求項10−19のいずれかに記載のシステム。
  21. 請求項1−20に記載のシステムまたは集積回路デバイスのいずれかを動作させるステップを含む、方法。
JP2018523805A 2016-04-07 2017-04-07 複数のledストリング調光制御 Pending JP2019511075A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662319494P 2016-04-07 2016-04-07
US62/319,494 2016-04-07
US15/481,172 2017-04-06
US15/481,172 US9907129B2 (en) 2016-04-07 2017-04-06 Multiple LED string dimming control
PCT/US2017/026495 WO2017177079A1 (en) 2016-04-07 2017-04-07 Multiple led string dimming control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019511075A true JP2019511075A (ja) 2019-04-18

Family

ID=59998580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018523805A Pending JP2019511075A (ja) 2016-04-07 2017-04-07 複数のledストリング調光制御

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9907129B2 (ja)
EP (1) EP3440896B1 (ja)
JP (1) JP2019511075A (ja)
KR (1) KR20180125437A (ja)
CN (1) CN108476570B (ja)
TW (1) TW201811115A (ja)
WO (1) WO2017177079A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022541259A (ja) 2019-07-19 2022-09-22 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ 2チャンネルcct調光のためのバランス制御の改善
US11032881B2 (en) * 2019-07-22 2021-06-08 O2Micro Inc. Controller for controlling light source module
CN112399662B (zh) * 2019-08-13 2023-03-24 联咏科技股份有限公司 发光二极管驱动装置与发光二极管驱动器
US11170702B2 (en) 2019-08-13 2021-11-09 Novatek Microelectronics Corp. Light-emitting diode driving apparatus and light-emitting diode driver
DE102020114075A1 (de) * 2020-05-26 2021-12-02 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Steuerschaltung und Verfahren zum Steuern mehrerer parallel zueinander geschalteter LED-Anordnungen und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Steuerschaltung
CN112638002A (zh) * 2020-12-07 2021-04-09 南京奥视威电子科技股份有限公司 基于pwm的led照明电路、分时调光电路和控制方法
US11743989B2 (en) * 2020-12-15 2023-08-29 Lumileds Llc Voltage supply amplitude modulation driving outlier microLEDs
CN113115496A (zh) * 2021-05-14 2021-07-13 东莞芯成电子科技有限公司 单电源双高功率led驱动系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7129652B2 (en) * 2004-03-26 2006-10-31 Texas Instruments Incorporated System and method for driving a plurality of loads
JP5089193B2 (ja) * 2007-02-22 2012-12-05 株式会社小糸製作所 発光装置
US8044609B2 (en) * 2008-12-31 2011-10-25 02Micro Inc Circuits and methods for controlling LCD backlights
US8564155B2 (en) * 2009-05-06 2013-10-22 Polar Semiconductor, Inc. Multiple output power supply
US8427123B2 (en) * 2009-07-08 2013-04-23 Microchip Technology Incorporated System, method and apparatus to transition between pulse width modulation and pulse-frequency modulation in a switch mode power supply
US9173261B2 (en) * 2010-07-30 2015-10-27 Wesley L. Mokry Secondary-side alternating energy transfer control with inverted reference and LED-derived power supply
TW201208466A (en) * 2010-08-13 2012-02-16 Starchips Technology Inc Light emitting diode driving system and circuit thereof
US9660535B2 (en) * 2011-11-11 2017-05-23 Microchip Technology Incorporated Method and system to dynamically position a switch mode power supply output voltage
CN102843836B (zh) * 2012-08-28 2014-06-25 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种适应可控硅的led驱动电路、驱动方法及应用其的开关电源
US9877361B2 (en) * 2012-11-08 2018-01-23 Applied Biophotonics Ltd Phototherapy system and process including dynamic LED driver with programmable waveform
CN103702486B (zh) 2013-12-26 2016-09-21 成都芯源系统有限公司 Led驱动电路系统、控制电路及控制方法
US9618162B2 (en) * 2014-04-25 2017-04-11 Cree, Inc. LED lamp
CN204157098U (zh) * 2014-06-23 2015-02-11 何业龙 一种多模式led灯串控制电路及led灯串

Also Published As

Publication number Publication date
CN108476570A (zh) 2018-08-31
EP3440896A1 (en) 2019-02-13
CN108476570B (zh) 2021-03-23
WO2017177079A1 (en) 2017-10-12
KR20180125437A (ko) 2018-11-23
US20170295618A1 (en) 2017-10-12
US9907129B2 (en) 2018-02-27
EP3440896B1 (en) 2023-12-27
TW201811115A (zh) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019511075A (ja) 複数のledストリング調光制御
US10728980B2 (en) Switch driving device, light-emitting device, and vehicle
US7880404B2 (en) Controlling current through serial LEDs using a low voltage transistor when using a high voltage driver
US10560017B2 (en) Charge pump, switch driver device, lighting device, and vehicle
US9538601B1 (en) Method and apparatus for driving loads using a DC-DC converter
US8508204B2 (en) Controller and method of operating a controller
KR101119261B1 (ko) 광원 구동 장치
US8513896B2 (en) Method and circuit arrangement for controlling a load
US20060261747A1 (en) Light emitting diode drive circuit
JP2014170880A (ja) 発光素子の点灯装置、光源装置
US10045409B2 (en) Supply circuit for a LED controller
US9125263B2 (en) LED lighting device
US8067900B2 (en) Electronic device for driving LED strings
JP2020098718A (ja) 車両用ライト制御装置
US11051383B2 (en) Ground fault detection circuit, abnormality detection circuit, light emitting device, vehicle
JP6343865B2 (ja) 発光ダイオード点灯装置及び該発光ダイオード点灯装置を用いた照明装置
US11172556B2 (en) Light emitting element drive device
US20180132319A1 (en) Lighting device
JP2015150910A (ja) 車両用ランプ駆動装置及び車両用ランプ駆動方法
JP6247712B2 (ja) ライト点灯制御装置
KR101552638B1 (ko) 자동차의 램프구동장치
JP6662675B2 (ja) ライト点灯制御回路