TW201724912A - 用於發光二極體照明系統中的電流調節的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了用於發光二極體照明系統的電流調節的系統和方法。系統和方法在這裡被提供用於電流調節。示例系統控制器包括：第一控制器端子，被配置為接收輸入電壓，第一控制器端子還被配置為響應於一個或多個開關被閉合，至少部分地基於輸入電壓來允許第一電流流入系統控制器；第二控制器端子被配置為響應於一個或多個開關被閉合，允許第一電流通過第二控制器端子流出系統控制器；第四控制器端子，通過第一電容器被耦合至第三控制器端子，第一電容器不是系統控制器中的任何部分；誤差放大器，被配置為至少部分地基於電流感測信號生成補償信號，誤差放大器包括第二電容器。

Description

用於發光二極體照明系統中的電流調節的系統和方法
本發明的某些實施例涉及積體電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了用於電流調節的系統和方法。僅作為示例，本發明的一些實施例已被應用於發光二極體照明系統。但應認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
發光二極體(LED,Light Emitting Diode)被廣泛用於照明應用。第1圖是示出了傳統LED照明系統的簡化圖。LED照明系統100包括控制器102，電阻器108、116、122、124和128，電容器106、110、112和130，全波整流組件104，二極體114和118，電感元件126(例如，電感器)，和齊納二極體120。控制器102包括端子(例如，引腳)138、140、142、144、146和148。
交流(AC,Alternating Current)輸入電壓150被應用於LED照明系統100。全波整流元件104輸出與AC輸入電壓150相關聯的體電壓152(例如，不小於0V的整流後電壓)。電容器112(例如，C3)回應於體電壓152通過電阻器108(例如，R1)被充電，並且電壓154在端子148(例如，端子VDD)處被提供至控制器102。如果電壓154在量值(magnitude)上大於閾值電壓(例如，欠壓鎖定閾值)，則控制器102開始運行，並且與端子148(例如，端子VDD)相關聯的電壓被鉗位元到預定電壓。端子138(例如，端子DRAIN)被連接至內部功率開關的漏級端子。控制器102輸出具有某一頻率和某一占空比的驅動信號(例如，脈寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)信號)來閉合(例如，接通)或斷開(例如，關斷)內部功率開關，從而使得LED照明系統100正常運行。
如果內部功率開關被閉合(例如，被接通)，則控制器102 檢測通過電阻器122(例如，R2)流經一個或多個LED 132的電流。具體地，在與內部功率開關相關聯的不同開關週期期間，電阻器122(例如，R2)上的電壓156通過端子144(例如，端子CS)被傳遞到控制器102以用於信號處理。當內部功率開關在每個開關週期期間被斷開(例如，被關斷)時，其受到電阻器122(例如，R2)上的電壓156的峰值的影響。
電感元件126與生成電壓158的電阻器124和128相連接。控制器102通過端子142(例如，端子FB)接收電壓158以用於檢測電感元件126的退磁過程從而確定內部功率開關何時被閉合(例如，被接通)。電容器110(例如，C2)被連接至端子140(例如，端子COMP)，該端子140與內部誤差放大器相關聯。電容器130(例如，C4)被配置為維持輸出電壓158以保持針對一個或多個LED 132的穩定電流輸出。包括電阻器116(例如，R5)、二極體118(例如，D2)和齊納二極體120(例如，ZD1)的供電網路向控制器102提供電源供應。
LED照明系統100具有一些缺點。例如，LED照明系統100包括許多元件，這會使得它難以降低物料清單(BOM)數目以及實現電路最小化，並會由於大電流消耗導致較長的啟動時間。
因此，改進LED照明系統中的電流調節的技術是非常需要的。
本發明的某些實施例涉及積體電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了用於電流調節的系統和方法。僅作為示例，本發明的一些實施例已被應用於發光二極體照明系統。但應認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
根據一個實施例，一種系統控制器包括：第一控制器端子，該第一控制器端子被配置為接收輸入電壓，第一控制器端子還被配置為響應於一個或多個開關被閉合，至少部分地基於輸入電壓來允許第一電流流入系統控制器；第二控制器端子，該第二控制器端子被配置為響應於一個或多個開關被閉合，允許第一電流通過第二控制器端子流出系統控制器，第二控制器端子還被配置為接收至少部分地基於第一電流的電流感測信 號；和第三控制器端子，該第三控制器端子被配置為被偏置於第一電壓處。系統控制器還包括：第四控制器端子，該第四控制器端子通過第一電容器被耦合至第三控制器端子，第一電容器不是系統控制器中的任何部分；誤差放大器，該誤差放大器被配置為至少部分地基於電流感測信號生成補償信號，誤差放大器包括第二電容器；以及驅動器，該驅動器被配置為至少部分地基於補償信號生成驅動信號並且輸出驅動信號以影響從第一控制器端子流至第二控制器端子的第一電流。誤差放大器還包括第一輸入端子、第二輸入端子、和輸出端子。第一輸入端子與第二控制器端子直接或間接地耦合。第二輸入端子被配置為接收第二電壓。輸出端子被不通過任何控制器端子地耦合至第二電容器。
根據另一實施例，提供了一種用於調節從第一控制器端子流至第二控制器端子的電流的系統控制器。該系統控制器包括：低通濾波器，該低通濾波器被配置為接收與從第一控制器端子流至第二控制器端子的電流有關的電流感測信號，低通濾波器還被配置為至少部分地基於電流感測信號生成經濾波的信號；誤差放大器，該誤差放大器被配置為接收經濾波的信號和第一參考信號並至少部分地基於經濾波的信號和第一參考信號生成補償信號，誤差放大器包括電容器；以及驅動器，該驅動器被配置為至少基於與補償信號相關聯的資訊生成驅動信號並向一個或多個開關輸出驅動信號以影響從第一控制器端子流至第二控制器端子的電流。誤差放大器還包括第一輸入端子、第二輸入端子、和輸出端子。第一輸入端子被配置為接收經濾波的信號。第二輸入端子被配置為接收參考信號。輸出端子被直接耦合至電容器。
根據又一實施例，一種誤差放大器包括：跨導放大器，該跨導放大器包括第一輸入端子和第二輸入端子以及第一輸出端子，第一輸入端子被配置為接收第一電壓信號，第二輸入端子被配置為接收第二電壓信號，第一輸出端子被配置為至少部分地基於第一電壓信號和第二電壓信號生成電流信號；第一開關，該第一開關包括第一開關端子和第二開關端子並被配置為回應於第一控制信號而閉合或斷開，第一開關端子被耦合至第一輸出端子；電容器，該電容器包括第一電容器端子和第二電容器端子， 第一電容器端子被耦合至第二開關端子；運算放大器，該運算放大器包括第三輸入端子、第四輸入端子、和第二輸出端子，第三輸入端子被耦合至第一電容器端子；以及第二開關，該第二開關包括第三開關端子和第四開關端子，第三開關端子被耦合至第二輸出端子，第四開關端子被耦合至第一輸出端子，第二開關被配置為回應於第二控制信號而閉合或斷開。如果第一控制信號處於第一邏輯電平，則第二控制信號處於第二邏輯電平。如果第一控制信號處於第二邏輯電平，則第二控制信號處於第一邏輯電平。第一邏輯電平與第二邏輯電平不同。
在一個實施例中，一種系統控制器包括：第一控制器端子，該第一控制器端子被配置為允許第一電流通過第一控制器端子流出系統控制器至電阻器，該電阻器與一電阻相關聯，第一控制器端子還被配置為接收至少部分地基於第一電流和電阻的電壓信號，電阻器不是系統控制器中的任何部分。系統控制器被配置為處理所接收的電壓信號、至少部分地基於電壓信號生成與工作頻率相關聯的時鐘信號、並至少部分地基於電阻來改變工作頻率。
在另一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的系統控制器。該系統控制器包括：電壓到電流變換器，該電壓到電流變換器被配置為接收與第一控制器端子相關聯的第一電壓並至少部分地基於第一電壓生成第一電流，第一控制器端子被配置為提供第二電流至電阻器以用於生成第一電壓；振盪器，該振盪器被配置為接收第一電流並至少部分地基於第一電流生成時鐘信號，時鐘信號與系統控制器的工作頻率相關聯；以及驅動器，該驅動器被配置為生成與工作頻率相關聯的驅動信號並輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第三電流。振盪器還被配置為至少部分地基於第一電流來生成與工作頻率相關聯的斜坡信號，工作頻率對應於工作週期，工作週期包括斜升時段和斜降時段。振盪器還被配置為：在斜升時段期間將斜坡信號從第一量值斜升至第二量值並且在斜降時段期間將斜坡信號從第二量值斜降至第一量值，第一量值不同於第二量值；以及回應於電壓信號在量值上的改變而調節斜降時段的持續時間。
在又一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的系統控制器。該系統控制器包括：誤差放大器，該誤差放大器被配置為接收與流出第一控制器端子的第一電流有關的第一電壓並且至少部分地基於第一電壓生成第二電壓；時鐘信號發生器，該時鐘信號發生器被配置為接收第二電壓並至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號，時鐘信號與系統控制器的工作頻率相關聯；以及驅動器，該驅動器被配置為生成與工作頻率相關聯的驅動信號並且輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第二電流。系統控制器還被配置為：如果第二電壓保持小於第一電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第一頻率量值處不變；如果第二電壓保持大於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第二頻率量值處不變；以及如果第二電壓保持大於第一電壓量值且小於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變而改變工作頻率。第二電壓量值大於第一電壓量值。
在又一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的方法。該方法包括：接收與流出第一控制器端子的第一電流有關的第一電壓；至少部分地基於第一電壓生成第二電壓；接收第二電壓；至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號，時鐘信號與工作頻率相關聯；生成與工作頻率相關聯的驅動信號；以及輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第二電流。至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號包括：如果第二電壓保持小於第一電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第一頻率量值處不變；如果第二電壓保持大於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第二頻率量值處不變；以及如果第二電壓保持大於第一電壓量值且小於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變而改變工作頻率。第二電壓量值大於第一電壓量值。
取決於實施例，可以實現一個或多個有益效果。參考以下的具體描述和附圖能夠全面地領會本發明的這些有益效果和各種附加的目的、特徵以及優點。
100、200、600、1100‧‧‧LED照明系統
102、202、602、1102‧‧‧控制器
104、204、604、1104‧‧‧全波整流組件
114、118、214、306、614、706、1114、1206‧‧‧二極體
126、226、626、1126‧‧‧電感元件
120、304、704、1204‧‧‧齊納二極體
150、250、650、1150‧‧‧交流輸入電壓
152、252、652、1152‧‧‧體電壓
690、808、906、1308‧‧‧電流
154、156、158、254、654、688、924、926、1154‧‧‧電壓
132、232、632、1132‧‧‧LED
256、656、1156‧‧‧感測電壓(
258、658、1158‧‧‧回饋電壓/)
312、712、1212‧‧‧調製元件
302、702、1202‧‧‧欠壓鎖定(UVLO)元件
314、714、1214‧‧‧驅動器
310、710、1210‧‧‧感測元件
320‧‧‧斜坡信號發生器
318、718、1218‧‧‧低通濾波器
316、716、1216‧‧‧誤差放大器
326、330、388、424、726、730、788、1226、1230、1288‧‧‧信號
308、322、708、722、1208、1222‧‧‧功率開關
260、660、1160‧‧‧輸出電流
322、410、412、708、722、908、912、918、1208、1222‧‧‧開關
414‧‧‧運算放大器
406‧‧‧跨導放大器
502、504、980、982、984‧‧‧波形
725、1225‧‧‧時鐘信號
324、724、1224‧‧‧斜坡信號
334、734、1234‧‧‧驅動信號
332、732、1232‧‧‧調製信號
328、728、1228‧‧‧參考信號
720、1220‧‧‧信號發生器
802、1302‧‧‧電流變換器
804、1304‧‧‧振盪器
860、960‧‧‧電流源元件
962、964‧‧‧電流宿(current sink)元件
806、1306‧‧‧參考電流
902‧‧‧比較器
904‧‧‧反相閘
906‧‧‧充電電流
1302、1304、1502、1504‧‧‧量值
420、422、910、914、920‧‧‧開關信號
108、116、122、124、128、208、222、224、228、402、408、416、608、610、622、624、628、1108、1122、1124、1128‧‧‧電阻器
106、110、112、130、206、212、230、404、418、606、612、630、916、1106、1112、1130‧‧‧電容器
138、140、142、144、146、148、238、242、244、246、248、490、492、638、640、642、644、646、648、1138、1142、1144、1146、1148、VDD、DRAIN、CS、FB、COMP‧‧‧端子
第1圖是示出了傳統LED照明系統的簡化圖。
第2圖是示出了根據本發明的實施例的LED照明系統的簡化圖。
第3圖是示出了根據本發明的實施例，作為如第2圖中所示的LED照明系統的一部分的控制器的簡化圖。
第4圖是示出了根據本發明的實施例，作為如第2圖中所示的LED照明系統的一部分的控制器的某些元件的簡化圖。
第5圖是根據本發明的另一實施例，如第4圖中所示作為LED照明系統的一部分的控制器的開關信號的簡化時序圖。
第6圖是示出了根據本發明的另一實施例的LED照明系統的簡化圖。
第7圖是示出了根據本發明的實施例，作為如第6圖中所示的LED照明系統的一部分的控制器的簡化圖。
第8圖是示出了根據本發明的實施例，如第6圖中所示的LED照明系統的某些元件的簡化圖。
第9圖是示出了根據本發明的實施例，如第8圖中所示作為LED照明系統的一部分的控制器的信號發生器的振盪器的簡化圖。
第10圖是根據本發明的實施例，如第8圖中所示作為LED照明系統的一部分的控制器的信號發生器的振盪器的簡化時序圖。
第11圖是示出了根據本發明的又一實施例的LED照明系統的簡化圖。
第12圖是示出了根據本發明的實施例，作為如第11圖中所示的LED照明系統的一部分的控制器的簡化圖。
第13圖是示出了根據本發明的實施例，如第11圖中所示的LED照明系統的工作頻率與作為LED照明系統的一部分的控制器的內部信號之間的關係的簡化圖。
第14圖是示出了根據本發明的實施例，如第12圖中所示作為LED照明系統的一部分的控制器的信號發生器的簡化圖。
第15圖是示出了根據本發明的實施例，如第12圖中所示作為LED照明系統的一部分的控制器的內部信號和內部電流之間的關係的簡化圖。
本發明的某些實施例涉及積體電路。更具體地，本發明的一 些實施例提供了用於電流調節的系統和方法。僅作為示例，本發明的一些實施例已被應用于發光二極體照明系統。但應認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
返回參考第1圖，AC輸入電壓150一般具有50Hz或60Hz左右的頻率。較大的補償電容器(例如，具有數百nF或者甚至uF的電容)通常被連接到端子140(例如，端子COMP)以維護系統穩定性，這會導致較高的系統開銷並增加了系統電路板的體積。
第2圖是示出了根據本發明的實施例的LED照明系統的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。LED照明系統200包括控制器202，電阻器208、222、224和228，電容器206、212和230，全波整流元件204，二極體214，電感元件226(例如，電感器)。例如，控制器202包括端子238、242、244、246和248。在一些實施例中，控制器202位於晶片上，並且端子238、242、244、246和248對應於晶片的不同引腳。作為示例，端子246被偏置於晶片地電壓。
根據一個實施例，交流(AC)輸入電壓250被應用於LED照明系統200。例如，全波整流元件204輸出與AC輸入電壓250相關聯的體電壓252(例如，不小於0V的整流後電壓)。在另一示例中，電容器212(例如，C3)回應於體電壓252通過電阻器208(例如，R1)被充電，並且電壓254在端子248(例如，端子VDD)處被提供至控制器202。在又一示例中，如果電壓254在量值上大於閾值電壓(例如，欠壓鎖定閾值)，則控制器202開始運行，並且與端子248(例如，端子VDD)相關聯的電壓被鉗位元到預定電壓。在又一示例中，端子238(例如，端子DRAIN)被連接至內部功率開關的漏極端子。在又一示例中，控制器202輸出具有某一頻率和某一占空比的驅動信號(例如，脈寬調變信號)來閉合(例如，接通)或斷開(例如，關斷)內部功率開關，從而使得LED照明系統200正常運行。
根據另一實施例，如果內部功率開關被閉合(例如，被接通)，則控制器202檢測通過電阻器222(例如，R2)流經一個或多個LED 232的電流。例如，在與內部功率開關相關聯的不同開關週期期間，電阻器222(例如，R2)上生成的感測電壓256通過端子244(例如，端子CS)被提供到控制器202以用於信號處理。在另一示例中，當內部功率開關在每個開關週期期間被斷開(例如，被關斷)時，其受到電阻器222(例如，R2)上的感測電壓256的峰值的影響。在又一示例中，電感元件226與生成回饋電壓258的電阻器224和228相連接。在又一示例中，控制器202通過端子242(例如，端子FB)接收回饋電壓258以用於檢測電感元件226的退磁過程從而確定內部功率開關何時被閉合(例如，被接通)。
根據又一實施例，控制器202包括內部電容器用於補償以實現高功率因數和高精度恒定LED電流調節。例如，內部電容器被連接至內部誤差放大器進行補償。作為示例，LED照明系統200能夠被實現為以准諧振(QR)模式或者以斷續導電模式(Discontinuous Current Mode,DCM)運行。在另一示例中，與控制器102相比，控制器202不包括端子COMP(例如，引腳)並且也不包括連接至這樣的端子的外部補償電容器。在又一示例中，LED照明系統200不包括供電網路(例如，如第1圖中所示，該網路包括電阻器116(例如，R5)、二極體118(例如，D2)和齊納二極體120(例如，ZD1))。
第3圖是示出了根據本發明的實施例，作為LED照明系統200的一部分的控制器202的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。控制器202包括調製元件312、欠壓鎖定(Under Voltage Lock Out,UVLO)元件302、驅動器314、感測元件310、斜坡信號發生器320、低通濾波器318、誤差放大器316、二極體306、鉗位元元件(例如，齊納二極體304)、以及功率開關308和322。例如，功率開關308和322各自包括電晶體。在另一示例中，功率開關308包括金屬氧化物半導體場效應晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。在又一示例中，功率開關322包括MOSFET。
根據一個實施例，端子248(例如，端子VDD)被連接到功率開關308的閘極端子並且欠壓鎖定(UVLO)元件302檢測電壓254。例 如，如果電壓254在量值上大於預定閾值(例如，UVLO閾值)，則控制器202開始運行。在另一示例中，感測元件310通過端子242(例如，端子FB)檢測回饋電壓258以確定與電感元件226相關聯的退磁過程是否已經完成並輸出信號330。在又一示例中，感測元件310確定輸出回饋電壓258是否超出閾值從而觸發過壓機制。
根據另一實施例，誤差放大器316通過端子244(例如，端子CS)檢測流經一個或多個LED 232的輸出電流260。例如，低通濾波器318接收感測電壓256並向誤差放大器316輸出信號326，該誤差放大器還接收參考信號328。在另一示例中，誤差放大器316輸出信號388(例如，VC)至調製元件312，該調製元件還從感測元件310接收信號330並從斜坡信號發生器320接收斜坡信號324。在又一示例中，調製元件312輸出調製信號332至驅動器314，驅動器314向功率開關322(例如，在柵極端子處)輸出驅動信號334。在一些實施例中，LED照明系統200的電流消耗通過控制器202的操作被降低至低量值，這可產生快速啟動過程。在某些實施例中，誤差放大器316未被直接連接到任何控制器端子(例如，晶片上的任何引腳)。
第4圖是示出了根據本發明的實施例作為LED照明系統200的一部分的控制器202的某些元件的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。低通濾波器318包括RC濾波器，該RC濾波器包含電阻器402和電容器404。例如，誤差放大器316包括跨導放大器406、電阻器408和416、開關410和412、運算放大器414、以及電容器418。在另一示例中，誤差放大器316不包括電阻器416。
根據一個實施例，低通濾波器318被配置為濾除感測電壓256的高頻成分並輸出信號326至跨導放大器406(例如，在反相輸入端子“-”處)。例如，開關410(例如，SW1)被連接於跨導放大器406的輸出端子和電阻器416(例如，R2)之間。在另一示例中，電阻器416被連接至電容器418(例如，C2)，該電容器418被連接至運算放大器414(例如，在正相輸入端子“+”處)。在又一示例中，開關412(例如，SW2)被連接於 運算放大器414的輸出端子和電阻器408之間，該電阻器408被連接至跨導放大器406的輸出端子。在又一示例中，運算放大器414的輸出端子被連接至它的反相輸入端子“-”。在一些實施例中，電容器418包括端子490和492。例如，端子490未被直接連接至任何控制器端子(例如，晶片上的任何引腳)。
根據另一實施例，開關410(例如，SW1)和開關412(例如，SW2)分別回應於開關信號420(例如，K1)和開關信號422(例如，K2)而操作。例如，開關信號420(例如，K1)和開關信號422(例如，K2)是互補邏輯信號。在另一示例中，開關信號420(例如，K1)和開關信號422(例如，K2)是由控制器202生成的時鐘信號，二者均對於同一頻率。
第5圖是根據本發明的另一實施例，作為LED照明系統200的一部分的控制器202的開關信號420和422的簡化時序圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。波形502表示開關信號420(例如，K1)作為時間的函數，並且波形504表示開關信號422(例如，K2)作為時間的函數。
根據一個實施例，在第一時段(例如，T1)期間，開關信號420(例如，K1)處於邏輯高電平，並且開關信號422(例如，K2)處於邏輯低電平。例如，在第二時段(例如，T2)期間，開關信號422處於邏輯高電平，並且開關信號420處於邏輯低電平。
參考第4圖和第5圖，根據一些實施例，如果開關信號420(例如，K1)在具體時段(例如，T1)期間處於邏輯高電平，則開關410(例如，SW1)閉合(例如，被接通)。例如，跨導放大器406輸出信號424來對電容器418(例如，C2)進行充電/放電。作為示例，信號388被提供至調製元件312以影響開關322在此期間閉合(例如，被接通)的接通時段。
根據某些實施例，如果開關信號420(例如，K1)在另一時段(例如，T2)期間處於邏輯低電平，則開關410(例如，SW1)斷開 (例如，被關斷)。例如，跨導放大器406未被連接至電容器418(例如，C2)，並且與電容器418(例如，C2)相關聯的信號388在開關410(例如，SW1)斷開之前保持於一量值處。在一些實施例中，如果LED照明系統200運行了一段較長的時間，則誤差放大器316的有效跨導被確定如下：
其中D表示與開關410(例如，SW1)相關聯的占空比，gm表示跨導放大器406的跨導。例如，如果與開關410相關聯的占空比遠小於1，則誤差放大器316的有效跨導降低(例如，成比例地)，並且相應地，電容器418可具有較小的電容。
根據一個實施例，如果開關信號420(例如，K1)在另一時段(例如，T2)期間處於邏輯低電平，則開關信號422(例如，K2)處於邏輯高電平並且開關412(例如，SW2)閉合(例如，被接通)。例如，考慮到運算放大器414(其可充當緩衝器)的特性，信號424被鉗位元至在量值上等於信號388(例如，電容器418，C2上的電壓)，從而將跨導放大器406的輸出維持于正常工作範圍。作為示例，來自開關信號420(例如，K1)的變化的暫態效應通過恰當的措施被抑制。
如上所述並且在這裡進一步強調的那樣，第2圖、第3圖、第4圖和第5圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。例如，如第3圖和第4圖中所示的控制器202能夠被實現為以准諧振(QR)模式或者以斷續導電模式(DCM)運行的LED照明系統200的一部分。
第6圖是示出了根據本發明的另一實施例的LED照明系統的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。LED照明系統600包括控制器602，電阻器608、610、622、624和628，電容器606、612和630，全波整流元件604，二極體614，電感元件626(例如，電感器)。例如，控制器602包括端子(例如，引腳)638、640、642、644、646和648。在一些實施例中，控制器602位於晶片上，並且端子638、642、644、646和648對應於晶片的不同引腳。作為示例，端子646被偏置於晶片地電壓。 作為另一示例，端子638、642、644、646和648與端子238、242、244、246和248相同。
根據一些實施例，LED照明系統600通過連接至端子640(例如，端子Fset)的一個或多個外部元件(例如，電阻器610)來調節工作頻率。例如，交流(AC)輸入電壓650被應用於系統600。作為示例，整流元件604輸出與AC輸入電壓650相關聯的體電壓652(例如，不小於0V的整流後電壓)。在另一示例中，電容器612(例如，C3)回應於體電壓652通過電阻器608(例如，R1)被充電，並且電壓654在端子648(例如，端子VDD)處被提供至控制器602。在又一示例中，如果電壓654在量值上大於閾值電壓(例如，欠壓鎖定閾值)，則控制器602開始運行，並且與端子648(例如，端子VDD)相關聯的電壓被鉗位元到預定電壓。在又一示例中，端子638(例如，端子DRAIN)被連接至內部功率開關的漏極端子。在又一示例中，控制器602輸出具有某一頻率和某一占空比的驅動信號(例如，脈寬調製信號)來閉合(例如，接通)或斷開(例如，關斷)內部功率開關，從而使得LED照明系統600正常運行。
根據另一實施例，如果內部功率開關被閉合(例如，被接通)，則控制器602檢測通過電阻器622(例如，R2)流經一個或多個LED632的電流。例如，在與內部功率開關相關聯的不同開關週期期間，電阻器622(例如，R2)上生成的感測電壓656通過端子644(例如，端子CS)被提供給控制器602以用於信號處理。在另一示例中，當內部功率開關在每個開關週期期間被斷開(例如，被關斷)時，其受到電阻器622(例如，R2)上的感測電壓656的峰值的影響。在又一示例中，電感元件626與生成回饋電壓658的電阻器624和628相連接。在又一示例中，控制器602通過端子642(例如，端子FB)接收回饋電壓658以用於檢測電感元件626的退磁過程從而確定內部功率開關何時被閉合(例如，被接通)。
根據又一實施例，控制器602包括內部電容器用於補償以實現高功率因數和高精度恒定LED電流調節。例如，內部電容器被連接至內部誤差放大器進行補償。作為示例，LED照明系統600能夠被實現為以准諧振(QR)模式或者以斷續導電模式(DCM)運行。在另一示例中， 與控制器102相比，控制器602不包括端子COMP(例如，引腳)並且也不包括連接至這樣的端子的外部補償電容器。在又一示例中，LED照明系統600不包括供電網路(例如，如第1圖中所示，該網路包括電阻器116(例如，R5)、二極體118(例如，D2)和齊納二極體120(例如，ZD1))。
根據又一實施例，電流690流經端子640(例如，端子Fset)並且電壓688由電阻器610回應於電流690而生成。例如，電流690從端子640流向電阻器610。在另一示例中，電流690從電阻器610流向端子640。在又一示例中，控制器602使用電壓688生成內部時鐘信號，並且LED照明系統600的工作頻率與內部時鐘信號相關。在一些實施例中，電阻器610的電阻被改變為使得電壓688被改變以影響LED照明系統600的工作頻率。
第7圖是示出了根據本發明的實施例，作為LED照明系統600的一部分的控制器602的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。控制器602包括調製元件712、欠壓鎖定(UVLO)元件702、驅動器714、感測元件710、斜坡信號發生器720、低通濾波器718、誤差放大器716、二極體706、齊納二極體704、以及功率開關708和722。例如，功率開關708和722各自包括電晶體。在另一示例中，功率開關708包括金屬氧化物半導體場效應晶體(MOSFET)。在又一示例中，功率開關722包括MOSFET。
在一些實施例中，誤差放大器716與誤差放大器316相同。在某些實施例中，低通濾波器718與低通濾波器318相同。在具體實施例中，驅動器714與驅動器314相同。
根據一個實施例，端子648(例如，端子VDD)被連接到開關708的柵極端子並且欠壓鎖定(UVLO)元件702檢測電壓654。例如，如果電壓654在量值上大於預定閾值(例如，UVLO閾值)，則控制器602開始運行。在另一示例中，感測元件710通過端子642(例如，端子FB)檢測回饋電壓658以確定與電感元件626相關聯的退磁過程是否已經完成並輸出信號730。在又一示例中，感測元件710確定輸出回饋電壓658是否 超出閾值從而觸發過壓機制。
根據另一實施例，誤差放大器716通過端子644(例如，端子CS)檢測流經一個或多個LED 632的輸出電流660。例如，低通濾波器718接收感測電壓656並向誤差放大器716輸出信號726，該誤差放大器還接收參考信號728。在另一示例中，誤差放大器716輸出信號788(例如，VC)至調製元件712，該調製元件還從感測元件710接收信號730。在又一示例中，調製元件712從信號發生器720接收時鐘信號725和斜坡信號724，該斜坡信號發生器720通過端子640(例如，端子Fset)接收電壓688。在又一示例中，調製元件712向驅動器714輸出調製信號732，該驅動器向開關722(例如，在柵極端子處)輸出驅動信號734。作為示例，時鐘信號725和斜坡信號724具有與LED照明系統600的工作頻率有關的同一頻率，該工作頻率對應於一工作週期。作為另一示例，工作週期包括斜升時段和斜降時段。作為又一示例，斜坡信號在斜升時段期間從第一量值斜升至第二量值並且在斜降時段期間從第二量值斜降至第一量值，第一量值和第二量值不同。在一些實施例中，LED照明系統600的電流消耗通過控制器602的操作被降低至低量值，這可產生快速啟動過程。
第8圖是示出了根據本發明的實施例，LED照明系統600的某些元件的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。信號發生器720包括電壓到電流變換器802和振盪器804。
根據一個實施例，(例如，由電流源元件860生成的)電流690流經端子640(例如，端子Fset)以生成電壓688並且具有預定量值。例如，電流690從端子640流向電阻器610。在另一示例中，電流690從電阻器610流向端子640。在又一示例中，電流變換器802基於電壓688生成電流808(例如，IC)。在又一示例中，振盪器804接收電流808和參考電流806(例如，I0)並輸出斜坡信號724和時鐘信號725。作為示例，時鐘信號725和斜坡信號724具有相同頻率。在另一示例中，參考電流806具有預定量值。
第9圖是示出了根據本發明的實施例，作為LED照明 系統600的一部分的控制器602的信號發生器720的振盪器804的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。振盪器804包括比較器902，反相閘904，開關908、912和918，以及電容器916。
根據一個實施例，開關918被連接至比較器902(例如，在正相輸入端子“+”處)，並且電容器916被連接至比較器902(例如，在反相輸入端子“-”處)。例如，(例如，由電流源(current source)元件960生成的)充電電流906在開關908閉合(例如，被接通)時流經開關908來對電容器916充電以生成斜坡信號724，該斜坡信號被比較器902接收(例如，在反相輸入端子“-”處)。在另一示例中，開關908和912分別由開關信號910和914控制。在又一示例中，開關信號910和914彼此互補(例如，如第10圖中所示)。在又一示例中，開關918由開關信號920控制。作為示例，如果開關信號920處於邏輯高電平，則作為響應開關918將電壓924(例如，VH)傳遞至比較器902(例如，在正相輸入端子“+”處)。作為另一示例，如果開關信號920處於邏輯低電平，則作為響應，開關918將電壓926(例如，VL)傳遞至比較器902(例如，在正相輸入端子“+”處)。作為又一示例，比較器902輸出開關信號910，該開關信號910與時鐘信號725相同。作為又一示例，反相閘904輸出開關信號914。
第10圖是根據本發明的實施例，作為LED照明系統600的一部分的控制器602的信號發生器720的振盪器804的簡化時序圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。波形980表示斜坡信號724作為時間的函數，波形982表示開關信號910(例如，K1)作為時間的函數，並且波形984表示開關信號914(例如，K2)作為時間的函數。
根據一個實施例，在時間t0處，振盪器804開始工作，並且開關918向比較器902傳遞電壓924(例如，VH)。作為示例，在時間t0和時間t1之間，開關信號910(例如，K1)處於邏輯高電平(例如，如波形982所示)，並且作為回應，開關908閉合(例如，被接通)。在另一示例中，開關信號914(例如，K2)處於邏輯低電平(例如，如波形984所 示)，並且作為回應，開關912斷開(例如，被關斷)。在又一示例中，電容器916回應於流經開關908的電流906而被充電。在又一示例中，在時間t0和時間t1之間，斜坡信號724隨時間在量值上(例如，線性地)增加(例如，如波形980所示)。
根據另一實施例，如果斜坡信號724增加至在量值上大於電壓924(例如，VH)(例如，在時間t1處)，則開關信號910(例如，K1)變為邏輯低電平(例如，如波形982所示)，並且作為回應，開關908斷開(例如，被關斷)。例如，開關信號914(例如，K2)變為邏輯高電平(例如，如波形984所示在時間t1處)，並且作為回應，開關912閉合(例如，被接通)。在另一示例中，開關918向比較器902傳遞電壓926(例如，VL)。在又一示例中，至少部分地基於電流808(例如，IC)和參考電流806(例如，I0)，電容器916開始放電。作為示例，電流808(例如，IC)由電流宿(current sink)元件962生成，並且參考電流806(例如，I0)由電流宿元件964生成。作為另一示例，在時間t1和時間t2之間，開關信號910(例如，K1)保持在邏輯低電平(例如，如波形982所示)，並且開關信號914(例如，K2)保持在邏輯高電平(例如，如波形984所示)。在又一示例中，斜坡信號724在量值上(例如，線性地)減小。
根據又一示例，如果斜坡信號724在量值上減小至變得小於電壓926(例如，VL)(例如，在時間t2處)，則開關信號910(例如，K1)變為邏輯高電平(例如，如波形982所示)，並且作為回應，開關908閉合(例如，被接通)。例如，開關信號914(例如，K2)變為邏輯低電平(例如，如波形984所示)，並且作為回應，開關912斷開(例如，被關斷)。在另一示例中，開關918將電壓926(例如，VH)傳遞給比較器902。在另一示例中，電容器916回應於再次流經開關908的電流906而開始被充電。
根據一些實施例，如果電阻器610的電阻改變，則電壓688的量值改變，並且作為回應，電流808(例如，IC)的量值改變，這可改變電容器916的充電/放電的持續時間並因而改變LED照明系統600的工作頻率。例如，如果電流808(例如，IC)的量值減小，則對電容器916放 電的持續時間增加(例如，如第10圖中所示，從T1變為T2)。根據某些實施例，電流808(例如，IC)的量值越小，對電容器916放電的持續時間越長(例如，如第10圖中所示，進一步增加至T3或T4)。根據一些實施例，對電容器916放電的持續時間越長，則LED照明系統600的工作頻率越小。
如上所述並且在這裡進一步強調的那樣，第6-10圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。例如，第6圖是與第2圖一起實現的。在另一示例中，第3圖、第4圖、和/或第5圖可作為如第6圖中所示的控制器602的至少一個或多個部分而被獨立地或者組合地實現。
另外，如上所述並且在這裡進一步強調的那樣，第2-5圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。例如，(例如，在DCM模式中操作的)LED照明系統能夠被配置為利用內部誤差放大器的輸出來改變工作頻率，而非具有固定的工作頻率。
第11圖是示出了根據本發明的又一實施例的LED照明系統的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。LED照明系統1100包括控制器1102，電阻器1108、1122、1124和1128，電容器1106、1112和1130，全波整流組件1104，二極體1114，和電感元件1126(例如，電感器)。例如，控制器1102包括端子1138、1142、1144、1146和1148。作為示例，控制器1102，電阻器1108、1122、1124和1128，電容器1106、1112和1130，全波整流組件1104，二極體1114，和電感元件1126分別與控制器202，電阻器208、222、224和228，電容器206、212和230，全波整流組件204，二極體214，和電感元件226相同。在一些實施例中，控制器1102位於晶片上，並且端子1138、1142、1144、1146和1148對應於晶片的不同引腳。作為示例，端子1146被偏置於晶片地電壓。
根據一個實施例，交流(AC)輸入電壓1150被應用於系統1100。例如，整流元件1104輸出與AC輸入電壓1150相關聯的體電 壓1152(例如，不小於0V的整流後電壓)。在另一示例中，電容器1112(例如，C3)回應於體電壓1152通過電阻器1108(例如，R1)被充電，並且電壓1154在端子1148(例如，端子VDD)處被提供至控制器1102。在又一示例中，如果電壓1154在量值上大於預定閾值電壓(例如，欠壓鎖定閾值)，則控制器1102開始運行，並且與端子1148(例如，端子VDD)相關聯的電壓被鉗位元到預定電壓。在又一示例中，端子1138(例如，端子DRAIN)被連接至內部功率開關的漏極端子。在又一示例中，控制器1102輸出具有某一頻率和某一占空比的驅動信號(例如，脈寬調製信號)來閉合(例如，接通)或斷開(例如，關斷)內部功率開關，從而使得LED照明系統1100正常運行。
根據另一實施例，如果內部功率開關被閉合(例如，被接通)，則控制器1102檢測通過電阻器1122(例如，R2)流經一個或多個LED 1132的電流。例如，在與內部功率開關相關聯的不同開關週期期間，電阻器1122(例如，R2)上生成的感測電壓1156通過端子1144(例如，端子CS)被提供給控制器1102以用於信號處理。在另一示例中，當內部功率開關在每個開關週期期間被斷開(例如，被關斷)時，其受到電阻器1122(例如，R2)上的感測電壓1156的峰值的影響。在又一示例中，電感元件1126與生成回饋電壓1158的電阻器1124和1128相連接。在又一示例中，控制器1102通過端子1142(例如，端子FB)接收回饋電壓1158以用於檢測電感元件1126的退磁過程從而確定內部功率開關何時被閉合(例如，被接通)。
根據又一實施例，控制器1102包括內部電容器用於補償以實現高功率因數和高精度恒定LED電流調節。例如，內部電容器被連接至內部誤差放大器進行補償。在另一示例中，LED照明系統1100的工作頻率根據內部誤差放大器的輸出而改變。在又一示例中，內部誤差放大器的輸出的量值越小，LED照明系統1100的工作頻率在量值上越小。作為示例，LED照明系統1100能夠被實現為以DCM或者QR模式運行。在另一示例中，與控制器102相比，控制器1102不包括端子COMP(例如，引腳)並且也不包括連接至這樣的端子的外部補償電容器。在又一示例中， LED照明系統1100不包括供電網路(例如，如圖1中所示，該網路包括電阻器116(例如，R5)、二極體118(例如，D2)和齊納二極體120(例如，ZD1))。
第12圖示出了根據本發明的實施例，作為LED照明系統1100的一部分的控制器1102的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。控制器1102包括調製元件1212、欠壓鎖定(UVLO)元件1202、驅動器1214、感測元件1210、信號發生器1220、低通濾波器1218、誤差放大器1216、二極體1206、齊納二極體1204、以及功率開關1208和1222。例如，功率開關1208和1222各自包括電晶體。在另一示例中，功率開關1208包括金屬氧化物半導體場效應晶體(MOSFET)。在又一示例中，功率開關1222包括MOSFET。
在一些實施例中，誤差放大器1216與誤差放大器316相同。在某些實施例中，低通濾波器1218與低通濾波器318相同。在一些實施例中，驅動器1214與驅動器314相同。在具體實施例中，誤差放大器1216與誤差放大器716相同。在某些實施例中，低通濾波器1218與低通濾波器718相同。在一些實施例中，調製元件1212與調製元件712相同。在某些實施例中，驅動器1214與驅動器714相同。
根據一個實施例，端子1148(例如，端子VDD)被連接到開關1208的柵極端子並且欠壓鎖定(UVLO)元件1202檢測電壓1154。例如，如果電壓1154在量值上大於預定閾值(例如，UVLO閾值)，則控制器1102開始運行。在另一示例中，感測元件1210通過端子1142(例如，端子FB)檢測回饋電壓1158以確定與電感元件1126相關聯的退磁過程是否已經完成並輸出信號1230。在又一示例中，感測元件1210確定輸出回饋電壓1158是否超出閾值從而觸發過壓機制。
根據另一實施例，誤差放大器1216通過端子1144(例如，端子CS)檢測流經一個或多個LED 1132的輸出電流1160。例如，低通濾波器1218接收感測電壓1156並向誤差放大器1216輸出信號1226，該誤差放大器還接收參考信號1228。在另一示例中，誤差放大器1216輸出信 號1288(例如，VC)至調製元件1212，該調製元件還從感測元件1210接收信號1230。在又一示例中，調製元件1212從信號發生器1220接收時鐘信號1225和斜坡信號1224，該信號發生器接收信號1288(例如，VC)。在又一示例中，調製元件1212輸出調製信號1232至驅動器1214，驅動器1214向開關1222(例如，在閘極端子處)輸出驅動信號1234。作為示例，時鐘信號1225和斜坡信號1224具有與LED照明系統1100的工作頻率有關的相同頻率。在一些實施例中，LED照明系統1100的電流消耗通過控制器1102的操作被降低至低量值，這可產生快速啟動過程。
第13圖是示出了根據本發明的實施例，LED照明系統1100的工作頻率與作為LED照明系統1100的一部分的控制器1102的信號1288之間的關係的簡化圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制權利要求的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。
根據一個實施例，如果信號1288(例如，VC)在量值上小於第一電壓(例如，V1)，則LED照明系統1100的工作頻率保持在量值1304處。例如，如果信號1288(例如，VC)在量值上大於第二電壓(例如，V2)，則LED照明系統1100的工作頻率保持在量值1302處。在另一示例中，如果信號1288(例如，VC)在量值上小於第二電壓(例如，V2)但在量值上大於第一電壓(例如，V1)，則LED照明系統1100的工作頻率隨信號1288(例如，VC)而改變。作為示例，如果信號1288(例如，VC)在量值上小於第二電壓(例如，V2)但在量值上大於第一電壓(例如，V1)，則LED照明系統1100的工作頻率隨信號1288(例如，VC)的增加而(例如，線性地或非線性地)增加。
第14圖是示出了根據本發明的實施例，作為LED照明系統1100的一部分的控制器1102的信號發生器1220的簡化圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制權利要求的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。信號發生器1220包括電壓到電流變換器1302和振盪器1304。
根據一個實施例，電壓到電流變換器1302接收信號1288(例如，VC)並生成電流1308(例如，IC)。例如，振盪器1304接收 電流1308和參考電流1306(例如，I0)並輸出斜坡信號1224和時鐘信號1225。作為示例，時鐘信號1225和斜坡信號1224具有相同的頻率。在另一示例中，參考電流1306具有預定的量值。
第15圖是示出了根據本發明的實施例，作為LED照明系統1100的一部分的控制器1102的信號1288和電流1308(例如，IC)之間的關係的簡化圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制權利要求的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。
根據一個實施例，如果信號1288(例如，VC)在量值上小於第一電壓(例如，V1)，則電流1308(例如，IC)保持在量值1504處。例如，如果信號1288(例如，VC)在量值上大於第二電壓(例如，V2)，則電流1308(例如，IC)保持在量值1502處。在另一示例中，如果信號1288(例如，VC)在量值上小於第二電壓(例如，V2)但在量值上大於第一電壓(例如，V1)，則電流1308(例如，IC)隨信號1288(例如，VC)而改變。作為示例，如果信號1288(例如，VC)在量值上小於第二電壓(例如，V2)但在量值上大於第一電壓(例如，V1)，則電流1308(例如，IC)隨信號1288(例如，VC)的增加而(例如，線性地或非線性地)增加。
如上所述並且在這裡進一步強調的那樣，第11-15圖僅僅是示例，其不應該過度地限制權利要求的範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變更、替換和修改。在一個實施例，第11圖是與第2圖一起實現的。例如，第3圖、第4圖、和/或第5圖可作為如圖11中所示的控制器1102的至少一個或多個部分而被獨立地或者組合地實現。
在另一實施例中，第11圖是結合第6圖一起實現的。例如，第7圖、第8圖、第9圖和/或第10圖可作為如第11圖中所示的控制器1102的至少一個或多個部分而被獨立地或者組合地實現。在又一實施例中，第11圖是結合第2圖和第6圖二者一起實現的。例如，第3圖、第4圖、第5圖、第6圖、第7圖、第8圖、第9圖和/或第10圖可作為如第11圖中所示的控制器1102的至少一個或多個部分而被獨立地或者組合地實現。
根據另一實施例，一種系統控制器包括：第一控制器端 子，該第一控制器端子被配置為接收輸入電壓，第一控制器端子還被配置為響應於一個或多個開關被閉合，至少部分地基於輸入電壓來允許第一電流流入系統控制器；第二控制器端子，該第二控制器端子被配置為響應於一個或多個開關被閉合，允許第一電流通過第二控制器端子流出系統控制器，第二控制器端子還被配置為接收至少部分地基於第一電流的電流感測信號；和第三控制器端子，該第三控制器端子被配置為被偏置於第一電壓處。系統控制器還包括：第四控制器端子，該第四控制器端子通過第一電容器被耦合至第三控制器端子，第一電容器不是系統控制器中的任何部分；誤差放大器，該誤差放大器被配置為至少部分地基於電流感測信號生成補償信號，誤差放大器包括第二電容器；以及驅動器，該驅動器被配置為至少部分地基於補償信號生成驅動信號並且輸出驅動信號以影響從第一控制器端子流至第二控制器端子的第一電流。誤差放大器還包括第一輸入端子、第二輸入端子、和輸出端子。第一輸入端子與第二控制器端子直接或間接地耦合。第二輸入端子被配置為接收第二電壓。輸出端子被不通過任何控制器端子地耦合至第二電容器。例如，至少根據第2圖、第3圖、第4圖、第11圖、第12圖、和/或第14圖來實現該系統控制器。
根據另一實施例，提供了一種用於調節從第一控制器端子流至第二控制器端子的電流的系統控制器。該系統控制器包括：低通濾波器，該低通濾波器被配置為接收與從第一控制器端子流至第二控制器端子的電流有關的電流感測信號，低通濾波器還被配置為至少部分地基於電流感測信號生成經濾波的信號；誤差放大器，該誤差放大器被配置為接收經濾波的信號和第一參考信號並至少部分地基於經濾波的信號第一參考信號生成補償信號，誤差放大器包括電容器；以及驅動器，該驅動器被配置為至少基於與補償信號相關聯的資訊生成驅動信號並向一個或多個開關輸出驅動信號以影響從第一控制器端子流至第二控制器端子的電流。誤差放大器還包括第一輸入端子、第二輸入端子、和輸出端子。第一輸入端子被配置為接收經濾波的信號。第二輸入端子被配置為接收參考信號。輸出端子被直接耦合至電容器。例如，至少根據第3圖和/或第4圖來實現該系統控制器。
根據又一實施例，一種誤差放大器包括：跨導放大器，該跨導放大器包括第一輸入端子和第二輸入端子以及第一輸出端子，第一輸入端子被配置為接收第一電壓信號，第二輸入端子被配置為接收第二電壓信號，第一輸出端子被配置為至少部分地基於第一電壓信號和第二電壓信號生成電流信號；第一開關，該第一開關包括第一開關端子和第二開關端子並被配置為回應於第一控制信號而閉合或斷開，第一開關端子被耦合至第一輸出端子；電容器，該電容器包括第一電容器端子和第二電容器端子，第一電容器端子被耦合至第二開關端子；運算放大器，該運算放大器包括第三輸入端子、第四輸入端子、和第二輸出端子，第三輸入端子被耦合至第一電容器端子；以及第二開關，該第二開關包括第三開關端子和第四開關端子，第三開關端子被耦合至第二輸出端子，第四開關端子被耦合至第一輸出端子，第二開關被配置為回應於第二控制信號而閉合或斷開。如果第一控制信號處於第一邏輯電平，則第二控制信號處於第二邏輯電平。如果第一控制信號處於第二邏輯電平，則第二控制信號處於第一邏輯電平。第一邏輯電平與第二邏輯電平不同。例如，至少根據圖4來實現該誤差放大器。
在一個實施例中，一種系統控制器包括：第一控制器端子，該第一控制器端子被配置為允許第一電流通過第一控制器端子流出系統控制器至電阻器，該電阻器與一電阻相關聯，第一控制器端子還被配置為接收至少部分地基於第一電流和電阻的電壓信號，電阻器不是系統控制器中的任何部分。系統控制器被配置為處理所接收的電壓信號、至少部分地基於電壓信號生成與工作頻率相關聯的時鐘信號、並至少部分地基於電阻來改變工作頻率。例如，至少根據第6圖、第7圖、第8圖、和/或第9圖來實現該系統控制器。
在另一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的系統控制器。該系統控制器包括：電壓到電流變換器，該電壓到電流變換器被配置為接收與第一控制器端子相關聯的第一電壓並至少部分地基於第一電壓生成第一電流，第一控制器端子被配置為提供第二電流至電阻器以用於生成第一電壓；振盪器，該振盪器被配置為接收第 一電流並至少部分地基於第一電流生成時鐘信號，時鐘信號與系統控制器的工作頻率相關聯；以及驅動器，該驅動器被配置為生成與工作頻率相關聯的驅動信號並輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第三電流。振盪器還被配置為至少部分地基於第一電流來生成與工作頻率相關聯的斜坡信號，工作頻率對應於工作週期，工作週期包括斜升時段和斜降時段。振盪器還被配置為：在斜升時段期間將斜坡信號從第一量值斜升至第二量值並且在斜降時段期間將斜坡信號從第二量值斜降至第一量值，第一量值不同於第二量值；以及回應於電壓信號在量值上的改變而調節斜降時段的持續時間。例如，至少根據第7圖和/或第8圖來實現該系統控制器。
在又一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的系統控制器。該系統控制器包括：誤差放大器，該誤差放大器被配置為接收與流出第一控制器端子的第一電流有關的第一電壓並且至少部分地基於第一電壓生成第二電壓；時鐘信號發生器，該時鐘信號發生器被配置為接收第二電壓並至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號，時鐘信號與系統控制器的工作頻率相關聯；以及驅動器，該驅動器被配置為生成與工作頻率相關聯的驅動信號並且輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第二電流。系統控制器還被配置為：如果第二電壓保持小於第一電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第一頻率量值處不變；如果第二電壓保持大於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第二頻率量值處不變；以及如果第二電壓保持大於第一電壓量值且小於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變而改變工作頻率。第二電壓量值大於第一電壓量值。例如，至少根據第12圖和/或第13圖來實現該系統控制器。
在又一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的方法。該方法包括：接收與流出第一控制器端子的第一電流有關的第一電壓；至少部分地基於第一電壓生成第二電壓；接收第二電壓；至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號，時鐘信號與工作頻率相關聯；生成與工作頻率相關聯的驅動信號；以及輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第二電流。至少部分地基於第二電壓生成時鐘信 號包括：如果第二電壓保持小於第一電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第一頻率量值處不變；如果第二電壓保持大於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第二頻率量值處不變；以及如果第二電壓保持大於第一電壓量值且小於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變而改變工作頻率。第二電壓量值大於第一電壓量值。例如，至少根據第12圖和/或第13圖來實現該方法。
在又一實施例中，提供了一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的方法。該方法包括：接收與流出第一控制器端子的第一電流有關的第一電壓；至少部分地基於第一電壓生成第二電壓；接收第二電壓；至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號，時鐘信號與工作頻率相關聯；生成與工作頻率相關聯的驅動信號；以及輸出驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第二電流。至少部分地基於第二電壓生成時鐘信號包括：如果第二電壓保持小於第一電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第一頻率量值處不變；如果第二電壓保持大於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變，保持工作頻率處於第二頻率量值處不變；以及如果第二電壓保持大於第一電壓量值且小於第二電壓量值，則回應於第二電壓改變而改變工作頻率。第二電壓量值大於第一電壓量值。例如，至少根據圖12和/或圖13來實現該方法。
例如，本發明的各種實施例的一些或全部元件中的每個都通過使用一個或多個軟體元件、一個或多個硬體元件和/或軟體和硬體元件的一個或多個組合，單獨地和/或與至少另一組件相結合地實現。在另一示例中，本發明的各種實施例的一些或全部元件中的每個都單獨地和/或與至少另一元件相結合地實現在一個或多個電路中，該一個或多個電路例如是一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路。在又一個示例中，能夠組合本發明的各種實施例和/或示例。
儘管已經對本發明的特定實施例進行了描述，但是本領域的技術人員將理解的是，存在與所描述的實施例等同的其它實施例。因此，應當理解的是，本發明將不由具體說明的實施例來限制，而是僅由所附權利要求的範圍來限制。
200‧‧‧系統
250‧‧‧交流輸入電壓
204‧‧‧全波整流組件
206、212、230‧‧‧電容器
208、222、224、228‧‧‧電阻器
252‧‧‧體電壓
238、246、244、242、248‧‧‧端子
254‧‧‧電壓
258‧‧‧回饋電壓
256‧‧‧感測電壓
202‧‧‧控制器
214‧‧‧二極體
226‧‧‧電感元件
260‧‧‧輸出電流
232‧‧‧LED

Claims (4)

  1. 一種用於調節流經一個或多個發光二極體的電流的系統控制器，所述系統控制器包括：電壓到電流變換器，該電壓到電流變換器被配置為接收與第一控制器端子相關聯的第一電壓並至少部分地基於所述第一電壓生成第一電流，所述第一控制器端子被配置為提供第二電流至電阻器以用於生成所述第一電壓；振盪器，該振盪器被配置為接收所述第一電流並至少部分地基於所述第一電流生成時鐘信號，所述時鐘信號與所述系統控制器的工作頻率相關聯；以及驅動器，該驅動器被配置為生成與所述工作頻率相關聯的驅動信號並輸出所述驅動信號以影響流經一個或多個發光二極體的第三電流；其中所述振盪器還被配置為至少部分地基於所述第一電流來生成與工作頻率相關聯的斜坡信號，所述工作頻率對應於工作週期，所述工作週期包括斜升時段和斜降時段；其中所述振盪器還被配置為：在所述斜升時段期間將所述斜坡信號從第一量值斜升至第二量值並且在所述斜降時段期間將所述斜坡信號從所述第二量值斜降至所述第一量值，所述第一量值不同於所述第二量值；以及回應於所述電壓信號在量值上的改變而調節所述斜降時段的持續時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，還包括：調製元件，該調製元件被配置為接收所述時鐘信號並至少部分地基於所述時鐘信號來生成調製信號；其中所述驅動器還被配置為接收所述調製信號並至少部分地基於所述調製信號來生成所述驅動信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，其中所述振盪器還被配置為回應於所述電壓信號在量值上的改變而改變所述工作週期。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，其中所述振盪器還被配置為 回應於所述電壓信號在量值上的改變而保持所述斜升時段的持續時間恒定。
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