使用DC‑DC转换器的照明装置的控制制造方法及图纸

在所描述的通过DC‑DC转换器的输出信号控制照明装置的方法(400)的示例中，由PWM信号控制输出信号。方法(400)包含接收(405)对应于输出信号相对于预定输出信号的变化的反馈信号，以及基于反馈信号确定(410)PWM信号的目标占空比。目标占空比的PWM信号能够使得DC‑DC转换器能够生成预定输出信号。方法(400)包含将PWM信号的N个开关脉冲内与目标占空比相等的有效占空比的PWM信号提供(415)到DC‑DC转换器。方法(400)通过提供(420)第一占空比的第一PWM信号的M个开关脉冲，以及通过提供(425)第二占空比的第二PWM信号的N‑M个开关脉冲，提供(415)PWM信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用DC-DC转换器的照明装置的控制本专利技术涉及用于使用DC-DC转换器为照明装置(例如，LED和LASER)提供恒流驱动的机构。
技术介绍
为非常低功耗装置的照明装置用于许多应用中，诸如车辆、家庭应用、指示器、数据通信以及涉及光源使用的应用。这些装置的示例非穷尽地包括发光装置(LED)和受激辐射光放大(LASER)装置。这些低功率照明装置还用作飞行时间(ToF)成像应用中的光源。ToF相机根据通过光源照明物体以及检测从照明的物体反射的光的原理工作。另外，基于由照明装置发射的光与从照明的物体反射的光之间的相位差，构造照明的物体的图像。因为多个捕获用于获得一帧数据，并且每个捕获必须非常精确地匹配另一捕获以使深度噪音最小化，所以对来自ToF相机中照明装置的光的发射功率的精确控制存在严格要求。由于照明装置的I-V特性，所以即使驱动照明装置(例如，LED)的信号中的很小的改变也会引起巨大改变。在典型的ToF相机中，每帧捕获可以包括捕获操作的多个象限。每个象限具有四个阶段。在“复位”阶段中，ToF相机内部的传感器被复位以从照明的物体清除累积信号。在“集成”阶段中，通过ToF相机中的飞行时间控制器(TFC)调制传感器和照明，照明物体，并且传感器从照明的物体获取原始ToF信号。在“读出阶段”中，通过模数转换器(ADC)以及此后通过TFC读出选择的感兴趣的区域中的原始ToF信号(原始像素数据)。在“停滞时间”阶段中，传感器和ADC闲置且处于低功率模式。在实施方式中，ToF假设由ToF相机发射的光的总发射功率在象限之间不改变。总发射功率中的变化在处理捕获的图像中引起相位/深度误差。为了最佳地为照明装置(例如，LED)供电，ToF相机要求专门的调整器，该专门的调整器能够诸如通过电池电压和其它操作条件提供均匀脉冲输出且使强度变化最小化。已经努力使用模拟注入来驱动ToF相机中的照明装置。例如，照明装置由直流-直流(DC-DC)转换器控制，并且DC-DC转换器由通过模拟控制器生成的脉宽调制(PWM)脉冲控制。然而，在DC-DC转换器的模拟控制的此类实施方式中，(通过DC-DC转换器和模拟转换器形成的)环路的操作点往往会在ToF相机中的象限之间改变。因而，数字环路控制(通过数字控制器)越来越多地用于控制DC-DC转换器以维持环路的操作点仅在帧边界处改变，而不在象限边界处改变。然而，与模拟环路不同，当占空比以步长改变的形式改变时，数字环路仅具有PWM脉冲的占空比的一些固定的可能性。因而，期望具有基于数字的照明控制电路，该基于数字的照明控制电路能够提供DC-DC转换器的更精细控制，并且由此提供照明装置的恒流驱动的精细控制。
技术实现思路
在控制照明装置的方法的所描述的示例中，照明装置由DC-DC转换器的输出信号控制。方法包含接收对应于关于预定输出信号DC-DC转换器的输出信号中的变化的反馈信号。方法包含控制DC-DC转换器的输出信号以使输出信号等于用于控制照明装置的预定输出信号。控制输出信号包含由数字控制器基于反馈信号确定PWM信号的目标占空比，其中目标占空比的PWM信号能够使得DC-DC转换器能够生成预定输出。控制输出信号另外包含将PWM信号的N个开关脉冲内与目标占空比相等的有效占空比的PWM信号提供到DC-DC转换器。通过第一占空比的第一PWM信号的M个开关脉冲以及第二占空比的第二PWM信号的N-M个开关脉冲提供在N个开关脉冲内的有效占空比的PWM信号，其中M和N是正整数。在用于控制照明装置的另一个示例中，脉宽调制(PWM)照明控制电路包括DC-DC转换器，该DC-DC转换器用于提供输出信号以基于PWM信号驱动照明装置。电路包括数字控制器，该数字控制器耦接到DC-DC转换器，用于控制DC-DC转换器的输出信号以使输出信号等于用于控制照明装置的预定输出信号。数字控制器被配置成通过接收对应于关于预定输出信号DC-DC转换器的输出信号中的变化的反馈信号，以及确定PWM信号的目标占空比来控制输出信号，其中目标占空比的PWM信号能够生成预定输出信号。数字控制器还将PWM信号的N个开关脉冲内与目标占空比相等的有效占空比的PWM信号提供到DC-DC转换器。提供PWM信号包含提供第一占空比的第一PWM信号的M个开关脉冲，以及提供第二占空比的第二PWM信号的N-M个开关脉冲，其中M和N是正整数。在控制照明装置的方法的另一个示例中，照明装置由DC-DC转换器的输出信号控制，其中DC-DC转换器的输出信号由通过数字控制器提供的脉宽调制(PWM)信号控制。方法包含接收对应于关于预定输出信号DC-DC转换器的输出信号中的变化的反馈信号。方法包含控制DC-DC转换器的输出信号以使输出信号等于用于控制照明装置的预定输出信号。控制输出信号包含由数字控制器基于反馈信号确定PWM信号的目标占空比，其中目标占空比的PWM信号能够使得DC-DC转换器能够生成预定输出。方法另外包含将PWM信号的N个开关脉冲内与目标占空比相等的有效占空比的PWM信号提供到DC-DC转换器。提供PWM信号包含提供两个或更多PWM信号中的每个PWM信号的一个或更多个开关脉冲，其中两个或更多PWM信号中的每个PWM信号具有不同占空比，其中N是正整数。附图说明图1是在示例情形中用于驱动照明装置的脉宽调制(PWM)照明控制电路的框图。图2说明在示例实施例中用于驱动照明装置的照明控制电路的框图。图3是在示例实施例中的目标占空比的生成的示例表示。图4是在示例实施例中控制照明装置的示例方法的流程图。图5是在示例实施例中生成有效占空比的PWM信号的示例方法的流程图。具体实施方式附图未必按比例绘制。图1是在示例情形中用于驱动照明装置的脉宽调制(PWM)照明控制电路的框图。一些示例实施例可以与图1的PWM照明控制电路中的修改和改进一起使用，并且参考图2至图5描述所述一些示例实施例。如图1所示，PWM照明控制电路(下文称为控制电路)100将照明控制信号提供到照明装置150。照明装置150可以是发光二极管(LED)或受激辐射光放大(LASER)装置，以及用于飞行时间(ToF)成像应用中的任何其它此类光源。照明装置150还可以用于其它应用中，诸如照明应用、相机中的闪光灯、光通信，或包含通过LED或LASER或任何类似光源的光源的生成的任何应用。控制电路100包括DC-DC转换器105以及用于控制DC-DC转换器105的数字控制器110。DC-DC转换器105的输出信号是到照明装置150的受控DC电压(照明控制信号)。受控DC电压用作用于操作照明装置150的恒定驱动信号。DC-DC转换器105的示例包含但不限于降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器和反激转换器。数字控制器110包括占空比调整器(递增/递减单元)115和PWM脉冲发生器120。占空比调整器115接收响应于关于参考输出的DC-DC转换器105的输出的变化的反馈信号。参考输出可以等于需要提供到照明装置150的DC-DC转换器105的预定输出。占空比调整器115确定应该提供到DC-DC转换器105以减轻根据参考输出的DC-DC转换器105的输出的变化的PWM信号的占空比。例如，占空比调整器115可以包括数字计数器，该数字计数器用于基于DC-DC转换器10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过DC‑DC转换器的输出信号控制照明装置的方法，所述方法包括：接收反馈信号，所述反馈信号对应于相对于预定输出信号的所述DC‑DC转换器的所述输出信号中的变化；以及控制所述DC‑DC转换器的所述输出信号以使所述输出信号等于用于控制所述照明装置的所述预定输出信号，其中控制所述输出信号包含：基于所述反馈信号确定脉宽调制信号即PWM信号的目标占空比，其中所述目标占空比的所述PWM信号能够使得所述DC‑DC转换器能够生成所述预定输出信号；以及通过提供第一占空比的第一PWM信号的M个开关脉冲；以及提供第二占空比的第二PWM信号的N‑M个开关脉冲，将所述PWM信号的N个开关脉冲内与所述目标占空比相等的有效占空比的所述PWM信号提供到所述DC‑DC转换器，其中M和N是正整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.05 US 14/533,7631.一种通过DC-DC转换器的输出信号控制照明装置的方法，所述方法包括：接收反馈信号，所述反馈信号对应于相对于预定输出信号的所述DC-DC转换器的所述输出信号中的变化；以及控制所述DC-DC转换器的所述输出信号以使所述输出信号等于用于控制所述照明装置的所述预定输出信号，其中控制所述输出信号包含：基于所述反馈信号确定脉宽调制信号即PWM信号的目标占空比，其中所述目标占空比的所述PWM信号能够使得所述DC-DC转换器能够生成所述预定输出信号；以及通过提供第一占空比的第一PWM信号的M个开关脉冲；以及提供第二占空比的第二PWM信号的N-M个开关脉冲，将所述PWM信号的N个开关脉冲内与所述目标占空比相等的有效占空比的所述PWM信号提供到所述DC-DC转换器，其中M和N是正整数。2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述有效占空比的所述PWM信号另外包含确定所述N个开关脉冲，并且其中所述N个开关脉冲包括所述第一PWM信号的所述M个开关脉冲和所述第二PWM信号的所述N-M个开关脉冲的组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述PWM信号包含确定M、N、所述第一占空比和所述第二占空比的值。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈信号是所述输出信号与所述预定输出信号的差信号。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述DC-DC转换器是升压转换器。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述DC-DC转换器是降压转换器。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述DC-DC转换器是降压-升压转换器。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述照明装置是用于飞行时间成像应用中的发光二极管即LED或受激辐射光放大装置即LASER装置。9.一种用于控制照明装置的脉宽调制照明控制电路即PWM照明控制电路，包括：DC-DC转换器，所述DC-DC转换器用于将输出信号提供到所述照明装置；以及数字控制器，所述数字控制器耦接到所述DC-DC转换器，用于控制所述DC-DC转换器的所述输出信号以使所述输出信号等于用于控制所述照明装置的预定输出信号，其中控制所述输出信号包含：接收反馈信号，所述反馈信号对应于相对于所述预定输出信号的所述DC-DC转换器的所述输出信号中的变化；确定PWM信号的目标占空比，其中所述目标占空比的所述PWM信号能够使得所述DC-DC转换器能够生成所述预定输出信号；以及通过提供第一占空比的第一PWM信号的M个开关脉冲；以及提供第二占空比的第二PWM信号的N-M个开关脉冲，将所述PWM信号的N个开关脉冲内与所述目标占空比相等的有效占空比的所述PWM信号提供到所述DC-DC转换器，其中M和N是正...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·帕蒂尔，J·文卡塔拉曼，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US