发光二极管直接AC驱动控制器集成电路制造技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管(LED)直接AC驱动(DACD)控制器集成电路，所述电路包括串联连接的LED组。LED DACD控制器包括调节所述LED组的LED电流的电流调节器。所述LED DACD控制器测量LED组的接通时间，并且基于所述LED组的所测量的接通时间来调节所述LED组的所述LED电流。

Led direct AC driver controller IC

The invention discloses an integrated circuit of a light emitting diode (LED) direct AC drive (DACD) controller, which comprises a series connected LED group. The LED DACD controller includes a current regulator that regulates the LED current of the LED group. The LED DACD controller measures the turn-on time of the LED group, and adjusts the LED current of the LED group based on the turn-on time measured by the LED group.

【技术实现步骤摘要】
发光二极管直接AC驱动控制器集成电路
本专利技术整体涉及电子电路，并且更具体地但非排他性地涉及发光二极管(LED)电路。
技术介绍
LED用于各种照明应用，包括用于住宅/商业室内和室外照明。顾名思义，LED直接AC驱动(DACD)电路包括由输入AC线路电压直接驱动的LED。输入AC线路电压由整流器进行整流，并且经整流的AC线路电压直接提供给一组或多组LED。当经整流的AC线路电压超过LED的正向电压时，LED接通并提供照明。
技术实现思路
在一个实施方案中，发光二极管(LED)直接AC驱动(DACD)电路包括串联连接的LED组。LEDDACD控制器包括调节流过LED组的LED电流的电流调节器。LEDDACD控制器测量LED组的接通时间，并且基于LED组的所测量的接通时间来调节LED组的LED电流。本专利技术的这些及其他特征对于本领域的普通技术人员来说在阅读本公开的包括附图和权利要求书的整个内容时将是显而易见的。附图说明图1示出了根据本专利技术实施方案的LEDDACD电路的示意图。图2示出了示例性波形，这些波形示出图1的LEDDACD电路中的LED电流控制。图3示出了波形，这些波形示出输入AC线路电压变化对LED组接通时间的影响。图4示出了表格，这些表格示出LED正向电压和输入AC线路电压对光输出和LEDDACD控制器功率损耗的影响。图5示出了根据本专利技术实施方案的LEDDACD控制器的调节块的示意图。图6示出了根据本专利技术实施方案的LEDDACD控制器的自适应电流控制器的示意图。图7示出了根据本专利技术实施方案的图1的LEDDACD电路的信号的波形。在不同的附图中使用相同的参考标记来指示相同或类似的部件。具体实施方式在本公开中，提供了诸如电路、部件和方法的示例之类的很多具体细节，以便提供对本专利技术的实施方案的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将认识到，本专利技术可在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下实施。在其他情况下，未示出或描述熟知的细节以免使本专利技术的方面模糊不清。图1示出了根据本专利技术实施方案的LEDDACD电路100的示意图。在图1的示例中，电路100接收输入AC线路电压Vinput，该电压由整流器电路BR1进行整流，从而产生向一个或多个LED组提供的经整流的AC线路电压Vrec。LED组可包括并联和/或串联连接的一个或多个LED以提供组照明。LED组具有表示LED组的各LED阴极的取向的阴极端，并且具有表示LED组的各LED阳极的取向的阳极端。在一个实施方案中，每个LED组中的各LED的阴极和阳极如图1所示那样取向。应当理解，出于分析的目的，LED组中的各LED可表示为单个LED。在图1的示例中，电路100包括串联连接的LED组LED1、LED2、LED3和LED4，其中经整流的AC线路电压Vrec直接连接到LED组LED1的阳极端。在图1的示例中，电路100包括LEDDACD控制器101。在一个实施方案中，控制器101是集成电路(IC)形式，且具有包括多个引脚的封装，所述多个引脚包括用于接收经整流的AC线路电压Vrec的VIN引脚，用于连接到LED组LED1-LED4的阴极端的LED1-LED4引脚，用于接收接通时间电容器Con的Con引脚，用于启用/禁用调光的MODE引脚，用于输出内部产生的偏置电压的VDD引脚，用于接收调光信号的DIM引脚，用于接收电流感测电阻器Rcs以便于LED电流感测的CS引脚，用于连接到接地参考的GND引脚，以及用于接收补偿电阻器Rcomp以便于精细LED电流调整的COMP引脚。在图1的示例中，MODE引脚可经由电阻器Rmd2连接到接地端以启用调光功能，或可经由电阻器Rmd1连接到VDD引脚以禁用调光。旁路电容器Cvdd可连接到VDD引脚以降低来自经整流的AC线路电压的噪声。图2示出了示例性波形，这些波形示出LEDDACD电路100中的LED电流控制。图2示出了流过LED组LED1-LED4的LED电流(曲线图352)与经整流的AC线路电压Vrec(曲线图351)的关系。一般来讲，当经整流的AC线路电压Vrec高于对应连续LED组的正向电压时，每个LED组自动接通。更具体地讲，当经整流的AC线路电压Vrec变得高于LED组LED1的正向电压时，LED组LED1接通；当经整流的AC线路电压Vrec变得高于LED组LED1和LED2的正向电压时，LED组LED1和LED2接通；以此类推。当LED组LED1接通时，LED电流是流过LED组LED1的电流；当LED组LED1和LED2接通时，LED电流是流过LED组LED1和LED2的电流；以此类推。控制器101可被配置成使得LED电流受到精确控制，因此在输入AC线路电压循环内流过LED组的平均电流或RMS电流受到控制，从而提供均匀且受控的光输出。图3示出了波形，这些波形示出输入AC线路电压变化对LED组接通时间的影响。一般来讲，连续LED组的接通时间取决于输入AC线路电压电平和LED组的正向电压。在不同的输入AC线路电压电平下或使用不同的LED正向电压时，LED导通时间将会变化。在图3的示例中，尺寸301指示具有250VAC的输入AC线路电压(曲线图302)的LED组LED1-LED4的接通时间，并且尺寸304指示具有200VAC的输入AC线路电压(曲线图303)的LED组LED1-LED4的接通时间。如可从图3中看出，当输入AC线路电压变得更低时，LED组的接通时间变得更短，反之亦然。图4示出了表格，这些表格示出LED正向电压和输入AC线路电压对光输出(“光通量”)和LEDDACD控制器功率损耗(“IC功率损耗”)的影响。如可从图4的表格310-312中看出，LEDDACD控制器在最大AC输入电压和最小LED正向电压的最差操作条件下具有最高功率损耗(参见单元格313)。图3和图4指示在输入AC线路电压循环内的总LED电流平均值或RMS值将会变化，总LED光输出在不同的输入AC线路电压电平下或使用不同的LED正向电压时将会变化，LED光输出在输入AC线路电压变化时将会波动，并且LED在LED正向电压变动时将具有略微不同的输出。图5示出了根据本专利技术实施方案的LEDDACD控制器101的调节块180的示意图。图5示出了控制器101的IC封装的引脚151-160，这些引脚分别对应于LED1引脚、LED2引脚、LED3引脚、LED4引脚、CS引脚、VIN引脚、VDD引脚、MODE引脚、GND引脚和DIM引脚。在图5的示例中，调节块180包括用于每个LED组的电流调节器。在一个实施方案中，调节块180包括具有放大器X1和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)U1的电流调节器191、具有放大器X2和MOSFETU2的电流调节器192、具有放大器X3和MOSFETU3的电流调节器193、以及具有放大器X4和MOSFETU4的电流调节器194。在图5的示例中，LED组LED1的阴极连接到MOSFETU1的漏极，MOSFETU1的源极连接到放大器X1的负输入端子并连接到CS引脚155，参考电压VREF1连接到放大器X1的正输入端子，并且放大器X1的输出端子连接到MOSFETU1的栅极。电流调节器192-194的部件以相同方式连接。在一个实施方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管直接AC驱动控制器集成电路，包括：第一引脚，所述第一引脚被配置成连接到第一LED组的第一端；第二引脚，所述第二引脚被配置成连接到与所述第一LED组串联的第二LED组的第一端；采样电路，所述采样电路被配置成测量所述第二LED组的接通时间；第一电流调节器，所述第一电流调节器包括从所述第一引脚接收流过所述第一LED组的LED电流的第一晶体管，所述第一电流调节器被配置成基于所测量的所述第二LED组的接通时间来控制所述第一晶体管的导通；和第二电流调节器，所述第二电流调节器包括从所述第二引脚接收流过所述第一LED组和所述第二LED组的LED电流的第二晶体管，所述第二电流调节器被配置成基于所测量的所述第二LED组的接通时间来控制所述第二晶体管的导通。

【技术特征摘要】
2017.02.03 US 15/423,7751.一种发光二极管直接AC驱动控制器集成电路，包括：第一引脚，所述第一引脚被配置成连接到第一LED组的第一端；第二引脚，所述第二引脚被配置成连接到与所述第一LED组串联的第二LED组的第一端；采样电路，所述采样电路被配置成测量所述第二LED组的接通时间；第一电流调节器，所述第一电流调节器包括从所述第一引脚接收流过所述第一LED组的LED电流的第一晶体管，所述第一电流调节器被配置成基于所测量的所述第二LED组的接通时间来控制所述第一晶体管的导通；和第二电流调节器，所述第二电流调节器包括从所述第二引脚接收流过所述第一LED组和所述第二LED组的LED电流的第二晶体管，所述第二电流调节器被配置成基于所测量的所述第二LED组的接通时间来控制所述第二晶体管的导通。2.根据权利要求1所述的发光二极管直接AC驱动控制器集成电路，还包括：分压器电路，所述分压器电路将主参考电压分压为用于所述第一电流调节器的第一参考电压和用于所述第二电流调节器的第二参考电压，其中在所述第二LED组的所述接通时间减少时，所述主参考电压升高，并且在所述第二LED组的所述接通时间增加时，所述主参考电压降低。3.根据权利要求2所述的发光二极管直接AC驱动控制器集成电路，其中，所述第一电流调节器包括：第一放大器，所述第一放大器将所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：糜宁良，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US