用于发光二极管的电流控制方法和电路技术

由ＬＥＤ电流控制电路（５０－５４）控制通过一个或多个ＬＥＤ的ＬＥＤ电流（Ｉ↓［ＬＥＤ２］）的流量，该ＬＥＤ电流控制电路执行一种与ＬＥＤ的输入线和负载无关的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及多种用于控制发光二极管(“LED”)电流的方法和电路。本专利技术具体涉及LED电流的峰值电流强度和谷值电流强度的调节。LED越来越多地用于例如背光、交通灯、标志、汽车和照明的多种应用中。众所周知，LED的光输出直接依赖于流过LED的电流。因此LED电流控制电路用于调节流过LED的电流以在所有工作条件期间理想地保持恒定电流。图1说明了一种已知的LED电流控制电路20，其采用MOSFET开关Q1、二极管D1、电感输出滤波器L1和电容输出滤波器C1来控制通过LED网络LED1、LED2的LED电流ILED1的流量。只要MOSFET开关Q1接通，则电路20控制从电源(“PS”)21通过LED网络LED1、LED2的LED电流ILED1的增流。只要MOSFET开关Q1关断，则电路20控制通过LED网络LED1、LED2的LED电流ILED1的减流。LED电流ILED1的这种调节通过开关控制电路来完成，该开关控制电路采用运算放大器U1、脉宽调制(“PWM”)比较器U2、栅驱动器GD1、检测电阻器Rs1和包括输入阻抗(“Zi”)22和反馈阻抗(“Zf”)23的补偿RC网络。在操作过程中，通过输入阻抗22和反馈阻抗23产生的补偿电压VCOMP施加到运算放大器U1的反相输入，以及由参考电压源(“RFS”)24提供的参考电压VREF1施加到运算放大器U1的非反相输入。运算放大器U1比较补偿电压VCOMP和参考电压VREF1以产生误差电压VERROR，该误差电压VERROR是补偿电压VCOMP和参考电压VREF1之间的放大了的差并施加到PWM比较器U2的非反相输入。在比较器U2的反相输入处施加由斜坡电压源(“RPS”)25提供的斜坡电压VRAMP，该比较器比较误差电压VERROR和斜坡电压VRAMP以产生用于通过栅驱动器GD1周期性地启动和中止MOSFET开关Q1的开关控制电压VSWC1。理论上，上述LED电流ILED的电流调节将LED电流ILED1保持在平均电流强度处，如图2所示。然而，由于实行如图1所示的二级反馈控制的原因，因此只要在电源PS的输入线内或在LED网络LED1、LED2的负载内产生变化，则LED电流ILED1就会经历过冲或下冲，如图2所示。此外，LED常常是非线性器件，这使得难以设计最佳性能的RC网络。本专利技术通过提供用于在包括电源的输入线中的变化或LED网络的负载中的变化的所有工作条件期间准确而快速地调节LED电流ILED的平均电流强度的LED电流控制方法和电路解决了现有技术的不足。本专利技术的一种形式是用于调节流过一个或多个LED的LED电流的峰值电流强度和谷值电流强度的LED电流控制方法。第一，建立上跳闸电压(trip voltage)和下跳闸电压作为控制交叉阈值(controlcrossover thresholds)，并建立代表通过LED的LED电流的流量的LED电流检测电压。第二，响应于由LED电流检测电压沿反方向与下跳闸电压的每个交叉控制LED电流从谷值电流强度增加到峰值电流强度，以及响应于由LED电流检测电压沿正方向与上跳闸电压的每个交叉控制LED电流从峰值电流强度降低到谷值电流强度。本专利技术的第二种形式是LED电流控制电路，该LED电流控制电路采用滞后比较器(hysteretic comparator)、LED电流检测器和开关模式转换器来调节流过一个或多个LED的LED电流的峰值电流强度和谷值电流强度。LED电流检测器建立代表通过LED的LED电流的流量的LED电流检测电压。滞后比较器建立与LED电流检测电压相比较的作为控制交叉阈值的上跳闸电压和下跳闸电压。开关模式转换器响应于由LED电流检测电压沿反方向与下跳闸电压的每个交叉控制LED电流从谷值电流强度增加到峰值电流强度，并且响应于由LED电流检测电压沿正方向与上跳闸电压的每个交叉控制LED电流从峰值电流强度降低到谷值电流强度。由以下结合附图说明的目前优选实施例的详细描述，本专利技术的前述形式和其它形式、特征及优点将进一步变明显。详细的描述和附图只是对本专利技术的说明而不是对由所附权利要求及其等价物限定的本专利技术的范围的限制。图1说明了已知的LED电流控制电路的示意图；图2说明了通过图1说明的LED电流控制电路控制的LED电流的平均电流强度的图示；图3说明了代表根据本专利技术的LED电流控制方法的一个实施例的流程图；图4说明了根据本专利技术的LED电流控制电路的一个实施例的示意图；图5说明了通过图4说明的LED电流控制电路控制的LED电流的示例性图示；图6说明了通过图4说明的LED电流控制电路产生的LED电流检测电压的示例性图示；图7说明了通过图4说明的LED电流控制电路产生的开关控制电压的示例性图示；图8说明了图4说明的LED电流控制电路的第一实施例的示意图；图9说明了图8说明的LED电流控制电路的一个实施例的示意图；图10说明了图4说明的LED电流控制电路的第二实施例的示意图；图11说明了图4说明的LED电流控制电路的第三实施例的示意图；图12说明了图11说明的LED电流控制电路的一个实施例的示意图；图13说明了图12说明的LED电流控制电路的第一实施例的示意图；图14说明了图12说明的LED电流控制电路的第二实施例的示意图。图3说明了代表本专利技术的LED电流控制方法的流程图30，以及图4说明了用于实现流程图30的LED电流控制电路50。在流程图30的启动阶段S32期间，建立上跳闸电压VUT和下跳闸电压VLT作为控制交叉阈值。这可通过将由参考电压源(“RFS”)62提供的参考电压VREF2施加到滞后比较器U3的非反相输入以及将由滞后电压源(“HYS”)61提供的滞后电压VHYS施加到滞后比较器U3的控制输入来完成。在滞后比较器U3的一个实施例中，上跳闸电压VUT等于(VREF+(VHYS/2))以及下跳闸电压VLT等于(VREF-(VHYS/2))。另外，在阶段S32期间，建立LED电流检测电压VSEN1作为通过LED网络LED1、LED2的LED电流ILED2的被检测到的流量的表示。这可通过将LED电流检测电压VSEN1施加到滞后比较器U3的反相输入的LED电流检测器(“LCS”)80来完成。在时间t0处，LED电流ILED为零(0)安培，如图5所示。因此LED电流检测电压VSEN1为零(0)伏特，如图6所示。同样在时间t0处，滞后比较器U3初始设置为在逻辑高电平LHL处输出开关控制电压VSWC2，如图7所示，并且电源(“PS”)60被施加到开关模式转换器(“SMC”)70，借此开关模式转换器接通以启动从电源60通过LED网络LED1、LED2的LED电流ILED2的流动。接着在启动阶段S32期间，开关模式转换器70控制通过LED网络LED1、LED2的LED电流ILED2的流量从时间t0处的零(0)安培增加到时间t1处的峰值电流强度，如图5所示。因此LED电流检测电压VSEN1沿朝着上跳闸电压VUT的正方向增加，如图6所示。一旦在流程图30的阶段S34期间在时间t1处LED电流检测电压VSEN1与上跳闸电压VUT交叉，滞后比较器U3在逻辑低电平LLL处输出开关控制电压VSWC2，如图7所示，借此开关模式转换器70在时间t1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节流过一个或多个ＬＥＤ的ＬＥＤ电流（Ｉ↓［ＬＥＤ２］）的平均电流强度的方法，该平均电流强度是ＬＥＤ电流（Ｉ↓［ＬＥＤ２］）的峰值电流强度和谷值电流强度的平均值，所述方法包括：建立上跳闸电压（Ｖ↓［ＵＴ］）和下跳闸电压（Ｖ↓ ［ＬＴ］）作为控制交叉阈值；建立代表通过该一个或多个ＬＥＤ的ＬＥＤ电流（Ｉ↓［ＬＥＤ２］）的流量的ＬＥＤ电流ＬＥＤ电流检测电压（Ｖ↓［ＳＥＮ１］）；响应于由ＬＥＤ电流ＬＥＤ电流检测电压（Ｖ↓［ＳＥＮ１］）沿反方向与下跳闸电压 （Ｖ↓［ＬＴ］）的每个交叉控制ＬＥＤ电流（Ｉ↓［ＬＥＤ２］）从谷值电流强度增加到峰值电流强度；以及响应于由ＬＥＤ电流ＬＥＤ电流检测电压（Ｖ↓［ＳＥＮ１］）沿正方向与上跳闸电压（Ｖ↓［ＵＴ］）的每个交叉控制ＬＥＤ电流从峰值电流强度降低 到谷值电流强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P徐，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]