本发明专利技术涉及用于控制一个或一个以上LED串的电路及方法。所述电路包括耦合到一个或一个以上检测器的可编程控制器，其中所述一个或一个以上检测器经配置以检测一个或一个以上LED或LED驱动器的一个或一个以上可测量参数。所述控制器经配置以接收来自所述一个或一个以上检测器的与所述一个或一个以上可测量参数相关的信息，且使用所述信息来确定所述LED串的所需驱动电压。所述控制器与具有功率因数校PFC能力的电源相关联。所述控制器向所述电源提供指示一个或一个以上LED串的所述所需驱动电压的控制信号。所述电源还接收ac电压及电流波形作为输入，且执行与所述ac波形相关的功率因数校正及整流波形。所述电源基于所述控制信号产生所述所需驱动电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及商业电子显示系统，比如电视机及计算机。具体来说，本专利技术涉及用于商业电子显示系统中增强且有效的功率分布的技术，其包含对用于背光照明目的的发光二极管(LED)串的功率分布。
技术介绍
背光用于照射液晶显示器(“LCD”)。具有背光的LCD用于蜂窝式电话及个人数字助理(“PDA”)的小型显示器中，以及用于计算机监视器及电视机的大型显示器中。通常，背光的光源包含一个或一个以上冷阴极荧光灯(“CCFL”)。背光的光源也可为白炽灯泡、电致发光面板(“ELP”)或一个或一个以上热阴极荧光灯(“HCFL”)。显示器工业正积极追求将LED用作背光技术中的光源，这是因为CCFL具有许多不足之处CCFL不容易在低温下点燃，CCFL需要足够的闲置时间来点燃，以及CCFL要求小心处置。此外，LED—般比其它背光源具有更高的产生的光对功耗的比率。正因为如此，具有LED背光的显示器可比其它显示器消耗更少功率。LED背光照明在传统上一直用于小型、廉价的IXD面板中。然而，LED背光照明在比如用于计算机及电视机的显示器等大型显示器中正变得越来越常见。在大型显示器中，需要多个LED以为IXD显示器提供足够背光。用于驱动大型显示器中的多个LED的电路通常利用分布于多个串中的LED而布置。图I展示具有背光照明系统的示范性平板显示器10，所述背光照明系统具有三个独立LED串1、2及3。第一 LED串I包含跨所述显示器10离散散布且串联连接的七个LED4、5、6、7、8、9及11。所述第一串I是受控于驱动电路或驱动器12。第二串2是受控于驱动电路13，且第三串3是受控于驱动电路14。可通过电线、迹线或其它连接元件而串联连接所述LED串1、2及3的LED。图2展示具有背光照明系统的另一示范性平板显示器20，所述背光照明系统具有三个独立LED串21、22及23。在此实施例中，所述串21、22及23是以垂直方式而布置。所述三个串21、22及23彼此并联。第一串21包含串联连接的七个LED 24、25、26、27、28、29及31，且是受控于驱动电路或驱动器32。第二串22是受控于驱动电路33，且第三串23是受控于驱动电路34。所属领域的一般技术人员应了解，所述LED串也可以水平方式或以另一配置而布置。在LED串中有许多参数，所述参数 可经控制以优化LED串及驱动器的效率或/及其它操作目标，所述参数包含温度、发光强度、颜色、电流及电压。举例来说，电流是显示器的重要特征，这是因为LED中的电流控制所述LED的亮度或发光强度。LED的强度或发光度是流过所述LED的电流的函数。图3展示LED的发光强度随正向电流而变的代表性曲线图。随着所述LED中的电流增加，由所述LED产生的光的强度增加。LED中的电流必须足够高以满足所需亮度要求。LED串的驱动电流是施加到所述LED串的驱动电压的函数。在常规显示器中，LED串的驱动电压固定于比所需更高的电平处，所述电平通常具有称为裕度(headroom)的大边限，以确保在最坏物理、电气及环境条件下所述LED串的操作，以及适应由各个制造商所制造的LED的变动。此引起功率浪费。商业电子显示系统通常是插入到壁式插座中，壁式插座在美国提供约110伏交流电(VAC)且在一些其它国家提供约220VAC。所述显示系统的一些内部电组件利用ac电压及电流而操作，例如变压器。然而，所述显示系统的其它内部电组件利用直流(dc)电压及电流而操作，例如用于背光照明目的的LED串。为了驱动所述LED串，常规电子显示系统首先通过使用整流器电路而将从壁式插座接收的ac电压及电流转换为dc电压及电流。所属领域的一般技术人员应了解，所述整流器电路可为半波整流器或全波整流器。通常，所述整流器电路的输出通过dc-dc转换器而进一步处理。所述dc-dc转换器可为开关调节器或线性调节器。所述dc-dc转换器可为功率因数校正电路的一部分。接着，所述dc-dc转换器的输出通常通过使用另一 dc-dc转换器而按比例调整，以获得所述LED串的所需驱动电压。通过消除dc-dc按比例调整转换器而减少显示系统组件的数目将是可取的。
技术实现思路
下文呈现一个或一个以上方面的简化概述以便提供对此类方面的基本理解。此概述不是所有预期方面的全面概要，且既不希望识别所有方面的关键或重要元素，也不希望描绘任何方面或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或一个以上方面的一些概念作为随后呈现的具体实施方式的序言。根据一个或一个以上方面及其相对应揭示内容，结合具有功率因数校正能力的智能发光二极管驱动器而描述各种方面。根据相关方面，提供一种用于控制一组发光二极管串的电路。所述电路包含可编程控制器，其具有一个或一个以上相关联检测器，所述可编程控制器经由所述相关联检测器而获得与一组发光二极管串的一个或一个以上可测量参数相关的数据，至少部分基于所述可测量参数而确定驱动值，且基于所述驱动值而产生控制信号；电源系统，其具有功率因数校正能力，所述电源系统获得所述控制信号作为第一输入，且获得ac波形电压作为第二输入，且至少部分基于所述控制信号或所述ac波形电压中的至少一者而产生驱动电压；及可编程可变电阻器，其包含于所述电源中，用于设定促进所述电源产生所述驱动电压的输入电流及电压控制回路的一组操作条件。另一方面涉及一种用于控制一组发光二极管串的方法。所述方法包含确定包含于所述发光二极管串中的至少一个发光二极管的至少一个特性；至少部分基于所述特性而产生用于所述发光二极管串中的至少一者的驱动电压的控制信号；执行与电源的ac电流及ac电压波形输入相关的功率因数校正；及至少部分基于所述控制信号及位于输入电流及电压控制回路中的可编程可变电阻器的值而产生所述驱动电压。又一方面涉及一种促进对一组发光二极管串的控制的系统。所述系统包含可编程控制器，其与一组检测器相关联，所述组检测器测量包含由所述发光二极管串中的发光二极管中的至少一者发射的光的环境温度、发光强度或波长中的至少一者的数据，所述控制器至少部分基于所述数据而确定驱动值，且基于所述驱动值而产生控制信号；电源，其具有功率因数校正能力，所述电源获得所述控制信号作为第一输入，且获得ac波形电压作为第二输入，且至少部分基于所述ac电压而产生驱动电压；及可编程可变电阻器，其包含于所述电源中，所述可编程可变电阻器设定促进所述电源产生所述驱动电压的一组输入电流及电压控制回路操作条件，其中状态机至少部分基于以下输入中的至少一者而控制所述可编程可变电阻器经由零交叉检测器而产生的零交叉信号、经由输入电压控制的输入电流回路而获得的输入线电压值、经由运算放大器而获得的离散错误电压、经由三极管区域检 测器而获得的限制三极管区域信号，或经由输入电压前馈校正回路而获得的输入电压前馈校正信号。为了实现前述及相关目的，所述一个或一个以上方面包括下文充分描述及在权利要求书中特别指出的特征。以下描述及附图详细阐述所述一个或一个以上方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可利用各种方面的原理的各种方式中的几种，且此描述希望包含所有此些方面及其等效物。附图说明本专利技术的以上及其它目的及优点在结合附图考虑以下具体实施方式之后将显而易见，附图中相同参考标号始终指代相同部分，且附图中图I说本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.29 US 12/649,0571.一种用于控制一组发光二极管串的电路，其包括 可编程控制器，其具有一个或一个以上相关联检测器，所述可编程控制器经由所述相关联检测器而获得与一组发光二极管串的 一个或一个以上可测量参数相关的数据，至少部分基于所述可测量参数而确定驱动值，且基于所述驱动值而产生控制信号； 电源系统，其具有功率因数校正能力，所述电源系统获得所述控制信号作为第一输入，且获得ac波形电压作为第二输入，且至少部分基于所述控制信号或所述ac波形电压中的至少一者而产生驱动电压；及 可编程可变电阻器，其包含于所述电源中，用于设定促进所述电源产生所述驱动电压的输入电流及电压控制回路的一组操作条件。2.根据权利要求I所述的电路，其中所述可编程可变电阻器经由状态机来控制。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述状态机至少部分基于以下输入中的至少一者而控制所述可编程可变电阻器零交叉信号、输入线电压值、离散错误电压、限制三极管区域值或输入电压前馈校正值。4.根据权利要求3所述的电路，其中所述零交叉信号经由包含于所述电源中的零交叉检测器而确定。5.根据权利要求3所述的电路，其中所述限制三极管区域信号经由包含于所述电源中的三极管区域检测器而确定，其中所述三极管区域检测器确定上限三极管区域或下限三极管区域中的至少一者。6.根据权利要求I所述的电路，其中所述可测量参数包含以下至少一者所述发光二极管串中的发光二极管的至少一者的环境温度、所述发光二极管串中的所述发光二极管的至少一者的发光强度，或由所述发光二极管串中的所述发光二极管的至少一者发射的光的波长。7.根据权利要求I所述的电路，其中所述可编程控制器包含数/模转换器、状态机、数字处理电路或模拟处理电路中的至少一者。8.根据权利要求7所述的电路，其中包含于所述可编程控制器中的所述状态机也为包含于所述电源中的状态机。9.根据权利要求I所述的电路，其中所述电路实施于以下至少一者中液晶显示器、发光二极管照明系统或发光二极管相关驱动系统。10.一种用于控制一组发光二极管串的方法，其包括 确定包含于所述发光二极管串中的至少一个发光二极管的至少一个特性； 至少部分基于所述特性而产生用于所述发光二极管串的至少一者的驱动电压的控制信号; 执行与电源的ac电流及ac电压波形输入相关的功率因数校正 '及 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克·桑托，马修·D·辛德勒，迪利普·桑加姆，图沙尔·达亚古德，
申请(专利权)人：爱特梅尔公司，
类型：发明
国别省市：
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