利用功率消息传递的可变负载驱动器制造技术

本发明专利技术涉及利用功率消息传递的可变负载驱动器。设备和技术的代表性实现方式提供了控制信号的调制装置。所述控制信号被作为数字值而接收。具有变化的改变速率的调制后的控制信号可以基于数字值的关闭位的数量和开启位的数量而生成。

【技术实现步骤摘要】
利用功率消息传递的可变负载驱动器
本专利技术涉及利用功率消息传递的可变负载驱动器。
技术介绍
随着发光二极管（LED)灯以及其他类型的灯的剧增，存在包括将灯调暗和改变灯 的颜色在内的许多应用。例如，通常期望住宅和商业应用中的LED灯是可调暗的（S卩，具有 可调整的亮度)。此外，可以期望LED灯在被用在仪器、用户界面显示器和其他信息相关应 用中时具有改变颜色的能力。此外，用于信息或娱乐应用的显示屏利用调暗和/或改变颜 色的LED灯。 在一些应用中，驱动器(其可以是开关式驱动器、线性驱动器等）被用于控制去往 灯的电流。在这种设置中，能够基于在驱动器的启用输入处接收控制信号来控制平均电流 并因此控制灯的亮度。通常，这些驱动器具有有限的输入带宽，其中启用信号不被允许快速 改变，驱动器需要用于在切换之间稳定于每个输入水平(例如，开启时间和关闭时间）处的 最小时间。例如，一些驱动器具有10微秒等的最小稳定时间。对于1?功率LED灯驱动器， 该最小稳定时间能够更长。 此外，将二进制控制信号馈送到驱动器的许多控制系统操作于高得多的频率处， 从而通常引起关联设备的电磁兼容性（EMC)问题。另一方面，用于灯控制系统的比特率需 要足够高以帮助人眼对灯输出进行低通滤波，以便避免出现灯闪烁。换句话说，比特率需要 高于闪烁融合阈值，以使得光刺激由于视觉暂留而显得对人眼来说稳定。另外，足够高的比 特率确保了系统具有适当的总体带宽。在一些应用中，这些要求中的每一个彼此冲突。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种硬件设备，包括：关闭位池和开启位池，被布 置成接收数字值并且将所述数字值转换成第一数量的关闭位和第二数量的开启位；以及分 组发生器，被布置成生成具有连续关闭位和连续开启位的交替集合的分组，所述分组是通 过下述操作来形成的：迭代地从第一数量的关闭位中选择关闭位子集并从第二数量的开启 位中选择开启位子集，并且将关闭位子集和开启位子集附加到所述分组，直到关闭位的第 一数量和开启位的第二数量中的至少一个小于预选择的最小阈值位数量。 根据本专利技术的第二方面，提供了一种以硬件实现的系统，包括：控制信号发生器， 被布置成接收数字值和生成第一关闭位池和第二开启位池，以及基于从第一关闭位池和第 二开启位池中选择位来生成控制信号，所述控制信号由具有不断变化的改变速率的伪随机 比特流组成。 根据本专利技术的第三方面，提供了一种方法，包括：接收数字值；将所述数字值转换 成第一数量的关闭位和第二数量的开启位；通过迭代地从第一数量的关闭位中选择第一关 闭位子集并将第一关闭位子集附加到分组，并且从第二数量的开启位中选择第二开启位子 集并将第二开启位子集附加到分组，来形成分组；以及输出所述分组。 根据本专利技术的第四方面，提供了一种装置，包括：一个或多个逻辑设备，被布置成 接收数字控制值，以及基于所述数字控制值来生成二进制控制分组，所述二进制控制分组 包括连续关闭位和连续开启位的交替集合，所述分组是通过下述操作来形成的：迭代地从 第一数量的关闭位中选择关闭位子集以及从第二数量的开启位中选择开启位子集，直到关 闭位的第一数量和开启位的第二数量中的至少一个小于预选择的最小阈值位数量，其中关 闭位的第一数量和开启位的第二数量是根据所述数字控制值来组织的。 【附图说明】 参考附图阐述了【具体实施方式】。在附图中，附图标记的最左边(一个或多个）数字 标识在其中该附图标记首次出现的附图。在不同附图中对相同附图标记的使用指示类似或 相同的项目。 对于该讨论，在附图中图示的设备和系统被示为具有多个组件。如本文所述的设 备和/或系统的各种实现方式可以包括更少的组件且仍然在本公开的范围内。可替代地， 设备和/或系统的其他实现方式可以包括附加组件或所描述的组件的各种组合，且仍然在 本公开的范围内。 图1是根据实现方式的用于灯的示例多信道亮度/颜色控制装置的框图，其中可 以采用本文所述的技术。 图2是根据实现方式的包括示例输出分组的示例功率消息传递（PMT)调制装置的 框图。 图3是根据实现方式的被PMT调制装置用于生成分组的示例算法的流程图。 图4是根据实现方式的可将PMT调制器合并在一个或多个信道上的示例集成亮度 和颜色控制单元（BCCU)的框图。 图5是根据实现方式的例如示出了可被用作图4的BCCU的部分的示例信道组件 的框图。 图6是图示了用于生成作为输出比特流的构建块的分组的示例过程的流程图。 【具体实施方式】 概沭 设备和技术的代表性实现方式提供了控制信号的调制(或编码等)装置。调制后的控制 信号可以与驱动器一起使用来改变灯的强度，改变灯的颜色等等。例如，多个控制信号可以 被用于同时改变灯的多个组件的强度，从而改变灯的总体颜色和/或亮度。所公开的功率 消息传递（PMT)调制装置给驱动器提供与驱动器和系统兼容的调制后的信号并携带输入控 制信号的信息。 在实现方式中，在PMT调制器(例如，控制信号发生器）处接收输入值。具有变化 的改变速率的调制后的控制信号可以由PMT调制器基于输入值而生成。例如，基于输入值 生成的调制后的控制信号可以被输出到例如驱动器设备。在一个实现方式中，调制后的控 制信号由分组组成。每个分组由多个连续的开启位和多个连续的关闭位组成。在一个示例 中，调制后的控制信号具有变化的改变速率。 一些实现方式包括用于控制系统的若干组件(例如针对各个颜色的多个灯组件 等)的多个信道。多个PMT调制器可以与多个控制信号一起使用，其中每个控制信号信道包 括PMT调制器。在一个实现方式中，PMT调制器输出具有扩频输出的调制后的控制信号。 在本公开中讨论了用于PMT调制器装置的各种实现方式和技术。参考示例发光二 极管（LED)灯、设备和系统来讨论技术和设备。然而，这并非意在限制，而是为了讨论简单 和示意方便。所讨论的技术和设备可以适用于各种灯设备设计、类型等(例如液晶显示器 (IXD)、聚乙烯醇（PVA)显示器、压电材料显示器、电子激发灯、白炽灯、电致发光（EL)灯等） 中的任一种以及利用一个或多个控制信号的其他连续可变的控制系统，且仍然在本公开的 范围内。相应地，本公开内对术语亮度的使用意在也包括这种控制信号的强度、幅度等。 下文使用多个示例更详细地解释实现方式。尽管这里和下文讨论了各种实现方式 和示例，但是通过组合各个实现方式和示例的特征和元素，另外的实现方式和示例可以是 可能的。 示例亮度控制裝置 图1是根据实现方式的示例多信道亮度/颜色控制装置1〇〇的框图，其中可以采用本 文所述的技术。例如，多信道亮度/颜色控制装置100可以被布置成使灯的亮度变化，改变 灯的颜色等。 如图1中所示，示例多信道亮度/颜色控制装置100可以例如包括一个或多个调 暗引擎102、一定数量的信道104、以及灯106。在可替代实现方式中，可以包括更少的、附加 的或可替代的组件。例如，在各种实现方式中，多信道亮度/颜色控制装置100可以包括比 图1中所示更少或更多的信道104。 如果包括的话，调暗引擎102从例如用户接收调暗水平值，并将调暗水平值分发 到每个信道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬件设备，包括：关闭位池和开启位池，被布置成接收数字值并且将所述数字值转换成第一数量的关闭位和第二数量的开启位；以及分组发生器，被布置成生成具有连续关闭位和连续开启位的交替集合的分组，所述分组是通过下述操作来形成的：迭代地从第一数量的关闭位中选择关闭位子集并从第二数量的开启位中选择开启位子集，并且将关闭位子集和开启位子集附加到所述分组，直到关闭位的第一数量和开启位的第二数量中的至少一个小于预选择的最小阈值位数量。

【技术特征摘要】
2013.01.14 US 13/7413741. 一种硬件设备，包括： 关闭位池和开启位池，被布置成接收数字值并且将所述数字值转换成第一数量的关闭 位和第二数量的开启位；以及 分组发生器，被布置成生成具有连续关闭位和连续开启位的交替集合的分组，所述分 组是通过下述操作来形成的：迭代地从第一数量的关闭位中选择关闭位子集并从第二数量 的开启位中选择开启位子集，并且将关闭位子集和开启位子集附加到所述分组，直到关闭 位的第一数量和开启位的第二数量中的至少一个小于预选择的最小阈值位数量。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述分组发生器被布置成选择第一关闭位子集和 第二开启位子集，以使得第一子集和第二子集中的至少一个具有随机数量的位。3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述分组发生器被布置成选择第一关闭位子集和 第二开启位子集，以使得第一子集和第二子集中的至少一个具有小于或等于预定最大阈值 数量的位数量。4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述分组发生器被布置成选择第一关闭位子集以 使得第一子集具有近似等于关闭位的第一数量的一半的位数量，以及选择第二开启位子集 以使得第二子集具有近似等于开启位的第二数量的一半的位数量。5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述分组发生器被布置成：当关闭位的第一数量 和开启位的第二数量中的至少一个具有小于预选择的最小阈值位数量时，将来自第一数量 的关闭位和第二数量的开启位的任何剩余关闭位和开启位分别附加到所述分组。6. 根据权利要求1所述的设备，其中所述分组发生器被布置成经由具有可变改变速率 的比特流来输出所述分组。7. 根据权利要求1所述的设备，其中所述分组的均值与所述数字值成比例。8. -种以硬件实现的系统，包括： 控制信号发生器，被布置成接收数字值和生成第一关闭位池和第二开启位池，以及基 于从第一关闭位池和第二开启位池中选择位来生成控制信号，所述控制信号由具有不断变 化的改变速率的伪随机比特流组成。9. 根据权利要求8所述的系统，其中所述控制信号包括一个或多个分组，每个分组包 括连续关闭位和连续开启位的交替子集，每个分组是通过下述操作来形成的：迭代地从第 一关闭位池中选择关闭位子集并从第二开启位池中选择开启位子集，并且将关闭位子集和 开启位子集附加到所述分组。10. 根据权利要求9所述的系统，其中从第一关闭位池中对关闭位子集和从第二开启 位池中对开启位子集的迭代选择是可调整的，并基于第一关闭位池中关闭位的数量和/或 第二开启位池中开启位的数量。11. 根据权利要求9所述的系统，其中从第一关闭位池中对关闭位子集和从第二开启 位池中对开启位子集的迭代选择被执行，直到第一关闭位池和第二开启位池中的至少一个 包含小于预选择的最小阈值数量的位。12. 根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J博里尔，M布克特，A拉本施泰因，A托马索维克斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE