动态驱动器电压余量调整制造技术

本公开的方面提供一种电路(200)，其包含二进制加权DAC(205)、第一晶体管、第二晶体管(215)、开关(217)、第一电流镜(225)及第二电流镜(238)。所述二进制加权DAC耦合于第一节点(260)与第二节点(262)之间且经配置以接收数字控制信号的多个位。所述第一晶体管具有耦合到所述第一节点的源极、耦合到第三节点(266)的漏极及耦合到第四节点(264)的栅极。所述第二晶体管具有耦合到所述第一节点的源极、耦合到所述第三节点的漏极，及栅极。所述开关耦合于所述第二晶体管的所述栅极与所述第四节点之间且经配置以接收分区控制信号。所述第一电流镜耦合到所述第三节点及所述第二节点。所述第二电流镜耦合到所述第一电流镜。第二电流镜耦合到所述第一电流镜。第二电流镜耦合到所述第一电流镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态驱动器电压余量调整

技术介绍

[0001]随着发光二极管(LED)在使用中取代其它形式的发光物体，例如白炽灯，其越来越多地用于需要瞬时明亮光的应用中。一种此用途是作为例如用于相机的闪光灯。实施为闪光灯的LED经控制以在一短时段内由相对大量的电流驱动以产生强烈但瞬时的光。为了在闪光灯应用中执行LED的此驱动，实施驱动器。在一些实例中，驱动器是面向用例的，称为闪光LED驱动器。

技术实现思路

[0002]本公开的方面提供一种电路。在至少一些实例中，所述电路包含二进制加权数/模转换器(DAC)、第一晶体管、第二晶体管、开关、第一电流镜、第二电流镜及第三晶体管。所述二进制加权DAC耦合于第一节点与第二节点之间且经配置以接收数字控制信号的多个位。所述第一晶体管具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到第三节点的漏极端子及耦合到第四节点的栅极端子。所述第二晶体管具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第三节点的漏极端子，及栅极端子。所述开关耦合于所述第二晶体管的所述栅极端子与所述第四节点之间且经配置以接收分区控制信号。所述第一电流镜耦合到所述第三节点及所述第二节点。所述第二电流镜耦合到所述第一电流镜。所述第三晶体管具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第二节点的漏极端子及耦合到所述第四节点的栅极端子。
[0003]本公开的其它方面提供一种电路。在至少一些实例中，所述电路包含处理元件及驱动器。所述处理元件经配置以：接收数字输入信号；分割所述数字输入信号以形成控制信号，其中当所述数字输入信号具有在第一值范围内的值时，将所述数字输入信号映射到所述第一值范围以形成所述控制信号，且当所述数字输入信号具有不在所述第一值范围内的值时，将所述数字输入信号映射到第二值范围以形成所述控制信号；及产生用于控制驱动器的分区控制信号。所述驱动器经配置以通过以下来驱动发光二极管：从所述处理元件接收所述控制信号；当所述数字输入信号具有在所述第一值范围内的所述值时，控制二进制加权DAC，以将根据所述数字输入信号确定的一定量的电流及参考电流供给到具有部分地根据所述分区控制信号确定的第一电压余量(VHR)值的所述发光二极管；及当所述数字输入信号具有不在所述第一值范围内的所述值时，控制所述二进制加权DAC，以将根据所述数字输入信号确定的所述一定量的电流及所述参考电流供给到具有部分地根据所述分区控制信号确定的第二VHR值的所述发光二极管。
[0004]本公开的其它方面提供一种系统。在至少一些实例中，所述系统包含功率调节器、处理元件、驱动器及发光二极管。所述功率调节器具有经配置以耦合到电源的输入及耦合到第一节点的输出。所述处理元件经配置以根据亮度代码产生数字控制信号及分区控制信号。所述驱动器包含二进制加权DAC、第一晶体管、第二晶体管、开关、第一电流镜、第二电流镜及第三晶体管。所述二进制加权DAC耦合于第一节点与第二节点之间且经配置以从所述处理元件接收所述控制信号。所述第一晶体管具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合
到第三节点的漏极端子及耦合到第四节点的栅极端子。所述第二晶体管具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第三节点的漏极端子，及栅极端子。所述开关耦合于所述第二晶体管的所述栅极端子与所述第四节点之间，所述开关经配置以接收所述分区控制信号。所述第一电流镜耦合到所述第三节点及所述第二节点。所述第二电流镜耦合到所述第一电流镜。所述第三晶体管具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第二节点的漏极端子及耦合到所述第四节点的栅极端子。
附图说明
[0005]针对各个实例的详细描述，现将参考附图，其中：
[0006]图1展示根据各个实例的说明性系统的框图；
[0007]图2展示根据各个实例的说明性电路的示意图；
[0008]图3展示说明根据各个实例的信号映射的表；
[0009]图4展示根据各个实例的说明性信号的图；及
[0010]图5展示根据各个实例的说明性方法的流程图。
具体实施方式
[0011]在至少一些实例中，闪光LED驱动器包含功率调节器(例如，降压调节器、升压调节器或升压降压调节器)、一或多个电流源(例如，其中包含于闪光LED驱动器中的电流源的数目根据闪光LED驱动器的单独控制通道的数目确定)及处理元件。在一些实例中，处理元件不包含于闪光LED驱动器中，而是代替地耦合到闪光LED驱动器以将一或多个控制信号提供给闪光LED驱动器。装置中的电压余量(VHR)或用于对一或多个电流源供电以驱动一或多个对应LED的过量电压被定义为功率调节器的输出电压(VOUT)减去耦合到闪光LED驱动器的LED中的任一者的最大正向偏压电压。在闪光LED驱动器的常规方法中，VHR是恒定的。举例来说，恒定VHR用于产生用于驱动LED的恒定电流输出。恒定VHR导致相对低效的至少一些操作环境，例如当闪光LED驱动器正以轻或小值负载操作且耦合到闪光LED驱动器的LED的正向偏压电压相较于VOUT相对较小时(例如，闪光LED驱动器的电流源的功耗在闪光LED驱动器的功耗中所占比例是不成比例的大百分比)。为了提高闪光LED驱动器的效率，且借此减小由闪光LED驱动器通过过量VHR浪费的能量，一些常规电路设计技术需要增加电流源的场效晶体管(FET)(例如金属氧化物半导体FET(MOSFET))的尺寸，借此减小那些FET的导通电阻(Ron)或FET处于传导状态时FET的电阻且减小VHR。然而，增加FET的尺寸以减小Ron在一些情况下也会以不期望的成本来实现。举例来说，增加FET的尺寸以减小Ron增加其上安置FET或包含FET的电路的硅裸片或其它衬底的表面积。在至少一些实例中，裸片尺寸的那种增加是不期望的且导致制造成本增加且减少闪光LED驱动器及其实施所在的裸片的可能用例，例如至少因为正在进行的减小尺寸的努力及/或消费者对组件、电路及组件及电路实施于其中的装置的期望。
[0012]本公开的至少一些方面提供一种具有动态VHR的电路。在一些实例中，电路是闪光LED驱动器。在至少一些实例中，电路根据用于控制耦合到电路的一或多个LED的经编程亮度来控制VHR。举例来说，定义LED的所期望亮度的数字输入信号由处理元件接收。基于数字输入信号的值，处理元件将数字输入信号映射到控制信号来控制闪光LED驱动器的一或多
个电流源，以输出电流来驱动一或多个LED。另外，基于数字输入信号的值，处理元件产生分区控制信号。举例来说，在闪光LED驱动器的两分区实施方案中，当数字输入信号是表示在[0,127]范围内的值的8位二进制序列时，处理元件以一偏移将数字输入信号映射到在[1,255]范围内的8位控制信号。举例来说，当数字输入信号是表示在[0,127]范围内的值的8位二进制序列时，处理元件通过执行算术左移一位及在算术左移执行之后执行控制信号的最低有效位(LSB)的补码(例如，反转)来将数字输入信号映射到控制信号。此外，处理元件产生分区控制信号以控制闪光LED驱动器的例如晶体管的一或多个开关装置，以基于闪光LED驱动器的分区数目来划分VHR。当数字输入信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电路，其包括：二进制加权数/模转换器(DAC)，其耦合于第一节点与第二节点之间且经配置以接收数字控制信号的多个位；第一晶体管，其具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到第三节点的漏极端子及耦合到第四节点的栅极端子；第二晶体管，其具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第三节点的漏极端子，及栅极端子；开关，其耦合于所述第二晶体管的所述栅极端子与所述第四节点之间，所述开关经配置以接收分区控制信号；第一电流镜，其耦合到所述第三节点及所述第二节点；第二电流镜，其耦合到所述第一电流镜；及第三晶体管，其具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第二节点的漏极端子及耦合到所述第四节点的栅极端子。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述二进制加权DAC包括：多个晶体管，其每一者具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第二节点的漏极端子，及栅极端子；及多个开关，其中所述多个开关中的每一者耦合于所述多个晶体管中的一者的相应栅极端子与所述第四节点之间，且其中所述开关中的每一者经配置以接收所述数字控制信号的所述多个位中的一个位且受所述一个位控制，其中所述多个晶体管的数目及所述多个开关的数目对应于所述数字控制信号的所述多个位的数目。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一电流镜包括：第四晶体管，其具有耦合到所述第三节点的源极端子、耦合到第五节点的漏极端子及耦合到第六节点的栅极端子；及第五晶体管，其具有耦合到所述第二节点的源极端子、耦合到所述第六节点的漏极端子及耦合到所述第六节点的栅极端子。4.根据权利要求3所述的电路，其中所述第二电流镜包括：第六晶体管，其具有耦合到接地节点的源极端子、耦合到所述第五节点的漏极端子及耦合到所述第五节点的栅极端子；及第七晶体管，其具有耦合到所述接地节点的源极端子、耦合到所述第六节点的漏极端子及耦合到所述第五节点的栅极端子。5.根据权利要求4所述的电路，其进一步包括：第八晶体管，其具有耦合到所述接地节点的源极端子、耦合到第七节点的漏极端子及耦合到所述第五节点的栅极端子；缓冲器电路，其具有耦合到所述第七节点的输入及耦合到所述第四节点的输出；及电流源，其耦合于所述第一节点与所述第七节点之间。6.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括经配置以进行以下的处理元件：接收亮度代码；通过基于所述亮度代码的值将所述亮度代码映射到第一值范围或第二值范围而产生
所述数字控制信号；及基于所述亮度代码的所述值产生所述分区控制信号，其中所述处理元件具有多个输出，其中所述多个输出中的一者耦合到所述开关以将所述分区控制信号提供到所述开关，且其中多个所述多个输出耦合到所述二进制加权DAC以将所述数字控制信号提供到所述二进制加权DAC。7.根据权利要求6所述的电路，其中所述处理元件通过以下产生所述数字控制信号：当所述亮度代码具有在所述第一值范围内的值时，在所述第一值范围内执行从所述亮度代码到所述数字控制信号的直接映射；及当所述亮度代码具有不在所述第一值范围内的值时，对所述亮度代码执行算术左移并补充所述算术左移的结果的最低有效位。8.根据权利要求6所述的电路，其中当所述亮度代码具有在所述第一值范围内的值时，所述处理元件产生具有值1的所述分区控制信号，且其中当所述亮度代码具有不在所述第一值范围内的值时，所述处理元件产生具有值2的所述分区控制信号。9.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括：电源；功率调节器，其具有耦合到所述电源的输入及耦合到所述第一节点的输出；及发光二极管，其耦合于所述第二节点与接地节点之间。10.一种电路，其包括：处理元件，其经配置以：接收数字输入信号；分割所述数字输入信号以形成控制信号，其中当所述数字输入信号具有在所述第一值范围内的值时，所述数字输入信号经映射到第一值范围以形成所述控制信号，且当所述数字输入信号具有不在所述第一值范围内的值时，所述数字输入信号经映射到第二值范围以形成所述控制信号；及产生用于控制驱动器的分区控制信号；及驱动器，其经配置以通过以下来驱动发光二极管：从所述处理元件接收所述控制信号；当所述数字输入信号具有在所述第一值范围内的所述值时，控制二进制加权数/模转换器(DAC)，以将根据所述数字输入信号确定的一定量的电流及参考电流供给到具有部分地根据所述分区控制信号确定的第一电压余量(VHR)值的所述发光二极管；及当所述数字输入信号具有不在所述第一值范围内的所述值时，控制所述二进制加权DAC，以将根据所述数字输入信号确定的所述一定量的电流及所述参考电流供给到具有部分地根据所述分区控制信号确定的第二VHR值的所述发光二极管。11.根据权利要求10所述的电路，其中所述驱动器包括：所述二进制加权DAC，其耦合于第一节点与第二节点之间且经配置以从所述处理元件接收所述控制信号；第一晶体管，其具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到第三节点的漏极端子及耦合到第四节点的栅极端子；第二晶体管，其具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第三节点的漏极端
子，及栅极端子；开关，其耦合于所述第二晶体管的所述栅极端子与所述第四节点之间，所述开关经配置以接收所述分区控制信号；第一电流镜，其耦合到所述第三节点及所述第二节点；第二电流镜，其耦合到所述第一电流镜；及第三晶体管，其具有耦合到所述第一节点的源极端子、耦合到所述第二节点的漏极端子及耦合到所述第四节点的栅极端子。12.根据权利要求11所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄佳娜，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：