用于调节流过ＬＥＤ电路装置的ＬＥＤ电流的方法和电路装置、以及相关组合电路和发光系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种将流过ＬＥＤ电路装置的ＬＥＤ电流（ＩＬＥＤ）调节在均值ＬＥＤ电流水平的方法。该方法包括：建立振荡的转换器电流（ＩＬ）；建立代表转换器电流流动的第一和第二电流控制指示符；依赖于第一电流控制指示符，调节转换器电流的峰值电流水平和谷值电流水平；依赖于第二电流控制指示符，将转换器电流的振荡的转换器电流周期（Ｔ）控制在周期控制范围（Ｔｒｅｆ）内；以及将至少一部分转换器电流馈送至ＬＥＤ电路装置。本发明专利技术还提出了一种使用该方法调节ＬＥＤ电流的电路装置、使用该电路装置的ＬＥＤ驱动器ＩＣ、具有至少一个ＬＥＤ和该电路装置的电阻组成以及具有该组合电路的发光系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将流过LED电路装置的LED电流调节为均值LED电流水平的方 法。本专利技术还涉及一种将流过LED电路装置的LED电流调节为均值LED电流水平的电路装 置。本专利技术还涉及一种LED驱动器IC。本专利技术还涉及一种组合电路和LED发光系统。
技术介绍
一般通过调节流过发光二极管(LED)的LED电流的电流水平来控制LED的光输 出。例如，还可以用脉冲宽度调制(PWM)方案来调制LED电流。在这种PWM方案中，LED接 收特定宽度的周期性脉冲序列形式的LED电流，而当要将有效光输出从第一光输出水平改 变为第二光输出水平时，将脉冲宽度从第一脉冲宽度调制为第二脉冲宽度。因此，LED驱动方法和LED驱动电路通常包括电流源，提供恒定电流或具有平均 电流水平的振荡电流；以及与LED相关联的开关，以便控制电流路径，并实现LED电流的脉 冲宽度调制。开关可以与LED串联，从而通过中断电流路径来控制电流路径，以便实现脉冲宽 度调制。替代地，开关可以与LED并联，所述开关也称作旁路开关。旁路开关通过或者引导 电流路径通过LED或者引导电流路径通过与LED并联的旁路路径来控制电流路径，以便实 现脉冲宽度调制。这种旁路开关方法的优点之一在于电流持续流动，或者流过LED或者 流过旁路路径，这允许使用非常高效的电流源，例如开关模式电流源。这在多个LED以公共 电流水平工作、但是这多个LED中不同LED之间可能具有不同脉冲宽度的情况下尤为有利。 于是可以将LED排列为串联连接的多个LED段，每一个LED段包括单独的LED或者两个或 更多的LED，优选地两个或更多LED串联设置，并且每一个LED段同与相应LED段并联的旁 路开关相关联。通过独立地操作旁路开关，可以独立地改变每一个LED段的有效光输出。在W02004100614A1中描述了电流源的示例。W02004100614A1描述了在所有工作 条件期间精确且迅速调节LED电流的均值安培数的LED电流控制方法和电路，所述工作条 件包括电源的输入线路的变化或者LED网络的负载的变化。该方法包括通过响应于转换器电流感测电压分别沿负方向和正方向与下跳转电 压(lower trip voltage)和上跳转电压(upper tripvoltage)的每一次交叉，交替地控制 LED电流的上升和下降，来控制LED电流在峰值安培数和谷值安培数之间振荡，例如按照三 角波或锯齿波形式，其中均值安培数是峰值安培数和谷值安培数的平均。可以将使用这种 方法的电路称作利用对LED电流的迟滞控制的开关模式转换器示例。可以将峰值安培数至 谷值安培数的峰谷范围称作迟滞电流窗口。可以将上跳转电压至下跳转电压的峰谷范围称 作迟滞电压窗口，或者简称为迟滞窗口。因此，该方法和电路实现了与工作条件无关地调节均值电流水平。具体地，当将该 方法和电路用于操作包括按上述方式设置的具有相应旁路开关的多个LED段的LED电路装置时，操作旁路开关以改变单独LED段的光输出导致LED电路装置的负载变化。具有迟滞 控制的开关模式转换器非常适用于向由于旁路开关的工作而具有变化负载的这种LED电 路装置精确且迅速地传送具有实质上恒定均值电流水平的电流。然而，使用W02004100614A1的方法导致在例如如上所述由于旁路开关的工作而 LED电路装置的负载发生改变时，改变了 LED电流的振荡频率。当LED电路装置的负载显著 变化时，频率变化可能比较大。这种较大的频率变化具有若干不利的副作用。例如，需要调节在迟滞开关模式转 换器的输入或输出滤波器中的部件尺寸，以便例如对于所有可能的频率将副作用减小到足 够低的水平。例如，阻止这些副作用的要求防止了听得见的噪声，防止了在LED的光输出中 可见和潜在恼人的波动，遵守了传导和辐射电磁干扰(EMI)规定，确保了电解电容的寿命， 并且优化了电感中芯vs.传导损耗。例如，为了确保频率在所有工作条件下不会移动到可 听得见的频率范围内(这可能是恼人的)，在输出滤波器中需要小电感，所述小电感不利地 影响LED电流水平的精确度。作为另一个示例，在忍受电源输入线路中变化的同时LED电 路装置的负载显著改变时，为了实现LED电流的小纹波，可能需要较大的电容来对输入电 压进行滤波。
技术实现思路
本专利技术旨在用迟滞控制来减小已知开关模式转换器的副作用，并且旨在提供一种 电路装置和方法，可以处理LED网络的显著负载变化，同时减小负面副作用。为此目的，根据本专利技术的方法包括建立转换器电流；建立代表转换器电流的电流水平的第一电流控制指示符；至少依赖于第一电流控制指示符，建立转换器电流在谷值电流水平和峰值电流水 平之间的振荡，其中均值LED电流水平对应于转换器电流的峰值电流水平和谷值电流水平 的加权平均；建立代表转换器电流的流动的第二电流控制指示符；将转换器电流的振荡的转换器电流周期控制在周期控制范围内，至少依赖于第二 电流控制指示符执行所述控制；以及向LED电路装置馈送转换器电流的至少一部分。第一和第二电流控制指示符可以是例如在电路装置的两个部件之间的电连接上 传送的信号，或者可以是值，例如在寄存器或存储器中存储的参数值。例如，可以按照与利用迟滞控制的现有技术开关模式转换器类似的方式来调节 LED电流的均值电流水平，例如可以将其应用于降压转换器，所述降压转换器对串联设置的 多个LED的LED电路装置进行馈送，其中每一个LED并联有旁路开关。将迟滞控制应用于 转换器电流。对于这种转换器，转换器电流表现为连续的、典型地锯齿状的电流，并且将在 转换器中建立的整个转换器电流作为LED电流馈送至LED电路装置，其中均值LED电流水 平对应于峰值电流水平和谷值电流水平的算术平均。当LED电路装置包括与多个LED的串 联装置相并联的电容性滤波器时，LED电流表现为转换器电流的时间滤波版本。也是，LED 电流的峰值和谷值可以与转换器电流的相应值不同，而均值LED电流水平可以仍然对应于峰值电流水平和谷值电流水平的算术平均。对于不同类型的转换器，例如升降压转换器，即 使在转换器电流连续时LED电流也可能是不连续的可以对转换器电流执行迟滞控制，并 且将转换器电流的一部分作为LED电流馈送至LED电路装置。于是，均值LED电流水平可 以对应于峰值电流水平和谷值电流水平的加权平均，其中对于峰值电流水平和谷值电流水 平具有不同的权重，以便考虑部分反馈的效果。应该注意的是，根据本专利技术的方法监测并且控制转换器电流，而W02004100614A1 的方法使用LED电流。这些电流对于馈送多个LED串联设置的LED电路装置的降压转换器 而言是相同的，但是对于其他类型的转换器，这些电流可能是不同的，例如对于升降压转换 器，升降压转换器根据其实现方式可以配置为只在转换器电流增加的转换器电流周期部分 期间或者只在转换器电流减少的转换器电流周期部分期间馈送LED电路装置。对于这些类 型的转换器，优选地对于转换器电流执行迟滞控制。周期控制范围可以是预定设置点频率周围的窄窗口，以便实现转换器电流周期实 质上恒定的持续时间。可选地，周期控制范围可以是例如预定低阈值持续时间和预定高阈值持续时间之 间的窗口，其中低阈值持续时间和高阈值持续时间例如可以与电路装置中的电学部件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将流过ＬＥＤ电路装置（ＬＥＤＣＩＲＣ）的ＬＥＤ电流（ＩＬＥＤ）调节在均值ＬＥＤ电流水平的方法，所述方法包括：　　建立转换器电流（ＩＬ）；　　建立代表转换器电流（ＩＬ）的电流水平的第一电流控制指示符；　　至少依赖于第一电流控制指示符，建立转换器电流（ＩＬ）在谷值电流水平和峰值电流水平之间的振荡，其中均值ＬＥＤ电流水平对应于转换器电流（ＩＬ）的峰值电流水平和谷值电流水平的加权平均；　　建立代表转换器电流（ＩＬ）的流动的第二电流控制指示符；　　将转换器电流（ＩＬ）的振荡的转换器电流周期（Ｔ）控制在周期控制范围（Ｔｒｅｆ）内，至少依赖于第二电流控制指示符执行所述控制；以及　　向ＬＥＤ电路装置（ＬＥＤＣＩＲＣ）馈送转换器电流（ＩＬ）的至少一部分。

【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：吉安霍赫扎德，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]