用于具有PWM调光控制的LED系统或其它负载的具有电感器预充电的驱动系统技术方案

技术编号:6906262 阅读:248 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种方法,包括接收与负载相关联的控制信号,其中所述控制信号导致从开关模式电力供应的角度的负载变化。所述方法还包括使得所述电力供应响应于所述控制信号而调整流过所述电力供应的电感器的电流。所述方法进一步包括延迟所述控制信号的输送以延迟所述负载变化的时间,其中流过所述电感器的所述电流在所述延迟过程中增加。所述控制信号可以包括打开一个或更多LED的请求。所述负载可包括整流器。所述方法可进一步包括在所述延迟后提供所述请求至所述整流器,比如在流过所述电感器的所述电流达到规定水平后。耦合于所述电力供应的输出的电容器中的电压尖脉冲和声频噪声可被最小化。

【技术实现步骤摘要】

本披露大体针对驱动系统。更具体地说,本披露涉及用于具有脉冲宽度调制(PWM) 调光(dimming)控制的发光二极管(LED)系统或其它负载的电感器预充电。
技术介绍
许多系统使用发光二极管(LED)产生光。这些系统经常包括LED控制器,该LED 控制器控制流过一个或更多LED的电流,从而控制LED的亮度。LED驱动器还能接收用于控制LED的调光的脉冲宽度调制(PWM)信号。许多LED驱动器使用陶瓷电容器过滤电力供应(power supply)产生的输出电压。 然而,PWM调光能在电力供应的输出电压中产生电压尖脉冲(spike)。当使用陶瓷电容器时,这些电压尖脉冲可能在该陶瓷电容器中产生声频噪声。传统系统经常试图使用前馈控制回路(其具有可靠性问题)或快速瞬态控制器(其仍可能产生声频噪声)解决此问题。
技术实现思路
为解决上述问题及其它问题,根据本专利技术的一个实施方式,提供一种方法。该方法包含接收与负载相关联的控制信号,所述控制信号使得从开关模式电力供应的角度的负载变化;使得所述电力供应响应于所述控制信号而调整流过所述电力供应的电感器的电流;以及延迟所述控制信号的输送以延迟所述负载变化的时间,其中流过所述电感器的所述电流在所述延迟过程中增加。根据本专利技术的另一个实施方式,提供一种装置。该装置包含控制器。该控制器被配置为接收与负载相关联的控制信号,所述控制信号使得从开关模式电力供应的角度的负载变化;使得所述电力供应响应于所述控制信号而调整流过所述电力供应的电感器的电流;以及延迟所述控制信号的输送以延迟所述负载变化的时间,以允许流过所述电感器的所述电流在所述延迟过程中增加。根据本专利技术的又一个实施方式,提供一种系统。该系统包含一个或更多发光二极管(LED);开关模式电力供应,所述电力供应被配置为为所述一个或更多LED产生整流后的电压,所述电力供应包含电感器;整流器,所述整流器被配置为控制流过所述一个或更多 LED的电流,所述电流基于所述整流后的电压;以及控制器,所述控制器被配置为(i)接收打开所述一个或更多LED的请求;(ii)使得所述电力供应在延迟时间段过程中响应于所述请求而增加流过所述电感器的电流,以及(iii)使得所述整流器在所述延迟时间段后响应于所述请求而打开所述一个或更多LED。附图说明为了更完整地理解本披露及其特征,现在结合附图,参考下面的描述,在附图中图1描绘了根据本披露,用于发光二极管(LED)或其它负载的具有电感器预充电4的示例驱动系统;图2描绘了根据本披露,与图1的驱动系统相关联的示例波形;图3描绘了根据此披露,用于使用电感器预充电驱动LED或其它负载的示例方法。具体实施例方式下面讨论的图1到图3和本专利文献中用于描述本专利技术的原理的各实施方式仅仅是示意性的,不应当以任何方式被解释为限制本专利技术的范围。本领域的技术人员将会理解, 本专利技术的原理可以任何类型的适当布置的装置或系统实现。图1描绘了根据本披露,用于发光二极管(LED)或其它负载的具有电感器预充电的示例驱动系统100。在此示例中,驱动系统100包括开关模式的电力供应102和由一个或更多LED串104a-l(Mn和整流器106形成的负载。电力供应102通常接收输入电压Vin并产生整流后的(regulated)输出电压VQUT。电力供应102包括用于产生整流后的输出电压的任何合适的结构,比如降压(buck)、升压(boost)、降压-升压(buck-boost)、SEPIC或反激变换器。输入电压Vin可由任何合适的源(比如电池)提供。在此示例中,电力供应102代表产生比输入电压Vin大的输出电压Vqut的升压 (boost)变换器。在此特定实现中,电力供应102包括耦合于开关110和二极管112的电感器108,二极管112耦合于输出电容器114。电感器108包括具有任何合适的电感的、任何合适的电感式结构。开关110代表任何合适的开关装置,比如功率晶体管。二极管112代表用于基本限制电流流向一个方向的任何合适的结构。注意,二极管112可以被允许双向电流的开关取代。输出电容器114包括具有任何合适电容的、任何合适的电容式结构,比如陶瓷电容器。电力供应102通常通过使用门驱动信号打开和关闭开关110而工作,其中门驱动信号的工作周期可被调整以提供期望的输出电压VOTT。每个LED串104a-104n包括一个或更多个LED 116。每个LED116包括用于产生光的任何合适的半导体结构。在此示例中,LED116串联耦合以形成串,且多个串104a-l(Mn 并联耦合。然而,可以使用涉及LED 116的串联和/或并联连接的任何其它配置。整流器106整流流过LED 116的电流I。在一些实施方式中,整流器106整流该电流以确保等量电流流过每个串l(Ma-104n(尽管不需要使用相等的电流)。整流器106包括用于整流流过一个或更多LED的电流的任何合适的结构,比如线性整流器。在此示例中,整流器106支持使用脉冲宽度调制(PWM)调光控制。PWM调光控制信号118可用于调整LED 116的亮度。例如,整流器106可以开关流过LED 116的电流,调整流过LED 116的平均电流(并因此调整LED的亮度)。这是基于PWM控制信号118的工作周期完成的。LED 116的亮度的变化有效地作为对电力供应102的负载的变化而出现。因此电压尖脉冲会出现在电力供应102的输出电压Vqut中。这些电压尖脉冲可以在输出电容器114 中产生声频噪声(audible noise) 0当使用陶瓷输出电容器114时,这个问题特别值得注辰、ο声频噪声可能是由于开关模式电力供应102的瞬态状态产生的。当LED 116关闭时流过电感器108的电流込可以近乎是0A,而当LED 116打开时流过电感器108的电流込要高得多。当电感器电流l·从约OA快速增加到稳定状态值I·时瞬态状态出现。在瞬态状态过程中,至少部分LED电流I是通过对输出电容器114放电提供的。这导致输出电容器114中大量电压尖脉冲的产生,从而带来声频噪声。根据此披露,通过减少或最小化电力供应102的瞬态状态过程中输出电容器114 的放电,驱动系统100能够减少或最小化在输出电容器114中产生的声频噪声。例如,这可以通过延迟LED被打开的时间完成,延迟LED被打开的时间延迟了 LED电流I的增加。这允许电感器电流l·增加而不需要输出电容器114的很多(如果有的话)放电,从而减小或消除声频噪声。图2中显示了此操作的示例细节。图2描绘了根据此披露,与图1的驱动系统100相关联的示例波形200。在图2 中,波形202代表PWM调光控制信号118,而波形204代表LED电流I。而且,波形206代表电感器电流l·,而波形208代表电容器114两端的电压。如图2中所示,波形202在时刻、走高。正常情况下,这会打开LED 116,使得LED 电流I立刻增加。然而,在此情况中,驱动系统100提供短的延迟并在时刻t2打开LED 116, 而不是立即打开LED116。在时刻t2,LED电流I快速增加到稳定状态水平Ι ΕΙ)并使得LED116 产生光。打开LED 116中的延迟可大致或精确对应于开关模式电力供应102的瞬态状态。 在瞬态状态过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法,包含:接收与负载相关联的控制信号,所述控制信号使得从开关模式电力供应的角度的负载变化;使得所述电力供应响应于所述控制信号而调整流过所述电力供应的电感器的电流;以及延迟所述控制信号的输送以延迟所述负载变化的时间,其中流过所述电感器的所述电流在所述延迟过程中增加。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:里克金·王兹考·曼
申请(专利权)人:国家半导体公司
类型:发明
国别省市:US

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