用于操作发光二极管（LED）的电路制造技术

本发明专利技术提出了一种用于为至少一个照明部件提供工作电流的驱动电路，所述照明部件例如为发光二极管，所述驱动电路包括开关转换器（130），所述开关转换器具有由控制电路所控制的开关（S1），其中，当所述控制电路控制所述开关在导通状态时，扼流圈（LI）充电，当所述控制电路控制所述开关在非导通状态时，所述扼流圈放电，其中，通过向所述控制电路提供外部信号或内部反馈信号，所述控制电路被设计为改变所述开关的时序，以便改变所述开关转换器的工作模式为连续导通模式CCM、边界（过渡、临界）导通模式BCM和非连续导通模式DCM中的任一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于操作发光二极管的电路装置和实现这个目的的方法。
技术介绍
传统的发光二极管(LED)发射有限的光谱范围内的光。例如，图I示出蓝色I、绿色2、黄色3和红色4发光二极管的光谱。已知这样的模块，其中组合不同颜色、例如蓝色和黄色(两个LED)，或红色、绿色和蓝色(RGB)的发光二极管，使得例如通过漫射屏混合各发光二极管的光，且混合光呈白色或由此产生的光谱5扩展到整个可视范围。尽管该光基本上呈“白色”，但是在该发射光的光谱内具有波谷6、7。这些波谷具有不利影响，因为，例如，具有在这些间隙范围之内的颜色的物体呈现出非常暗淡的外观。使 用显色指数或CRI光度变量所表示的显色质量相应地依赖于这些间隙。显色指数表示人工照明部件的显色性有多接近自然光的广泛分布的连续光谱。众所周知，因为色温不指示在人工照明部件的光谱中是否有间隙，所以不能仅通过色温表示显色指数。当RGB发光二极管彼此相连时，这些光谱间隙因此出现。然而，当使用所谓的白色发光二极管时，也会发现这些波谷。这些是结合有光致发光材料(荧光染色剂、发光材料)的发光二极管。通过因此所形成的磷层或颜色转换层，将来自LED芯片的在第一光谱中的光部分地转换到第二光谱中。第一光谱和第二光谱的混合则产生白光的光谱。图2示出这种白色发光二极管的光谱。在颜色转换层的帮助下，可将短波光，例如蓝光8，转换为长波光，例如，在黄色或红色的波长范围9内的长波光。然而，在照明部件芯片的实际(例如蓝色)光谱8和转换层的第二 (黄色或红色)转换光谱9之间，通常还具有光谱间隙或至少一个光谱波谷10，从而导致降低了显示质量或显色指数。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的用于操作发光二极管的控制电路和控制方法。通过具有独立权利要求的特征的装置及方法实现该目的。本专利技术的第一方面涉及用于为至少一个照明部件提供工作电流的驱动电路，所述照明部件例如为发光二极管，所述驱动电路包括开关转换器，所述开关转换器具有由控制电路所控制的开关，其中，当控制电路控制开关在导通状态时，扼流圈充电，当控制电路控制开关在非导通状态时，扼流圈放电，其中，通过向控制电路供应外部信号或内部反馈信号，控制电路被设计为改变开关的时序，以便改变开关转换器的工作模式。所述驱动电路装置且因此所述开关转换器的工作模式选自如下三种所谓的连续导通模式，所谓的边界或临界导通模式，或非连续导通模式，或其组合。所述开关转换器可以为DC/DC (直流/直流)转换器。所述开关转换器可以为降压转换器、升压转换器、反激式转换器、升降压型转换器或开关功率因数校正电路。所述外部信号可以为调光信号、颜色控制信号和色温信号中的至少一个。所述反馈信号可以为功耗信号、照明部件的电流信号或负载特性信号中的至少一个，所述负载信号表征所述驱动电路所驱动的照明部件负载的至少一个电参数。所述负载特性信号可以表征至少两个由所述驱动电路所驱动的LED的数量和/或拓扑结构。所述控制电路可以为集成电路，例如ASIC (专用集成电路)或微控制器或其组合。本专利技术的另一方面涉及一种使用开关转换器对至少一个LED调光的方法，以用于向至少一个LED供应电力，其中，通过以下三种调光模式中的至少两种调光模式选择性地进行调光-第一调光模式，在该模式中，通过控制所述开关对所述至少一个LED调光，使得流经所述扼流圈的电流具有基本上三角形的形状，其中，通过调节由接通所述开关转换器的开关而允许所述扼流圈电流上升到峰值的时间段，来实现调光，其中，最迟在下降的扼流圈电流达到非零值时，通过接通所述开关转换器的开关，停止因在峰值时断开所述开关转换器的开关而引起的所述扼流圈电流的下降，-第二调光模式，在该模式中，通过控制所述开关使得流经所述扼流圈的电流具有基本上三角形的形状，对所述至少一个LED调光，其中，通过调节由接通所述开关转换器的开关而允许所述扼流圈电流上升到峰值的时间段，来实现调光，其中，允许所述扼流圈电流降为零，且一达到零值就再次使所述扼流圈电流上升，以及-第三调光模式，在该模式中，附加于或者可替换于调节允许所述电流上升到峰值的时间段，调节在下降的扼流圈电流达到零和为使所述扼流圈电流再次上升而使所述开关转换器的开关接通之间的非零时间段的持续时间。可以分别根据所述开关转换器的外部信号或内部反馈信号的值选择所述第一调光模式和所述第二调光模式。所述外部信号可以为调光信号、颜色控制信号和色温信号中的至少一个。所述反馈信号可以为功耗信号、照明部件的电流信号或负载特性信号中的至少一个，所述负载特性信号表征所述驱动电路所驱动的照明部件负载的至少一个电参数。附图说明下文将借助附图更详细地阐述本专利技术，附图中图I示出根据本专利技术的电路装置的进一步示例实施方式；图2示出开关调节器的连续导通模式的信号曲线；图3示出开关调节器的临界导通(边界)模式的信号曲线；图4示出开关调节器的非连续导通模式的信号曲线；图5示出开关功率因数校正(PFC)电路；以及图6示出用作一个或多个LED的电流源的降压转换器。具体实施方式图I示出根据本专利技术的用于控制发光二极管34的电路装置130的第一示例实施方式。电路装置130具有由扼流圈LI、电容器Cl、续流二极管D1、开关SI和发光二极管34形成的开关转换器。控制电路，例如IC (微控制器、ASIC、其组合等)控制开关SI。在本示例中，该开关转换器形成为降压转换器，然而，也可以使用其它拓扑结构，例如升压转换器(参看图5)、反激式转换器、PFC或者甚至升降压型转换器。提供多个电阻器(“分流器”)，以便监控所述开关转换器中和发光二极管34上的电流和电压。因此，电阻器Rs用以监控开关SI接通期间流经开关SI的电流，其中，分流器Rs两端的电压Us表征该电流。电流iF流经负载，即LED。电流iL流经扼流圈LI。 两个分压器R3/R4和R1/R2用以监控发光二极管34两端的电压ULED。然而，在可替选的实施方式中，发光二极管34也可以与扼流圈LI串联。控制电路IC控制开关转换器的开关SI。可以从外部和/或内部向控制电路IC提供期望值，该期望值指定流经发光二极管的时间平均期望电流。此外，可以从供电电压、开关调节器和/或包括一个或多个LED的负载电路向控制电路IC提供内部反馈信号。可以向控制电路IC提供色彩轨迹(locus)校正指令，作为外部期望值。该色彩轨迹校正指令可以选择性地触发振幅传播，还可以指定振幅传播的范围。因此，色彩轨迹校正指令指定光谱的匹配(adaptation )。电路装置130是根据本专利技术的以最小的可能的损失，实现对发光二极管34的控制的优选实施方式。在具有几乎恒定的振幅的发光二极管34的工作期间，至少在持续时间段T的一定时间内，可以使电路装置130工作在所谓的连续导通模式中。以这样的方式控制电路装置130，使得流经扼流圈LI的电流k永不降至0，但保持平均为恒量的值(因为永不允许电流iJ拳至0，所以将这种模式称为连续导通模式)。为了实现这样的操作，在第一阶段，通过接通开关SI使扼流圈LI磁化。在本阶段，通过电阻器&监控流经扼流圈LI的电流k。如果达到特定电流值(上限值)，则断开开关SI。由于扼流圈LI的磁化，此时会驱动电流k进一步流经续流二极管Dl和发光二极管34。流经扼流圈LI的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·齐默尔曼，爱德华多·佩雷拉，
申请(专利权)人：特里多尼克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：