具有管芯到管芯变化和温度漂移补偿的LED控制器制造技术

一种系统包括校准模块、选择模块和控制模块。校准模块被配置成生成用于多个发光二极管(LED)的校准数据。校准数据包括经过LED的电流和LED的对应发光度。选择模块被配置成选择与LED对应的多个模板之一。所选择的模板包括LED的温度、电流和电压特性中的至少一个特性。控制模块被配置成确定LED的温度并且基于温度、所选择的模板和校准数据调整经过LED的电流以将LED的发光度维持于预定发光度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容大体地涉及基于LED的显示器并且更具体地涉及具有LED中的管芯(die)到管芯变化和温度漂移补偿的LED控制器。
技术介绍
这里提供的
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描述主要是为了呈现公开内容的背景。当前名义的专利技术人的工作(在该
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章节中描述该工作的程度范围内)以及在提交时可能没有资格作为现有技术的本描述的各方面，既不明确地也不暗示地承认作为相对于本公开内容的现有技术。发光二极管(LED)的PN结在PN结被前向偏置时发光。通常，LED是节能的、可靠的、低维护性的以及环境友好的。因而基于LED的显示器(发光体)使用于各种居民和商业应用中。例如显示器使用于微波炉、广告标志、工业控制面板、路灯等中。LED的发光度通常是在PN结被前向偏置时经过PN结的前向电流的函数。此外，发光度是PN结的温度(结温度)的函数。在PN结两端施加的前向电压确定经过PN结的前向电流。前向电压也是结温度的函数。现在参照图1-5，示出LED的各种特性。尽管不同制造商制造的LED的特性可以略微变化，但是特性一般具有相似模板。在图I中，不出LED的相对发光通量(φν/φν(350ιηΑ))的曲线为LED在预定环境温度(例如Ta = 25 V )的前向电流If的函数。如图所示，在预定环境温度TA，相对发光通量随着前向电流If增加而近似线性地增加。在图2中，示出LED的前向电流If的曲线为LED在预定环境温度(例如Ta = 25°C)的前向电压Vf的函数。如图所示，在预定环境温度Ta，前向电流If随着前向电压Vf增加而增加。在图3中，示出LED的相对前向电压(AVf = Vf-Vm25D)的曲线为LED在预定前向电流If(例如350mA)的结温度L的函数。如图所示，用于维持预定前向电流If的相对前向电压Λ Vf随着结温度Tj增加而减少。在图4中，示出LED的相对发光通量(φν/φν(25 ))的曲线为在预定前向电流IF(例如350mA)的结温度L的函数。如图所示，在预定前向电流If，相对发光通量随着结温度L增加而近似线性地减少。在图5中，表格示出LED的前向电压Vf和相对发光通量(RLF)在预定前向电流If(例如350mA)的宽温度范围(例如从_20°C至80°C )内的变化。如图所示，用于维持一致发光度的功率随着温度增加而增加。概括而言，尽管前向电流If确定LED的发光度，但是前向电流If和确定前向电流If的前向电压Vf依赖于温度(即结温度Tj和环境温度Ta)。因而LED的发光度可能在结温度Tj和环境温度Ta改变时改变。具体而言，在预定前向电流If (或者前向电压Vf)，发光度随着温度增加而减少。此外由于在制造期间的管芯到管芯变化，LED可以表现不同的IF/VF特性。另外，LED可以针对相同前向电流If表现不同发光度。因而LED的光输出可以在相同温度或者在温度范围内变化。尽管光输出的变化可以在一些应用中是可容许的，但是变化可能在商业应用中不可接受。
技术实现思路
一种系统包括校准模块、选择模块和控制模块。校准模块被配置成生成用于多个发光二极管(LED)的校准数据。校准数据包括经过LED的电流和LED的对应发光度。选择模块被配置成选择与LED对应的多个模板之一。所选择的模板包括LED的温度、电流和电压特性中的至少一个特性。控制模块被配置成确定LED的温度并且基于温度、所选择的模板和校准数据调整经过LED的电流以将LED的发光度维持于预定发光度。在其它特征中，该系统还包括与LED热邻近的二极管和配置成使用PTAT过程来确定二极管的结温度的与绝对温度成比例(PTAT)模块。PTAT过程包括确定在具有已知比值的两个不同前向电流在二极管两端的前向电压降的差值。控制模块被配置成基于二极管的结温度确定LED的温度。在另一特征中，控制模块被配置成测量在LED之一两端的电压并且基于电压和所选择的模板确定LED的温度。在另一特征中，LED串联连接于第一节点与第二节点之间，该第一节点与供应电压连通。控制模块被配置成测量在第一节点和第二节点两端的第一电压、基于第一电压和LED的数目确定在LED之一两端的第二电压并且基于第二电压和所选择的模板确定LED的温度。在另一特征中，校准模块被配置成生成在一个或者多个预定温度的校准数据并且在非易失性存储器中存储校准数据。在另一特征中，多个模板存储于查找表中，并且多个模板中的每个模板对应于不同LED类型。在另一特征中，选择模块与电阻对连通并且配置成基于电阻的值从查找表选择所选择的模板。在其它特征中，该系统还包括配置成向LED供应功率的开关模式功率供应。控制模块被配置成生成用于驱动开关模式功率供应的控制信号并且通过调整控制信号的切换频率和控制信号的脉冲宽度中的至少一项来调整经过LED的电流。在另一特征中，一种集成电路包括该系统。在另一特征中，一种显不系统包括该系统和LED。在更多其它特征中，一种方法包括生成用于多个发光二极管(LED)的校准数据。校准数据包括经过LED的电流和LED的对应发光度。该方法还包括选择与LED对应的多个模板之一。所选模板包括LED的温度、电流和电压特性中的至少一个特性。该方法还包括确定LED的温度并且基于温度、所选择的模板和校准数据调整经过LED的电流以将LED的发光度维持于预定发光度。在其它特征中，该方法还包括与LED热邻近地布置二极管、使用与绝对温度成比例(PTAT)过程来确定二极管的结温度并且基于二极管的结温度确定LED的温度。PTAT过程包括确定在具有已知比值的两个不同前向电流在二极管两端的前向电压降的差值。在其它特征中，该方法还包括测量在LED之一两端的电压并且基于电压和所选择的模板确定LED的温度。在其它特征中，该方法还包括在第一节点与第二节点之间串联连接LED，该第一节点与供应电压连通；测量在第一节点和第二节点两端的第一电压；基于第一电压和LED的数目确定在LED之一两端的第二电压；并且基于第二电压和所选择的模板确定LED的温度。在其它特征中，该方法还包括生成在一个或者多个预定温度的校准数据并且在非易失性存储器中存储校准数据。在另一特征中，该方法还包括在查找表中存储多个模板，其中多个模板中的每个模板对应于不同LED类型。在其它特征中，该方法还包括使用开关模式功率供应向LED供应功率、生成用于驱动开关模式功率供应的控制信号并且通过调整控制信号的切换频率和控制信号的脉冲宽度来调整经过LED的电流。在另一特征中，该方法还包括在包括LED的集成电路中实施该方法。在更多其它特征中，一种系统包括校准模块和控制模块。校准模块被配置成生成用于第一组发光二极管(LED)的第一校准数据。第一校准数据包括经过第一组LED的第一电流将在包括第一组LED的发光体的温度在预定范围内改变时被调整的量。控制模块被配置成在发光体的温度在预定范围内改变时基于第一校准数据和发光体的温度调整经过第一组LED的第一电流。调整的第一电流将第一组LED的发光度维持于第一预定发光度。在其它特征中，校准模块被配置成生成用于第二组LED的第二校准数据。第二校准数据包括经过第二组LED的第二电流将在包括第二组LED的发光体的温度在预定范围内改变时被调整的量。控制模块被配置成在发光体的温度在预定范围内改变时基于第二校准数据和发光体的温度调整经过本文档来自技高网...

【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：张万峰，R·皮特戈伊阿伦，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：
国别省市：