通过电流调节器来驱动光源的自动感测开关调节器制造技术

公开了一种自动感测开关调节器以及包括该自动感测开关调节器的系统和方法。该自动感测开关调节器包括开关调节器和被与之耦合的控制器。该控制器被配置成向开关调节器提供控制信号以在接收表示开关调节器的电流输出的电流感测信号时增加输出电压，并响应于电流感测信号而提供控制信号以将输出电压设置于与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值相对应的设定值。用以驱动光源的系统包括电流调节器，其被配置成向被耦合到电流调节器的光源和自动感测开关调节器提供恒定电流输出，并被配置成从电压源接收输入电压且向电流调节器提供输出电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及光源驱动器，并且更特别地涉及自动感测开关调节器。
技术介绍
高亮度固态光源、诸如但不限于发光二极管(LED)的开发已导致此类设备在各种照明装置中的使用。一般地，LED是电流驱动器件，即LED的光输出的亮度可以直接与供应给LED的电流有关。然而，通过LED的电流应限于设计最大值以避免LED的过电流损坏或故障。为了实现受控辉度(luminance)和防止LED或串联连接LED串的过电流故障，已知使用恒压源通过线性电流调节器来驱动(一个或多个)LED。恒压源可以在输入处向线性电流调节器提供恒定输出电压。响应于恒压源的输出，线性电流调节器可以向(一个或多个)LED提供恒定输出电流。因此可以在恒定电流下驱动(一个或多个)LED，甚至具有由于环境条件、老化或与标称电压降的其他差异而引起的跨(一个或多个)LED的正向电压降的变化。
技术实现思路
因此，常规线性调节器可以提供廉价且方便的手段，该手段提供恒定电流以便驱动LED或串联连接的LED的串。然而，与常规线性电流调节器相关联的一个缺点是低效率。例如，恒压源可以以比跨(一个或多个)LED的正向电压降加操作线性电流调节器所需的电压开销更高的电压向线性电流调节器提供输入。在这种情况下，由恒压源提供的剩余功率(excess power)以欧姆损失的方式被耗散(例如,在处于其活跃模式的传输晶体管的集电极-发射机区中)，这产生热量。此低效可能要求线性调节器中的更高额定值且因此更加昂贵且更大的部件，并且还可以要求管理由该低效产生的热量。这可能导致增加的操作成本。本专利技术的实施例提供耦合在电压源与电流调节器之间以驱动光源的自动感测开关调节器。自动感测开关调节器提供输出电压，其近似通过电流调节器和光源的正向电压降，并且可以被动态地调整以考虑负载的改变或变化。结果，不需要在电流调节器中耗散剩余电压输入以在恒定电流下驱动光源，即使当发生负载变化时。实施例因此与仅使用电压源和电流调节器来驱动光源的系统相比可以提供更高效的功率传递并减少损耗的转换。在实施例中，提供了用以驱动光源的系统。该系统包括被配置成向光源提供恒定电流输出的电流调节器；以及自动感测开关调节器，其被耦合到电流调节器，并被配置成从电压源接收输入电压并向电流调节器提供输出电压。自动感测开关调节器包括开关调节器以及被耦合到该开关调节器的控制器。该控制器被配置成向开关调节器提供控制信号以在接收表示开关调节器的电流输出的电流感测信号时增加输出电压。控制器还被配置成响应于电流感测信号而提供控制信号，以将输出电压设置在对应于某值的设定值，在该某值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。在相关实施例中，还可以将控制器配置成提供控制信号以将输出电压从设定值减小，并且然后在接收表示输出电流的信号时增加输出电压，并且可以将控制器配置成提供控制信号以将输出电压设置在对应于第二值的第二设定值，在该第二值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。在另一相关联实施例中，设定值可以与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值相同。在另一相关实施例中，该设定值可以是与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值不同的值。在另一相关实施例中，该设定值可以近似等于通过光源从自动感测开关调节器的输出的正向电压降。在另一相关实施例中，可以将控制器配置成接收表示电压输出的电压感测信号，并且可以将控制器配置成响应于电流感测信号和电压感测信号来提供控制信号以将输出电压设置在设定值。在另一相关实施例中，可以将控制器配置成存储对应于某值的电压感测信号的值，在所述某值处，电流感测信号停止随电压感测信号的增加的值而增加，并且该设定值可以是对应于电压感测信号的存储值的电压值。在另一相关实施例中，所述光源可以包括至少一个固态光源。在另一实施例中，提供了一种用以从电压源接收电压输入并向被配置成向光源提供恒定电流输出的电流调节器提供输出电压的自动感测开关调节器。自动感测开关调节器包括开关调节器和被耦合到开关调节器的控制器。所述控制器被配置成向开关调节器提供控制信号以在接收表示开关调节器的电流输出的电流感测信号时增加输出电压。控制器还被配置成响应于电流感测信号而提供控制信号，以将输出电压设置在对应于某值的设定值，在该某值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。在相关实施例中，还可以将控制器配置成提供控制信号以将输出电压从设定值减小，并且然后在接收表示输出电流的信号时增加输出电压，并且还可以将控制器配置成提供控制信号以将输出电压设置在对应于第二值的第二设定值，在所述第二值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。在另一相关联实施例中，设定值可以与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值相同。在另一相关实施例中，该设定值可以是与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值不同的值。在另一相关实施例中，该设定值可以近似等于通过光源从自动感测开关调节器的输出的正向电压降。在另一相关实施例中，可以将控制器配置成接收表示电压输出的电压感测信号，并且可以将控制器配置成响应于电流感测信号和电压感测信号来提供控制信号以将输出电压设置在设定值。在另一相关实施例中，可以将控制器配置成存储对应于某值的电压感测信号的值，在所述某值处，电流感测信号停止随电压感测信号的增加的值而增加，并且该设定值可以是对应于电压感测信号的存储值的电压值。在另一实施例中，提供了一种改善包括电流调节器以驱动光源的系统的效率的方法。该方法包括在增加到电流调节器的输出电压时监视到电流调节器的电流输出，并将输出电压设置在对应于某值的设定值，在该某值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。在相关实施例中，该方法还可以包括在监视电流输出时将输出电压从设定值减小且然后增加输出电压，并将输出电压设置在对应于第二值的设定值，在该第二值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。在另一相关联实施例中，该设定值可以与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值相同。在另一相关实施例中，该设定值可以是与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值不同的值。在另一相关实施例中，该设定值可以近似等于通过光源从自动感测开关调节器的输出的正向电压降。附图说明如附图中所示，根据在本文中公开的特定实施例的以下描述，本文公开的前述及其他对象、特征和优点将变得清楚，在所述附图中，相同的参考标号遍及不同的视图指示相同部分。附图不一定按比例描绘，而是替代地着重于举例说明本文公开的原理。图1是根据本文所述实施例的系统的框图。图2是图示出根据本文所述实施例的系统中的自动感测开关调节器的性能的框图。图3包括电压和电流对比时间的图，其图示出根据本文所述实施例的自动感测开关调节器的性能。图4是根据本文所述实施例的自动感测开关调节器的框图。图5A和5B是图示出图4中所示自动感测开关调节器的实施例的示意图。图6是根据本文所述实施例的包括多个光源的系统的框图。图7是根据本文所述实施例的诸如在自动感测开关调节器中找到的控制器的高级框图。图8— 9示出了根据本文所述实施例的方法的流程图。具体实施例方式一般地，根据本文所述实施例的系统包括自动感测开关调节器，其被耦合在电压源与电流调节器之间以驱动光源和/或在某些实施例中是一个或多个光源。自动感测开关调节器从电压源接收电压输入并向电流调节器提供电压输出。该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.22 US 12/8881241.种用以驱动光源的系统，该系统包括: 电流调节器，其被配置成向光源提供恒定电流输出；以及 自动感测开关调节器，其被耦合到电流调节器，并被配置成从电压源接收输入电压且向电流调节器提供输出电压，所述自动感测开关调节器包括: 开关调节器；以及 控制器，其被耦合到开关调节器，该控制器被配置成向开关调节器提供控制信号以在接收表示开关调节器的电流输出的电流感测信号时增加输出电压，该控制器被配置成响应于电流感测信号而提供控制信号以将输出电压设置于与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值相对应的设定值。2.据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成提供控制信号以将输出电压从设定值减小，并且然后在接收表示电流输出的信号时增加输出电压，并且控制器被配置成提供控制信号以将输出电压设置在对应于第二值的第二设定值，在所述第二值处，电流输出停止随输出电压的增加而增加。3.据权利要求1所述的系统，其中，所述设定值与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值相同。4.据权利要求1所述的系统，其中，所述设定值是与电流输出停止随输出电压的增加而增加时的值不同的值。5.据权利要求1所述的系统，其中，所述设定值近似等于通过光源从自动感测开关调节器的输出的正向电压降。6.据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置成接收表示电压输出的电压感测信号，并且其中，所述 控制器被配置成响应于电流感测信号和电压感测信号来提供控制信号以将输出电压设置在设定值。7.据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器被配置成存储对应于某值的电压感测信号的值，在所述某值处，电流感测信号停止随电压感测信号的增加的值而增加，并且其中，所述设定值是对应于电压感测信号的存储值的电压值。8.据权利要求1所述的系统，其中，所述光源包括至少一个固态光源。9.种用以从电压源接收电压输入并向被配置成向光源提供恒定电流输出的电流调节器提供输出电压的自动感测开关调节器，所述自动感测开关调节器包括 开关调节器；以及 控制器，其被耦合到开关调节器，该控制器被配置成向开关调节器提供控制信号以在接收表示开关调节器的电流输出的电流感测信号时...

【专利技术属性】
技术研发人员：N勒卡特萨斯，B安东尼，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：
国别省市：