本发明专利技术的各实施方式涉及高性能自适应开关LED驱动器，具体而言，一种LED驱动器控制流过LED串的电流。LED驱动器产生升压PWM信号以驱动LED电流路径中的PWM晶体管以使得PWM晶体管维持基本恒定的VGS，因此最小化PWM晶体管的导通阻抗。当PWM晶体管导通时，电流镜电路控制峰值LED电流。修调电路包括一组可编程开关以将修调晶体管从LED电流路径耦合或者去耦，并且允许LED电流的精细校准。通过维持低电阻并且补偿LED电流路径中的电流失配，LED驱动器提供了高效的功率性能和鲁棒性，这在高电流应用中特别有利。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LED (发光二极管)驱动器，并且更具体地涉及一种用于高电流模式应用的LED驱动器。
技术介绍
LED正在各种各样的电子应用中被采用，这些应用是例如，建筑照明、汽车头灯和尾灯、用于包括个人计算机和高清电视在内的液晶显示器装置的背光、闪光灯等。与诸如白炽灯和荧光灯等常规光源相比，LED具有包括效率高、指向性好、色彩稳定、可靠性高、使用寿命长、尺寸小和环境安全在内的明显优势。针对LED的一个常见应用在于背光照射液晶显示器(IXD)。在这些应用中，通常使用大量的LED串(例如，64个LED通道)，其中每个串由LED驱动器所驱动。在常规LED驱动器架构中，LED功率路径中的固定电阻器限制流过LED串的峰值电流。LED功率路径中的PWM控制的晶体管控制LED的导 通和断开时间以实现所期望的亮度。常规LED驱动器架构的问题在于整体功耗可能过高。通常，在LED串η中的功耗PWRn由下式给出:PWRn = VLEDnX ILEDn (I)其中，VLEDn是跨LED串η的电压并且ILEDn是流过LED串η的电流。具有N个LED通道的电路的总功耗PWRtotal由下式给出:权利要求1.一种用于驱动与第一晶体管串联耦合的发光二极管(LED)串的LED驱动器，所述LED驱动器包括: LED控制器，被配置为产生PWM信号；以及 升压PWM发生器，被配置为基于所述PWM信号产生升压PWM信号，所述升压PWM信号驱动所述第一晶体管以导通或者断开所述第一晶体管，所述升压PWM信号具有当所述第一晶体管被导通时随所述第一晶体管的源极电压上升和下降的幅度以使得所述第一晶体管的栅极-源极电压被维持在基本恒定的电压。2.根据权利要求1所述的LED驱动器，进一步包括: 电流镜电路，接收由所述LED控制器设定的种子电流并且控制当所述PWM晶体管被导通时流过所述第一晶体管和所述LED串的LED电流，所述LED电流随所述种子电流而变化。3.根据权利要求2所述的LED驱动器，进一步包括: 第二晶体管，与所述第一晶体管和所述LED串串联耦合，其中所述第二晶体管被配置为控制当所述第一晶体管被导通时流过所述LED串的所述LED电流的至少第一部分，所述LED电流的所述第一部分与所述种子电流基本成比例。4.根据权利要求3所述的LED驱动器，进一步包括: 可编程修调电路，被耦合到所述电流镜电路，所述可编程修调电路被配置为产生与所述种子电流基本成比例的所述LED电流的第二部分，所述LED电流的所述第二部分由一个或多个可编程修调比特控制。5.根据权利要求4所述的LED驱动器，其中所述可编程修调电路包括: 第一开关，由第一修调比特可控；以及 第一修调晶体管，被配置为当所述第一开关闭合时传导所述LED电流的所述第二部分的至少一部分，并且被配置为当所述第一开关打开时断开。6.根据权利要求1所述的LED驱动器，其中所述电流镜电路包括: 第一电流路径，被配置为根据来自所述LED控制器的电流控制信号引出所述种子电流； 第二电流路径，被配置为引出与所述种子电流基本成比例的第二电流；以及 LED电流路径，被配置为引出与所述第二电流基本成比例的所述LED电流。7.根据权利要求1所述的LED驱动器，其中所述升压PWM发生器包括: 时钟发生器电路，被配置为产生具有相同频率的第一时钟信号和第二时钟信号，其中，当所述PWM信号被确立时，所述第二时钟信号的导通时间与所述第一时钟信号的导通时间不重叠；以及 升压电路，被配置为当所述第一时钟信号被确立时对电容器充电，并且当所述第二时钟信号被确立时对跨所述电容器的电压进行升压以产生所述升压PWM信号。8.根据权利要求7所述的LED驱动器，其中所述升压电路包括对所述第一晶体管的所述源极电压进行缓冲的缓冲器。9.根据权利要求7所述的LED驱动器，其中所述升压电路包括: 所述电容器； 放大器，被配置为对所述PWM晶体管的源极电压进行缓冲以产生缓冲源极电压； 第一组开关，当所述第一时钟信号被确立时闭合并且当所述第二时钟信号被确立时打开，所述第一组开关当所述第一组开关闭合时将所述电容器耦合在电源和地之间，并且当所述第一组开关打开时将所述电容器从所述电源和地去耦； 第二组开关，当所述第一时钟信号被确立时打开并且当所述第二时钟信号被确立时闭合，所述第二组开关当所述第二组开关闭合时将所述电容器耦合在所述缓冲源极电压和输出电压之间；以及 PWM开关，当反相的PWM信号被确立时闭合，所述PWM开关当闭合时将所述升压PWM信号耦合到地。10.根据权利要求1所述的LED驱动器，其中所述LED控制器产生具有根据所期望的亮度所设定的占空比的所述PWM信号以及指定流过所述LED串的所期望的峰值电流的电流控制信号，并且其中所述升压PWM信号具有与所述PWM信号相同的占空比。11.一种用于驱动与LED串串联耦合的第一晶体管的方法，所述方法包括: 接收来自LED控制器的PWM信号； 基于所述PWM信号产生升压PWM信号，所述升压PWM信号用于驱动所述第一晶体管，所述升压PWM信号具有当所述第一晶体管被导通时随所述第一晶体管的源极电压上升和下降的幅度以使得所述第一晶体管的栅极-源极电压被维持在基本恒定的电压；以及将所述升压PWM信号输出到所述第一晶体管的栅极以控制流过所述LED串的电流。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括: 接收来自所述LED控制器的电流控制信号，所述电流控制信号指定当所述第一晶体管被导通时流过所述LED串的峰值电流； 产生根据所述电流控制信号设定的种子电流；以及 控制与所述第一晶体管串联耦合的第二晶体管以当所述PWM晶体管被导通时传导流过所述LED串的LED电流的至少一部分，其中所述LED电流随所述种子电流而变化。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括: 在校准阶段期间对一组开关编程，其中所述开关取决于一组修调比特来将修调晶体管从所述LED电流耦合或者去耦，其中所述LED电流针对每个所设定的修调比特而增大。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述对所述一组开关编程包括: 当设定第一修调比特时使所述LED电流增加第一固定百分比；以及 当设定第二修调比特时使所述LED电流增加第二固定百分比。15.根据权利要求12所述的方法，其中控制所述第二晶体管包括: 根据来自所述LED控制器的所述电流控制信号控制第一电流路径中的所述种子电流； 控制第二电流路径中的第二电流以与所述种子电流成比例地变化；以及 控制LED电流路径中的所述LED电流以与所述第二电流成比例地变化。16.根据权利要求15所述的方法，其中控制所述第二电流包括: 放大与所述种子电流成比例的第一电压和与所述第二电流成比例的第二电压之间的差值以产生放大的基准电压；以及 输出反馈回路中的所述放大的基准电压以控制所述第二电流路径中的第三晶体管的栅极。17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括: 放大所述第二晶体管的漏极电压与所述第三晶体管的漏极电压之间的差值以产生放大的反馈电压；以及 输出所述放大的反馈电压以控制所述第二电流路径中的第四晶体管的栅极。18.根据权利要求11所述的方法，其中产生所述升压PWM信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于驱动与第一晶体管串联耦合的发光二极管(LED)串的LED驱动器，所述LED驱动器包括：LED控制器，被配置为产生PWM信号；以及升压PWM发生器，被配置为基于所述PWM信号产生升压PWM信号，所述升压PWM信号驱动所述第一晶体管以导通或者断开所述第一晶体管，所述升压PWM信号具有当所述第一晶体管被导通时随所述第一晶体管的源极电压上升和下降的幅度以使得所述第一晶体管的栅极?源极电压被维持在基本恒定的电压。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：金敏钟，粱恩主，金学成，
申请(专利权)人：艾沃特有限公司，
类型：发明
国别省市：
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