[发明专利]用于控制电子器件的激活的设备和方法

说明书

发明领域

[0001]本发明是关于电子器件领域，具体地，涉及一种用于控制电子 器件的激活(activation)的方法和设备。

背景技术

[0002]脉宽调制是一种已知的用于快速地使供应到电子器件--例如 DC电动机、发光二极管(LED)等等--的电力接通和关断的控制方法。按 照这种控制方法，DC电压被转换成方波信号，该方波信号例如在完全接通 与零之间交替，给予电子器件一系列电力“突跳”。例如，当开关频率足够 高时，由于DC电动机的飞轮动量，它可以以稳定的速度运转，以及例如LED 可以看起来发射基本上恒定的照度级。通过调节脉宽调制信号的占空度， 即，调制相应于对于给定循环时间段的电子器件是“接通”的时间部分的脉 冲宽度，时间平均的功率可被改变。这样，DC电动机的电动机速度或由LED 产生的照度级可被调节。

[0003]图1中图示了脉宽调制的一个例子，其中对于给定的占空度，接 通脉冲宽度10在每个循环时间周期20内以周期的性质重复。

[0004]已经有许多专利有关使用脉宽调制来控制电子器件(例如LED) 的激活。

[0005]美国专利No.5,008,788描述了一种在液晶显示(LCD)设备的背 光中使用的多色照明设备。该照明设备包括成对的LED管芯，它们可以由 以给定的适当极性施加的电压电位的幅度和持续时间来控制。例如，可以 施加带有脉宽调制的电压，以产生连续变化的第三种颜色的光。

[0006]美国专利No.6,806,659描述了一种包括多个LED的照明设备，其 中LED的激活由控制器和开关来提供，该控制器生成具有相应于强度值的 占空度的脉宽调制信号，而该开关根据脉宽调制信号把电流引导到LED。

[0007]美国专利No.6,967,448描述了用于根据供应到光源的电力的一 个或更多个中断来控制由光源生成的照明的方法和设备。这个专利还定义 被耦合到光源的控制器输出和发送一个或更多个控制信号到光源，其中控 制信号可包括一个或更多个脉宽调制信号。

[0008]美国专利No.6,016,038和6,788,011描述了涉及到能够生成诸 如用于照明或显示用途的光的LED系统的系统和方法。该LED可以由处理器 控制，例如通过使用脉宽调制信号而改变所产生的光的亮度和/或颜色。 最终得到的照明可以受控于计算机程序，以提供复杂的、预先设计的光图 案。

[0009]美国专利No.6,965,205描述了基于发光二极管(LED)的照明产 品和方法的各种实现。描述了一种照明系统或设备，其可包括用户接口、 处理器、一个或更多个控制器、一个或更多个LED、以及存储器。该处理 器可以执行被存储在存储器中的程序，以生成用来控制LED的激励的信号。 该信号可以由控制器转换成适合于驱动LED的形式，它可包括控制加到LED 上的信号的电流、幅度、持续时间或波形。该控制器可以是脉宽调制器、 脉冲幅度调制器、脉冲位移调制器、电阻梯、电流源、电压源、电压阶梯、 开关、晶体管、电压控制器、或其它控制器。

[0010]美国专利No.6,975,079描述了方法和系统，用于控制把给基于 计算机的光系统的数据输入转换成照明控制信号。该方法和系统包括用于 控制在数据输入与照明控制信号输出之间的非线性关系的设施。非线性关 系可被编程来考虑光源的观看者对于不同的光源强度的变化的响应。该照 明系统包括诸如LED的光源，其响应于控制信号、电流等等--诸如脉宽 调制(PWM)控制信号--而生成不同强度的光。

[0011]美国专利No.6,897,624描述了一种智能照明设备，它可以接收 信号和作为所接收信号的结果改变照明条件。该照明设备可以响应于接收 的信号而改变色调、饱和度和亮度。该照明设备包括控制器，它控制例如 LED的输出。该控制器可以是脉宽调制器、脉冲幅度调制器、脉冲位移调 制器、电阻梯、电流源、电压源、电压阶梯、电压控制器、或其它功率控 制器。

[0012]脉宽调制控制的问题是需要来自电源的电力的周期的性质。例 如，如果单个电源正提供电力给以相同的开关频率运行的多个电子器件， 则会导致电源上的周期性的非均匀负荷。