[发明专利]用于驱动LED串的电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动发光器件的电子装置，更具体地说是一种用于驱动发光二极管的驱动器设备。本发明还涉及包括电子装置和发光二极管的系统，以及驱动二极管的方法。

背景技术

将发光器件(如发光二极管(LED))用作传统光源的替代品越来越流行。推动用于发光器件的驱动电路以增加集成度。这旨在集成所有电子部件，如功率控制、功率输出、用于彩色控制的微处理单元、传感器读出硬件、有线和无线通信协议等。最新的LED的应用需要多种不同特色，范围从荧光转换白到RGB或RGBA。多色设备需要不同的独立通道，以分别为每种颜色设置幅度和脉冲宽度调制亮度级。亮度和颜色的控制通过集成的适合抵抗高电流和高功率级的NMOS或PMOS晶体管(如N型和P型金属氧化物硅晶体管)来实现。将这些晶体管用作开关器件或用作线性器件来控制通过LED的电流。因此，那些集成开关占用的芯片大小相当大。如果不使用所有的通道，或者如果应用需求超过一个通道的额定功率限制，那么这将导致未用的功能和芯片面积的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于驱动发光二极管的电子装置，该发光二极管有效地使用电子部件。

根据本发明的一方面，提出一种用于至少驱动发光二极管的第一通道和第二通道的电子装置，该电子装置包括：驱动装置，其具有分别用于驱动发光二极管的第一通道和第二通道的第一驱动部分和第二驱动部分；和配置装置，包括用于向第一驱动部分提供控制信号的第一控制单元(CTLA)和用于向第二驱动部分提供控制信号的第二控制单元(CTLB)，其中，第一控制单元(CTLA)还可配置为向第一驱动部分和第二驱动部分提供控制信号，使得能够组合使用第一驱动部分和第二驱动部分，以及所述配置装置还可被配置为使发光二极管的不止一个通道至少以部分共享的方式使用驱动装置和配置装置。驱动装置包括：如，门驱动器或旁路驱动器和要用作开关器件的MOSFET晶体管；或线性功率晶体管，提供通过发光二极管的电流。将驱动装置的驱动器和晶体管安排在驱动部分。每个驱动部分专用于驱动LED的一个通道。一个通道通常涉及一个或更多LED串。配置装置包括控制单元、寄存器、多路复用器或适用于接收并提供配置信息及电子装置配置的任何其他电子装置。配置装置可包括开关机构，以接通和断开电路径，或将控制信号从一个电子路径重新布置到另一个电子路径。配置装置还可包括控制单元，以为驱动部分尤其是为驱动装置的门驱动器和旁路驱动器提供适当的控制信号。此外，配置装置用于接收各个感测信号，如代表通过发光二极管的电流的感测电压。因此，根据本发明的这个方面的电子装置可配置为允许共享地使用驱动装置部分。该共享使用涉及这样的情况，例如其中应通过组合的驱动部分(尤其是由并联或串联的两个或更多功率晶体管或功率开关)来驱动单串发光二极管，其中每个晶体管属于不同的驱动部分。此外，根据本发明，可配置单个门驱动器或单个旁路驱动器来用于不同的或多个功率晶体管。LED的多个通道可共享单个驱动器或单个控制单元，或共享二者。根据本发明，电子装置，尤其是电子装置中提供的电子电路，适合配置为允许重复利用控制单元和驱动部分的部分，以提供电子部件的改进的灵活性和适用性。根据本发明的基本构思包括线性驱动器，用于在开关模式中驱动发光二极管，线性驱动器包括如驱动器件及开关模式驱动电路的运算放大器、包括脉冲宽度调制、驱动器和开关等。如上阐明的本发明的构思对集成电路尤其是有利的，上述部件的一部分或全部都在单个集成器件上实现。由于驱动器件(尤其是用于向LED提供电流的晶体管)所占用的面积很大，因此如本发明建议的部件的重复利用可大幅度地减小所需芯片面积。本发明的另一重要优点涉及到功率效率。如果同时使用两个或更多开关，则组合开关与单开关相比其接通电阻减小。此外，该结果也使传导损耗(I²R)减小。这种情况得到的好处是双倍的，因为功率消耗减小，而且热耗散更小。热量减小的产品得到增加的寿命。类似的特征仅可通过具有其面积(芯片面积)为传统单个开关的两倍的单个开关的现有技术装置来实现，。