[发明专利]用于驱动调光光源的多功能输出级以及相关的方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于驱动调光光源的输出级。

通过特别关注于本公开在驱动发光二极管或者LED时的可能用途，开发了本公开。然而，提及这一可能的应用不应被解释为限制本公开的范围。

背景技术

一种用于对诸如LED发光器件的光源进行调光(即改变其亮度)的常用技术是PWM(脉冲宽度调制)低频功率调光。该技术基于如下认识：各种类型的光源(例如，LED发光或者照明器件)的亮度与提供给其的瞬时值有关；因此改变提供给光源的电流是调整其亮度的有效方法。

经由PWM控制的调光基本上涉及按可变的占空周期(即信号的“开”部分与整个时段的比)使从电源到光源的电流周期性地中断。不同的PWM占空周期值导致了提供给光源的不同的平均电流值。应用同一概念的另一种方法是将恒定供电信号与传送调光信息的分离的PWM信号一起发送到经受调光的光源。在该情况中，光源可以配备有能够“解释”或者“理解”PMW信号并且按开/关方式切换针对光源的恒定电力供应以实现所期望的调光效果的电子控制模块。

发明内容

在前文中描述的背景下，需要从电源的位置向光源的位置传输数字信息，诸如例如数字串行帧数据流。对于例如“智能”系统中包括的光源，情况可能是这样的，这些系统适合于执行另外的功能，诸如调整不同颜色的光源的相对亮度以便于调整所得到的组合光的“色温”。

一种解决该需要的传统方法可以涉及为所考虑的每个功能(即PWM调光和数字信号传输)开发专用输出级。

本发明的目的在于提供一种无需提供这些分离的专用输出级的改进的装置。

根据本发明，借助于一种具有所附权利要求中阐述的特征的输出级来实现该目的。

本发明还涉及一种相应的方法。

权利要求是这里提供的公开内容的组成部分。

在一个实施例中，通过适当地使用开路漏极/集电极功率输出级并且例如使用微控制器来适当地控制相关的栅极，用于诸如LED的光源的驱动器的同一硬件输出级可以用于实现如下功能中的任何功能：

-i)光源的PWM低频功率调光(亮度改变)，

-ii)数字数据传输，例如针对光源的串行帧传输，以及

-iii)以上两种功能i)和ii)的组合。

总之，本公开集中于使用同一硬件器件实现PWM调光(高电流PWM脉冲)、串行数字传输(数字帧)或同时实现此两者的可能性。

附图说明

现在将参照附图仅借助于示例来描述本发明，附图包括标为图1、图2和图3的三幅图。这些图是这里公开的装置的示例性的三种可能使用情形。

具体实施方式

在以下描述中，给出了许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。在不具有这些具体细节中的一个或更多个的情况下，或者利用其他的方法、元件、材料等，也可以实践这些实施例。在其他情形中，并未详细地示出或描述公知的结构、材料或者操作，以避免使实施例的各方面难以理解。

本说明书通篇提到的“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的具体的特征、结构或特性包含于至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇各处出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定均意指同一实施例。另外，可以在一个或更多个实施例中以任何适当的方式来组合这些具体的特征、结构或特性。

这里提供的标题仅出于便利的目的，而并未解释实施例的范围或者含义。

在图中，附图标记10和12分别表示如下装置的电源侧和“负载”侧，该装置用于向诸如例如包括一个或更多个LED的一个LED发光模块L的光源供电，该LED发光模块L按照需要可以具有关联的电流调节器120。

如所指示的，本公开也适用于亮度是提供给其的瞬时电流的函数的(例如成比例)任何其他类型的光源。

在所示实施例中，经由双导线线路14连接电源10和负载12。

在一个实施例中，线路14的一个导线连接到固定的恒压电平(例如+24Vcc)。线路14的另一个导线耦合到开关16，该开关16适合于有选择地将线路14的关联的导线连接到地“GND”以向线路14施加开/关信号(例如，连接到地可以被解释为意味着“0”值，而与地隔离可以被解释为意味着“1”，反之亦然)。

在一个实施例中，开关16可以是诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的半导体开关，或者更一般地，可以是任何已知类型的具有控制栅极的开路漏极/集电极功率输出级。因此开关16可以在诸如微控制器的控制器18(包括单个单元或者分离的各单元)的作用之下发挥作用。