[发明专利]发光二极管驱动器和控制器

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子控制系统领域。更具体而言，本发明实施例涉及 用于控制发光二极管(LED)的电路和方法。

背景技术

发光二极管通常使用变压器和整流器电路来供电。可以是交流(AC) 至直流(DC)变换器的一部分的(一个或多个)整流器可以将AC电压电 平(例如±110V)变换成DC电压电平(例如，VDD和地)，以及/或对 AC电源电平进行限幅(clip)以(例如，从AC输入电压)最小化电压幅 度。变压器可以被用来将整流后的输入电压变为更适于LED器件的变换后 电压(例如，改变一个基于变压器的初级绕组与次级绕组的比)。典型的 用于LCD的控制电路包括使用次级绕组反馈信息来控制LED器件的某些 功能的基于模拟的“反激式”(flyback)控制。

基于次级绕组的LED控制的缺点可以包括：由于使用光耦合器(以将 来自LED的基于光的反馈信号转化成电信号)引起的较高的成本和增加的 芯片尺寸、(由于光耦合器随着时间流逝的相对高的故障率引起的)与光 耦合器相关联的降低的可靠度、以及当反激式控制电路包括纯模拟电路时 受到限制的功能性。

发明内容

本发明实施例涉及用于控制发光二极管(LED)的电路和方法。

在一个方面中，LED控制电路可以包括：接收输入电压源的第一输入 (例如，第一引脚)；从耦合到LED的变压器的初级绕组接收初级信号的 第二输入(例如，第二引脚)；耦合到接地源的可选的第三输入(例如， 第三引脚)；以及被配置为从输入电压源和初级信号来估计出LED中(或 LED处)的输出电流和/或输出电压的逻辑单元。在各种实施例中，输出 电流是通过初级侧开关导通时的初级侧绕组电流来估计的，而输出电压是 通过初级侧开关断开时的初级侧绕组电压来估计的。

初级信号可以包括变压器的初级电压和初级电流。LED控制电路中的 逻辑单元可以包括：从输入电压源和初级电压提供输出电压估计的输出电 压估计器；以及当变压器的初级侧上的开关导通时，接收初级电流并且提 供输出电流估计的输出电流估计器。此外，输出电压估计器和输出电流估 计器中的每一个可以由或本质上由数字的和/或混合的信号电路组成。

LED控制电路中的逻辑单元还可以包括：接收输入电压源和初级电压 并且从输入电压源和初级电压提供控制电压的混合器。该逻辑单元还可包 括电压控制电路，电压控制电路接收控制电压、阈值电压和时钟信号，并 且从控制电压、阈值电压和时钟信号生成电压控制指示符。电压控制电路 可以包括：被配置为将控制电压与阈值电压进行比较的比较器；以及被配 置为接收时钟信号和比较器的输出并且提供电压控制指示符的计数器。而 且，电压控制指示符可以具有与控制电压超过阈值电压的时间长度相对应 的值。

在另一方面中，一种控制LED的方法可以包括：通过将阈值电压与变 压器的初级绕组处的初级电压进行比较来判定变压器的次级绕组是否具有 通过它的非零电流；当变压器的初级侧上的开关导通时，使用通过初级绕 组的电流估计通过LED(或变压器的次级绕组)的输出电流；并且对次级 绕组具有非零电流和/或次级侧上的二极管导通期间的时钟周期数进行计 数，并且当初级侧开关断开时，使用初级电压来估计LED中(或次级绕组 的端子处)的输出电压。例如，输出电压可以在次级绕组的输出、耦合到 次级绕组的二极管、整流器或滤波器的输出、或LED自己的输入处被估 计。