[发明专利]用于例如LED驱动器的电源的具有自动重置的限流控制

说明书

技术领域

本发明一般地针对驱动器电路，诸如用于一个或多个发光二极管(LED)的驱动器电路。更特别地，在此公开的本发明的各种方法和装置涉及用于在故障消除之后自动地将LED驱动器重置到正常操作的限流控制器。

背景技术

数字发光技术，即基于半导体光源，诸如发光二极管(LED)的照明，提供针对传统荧光、HID和白炽灯的可变替代。LED的功能性优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、低操作成本以及很多其他优点和益处。LED技术的最近进展已经提供了能够实现很多应用中的各种各样的发光效果的高效且具有鲁棒性的光源。包含这些源的某些器材的特征在于发光模块，包括能够产生不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的一个或多个LED，以及用于独立地控制LED的输出以便生成各种各样的颜色和变色发光效果的处理器，例如在美国专利No.6,016,038和No.6,211,626中详细讨论的那样，在此通过引用的方式包含其内容。

典型地，在这些器材中，提供驱动器电路以可控地供给操作电流以驱动一个或多个LED光源(统称为LED负载)。在很多应用中，该电路包括具体地设计为供给高负载电流的LED驱动器。这种高电流LED驱动器被广泛地用于针对发光应用而驱动LED负载。

在某些情况下，跨LED负载可能发生短路。这会发生，是因为LED负载的机械组件中的某种错误、导致短路的LED组件的机械振动、LED负载中的缺陷、水泄漏到LED负载组件中、高环境湿度或者出于其他原因。如果任何这些情形发生，则除非采取附加措施，否则LED驱动器将继续尝试向LED负载递送正常全操作电流。这一高电流可能加热存在短路的区域，这接着可能导致各种各样的不同危害，诸如着火、烟雾、爆炸、容纳LED负载的发光器材融化或者对LED负载或对将LED驱动器连接到LED负载的电路的其他损坏。

为解决这一问题，希望的是检测跨LED负载而发生的任何种类的短路或故障。另外，在发生这种短路或故障的情况下，希望的是将由LED驱动器供给到LED负载的电流限制为不会导致上述这些种类的危害的更低的、安全的值。

然而，提供这种限流布置存在另一问题。在很多情况下，短路或故障的原因只是暂时性的(例如，在机械振动、潮湿等情况下)并且在一个时间段之后短路消失或被消除。然而，即使短路不再存在并且LED负载能够进行正常操作，由于由LED驱动器供给到LED负载的负载电流已经被减小到较低值，因此LED负载不能再正确工作。

因此，本领域中需要一种用于LED负载的驱动器电路的、在短路或故障消除时能够将驱动器重置为正常操作的限流控制器。

发明内容

本公开针对本发明的用于在短路或故障的情况下限制从驱动器电路供给到负载的负载电流以及用于在不再检测到短路或故障之后恢复驱动器的正常操作的方法和装置。

一般地，在一个方面，限流控制器控制供给负载电流以驱动负载(例如，LED负载)的驱动器电路(例如，LED驱动器电路)。限流控制器包括电压检测器，该电压检测器用以基于由驱动器电路跨负载而产生的电压来产生故障检测电压。限流控制器进一步包括限流器，该限流器用以在故障检测电压降到阈值之下(表明故障状况)时限制从驱动器电路供给到负载的负载电流。限流控制器进一步包括重置电路，该重置电路用以在故障检测电压降到阈值电压电平之下之后第一时间间隔到期后禁用限流器，以及由此允许驱动器再次供给正常电流。当故障检测电压保持在阈值电压之下时，在第二时间间隔到期后，重置电路允许限流器再次操作以限制从驱动器电路供给到负载的电流。

在另一方面，提供了一种用于控制驱动负载的驱动器电路的方法。根据该方法，在正常操作期间，驱动器电路向负载供给正常负载电流。该方法检测是否存在跨负载的故障并且响应于检测到故障，在第一时间间隔内将负载电流限制为受限电流值。在第一时间间隔到期之后，在第二时间间隔内允许负载电流超过受限电流值。如果在第二时间间隔之后仍然检测到故障，则再一次将负载电流限制为受限电流值。

在又一方面，一种用于驱动器电路的限流控制器包括故障检测器，该故障检测器用以检测跨正由驱动器电路驱动的负载的故障。限流器响应于所检测到的故障而限制从驱动器电路供给到负载的电流。重置电路在检测到故障之后第一时间间隔到期后禁用限流器。如果在第二时间间隔到期之后仍然检测到故障，则该重置电路再一次允许限流器限制从驱动器电路供给到负载的电流。