[发明专利]自适应开关模式LED驱动器

权利要求书

1.一种用于驱动一个或更多LED串的发光二极管(LED)驱动器，该LED驱动器包括：

功率转换器，被配置用以接收输入电压并产生应用在第一LED串的输出电压；

第一通道开关，被配置用以根据应用在第一通道开关的第一占空比信号开启或关闭第一LED串；

第一通道调节器，被配置用以接收第一编程的电流水平信号并基于第一编程的电流水平信号调节通过第一LED串的电流；以及

照度控制器，被配置用以为第一LED串产生对应于可编程电流水平的有限集合之一的第一编程的电流水平信号，并产生作为第一编程的电流水平信号的函数的用以驱动第一通道开关的第一占空比信号。

2.权利要求1中的LED驱动器，其中第一通道开关与第一LED串串接。

3.权利要求1中的LED驱动器，其中第一通道开关在第一通道调节器和第一LED串之间串接。

4.权利要求1中的LED驱动器，其中照度控制器产生使得通过第一LED串的电流能够在应用于第一LED串的输出电压下，由第一通道调节器调节的可编程的电流水平的有限集合中的最高一个的第一编程的电流水平。

5.权利要求1中的LED驱动器，其中产生第一占空比信号包括：

确定第一编程的电流水平信号与基线电流水平的比例；以及

将此比例与基线占空比相乘。

6.权利要求1中的LED驱动器，进一步包括：

第二通道开关，被配置用以根据应用在第二通道开关的第二占空比信号开启或关闭第二LED串，第二LED串具有与第一LED串不同的电流-电压特性；

第二通道调节器，被配置用以接收来自照度控制器的第二编程的电流水平信号并基于第二编程的电流水平信号而调节通过第二LED串的电流，其中第一和第二编程的电流水平信号对应于不同的编程的电流水平；并且

其中照度控制器被进一步配置用以为第二LED串产生对应于可编程的电流水平的有限集合中的另外一个的第二编程的电流水平信号，并确定作为第二编程的电流水平信号的函数的用以驱动第二通道开关的第二占空比信号。

7.权利要求6中的LED驱动器，其中第一和第二LED串根据不同的编程电流水平以及不同的占空比被开启和关闭，但是具有基本相同的平均电流水平。

8.权利要求1中的LED驱动器，其中第一通道调节器包括：

传输晶体管，与第一LED串和第一通道开关串接；以及

反馈回路，被配置用以感测通过第一LED串的电流，将感测到的电流与一个模拟电流参照进行比较，并响应于感测到的电流超过模拟电流参照，控制传输晶体管以降低感测到的电流。

9.权利要求8中的LED驱动器，其中反馈回路包括：

感测电阻器，与传输晶体管的源极串接；以及

运算放大器，具有一个与传输晶体管的源极连接的负输入端子，一个连接以接收模拟电流参照的正输入端子，以及一个与传输晶体管的栅极连接的输出端子。

10.权利要求9中的LED驱动器，进一步包括：

比较器，被配置用以将运算放大器的输出与一个参照电压进行比较，以检测感测到的电流何时超过编程的电流水平信号并输出一个比较信号至照度控制器。

11.权利要求10中的LED驱动器，其中响应于比较信号指示在校准后的LED驱动器的正常运行中感测到的电流超过编程的电流水平信号，照度控制器确定在第一LED串中的一个LED与地电位短路。

12.权利要求9中的LED驱动器，其中第一通道调节器包括一个采样与保持调节器，其包括：

第一采样与保持部件用以在第一通道开关关闭之前对运算放大器的输出电压采样，并保持此输出电压直到第一通道开关重新开启；以及

第二采样与保持部件用以在第一通道开关关闭之前对运算放大器的一个负输入端子电压采样，并保持此被采样的负输入端子电压直到第一通道开关重新打开。

13.权利要求8中的LED驱动器，进一步包括：

数模转换器(DAC)，被配置用以接收来自照度控制器的数字形式的编程的电流水平信号并输出模拟电流参照至第一通道调节器。