[发明专利]用于在LED驱动电路的非零负载状态期间提供过冲保护和灯开关模式的积分器

说明书

相关申请的交叉参考 

本申请是2009年6月26日递交、名称为“动态净空控制LCD驱动器(DYNAMIC HEADROOM CONTROL FOR LCD DRIVER)”的美国专利申请12/492,748号的部分延续，且本申请要求2009年9月28日递交、名称为“在LED驱动电路的非零负载状态期间提供过冲保护和灯开关模式的积分器(INTEGRATION FOR PROVIDING OVERSHOOT PROTECTION ANDLIGHT SWITCHING MODE DURING NON-ZERO LOAD CONDITIONSFOR AN LED DRIVER CIRCUIT)”的美国临时专利申请61/246,433号的优先权，上述申请通过引用包含在本文中。 

技术领域

本发明涉及LED驱动电路，更特别地，涉及包括用于提供过冲保护和灯负载开关操作模式的积分器的LED驱动电路。 

背景技术

LED驱动器在各种应用中用于驱动LED。多通道LED驱动器可以用于驱动在例如背光的各种应用中使用的多串LED。现有的LED驱动器会由于负载电流变化而在LED驱动器内的开关转换器的输出中经历过多的瞬变。 

在包括积分控制项的LED驱动器的电压调节器中的一个常见问题是电压调节器的输出电压电平在启动期间及在高负载电平变至低负载电平时会过冲。这在电压调节器内产生了各种问题，包括由调节器提供的电路的过电压状态。因此，需要提供某种方式以在早期阶段获得该过冲电压并通过帮助开关转换器内的切换来显著限制过冲电压的大小。另外，即使在LED截止时间长时，也 需要允许将LED驱动器使用的来自电压调节器的输出电压保持在起动状态所需要的电压电平，在该时段期间关联于开关电压调节器的输出电容通常会由于电容两端的过电压保护电阻中的自放电而开始放电。 

发明内容

电压调节器系统包括用于响应输入电压和开关控制信号而生成调节的输出电压的电压调节电路。分压器连接到电压调节电路的输出节点以提供监视的输出电压。电压调节控制器响应监视的输出电压和基准电压生成开关控制信号。补偿网络关联于电压调节控制器。电压调节控制器响应在无载状态下监视的输出电压低于基准电压的指示来控制电路调节输出脉冲以保持调节的输出电压而不与补偿网络交互。电压调节控制器选择性地响应负载状态将补偿网络关联于电压调节控制器并选择性地响应无载状态将补偿网络从电压调节控制器断开。 

附图说明

为了更加完整的理解，现结合附图参考下面的说明，在附图中： 

图1是LED驱动电路的框图； 

图2示出更加全面地阐述用于执行LED驱动电路中的动态净空控制的电路的简化框图； 

图3是描述图2电路的操作的流程图； 

图4是更加全面地描述LED驱动器的升压转换器中的瞬变抑制的方式的简化框图； 

图5示出由LED驱动器的输出侧的负载变化产生的升压瞬变； 

图6是描述用于抑制升压瞬变的电路的操作的流程图； 

图7示出图4的电路响应电感器负载电流的变化抑制升压瞬变的方式； 

图8是示出用于提供LED驱动器内的升压脉动抑制的方式的简化框图； 

图9a和图9b披露了示出在使用和不使用采样和保持电路的情况下图8的电路的操作的波形； 

图10是包括积分器的升压调节器的简化示意框图； 

图11是图10的GM放大器的示意图； 

图12是描述在非零负载状态期间提供过冲保护时及在灯开关操作模式期间GM放大器的操作的流程图； 

图13针对电感器电流、负载电流、GM放大器输出和输出电压示出关联于图10的升压调节器的操作的各种波形；以及 

图14针对在灯开关操作模式期间的电感器电流、输出电压和LED栈底部的电压进一步示出关联于图10的升压调节器的操作的波形。 

具体实施方式

现参见附图，其中相同的附图标记在所有附图中用于表示相同的要素，示出和描述用于在LED驱动电路的非零负载状态期间提供过冲保护和光开关模式的GM放大器的各视图和实施例，并且描述了其他可能的实施方式。附图不一定按比例绘制，且在一些实例中附图在一些地方仅为了说明目的而被放大和/或简化。本领域技术人员应理解，基于可能实施方式的下述示例有很多可能的应用和变型。