[发明专利]用于LED驱动器的功率变换器的预测控制

权利要求书

1.一种用于控制为一个或多个LED串供电的开关功率变换器的方法，所述方法包括：

在所述开关功率变换器的第一开关周期期间接收预测负载信号，所述预测负载信号表示在所述开关功率变换器的第二开关周期期间所述一个或多个LED串的预测负载，所述第二开关周期在所述第一开关周期之后；

基于在所述第一开关周期期间接收的所述预测负载信号确定用于在所述第二开关周期期间驱动所述开关功率变换器的占空比；以及

采用确定的占空比在所述第二开关周期期间控制所述开关功率变换器以产生为所述一个或多个LED串供电的输出电压。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

感测在所述第二开关周期期间的所述开关功率变换器的输出电压；

将感测的输出电压与期望的调节电压进行比较；以及

调整所述开关功率变换器的所述占空比以实现在所述输出电压下的调节。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测负载信号表示在所述开关功率变换器的所述第二开关周期期间流过所述一个或多个LED串的预测累积平均电流。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测负载信号根据流过所述LED串的程控电流和驱动所述LED串的占空比来确定。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述预测负载信号基于用于所述LED串中的每一个的所述程控电流和对应的占空比的乘积。

6.根据权利要求1所述的方法，其中确定用于驱动所述开关功率变换器的占空比包括：

基于以下各项中的至少一项来确定所述占空比：到所述开关功率变换器的感测的输入电压、所述开关功率变换器的感测的输出电压、所述开关功率变换器的电感、所述开关功率变换器的开关周期以及在所述开关周期期间流过所述LED串的平均累积电流。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收用于所述一个或多个LED串的基线电流设置；以及

基于所述一个或多个LED串的电流-电压特性和所述基线电流设置来确定流过所述一个或多个LED串中的每一个的程控电流电平。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

接收用于所述一个或多个LED串的亮度设置；以及

基于所述亮度设置和所述程控电流电平确定用于驱动所述一个或多个LED串中的每一个的占空比。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

通过通信通道将确定的占空比和程控电流电平输出到LED驱动器，其中所述LED驱动器根据所述占空比和所述程控电流电平驱动所述LED串。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

在视频控制器的每个垂直同步周期从所述视频控制器接收一次所述亮度设置；以及

响应于接收所述亮度设置，在每个垂直同步周期更新一次所述预测负载信号。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收输入电压；以及

调节所述输入电压以生成为所述一个或多个LED串供电的调节的输出电压，其中所述控制信号控制所述开关功率变换器的开关以实现在所述输出电压下的调节。

12.一种用于驱动一个或多个发光二极管(LED)串的系统，所述系统包括：

LED控制器，其被耦合以接收亮度设置，所述亮度设置用于驱动所述一个或多个LED串并且产生预测负载信号，所述预测负载信号表示在所述亮度设置下运行的所述一个或多个LED串的预测负载；以及

功率变换控制器，其被耦合以在所述开关功率变换器的第一开关周期期间从所述LED控制器接收所述预测负载信号并且基于在所述第一开关周期期间接收的所述预测负载信号产生控制信号，所述控制信号具有用于在继所述第一开关周期之后的第二开关周期期间控制开关功率变换器的开关的占空比，所述开关功率变换器向所述一个或多个LED串供电。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述功率变换控制器进一步被配置为感测所述开关功率变换器的调节的输出电压并且调整所述开关功率变换器的所述占空比以实现在所述调节的输出电压下的调节。