[发明专利]LED驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED(发光二极管)驱动器系统，包括这样的LED驱动器系统的灯以及驱动LED的方法。

背景技术

WO2010/128845公开了一种用于LED组件的控制单元以及照明系统。降压转换器向LED的串联配置提供供电电流。能够通过利用特定供电占空比开启和关闭该降压转换器而对该LED进行调光。这样的供电占空比调光(也被称作PWM控制)应用于串接中的所有LED并且因此不允许对LED进行个别调光。可替换地，跨接每个LED配置一个相关联的LED开关。现在，该LED开关的开关次数可以针对不同LED而有所不同。当LED开关断开时，电流流过LED，而当LED开关闭合时，电流流过LED开关。如果LED开关在越长百分比的时间内闭合，则将以越大程度对LED进行调光。LED开关由微处理器经由相关联的电平转换器进行控制。这一个实施例中，通过LED开关的占空比调光以及减小供电电流的组合方式获得LED的调光。以这种方式，由降压转化器所提供的供电电流被稳定在不同水平上从而可以连同LED开关的占空比调光一起生成较大的强度步幅。

发明内容

本发明的目标是提供一种支持较小的光线强度步幅的LED驱动器系统。

本发明的第一方面提供了一种如权利要求1所请求保护的LED驱动器系统。本发明的第二方面提供了一种如权利要求13所请求保护的灯。本发明的第三方面提供了一种如权利要求14所请求保护的驱动LED的方法。有利实施例在从属权利要求中进行限定。

根据本发明的LED驱动器系统包括电流源，其向并联开关和LED的并联配置提供供电电流。该并联开关是现有技术的LED开关之一。不同于单个LED具有其相关联的并联开关，可以如现有技术中所公开的使用具有其相关联的并联开关的LED串。该并联开关在被闭合时使得LED短路并且因此导致通过LED的电流基本上为零。

控制器对该并联开关和电流源进行控制而使得该电流源活跃并提供在一个时间周期期间基本上恒定的经调节的平均供电电流。时间周期也被称作恒定电流周期。该并联开关可以如现有技术中所公开的那样被PWM(脉冲宽度调制)控制。之所以实施该现有技术的方法是因为(功率)LED的颜色和照明强度仅在其中特定正向电流流过LED的规定的单个工作点才得到妥善定义。因此，如果LED的颜色和照明强度非常重要，则LED应当以该电流精确操作，并且应当仅通过PWM开/关调制来执行调光。然而，由恒定电流源所驱动并且利用16位PWM开/关信号进行PWM调制的LED具有65535：1的调光比。对于唤醒照明，由于从零到1/65535的初始步幅明显是可见的并且可能对唤醒照明的性能造成不利影响，所以该调光范围是不充分的。在恒定电流期间，活跃电流源所提供的电流水平可以进行调制而具有不同的恒定水平。

依据本发明，该控制器对电流源进行控制以在恒定电流周期之后的衰减时间周期期间提供衰减的供电电流。该控制器对并联开关进行控制以在包括该衰减周期的子周期的断开周期期间断开。该方法使得能够在电流在其中从其调节(相对高的)数值衰减至例如零的相对低数值的衰减周期内的任意时间周期期间断开并联开关。因此，与现有技术相比，可能通过在衰减期间断开并联开关而提供更高数量的照明强度级别。对于最低的照明强度而言，该并联开关仅在衰减周期期间被断开而在其中电流被调节为具有所期望的恒定水平的周期期间则不再断开。

供电电流在恒定电流周期结束电流源被去激励或者被主动调节为提供衰减的供电电流时马上开始向零进行衰减。通过在衰减周期的至少一个时间子周期期间断开并联开关，可能提供在恒定电流周期期间所出现的最大水平和零之间的任意电流水平。通过适当选择衰减周期的持续时间以及断开周期的时间准确度，以这种方式所能够获得的电流水平以及因此的强度水平的数量能够被轻易选择为非常高。这种在衰减周期期间断开并联开关的方式可以与已知的其中在恒定电流周期期间利用所期望占空比断开并联开关的PWM控制相结合。

该控制器可以以单个硬件设备(通常为集成电路)来实施，或者可以是单个硬件设备中的功能模块，或者可以包括不同硬件设备中的一个或多个功能模块。

利用一种包括在与灯应用相配合的适当外壳中的该LED驱动器系统控制器和LED的灯能够实现相同的有利效果。这样的灯可以被用作唤醒灯，但是可以具有期望以小的强度步幅进行调光的任意其它运用。该LED驱动器系统可以包括控制器、电流源和LED。