[发明专利]用于驱动LED的电路和方法

说明书

技术领域

本描述涉及用于驱动发光二极管（LED）的电路和方法，特别涉及用于利用被调节为将LED的所得到的可感知亮度保持在期望值处的负载电流驱动LED的电路和方法。

背景技术

发光二极管在近年来已经作为可行的光源而出现。发光二极管（也被称为固态照明器件或简称为LED）是非常高效、耐用且持久的照明器件。该技术自首批LED上市时的1960年起已经大大改进。LED现在是多种专业照明市场中的工业标准，并且流行的灯泡正在迅速进入全面照明市场。LED灯泡比例如白炽灯泡、卤素灯泡和荧光灯泡更加高能效且更加持久。技术上的进步已经提供如下的LED：典型地，该LED是白炽灯泡的四到五倍高效，并具有超过数万小时的寿命。

LED是电流驱动的器件，其亮度与其平均正向电流（也被称作其平均负载电流）成比例。出于该原因，通常，使用提供恒定电流的电流源来驱动LED。恒定电流源消除了由LED的正向电压中的变化引起的负载电流变化，并由此确保恒定LED亮度。在通常被实现为诸如降压转换器、升压转换器或降压-升压转换器之类的开关转换器的已知LED驱动器中，集成了对电压进行评估且将这些电压与参考电压进行比较的多个部件。通常，根据该比较的结果来接通和关断功率半导体开关（例如，MOSFET），以对电感器进行充电或放电。

应用注释AN874, Buck Configuration High-Power LED Driver, Microchip Technology, 2006描述了一种对被供给至LED的负载电流进行控制的开关式电源电路。然而，在执行LED电流的测量和激活开关（例如，由于传播延迟）以对电感器进行充电或放电所需的延迟时间段期间，超过LED电流的期望最大值。这导致期望平均负载电流与被供给至LED的实际平均负载电流之间的失配，从而导致LED的亮度的不期望增加。

尽管可以在电路设计期间考虑该失配，但是针对LED的不同正向电压（其是依赖于温度的）以及针对串联连接的不同数目的LED且针对被供给至LED和LED驱动器的不同供给电压，被供给至LED的平均负载电流将不同，并且由此，LED亮度自身将不同。即，由于以上提及的延迟时间段，公共LED驱动器（甚至当被设计为电流源时）通常不能够将平均负载电流保持恒定（例如，在供给电压或LED正向电压针对电感器的不同电感值而变化时）。因此，必须针对每种不同情形重新配置LED驱动器。

需要高成本效益但有效的解决方案来确保针对不同供给电压或不同LED正向电压的（几乎）恒定的亮度而无需重新配置电路。

发明内容

描述了一种用于驱动发光二极管LED的电路。根据本发明的一个示例，所述电路包括第一半导体开关和续流（freewheeling）器件，所述第一半导体开关和所述续流器件被串联耦合在提供供给电压的第一供给端子与提供参考电势的第二供给端子之间，其中，所述第一半导体开关响应于驱动器信号。至少一个LED和电感器被串联耦合在所述第一半导体开关和所述续流器件的公共电路节点与所述第一供给端子或所述第二供给端子之间。电流测量电路被耦合至LED并提供负载电流信号，所述负载电流信号表示经过所述至少一个LED的负载电流。第一反馈电路包括通断（on-off）控制器，所述通断控制器接收所述负载电流信号和参考信号，将所述负载电流信号与所述参考信号进行比较，并依赖于所述比较来生成所述驱动器信号。此外，第二反馈电路接收所述负载电流信号，确定平均负载电流信号，并依赖于所述平均负载电流信号和参考值来生成被供给至所述第一反馈电路的参考信号。