[发明专利]LED电流控制器

说明书

本发明公开一种方法和装置，包括：通过LED控制器(150)的调制器(106)调节多个电流吸收器(161、171、181)，以在与电阻(110、112、114)的恒定值相关联的电流电压曲线的线性区域中操作，其中每个电流吸收器(161、171、181)耦合到多个LED串(160、170、180)中的每个；由调制器(106)接收流经多个LED串(160、170、180)中的每个的第一电流的信息；通过耦合到调制器(106)的控制逻辑(104)处理第一电流的信息；以及基于第一电流的经处理的信息，由控制逻辑(104)提供将流经每个各自的LED串(160、170、180)的第二电流的信息的至少两种选择。

背景技术

在液晶显示器(LCD)矩阵显示器中，并且在诸如街道照明的固态照明应用中，通常发光二极管(LED)形成多个串联连接的LED的串。由于制造、温度和使用寿命的变化，每个LED串可以出现独特的电压降。来自LED串中的每个的此独特的电压降可以导致不期望的散热量。

发明内容

本文公开控制多个发光二极管(LED)串的系统和方法。在一个实施例中，LED控制器包括电压转换器、调制器、多个电流吸收器(sink)以及耦合到调制器的控制逻辑。电压转换器被配置为将输入电压转换成多个LED串中的每个的经调节的电压电平，其中多个LED串中的每个包括多个LED。每个LED串连接到电流吸收器。耦合到电流吸收器的调制器被配置为调节在电流对电压曲线的线性区域中操作的每个电流吸收器，并且接收流经每个LED串的第一电流以及与第一电流相关联的第一占空比。基于来自每个LED串的第一电流的数字化信息，控制逻辑被配置为提供第二电流的数字化信息，其包括针对每个各自的LED串的两种选择，以便在流经每个LED串的第二电流上，减小每个LED串的电流吸收器两端的电压降。更具体地，每个LED串的第二电流的数字化信息包括与每个第二电流相关联的占空比和电流电平。

在另一个实施例中，系统包括LED控制器和多个LED串。更具体地，LED控制器包括用于为多个LED串供电的电压转换器、调制器、耦合到调制器的控制逻辑以及多个电流吸收器。每个电流吸收器耦合到多个LED串中的每个，并且多个电流吸收器耦合到LED控制器的调制器。基于从每个电流吸收器接收的反馈信号，调制器被配置为调节每个电流吸收器，以在与电阻的恒定值相关联的电流对电压曲线的线性区域中操作。控制逻辑被配置为处理流经每个LED串的第一电流的信息，并且基于经处理的信息，提供调制器将用于操作每个LED串的第二电流的更新信息。

在另一个实施例中，方法包括：通过LED控制器的调制器来调节多个电流吸收器，以在与电阻的恒定值相关联的电流电压曲线的线性区域中操作，其中每个电流吸收器耦合到多个LED串中的每个；由调制器接收流经多个LED串中的每个的第一电流的信息；通过耦合到调制器的控制逻辑处理第一电流的信息；以及基于第一电流的经处理的信息，通过控制逻辑提供将流经每个各自的LED串的第二电流的信息的至少两种选择。

在另一个实施例中，LED控制器包括升压转换器、调制器、多个电流吸收器以及耦合到调制器的控制逻辑。升压转换器被配置为将输入电压升压到在输出电压节点处的经调节的电压电平，其中输出电压节点可用于对多个LED串供电，并且多个LED串中的每个包括多个LED。多个电流吸收器中的每个耦合到多个LED串中的每个，并且被配置为补偿由每个耦合的LED串产生的正向电压降。耦合到电流吸收器的调制器被配置为调节在电流对电压曲线的线性区域中操作的每个电流吸收器，并且接收流经每个LED串的第一电流以及与第一电流相关联的第一占空比。基于来自每个LED串的第一电流的数字化信息，控制逻辑被配置为提供第二电流的数字化信息，其包括每个各自的LED串的两种选择，以便在流经每个LED串的第二电流上减小正向电压降的大小。更具体地，每个LED串的第二电流的数字化信息包括与每个第二电流相关联的占空比和电流电平。当控制逻辑选择第二电流的第一数字化信息时，第二电流的数字化信息包括与第一电流随时间的平均电流相同的第二电流随时间的平均电流，并且其中调制器将使用第二电流的数字化信息，以操作每个LED串的各自的电流吸收器。另一方面，当控制逻辑选择第二电流的第二数字化信息时，控制逻辑使得在其期间第二电流是有效的时间段等于作为第一电流的占空比除以整数的时间段。