專利名稱：用于調(diào)節(jié)白色led的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED),尤其涉及LED的控制。
背景技術(shù)：
隨著單色顯示器向較高分辨率的彩色顯示器轉(zhuǎn)移，就需要白色背光，當(dāng) 地顯示顏色。已有兩種主要的方法用于提供白色光源白色LED和冷陰極熒光 燈(CCFL)。將CCFL用于筆記本電腦中已有數(shù)年。然而，由于其尺寸、復(fù)雜 性和成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)于小型手fe^設(shè)備，白色LED變成優(yōu)選的光源。
白色LED能夠4柳并聯(lián)或者串駒共電。并聯(lián)方法的缺點(diǎn)是白色LED電流 和亮度不一定匹配。對(duì)于并聯(lián)連接的白色LED，這些白色LED的正向電壓偏差 會(huì)大于100 mV。這就會(huì)導(dǎo)致沒(méi)有調(diào)節(jié)跨過(guò)白色LED的電流的情形的并聯(lián)配置 中不良電流和亮度相匹配。通常，4柳電流源來(lái)調(diào)節(jié)鄉(xiāng)超白色LED的電流。另 一問(wèn)題是相X寸于紅色和綠色LED的1.8V至2.7V的典型電壓降，白色LED具 有3.1 V至3.4 V的高電壓降，這取決于制造工藝。從而紅色和鄉(xiāng)絶LED旨^]多 直接由普通電池供電，而白色LED需要調(diào)節(jié)電池電壓。通常^ffi DC-DC轉(zhuǎn)換 器來(lái)調(diào)節(jié)白色LED的驅(qū)動(dòng)電壓。
對(duì)于效率，在白色LED驅(qū)動(dòng)器中的功率損耗，典型地出現(xiàn)在由DC-DC轉(zhuǎn) 換器消耗的功率和由白色LED電流源消耗的功率。典型地，來(lái)自白色LED電 流源的功率損耗指示了白色LED驅(qū)動(dòng)器的效率。應(yīng)用禾將和集成電路(IC)的 目標(biāo)都是設(shè)計(jì)成，找到通過(guò)減小跨過(guò)電流源的電壓降，進(jìn)行對(duì)在白色LED電流 源中功率損耗的最小化的方法。在常規(guī)設(shè)計(jì)方案中，該電壓降對(duì)于所有可能的 負(fù)載剝特暇持疸定，這會(huì)導(dǎo)致在不同的負(fù)載割牛下相當(dāng)大的效率變化。進(jìn)而， 通常向針白色LED提供專用的電流源。當(dāng)白色LED的數(shù)量很大時(shí)，電流源
會(huì)占據(jù)相當(dāng)多的區(qū)域。這會(huì)破壞在設(shè)計(jì)中對(duì)小死區(qū)的追求。
因此，本發(fā)明主要致力于這樣的裝置和方法，其能夠提供高效率并且同時(shí)減小死區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供用于調(diào)節(jié)供給多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)電壓 的裝置。該裝置包豐鏈接到多個(gè)LED的負(fù)極的用于向多個(gè)LED提f共已調(diào)節(jié)電 流的可換向電流吸收器，連接到多個(gè)LED的正極的用于提供驅(qū)動(dòng)電壓給多個(gè) LED的DC-DC轉(zhuǎn)換器，以及連接到可換向電流吸收器的參考電路?？蓳Q向電 流吸收器能夠提供第一參考電壓并輸出多個(gè)電壓降。參考電路能夠從可換向電 流吸收器接收戰(zhàn)第一參考電壓禾哆個(gè)電壓降。參考電路還倉(cāng)詢多為DC-DC轉(zhuǎn)換 器產(chǎn)生第二參考電壓。DC-DC轉(zhuǎn)換器根據(jù)第二參考電壓調(diào)節(jié)供給多個(gè)LED的 驅(qū)動(dòng)電壓。
在另一實(shí)施例中，供有用于提供流過(guò)多個(gè)電路的多個(gè)已調(diào)節(jié)電流的可換向 電流吸收器?？蓳Q向電流吸收器包括能夠輸出用于控希哆個(gè)已調(diào)節(jié)電流的參考 信號(hào)的電流控制電路，用于產(chǎn)生多個(gè)選擇器信號(hào)的選擇器信號(hào)發(fā)生器，以及具 有參考輸入端、多個(gè)電流端和多個(gè)選擇器端的連接電路。參考輸入端從電流控 制電路接收參考信號(hào)，每個(gè)電流端連接到多個(gè)電路中的一個(gè)，每個(gè)選擇器端連 接到多個(gè)選擇器信號(hào)中的一個(gè)。連接電路根據(jù)多個(gè)選擇器信號(hào)提供已調(diào)節(jié)電流 給每個(gè)電路，己調(diào)節(jié)電流^il31參考信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)的。
在又一實(shí)施例中，供有用于將DC輸入電壓轉(zhuǎn)換成DC輸出電壓的DC-DC 轉(zhuǎn)換器，其中DC輸出電壓是可調(diào)整的。DC-DC轉(zhuǎn)換器包括轉(zhuǎn)換單元和連接到 轉(zhuǎn)換單元的控制器。轉(zhuǎn)換單元具有電壓輸入端、電壓輸出端和多個(gè)控制端。電 壓輸入端接收DC輸入電壓，并且電壓輸出端輸出DC輸出電壓。控制器能夠 提供多個(gè)控制信號(hào)給多個(gè)控制端。多個(gè)控審瞻號(hào)具有切換順序禾徹?fù)Q周肌轉(zhuǎn) 換單元根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)的切癡頃序和切換周期調(diào)整DC輸出電壓。
在又一實(shí)施例中，提供調(diào)整供給多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)電壓的方 法。該方 ^S括下列歩驟，在DC-DC轉(zhuǎn)換器上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓，ilil電流吸收器 提供多個(gè)已調(diào)節(jié)電流給多個(gè)LED和第一參考電壓，在，放大器上比較第一參 考電壓和跨過(guò)電流吸收器的電壓降，根據(jù)比較第一參考電壓和該電壓降的結(jié)果 在誤差放大器上產(chǎn)生第二參考電壓，以及根據(jù)第二參考電壓在DC-DC轉(zhuǎn)換器上 調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓至最小可能值。
8在又一實(shí)施例中，提供通過(guò)電流吸收器的多個(gè)電流吸收通路產(chǎn)生已調(diào)節(jié)電 流的方法。該方^^括下列步驟，接收至少一個(gè)電流控制信號(hào)，基于所述至少 一個(gè)電流控制信號(hào)產(chǎn)生參考電壓，產(chǎn)生多個(gè)選擇器信號(hào)，根據(jù)多個(gè)選擇器信號(hào) 從多個(gè)電流吸收通路中選擇選定的電流吸收通路，將參考電壓施加到選定的電 流吸收通路上，以及通M定的電流吸收S^各產(chǎn)生已調(diào)節(jié)電流。


所要求主題的實(shí)施例的特性和益處，將會(huì)隨著下列的詳細(xì)描述而變得顯而 易見(jiàn)，且該描述參考了附圖，其中同樣的附圖標(biāo)己表示同樣的部分，在其中 圖1是圖解說(shuō)明一個(gè)示例性實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖； 圖2A和圖2B詳細(xì)說(shuō)明另一示例性實(shí)施例的框圖； 圖3是說(shuō)明圖2A中四個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)的表；
圖4是說(shuō)明用于計(jì)算圖2A中的四個(gè)控制信號(hào)的切換周期的公式的表；
圖5是說(shuō)明圖2A中的DC-DC轉(zhuǎn)換器210的操作的時(shí)序圖6A和圖6B說(shuō)明另一示例性實(shí)施例的原理圖7是說(shuō)明圖6A中的DC-DC轉(zhuǎn)換器610的操作的時(shí)序圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖6A中的電流源601a的原理圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖6A中的電流吸收器602a的原理圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖6A中的電流吸收器603a的原理圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖6B中的可換向電流吸收器620的原理圖12是說(shuō)明圖11中的選擇器信號(hào)發(fā)生器1103的操作的時(shí)序圖；以及
圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖6B中的最小值選擇器646的原理圖。
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的 實(shí)施例。當(dāng)本發(fā)明連同 實(shí)施例一起描述 時(shí)，可以理解其不是要試圖將本發(fā)哪蹄倒這些實(shí)施例中。相反，本發(fā)明試圖 覆蓋所有的選擇、改進(jìn)和等價(jià)物，這些都包括在由附加權(quán)禾腰求所定義的本發(fā) 明的精神和范圍內(nèi)。
而且，在下列本發(fā)明的詳細(xì)描述中，陳述了大量具體的細(xì)節(jié)，以便提供對(duì) 本發(fā)明的全面理解。然而， 一個(gè)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以在這些具體細(xì)節(jié)之外進(jìn)行實(shí)施。在其他情形中，在此沒(méi)有詳細(xì)描述的已知的 方法、程序、組件和電m吏得本發(fā)明的創(chuàng)造化方面不必要地模糊。
圖1是圖解說(shuō)明一個(gè)實(shí)施例100的簡(jiǎn)化框圖。實(shí)施例100包括DC-DC轉(zhuǎn)換 器110、電流吸收器120、參考電路130以及例如白色LED 140的負(fù)載。DC-DC 轉(zhuǎn)換器110接收DC輸入電壓Vin，并將其轉(zhuǎn)換成DC輸出電壓Vout。 DC輸出 電壓Vout用來(lái)驅(qū)動(dòng)白色LED 140。電流吸收器120用來(lái)調(diào)節(jié)流經(jīng)白色LED 140 的電流。通過(guò)檢測(cè)在節(jié)點(diǎn)101上的電壓，參考電路130通ilSS各102提供參考 電壓Vref給DC-DC轉(zhuǎn)換器110。根據(jù)參考電壓Vref， DC-DC轉(zhuǎn)換器110將調(diào) 節(jié)Vout到期望的電壓水平，該期望電壓水平可以高于、低于或者等于DC輸入 電壓Vin。期望DC輸出電壓Vout正好足夠驅(qū)動(dòng)白色LED 140，并且同時(shí)在節(jié) 點(diǎn)101保持最小可能電壓。在節(jié)點(diǎn)101的最小可能電壓必須確保電流吸收器120 的本征函數(shù)。
圖2A和圖2B說(shuō)明實(shí)施例200的框圖。實(shí)施例200包括DC-DC轉(zhuǎn)換器210、 可換向電流吸收器220、參考電路230以及例如并聯(lián)的四個(gè)白色LED202、 204、 206和208的負(fù)載。DC-DC轉(zhuǎn)換器210連接到這四個(gè)白色LED的正極，并^f共 驅(qū)動(dòng)電壓Vout鄉(xiāng)短些白色LED?？蓳Q向電流吸收器220連接到相同的四個(gè)白色 LED的負(fù)極，并調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)這四個(gè)白色LED的電流I_BL。參考電路230在節(jié)點(diǎn) 205、 207、 209和211上連接到可換向電流吸收器220。參考電路230還在節(jié)點(diǎn) 201上連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器210。通過(guò)檢測(cè)電壓VLED1、 VLED2、 VLED3和 VLED4，其中VLED1是在節(jié)點(diǎn)205上的電壓，VLED2是在節(jié)點(diǎn)207上的電壓， VLED3是在節(jié)點(diǎn)209上的電壓，以及VLED4是在節(jié)點(diǎn)211上的電壓，參考電 路230可以在節(jié)點(diǎn)201上^f共參考電壓Vref給DC-DC轉(zhuǎn)換器210。根據(jù)參考電 壓Vref， DC-DC轉(zhuǎn)換器210可以調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓Vout到期望電E7JC平。
DC-DC轉(zhuǎn)換器210包括轉(zhuǎn)換單元228、控制器212、反饋電路232和比較 器234。轉(zhuǎn)換單元228被用來(lái)將DCf俞入電壓Vin轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電壓Vout，并且在 一個(gè)示例性的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元228包括四個(gè)開(kāi)關(guān)SW1、 SW2、 SW3和SW4 以及電感器L。如果DC-DC轉(zhuǎn)換器210以BOOST模式、BUCK-BOOST模式 或者BUCK模式運(yùn)行，貝何以確定四個(gè)開(kāi)關(guān)的適當(dāng)組合。控制器212!細(xì)來(lái)提 微制信號(hào)SW1一0N、 SW2—ON、 SW3—ON給轉(zhuǎn)換單元228，并且每個(gè)控制信 號(hào)連接到各自的開(kāi)關(guān)而且控制其導(dǎo)通狀態(tài)。反饋電路232可以按比例將驅(qū)動(dòng)電壓Vout減小到M^各213上的反饋電壓Vfb。然后，比較器234比較反饋電壓Vfb 與參考電壓Vref，以輸出信號(hào)VOUT—LOW給控制器212。當(dāng)信號(hào)VOUT—LOW 從低電壓變化到高電壓時(shí)，即VOUT—LOW是活化的，信號(hào)VOUT—LOW會(huì)開(kāi)
始控制信號(hào)的新的切換周期。
DC-DC轉(zhuǎn)換器210的控制器212包括控制單元214、激活發(fā)生器216、去 活化發(fā)生器218和轉(zhuǎn)換器豐莫式檢測(cè)器222?？刂茊卧?14根據(jù)不同的輸入產(chǎn)生控 制信號(hào)?？刂菩盘?hào)的切換周期由TON時(shí)間間隔和TOFF時(shí)間間隔構(gòu)成。激活發(fā) 生器216連接到控制單元214，以控制TON時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間。去活化發(fā)生 器218連接至啦制單元214，以控制TOFF時(shí)間間隔的 機(jī)時(shí)間。激活發(fā)生器 216和去活化發(fā)生器218從外部電源接收DC輸入電壓Vin，從參考電路230接 收參考電壓Vref，以計(jì)算TON時(shí)間間隔和TOFF時(shí)間間隔。轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器 222接收參考電壓Vref，并^f共模式信號(hào)BUCK、 BOOST、和BUCK-BOOST 給控制單元214。這些模式信號(hào)控制了控制信號(hào)的切癡l,，而切換順序確定了 四個(gè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)組合，并且因此確定了 DC-DC轉(zhuǎn)換器210的操作模式。
通皿路203向可換向電流吸收器220供以LED電流控制信號(hào)。該LED 電流控制信號(hào)可以是數(shù)字的或者模擬信號(hào)，并且其控制了縱5四個(gè)白色LED的 電流I—BL?？蓳Q向電流吸收器220還JH共參考電壓V—DROP給參考電路230。
參考電路230包括最小值選擇器224和，放大器226。因?yàn)樗膫€(gè)白色LED 的正向電壓會(huì)彼此有輕微不同，所以在電路中包括了最小值選擇器224，以確保 具有最高正向電壓的白色LED從驅(qū)動(dòng)電壓Vout中得到足夠的操作電壓。最小 值選皿224在節(jié)點(diǎn)205、 207、 209和211上連接到可換向電流吸收器220。對(duì) 于由可換向電流吸收器220調(diào)節(jié)的四個(gè)白色LED中的每一個(gè)都具有的電流設(shè) 置，參考電路230檢測(cè)電壓VLED1、 VLED2、 VLED3禾卩VLED4，并在其中選 擇最小電壓VLED—MN。然后，所選擇的最小電壓VLED—MNffiaii^各217 輸送到誤差放大器226。，放大器226也經(jīng)皿路219接收參考電壓V—DROP。 基于VLED—MN和V—DROP, iM^放大器226調(diào)節(jié)參考電壓Vref。無(wú)i侖何時(shí) VLED一MN斷氐到低于V—DROP的禾號(hào)，就確定Vout不足并且Vref增大。相 反地，當(dāng)VLED—MN高于V—DROP時(shí)，就確定Vout非常高并且Vref減小。通 過(guò)改變Vref， DC-DC轉(zhuǎn)換器210將因此調(diào)節(jié)Vout，直到在Vfb和Vref之間的 差值很小，在士30mV之內(nèi)。最后，將VLED—MN調(diào)節(jié)到等于V—DROP，并且將Vout調(diào)節(jié)到期望電壓7乂平。
圖3是說(shuō)明圖2A中四個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)的表。在BOOST模式中，開(kāi)關(guān)SW1 和SW2分別保持常開(kāi)和常閉。開(kāi)關(guān)SW3和SW4交替導(dǎo)通和關(guān)閉。在此瞎形中， TON時(shí)間間隔指的是SW3的導(dǎo)通^^賣時(shí)間，而TOFF時(shí)間間隔指的是SW4的 導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。 DC-DC轉(zhuǎn)換器210將DC輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電壓Vout， 其高于Vin。在BUCK-BOOST模式中，四個(gè)開(kāi)關(guān)艦地交替導(dǎo)通和關(guān)閉。例如， 開(kāi)關(guān)SW1和SW3作為一對(duì)導(dǎo)通，而開(kāi)關(guān)SW2和SW4作為一對(duì)關(guān)閉，然后開(kāi) 關(guān)SW1和SW3關(guān)閉，而開(kāi)關(guān)SW2和SW4導(dǎo)通。敘匕情形中，TON時(shí)間間隔 指的是開(kāi)關(guān)SW1和SW3的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間，而TOFF時(shí)間間隔指的是開(kāi)關(guān)SW2 和SW4的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。DC-DC轉(zhuǎn)換器210將DC輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電 壓Vout，該驅(qū)動(dòng)電壓在Vin上下輕微浮動(dòng)。在BUCK模式中，開(kāi)關(guān)SW4和SW3 都分別保持常開(kāi)和常閉。然后，開(kāi)關(guān)SW1和SW2交替導(dǎo)通和關(guān)閉。在此情形 中，TON時(shí)間間隔指的是SW1的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間，而TOFF時(shí)間間隔指的是SW2 的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。DC-DC轉(zhuǎn)換器210將DC輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換亂驅(qū)動(dòng)電壓Vout， 其低于Vin。
圖4是說(shuō)明用于計(jì)算圖2A中的四個(gè)控制信號(hào)的切換周期的公式的表。切換 周期的TON時(shí)間間隔和TOFF時(shí)間間隔是基于該公式計(jì)算的，其中K是常數(shù)， 且D是等于Vout/Vfb的反饋系數(shù)。這里有兩組公式。當(dāng)在Vfb和Vref之間的 電壓差很小時(shí)適用第一組公式。當(dāng)Vfb小于Vref并且在Vfb和Vref之間存在大 電壓差時(shí)適用第二組公式。在此情形中，應(yīng)用參量加速度(在圖2A中未示出) 以縮短TOFF時(shí)間間隔并增大Vout的上5W率。逸就允許在有驟然負(fù)載增加時(shí) 有更快的轉(zhuǎn)換器響應(yīng)時(shí)間。此加速度與Vfb和Vref之間的差flj^比例。
圖5是說(shuō)明圖2A中的DC-DC轉(zhuǎn)換器210的操作的時(shí)序圖。在此操作中， 假設(shè)Vfb和Vref之間的電壓差很小。在此時(shí)序圖中，圖解說(shuō)明了隨著時(shí)間消逝 的控制單元214的不同輸入和輸出信號(hào)。從tl到t3，DC-DC轉(zhuǎn)換器210以BUCK 模式運(yùn)行，在tl處，Vfb降低至lJ低于Vref， VOUT—LOW激活。逸就觸發(fā)了通 路221上的TON—START,并啟動(dòng)了激活發(fā)生器216，以開(kāi)始從tl到t2的TON 時(shí)間間隔。iK各223上的TON—INiH只TON時(shí)間間隔。在纟SlTON時(shí)間間隔 之后，ie各225上的TOFF—START被觸發(fā)，而去活化發(fā)生器218開(kāi)始從t2到。 的TOFF時(shí)間間隔。iK各227上的TOFF—IN表示TOFF時(shí)間間隔。當(dāng)經(jīng)過(guò)TOFF時(shí)間間隔時(shí)， 一個(gè)完整的切換周期結(jié)束。在t3處，VOUT—LOW再次被激活， 將會(huì)開(kāi)始新的切換周期。從t3到t5是用于BUCK-BOOST模式的切換周肌而 從t5到t7是用于BOOST模式的切換周肌在該時(shí)序圖中表明，在每種模式中， 控制信號(hào)SWl一ON、 SW2—ON、 SW3_ON與SW4—ON的切J剣ii^和切換周期 的計(jì)算是不同的。
圖6A和圖6B說(shuō)明實(shí)施例600的原理圖。圖6A和圖6B中的許多元件與 圖2A和圖2B中的那些元件相類似，因此為了清楚，這些相似元件的描述在此 省略。僅有不同和改進(jìn)之，將在此詳細(xì)描述。在一個(gè)實(shí)施例中，DC-DC轉(zhuǎn)換 器610被用來(lái)掛共驅(qū)動(dòng)電壓Vout給四個(gè)白色LED。使用可換向電流吸收器620 來(lái)調(diào)節(jié)分別流經(jīng)四個(gè)白色LED的電流I—BL1、 I—BL2、 I—BL3禾口 I一BL4。
DC-DC轉(zhuǎn)換器610包括轉(zhuǎn)換單元228、控制器614、比較器234和反饋電 路232。反饋電路232 ffiil放大器和用Vout除以Vfb定義的K3來(lái)實(shí)現(xiàn)。
DC-DC轉(zhuǎn)換器610的控制器614包括控制單元622、時(shí)間間隔發(fā)生器624 和轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器626。控制單元622根據(jù)不同的輸入產(chǎn)生控制信號(hào) SWl—ON、 SW2—ON、 SW3—ON和SW4—ON。時(shí)間間隔發(fā)生器624連接到控制 單元622，以控制TON時(shí)間間隔和TOFF時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間。轉(zhuǎn)換器模式檢 測(cè)器626在節(jié)點(diǎn)201接收參考電壓Vref，并在ffi^各615上Mf共模式信號(hào)MODE 1、 在通路617上掛共MODE 2信號(hào)給控制單元622。
控制器614的時(shí)間間隔發(fā)生器624包括電流源601a和兩個(gè)電流吸收器602a 和603a。源電流I—VIN流經(jīng)電流源601a，吸收電流I—VREF ^M電流吸收器602a， 而吸收電流I—ACC涼i^電流吸收器603a。開(kāi)關(guān)SW5、 SW6和SW7分別由控制 單元622通過(guò)在ffi^各619上的I一CHG—ON信號(hào)、在ffl^各621上的I—DIS_CHG—ON 信號(hào)和在ffl^各623上的TOFF—EN信號(hào)來(lái)控制。電流1—C涼邀電容器C1，并在 節(jié)點(diǎn)625上產(chǎn)生電壓VCAP。當(dāng)在通路619、 621和623上的信號(hào)改變時(shí)，電流 I—C將因此被改變。隨著不同的電流I一C流經(jīng)電容器C1，電壓VCAP將會(huì)不同。 電壓VCAP被輸送到比較器634用于與電壓MGHTH比較，且輸送到比較器 636用于與電壓LOWTH比較。比較器634在iK各627上輸出信號(hào)O—DETECT l到控制單元622，且活化0—DETECT l啟動(dòng)TOFF周期。比較器636在il^各 629上輸出信號(hào)O—DETECT 2到控制單元622，且活化O—DETECT 2表示TOFF 周期的結(jié)束，也就是新的切換周期的開(kāi)始?？刂破?14的轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器626由比較器628和632組成。當(dāng)所接收 的參考電壓Vref低于電壓VIN—LOW時(shí)，MODE 1和MODE 2都是非活化的， 且DC-DC轉(zhuǎn)換器610將以BUCK模式運(yùn)行。當(dāng)參考電壓Vref在電壓VIN—HIGH 之上時(shí)，MODE 1和MODE 2都是活化的，且DC-DC轉(zhuǎn)換器610將以BOOST 模式運(yùn)行。最后，當(dāng)參考電壓Vref在VIN一HIGH和VIN—LOW之間時(shí)，MODE 1和MODE 2分別是活化和非活化的，且DC-DC轉(zhuǎn)換器610將以BUCK-BOOST 模式運(yùn)行。VIN—HIGH和VIN—LOW根據(jù)公式l)和2)來(lái)確定。
1) 顆—LOW = K4* Vin承K3
2) VIN_HIGH = K5*Vin*K3 K3， K4和K5可以分別是3/8， 0.95和1.05。
可換向電流吸收器620包括時(shí)鐘和電流吸收器。電流吸收器連接到白色 LED并調(diào)節(jié)流過(guò)其間的電流。該調(diào)節(jié)受到M3位數(shù)字電流控制信號(hào)終端輸入 的電流控制信號(hào)的控制。上述時(shí)鐘可以提供選擇器信號(hào)給電流吸收器。根據(jù)選 擇器信號(hào)，電流吸收器將在任一時(shí)刻僅選擇調(diào)節(jié)一個(gè)白色LED電流，且按", 地調(diào)節(jié)四個(gè)白色LED電流。例如，第一個(gè)調(diào)節(jié)I—BL1，繼之以I—BL2、 I—BL3， 而最后是I—BL4。在I—BL4之后重復(fù)劍l頁(yè)序?？蓳Q向電流吸收器620還^f共參 考電壓V—DROP給參考電路230。
參考電路230的^J文大器226由運(yùn)算放大器650和電阻器及電容器網(wǎng)絡(luò) 組成，該電阻器及電容器網(wǎng)絡(luò)由電阻器R一ea和電容器C—ea構(gòu)成。運(yùn)算放大器 650的非反相輸入端接收電壓V—DROP,反相輸入端接收電壓VLED—MIN，而 輸出端在節(jié)點(diǎn)201鵬接到電阻器和電容器網(wǎng)絡(luò)，以輸出參考電壓Vref。
圖7是說(shuō)明圖6A中的DC-DC轉(zhuǎn)換器610的操作的時(shí)序圖。從tl到t3， Vref低于VIN—LOW，而DC-DC轉(zhuǎn)換器610以BUCK模式運(yùn)行。當(dāng)VOUT—LOW 在tl為活化時(shí)，TON周期被啟動(dòng)。通路619上的I—CHG—ON和通路621上的 I—DIS一CHG一ON是活化的，而開(kāi)關(guān)SW5和SW6導(dǎo)通。這就導(dǎo)致電流I—C等于 I—VIN減去I—VREF，其給電容器C1充電。電壓VCAP開(kāi)始增大，直到它在t2 達(dá)到電壓HIGHTH。此刻0—DETCT l，活化的，并啟動(dòng)從t2到t3的TOFF 周期。在TOFF周期期間，I—CHG—ON是非活化的，且I—DIS—CHG—ON是活化 的。開(kāi)關(guān)SW5關(guān)閉并且開(kāi)關(guān)SW6保持導(dǎo)通。此刻電容器C1以等于I—VREF的 電流I C放電，且電壓VCAP減小直到它在t3達(dá)到電壓LOWTH。在0，0—DETECT2變成活化的，表示TOFF周期的結(jié)束以及新的切換周期的開(kāi)始。
1—VIN和I—VREFF分別由公式3)和4)來(lái)確定。
3) IVIN = Kl*Vin/Rl
4) I—VREF = K2* Vref / Rl
Kl和K2可以分別是1/4和2/3 。 Rl可以是80E3 Q 。假設(shè)Vfb和Vref大致相等， Kl = K2*K3 ， D = 1 / K3且電壓HIGHTH和電壓LOWTH之間的電壓差為1伏 特，則可以看出，對(duì)于BUCK模式，在tl和t2之間的TON周期，可以由公式 5)來(lái)確定。
5) TON|BUCK = (Cl*Rl/Kl)/(Vin—VrefD)，其中C1是C1的電容值
=K/(Vin—VrefT))， 其中K-C"R1/K1 同樣，對(duì)于BUCK模式，在t2和t3之間的TOFF周期，可以由公式6)來(lái)確定。
6) TON|BUCK = (Cl*Rl/Kl)/(VrePD)，其中C1是C1的電容值
=K/(Vref*D)， 其中K = C1*R1/K1
CI可以是5,25E-12法拉。使用由公式5)和6)的結(jié)果，從tl到t3的DC-DC 轉(zhuǎn)換器610工作周期可以由公式7)來(lái)計(jì)算。
7) Duty |隨=TON/(TON+TOFF)
=(Vref*D)/Vin
由于D等于Vout/Vfb且Vref大致等于Vfb，所以公式7)可以由Duty |BUCK = Vout/Vin來(lái)重寫(xiě)，lt試是BUCK轉(zhuǎn)換器的已知公式。使用如上的相似方法，用 于BUCK-BOOST模式以及BOOST模式的TON和TOFF周期可以由公式8) 和9)計(jì)算。在BUCK-BOOST模式中，從t3到t4，電流I—C等于I—VIN，因 此，TON周期由公式8)來(lái)計(jì)算。
8) TONlB,ooST = (Cl*Rl/Kl)/(Vin)
=K/(Vin)
從t4到t5，電流1—C等于LVREF，因此，TOFF周期由公式9)來(lái)計(jì)算。
9) TOFFI證擺t:(C"直l)/(VreTO)
=K/(Vref*D)
對(duì)于BUCK-BOOST模式中作為結(jié)果的工作周期由公式10)來(lái)計(jì)算。
10 ) Duty Ibuck-b匿=Vout(Vout+Vin)。 對(duì)于BOOST模式中，從t5到t6，電流1—C等于I一VIN，因此，TON周期由公式ll)來(lái)計(jì)算。
11) TONI薩t =(Cl*Rl/Kl)/(Vin)
=K/(Vin)
從t6到t7， I—C等于I—VREF減去I—VIN，因此，TOFF周期由公式12)來(lái)計(jì)算。
12) TOFF|BOOST =(Cl*Rl/Kl)/(Vref*D-Vin)
=K/(VrefD-Vin) 此外，在BOOST模式中作為結(jié)果的工作周期由公式13)來(lái)計(jì)算。
13) DutyieoosT =(Vout_ Vin)/Vout。
在從t2到t3、從t4到t5以及從t6到t7的TOFF周期期間，TOFF—EN是 活化的且開(kāi)關(guān)SW7導(dǎo)通。這就促j妙a速度電流I一ACC影響TOFF周期的持續(xù) 時(shí)間。電流1—ACC增大作為結(jié)果的電流I—C，該電流給電容器C1放電。例如， 從t4到t5，作為結(jié)果的電流I—C等于I—VREF加上I—ACC，而不是I—VREF。 在Vfb和Vref之間的差值很大時(shí)，這將縮短TOFF時(shí)間間隔，并加速Vout的響 應(yīng)。電流I_ACC的值可以由Ka(Vref- Vfb)來(lái)確定。
圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例800的在圖6A中的電流源601a的原理圖。由電阻 器Ra和Rb組成的分壓器按比例將DC輸入電壓Vin減小到在節(jié)點(diǎn)801上的較 小的電壓水平Vin一d，其中Vin_d = (Rb/(Ra+Rb))*Vin。由運(yùn)算放大器802和晶 體管804組成的電蹈艮隨器復(fù)制了足敬電阻器Rla的電壓Vin—d。電阻器Rla 的阻抗可以是與公式3)中的R1相同的值，其接著產(chǎn)生箭逸電阻器Rla和晶體 管804與806的電流Iwa。接著，由晶體管806和808組成的電流反射鏡將電流 I脂反射到開(kāi)關(guān)810。流經(jīng)開(kāi)關(guān)810的最終電流表示圖6A中的電流源601a供給 的電流水平，該電流水平由I—VIN:Kl/R"Vin給出，其中Kl:Rb/(Ra+Rb)且 Rl =Rla。
圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例900的在圖6A中的電流源602a的原理圖。由電阻 器Rc和Rd組成的分壓器按比例將電壓Vref斷氐到在節(jié)點(diǎn)901上的較小的電壓 水平Vref—d，其中Vref—d = (Rd/(Rc+Rd))*Vref。由運(yùn)算放大器902和晶體管904 組成的電壓跟隨器復(fù)制了g敬電阻器Rlb的電壓Vref—d。電阻器Rlb的卩服可 以是與公式3)中的Rl相同的值，其接著產(chǎn)生流經(jīng)電阻器Rib和晶體管904與 906的電流I騰。接著，由晶體管906、 908、 910和912組成的電流反射鏡將電 流Iwb反射到開(kāi)關(guān)914。流經(jīng)開(kāi)關(guān)914的最終電流表示圖6A中的電流源602a供給的電流水平，該電流水平由I一VREF = (K2/Rl)*Vref給出，其中K2 =Rd/(Rc+Rd)且Rl二Rlb。
圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例1000的在圖6A中的電流源603a的原理圖。由電阻器Re和Rf組成的差動(dòng)放大器和運(yùn)算放大器1002在節(jié)點(diǎn)1001上l^共電壓V一diff，此電壓等于在圖6A中的Vfb和Vref之間的電壓差。在圖10中，V_diff=(VreP(l+Re/Rf) - Vout*Re/R^)。如果K3 = (Re/(R&Rf))，則它可以看出V—diff=(l+Re/Ri)*(Vref-Vfb)。通過(guò)復(fù)審促fil電阻器R2的電壓V_diff，該電阻器R2具有由運(yùn)算放大器1004和晶體管1006組成的電蹈艮隨器，電流&流經(jīng)電阻器R2和晶體管1006和1008。由晶體管1008、 1010、 1012和1014組成的電流反射鏡將電流IR2反射到開(kāi)關(guān)1016。流經(jīng)開(kāi)關(guān)1016的最終電流可以表示由圖6A中的電流吸收器603a提供的電流水平，該電流7jC平由I—ACC = Ka(Vref - Vfb)給出，其中Ka二(l+Re/Rf)。
圖11是在圖6B中的可換向電流吸收器620的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。在圖11中，為了清楚，在圖6B中描述的實(shí)施例600的某些部分可以被忽略，但是要理解，在圖11中相似的部分可以是以與圖6B中所描述點(diǎn)實(shí)施例的一致的方式實(shí)施的，或者可選地以其他系統(tǒng)實(shí)施方式實(shí)施，而不會(huì)不背離此實(shí)施例。
在此實(shí)施例中，可換向電流吸收器1100可以包括電流控制電路1101、連接電路1105和選#^信號(hào)發(fā)生器1103。電流控制電路1101在節(jié)點(diǎn)1102上產(chǎn)生參考電壓VRj"ef，該電壓控制了流經(jīng)四個(gè)白色LED的電流，即1—BL1、 I—BL2、I—BL3和I—BL4。連接電路1105 ilil參考輸入端1104接收參考電壓VR—ref。同時(shí)，連接電路1105接收流經(jīng)四個(gè)白色LED的電流I一BL1、 I—BL2、 I—BL3和I—BL4，經(jīng)過(guò)電流端1106、 1108、 1110和1112，然后將其吸ifciSA^接電路1105。根據(jù)VR—ref，連接電路1105調(diào)節(jié)電流I—BL1、 I—BL2、 I—BL3禾tl1—BL4。選擇器信號(hào)發(fā)生器1103在選擇器端1116、 1118、 1120和1122上連接至U連接電路1105 。選擇器信號(hào)發(fā)生器1103能句^l選擇器信號(hào)^i接電路1105。受到這些選擇器信號(hào)的控制，連接電路1105在任一時(shí)刻選擇一個(gè)確定的白色LED電流來(lái)調(diào)節(jié)。
可換向電流吸收器1100的電流控制電路1101包括會(huì)灘輸出多個(gè)電流的一組電流源1107、電流選擇器1109和電阻器Rref。為了組成該組電流源1107，由運(yùn)算放大器1111和晶體管1113組成的電蹈艮隨器復(fù)制了在ffl^各1114上跨過(guò)電阻器Rset的的電壓V—Rset。逸就產(chǎn)生流經(jīng)電阻器Rset和晶體管1113、 1115的電流I—set。然后將電流I—set反射到晶體管1117、 1119、 1121、 1123、 1125、1127、 1129禾fH131，這些晶體管連同晶體管1115—起組成了一組電流戯寸鏡。流經(jīng)1117、 1119、 1121、 1123、 1125、 1127、 1129和1131的電流是電流I—set的l/8倍。電流選擇器1109在定位端A、 B、 C、 D、 E、 F、 G和H連接到該組
電流源no7。受到在3位數(shù)字電流控制端上的電流控制信號(hào)的控制，電》m擇
器1109選自接到某個(gè)定位端的該組電流源之一。這導(dǎo)致由選定電流源提供的電流流經(jīng)電流選擇器，并流入電阻器Rref，此電阻器Rref與電流選擇器連接。流經(jīng)Rref的電流被定義為I—ref。電流1—ref產(chǎn)生SfJl電阻器Rref的電壓VR一ref。
可換向電流吸收器HOO的連接電路1105包 蔬算放大器1133、四個(gè)開(kāi)關(guān)組SW—1、 SW—2、 SW—3和SW—4、四個(gè)晶體管1135、 1137、 1139和1141以及四個(gè)電阻器Rbl、 Rb2、 Rb3和Rb4。運(yùn)算放大器1133的非反相端擔(dān)當(dāng)連接電路1105的參考輸入端，以接收參考電壓VR—ref。開(kāi)關(guān)組SW—1將運(yùn)算放大器1133的輸出端連接到晶體管1135的柵極端，并將運(yùn)算放大器1133的反相女驗(yàn)接到晶體管1135的源極端。開(kāi)關(guān)組SW—1的導(dǎo)通狀態(tài)由在開(kāi)關(guān)組SW—1的選擇器端1116上提供的選擇器信號(hào)控制。電阻器Rbl連接在晶體管1135的源極端和地之間。晶體管1135的漏極端擔(dān)當(dāng)電流端來(lái)與白色LED 202連接。晶體管1135和電阻器Rbl組成電流吸收器M^各，其中I—BL1流纟^ltkM^。以類似的方式，乘除的晶體管和電阻器組成了電流吸收器ffl^各，I—BL 2、 I—BL 3和I—BL 4流經(jīng)這些通路。這些電流吸收器M^^別通過(guò)開(kāi)關(guān)組SW—2、 SW—3和SW—4與運(yùn)算放大器1133連接。
可換向電流吸收器1100的選擇器信號(hào)發(fā)生器1103包括時(shí)鐘發(fā)生器FCLK和分頻器1151。時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)CLK。將時(shí)鐘信號(hào)CLK掛共給分頻器1151，以產(chǎn)生四鎮(zhèn)擇信號(hào)CLK1、 CLK2、 CLK3禾B CLK4。齡選擇信號(hào)連接到一個(gè)開(kāi)關(guān)組，以控制其導(dǎo)通狀態(tài)。例如，開(kāi)關(guān)組SW—1的導(dǎo)通狀態(tài)受到選擇器信號(hào)CLK1的控制。當(dāng)開(kāi)關(guān)組SW—1有活化CLK1導(dǎo)通時(shí)，運(yùn)算放大器1131和晶體管1135組成電壓跟隨器，且復(fù)制了跨過(guò)電阻器Rbl的參考電壓VR—ref。 VR一ref產(chǎn)生了流經(jīng)電阻器Rbl、晶體管1135和白色LED 1143的I一BL1。以類似的方式，當(dāng)CLK2、 CLK3和CLK4分別是活化的時(shí)，I一BL2、 I—BL3和I一BL4得到調(diào)節(jié)。因此，電^7K平I—BL由公式14)確定。14) I BL = I set*KI*KR其中1—set = V—Rset/Rset， KI = I—re饑—set, KR = Rb/Rref， I—BL = IBL1 = I—BL 2 = I—BL 3 = I—BL 4以及Rb = Rbl = Rb2 = Rb3 = Rb4。 V—Rset、 Rset、 Rb 和Rref的可能值是0.6V、 10E3Q、 5.5Q禾卩UE3Q。在位置"H，M頓這^f直并 選擇電、皿皿1109，設(shè)定I—BL的電流為12mA。
除了控制電流以外，在可換向電流吸收器1100中的電路同樣產(chǎn)生被用來(lái)設(shè) 定最小電壓VLED一MN的參考電壓V—DROP。為了做到那樣，將偏置電壓 V—offset加入到VR—ref，以產(chǎn)生V—DROP。 V—offset保i正了,晶體管1135、 1137、 1139和1141有足夠的漏極至lj源極電壓得以維持。V一offset電壓7乂平可以 是50mV。因此，可以由公式15)計(jì)算最小電壓VLED—MN。
15 ) VLED一MIN = I—BL*Rb + V一offset
也是這樣，保證為了高效率而維持了跨過(guò)可換向電流吸收器的最小電壓降。 當(dāng)I—BL = 4mA， Rb = 且V—offset = 50rnV時(shí)，VLED—MN電壓水平可以是 72mV。
圖12是說(shuō)明圖11中的選擇器信號(hào)發(fā)生器1103的操作的時(shí)序圖。四個(gè)選擇 器信號(hào)中的每一個(gè)都從先前的相^f立移相90°，所以在任一時(shí)刻僅有一，擇器信 號(hào)是活化的。
圖13是圖6B中的最小值選擇器646的一個(gè)實(shí)施例的原理圖1300。這里有 四個(gè)電壓跟隨器。每個(gè)電壓跟隨器都由運(yùn)算放大器和晶體管組成。 一個(gè)例子是 由運(yùn)算放大器1302和晶體管1301組成電蹈艮隨器。^電壓跟隨識(shí)隧樣設(shè) 計(jì)，以使其比電流源I—bias具有更大的電流吸收能力。這樣，在VLED 1、 VLED 2、 VLED 3和VLED 4之中僅有最低的電壓在VLED一MIN上復(fù)制，其中VLED 1是在端子1310上的電壓，VLED2是在端子1311上的電壓，VLED 3是在端 子1312上的電壓，VLED4是在端子1313上的電壓，而VLED—MN是在端子 1314上的電壓。
這里已經(jīng)描述的實(shí)施例是禾,本發(fā)明的幾種可能實(shí)施例中的一部分，且在 此描述是為了解釋說(shuō)明而不是限定。很明顯，X寸本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)會(huì)是顯而 易見(jiàn)的，許多其他實(shí)施例可以在本質(zhì)上不背離由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明 的精神和范圍盼瞎況下進(jìn)行。雖然已經(jīng)描述的本發(fā)明用于白色LED，但是本發(fā) 明對(duì)于其他LED或者具有類似特性的電子元件是同樣可用的。而且，雖然本發(fā) 明的元件可以用單數(shù)描述或要求，但是除非清楚地聲明了限制到單數(shù)，否則復(fù)200910001247. 4
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權(quán)利要求
1. 一種用于提供多個(gè)已調(diào)節(jié)電流給多個(gè)電路的可換向電流吸收器，其特征在于，包括能夠輸出參考電壓用于控制多個(gè)已調(diào)節(jié)電流的電流控制電路；用于產(chǎn)生多個(gè)選擇器信號(hào)的選擇器信號(hào)發(fā)生器；以及具有參考輸入端、多個(gè)電流端和多個(gè)選擇器端的連接電路，參考輸入端從電流控制電路接收參考信號(hào)，每個(gè)電流端都連接到多個(gè)電路之一，每個(gè)選擇器端連接到多個(gè)選擇器信號(hào)之一，其中連接電路根據(jù)多個(gè)選擇器信號(hào)提供已調(diào)節(jié)電流給多個(gè)電路中的每一個(gè)，已調(diào)節(jié)電流通過(guò)參考信號(hào)調(diào)節(jié)；所述電流控制電路還包括多個(gè)電流吸收通路，每個(gè)電流吸收通路具有多個(gè)電流端中的一個(gè)、第一通路端、第二通路端和接地端，該接地端連接到地；具有非反相端、反相端和輸出端的運(yùn)算放大器，非反相輸入端擔(dān)當(dāng)參考輸入端；以及多個(gè)開(kāi)關(guān)組，每個(gè)開(kāi)關(guān)組連接在運(yùn)算放大器和多個(gè)電流吸收通路之一的中間，反相端和輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)組分別連接到第一通路端和第二通路端，上述多個(gè)開(kāi)關(guān)組具有多個(gè)選擇器端，所述每個(gè)電流吸收通路還包括具有接地端和第一通路端的電阻器；以及具有柵極端、源極端和漏極端的晶體管，源極端連接到第一通路端，柵極端擔(dān)當(dāng)?shù)诙范耍O端當(dāng)作電流端。
2. —種用于調(diào)節(jié)供給多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)電壓的M，其特征 在于，包括用于提供己調(diào)節(jié)電流給多個(gè)LED的連接至眵個(gè)LED的負(fù)極的可換向電流 吸收器，該可換向電流吸收器能夠掛共第一參考電壓并輸出多個(gè)電壓降；用于提供驅(qū)動(dòng)電壓給多個(gè)LED的連接到多個(gè)LED的正極的DC-DC轉(zhuǎn)換 器，以及連接到可換向電流吸收器的參考電路；該參考電路貪詢多從可換向電流吸收器接收第一參考電壓和多個(gè)電壓降，參考電路還f ^J多為DC-DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生第二參考電壓，其中DC-DC轉(zhuǎn)換器根據(jù)第二參考電壓調(diào)節(jié)供給多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，戶腿可換向電流吸收器還包括: 能夠輸出參考電壓用于控制已調(diào)節(jié)電流的電流控制電路； 用于產(chǎn)生多賴擇器信號(hào)的選擇器信號(hào)發(fā)生器；以及 具有參考輸入端、參考輸出端、多個(gè)電流端以及多個(gè)選擇器端的連接電路，參考輸入端從電流控制電路接收參考信號(hào)，每個(gè)電流纟M接到多個(gè)LED中的一 個(gè)，每，擇器端連接到多^擇器信號(hào)中的一個(gè)，其中連接電路根據(jù)多個(gè)選擇器信號(hào)提供已調(diào)節(jié)電流給多個(gè)LED中的每一 個(gè)，已調(diào)節(jié)電流通過(guò)參考信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)。
4. 如權(quán)利要求3戶脫的裝置，其特征在于，戶脫電流控制電路還包括 會(huì)^l多輸出多個(gè)電流的一組電流源，^電流具有一個(gè)電箭L7K平； 具有多個(gè)定位端和至少一個(gè)電流控制端的電箭逸擇器，齡定位纟驢接到來(lái)自多個(gè)電流中的一個(gè)電流，電流選擇器能夠提供連接到選定定位端的電流； 以及連接到電、皿擇器的電阻器，該電阻器倉(cāng)詢多接收連接妾(J選定定位端的電流，并產(chǎn)生參考信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求4戶腿的裝置，其特征在于，戶誠(chéng)電縱空制電路在至少一個(gè) 電流控制端接收至少一個(gè)電流控制信號(hào)，至少一個(gè)電流控制信號(hào)啟動(dòng)電箭適擇 器來(lái)提供連接到選定定位端的電流，該電流流經(jīng)參考電阻器，并產(chǎn)生跨過(guò)參考 電阻器的電壓，而該電壓是參考信號(hào)。
6. 如權(quán)禾腰求3戶腿的裝置，其特征在于，戶腿電流控制電路還包括 多個(gè)電流吸收通路，每個(gè)電流吸收f(shuō)fi^各具有多個(gè)電流端中的一個(gè)、第一通路端、第二ffi^各端和接地端，該接地端連接到地；具有非反相端、反相端和輸出端的運(yùn)算放大器，非反相輸入端擔(dān)當(dāng)參考輸 入端；以及多個(gè)開(kāi)關(guān)組，每個(gè)開(kāi)關(guān)組連接在運(yùn)算放大器和多個(gè)電流吸收通路之一的中 間，反相端和輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)組分別連接到第一通路端和第二通路端，上述多個(gè)開(kāi)關(guān)組具有多^擇器端。
7. 如權(quán)利要求6戶;M的裝置，其特征在于，戶，多#擇器信號(hào)在任一時(shí)亥l」僅啟動(dòng)多個(gè)開(kāi)關(guān)組中的一個(gè)。
8. 如權(quán)禾腰求6戶誠(chéng)的裝置，其特征在于，戶腿每個(gè)電流吸收M^各還包括:具有接地端和第一通路端的電阻器；以及具有柵極端、源極端和漏極端的晶體管，源極端連接到第一通路端，柵極 端擔(dān)當(dāng)?shù)诙范耍O端擔(dān)當(dāng)電流端。
9. 如權(quán)利要求3戶服的裝置，其特征在于，戶腐連接電路將偏置電壓增加 到參考信號(hào)中，以在參考輸出端上產(chǎn)生第二參考電壓。
10. 如權(quán)利要求2戶服的裝置，其特征在于，戶腿DC-DC轉(zhuǎn)換器還包括:具有電壓輸入端、電壓輸出端和多個(gè)控制端的轉(zhuǎn)換單元，電壓輸入端接收 DC輸入電壓，電壓輸出端輸出驅(qū)動(dòng)電壓；以及連接到轉(zhuǎn)換單元的控制器，該控制器能句鍋供多個(gè)控制信號(hào)給多個(gè)控制端， 該多個(gè)控制信號(hào)具有切癡頓序和切換周期，其中轉(zhuǎn)換單元根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)的切柳l鵬和切換周期來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓。
11. 如權(quán)禾腰求io戶脫的裝置，其特征在于，戶;f^制器還包括能夠提供多個(gè)控制信號(hào)的控制單元；連接到控制單元的激活發(fā)生器，該激活發(fā)生器能夠掛共第一預(yù)定時(shí)間間隔 給控制單元；連接到控制單元的去活化發(fā)生器，該去活化發(fā)生器能^f共第二預(yù)定時(shí)間 間隔給控制單元；以及連接到控制單元的轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器，該轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器能鋭空制切換
12. 如權(quán)利要求ll所述的裝置，^!T征在于，戶，第一預(yù)定時(shí)間間隔和第 二預(yù)定時(shí)間間隔控制切換周期。
13. 如權(quán)禾腰求ii戶腿的裝置，其特征在于，戶;M激舌發(fā)生^i收Dc輸入電壓和第二參考電壓，并且DC輸入電壓和第二參考電壓確定了第一預(yù)定時(shí) 間間隔。
14. 如權(quán)禾腰求ll戶脫的體，其特征在于，戶腿去活化發(fā)生器接收DC 輸入電壓和第二參考電壓，并且DC輸入電壓和第二參考電壓確定了第二預(yù)定時(shí)間間隔。
15. 如權(quán)利要求10戶服的裝置，其特征在于，還包括從轉(zhuǎn)換電路接收驅(qū)動(dòng)電壓的反饋電路，該反饋電路能夠按比例將驅(qū)動(dòng)電壓 減小到比例縮小電壓；以及從反饋電路接收比例縮小電壓以及接收第二參考電壓的比較電路，該比較 電路能夠?qū)⒈壤s小電壓與第二參考電壓作比較，以得到比較結(jié)果，該比較電 路還能夠?qū)⒈容^結(jié)果輸出到控制器，以開(kāi)始新的切換周期。
16. —種用于將DC輸入電壓轉(zhuǎn)換成DC輸出電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特 征在于，戶腿DC輸出電壓是可調(diào)整的，包括具有電壓輸入端、電壓輸出端禾哆個(gè)控制端的轉(zhuǎn)換單元，電壓輸入端接收 DC輸入電壓，電壓輸出端輸出DC輸出電壓；以及連接到轉(zhuǎn)換單元的控制器，該控制器能句H^共多個(gè)控制信號(hào)給多個(gè)控制端， 多個(gè)控制信號(hào)具有切換順序和切換周期，其中轉(zhuǎn)換單元根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)的切換順序和切換周期調(diào)整DC輸出電壓，戶誠(chéng)控制器還包括會(huì)的多提供多個(gè)控制信號(hào)的控制單元；連接到控制單元的激活發(fā)生器，該i敫活發(fā)生器旨的多^f共第一預(yù)定時(shí)間間隔給控制單元；連接到控制單元的去活化發(fā)生器，該去活化發(fā)生器能夠提供第二預(yù)定時(shí)間 間隔給控制單元；以及連接到控制單元的轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器，該轉(zhuǎn)換器模式檢測(cè)器能夠控制切換
17.如權(quán)利要求16戶，的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，戶;M第一預(yù)定時(shí)間間隔和第二預(yù)定時(shí)間間隔控制了切換周期。
18. 如權(quán)利要求16戶做的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，戶;M激活發(fā)生器 接收DC輸入電壓和參考電壓，DC輸入電壓和參考電壓確定了第一預(yù)定時(shí)間間隔。
19. 如權(quán)利要求16戶腐的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，戶腿去活化發(fā)生 器接收DC輸入電壓和參考電壓，DC輸入電壓和參考電壓確定了第二預(yù)定時(shí)間間隔。
20. 如權(quán)利要求16所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括 從轉(zhuǎn)換單元接收DC輸出電壓的反饋電路，該反饋電路宮,按比例將驅(qū)動(dòng)電壓減小到比例縮小電壓；以及從反饋電路接收比例縮小電壓以及接收參考電壓的比較電路，該比較電路 能夠?qū)⒈壤s小電壓與參考電壓作比較，以得到比較結(jié)果，該比較電路還能夠 將比較結(jié)果輸出到控制器，以開(kāi)始新的切換周期。
21. —種調(diào)^j共給多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)電壓的方法，其特征在 于，包括下列步驟在DC-DC轉(zhuǎn)換器上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓；通過(guò)電流吸收器提供多個(gè)己調(diào)節(jié)電流給多個(gè)LED和第一參考電壓； 在誤差放大器上將第一參考電壓和￡敏電流吸收器的電壓降作比較； 根據(jù)由比織一參考電壓和該電壓降的結(jié)果，在體放大器上產(chǎn)生第二參 考電壓；以及根據(jù)第二參考電壓在DC-DC轉(zhuǎn)換器上調(diào)整驅(qū)動(dòng)電ffiM最小可能值。
22. 如權(quán)利要求21戶滿的方法，其特征在于，戶/M在DC-DC轉(zhuǎn)換器上調(diào) 整驅(qū)動(dòng)電壓的步驟還包括下列步驟根據(jù)第二參考電壓和DC輸入電壓產(chǎn)生第一予頁(yè)定時(shí)間間隔； 根據(jù)第二參考電壓和DC輸入電壓產(chǎn)生第二預(yù)定時(shí)間間隔； 產(chǎn)生多個(gè)具有切換周期的控制信號(hào)，該切換周期由第一預(yù)定時(shí)間間隔和第 二預(yù)定時(shí)間間隔構(gòu)成；以及根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)的切換周期禾徹御頃序調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓。
23. —種通過(guò)電流吸收器的多個(gè)電流吸收il^各產(chǎn)生已調(diào)節(jié)電流的方法，其 特征在于，包括下列步驟接收至少一個(gè)電流控制信號(hào)；基于至少一個(gè)電流控制信號(hào)產(chǎn)生參考電壓；產(chǎn)生多，擇器信號(hào)；根據(jù)多，擇器信號(hào)從多個(gè)電流吸收通路中選M定電流吸收通路； 將參考電壓施加到選定電流吸收通路上；以及 通31^定電流吸收f(shuō)fl^各產(chǎn)生已調(diào)節(jié)電流。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于驅(qū)動(dòng)白色LED的裝置。該裝置包括可換向電流吸收器、DC-DC轉(zhuǎn)換器和參考電路。DC-DC轉(zhuǎn)換器提供驅(qū)動(dòng)電壓給多個(gè)LED。可換向電流吸收器調(diào)節(jié)通過(guò)多個(gè)LED的電流，且可換向電流吸收器還提供第一參考電壓并輸出多個(gè)電壓降。參考電路接收第一參考電壓和多個(gè)電壓降，以提供第二參考電壓給DC-DC轉(zhuǎn)換器。DC-DC轉(zhuǎn)換器根據(jù)第二參考電壓調(diào)整供給多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓。這樣，將驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)到最小可能值，因此跨過(guò)可換向電流吸收器的電壓降被最小化。因而，LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)維持了更高的效率。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101488324SQ20091000124
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者林春喜, 法拉·坡貝斯庫(kù)-斯塔內(nèi)斯緹, 王佛賢, 韓洺光, 黃兆庭 申請(qǐng)人:美國(guó)凹凸微系有限公司