专利摘要:
此處稱為開啟時間延長電路的電子電路提供藉由使預定電流脈衝地供應至負載而調整配送至負載的電力的能力。當電流脈衝的開啟時間變成很短時,用以提供電力之DC-DC轉換器的開啟時間延長成比電流脈衝的開啟時間還長。
公开号:TW201315114A
申请号:TW101123288
申请日:2012-06-28
公开日:2013-04-01
发明作者:Gregory Szczeszynski
申请人:Allegro Microsystems Inc;
IPC主号:H05B31-00
专利说明:
用以改良驅動負載的DC-DC轉換器的短工作循環行為之電子電路及技術
本發明大致上關於電子電路,特別關於用以驅動例如發光二極體(LED)負載等負載的電子電路。
各種電子電路用以驅動負載,特別用以控制流經串聯的發光二極體(LED)線之電流,在某些實施例中,這些發光二極體形成LED顯示器,特別是用於例如液晶顯示器(LCD)等顯示器的背照光。已知個別LED的順向電壓降在各單元中有所變異。因此,串聯的LED線具有順向電壓降變異。
在LED線的一端,串聯的LED線耦合至例如切換調節器、升壓切換調節器等共同DC-DC轉換器。切換調節器可配置成提供足夠高的電壓,以供應給每一串聯的LED線。每一串聯的LED線的另一端耦合至各別電流槽,各別電流槽配置成汲取流經每一串聯LED線的相當固定的電流。
將瞭解,由共同切換調節器產生的電壓必須是高至足以供應具有最大總電壓降的一串聯線的LED之電壓,加上各別電流槽所需的消耗電壓。換言之,假使四條串聯線LED分別具有30V、30V、30V、及31V的電壓降,以及每一各別電流槽要求至少一伏特以便操作時,則共同升壓切換調節器必須供應至少32伏特。
雖然能夠提供供應足夠電壓給所有可能的LED串聯線之固定電壓切換調節器,但是,當驅動具有較小電壓降之串聯的LED線時,此切換調節器將產生不必要的高耗電。因此,在某些LED驅動器電路中,感測(舉例而言,藉由所謂的「最小選取電路」或是多輸入放大器)跨越每一線串聯的LED的電壓降,以選取出現在多條線的串聯LED中之一線的端部之最低電壓或是最低平均電壓。共同切換調節器受控制以產生輸出電壓,輸出電壓僅高至足以驅動具有最低電壓(亦即,最高電壓降)的串聯LED線或是驅動最低平均電壓給這些線。舉例而言,在2004年11月23日頒發的美國專利號6,822,403中,以及在2008年11月10日申請的美國專利號12/267,645且案名為「Electronic Circuits for Driving Series Connected Light Emitting Diode Strings」中,揭示這些配置。
將瞭解,經由每一線串聯的二極體線,調節預定的電流,以及,DC-DC轉換器的電壓維持在正好高至足以驅動多條二極體線中最壞情形之一線,或是驅動最壞情形之跨越二極體線的平均電壓。
在某些應用中,希望使LED二極體線變暗或變亮。在某些特定應用中,希望使LED二極體線在寬廣的動態範圍上變暗或變亮。
為了使LED變暗或變亮並同時維持來自DC-DC轉換器(切換調節器)的所需最低電壓,以及同時仍維持流經二極體線的預定電流,則流經LED的預定電流以快至人眼無法感測到的速率循環地開啟及關閉。當流經LED的電流是開啟時,電流等於所需的預定電流,當流經LED的電流是關閉時,電流是零或是小於預定電流的某些電流。
當流經負載的電流被關閉時,希望關閉DC-DC轉換器,當流經負載的電流被開啟時,希望開啟DC-DC轉換器。假使當流經負載的電流被關閉時而使DC-DC轉換器仍然開啟,則DC-DC轉換器將缺少回饋控制且DC-DC轉換器的輸出電壓可能移至並非所期望的不同電壓。
為了取得某些應用所要求的寬動態範圍的亮度,電流的開啟時間及DC-DC轉換器的開啟時間必須能夠非常短。基於下述理由,當被開啟及關閉時,DC-DC轉換器無法取得很短的開啟時間。
通常以回饋配置使用DC-DC轉換器,其中,在負載的電流或電壓被感測且在回饋迴路中使用感測到的電流或電壓以控制DC-DC轉換器的輸出電壓。在回饋迴路中,通常有所謂的「補償」,通常是電容器或濾波器的形式,以減緩回饋迴路的響應時間,以便維持穩定度。
此外,很多型式的DC-DC轉換器,特別是切換調節器,會使用電感器以在操作期間儲存能量。DC-DC轉換器,以及特別是電感器需要有限時間來達到穩運作,以及達到穩態輸出電壓。
慮及上述,應瞭解,當希望短的開啟時間以取得寬廣的動態亮度範圍時,DC-DC轉換器可能無法在短工作循環操作中適當地運作且造成DC-DC轉換器的輸出電壓波動,這造成並不希望的LED亮度波動(閃爍)。
希望提供電路及技術,以在回饋迴路配置中由DC-DC轉換器提供寬廣的電力動態範圍給負載,並允許DC-DC轉換器維持適當操作及適當的電壓調節。
本發明提供電路及技術,以在回饋迴路配置中由DC-DC轉換器提供寬廣的電力動態範圍給負載,並允許DC-DC轉換器維持適當操作及適當的電壓調節。
根據本發明的一態樣,提供調節電壓給負載的電子電路包含脈衝寬度調變(PWM)輸入節點,PWM輸入節點耦合成接收具有設有可變工作循環之第一及第二狀態的脈衝寬度調變(PWM)訊號。電子電路也包含電容器電壓節點,耦合成接收保持在電容器上的電容器電壓。電子電路也包含開啟時間延長電路,開啟時間延長電路包括輸入節點、控制節點、及輸出節點。開啟時間延長電路的輸入節點耦合至電容器電壓節點,開啟時間延長電路的控制節點耦合至PWM輸入節點。開啟時間延長電路配置成在開啟時間延長電路的輸出節點產生具有第一及第二狀態的延長的脈衝寬度調變(PWM)訊號。延長的PWM訊號的第一狀態比PWM訊號的第一狀態在時間上還要長一個數量,所述數量被決定成與電容器電壓成比例。
上述電子電路的一或更多態樣包含一或更多下述特點。
在電子電路的某些實施例中,延長的PWM訊號的第一狀態比PWM訊號的第一狀態在時間上還要長一個數量,所述數量被決定成與電容器電壓成比例。
在電子電路的某些實施例中,負載包括發光二極體的串列耦合線。
在電子電路的某些實施例中,開啟時間延長電路又包括電流源;電容器,耦合成從電流源接收電流;開關,包括輸入節點、輸出節點、及控制節點,開關的控制節點耦合至開啟時間延長電路的控制節點,開關的輸入節點及輸出節點耦合至電容器的相反端;偏移電壓產生器,包括輸入節點及輸出節點,偏移電壓產生器的輸入節點耦合至電容器電壓節點;以及,放大器,包括第一及第二輸入節點和輸出節點,放大器的第一輸入節點耦合至偏移電壓產生器的輸出節點,放大器的第二輸入節點耦合至電流源與電容器之間的接點,放大器的輸出節點耦合至開啟時間延長電路的輸出節點,其中,為了回應PWM訊號的第一狀態,開關配置成使電容器放電,以及,其中,為了回應PWM訊號的第二狀態,電流源配置成將電容器充電。
在某些實施例中,電子電路又包含切換調節器控制節點;以及,切換調節器控制器,具有輸入節點、輸出節點、以及賦能節點,切換調節器控制器的輸出節點耦合至切換調節器控制節點,切換調節器控制器的輸入節點耦合至電容器電壓節點,以及,切換調節器控制器的賦能節點耦合至開啟時間延長電路的輸出節點,其中,切換調節器控制器分別視開啟時間延長電路產生的延長的PWM訊號的第一或第二狀態而在切換調節器控制器的輸出節點產生或不產生切換訊號。
在電子電路的某些實施例中,當電容器電壓在預定的電容器電壓之上時,切換調節器控制器分別視開啟時間延長電路產生的延長的PWM訊號的第一或第二狀態而在切換調節器控制器的輸出節點產生或不產生切換訊號,以及,當電容器電壓不在預定的電容器電壓之上時,切換調節器控制器分別視PWM訊號的第一或第二狀態而在切換調節器控制器的輸出節點產生或不產生切換訊號。
在某些實施例中,電子電路又包含負載連接節點,配置成耦合至負載;以及,電流調節器電路,包括輸入節點、輸出節點、及電流賦能節點,電流調節器電路的輸入節點或輸出節點中被選取之一耦合至負載連接節點,電流賦能節點耦合至PWM輸入節點,電流調節器電路配置成將預定電流從輸入節點傳遞至輸出節點,其中,分別視PWM訊號的第一或第二狀態而傳遞或不傳遞預定電流。
在電子電路的某些實施例中,切換調節器控制節點配置成耦合至切換調節器,以及,其中,切換調節器包括輸入節點、切換節點、以及輸出節點,在輸出節點產生調節輸出電壓,切換調節器的切換節點耦合至切換調節器控制節點,其中,切換調節器的輸入節點配置成接收輸入電壓。
在電子電路的某些實施例中,在PWM訊號的第一及第二狀態期間以及在延長的PWM訊號的第一及第二狀態期間,在切換調節器的輸出節點處的輸出電壓實質上相同。
在電子電路的某些實施例中,切換調節器控制器包含具有輸出節點和控制節點的脈衝寬度調變電路,脈衝寬度調變電路的控制節點耦合至切換調節器控制器的輸入節點。
在某些實施例中,電子電路又包含負載連接節點,配置成耦合至負載;以及電流調節器電路,包括輸入節點、輸出節點、及電流賦能節點,電流調節器電路的輸入節點或輸出節點中被選取之一耦合至負載連接節點,電流賦能節點耦合至PWM輸入節點,電流調節器電路配置成將預定電流從輸入節點傳遞至輸出節點,其中,分別視PWM訊號的第一或第二狀態而傳遞或不傳遞預定電流。
在某些實施例中,電子電路又包含包括輸入節點及輸出節點的誤差放大器,誤差放大器的輸入節點耦合至電流調節器電路的輸入節點或輸出節點中不同的被選取之一,其中,誤差放大器配置成在誤差放大器的輸出節點產生誤差訊號;以及,開關,包括輸入節點、輸出節點、及控制節點,開關的輸入節點耦合至誤差放大器的輸出節點,開關的控制節點耦合至PWM輸入節點,開關的輸出節點耦合至電容器電壓節點。
在某些實施例中,電子電路又包含具有複數輸入節點和輸出節點的訊號選取電路,訊號選取電路的輸出節點耦合至誤差放大器的輸入節點,訊號選取電路的複數輸入節點之一耦合至負載連接節點,其中,訊號選取電路配置成在訊號選取電路的輸出節點處提供訊號,代表在訊號選取電路的複數輸入節點處的訊號。
在電子電路的某些實施例中,DC-DC轉換器包括線性調節器。
根據本發明的另一態樣,提供調節電壓給負載之方法包含:將DC-DC轉換器產生的調節電壓耦合至負載,DC-DC轉換器耦合成接收具有開啟條件及關閉條件的控制訊號而因此開啟及關閉DC-DC轉換器。方法也包含接收脈衝寬度調變(PWM)訊號。方法也包含根據與PWM訊號有關的延長的PWM訊號的第一狀態及第二狀態的持續時間,調整在控制訊號的關閉條件下開啟條件的持續時間。延長的PWM訊號的第一狀態延長至比PWM訊號的第一狀態還長,以致於控制訊號的開啟條件長於流經負載的預定電流的開啟條件。
上述方法的一或更多態樣包含一或更多下述特點。
在方法的某些實施例中,負載包括發光二極體的串聯耦合線。
在某些實施例中,方法又包含以電流調節器電路汲取流經負載的預定電流,其中,預定電流具有開啟條件及關閉條件,以及,其中,電流調節器電路在開啟條件期間汲取預定電流以及在關閉條件期間不汲取預定電流;以及,分別根據PWM訊號的第一狀態及第二狀態,調整預定電流的開啟條件及關閉條件的持續時間,以造成流經負載的平均電流。
在某些實施例中,方法又包含接收感測電容器電壓,其中,當感測電容器電壓在預定電容器電壓之上時,調整控制訊號的關閉條件下開啟條件的持續時間包含分別根據延長的PWM訊號的第一狀態及第二狀態的持續時間以調整控制訊號的關閉條件下的開啟條件的持續時間,其中,當感測電容器電壓不在預定電容器電壓之上時,調整控制訊號的關閉條件下開啟條件的持續時間包含分別根據PWM訊號的第一狀態及第二狀態的持續時間以調整控制訊號的關閉條件下的開啟條件的持續時間。
在方法的某些實施例中,負載包括發光二極體的串聯耦合線。
在方法的某些實施例中,DC-DC轉換器包括切換調節器,其中,控制訊號包括切換控制訊號。
在方法的某些實施例中,DC-DC轉換器包括切換調節器,其中,控制訊號包括切換控制訊號,其中,切換控制訊號在開啟條件期間切換以及在關閉條件期間不切換。
在方法的某些實施例中,DC-DC轉換器包括線性調節器。
在說明本發明之前,解釋某些導論觀念及術語。如同此處所使用般,「升壓切換調節器」一詞用以說明已知型式的切換調節器,其提供高於輸入電壓的輸出電壓給升壓切換調節器。雖然此處顯示升壓切換調節器的某些特定的電路拓蹼,但是,應瞭解升壓切換調節器具有各式各樣的電路配置。如同此處所使用般,「降壓切換調節器」一詞用以說明提供比輸入至降壓切換調節器輸入電壓還低的輸出電壓之已知型式的切換調節器。應瞭解,仍然有升壓切換調節器以外以及降壓切換調節器以外的其它型式的切換調節器,本發明不限於任一型式。
於此,說明DC-DC電壓轉換器(或簡稱為DC-DC轉換器)。所述的DC-DC轉換器可為任何型式的DC-DC轉換器,包含但不限於上述升壓及降壓切換調節器。
如同此處所使用般,使用「電流調節器」以說明能將通過電路或電路元件的電流調節至預定電流(亦即,調節電流)的電路或電路元件。電流調節器可為輸入調節電流的「電流槽」,或是輸出調節電流的「電流源」。電流調節器具有「電流節點」,在電流源的情形中,在「電流節點」輸出電流,或者,在電流槽的情形中,在「電流節點」輸入電流。
參考圖1,舉例說明的電子電路10包含耦合至一或更多負載的可控制DC-DC轉換器12,舉例而言,負載可為串聯二極體線52、54、56,在某些配置中,它們是串聯發光二極體(LED)線,可以形成LED顯示器或是用於例如液晶顯示器(LCD)等顯示器的背照光。如上所述,在某些配置中,可控制DC-DC轉換器12是切換調節器。串聯LED線52、54、56耦合至此處顯示為電流槽之各別的電流調節器66a、66b、66c。電流調節器66a、66b、66c具有各別的電壓感測節點66aa、66ba、66ca、各別的電流感測節點66ab、66bb、66cb、及各別的電流控制電路64a、64b、64c。
於下,配合圖3和4,更完整地說明電流調節器66a、66b、66c的操作。此處,可以說電流調節器66a、66b、66c在電流感測節點66ab、66bb、66cb維持預定電壓,造成流經電阻器70a、70b、70c及電流調節器66a、66b、66c的預定電流。
同時,以回饋配置控制切換調節器12,以在電壓感測節點66aa、66ba、66ca維持充分的電壓(儘可能小),以允許電流調節器66a、66b、66c操作。
由於串聯LED線52、54、56均產生不同的電壓降,所以,在電壓感測節點66aa、66ba、66ca出現的電壓不同。也將瞭解,至少預定的最小電壓必須出現在每一電壓感測節點66aa、66ba、66ca,以便每一電流調節器66a、66b、66c適當地操作,亦即,汲取它們設計所需的(預定)電流。希望將電壓感測節點66aa、66ba、66ca處的電壓維持在儘可能地低,以節約電力,但是要高至足以取得適當操作。
多輸入誤差放大器36耦合成在一或更多反相輸入節點接收分別對應於出現在電壓感測節點66aa、66ba、66ca的電壓之電壓訊號58、60、62。多輸入誤差放大器36耦合成在非反相輸入節點接收例如0.5伏特的參考電壓訊號38。多輸入誤差放大器36配置成產生與電壓訊號58、60、62的算術平均值的相反有關的誤差訊號36a。在某些特定配置中,多輸入誤差放大器36具有包括金屬氧化物半導體(MOS)電晶體的輸入。在某些配置中,誤差放大器36是跨導放大器,提供電流型輸出。
開關39耦合成接收誤差訊號36a,及配置成在脈衝寬度調變(PWM)訊號78(或替代地,54a)的控制下,產生切換誤差訊號39a。於下,更完整地說明PWM訊號78。從電路10的外部,控制PWM訊號78的工作循環。
電路10包含電容器42,電容器42耦合成接收切換誤差訊號39a。在一特定配置中,電容器42具有約一佰微微法拉的值。電容器42提供迴路濾波器且具有被選擇成穩定回饋控制迴路的值。
DC-DC轉換器控制器28耦合成在誤差節點28c接收切換誤差訊號39a。
所謂的「開啟時間延長電路」40耦合成接收切換誤差訊號39a、耦合成接收PWM訊號、以及配置成產生延長的PWM訊號40a。於下,配合圖5,更完整地說明開啟時間延長電路。此處,可以說,特別是對於PWM訊號78的每一短的工作循環(亦即,高狀態的短週期)而言,延長的PWM訊號40a比PWM訊號具有更長的狀態(例如,高狀態)週期。
閘(舉例而言,或(OR)閘42)耦合成接收延長的PWM訊號40a、耦合成接收PWM訊號78、以及配置成產生控制訊號42a。
另一閘(舉例而言,及(AND)閘44)耦合成接收控制訊號42a、耦合成接收例如過電壓(OVP)訊號45a等電路誤差訊號、以及配置成產生控制訊號44a。
在賦能節點28a,DC-DC轉換器控制器28由控制訊號44a開啟及關閉。
DC-DC轉換器控制器28包含PWM控制器30,PWM控器30配置成產生DC-DC轉換器PWM訊號30a,DC-DC轉換器PWM訊號30a是PWM訊號但不同於上述PWM訊號。DC-DC轉換器PWM訊號30a具有比PWM訊號78(例如,200 KHz)更高的頻率(例如,100 KHz)。
例如FET開關32等開關耦合成在其閘極接收DC-DC轉換器PWM訊號30a,FET配置成提供切換控制訊號32a給DC-DC轉換器12。將瞭解此處顯示為升壓切換調節器的DC-DC轉換器12配合切換控制訊號32a之操作。每當開關32閉合時,電流流經電感器18,而儲存能量,以及,每當開關32打開時,能量釋放至電容器22。假使開關32的閉合時間太短,則能量無法在電感器18中累積至穩態條件,以及,切換調節器12無法適當地操作,這會造成輸出電壓24的波動。特別地,由於如下所述般,電壓感測節點66aa、66ba、66ca的電壓被控制成僅提供小淨空高度給電流產生器66a、66b、66c的適當操作,所以,電壓波動造成LED 52、54、56的亮度波動(閃爍)。因此,當電流調節器66a、66b、66c以很短的PWM工作循環操作時,希望延長切換調節器12的開啟時間。
可控制的DC-DC轉換器12也耦合成在輸入節點12a接收電源電壓14、Vps,以及在輸出節點14a產生調節輸出電壓24,以回應誤差訊號36a,以及,回應切換控制訊號32a。在某些配置中,可控制的DC-DC轉換器12是升壓切換調節器,以及,可控制的DC-DC轉換器12耦合成在輸入節點12a接收電源電壓Vps,以及在輸出節點12b產生相對較高的調節輸出電壓24。
根據此配置,可控制的DC-DC轉換器12由電壓訊號58、60、62的算術平均值控制。因此,將會太低而無法提供電流調節器66a、66b、66c中相關連之一的適當操作之電壓訊號58、60、62的算術平均值將造成誤差訊號36a的增加,趨向於升高可控制的DC-DC轉換器12的輸出電壓24。因此,以回饋迴路配置,控制DC-DC轉換器12。
應瞭解,調節輸出電壓24具有特別所需的值。具體而言,調節輸出電壓24的特別所需的值是在所有電流調節器66a、66b、66c取得足夠高的電壓之值,以致於它們都能適當地操作以如同所需地調節電流。此外,調節輸出電壓24的特別所需值是儘可能低的值,以致於接收最低電壓(亦即,橫跨相關的串聯LED線52、54、56之最大電壓降)的一或更多電流調節器具有正好足夠適當地操作的電壓。藉由調節輸出電壓24的此特別需求值,低功率在電流調節器66a、66b、66c中擴展,造成高功率效率並使LED適當地照明。
在某些特定的配置中,調節電壓24的所需值包含電壓餘裕(例如,一伏特)。換言之,在某些配置中,調節輸出電壓24的特別所需值是僅可能低的值,以致於接收最低電壓的一或更多電流調節器具有正好足夠適當地操作的電壓加上電壓餘裕。又造成可接受的低耗電。
上述誤差訊號36a是電壓訊號58、60、62的算術平均值,其近似地取得調節輸出電壓24的特別所需值。
電路10的某些元件在單一積體電路之內。舉例而言,在某些配置中,電路80在積體電路之內,而其它元件在積體電路的外部。
在某些替代配置中,多輸入誤差放大器32由多輸入比較器取代,多輸入比較器具有滯後、或是在其作比較時被週期地供予時脈。
在積體電路80的PWM節點80b處接收上述PWM訊號78,舉例而言,由開啟時間延長電路40接收的、由開關39接收的、及由電流調節器66a、66b、66c接收的PWM訊號78。在某些替代實施例中,取代PWM訊號78,例如DC訊號79等另一訊號在控制節點80c處被接收,在此情形中,選加的PWM產生器54耦合成接收DC訊號及配置成產生PWM訊號54a。PWM訊號54a具有與DC訊號79的值有關的工作循環。PWM訊號78或是PWM訊號54a可以作為電路10的其它部份中標示的PWM訊號。
在操作時,為了控制LED 52、54、56的亮度,或是更概要地說,為了控制配送給負載的功率,可以改變PWM訊號78(或54a)的工作循環。當PWM訊號高時,電路10以閉合迴路配置操作,亦即,開關39閉合,使電流控制電路64a、64b、64c賦能,以及,使PWM控制器28賦能,使得切換控制電路32a切換。當PWM訊號高時,電壓訊號58、60、62受控制且通過電流調節器66a、66b、66c的電流受控制。
當PWM訊號78(或54)低時,在多個考慮下,電路10關閉。藉由電流調節器66a、66b、66c收到的PWM訊號78,將通過電流調節器66a、66b、66c的電流停止。開關39打開,促使電容器42保持其電壓。使PWM控制器28禁能,促使切換控制訊號32a停止切換,以及,促使DC-DC轉換器12停止轉換。當被停止時,來自DC-DC轉換器12的電壓,亦即,電壓24固持在電容器22上,但趨向於隨時間而下降。
將瞭解,當PWM訊號78僅以短週期(亦即,PWM訊號78僅具有短工作循環)從低至高時,假使切換調節器由PWM訊號78控制,則切換調節器12未具有足夠的時間來取得穩態操作。因此,當PWM訊號78具有短工作循環時,開啟時間延長電路40操作以使PWM控制器30賦能一段時間,所述一段時間比PWM訊號78的高狀態將取得的時間還長。基本上,對於PWM訊號78的更長的高狀態,PWM控制器30由PWM訊號78的高狀態賦能,而對於PWM訊號78的更短的高狀態,PWM控制器30由延長的PWM訊號40a的延長的高狀態替代地賦能。於下,配合圖5,說明延長的PWM訊號40a的產生。
現在參考圖2,其中,類似於圖1的元件以類似代號顯示,電路200類似於圖1的電路10。電流調節器206a、206b、206c類似於圖1的電流調節器66a、66b、66c,但是,電流調節器206a、206b、206c分別耦合至串聯的LED線52、54、56的底(陰極)端,而非分別耦合至串聯的LED線52、54、56的頂(陽極)端。在這些實施例中,輸入節點202e耦合成接收調節輸出電壓24,且複數輸出節點分別耦合至串聯LED線52、54、56的陽極端,複數輸出節點中的節點202d僅為一實例。誤差放大器36的反相輸入耦合至電壓感測節點206aa、206ba、206ca。
電流調節器206a、206b、206c分別具有電壓感測節點206aa、206ba、206ca、電流感測節點206ab、206bb、206cb、以及電流控制電路204a、204b、204c。
包含亮度控制的操作的電路200的操作類似於配合圖1之上述電路10的操作。
現在參考圖3,舉例說明的電流調節器電路250同於或類似於圖1的電流調節器電路66a、66b、66c。電流調節器電路250包含耦合成接收PWM訊號272的節點250c,PWM訊號272同於或類似於圖1的PWM訊號78、54a中之一。
電壓感測節點250a同於或類似於圖1的電壓感測節點66aa、66ba、66ca。電流感測節點260同於或類似於圖1的電流感測節點66ab、66bb、66cb。場效電晶體(FET)258同於或類似於圖1的FET 68a、68b、68c。電阻器264同於或類似於圖1的電阻器70a、70b、70c。
電流調節器電路250包含放大器256,放大器256具有耦合至電流感測節點260的反相輸入、耦合至FET 258的閘極的輸出、以及非反相輸入,非反相輸入有時耦合成經由開關254而接收參考電壓VrefA,以及,其它時候耦合成經由開關270而接收例如接地等另一參考電壓。開關254耦合成在其控制輸入接收PWM訊號272,以及,開關270耦合成經由反相器268而在其控制輸入接收反相的PWM訊號268a。如此,開關254、256相反地操作。
在操作時,為回應PWM訊號272的高狀態,開關254閉合且開關270打開。在此狀態中,以回饋配置使電流調節器電路250賦能,且電流調節器電路250作動以維持參考電壓252作為電阻器264上的訊號266,因而控制流經電阻器264及流經FET 258的電流。
為回應PWM訊號272的低狀態,開關254打開且開關270閉合。在此狀態中,迫使放大器256的輸出訊號256a為低,關閉FET 258(N通道FET)、以及停止電流流經FET 258及流經電阻器264。如此,根據PWM訊號272的狀態,使電流調節器電路250賦能及禁能。
現在參考圖4,舉例說明的電流調節器電路300同於或類似於圖2的電流調節器206a、206b、206c。電流調節器電路300包含耦合成接收PWM訊號310的節點300d,PWM訊號310同於或類似於圖2的PWM訊號78、54a中之一。
電壓感測節點300c同於或類似於圖2的電壓感測節點206aa、206ba、206ca。電流感測節點314同於或類似於圖2的電流感測節點206ab、206bb、206cb。場效電晶體(FET)324同於或類似於圖2的場效電晶體(FET)210a、210b、210c。電阻器204同於或類似於圖2的電阻器208a、208b、208c。
電流調節器電路300包含放大器322,放大器322具有耦合至電流感測節點314的反相輸入、耦合至FET 324的閘極的輸出、以及非反相輸入,非反相輸入有時耦合成經由開關318而接收參考電壓VrefB,以及,其它時候耦合成經由開關308而接收例如Vcc等另一參考電壓。開關318耦合成在其控制輸入接收PWM訊號310,以及,開關308耦合成經由反相器306而在其控制輸入接收反相的PWM訊號306a。如此,開關318、308相反地操作。
在操作時,為回應PWM訊號310的高狀態,開關318閉合且開關308打開。在此狀態中,以回饋配置使電流調節器電路300賦能,且電流調節器電路300作動以維持參考電壓316作為電阻器304上的訊號312,因而控制流經電阻器304及流經FET 324的電流。
為回應PWM訊號310的低狀態,開關318打開且開關308閉合。在此狀態中,迫使放大器322的輸出訊號322a為低,關閉FET 324(P通道FET)、以及停止流經FET 324及流經電阻器304的電流。如此,根據PWM訊號310的狀態,使電流調節器電路300賦能及禁能。
現在參考圖5,其中,圖1及2的類似元件以類似代號表示,開啟時間延長電路350同於或類似於圖1及2的開啟時間延長電路40。電流調節器電路364同於或類似於圖1的電流調節器電路66a、66b、66c以及圖2的電流調節器電路206a、206b、206c。
開啟時間延長電路350包含放大器356。耦合至放大器356的反相輸入的是包括電流源358的積分器,電流源358在接合節點耦合至電容器362,接合節點耦合至反相輸入。
開關並聯地耦合電容器362。
例如一伏特參考之偏移電壓產生器352在其較低電壓端耦合至放大器356的非反相輸入。偏移電壓產生器352的較高電壓端耦合成經由圖1及2的開關39而接收切換誤差訊號39a。
開關360耦合成在其控制輸入處接收圖1及2的PWM訊號78(或是選加地,PWM訊號54a)。
放大器356配置成產生延長的PWM訊號356a,延長的PWM訊號356a變成圖1及2的延長的PWM訊號40a。
在操作時,當PWM訊號78在高狀態時,開關360閉合,且電容器362具有接地電壓。同時,開關39閉合且圖1及2的閉合迴路配置正常地操作。當正常地操作時,以約800毫伏特的參考電壓38,在電容器42上的電壓可能取得約1.5伏特的電壓。因此,約0.5伏特出現在放大器的非反相節點,以及,延長的PWM訊號40a將是高的。
當PWM訊號78進入低時,開關360打開且開關39打開。首先,延長的PWM訊號40a維持高的,因而延長的PWM訊號40a的高狀態延長至PWM訊號78的高狀態尾端之外。在電容器362上的電壓向上突升直到其達到在放大器356的非反相輸入的電壓為止,此時,延長的PWM訊號40a具有低狀態。
將瞭解,延長的PWM訊號40a的高狀態的延長量(時間上)與電容器42上的電壓成比例。更高的電容器電壓造成延長的PWM訊號40a的更長的時間延長。
假使電容器上的電壓小於偏移電壓產生器352的電壓,則出現在放大器356的非反相輸入之電壓將為零或零以下。在此情形中,無論開關360、39的操作為何,來自放大器356的輸出訊號356a、及延長的PWM訊號40a將留在低狀態。在某些實施例中,偏移電壓產生器352具有約1.5伏特的電壓。
使用OR閘42以確定訊號42a絕不具有比PWM訊號78的高狀態更短的高狀態,但是根據延長的PWM訊號40a,訊號42a具有比PWM訊號78的高狀態更長的高狀態,與電容器42上的電壓成比例地更長,訊號42a是最終控制操作圖1及2的DC-DC轉換器12的PWM控制器30的賦能條件。
從圖5的電路350,將瞭解有二個操作條件。在第一操作條件中,在補償電容器42上的電壓處於第一範圍,舉例而言,0至1.5伏特。在第一操作條件中,圖1的電路10正常地操作,切換調節器12能夠達成其調節電壓。在第二操作條件中,在補償電容器42上的電壓是第二範圍,舉例而言,1.5至3.0伏特,亦即,大於偏移電壓產生器352的電壓。在第二操作條件中,圖1的電路10未正常地操作,以及,由於短工作循環PWM操作,切換調節器12大致上無法或是幾乎無法達成其調節電壓。
當第一操作條件存在時,控制訊號44a具有與PWM訊號相同的狀態持續時間。當第二操作條件存在時,控制訊號44a具有由時間延長電路350延長的例如高狀態的狀態。
根據上述配置,能夠使配送給負載的電力(例如供應給圖1及2的發光二極體線52、54、56的電流脈衝)的動態範圍從約100:1擴展到至少1000:1,且可高達10,000:1,並維持圖1及2的DC-DC轉換器12的適當操作。
雖然電路350提供上述時間延長,但是,應瞭解,有很多其它電路可以提供相同或類似的時間延長,包含類比電路及數位電路。
現在參考圖6,其中,圖1及2的類似元件顯示成具有類似代號,舉例說明的電子電路400包含可控制的DC-DC轉換器12,DC-DC轉換器12此處為可調整的線性電壓調節器404的形式。可調整的線性電壓調節器404是低釋放調節器。低釋放調節器將被視為能以很小的輸入電壓操作而輸出例如一伏特的電壓差的電壓調節器。
將瞭解,為了節省電力,希望當電流調節器66a、66b、66c由PWM訊號78的控制關閉時,關閉線性調節器404。即使當被關閉時,電容器22仍然保持調節電壓某段時間。
圖1的電路80由電路402取代。電路402未包含圖1的電路28,但取代地包含產生控制訊號406a的緩衝器放大器406。
線性電壓調節器404包含輸入節點404a、輸出節點404b、接地節點404d、以及調整節點404c。在輸出節點404b的輸出電壓25與在調整節點404c收到的控制訊號406a的電壓有關。
將瞭解,線性電壓調節器404需要有限的時間以開啟。因此,對於每一短工作循環PWM操作,線性調節器404未達成適當操作,造成輸出電壓25波動。電壓變動會造成LED62、54、56的亮度變動(閃爍),特別由於在電壓感測節點66aa、66bas、66ca的電壓受控制而僅提供小淨空高度給電流產生器66a、66b、66c的適當操作。因此,當電流調節器66a、66b、66c以很短的PWM工作循環操作時,希望延長線性調節器404的開啟時間。
藉由受控制訊號44a控制的開關408,以開啟及關閉線性調節器404。如上所述,在第一操作條件中,控制訊號44a具有與PWM訊號78相同的狀態持續時間,以及,當在第二操作條件中時,具有延長的狀態。第一及第二操作條件說明於配合圖5的上述中。
在其它實施例中,控制訊號44a替代地進入線性調節器404的內部,以及,藉由線性調節器404內部的機構而操作開啟及關閉線性調節器404。在這些實施例中,開關408被移除。
此處所引用的所有參考文獻於此一併列入參考。
已說明較佳實施例,它們用以說明本專利的標的之各種觀念、結構及技術,習於此技藝中的一般技術者現在將瞭解,可以使用具有這些觀念、結構及技術的其它實施例。因此,本專利的範圍不應侷限於所述的實施例,而是僅受限於下述申請專利範圍精神及範圍。
10‧‧‧電子電路
12‧‧‧DC-DC轉換器
12a‧‧‧輸入節點
12b‧‧‧輸出節點
14‧‧‧電源電壓
14a‧‧‧輸出節點
18‧‧‧電感器
22‧‧‧電容器
24‧‧‧輸出電壓
28‧‧‧DC-DC轉換器控制器
28a‧‧‧賦能節點
28c‧‧‧誤差節點
30‧‧‧PWM控制器
30a‧‧‧DC-DC轉換器PWM訊號
32‧‧‧FET開關
32a‧‧‧切換控制訊號
36‧‧‧多輸入誤差放大器
36a‧‧‧誤差訊號
38‧‧‧參考電壓訊號
39‧‧‧開關
39a‧‧‧切換誤差訊號
40‧‧‧開啟時間延長電路
40a‧‧‧延長的PWM訊號
42‧‧‧電容器
42a‧‧‧控制訊號
44‧‧‧及閘
44a‧‧‧控制訊號
45a‧‧‧過電壓訊號
52‧‧‧串聯二極體線
54‧‧‧串聯二極體線
54a‧‧‧PWM訊號
56‧‧‧串聯二極體線
58‧‧‧電壓訊號
60‧‧‧電壓訊號
62‧‧‧電壓訊號
64a‧‧‧電流控制電路
64b‧‧‧電流控制電路
64c‧‧‧電流控制電路
66a‧‧‧電流調節器
66b‧‧‧電流調節器
66c‧‧‧電流調節器
66aa‧‧‧電壓感測節點
66ba‧‧‧電壓感測節點
66ca‧‧‧電壓感測節點
66ab‧‧‧電流感測節點
66bb‧‧‧電流感測節點
66cb‧‧‧電流感測節點
68a‧‧‧場效電晶體
68b‧‧‧場效電晶體
68c‧‧‧場效電晶體
70a‧‧‧電阻器
70b‧‧‧電阻器
70c‧‧‧電阻器
78‧‧‧脈衝寬度調變訊號
79‧‧‧DC訊號
80‧‧‧積體電路
80b‧‧‧PWM節點
80c‧‧‧控制節點
200‧‧‧電路
206a‧‧‧電流調節器
206b‧‧‧電流調節器
206c‧‧‧電流調節器
206aa‧‧‧電壓感測節點
206ba‧‧‧電壓感測節點
206ca‧‧‧電壓感測節點
206ab‧‧‧電流感測節點
206bb‧‧‧電流感測節點
206cb‧‧‧電流感測節點
208a‧‧‧電阻器
208b‧‧‧電阻器
208c‧‧‧電阻器
210a‧‧‧場效電晶體
210b‧‧‧場效電晶體
210c‧‧‧場效電晶體
250‧‧‧電流週節器電路
250a‧‧‧電壓感測節點
254‧‧‧開關
256‧‧‧開關
256a‧‧‧輸出訊號
258‧‧‧場效電晶體
260‧‧‧電流感測節點
264‧‧‧電阻器
266‧‧‧訊號
268‧‧‧反相器
270‧‧‧開關
272‧‧‧訊號
300‧‧‧電流調節器電路
300c‧‧‧電壓感測節點
300d‧‧‧節點
304‧‧‧電阻器
306‧‧‧反相器
306a‧‧‧PWM訊號
308‧‧‧開關
310‧‧‧PWM訊號
312‧‧‧訊號
314‧‧‧電流感測節點
316‧‧‧參考電壓
318‧‧‧開關
322‧‧‧放大器
322a‧‧‧輸出訊號
324‧‧‧場效電晶體
350‧‧‧開啟時間延長電路
356‧‧‧放大器
358‧‧‧電流源
360‧‧‧開關
362‧‧‧電容器
364‧‧‧電流週節器電路
400‧‧‧電子電路
402‧‧‧電路
404‧‧‧線性電壓調節器
404a‧‧‧輸入節點
404b‧‧‧輸出節點
404c‧‧‧調整節點
404d‧‧‧接地節點
406‧‧‧緩衝器放大器
406a‧‧‧控制訊號
408‧‧‧開關
從下述圖式的詳細說明,將更完整瞭解本發明的上述特點、以及本發明本身,其中:圖1是方塊圖,顯示舉例說明之驅動負載的電路,電路具有切換調節器形式的DC-DC電壓轉換器、以及耦合於串列耦合的發光二極體(LED)線的相對側上的電流調節器,使用脈衝寬度調變(PWM)訊號將供應給負載(LED)的電力脈衝化,其中,施加PWM訊號以開啟及關閉電流調節器,電路也具有開啟時間延長電路,以將被施加以開啟及關閉DC-DC電壓轉換器之延長的PWM訊號的開啟時間延長;圖2是方塊圖,顯示另一舉例說明之驅動負載的電路,電路具有切換調節器形式的DC-DC電壓轉換器、以及耦合於串列耦合的發光二極體(LED)線的相對側上的電流調節器,使用脈衝寬度調變(PWM)訊號將供應給負載(LED)的電力脈衝化,其中,施加PWM訊號以開啟及關閉電流調節器,電路也具有開啟時間延長電路,以將被施加以開啟及關閉DC-DC電壓轉換器之延長的PWM訊號的開啟時間延長;圖3是方塊圖,顯示圖1的電路中使用的舉例說明的電流調節器;圖4是方塊圖,顯示圖2的電路中使用的舉例說明的電流調節器;圖5是方塊圖,顯示作為圖1及2的開啟時間延長電路之開啟時間延長電路的方塊圖;以及圖6是方塊圖,顯示另一舉例說明之驅動負載的電路,電路具有線性電壓調節器形式的DC-DC電壓轉換器、以及耦合於串列耦合的發光二極體(LED)線的相對側上的電流調節器,使用脈衝寬度調變(PWM)訊號將供應給負載(LED)的電力脈衝化,其中,施加PWM訊號以開啟及關閉電流調節器,電路也具有開啟時間延長電路,以將被施加以開啟及關閉DC-DC電壓轉換器之延長的PWM訊號的開啟時間延長。
10‧‧‧電子電路
12‧‧‧DC-DC轉換器
12a‧‧‧輸入節點
12b‧‧‧輸出節點
14‧‧‧電源電壓
14a‧‧‧輸出節點
18‧‧‧電感器
22‧‧‧電容器
24‧‧‧輸出電壓
28‧‧‧DC-DC轉換器控制器
28a‧‧‧賦能節點
28c‧‧‧誤差節點
30‧‧‧PWM控制器
30a‧‧‧DC-DC轉換器PWM訊號
32‧‧‧FET開關
32a‧‧‧切換控制訊號
36‧‧‧多輸入誤差放大器
36a‧‧‧誤差訊號
38‧‧‧參考電壓訊號
39‧‧‧開關
39a‧‧‧切換誤差訊號
40‧‧‧開啟時間延長電路
40a‧‧‧延長的PWM訊號
42‧‧‧電容器
42a‧‧‧控制訊號
44‧‧‧及閘
44a‧‧‧控制訊號
45a‧‧‧過電壓訊號
52‧‧‧串聯二極體線
54‧‧‧串聯二極體線
54a‧‧‧PWM訊號
56‧‧‧串聯二極體線
58‧‧‧電壓訊號
60‧‧‧電壓訊號
62‧‧‧電壓訊號
64a‧‧‧電流控制電路
64b‧‧‧電流控制電路
64c‧‧‧電流控制電路
66a‧‧‧電流調節器
66b‧‧‧電流調節器
66c‧‧‧電流調節器
66aa‧‧‧電壓感測節點
66ba‧‧‧電壓感測節點
66ca‧‧‧電壓感測節點
66ab‧‧‧電流感測節點
66bb‧‧‧電流感測節點
66cb‧‧‧電流感測節點
68a‧‧‧場效電晶體
68b‧‧‧場效電晶體
68c‧‧‧場效電晶體
70a‧‧‧電阻器
70b‧‧‧電阻器
70c‧‧‧電阻器
78‧‧‧脈衝寬度調變訊號
79‧‧‧DC訊號
80‧‧‧積體電路
80b‧‧‧PWM節點
80c‧‧‧控制節點
权利要求:
Claims (22)
[1] 一種電子電路,提供調節電壓給負載,該電子電路包括:脈衝寬度調變(PWM)輸入節點,耦合成接收具有設有可變工作循環之第一及第二狀態的脈衝寬度調變(PWM)訊號;電容器電壓節點,耦合成接收保持在電容器上的電容器電壓;以及,開啟時間延長電路,包括輸入節點、控制節點、及輸出節點,該開啟時間延長電路的該輸入節點耦合至該電容器電壓節點,該開啟時間延長電路的該控制節點耦合至該PWM輸入節點,其中,該開啟時間延長電路配置成在該開啟時間延長電路的該輸出節點產生具有第一狀態及第二狀態的延長的PWM訊號,該延長的PWM訊號的第一狀態比該PWM訊號的第一狀態在時間上還要長一數量,該數量被決定成與該電容器電壓成比例。
[2] 如申請專利範圍第1項之電子電路,其中,該延長的PWM訊號的第一狀態比該PWM訊號的第一狀態在時間上還要長一數量,該數量被決定成與該電容器電壓成比例。
[3] 如申請專利範圍第1項之電子電路,其中,該負載包括發光二極體的串聯耦合線。
[4] 如申請專利範圍第1項之電子電路,其中,該開啟時間延長電路又包括:電流源;電容器,耦合成從該電流源接收電流;開關,包括輸入節點、輸出節點、及控制節點,該開關的該控制節點耦合至該開啟時間延長電路的該控制節點,該開關的該輸入節點及該輸出節點耦合至該電容器的相反端;偏移電壓產生器,包括輸入節點及輸出節點,該偏移電壓產生器的該輸入節點耦合至該電容器電壓節點;以及,放大器,包括第一輸入節點及第二輸入節點和輸出節點,該放大器的第一輸入節點耦合至該偏移電壓產生器的該輸出節點,該放大器的第二輸入節點耦合至該電流源與該電容器之間的接點,該放大器的該輸出節點耦合至該開啟時間延長電路的該輸出節點,其中,為了回應該PWM訊號的該第一狀態,該開關配置成使該電容器放電,以及,其中,為了回應該PWM訊號的該第二狀態,該電流源配置成將該電容器充電。
[5] 如申請專利範圍第1項之電子電路,又包括:切換調節器控制節點;以及,切換調節器控制器,具有輸入節點、輸出節點、以及賦能節點,該切換調節器控制器的該輸出節點耦合至該切換調節器控制節點,該切換調節器控制器的該輸入節點耦合至該電容器電壓節點,以及,該切換調節器控制器的該賦能節點耦合至該開啟時間延長電路的該輸出節點,其中,該切換調節器控制器分別視該開啟時間延長電路產生的該延長的PWM訊號的第一狀態或第二狀態而在該切換調節器控制器的該輸出節點產生或不產生切換訊號。
[6] 如申請專利範圍第5項之電子電路,其中,當該電容器電壓在該預定的電容器電壓之上時,該切換調節器控制器分別視該開啟時間延長電路產生的該延長的PWM訊號的第一狀態或第二狀態而在該切換調節器控制器的該輸出節點產生或不產生切換訊號,以及,當該電容器電壓不在預定的電容器電壓之上時,該切換調節器控制器分別視該PWM訊號的該第一或該第二狀態而在該切換調節器控制器的該輸出節點產生或不產生該切換訊號。
[7] 如申請專利範圍第6項之電子電路,又包括:負載連接節點,配置成耦合至該負載;以及,電流調節器電路,包括輸入節點、輸出節點、及電流賦能節點,該電流調節器電路的該輸入節點或該輸出節點中被選取之一耦合至該負載連接節點,該電流賦能節點耦合至該PWM輸入節點,該電流調節器電路配置成將預定電流從該輸入節點傳遞至該輸出節點,其中,分別視該PWM訊號的該第一或該第二狀態而傳遞或不傳遞該預定電流。
[8] 如申請專利範圍第5項之電子電路,其中,該切換調節器控制節點配置成耦合至切換調節器,以及,其中,該切換調節器包括輸入節點、切換節點、以及輸出節點,在該輸出節點產生該調節輸出電壓,該切換調節器的該切換節點耦合至該切換調節器控制節點,其中,該切換調節器的該輸入節點配置成接收輸入電壓。
[9] 如申請專利範圍第8項之電子電路,其中,在該PWM訊號的該第一狀態及該第二狀態期間以及在該延長的PWM訊號的該第一狀態及該第二狀態期間,在該切換調節器的該輸出節點處的輸出電壓實質上相同。
[10] 如申請專利範圍第5項之電子電路,其中,該切換調節器控制器包括:具有輸出節點和控制節點的脈衝寬度調變電路,該脈衝寬度調變電路的該控制節點耦合至該切換調節器控制器的該輸入節點。
[11] 如申請專利範圍第1項之電子電路,又包括:負載連接節點,配置成耦合至該負載;以及電流調節器電路,包括輸入節點、輸出節點、及電流賦能節點,該電流調節器電路的該輸入節點或該輸出節點中被選取之一耦合至該負載連接節點,該電流賦能節點耦合至該PWM輸入節點,該電流調節器電路配置成將預定電流從該輸入節點傳遞至該輸出節點,其中,分別視該PWM訊號的該第一狀態或該第二狀態而傳遞或不傳遞該預定電流。
[12] 如申請專利範圍第11項之電子電路,又包括:誤差放大器,包括輸入節點及輸出節點,該誤差放大器的該輸入節點耦合至該電流調節器電路的該輸入節點或該輸出節點中不同的被選取之一,其中,該誤差放大器配置成在該誤差放大器的該輸出節點產生誤差訊號;以及,開關,包括輸入節點、輸出節點、及控制節點,該開關的該輸入節點耦合至該誤差放大器的該輸出節點,該開關的該控制節點耦合至該PWM輸入節點,該開關的該輸出節點耦合至該電容器電壓節點。
[13] 如申請專利範圍第12項之電子電路,又包括:具有複數輸入節點和輸出節點的訊號選取電路,該訊號選取電路的該輸出節點耦合至該誤差放大器的該輸入節點,該訊號選取電路的該複數輸入節點之一耦合至該負載連接節點,其中,該訊號選取電路配置成在該訊號選取電路的該輸出節點處提供訊號,代表在該訊號選取電路的該複數輸入節點處的訊號。
[14] 如申請專利範圍第1項之電子電路,其中,該DC-DC轉換器包括線性調節器。
[15] 一種提供調節電壓給負載之方法,該方法包括:將DC-DC轉換器產生的該調節電壓耦合至該負載,該DC-DC轉換器耦合成接收具有開啟條件及關閉條件的控制訊號而因此開啟及關閉該DC-DC轉換器;接收脈衝寬度調變(PWM)訊號;以及根據與該PWM訊號有關的延長的PWM訊號的第一狀態及第二狀態的持續時間,調整在該控制訊號的該關閉條件下該開啟條件的持續時間,其中,該延長的PWM訊號的該第一狀態被延長成比該PWM訊號的該第一狀態還長,以致於該控制訊號的該開啟條件長於流經該負載的預定電流的該開啟條件。
[16] 如申請專利範圍第15項之方法,其中,該負載包括發光二極體的串聯耦合線。
[17] 如申請專利範圍第15項之方法,又包括:以電流調節器電路汲取流經該負載的預定電流,其中,該預定電流具有開啟條件及關閉條件,其中,該電流調節器電路在該開啟條件期間汲取該預定電流以及在該關閉條件期間不汲取該預定電流;以及,分別根據該PWM訊號的第一狀態及第二狀態的持續時間,調整該預定電流的該開啟條件及該關閉條件的持續時間,以造成流經該負載的平均電流。
[18] 如申請專利範圍第17項之方法,又包括:接收感測電容器電壓,其中,當該感測電容器電壓在預定電容器電壓之上時,該調整該控制訊號的該關閉條件下該開啟條件的持續時間之步驟包含:分別根據該延長的PWM訊號的該第一狀態及該第二狀態的該持續時間以調整該控制訊號的該關閉條件下的該開啟條件的該持續時間,以及,其中,當該感測電容器電壓不在預定電容器電壓之上時,該調整該控制訊號的該關閉條件下該開啟條件的該持續時間之步驟包含:分別根據該PWM訊號的該第一狀態及該第二狀態的該持續時間以調整該控制訊號的該關閉條件下的該開啟條件的該持續時間。
[19] 如申請專利範圍第15項之方法,其中,該負載包括發光二極體的串聯耦合線。
[20] 如申請專利範圍第15項之方法,其中,該DC-DC轉換器包括切換調節器,以及其中,該控制訊號包括切換控制訊號。
[21] 如申請專利範圍第15項之方法,其中,該DC-DC轉換器包括切換調節器,以及其中,該控制訊號包括切換控制訊號,其中,該切換控制訊號在該開啟條件期間切換以及在該關閉條件期間不切換。
[22] 如申請專利範圍第15項之方法,其中,該DC-DC轉換器包括線性調節器。
类似技术:
公开号 | 公开日 | 专利标题
TWI509959B|2015-11-21|電子電路及提供調節電壓給負載之方法
TWI587633B|2017-06-11|電子電路與以電子電路產生流經負載的可調整的平均電流之方法
JP5762594B2|2015-08-12|複数の直列接続された発光ダイオード列を駆動するための電子回路
US9699844B2|2017-07-04|Multichannel constant current LED driving circuit, driving method and LED driving power
US10187938B2|2019-01-22|Multichannel constant current LED controlling circuit and controlling method
US8482225B2|2013-07-09|Electronic circuits and methods for driving a diode load
US7595622B1|2009-09-29|System and method for providing a sample and hold circuit for maintaining an output voltage of a constant current source circuit when a feedback loop is disconnected
JP4782785B2|2011-09-28|スイッチング定電流駆動・制御回路
US8692482B2|2014-04-08|Circuitry to control a switching regulator
US8148919B2|2012-04-03|Circuits and methods for driving light sources
US7733030B2|2010-06-08|Switching power converter with controlled startup mechanism
US7679351B2|2010-03-16|Power supply apparatus
JP2010063332A|2010-03-18|負荷駆動装置
KR20110120623A|2011-11-04|전기적부하의 구동회로 및 그 구동방법
KR101087749B1|2011-11-30|전류 감지기 및 이를 포함하는 발광 다이오드의 구동 장치
US8884545B2|2014-11-11|LED driving system and driving method thereof
KR101154837B1|2012-06-18|전기적부하의 구동회로 및 그 구동방법
JP5553540B2|2014-07-16|ドライバ回路及び制御回路
JP5947082B2|2016-07-06|光源を駆動するための回路と方法
KR102076991B1|2020-02-13|차지 펌프 장치
同族专利:
公开号 | 公开日
TWI509959B|2015-11-21|
US9155156B2|2015-10-06|
US20130009557A1|2013-01-10|
WO2013006272A1|2013-01-10|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
US9397567B2|2014-02-05|2016-07-19|Apple Inc.|Shunt integrated voltage regulator|
CN107409460A|2014-10-28|2017-11-28|德克萨斯仪器股份有限公司|双控led驱动器|JPH0412636Y2|1985-04-18|1992-03-26|||
JPH0547868B2|1989-12-25|1993-07-19|Toko Inc||
JPH0770246B2|1992-03-24|1995-07-31|株式会社パトライト|信号表示灯|
DE19681453B4|1995-06-12|2010-02-04|Samsung Electronics Co. Ltd.|Digitalisiersteuereinrichtung, integrierter Halbleiterschaltkreis und Tableautreibersteuersignalgenerator|
WO2000013310A1|1998-08-31|2000-03-09|The B.F. Goodrich Company|Multiplexing amplifier|
KR100287888B1|1999-01-12|2001-04-16|김영환|레벨 시프터 회로|
DE60030516T2|1999-08-19|2007-06-06|Schott Ag|Vorrichtung zur Beleuchtungssteuerung|
US6636104B2|2000-06-13|2003-10-21|Microsemi Corporation|Multiple output charge pump|
DE10032530C2|2000-07-05|2002-10-24|Infineon Technologies Ag|Verstärkerschaltung mit Offsetkompensation|
JP4427198B2|2001-03-06|2010-03-03|株式会社東芝|半導体集積回路|
JP4512285B2|2001-03-16|2010-07-28|パナソニック株式会社|映像信号処理回路およびカメラシステム|
US6621235B2|2001-08-03|2003-09-16|Koninklijke Philips Electronics N.V.|Integrated LED driving device with current sharing for multiple LED strings|
JP2003063062A|2001-08-23|2003-03-05|Oki Data Corp|制御電圧発生回路及びそれを用いた印刷ヘッド、印刷装置。|
GB2369730B|2001-08-30|2002-11-13|Integrated Syst Tech Ltd|Illumination control system|
JP4262756B2|2001-09-28|2009-05-13|株式会社クボタ|多気筒エンジン|
JP3685134B2|2002-01-23|2005-08-17|セイコーエプソン株式会社|液晶ディスプレイのバックライト制御装置および液晶ディスプレイ|
JP4177022B2|2002-05-07|2008-11-05|ローム株式会社|発光素子駆動装置、及び発光素子を備えた電子機器|
US6690146B2|2002-06-20|2004-02-10|Fairchild Semiconductor Corporation|High efficiency LED driver|
JP2004087456A|2002-06-28|2004-03-18|Toshiba Lighting & Technology Corp|放電ランプ点灯装置および照明器具|
JP4236894B2|2002-10-08|2009-03-11|株式会社小糸製作所|点灯回路|
TWI220973B|2002-11-22|2004-09-11|Macroblock Inc|Device and set for driving display device|
US7148632B2|2003-01-15|2006-12-12|Luminator Holding, L.P.|LED lighting system|
US6954392B2|2003-03-28|2005-10-11|Micron Technology, Inc.|Method for reducing power consumption when sensing a resistive memory|
US6836157B2|2003-05-09|2004-12-28|Semtech Corporation|Method and apparatus for driving LEDs|
TWI220333B|2003-06-12|2004-08-11|Delta Electronics Inc|PWM buffer circuit for adjusting a frequency and a duty cycle of a PWM signal|
JP2005006444A|2003-06-13|2005-01-06|Japan Aviation Electronics Industry Ltd|照明灯電源装置|
JP3755770B2|2003-07-07|2006-03-15|ローム株式会社|負荷駆動装置及び携帯機器|
EP1499165B1|2003-07-07|2007-09-12|Rohm Co., Ltd.|Load driving device and portable apparatus utilizing such driving device|
JP4342262B2|2003-10-03|2009-10-14|アルエイド株式会社|Led点灯制御装置、led点灯制御方法|
JP4246029B2|2003-10-07|2009-04-02|財団法人21あおもり産業総合支援センター|Led駆動回路並びにその省電力化方法|
JP4262565B2|2003-10-15|2009-05-13|株式会社松村電機製作所|照明装置|
JP4052998B2|2003-11-25|2008-02-27|シャープ株式会社|電源回路及びそれを用いた電子機器|
US7183724B2|2003-12-16|2007-02-27|Microsemi Corporation|Inverter with two switching stages for driving lamp|
US7307614B2|2004-04-29|2007-12-11|Micrel Inc.|Light emitting diode driver circuit|
US7633463B2|2004-04-30|2009-12-15|Analog Devices, Inc.|Method and IC driver for series connected R, G, B LEDs|
DE602004022518D1|2004-06-14|2009-09-24|St Microelectronics Srl|LED-Ssteuergeräte mit Lichtintensitätsänderung|
JP2006049028A|2004-08-03|2006-02-16|Minebea Co Ltd|放電灯点灯装置|
JP2006147355A|2004-11-19|2006-06-08|Koito Mfg Co Ltd|車両用灯具の点灯制御回路|
US7375472B2|2004-11-29|2008-05-20|02Micro International Limited|Highly efficient driving of photoflash diodes using low and fixed voltage drop-out current sink|
JP2006164727A|2004-12-07|2006-06-22|Koito Mfg Co Ltd|車両用灯具の点灯制御回路|
JP2006185942A|2004-12-24|2006-07-13|Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd|面光源制御装置|
US7466082B1|2005-01-25|2008-12-16|Streamlight, Inc.|Electronic circuit reducing and boosting voltage for controlling LED current|
JP2006210219A|2005-01-31|2006-08-10|Koito Mfg Co Ltd|車両用灯具の点灯制御回路|
US7646616B2|2005-05-09|2010-01-12|Allegro Microsystems, Inc.|Capacitor charging methods and apparatus|
JP4727294B2|2005-05-16|2011-07-20|ルネサスエレクトロニクス株式会社|電源回路|
DE202005021665U1|2005-06-20|2009-04-02|Austriamicrosystems Ag|Stromquellenanordnung|
JP4398411B2|2005-07-12|2010-01-13|株式会社小糸製作所|車両用灯具の点灯制御装置|
US7317403B2|2005-08-26|2008-01-08|Philips Lumileds Lighting Company, Llc|LED light source for backlighting with integrated electronics|
JP4094018B2|2005-09-14|2008-06-04|ソニー株式会社|携帯装置|
JP4784818B2|2005-10-14|2011-10-05|独立行政法人産業技術総合研究所|四端子二重絶縁ゲート電界トランジスタを用いたcmos増幅器、それを用いた多入力cmos増幅器、高利得多入力cmos増幅器、高利得高安定多入力cmos増幅器および多入力cmos差動増幅器|
US7265504B2|2005-11-30|2007-09-04|Semtech Corporation|High efficiency power supply for LED lighting applications|
JP5085033B2|2005-12-12|2012-11-28|株式会社小糸製作所|車両用発光装置|
KR101220520B1|2006-02-06|2013-01-10|삼성디스플레이 주식회사|광원 구동 방법 및 그 장치와 이를 갖는 액정 표시 장치|
TW200737070A|2006-02-23|2007-10-01|Powerdsine Ltd|Voltage controlled backlight driver|
US8067896B2|2006-05-22|2011-11-29|Exclara, Inc.|Digitally controlled current regulator for high power solid state lighting|
US7605550B2|2006-07-17|2009-10-20|Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd.|Controlled bleeder for power supply|
US7675246B2|2006-12-18|2010-03-09|Addtek Corp.|Driving circuit and related driving method for providing feedback control and open-circuit protection|
US7675245B2|2007-01-04|2010-03-09|Allegro Microsystems, Inc.|Electronic circuit for driving a diode load|
US7528551B2|2007-02-26|2009-05-05|Semiconductor Components Industries, L.L.C.|LED control system|
JP5046791B2|2007-05-17|2012-10-10|セイコーNpc株式会社|Led駆動回路|
US7928856B2|2007-07-17|2011-04-19|Microsemi Corp. -Analog Mixed Signal Group Ltd.|Method of sampling a modulated signal driven channel|
JP5175287B2|2007-07-18|2013-04-03|パナソニック株式会社|レーザ光源の光出力制御装置|
WO2009064682A2|2007-11-16|2009-05-22|Allegro Microsystems, Inc.|Electronic circuits for driving series connected light emitting diode strings|
US7812552B2|2008-02-05|2010-10-12|System General Corp.|Controller of LED lighting to control the maximum voltage of LEDS and the maximum voltage across current sources|
JP4655111B2|2008-05-20|2011-03-23|日本テキサス・インスツルメンツ株式会社|Led装置及びled駆動回路|
US7999487B2|2008-06-10|2011-08-16|Allegro Microsystems, Inc.|Electronic circuit for driving a diode load with a predetermined average current|
TWI459858B|2008-06-24|2014-11-01|Eldolab Holding Bv|照明系統及發光二極體組件之控制單元|
US7928670B2|2008-06-30|2011-04-19|Iwatt Inc.|LED driver with multiple feedback loops|
US20110109247A1|2008-07-09|2011-05-12|Nxp B.V.|Switched mode power converter and method of operating the same|
US20100327835A1|2009-06-26|2010-12-30|Intersil Americas Inc.|Integrator for providing overshoot protection and light switching mode during non-zero load condition for an led driver circuitry|
JP2010035271A|2008-07-25|2010-02-12|Sanken Electric Co Ltd|電力変換装置|
JP5256943B2|2008-09-01|2013-08-07|サンケン電気株式会社|Led点灯装置|
JP2010063332A|2008-09-08|2010-03-18|Panasonic Corp|負荷駆動装置|
US7986102B2|2008-09-12|2011-07-26|General Electric Company|Adjustable color solid state lighting|
US20100109550A1|2008-11-03|2010-05-06|Muzahid Bin Huda|LED Dimming Techniques Using Spread Spectrum Modulation|
KR101544793B1|2008-12-04|2015-08-18|삼성디스플레이 주식회사|가변 투명도를 가지는 차광 부재 및 이를 포함하는 표시판과 그 제조 방법|
US8044608B2|2008-12-12|2011-10-25|O2Micro, Inc|Driving circuit with dimming controller for driving light sources|
CN201365220Y|2008-12-31|2009-12-16|Bcd半导体制造有限公司|单相无刷电机转速控制电路|
JP2010170845A|2009-01-22|2010-08-05|Panasonic Electric Works Co Ltd|電源装置及びそれを用いた照明器具|
US8456106B2|2009-04-14|2013-06-04|Supertex, Inc.|LED driver with extended dimming range and method for achieving the same|
EP2282398B1|2009-07-28|2017-04-12|Nxp B.V.|Driving circuit for optocoupler|
US8228098B2|2009-08-07|2012-07-24|Freescale Semiconductor, Inc.|Pulse width modulation frequency conversion|
US8587274B2|2009-09-17|2013-11-19|Linear Technology Corporation|Feedback control of a DC/DC power converter|
US8084960B2|2009-12-30|2011-12-27|O2Micro, Inc|Circuits and methods for powering light source with balanced currents|
US8344777B2|2010-02-24|2013-01-01|Intersil Americas Inc.|Method and apparatus for adaptively modifying a pulse width of a pulse width modulated output|
JP5595126B2|2010-06-03|2014-09-24|ローム株式会社|Led駆動装置およびこれを備えた電子機器|
US8692482B2|2010-12-13|2014-04-08|Allegro Microsystems, Llc|Circuitry to control a switching regulator|
US8482225B2|2011-04-28|2013-07-09|Allegro Microsystems, Llc|Electronic circuits and methods for driving a diode load|
US9265104B2|2011-07-06|2016-02-16|Allegro Microsystems, Llc|Electronic circuits and techniques for maintaining a consistent power delivered to a load|
US9155156B2|2011-07-06|2015-10-06|Allegro Microsystems, Llc|Electronic circuits and techniques for improving a short duty cycle behavior of a DC-DC converter driving a load|
US20130207632A1|2012-02-13|2013-08-15|Gurjit Singh THANDI|System and method for improved line transient response in current mode boost converters|
US8957607B2|2012-08-22|2015-02-17|Allergo Microsystems, LLC|DC-DC converter using hysteretic control and associated methods|WO2009064682A2|2007-11-16|2009-05-22|Allegro Microsystems, Inc.|Electronic circuits for driving series connected light emitting diode strings|
US8692482B2|2010-12-13|2014-04-08|Allegro Microsystems, Llc|Circuitry to control a switching regulator|
CN102651200B|2011-03-30|2014-04-16|京东方科技集团股份有限公司|液晶背光源驱动电路|
US9155156B2|2011-07-06|2015-10-06|Allegro Microsystems, Llc|Electronic circuits and techniques for improving a short duty cycle behavior of a DC-DC converter driving a load|
US9265104B2|2011-07-06|2016-02-16|Allegro Microsystems, Llc|Electronic circuits and techniques for maintaining a consistent power delivered to a load|
TWI444091B|2011-08-12|2014-07-01|Raydium Semiconductor Corp|發光二極體驅動裝置|
KR20130074372A|2011-12-26|2013-07-04|삼성전기주식회사|Pwm 구동 회로 및 pwm 구동 방법|
KR101397778B1|2012-03-21|2014-05-20|삼성전기주식회사|발광 다이오드 구동 장치|
KR101397786B1|2012-03-21|2014-05-20|삼성전기주식회사|발광 다이오드 구동 장치|
US9144126B2|2012-08-22|2015-09-22|Allegro Microsystems, Llc|LED driver having priority queue to track dominant LED channel|
US8957607B2|2012-08-22|2015-02-17|Allergo Microsystems, LLC|DC-DC converter using hysteretic control and associated methods|
US9485814B2|2013-01-04|2016-11-01|Integrated Illumination Systems, Inc.|Systems and methods for a hysteresis based driver using a LED as a voltage reference|
US8994279B2|2013-01-29|2015-03-31|Allegro Microsystems, Llc|Method and apparatus to control a DC-DC converter|
FR3002809B1|2013-03-04|2016-08-26|Diam Int Sas|Presentoir de produits eclaire a organes de protection contre une surintensite electrique|
CN110430642A|2013-08-09|2019-11-08|意法半导体研发有限公司|用于发光设备的驱动装置及其方法|
US9615413B2|2013-08-29|2017-04-04|Allegro Microsystems, Llc|Driver circuit using dynamic regulation and related techniques|
US8981662B1|2013-09-02|2015-03-17|Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd.|Backlight driving circuit and liquid crystal display|
TWI501065B|2013-09-06|2015-09-21|Leadtrend Tech Corp|可以調整流經一元件之一直流電流的電子裝置與控制方法|
US9166467B2|2013-10-28|2015-10-20|Sheng-Hann Lee|Flicker-free converter for driving light-emitting diodes|
US9148918B2|2013-12-04|2015-09-29|Infineon Technologies Ag|Feedforward circuit for fast analog dimming in LED drivers|
US9774257B2|2014-05-23|2017-09-26|Allegro Microsystems, Llc|Control circuit for a switching regulator driving an LED load with controlled PWM dimming|
GB201414589D0|2014-08-18|2014-10-01|Accurlc Ltd|Ballast circuit|
US9642203B2|2015-06-12|2017-05-02|Allegro Microsystems, Llc|Controlling dimming ratio and output ripple voltage|
US9538601B1|2015-10-08|2017-01-03|Allegro Microsystems, Llc|Method and apparatus for driving loads using a DC-DC converter|
US9825528B2|2015-12-28|2017-11-21|Allegro Microsystems, Llc|Compensating for voltage changes in driver circuits|
CN105592595B|2016-03-08|2017-06-27|深圳市华星光电技术有限公司|背光调光电路及液晶显示器|
KR20170126561A|2016-05-09|2017-11-20|삼성디스플레이 주식회사|백라이트 유닛, 그것의 구동 방법 및 그것을 포함하는 표시 장치|
EP3549249A1|2016-11-30|2019-10-09|Comet AG|Variable voltage generator circuit, capacitor and method|
US10367500B2|2017-12-08|2019-07-30|Allegro Microsystems, Llc|Switching voltage regulator with variable minimum off-time|
CN109729618A|2018-12-13|2019-05-07|浙江凯耀照明股份有限公司|一种多级延时启动的多输出电路|
法律状态:
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
US13/177,070|US9155156B2|2011-07-06|2011-07-06|Electronic circuits and techniques for improving a short duty cycle behavior of a DC-DC converter driving a load|
[返回顶部]