[发明专利]用于LED的驱动器设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动及控制发光二极管(LED)或LED串/阵列的驱动器设备，其包括控制单元，本发明还涉及一种电致发光设备，其包括所述驱动器设备以及连接到所述驱动器设备的LED或LED串/阵列，以便发射混合光，以及本发明还涉及一种用于操作所述电致发光设备以便调节所发射的混合光的亮度和/或色点的方法。

背景技术

用于驱动发光二极管的驱动器设备广为人知，例如可以从文献US6,153,980中获知。

一般来说，LED当前被广泛使用在多种信号和照明应用以及基于LED的照明器产品当中。为了拓宽基于LED的照明器产品的应用领域，可以使用具有不同颜色(或者在白色LED的情况下则是不同CCT)的LED来生成具有所期望的颜色的光。为了实现这一目的，各LED的平均光输出被设置到一定水平，从而使得所有LED的混合光具有所期望的颜色。

为了给LED供电，所谓的开关模式电源(SMPS)被广泛使用，这是因为限制耗散电流的电阻器会提高效率。但是为了生成针对产生不同水平的光输出的几个LED的不同电流，对于每一个LED都使用一个SMPS将是非常昂贵的做法。为多个LED生成不同电流的另一种可能性是把所述LED连接成串，并且(在一定时间段内)旁路掉与其他LED相比应当具有更低光输出的那些LED。例如在US 2006/0244396A1中公开了一种对应的解决方案。这种做法将得到同样受到PWM调制(脉冲宽度调制)的光输出。

取决于具体应用(例如汽车中的刹车灯之类的移动光源)或者被用于控制所述系统的光输出的感测技术，所述经过调制的光输出可能会带来诸如闪烁或颜色分裂之类的问题。此外，LED的效率是RMS电流的函数，从而与长时间用较低电流进行操作的情况相比，短时间内用高电流驱动所述LED就会导致效率降低。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的一个目的是提供一种用于驱动及控制发光二极管或LED串的驱动器设备，其能够克服现有技术的驱动器设备的各种缺陷。具体来说，所述驱动器设备对于人眼没有闪烁效应，并且具有平滑的感光输出。本发明的应用在高环境温度或长使用寿命要求方面得到了改进。

上述和其他目的是通过一种如上面所提到的驱动器设备而实现的，其中每一个开关单元包括耦合在所述开关的另一端与所述第二连接点之间的电感。

换而言之，根据本发明的驱动器设备包括至少两个开关单元，每一个开关单元包括由所述控制单元控制的开关以及LED与电感器的串联连接，所述串联连接与所述开关并联。因此，每一个LED具有其自身的电感器和开关。所述电感器用于平滑电流；所述开关用于设置所述LED的平均正向电流。这样就可以独立地控制每一个LED的电流。取决于组件的选择和所选择的时间循环，本发明的驱动器设备可以被用来产生平均电流与波纹电流之间的所期望的关系。如果驱动得当的话，所述LED是由仅有很小波纹的DC电流来驱动的，从而使得所述LED的光输出也只有非常低的失真。可以避免对于人眼的闪烁效应，并且如果使用传感器来测量LED的光输出，则可以平滑所感测的信号。所述电路不需要电容器，从而易于使用在具有高环境温度或长使用寿命要求的应用中。本发明的驱动器设备的另一个优点在于不再需要多个电流源，而是仅仅需要一个具有串联开关的电压源，其由所述控制单元来控制。

本发明的驱动器电路可以被用来例如在一般照明、建筑照明或LCD背光中驱动LED。在必须改变一串LED中的每一个LED的电流并且PWM调光不适用(其中不需要基于PWM的光输出调制)的应用中，本发明的驱动器电路特别适用。

在一个优选实施例中，提供一个主开关，其与所述各开关单元串联耦合并且可以由所述控制单元来控制。这一措施的优点在于，可以在不控制所述各开关单元的情况下很容易地接通及关断所述电路。在另一个优选实施例中，所述控制单元被适配成控制所述主开关以便调节所述LED中的平均电流。在这里，可以通过仅仅一个开关来调节所有LED的总光输出。

在一个优选实施例中，所述控制单元被适配成控制所述各开关单元的所述开关，从而使得同时仅有一个开关被打开。此外还优选的是，所述控制单元被适配成单独地控制所述各开关以便调节所述LED中的平均电流，从而调节各单独LED的光输出。

本发明还涉及一种电致发光设备，其包括根据权利要求1的驱动器设备以及连接到所述驱动器设备的第一和第二连接点的至少一个LED，以便发射混合光。混合光是指所有LED的叠加光。