[发明专利]用于调节白色LED的装置和方法

说明书

本申请是申请日为2006年10月20日、名称为“用于调节白色LED的装置和方法”的第200610140266.1号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)，尤其涉及LED的控制。

背景技术

随着单色显示器向较高分辨率的彩色显示器转移，就需要白色背光来适当地显示颜色。已有两种主要的方法用于提供白色光源：白色LED和冷阴极荧光灯(CCFL)。将CCFL用于笔记本电脑中已有数年。然而，由于其尺寸、复杂性和成本优势，对于小型手提式设备，白色LED变成优选的光源。

白色LED能够使用并联或者串联供电。并联方法的缺点是白色LED电流和亮度不一定匹配。对于并联连接的白色LED，这些白色LED的正向电压偏差会大于100mV。这就会导致没有调节跨过白色LED的电流的情形的并联配置中不良电流和亮度相匹配。通常，使用电流源来调节经过白色LED的电流。另一问题是相对于红色和绿色LED的1.8V至2.7V的典型电压降，白色LED具有3.1V至3.4V的高电压降，这取决于制造工艺。从而红色和绿色LED能够直接由普通电池供电，而白色LED需要调节电池电压。通常使用DC-DC转换器来调节白色LED的驱动电压。

对于效率，在白色LED驱动器中的功率损耗，典型地出现在由DC-DC转换器消耗的功率和由白色LED电流源消耗的功率。典型地，来自白色LED电流源的功率损耗指示了白色LED驱动器的效率。应用程序和集成电路(IC)的目标都是设计成，找到通过减小跨过电流源的电压降，进行对在白色LED电流源中功率损耗的最小化的方法。在常规设计方案中，该电压降对于所有可能的负载条件都保持恒定，这会导致在不同的负载条件下相当大的效率变化。进而，通常向每个白色LED提供专用的电流源。当白色LED的数量很大时，电流源会占据相当多的区域。这会破坏在设计中对小死区的追求。

因此，本发明主要致力于这样的装置和方法，其能够提供高效率并且同时减小死区。

发明内容

在一个实施例中，提供用于调节供给多个发光二极管(LED)的驱动电压的装置。该装置包括连接到多个LED的负极的用于向多个LED提供已调节电流的可换向电流吸收器，连接到多个LED的正极的用于提供驱动电压给多个LED的DC-DC转换器，以及连接到可换向电流吸收器的参考电路。可换向电流吸收器能够提供第一参考电压并输出多个电压降。参考电路能够从可换向电流吸收器接收上述第一参考电压和多个电压降。参考电路还能够为DC-DC转换器产生第二参考电压。DC-DC转换器根据第二参考电压调节供给多个LED的驱动电压。

在另一实施例中，供有用于提供流过多个电路的多个已调节电流的可换向电流吸收器。可换向电流吸收器包括能够输出用于控制多个已调节电流的参考信号的电流控制电路，用于产生多个选择器信号的选择器信号发生器，以及具有参考输入端、多个电流端和多个选择器端的连接电路。参考输入端从电流控制电路接收参考信号，每个电流端连接到多个电路中的一个，每个选择器端连接到多个选择器信号中的一个。连接电路根据多个选择器信号提供已调节电流给每个电路，已调节电流是通过参考信号来调节的。

在又一实施例中，供有用于将DC输入电压转换成DC输出电压的DC-DC转换器，其中DC输出电压是可调整的。DC-DC转换器包括转换单元和连接到转换单元的控制器。转换单元具有电压输入端、电压输出端和多个控制端。电压输入端接收DC输入电压，并且电压输出端输出DC输出电压。控制器能够提供多个控制信号给多个控制端。多个控制信号具有切换顺序和切换周期。转换单元根据多个控制信号的切换顺序和切换周期调整DC输出电压。

在又一实施例中，提供调整供给多个发光二极管(LED)的驱动电压的方法。该方法包括下列步骤，在DC-DC转换器上产生驱动电压，通过电流吸收器提供多个已调节电流给多个LED和第一参考电压，在误差放大器上比较第一参考电压和跨过电流吸收器的电压降，根据比较第一参考电压和该电压降的结果在误差放大器上产生第二参考电压，以及根据第二参考电压在DC-DC转换器上调整驱动电压至最小可能值。

在又一实施例中，提供通过电流吸收器的多个电流吸收通路产生已调节电流的方法。该方法包括下列步骤，接收至少一个电流控制信号，基于所述至少一个电流控制信号产生参考电压，产生多个选择器信号，根据多个选择器信号从多个电流吸收通路中选择选定的电流吸收通路，将参考电压施加到选定的电流吸收通路上，以及通过选定的电流吸收通路产生已调节电流。

附图说明