[发明专利]用于多个发光二极管(LED)的小型且高效的驱动器

说明书

技术领域

本发明大体针对发光二极管(LED)系统。更确切地说，本发明涉及用于多个LED的小型且高效的驱动器。

背景技术

许多系统使用发光二极管(LED)来产生光。例如，经常在显示装置中使用LED来产生红光、绿光和蓝光。使用一个或一个以上LED串可产生每一种颜色，其中每一串可包括多个串联耦合的LED。通常情况下，LED串是被依序驱动的，其中打开并关闭一个串且接着打开并关闭下一个串(通常没有重叠)。

用这种方式操作的常规装置可包括功率转换器，所述功率转换器使用固定参考电压产生用于LED串的固定输出电压。常规装置还可包括用于每一个LED串的线性调节器。所述线性调节器比较(i)用于其LED串的参考电压与(ii)与其串中的LED串联耦合的感测电阻器所产生的感测电压。线性调节器一般控制与其串中的LED串联耦合的通路晶体管。

然而，此方法不是特别高效。线性调节器经常需要电压额外开销以使通路晶体管在增益区内操作。并且，电压调节器产生固定输出电压，而不管正在被驱动的LED串如何。这些及其它问题可引起大的功率损耗。在最坏的情况下，一般的LED驱动器的效率可约为65％。

发明内容

附图说明

为了更完整地理解本发明及其特征，现将参考与附图相结合的下文的描述，附图中：

图1说明根据本发明的用于多个发光二极管(LED)的实例驱动系统；

图2说明根据本发明的LED驱动系统中的实例二进制加权晶体管阵列；

图3说明根据本发明的与图1中的驱动系统相关联的实例波形；

图4说明根据本发明的用于多个LED的另一实例驱动系统；及

图5说明根据本发明的用于驱动多个LED的实例方法。

具体实施方式

下文所论述的图1到5及用来描述本专利文献中本发明的原理的各种实施例仅通过说明且无论如何不应被解释为对本发明的范围的限制。所属领域的技术人员应了解，可在任何类型的经合适布置的装置或系统中实施本发明的原理。

图1说明根据本发明的用于多个发光二极管(LED)的实例驱动系统100。在此实例中，驱动系统100包括多个LED串102a到102n或与多个LED串102a到102n结合使用。此处每一LED串102a到102n包括多个LED 104。每一LED 104表示用于产生光的任何合适的半导体结构。LED 104可产生任何合适类型的照明，例如红光、绿光和蓝光。在此实例中，每一串102a到102n包括串联耦合的多个LED 104，且串102a到102n并联耦合。然而，可使用涉及多个LED 104的串联及/或并联以形成串的任何其它配置。并且，一串可包括单个LED 104，且可将具有一个或多个LED的串放置在任何合适的布置中。

系统100包括功率转换器108。功率转换器108使用供电电压V_SUPPLY和可变参考电压V_RREF来产生经调节直流(DC)输出电压V_LED。这引起电流I_LED1到I_LEDN流经LED串102a到102n，从而驱动LED串102a到102n。功率转换器108包括用于将任何形式的供电电压(包括AC或DC电压)转换为DC电压的任何合适的结构。功率转换器108可既能够提供电流又能够吸收电流。

在此实例中，每一LED串102a到102n与用于控制流经所述LED串的电流的电路相关联。为便于解释，相对于LED串102a描述此电路。可将相同或类似的电路与其它LED串102b到102n中的每一者一起使用。

参考电流产生器110产生参考电流I_REF。在此实施例中，对每一LED串102a到102n来说参考电流I_REF是相同的。然而，也可使用不同的参考电流。参考电流产生器110包括用于产生参考电流的任何合适的结构。

将参考电流I_REF提供到匹配的晶体管网络112。更确切地说，参考电流I_REF在匹配的晶体管网络112中流经参考晶体管114。参考晶体管114具有“开”电阻R_REF，且参考电流I_REF基于所述电阻R_REF产生内部参考电压V_IR1。