[发明专利]驱动LED光源的方法和相关装置

说明书

技术领域

本公开涉及光源驱动技术。

各种实施方式可涉及LED光源的驱动技术。

背景技术

在LED光源的实施中，按照惯例，采用包括多个LED“串”的设置，该LED串由同一个电源供电。

这些串可在各个方面互不相同，例如，在LED的数量和种类、工作温度和其它参数方面不同，使得跨某一串两端的电压可与跨其它串两端的电压不同。

出于这个原因，将串直接互相并联连接的解决方案不可行（即使使用理想或准理想电流发生器作为电源），因为电源最后是以不受控制的方式分配给各个串。

图1至图3示出了可用于确保多个LED串上的功率分配更均匀的各种解决方案，多个LED串一般用参考符号K1、K2、…、Kn表示，其中，n实际上可以是大于一的任何数字。

在图1至图3的图中（与本公开的其它附图一样），发电机被示出为以理想状态并联在用于生成电流I的理想电流发生器与电容器C_I之间。

图1至图3的三个图具有与每个串K1、K2、…、Kn关联的电流调节器。

这可通过例如以下方式实现：

-简单地采用电阻器R1、R2、…、Rn，如图1所示，

-采用有源线性调节器（例如，双极晶体管Q1、Q2、…、Qn）的形式，如图2所示，

-使用更复杂的开关调节器，例如，采用降压变换器的形式，该降压变换器针对每个串K1、K2、…、Kn包括电感器L1、L2、…、Ln和用于由在LED串K1、K2、…、Kn中流动的电流经过的开关Q1、Q2、…、Qn（例如，mosfet），以及续流二极管D1、D2、…、Dn，如图3所示。

在最后一种设置中，还提供了电流测量和控制电路（在图3中表示为CMC，即，电流测量和控制），该电路基于经由（任何已知类型的）传感器或探头P1、P2、…、Pn检测的经过各个串K1、K2、…、Kn的电流的强度，通过根据需要打开和关闭Q1、Q2、…、Qn，在各个串K1、K2、…、Kn中进行电流控制的对应功能。

图1、2和3的图中所示的示例性解决方案存在各种缺陷。

特别地，实施线性控制功能（见图1和图2）的解决方案，如果一方面易于实施，则其固有缺点在于导致功率耗散，该功率耗散与各个串K1、K2、…、Kn的工作电压差和这些串的工作电流成比例，从而这些功率完全损失。图1所示的解决方案还存在另一个缺陷：需要使用实际上固定的补偿机制。

诸如图3所示的开关解决方案包括额外“智能”的存在，以根据CMC模块提供的控制要求识别各个开关Q1、Q2、…、Qn中的哪些组必须始终保持闭合，以及哪些必须保持打开，从而进行所需平衡功能。另外，在图3所示的解决方案中，每个调节器必须能管理与开关耦合的串的操作过程中所涉及的全部功率。

基本上来源于图2的电流镜设置的解决方案在诸如US-B-7317287或US-B-6621235等文献中有所描述。

现有技术还包括文献WO-A-2010/000333（基本上再现了图2的设置，即，使用模拟驱动晶体管）。

为了完成调研，我们提出文献US-A-2010/0315013中公开的解决方案，该解决方案基于开关变换器的使用，该开关变换器可广义上被定义为串联/并联变换器，一般包括用于每个串的变压器。

发明内容

基于前述说明，需要采用克服前述缺陷的解决方案。

根据本发明，可通过具有所附权利要求中具体陈述的特征的方法实现该目的。本发明还涉及一种相关装置。

权利要求是本文提供的本发明的技术教导的整体部分。

各种实施方式通过在不同电压下运行的两个或更多个LED串上的电流的比例分配达到电流平衡；换句话说，各种实施方式可将来自电源的电流分配在两个或更多个用于并联运行的LED串上，以补偿串之间的电压差。

各种实施方式可具有简化设置，以便将提供给两个串的电流分成两个相等部分；在各种实施方式中，LED串设有共用阳极。

在各种实施方式中，电源可以是具有慢动态特性的电流发生器，即，用于将受控平均电流提供给由各个LED串组成的整个负载的发生器。

在各种实施方式中，在某些方面-负载中的阻抗变化快的情况下的其特性-可考虑这种发生器为电压发生器，可将其视为理想电流发生器，用于生成具有强度I的电流，并与电容器C_I并联连接。

附图说明

现将参照附图仅通过非限制性示例的方式对本发明进行描述，在附图中：