[发明专利]LED驱动器

说明书

LED驱动器(1)包括：开关模式功率转换器(10)，用于向跨转换器(10)的输出端子连接的LED装置(100)提供功率，并且其中转换器(10)包括第一半导体开关(Q1)和多个能量存储元件(L、C)；第二半导体开关(Q2)，与LED装置(100)串联连接；控制部件(11)，被实现为生成用于第二半导体开关(Q2)的第二控制信号(G2)，使得第二控制信号(G2)的转变相对于用于第一半导体开关(Q1)的第一控制信号(G1)的对应转变被延迟。本发明还描述了投影装置(2)；以及驱动LED装置(100)的方法。

技术领域

本发明描述了LED驱动器、投影装置和驱动LED装置的方法。

背景技术

在使用微镜阵列来将图像投射到屏幕上的数字光处理(DLP)设备中，大功率发光二极管(LED)的装置可以被用作光源。除了其有利的长寿命之外，使用LED的一个优点在于LED可以以非常高的开关频率接通和关断。此外，光输出基本上遵循通过LED的电流，使得光输出以有利地快速的增强和衰减时间为特征。为了操作DLP设备，控制信号被发出到微镜阵列，以根据每个微镜在正在生成的图像中的贡献来倾斜每个微镜。基本上同时地，控制信号被发出到LED，以根据正在生成的图像来调节光输出。例如，根据图像的每个像素所需的红光、绿光和蓝光的量，并根据每个像素的光强度来发出控制信号。对向LED负载供应电流和电压的功率转换器的要求是，电流应当以低的过冲或下冲以及高精度的接通/关断定时为特征。

在大多数这样的应用中，开关模式电源(SMPS)被用于驱动LED，LED作为负载而跨SMPS的输出滤波器连接。通常使用电容器或π型滤波器来实现输出滤波器。SMPS可以提供在所谓的迟滞操作模式中，在高电平(“接通”)与低电平(“关断”)之间快速切换的输出功率。由于所需的高开关频率，为此，场效应晶体管(FET)是开关的合适选择。在这种“活动”模式中，具有一定量的纹波的、基本上恒定的输出电压被提供在转换器的输出端子处。微镜阵列的控制处理器可以向转换器发出与微镜阵列的控制信号同步的适当的控制信号。通过生成用于转换器FET开关的适当的栅极信号，转换器输出可以在“活动”与“非活动”阶段之间交替。以这种方式，根据图像阵列的每个像素，可以实现针对LED装置的每个颜色的期望的调光水平。在一些已知的应用中，照明负载本身可以独立于SMPS进行切换。为此，开关(通常是半导体开关)可以与照明负载串联地被添加，以根据需要来接通和关断照明负载。这样的控制信号通常被称为选通信号。在这里，场效应晶体管(FET)也是用于接通和关断LED负载的开关的合适的选择。在常规装置中，用于转换器开关和负载开关的栅极控制信号通常被同时发出。然而，这可能引起LED电流上的明显的过冲(或下冲)，进而导致光输出上的过冲(或下冲)。作为过冲结果的过多的光可以被观看者感知，从而有损于观看体验的质量。在使用这样的驱动器的投影装置中，微镜定时可能必须补偿过冲/下冲。然而，一些光实际上被浪费了，导致整体效率和亮度的降低。

因此，本发明的目的是一种提供控制LED光源(特别是在DLP投影装置中)的改进的方法。

发明内容

本发明的目的通过权利要求1所述的LED驱动器；通过权利要求10所述的投影装置；以及通过权利要求12所述的驱动LED驱动装置的方法来实现。

根据本发明，LED驱动器包括：开关模式功率转换器，用于向跨转换器的输出端子连接的LED负载提供功率，并且其中转换器包括第一半导体开关和多个能量存储元件；第二半导体开关，与照明负载串联连接；以及控制部件，被实现为生成用于第一半导体开关的第一控制信号及用于第二半导体开关的第二控制信号，使得第二控制信号的转变相对于第一控制信号的对应转变被延迟。