[发明专利]控制向多个发光二极管串供电的电源的集成电路

说明书

提供了一种用来控制向多个发光二极管(LED)串供电的电源的集成电路以及一种用来控制分别向第一多个LED串和第二多个LED串供电的第一电源和第二电源的集成电路。用于控制多个LED串的系统包括一组LED驱动器IC，该组LED驱动器IC的每个包括电流感应反馈(CSFB)采样锁存器，用于存储跨过受控的LED串的正向电压降的数字表示。每个CSFB锁存器耦合到串行照明接口(SLI)总线内的寄存器，该串行照明接口起源并且终止于接口IC。随着该SLI总线上的数据被移位到接口IC中，该接口IC选择表示任意的受控LED串的最高正向电压降的CSFB字，然后该CSFB字由接口IC使用以产生用于设置对于该受控的LED串的适当的电源电压的CSFB信号。

本申请是申请日为2012年12月6日、申请号为201280069410.0、发明名称为“具有嵌入式反馈的串行照明接口”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月8日提交的临时申请No.61/568,545的优先权，通过全部引用将其合并于此。

本申请涉及以下申请，其每个通过全部引用合并于此：申请No.13/346,625，提交于2012年1月9日，题为Low Cost LED Driver with Integral Dimming Capability；申请No.13/346,647，提交于2012年1月9日，题为Low Cost LED Driver with Improved SerialBus。

技术领域

本发明涉及半导体器件以及用于驱动照明和显示应用中的LED的电路和方法。

背景技术

LED越来越多地用于替换照明应用中的灯和灯泡，其包括在彩色液晶显示器(LCD)和高清晰度电视(HDTV)中提供白光作为背光。为了对彩色LCD面板进行背光照明，LED串可以包括白色LED或者以可控的色温来调整以产生白光的红色、绿色以及蓝色LED的组合。尽管可以使用这些LED均匀地照明整个显示器，但是通过采用LED的多个串，其中每串被驱动到不同的电流和与该特定LED串所照射的显示器的该部分对应的亮度水平，改进了显示器的性能、对比度、可靠性和电源效率。术语“局部调光(dimming)”涉及有这样的非均匀背光亮度的背光系统。相比于采用均匀背光的LCD，功率节省可以高达50％。使用局部调光，LCD对比率(contrast ratio)可以接近等离子体TV的对比率。

为了控制从每个LED串发射的光的亮度和均匀性，必须采用特殊的电子驱动器电路来精确地控制LED电流和电压。例如，串联连接的一串“m”个白色LED需要等于近似“m”的3.1到3.5(通常是3.3)倍的电压来一致地操作。向LED串提供此所需电压通常需要称为DC到DC转换器或者开关模式电源(SMPS)的步升或者步降电压转换器和调压器(regulator)。当从单个SMPS对多个LED串供电时，电源的输出电压必须超过任何一个LED串所需的最高电压。因为所需的最高正向电压不能先验地已知，LED驱动器IC必须足够智能以使用反馈来动态地调整电源电压。如果需要两个或多个电源电压，则需要多于一个反馈信号。

在RGB背光照明的情况下，电压反馈要求甚至更复杂，因为红色、绿色和蓝色LED具有显著不同的正向电压，并且不能够共享公共电源轨(rail)。而是，RGB LED串需要三个不同的电源电压，分别是+V_RLED、+V_GLED和+V_BLED，其每个具有单独的反馈信号以将其相应的电源电压动态地调整到适当的电平。例如，串联的一串30个红色LED需要超过66V的电源电压来恰当地操作，而30个蓝色LED可能需要超过96V的电源电压，并且30个绿色LED需要多于108V的电源电压。