具有管芯到管芯變化和溫度漂移補(bǔ)償?shù)腖ED控制器制造技術(shù)

一種系統(tǒng)包括校準(zhǔn)模塊、選擇模塊和控制模塊。校準(zhǔn)模塊被配置成生成用于多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括經(jīng)過(guò)LED的電流和LED的對(duì)應(yīng)發(fā)光度。選擇模塊被配置成選擇與LED對(duì)應(yīng)的多個(gè)模板之一。所選擇的模板包括LED的溫度、電流和電壓特性中的至少一個(gè)特性?？刂颇K被配置成確定LED的溫度并且基于溫度、所選擇的模板和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)調(diào)整經(jīng)過(guò)LED的電流以將LED的發(fā)光度維持于預(yù)定發(fā)光度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本公開(kāi)內(nèi)容大體地涉及基于LED的顯示器并且更具體地涉及具有LED中的管芯(die)到管芯變化和溫度漂移補(bǔ)償?shù)腖ED控制器。
技術(shù)介紹
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技術(shù)介紹
描述主要是為了呈現(xiàn)公開(kāi)內(nèi)容的背景。當(dāng)前名義的專(zhuān)利技術(shù)人的工作(在該
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章節(jié)中描述該工作的程度范圍內(nèi))以及在提交時(shí)可能沒(méi)有資格作為現(xiàn)有技術(shù)的本描述的各方面，既不明確地也不暗示地承認(rèn)作為相對(duì)于本公開(kāi)內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)光二極管(LED)的PN結(jié)在PN結(jié)被前向偏置時(shí)發(fā)光。通常，LED是節(jié)能的、可靠的、低維護(hù)性的以及環(huán)境友好的。因而基于LED的顯示器(發(fā)光體)使用于各種居民和商業(yè)應(yīng)用中。例如顯示器使用于微波爐、廣告標(biāo)志、工業(yè)控制面板、路燈等中。LED的發(fā)光度通常是在PN結(jié)被前向偏置時(shí)經(jīng)過(guò)PN結(jié)的前向電流的函數(shù)。此外，發(fā)光度是PN結(jié)的溫度(結(jié)溫度)的函數(shù)。在PN結(jié)兩端施加的前向電壓確定經(jīng)過(guò)PN結(jié)的前向電流。前向電壓也是結(jié)溫度的函數(shù)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1-5，示出LED的各種特性。盡管不同制造商制造的LED的特性可以略微變化，但是特性一般具有相似模板。在圖I中，不出LED的相對(duì)發(fā)光通量(φν/φν(350ιηΑ))的曲線(xiàn)為L(zhǎng)ED在預(yù)定環(huán)境溫度(例如Ta = 25 V )的前向電流If的函數(shù)。如圖所示，在預(yù)定環(huán)境溫度TA，相對(duì)發(fā)光通量隨著前向電流If增加而近似線(xiàn)性地增加。在圖2中，示出LED的前向電流If的曲線(xiàn)為L(zhǎng)ED在預(yù)定環(huán)境溫度(例如Ta = 25°C)的前向電壓Vf的函數(shù)。如圖所示，在預(yù)定環(huán)境溫度Ta，前向電流If隨著前向電壓Vf增加而增加。在圖3中，示出LED的相對(duì)前向電壓(AVf = Vf-Vm25D)的曲線(xiàn)為L(zhǎng)ED在預(yù)定前向電流If(例如350mA)的結(jié)溫度L的函數(shù)。如圖所示，用于維持預(yù)定前向電流If的相對(duì)前向電壓Λ Vf隨著結(jié)溫度Tj增加而減少。在圖4中，示出LED的相對(duì)發(fā)光通量(φν/φν(25 ))的曲線(xiàn)為在預(yù)定前向電流IF(例如350mA)的結(jié)溫度L的函數(shù)。如圖所示，在預(yù)定前向電流If，相對(duì)發(fā)光通量隨著結(jié)溫度L增加而近似線(xiàn)性地減少。在圖5中，表格示出LED的前向電壓Vf和相對(duì)發(fā)光通量(RLF)在預(yù)定前向電流If(例如350mA)的寬溫度范圍(例如從_20°C至80°C )內(nèi)的變化。如圖所示，用于維持一致發(fā)光度的功率隨著溫度增加而增加。概括而言，盡管前向電流If確定LED的發(fā)光度，但是前向電流If和確定前向電流If的前向電壓Vf依賴(lài)于溫度(即結(jié)溫度Tj和環(huán)境溫度Ta)。因而LED的發(fā)光度可能在結(jié)溫度Tj和環(huán)境溫度Ta改變時(shí)改變。具體而言，在預(yù)定前向電流If (或者前向電壓Vf)，發(fā)光度隨著溫度增加而減少。此外由于在制造期間的管芯到管芯變化，LED可以表現(xiàn)不同的IF/VF特性。另外，LED可以針對(duì)相同前向電流If表現(xiàn)不同發(fā)光度。因而LED的光輸出可以在相同溫度或者在溫度范圍內(nèi)變化。盡管光輸出的變化可以在一些應(yīng)用中是可容許的，但是變化可能在商業(yè)應(yīng)用中不可接受。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
一種系統(tǒng)包括校準(zhǔn)模塊、選擇模塊和控制模塊。校準(zhǔn)模塊被配置成生成用于多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括經(jīng)過(guò)LED的電流和LED的對(duì)應(yīng)發(fā)光度。選擇模塊被配置成選擇與LED對(duì)應(yīng)的多個(gè)模板之一。所選擇的模板包括LED的溫度、電流和電壓特性中的至少一個(gè)特性?？刂颇K被配置成確定LED的溫度并且基于溫度、所選擇的模板和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)調(diào)整經(jīng)過(guò)LED的電流以將LED的發(fā)光度維持于預(yù)定發(fā)光度。在其它特征中，該系統(tǒng)還包括與LED熱鄰近的二極管和配置成使用PTAT過(guò)程來(lái)確定二極管的結(jié)溫度的與絕對(duì)溫度成比例(PTAT)模塊。PTAT過(guò)程包括確定在具有已知比值的兩個(gè)不同前向電流在二極管兩端的前向電壓降的差值?？刂颇K被配置成基于二極管的結(jié)溫度確定LED的溫度。在另一特征中，控制模塊被配置成測(cè)量在LED之一兩端的電壓并且基于電壓和所選擇的模板確定LED的溫度。在另一特征中，LED串聯(lián)連接于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間，該第一節(jié)點(diǎn)與供應(yīng)電壓連通?？刂颇K被配置成測(cè)量在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)兩端的第一電壓、基于第一電壓和LED的數(shù)目確定在LED之一兩端的第二電壓并且基于第二電壓和所選擇的模板確定LED的溫度。在另一特征中，校準(zhǔn)模塊被配置成生成在一個(gè)或者多個(gè)預(yù)定溫度的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并且在非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在另一特征中，多個(gè)模板存儲(chǔ)于查找表中，并且多個(gè)模板中的每個(gè)模板對(duì)應(yīng)于不同LED類(lèi)型。在另一特征中，選擇模塊與電阻對(duì)連通并且配置成基于電阻的值從查找表選擇所選擇的模板。在其它特征中，該系統(tǒng)還包括配置成向LED供應(yīng)功率的開(kāi)關(guān)模式功率供應(yīng)?？刂颇K被配置成生成用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模式功率供應(yīng)的控制信號(hào)并且通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)的切換頻率和控制信號(hào)的脈沖寬度中的至少一項(xiàng)來(lái)調(diào)整經(jīng)過(guò)LED的電流。在另一特征中，一種集成電路包括該系統(tǒng)。在另一特征中，一種顯不系統(tǒng)包括該系統(tǒng)和LED。在更多其它特征中，一種方法包括生成用于多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括經(jīng)過(guò)LED的電流和LED的對(duì)應(yīng)發(fā)光度。該方法還包括選擇與LED對(duì)應(yīng)的多個(gè)模板之一。所選模板包括LED的溫度、電流和電壓特性中的至少一個(gè)特性。該方法還包括確定LED的溫度并且基于溫度、所選擇的模板和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)調(diào)整經(jīng)過(guò)LED的電流以將LED的發(fā)光度維持于預(yù)定發(fā)光度。在其它特征中，該方法還包括與LED熱鄰近地布置二極管、使用與絕對(duì)溫度成比例(PTAT)過(guò)程來(lái)確定二極管的結(jié)溫度并且基于二極管的結(jié)溫度確定LED的溫度。PTAT過(guò)程包括確定在具有已知比值的兩個(gè)不同前向電流在二極管兩端的前向電壓降的差值。在其它特征中，該方法還包括測(cè)量在LED之一兩端的電壓并且基于電壓和所選擇的模板確定LED的溫度。在其它特征中，該方法還包括在第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)連接LED，該第一節(jié)點(diǎn)與供應(yīng)電壓連通；測(cè)量在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)兩端的第一電壓；基于第一電壓和LED的數(shù)目確定在LED之一兩端的第二電壓；并且基于第二電壓和所選擇的模板確定LED的溫度。在其它特征中，該方法還包括生成在一個(gè)或者多個(gè)預(yù)定溫度的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并且在非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在另一特征中，該方法還包括在查找表中存儲(chǔ)多個(gè)模板，其中多個(gè)模板中的每個(gè)模板對(duì)應(yīng)于不同LED類(lèi)型。在其它特征中，該方法還包括使用開(kāi)關(guān)模式功率供應(yīng)向LED供應(yīng)功率、生成用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模式功率供應(yīng)的控制信號(hào)并且通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)的切換頻率和控制信號(hào)的脈沖寬度來(lái)調(diào)整經(jīng)過(guò)LED的電流。在另一特征中，該方法還包括在包括LED的集成電路中實(shí)施該方法。在更多其它特征中，一種系統(tǒng)包括校準(zhǔn)模塊和控制模塊。校準(zhǔn)模塊被配置成生成用于第一組發(fā)光二極管(LED)的第一校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。第一校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括經(jīng)過(guò)第一組LED的第一電流將在包括第一組LED的發(fā)光體的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)改變時(shí)被調(diào)整的量。控制模塊被配置成在發(fā)光體的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)改變時(shí)基于第一校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和發(fā)光體的溫度調(diào)整經(jīng)過(guò)第一組LED的第一電流。調(diào)整的第一電流將第一組LED的發(fā)光度維持于第一預(yù)定發(fā)光度。在其它特征中，校準(zhǔn)模塊被配置成生成用于第二組LED的第二校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。第二校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括經(jīng)過(guò)第二組LED的第二電流將在包括第二組LED的發(fā)光體的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)改變時(shí)被調(diào)整的量?？刂颇K被配置成在發(fā)光體的溫度在預(yù)定范圍內(nèi)改變時(shí)基于第二校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和發(fā)光體的溫度調(diào)整經(jīng)過(guò)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張萬(wàn)峰，R·皮特戈伊阿倫，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：馬維爾國(guó)際貿(mào)易有限公司，
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