通過電流調節器來驅動光源的自動感測開關調節器制造技術

公開了一種自動感測開關調節器以及包括該自動感測開關調節器的系統和方法。該自動感測開關調節器包括開關調節器和被與之耦合的控制器。該控制器被配置成向開關調節器提供控制信號以在接收表示開關調節器的電流輸出的電流感測信號時增加輸出電壓，并響應于電流感測信號而提供控制信號以將輸出電壓設置于與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值相對應的設定值。用以驅動光源的系統包括電流調節器，其被配置成向被耦合到電流調節器的光源和自動感測開關調節器提供恒定電流輸出，并被配置成從電壓源接收輸入電壓且向電流調節器提供輸出電壓。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請涉及光源驅動器，并且更特別地涉及自動感測開關調節器。
技術介紹
高亮度固態光源、諸如但不限于發光二極管(LED)的開發已導致此類設備在各種照明裝置中的使用。一般地，LED是電流驅動器件，即LED的光輸出的亮度可以直接與供應給LED的電流有關。然而，通過LED的電流應限于設計最大值以避免LED的過電流損壞或故障。為了實現受控輝度(luminance)和防止LED或串聯連接LED串的過電流故障，已知使用恒壓源通過線性電流調節器來驅動(一個或多個)LED。恒壓源可以在輸入處向線性電流調節器提供恒定輸出電壓。響應于恒壓源的輸出，線性電流調節器可以向(一個或多個)LED提供恒定輸出電流。因此可以在恒定電流下驅動(一個或多個)LED，甚至具有由于環境條件、老化或與標稱電壓降的其他差異而引起的跨(一個或多個)LED的正向電壓降的變化。
技術實現思路
因此，常規線性調節器可以提供廉價且方便的手段，該手段提供恒定電流以便驅動LED或串聯連接的LED的串。然而，與常規線性電流調節器相關聯的一個缺點是低效率。例如，恒壓源可以以比跨(一個或多個)LED的正向電壓降加操作線性電流調節器所需的電壓開銷更高的電壓向線性電流調節器提供輸入。在這種情況下，由恒壓源提供的剩余功率(excess power)以歐姆損失的方式被耗散(例如,在處于其活躍模式的傳輸晶體管的集電極-發射機區中)，這產生熱量。此低效可能要求線性調節器中的更高額定值且因此更加昂貴且更大的部件，并且還可以要求管理由該低效產生的熱量。這可能導致增加的操作成本。本專利技術的實施例提供耦合在電壓源與電流調節器之間以驅動光源的自動感測開關調節器。自動感測開關調節器提供輸出電壓，其近似通過電流調節器和光源的正向電壓降，并且可以被動態地調整以考慮負載的改變或變化。結果，不需要在電流調節器中耗散剩余電壓輸入以在恒定電流下驅動光源，即使當發生負載變化時。實施例因此與僅使用電壓源和電流調節器來驅動光源的系統相比可以提供更高效的功率傳遞并減少損耗的轉換。在實施例中，提供了用以驅動光源的系統。該系統包括被配置成向光源提供恒定電流輸出的電流調節器；以及自動感測開關調節器，其被耦合到電流調節器，并被配置成從電壓源接收輸入電壓并向電流調節器提供輸出電壓。自動感測開關調節器包括開關調節器以及被耦合到該開關調節器的控制器。該控制器被配置成向開關調節器提供控制信號以在接收表示開關調節器的電流輸出的電流感測信號時增加輸出電壓。控制器還被配置成響應于電流感測信號而提供控制信號，以將輸出電壓設置在對應于某值的設定值，在該某值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。在相關實施例中，還可以將控制器配置成提供控制信號以將輸出電壓從設定值減小，并且然后在接收表示輸出電流的信號時增加輸出電壓，并且可以將控制器配置成提供控制信號以將輸出電壓設置在對應于第二值的第二設定值，在該第二值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。在另一相關聯實施例中，設定值可以與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值相同。在另一相關實施例中，該設定值可以是與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值不同的值。在另一相關實施例中，該設定值可以近似等于通過光源從自動感測開關調節器的輸出的正向電壓降。在另一相關實施例中，可以將控制器配置成接收表示電壓輸出的電壓感測信號，并且可以將控制器配置成響應于電流感測信號和電壓感測信號來提供控制信號以將輸出電壓設置在設定值。在另一相關實施例中，可以將控制器配置成存儲對應于某值的電壓感測信號的值，在所述某值處，電流感測信號停止隨電壓感測信號的增加的值而增加，并且該設定值可以是對應于電壓感測信號的存儲值的電壓值。在另一相關實施例中，所述光源可以包括至少一個固態光源。在另一實施例中，提供了一種用以從電壓源接收電壓輸入并向被配置成向光源提供恒定電流輸出的電流調節器提供輸出電壓的自動感測開關調節器。自動感測開關調節器包括開關調節器和被耦合到開關調節器的控制器。所述控制器被配置成向開關調節器提供控制信號以在接收表示開關調節器的電流輸出的電流感測信號時增加輸出電壓?？刂破鬟€被配置成響應于電流感測信號而提供控制信號，以將輸出電壓設置在對應于某值的設定值，在該某值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。在相關實施例中，還可以將控制器配置成提供控制信號以將輸出電壓從設定值減小，并且然后在接收表示輸出電流的信號時增加輸出電壓，并且還可以將控制器配置成提供控制信號以將輸出電壓設置在對應于第二值的第二設定值，在所述第二值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。在另一相關聯實施例中，設定值可以與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值相同。在另一相關實施例中，該設定值可以是與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值不同的值。在另一相關實施例中，該設定值可以近似等于通過光源從自動感測開關調節器的輸出的正向電壓降。在另一相關實施例中，可以將控制器配置成接收表示電壓輸出的電壓感測信號，并且可以將控制器配置成響應于電流感測信號和電壓感測信號來提供控制信號以將輸出電壓設置在設定值。在另一相關實施例中，可以將控制器配置成存儲對應于某值的電壓感測信號的值，在所述某值處，電流感測信號停止隨電壓感測信號的增加的值而增加，并且該設定值可以是對應于電壓感測信號的存儲值的電壓值。在另一實施例中，提供了一種改善包括電流調節器以驅動光源的系統的效率的方法。該方法包括在增加到電流調節器的輸出電壓時監視到電流調節器的電流輸出，并將輸出電壓設置在對應于某值的設定值，在該某值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。在相關實施例中，該方法還可以包括在監視電流輸出時將輸出電壓從設定值減小且然后增加輸出電壓，并將輸出電壓設置在對應于第二值的設定值，在該第二值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。在另一相關聯實施例中，該設定值可以與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值相同。在另一相關實施例中，該設定值可以是與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值不同的值。在另一相關實施例中，該設定值可以近似等于通過光源從自動感測開關調節器的輸出的正向電壓降。附圖說明如附圖中所示，根據在本文中公開的特定實施例的以下描述，本文公開的前述及其他對象、特征和優點將變得清楚，在所述附圖中，相同的參考標號遍及不同的視圖指示相同部分。附圖不一定按比例描繪，而是替代地著重于舉例說明本文公開的原理。圖1是根據本文所述實施例的系統的框圖。圖2是圖示出根據本文所述實施例的系統中的自動感測開關調節器的性能的框圖。圖3包括電壓和電流對比時間的圖，其圖示出根據本文所述實施例的自動感測開關調節器的性能。圖4是根據本文所述實施例的自動感測開關調節器的框圖。圖5A和5B是圖示出圖4中所示自動感測開關調節器的實施例的示意圖。圖6是根據本文所述實施例的包括多個光源的系統的框圖。圖7是根據本文所述實施例的諸如在自動感測開關調節器中找到的控制器的高級框圖。圖8— 9示出了根據本文所述實施例的方法的流程圖。具體實施例方式一般地，根據本文所述實施例的系統包括自動感測開關調節器，其被耦合在電壓源與電流調節器之間以驅動光源和/或在某些實施例中是一個或多個光源。自動感測開關調節器從電壓源接收電壓輸入并向電流調節器提供電壓輸出。該本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.22 US 12/8881241.種用以驅動光源的系統，該系統包括: 電流調節器，其被配置成向光源提供恒定電流輸出；以及 自動感測開關調節器，其被耦合到電流調節器，并被配置成從電壓源接收輸入電壓且向電流調節器提供輸出電壓，所述自動感測開關調節器包括: 開關調節器；以及 控制器，其被耦合到開關調節器，該控制器被配置成向開關調節器提供控制信號以在接收表示開關調節器的電流輸出的電流感測信號時增加輸出電壓，該控制器被配置成響應于電流感測信號而提供控制信號以將輸出電壓設置于與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值相對應的設定值。2.據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器還被配置成提供控制信號以將輸出電壓從設定值減小，并且然后在接收表示電流輸出的信號時增加輸出電壓，并且控制器被配置成提供控制信號以將輸出電壓設置在對應于第二值的第二設定值，在所述第二值處，電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加。3.據權利要求1所述的系統，其中，所述設定值與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值相同。4.據權利要求1所述的系統，其中，所述設定值是與電流輸出停止隨輸出電壓的增加而增加時的值不同的值。5.據權利要求1所述的系統，其中，所述設定值近似等于通過光源從自動感測開關調節器的輸出的正向電壓降。6.據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器被配置成接收表示電壓輸出的電壓感測信號，并且其中，所述 控制器被配置成響應于電流感測信號和電壓感測信號來提供控制信號以將輸出電壓設置在設定值。7.據權利要求6所述的系統，其中，所述控制器被配置成存儲對應于某值的電壓感測信號的值，在所述某值處，電流感測信號停止隨電壓感測信號的增加的值而增加，并且其中，所述設定值是對應于電壓感測信號的存儲值的電壓值。8.據權利要求1所述的系統，其中，所述光源包括至少一個固態光源。9.種用以從電壓源接收電壓輸入并向被配置成向光源提供恒定電流輸出的電流調節器提供輸出電壓的自動感測開關調節器，所述自動感測開關調節器包括 開關調節器；以及 控制器，其被耦合到開關調節器，該控制器被配置成向開關調節器提供控制信號以在接收表示開關調節器的電流輸出的電流感測信號時...

【專利技術屬性】
技術研發人員：N勒卡特薩斯，B安東尼，
申請(專利權)人：奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司，
類型：
國別省市：