用于调暗控制的调制引擎的制作方法

背景技术：

以流明（lm）为单位测量的光通量被定义为在所有方向上每秒发射的光的能量的量。在一些系统中，可以通过各种调暗技术来控制由发光二极管（led）器件或led模块发射的光通量的量。

例如，一些系统可以通过使用于驱动led器件的脉冲宽度调制（pwm）控制信号的占空比发生变化来执行led器件或模块的数字调暗。这种系统可以使占空比发生变化以导致对与led器件相关联的光通量的量的成比例变化。除了执行数字调暗技术外或者作为执行数字调暗技术的可替换方案，一些系统可以通过控制给led器件提供的正向电流的量来执行led器件的模拟调暗。对与led器件相关联的正向电流的量的调整可以引发对与led器件相关联的光通量的量的成比例调整。

在任何情况下，不论用于执行led调暗的技术如何，大多数系统都要求对其相应调暗参数（例如，占空比、正向电流的量、或其他参数）的严密控制，以满足特定应用的光通量要求。例如，要求大多数汽车照明应用以在宽温度范围（例如，40℃到115℃）内操作。如果执行数字调暗，则汽车照明应用的pwm引擎可能需要动态调整pwm占空比（例如，通过正或负百分比），以补偿温度改变，以便维持稳定量的光通量。维持对pwm占空比的这种严密控制对于一些系统（特别地，其中昂贵微控制器驱动的pwm引擎不作为选项的那些系统）而言可能是富有挑战性的。

技术实现要素：

在一个示例中，本公开涉及，描述了一种用于发光二极管（led）驱动器的调制引擎，其包括：输出端口；充电电流源；放电电流源；以及输出控制单元，被配置成至少通过下述操作来在所述输出端口处生成调制信号：基于所述调制信号的占空比，在将所述充电电流源耦合到所述输出端口与将所述放电电流源耦合到所述输出端口之间进行交替，以根据所述占空比来对所述输出端口处的充电线性成形。

在另一示例中，本公开涉及，描述了一种系统，其包括：led驱动器，被配置成在所述led驱动器的输入处接收调制信号；以及调制引擎，被配置成至少通过下述操作来在所述led驱动器的输入处生成所述调制信号：基于所述调制信号的占空比，在对所述led驱动器的输入进行充电与对所述led驱动器的输入进行放电之间进行交替，以根据所述调制信号的占空比来对所述led驱动器的输入处的充电线性成形。

在另一示例中，本公开涉及，描述了一种系统，其包括：用于在一个或多个led器件的驱动器的输入处生成调制信号的装置；以及用于基于所述调制信号的占空比，在对所述驱动器的输入进行充电与对所述驱动器的输入进行放电之间进行交替，以根据所述调制信号的占空比来对所述驱动器的输入处的充电线性成形的装置。

在附图和以下描述中阐述一个或多个示例的细节。本公开的其他特征、目的和优势将从该描述和附图中以及从权利要求书中显而易见。

附图说明

图1是图示了根据本公开的一个或多个方面的用于驱动一个或多个发光二极管器件的示例系统的概念图。

图2是图示了图1的示例系统的调制引擎的示例的概念图。

图3是图示了由图2的示例调制引擎产生的示例脉冲宽度调制信号的电压波形的概念图。

图4是图示了根据本公开的一个或多个方面的图1的示例系统的示例调制引擎的概念图。

图5是图示了根据本公开的一个或多个方面的由图4的示例调制引擎产生的示例脉冲宽度调制信号的电压波形的概念图。

图6是图示了根据本公开的一个或多个方面的图1的示例系统的示例调制引擎的概念图。

图7是图示了根据本公开的一个或多个方面的由图6的示例调制引擎产生的示例脉冲宽度调制信号的电压波形的概念图。

具体实施方式

一般地，描述了下述电路和技术：其用于使调制引擎（例如，脉冲宽度调制（pwm）引擎、脉冲密度调制引擎（pdm）或产生调制信号的其他类型的引擎）能够以极大准确度控制调制信号的占空比，而不必依赖于微控制器或精确参考振荡器。示例系统可以包括：pwm引擎，被配置成在pwm输出管脚处生成用于发光二极管（led）器件（或模块）的驱动器的pwm信号。pwm信号的占空比可以是调暗参数，该调暗参数被系统用于控制与led器件相关联的光通量的量。pwm引擎可以被配置成通过以接近恒定的充电或放电速率对pwm输出管脚进行充电或放电来给pwm信号提供非常准确的占空比。通过根据占空比恒定地对pwm输出管脚进行充电或放电，pwm引擎可以维持对led器件处的调暗量的非常精确的控制。

尽管本文主要在pwm的上下文中描述该技术和电路，但该技术还可以适用于其他类型的调制引擎和调制信号。例如，在一些实例中，该技术和电路可以适用于pdm引擎和信号、脉冲位置调制（ppm）引擎和信号、脉冲幅度调制（pam）引擎和信号、脉冲编码调制（pcm）引擎和信号、以及任何其他合适调制技术。

图1是图示了根据本公开的一个或多个方面的系统100的概念图，系统100作为用于驱动一个或多个led器件的示例系统。系统100的许多示例存在，且可以包括但不限于交通工具照明系统、内部和外部建筑物照明系统、以及下述所有其他类型的便携式和非便携式照明系统、子系统或其部件：它们要求准确pwm信号以控制一个或多个led模块或器件的调暗特性。

在图1的示例中，系统100包括pwm引擎102、驱动器104和led器件或模块106（简称为“led106”）。pwm引擎102经由链路116电耦合到驱动器104。驱动器104经由链路118电耦合到led106。链路116和118可以是用于在部件之间（诸如，在pwm引擎与led驱动器之间，以及在led驱动器与一个或多个led之间）传输电信号（例如，电流或电压）的任何类型的有线或无线链路。

led106可以是一个或多个个体led器件（或部件），或者可以是包括一个或多个led器件和其他电气部件的一个或多个led模块或led串。在任何情况下，led106表示下述任何类型的电气器件：其被配置成发射具有关联量的光通量的光，该关联量的光通量可以基于pwm信号的占空比而数字控制。换言之，led106可以被配置成具有由从驱动器104接收的pwm驱动信号的占空比定义的调暗属性。

led106被配置成经由链路118从驱动器104接收驱动信号（例如，正向电流）作为输入，并作为响应而发射光。与led106相关联的调暗属性或光通量的量基于与链路118处的驱动信号相关联的时间平均正向电流。为了控制链路118处的时间平均正向电流，系统100可以使驱动器104产生具有具体占空比的基于pwm的驱动信号。由于与链路118处的驱动信号相关联的时间平均电流与pwm驱动信号的占空比成比例，因此由led106生成的光通量的量或调暗也与pwm驱动信号的占空比成比例。

驱动器104是下述led驱动器：其被配置成在驱动器104的输入处接收pwm信号，并基于pwm信号来在驱动器104的输出处生成驱动信号，以驱动led106。尽管被示作单个驱动器，但驱动器104可以包括一个或多个led驱动器。

驱动器104的输入耦合到链路116，并且驱动器104的输出耦合到链路118。驱动器104可以被视为基于开关的驱动器，该基于开关的驱动器被配置成经由链路118从pwm引擎102接收pwm信号，并作为响应而在链路118处生成驱动信号。在一些示例中，驱动器104的输入可以被配置成接受覆盖大范围的频率和幅度的多种pwm信号。驱动器104可以包括或可以耦合到一个或多个电压或电流源（未示出），该电压或电流源给驱动器104提供用于驱动led106的电流。与驱动器104在链路118处输出的驱动信号相关联的电流的量可以与驱动器104在链路116处接收的pwm信号的占空比成比例。驱动器104可以被配置成在驱动器104的输入处从pwm引擎102接收pwm信号。

pwm引擎102表示系统100的下述部件：其负责生成具有驱动器104驱动led106所需的精确占空比的pwm信号，并使led106发射具有特定量的光通量或亮度的光。pwm引擎102可以在链路116处输出pwm信号，驱动器104使用该pwm信号以生成用于驱动led106的驱动信号。pwm引擎可以使链路116处的pwm信号的占空比发生变化，以影响与由驱动器104生成的驱动信号相关联的电流，且因而影响由led106产生的光通量的量。下面关于附加的各附图来更详细地描述pwm引擎102的示例，然而在一些示例中，pwm引擎102可以依赖于振荡器、非稳定定时器、微控制器和/或下述任何其他部件：该其他部件被要求以在链路116处产生pwm信号，该pwm信号使驱动器104在链路118处生成具有对应占空比的驱动信号。

图2是图示了pwm引擎202的概念图，pwm引擎202作为图1的系统100的pwm引擎102的一个示例。图2是在图1的系统100的上下文中描述的。

pwm引擎202表示基于非稳定定时器的pwm引擎，其主要依赖于作为参考的内部电流源230（其可以经由外部电阻器rin_set而可编程）和外部rc网络（例如，rpwmi和cpwmi）。作为基于非稳定定时器的pwm引擎，pwm引擎202持续地在输出升高到第一参考电压vpwmi_h或降低到第二参考电压vpwmi_l的pwm信号之间切换。存在非稳定定时器配置的许多其他示例。例如，常见的“555定时器ic”或“555芯片定时器”是非稳定定时器的另一示例，然而，与图2中所示的设计不同，555芯片定时器基于电阻器梯形参考和其他外部部件。

pwm引擎202包括被标记为“pwmi”的输出管脚。pwm引擎202的pwmi输出被配置成耦合（例如，经由链路216）到led驱动器，诸如驱动器104。还耦合到pwm引擎202的pwmi输出，pwm引擎202包括由电阻器rpwmi和电容器cpwmi组成的rc网络。

pwm引擎202包括耦合到pwmi输出的电流源230。电流源230选择性地可经由开关222而控制，使得当开关222被启用或闭合时，由电流源230产生的电流iin_set对pwmi输出和电容器cpwmi进行充电。当开关222被禁用或打开时，电流源230不再产生电流iin_set，并且因此，允许pwmi输出和电容器cpwmi以由与电阻器rpwmi和电容器cpwmi的rc网络相关联的时间常量定义的速率放电。

电流源230由外部电阻器rin_set和恒定参考电压vin_set组成。当开关222被启用时由电流源230产生的电流的量基于外部电阻器rin_set的值。外部电阻器rin_set使电流源230能够“可编程”或可配置，使得可以通过改变与外部电阻器rin_set相关联的电阻的量来改变电流源230能够产生的电流的量。改变电阻器rin_set的电阻且从而改变当对pwmi输出进行充电时由电流源230输出的电流的量可以改变在链路216处输出的pwm信号的占空比。

pwm引擎202包括比较器240a和240b。比较器240a的负输入耦合到阈值电压vpwmi_h，并且比较器240a的正输入耦合到pwmi输出。阈值电压vpwmi_h表示参考电压源，其输出允许pwm信号在pwmi输出处在pwm信号的第一阶段期间达到的最大或峰值电压电平。比较器240b的正输入耦合到阈值电压vpwmi_l，并且比较器240b的负输入耦合到pwmi输出。阈值电压vpwmi_l表示允许pwm信号在pwmi输出处在pwm信号的第二阶段期间达到的最小或“零”电压。比较器240a和240b的输出二者均耦合到输出控制单元220。

pwm引擎202进一步包括输出控制单元220。输出控制单元220表示基于比较器240a和240b的输出对开关222进行控制的电路、单元、逻辑或模块。在图2的示例中，输出控制单元220被示作d型触发器，然而在其他示例中，输出控制可以是硬件、软件、固件或其任何组合。

在操作的开始处，输出控制单元220的逻辑或电路可以使开关222闭合，且作为响应，对cpwmi进行充电并使pwmi输出处的电压升高到vpwmi_h。当pwmi输出处的电压已经达到vpwmi_h时，输出控制单元220基于来自比较器240a和240b的输出来使开关222打开，从而使电容器cpwmi放电并使pwmi输出处的电压向vpwmi_l降低回来。当pwmi输出处的电压已经达到vpwmi_l时，来自比较器240a和240b的输出可以使输出控制单元220闭合开关222，从而使电容器cpwmi再充电，且再次使pwmi输出处的电压向vpwmi_h升高回来。输出控制单元220可以以该方式使开关222自动打开和闭合，以便在链路216处产生在vpwmi_l与vpwmi_h之间反弹的pwm信号。

图3是图示了由图2的pwm引擎202产生的示例脉冲宽度调制信号的电压波形300的概念图。换言之，波形300表示pwm引擎202可在pwmi输出处和在链路216处产生的pwm信号。

波形300图示了pwm引擎202和其他类似类型的pwm引擎的一些缺点。也就是说，波形300示出了来自pwm引擎（像图2的pwm引擎）的pwm输出的占空比和频率对于一些应用而言如何可能不足够准确。如图3中所示，pwm引擎（诸如pwm引擎202）的不准确性部分地是对多种因素敏感且非线性的其相应pwm输出处的关联充电和放电定时的结果。例如，如上所述，其他pwm引擎的频率和占空比的准确性可以取决于电压阈值vpwmi_l和vpwmi_h以及电阻器rpwmi的准确性。电压阈值vpwmi_l和vpwmi_h以及电阻器rpwmi中的不准确性或不一致性可能导致其相应占空比准确性和频率中从一个pwm引擎到另一个pwm引擎的大变化。考虑等式1和2。等式1定义了在由pwm引擎202产生的pwm信号的上升阶段prise期间pwm引擎202的pwmi输出处的电压。等式2定义了在由pwm引擎202产生的pwm信号的下降阶段pfall期间pwm引擎202的pwmi输出处的电压。

等式1

等式2

如等式1和2所示，特别是当电压阈值vpwmi_h和vpwmi_l达到零附近或最大电压电平附近时，rpwmi或cpwmi项中的任何小变化或改变可能导致上升和下降定时中的大变化（例如，随着指数在接近于渐进值时更平坦）。

相应地，pwm引擎202（以及类似pwm引擎，诸如依赖于555芯片定时器的pwm引擎）的缺点包括对下述各项非常敏感：比较器阈值（例如，vpwmi_h和vpwmi_l）的绝对值、迟滞的绝对值、以及rc网络特性（例如，rpwmi或cpwmi）中的变化。由此，pwm引擎202和其他类似pwm引擎的充电和放电定时中的变化可能对其相应pwm输出的频率和占空比的准确性造成负面影响。此外，由pwm引擎202的非稳定配置产生的pwm输出的频率和占空比的准确性还可能对内部电流源230的准确性非常敏感。例如，来自内部电流源203的电流输出中的较小变化可能导致由pwm引擎202输出的pwm信号中的频率和占空比中的大变化。

图4是图示了根据本公开的一个或多个方面的pwm引擎402的概念图，pwm引擎402作为图1的示例系统的示例脉冲宽度调制引擎。图4是在图1的系统1的上下文中描述的。与由pwm引擎202和其他pwm引擎产生的pwm信号的频率和占空比相比，pwm引擎402在链路416处的pwmi输出处输出的pwm信号的频率和占空比更准确且更不易受变化影响。

pwm引擎402使用两个参考电流源430a和430b以在电压阈值vpwmi_h和vpwmi_l附近对电容器cpwmi进行充电和放电。以该方式对电流源430a和430b的使用导致pwmi输出的稳定线性充电和放电。

pwm引擎402包括被标记为“pwmi”的输出管脚。pwm引擎402的pwmi输出被配置成耦合（例如，经由链路416）到led驱动器，诸如驱动器104。还耦合到pwm引擎402的pwmi输出，pwm引擎402包括电容器cpwmi（并省略了电阻器rpwmi）。

pwm引擎402包括耦合到pwmi输出的电流源430a和430b。电流源430a被配置为充电电流源，并且电流源430b被配置为放电电流源。当被启用时，电流源430a被配置成产生电流iin_set1以对pwmi输出进行充电，并且，当被启用时，电流源430b被配置成产生电流iin_set2以对pwmi输出进行放电。

电流源430a包括与参考电压vref1串联的电阻器rin_set1。电流源430b包括与参考电压vref2串联的电阻器rin_set2。当开关422a闭合时，电流源430a耦合到gnd，从而完成电路并产生电流iin_set1。当开关422b闭合时，电流源430b耦合到gnd，从而完成电路并产生电流iin_set2。

电流源430a选择性地可经由开关422a而控制，使得当开关422a被启用或闭合时，由电流源430a产生的电流iin_set1对pwmi输出和电容器cpwmi进行充电。当开关422a被禁用或打开时，电流源430a停止产生电流iin_set1，且因而停止对电容器cpwmi进行充电。电流源430b选择性地可经由开关422b而控制，使得当开关422b被启用或闭合时，由电流源430b产生的电流iin_set2对pwmi输出和电容器cpwmi进行放电。当开关422b被禁用或打开时，电流源430b停止产生电流iin_set2，且因而停止对电容器cpwmi进行放电。

电流源430a由外部电阻器rin_set1和恒定参考电压vref1组成。当开关422a被启用时由电流源430a产生的电流的量基于外部电阻器rin_set1的值。电流源430b由外部电阻器rin_set2和恒定参考电压vref2组成。当开关422b被启用时由电流源430b产生的电流的量基于外部电阻器rin_set2的值。

外部电阻器rin_set1和rin_set2使电流源430a和430b能够“可编程”或可配置，使得可以通过改变与外部电阻器rin_set1和rin_set2相关联的电阻的量来改变电流源430a和430b能够产生的电流的量。改变电阻器rin_set1和rin_set2的电阻且从而改变当对pwmi输出进行充电或放电时由电流源430a和430b输出的电流的量可以改变在链路416处输出的pwm信号的占空比。在一些示例中，电阻器rin_set1和rin_set2可以是可共享pwm引擎402的其他功能的参考管脚。换言之，除了电流源430a和430b使用电阻器rin_set1和rin_set2以产生电流iin_set1和iin_set2外，pwm引擎402的其他部件可以将电阻器rin_set1和rin_set2用于其他功能性。

pwm引擎402包括比较器440a和440b。比较器440a的负输入耦合到阈值电压vpwmi_h，并且比较器440a的正输入耦合到pwmi输出。阈值电压vpwmi_h表示参考电压源，其输出允许pwm信号在pwmi输出处在pwm信号的第一阶段期间达到的最大或峰值电压电平。比较器440b的正输入耦合到阈值电压vpwmi_l，并且比较器440b的负输入耦合到pwmi输出。阈值电压vpwmi_l表示允许pwm信号在pwmi输出处在pwm信号的第二阶段期间达到的最小或“零”电压。比较器440a和440b的输出二者均耦合到输出控制单元420。

输出控制单元420表示基于比较器440a和440b的输出对开关422a和422b进行控制的电路、单元、逻辑或模块。在图4的示例中，输出控制单元420可以包括d型触发器，然而在其他示例中，输出控制单元420可以是硬件、软件、固件或其任何组合的任何组合。输出控制单元420可以控制开关422a和422b，使得电流源430a和430b在对电容器cpwmi和pwmi输出进行充电和放电之间进行交替。

输出控制单元420被配置成至少通过下述操作来在pwmi输出（端口）处生成pwm信号：基于pwm信号的占空比，在将充电电流源430a耦合到pwmi输出端口与将放电电流源430b耦合到pwmi输出端口之间进行交替，以根据占空比来对pwmi输出端口处的充电线性成形。输出控制单元420可以被配置成通过根据占空比打开和闭合开关422a和422b，来在将充电电流源430a耦合到pwmi输出与将放电电流源430b耦合到pwmi输出之间进行交替。

例如，在操作的开始处，输出控制单元420的逻辑或电路可以打开开关422b以禁用电流源430b并闭合开关422a以启用电流源430a。换言之，输出控制单元420可以在pwm信号的第一阶段期间在打开开关422b之后闭合开关422a。通过以该方式打开开关422b并闭合开关422a，输出控制单元420可以基于来自电流源430a的电流iin_set1来对电容器cpwmi进行充电并使pwmi输出处的电压升高到vpwmi_h。

当pwmi输出处的电压已经达到vpwmi_h时，输出控制单元420可以基于来自比较器440a和440b的输出来打开开关422a以禁用电流源430a并闭合开关422b以启用电流源430b。换言之，输出控制单元420可以在pwm信号的第二阶段期间在闭合开关422b之前打开开关422a。通过以该方式打开开关422a并闭合开关422b，输出控制单元420可以基于来自电流源430b的电流iin_set2来使电容器cpwmi放电，并进一步使pwmi输出处的电压向vpwmi_l降低回来。

当pwmi输出处的电压已经达到vpwmi_l时，输出控制单元420可以基于来自比较器440a和440b的输出来再次打开开关422b并闭合开关422a，以基于来自电流源430a的电流iin_set1来使电容器cpwmi再充电，并再次使pwmi输出处的电压向vpwmi_h升高回来。输出控制单元420可以以该方式使开关422a和422b自动打开和闭合，以便在链路416处产生在vpwmi_l与vpwmi_h之间反弹的pwm信号。然而，与由pwm引擎202产生的pwm信号不同，由pwm引擎402产生的pwm信号可以具有对下述各项较不敏感的非常准确的占空比和频率：比较器阈值（例如，vpwmi_h和vpwmi_l）的绝对值中的变化、迟滞的绝对值、rc网络特性中的变化、或者来自电流源430a和430b的电流输出中的变化。

换句话说，在一些示例中，输出控制单元420被配置成通过闭合将充电电流源430a耦合到参考电势（例如，在该示例中，gnd）的开关422a，将充电电流源430a耦合到pwmi输出，并且，输出控制单元420被配置成通过打开开关422a，将充电电流源430a从pwmi输出解耦。并且在一些示例中，输出控制单元420被配置成通过闭合将放电充电电流源430b耦合到参考电势（例如，gnd）的开关422b，将放电电流源430b耦合到pwmi输出，且被配置成通过打开开关422b，将放电电流源430b从pwmi输出解耦。

图5是图示了根据本公开的一个或多个方面的由图4的pwm引擎402产生的示例pwm信号的电压波形500的概念图。换言之，波形500表示pwm引擎402可在pwmi输出处和在链路416处产生的pwm信号。

波形500图示了pwm引擎402相比于其他类型的pwm引擎（诸如，图2的pwm引擎202）的一些优势。如图5中所示，pwm引擎402可以以线性（或接近线性）充电和放电速率在pwm引擎402的pwmi输出处输出pwm信号。因此，与典型地在其相应pwm输出处具有非线性充电和放电定时的其他类型的pwm引擎（诸如，pwm引擎202）相比，pwm引擎402可以被视为更准确的（至少关于占空比和频率，通过维持稳定占空比和频率）。

考虑等式3-5。等式3定义了与pwm引擎402在pwmi输出处输出的pwm信号相关联的上升时间trise。等式4定义了与pwm引擎402在pwmi输出处输出的pwm信号相关联的下降时间tfall。并且等式5定义了pwm引擎402在pwmi输出处输出的pwm信号的占空比dc。

等式3

等式4

等式5

如等式3-5所示，不论电压阈值vpwmi_h和vpwmi_l是否达到零附近或最大电压电平附近，由pwm引擎402在链路416处输出的pwm信号的占空比的准确性的占空比（dc）仅取决于外部电阻器rin_set1和rin_set2之间的关系。等式5示出了pwm引擎402可以在pwmi输出处输出pwm信号，该pwm信号具有由下述两项之间的比率定义的占空比：放电电流源430b的第二电阻rin_set2；以及充电电流源430a的第一电阻rin_set1与放电电流源430b的第二电阻rin_set2之和。

相应地，pwm引擎402不遭受pwm引擎202和其他类型的pwm引擎可能具有的缺点（例如，对下述各项非常敏感：比较器阈值的绝对值、迟滞的绝对值、以及rc网络特性中的变化）。通过产生具有由等式5定义的占空比的pwm信号，pwm引擎402被配置成以恒定（或接近恒定）速率对pwmi输出进行充电和放电。

图6是图示了根据本公开的一个或多个方面的pwm引擎602的概念图，pwm引擎602作为图1的示例系统的示例脉冲宽度调制引擎。图6是在图1的系统1的上下文中描述的。pwm引擎602表示附加示例pwm引擎，其被配置成在链路616处的pwmi输出处产生pwm信号，与由pwm引擎202和其他pwm引擎产生的pwm信号的频率和占空比相比，在链路616处的pwmi输出处产生的pwm信号的占空比和频率更准确且更不易受变化影响。

pwm引擎602使用两个参考电流源630a和630b以在电压阈值vpwmi_h和vpwmi_l附近对电容器cpwmi进行充电和放电。以该方式对电流源630a和630b的使用导致pwmi输出的稳定线性充电和放电。

pwm引擎602包括被标记为“pwmi”的输出管脚。pwm引擎602的pwmi输出被配置成耦合（例如，经由链路616）到led驱动器，诸如驱动器104。还耦合到pwm引擎602的pwmi输出，pwm引擎602包括电容器cpwmi（并省略了电阻器rpwmi）。

pwm引擎602包括耦合到pwmi输出的电流源630a和630b。电流源630a被配置为可选择的充电电流源，并且电流源630b被配置为恒定的放电电流源。当被启用时，电流源630a被配置成产生电流iin_set1以对pwmi输出进行充电，而电流源630b被配置成通过产生电流iin_set2来恒定地对pwmi输出进行放电。在其他示例中，电流源630b可以被配置为可选择的充电电流源，并且电流源630a可以被配置为恒定的放电电流源。

电流源630a包括与参考电压vref1串联的电阻器rin_set1。电流源630b包括与参考电压vref2串联的电阻器rin_set2。当开关622闭合时，电流源630a耦合到gnd，从而完成电路并产生电流iin_set1。不论开关622是打开还是闭合，电流源630b始终耦合到gnd，从而完成电路以用于持续产生电流iin_set2。

电流源630a选择性地可经由单个开关622而控制，使得当开关622被启用或闭合时，在由电流源630b产生的电流iin_set2对pwmi输出和电容器cpwmi进行放电的同时，由电流源630a产生的电流iin_set1对pwmi输出和电容器cpwmi进行充电。当开关622被禁用或打开时，电流源630a停止产生电流iin_set1，且因而停止对电容器cpwmi和pwmi输出进行充电，而由电流源630b持续产生的电流iin_set2持续对pwmi输出和电容器cpwmi进行放电。换言之，无论何时开关622被启用或闭合，电流源630b持续利用电流iin_set2对pwmi输出进行放电并且电流源630a利用电流iin_set1对pwmi输出进行充电。

电流源630a由外部电阻器rin_set1和恒定参考电压vref1组成。当开关622被启用时由电流源630a产生的电流的量基于外部电阻器rin_set1的值。电流源630b由外部电阻器rin_set2和恒定参考电压vref2组成。由电流源630b产生的电流的量基于外部电阻器rin_set2的值。

外部电阻器rin_set1和rin_set2使电流源630a和630b能够“可编程”或可配置，使得可以通过改变与外部电阻器rin_set1和rin_set2相关联的电阻的量来改变电流源630a和630b能够产生的电流的量。改变电阻器rin_set1和rin_set2的电阻且从而改变当对pwmi输出进行充电或放电时由电流源630a和630b输出的电流的量可以改变在链路616处输出的pwm信号的占空比。

pwm引擎602包括比较器640a和640b。比较器640a的负输入耦合到阈值电压vpwmi_h，并且比较器640a的正输入耦合到pwmi输出。阈值电压vpwmi_h表示参考电压源，其输出允许pwm信号在pwmi输出处在pwm信号的第一阶段期间达到的最大或峰值电压电平。比较器640b的正输入耦合到阈值电压vpwmi_l，并且比较器640b的负输入耦合到pwmi输出。阈值电压vpwmi_l表示允许pwm信号在pwmi输出处在pwm信号的第二阶段期间达到的最小或“零”电压。比较器640a和640b的输出二者均耦合到输出控制单元620。

输出控制单元620表示基于比较器640a和640b的输出对开关622进行控制的电路、单元、逻辑或模块。在图6的示例中，输出控制单元620可以包括d型触发器，然而在其他示例中，输出控制单元620可以是硬件、软件、固件或其任何组合。输出控制单元620可以控制开关622，使得电流源630a根据在链路616处输出的pwm信号的期望占空比来在对电容器cpwmi和pwmi输出进行充电和不进行充电之间进行交替，而电流源630b持续对电容器cpwmi和pwmi输出进行放电。

输出控制单元620被配置成至少通过下述操作来在pwmi输出（端口）处生成pwm信号：基于pwm信号的占空比，在将充电电流源630a耦合到pwmi输出端口与将电流源630a从pwmi输出端口解耦之间进行交替，以根据占空比来对pwmi输出端口处的充电线性成形。输出控制单元620可以被配置成通过根据占空比打开和闭合开关622，来在将充电电流源630a耦合到pwmi输出与将电流源630a从pwmi输出解耦之间进行交替。

例如，在操作的开始处，输出控制单元620的逻辑或电路可以在pwm信号的第一阶段期间闭合开关622以启用电流源630a。通过以该方式闭合开关622，在来自电流源630b的电流iin_set2对电容器cpwmi和pwmi输出进行放电的同时，输出控制单元620可以基于来自电流源630a的电流iin_set1来对电容器cpwmi进行充电并使pwmi输出处的电压升高到vpwmi_h。

当pwmi输出处的电压已经达到vpwmi_h时，输出控制单元620可以基于来自比较器640a和640b的输出来打开开关622以禁用电流源630a。换言之，输出控制单元620可以在pwm信号的第二阶段期间打开开关622。通过打开开关622，输出控制单元620可以基于来自电流源630b的电流iin_set2来使电容器cpwmi放电，并进一步使pwmi输出处的电压向vpwmi_l降低回来。

当pwmi输出处的电压已经达到vpwmi_l时，输出控制单元620可以基于来自比较器640a和640b的输出来再次闭合开关622，以基于来自电流源630a的电流iin_set1来使电容器cpwmi再充电，即使来自电流源630b的电流iin_set2对电容器cpwmi和pwmi输出进行放电亦如此。输出控制单元620可以再次使pwmi输出处的电压向vpwmi_h升高回来。输出控制单元620可以以该方式使开关622自动打开和闭合，以便在链路616处产生在vpwmi_l与vpwmi_h之间反弹的pwm信号。然而，与由pwm引擎202和其他pwm引擎产生的pwm信号不同，由pwm引擎602产生的pwm信号可以具有对下述各项较不敏感的非常准确的占空比和频率：比较器阈值（例如，vpwmi_h和vpwmi_l）的绝对值中的变化、迟滞的绝对值、rc网络特性中的变化、或者来自电流源630a和630b的电流输出中的变化。

换句话说，在一些示例中，输出控制单元620被配置成通过闭合将充电电流源630a耦合到参考电势（例如，在该示例中，gnd）的开关622，将充电电流源630a耦合到pwmi输出，并且，输出控制单元620被配置成通过打开开关622，将充电电流源630a从pwmi输出解耦。在输出控制单元620启用和禁用电流源630a的同时，电流源630b持续对pwmi输出进行放电。

图7是图示了根据本公开的一个或多个方面的电压波形700的概念图，电压波形700作为由图6的pwm引擎602产生的示例pwm信号。换言之，波形700表示pwm引擎602可在pwmi输出处和在链路616处产生的pwm信号。

波形700图示了pwm引擎602相比于图2的pwm引擎202的一些优势。如图7中所示，pwm引擎602可以以线性（或接近线性）充电和放电速率在pwm引擎602的pwmi输出处输出pwm信号。因此，与典型地在其相应pwm输出处具有非线性充电和放电定时的其他类型的pwm引擎（诸如，pwm引擎202）相比，pwm引擎602可以被视为更准确的（至少关于占空比和频率，通过维持稳定占空比和频率）。

考虑等式6-8。等式6定义了与pwm引擎602在pwmi输出处输出的pwm信号相关联的上升时间trise。等式7定义了与pwm引擎602在pwmi输出处输出的pwm信号相关联的下降时间tfall。并且等式8定义了pwm引擎602在pwmi输出处输出的pwm信号的占空比dc。

等式6

等式7

等式8

如等式6-8所示，不论电压阈值vpwmi_h和vpwmi_l是否达到零附近或最大电压电平附近，由pwm引擎602在链路616处输出的pwm信号的占空比的准确性的占空比（dc）仅取决于外部电阻器rin_set1和rin_set2之间的关系。等式8示出了pwm引擎602可以在pwmi输出处输出pwm信号，该pwm信号具有由下述两项之间的比率定义的占空比：放电电流源430b的第二电阻rin_set2与充电电流源430a的第一电阻rin_set1之差；充电电流源430a的第一电阻rin_set1。

相应地，像pwm引擎402那样，pwm引擎602不遭受pwm引擎202和其他类型的pwm引擎可能具有的缺点（例如，对下述各项非常敏感：比较器阈值的绝对值、迟滞的绝对值、以及rc网络特性中的变化）。通过产生具有由等式8定义的占空比的pwm信号，pwm引擎602被配置成以恒定（或接近恒定）速率对pwmi输出进行充电和放电。

条款1.一种用于发光二极管（led）驱动器的调制引擎，包括：输出端口；充电电流源；放电电流源；以及输出控制单元，被配置成至少通过下述操作来在所述输出端口处生成调制信号：基于所述调制信号的占空比，在将所述充电电流源耦合到所述输出端口与将所述放电电流源耦合到所述输出端口之间进行交替，以根据所述占空比来对所述输出端口处的充电线性成形。

条款2.条款1的调制引擎，进一步包括：开关，耦合到所述输出端口和所述充电电流源或所述放电电流源，其中所述输出控制单元被配置成通过根据所述占空比打开和闭合所述开关，来在将所述充电电流源耦合到所述输出端口与将所述放电电流源耦合到所述输出端口之间进行交替。

条款3.条款2的调制引擎，其中所述调制信号的占空比由下述两项之间的比率定义：所述放电电流源的第二电阻与所述充电电流源的第一电阻之差；以及所述充电电流源的第一电阻。

条款4.条款1-3的任何组合的调制引擎，进一步包括：第一开关，耦合到所述输出端口和所述充电电流源；以及第二开关，耦合到所述输出端口和所述放电电流源，其中所述输出控制单元被配置成通过下述操作来在将所述充电电流源耦合到所述输出端口与将所述放电电流源耦合到所述输出端口之间进行交替：在所述调制信号的第一阶段期间在打开所述第二开关之后闭合所述第一开关；以及在所述调制信号的第二阶段期间在闭合所述第二开关之前打开所述第一开关。

条款5.条款4的调制引擎，其中pwm信号的占空比由下述两项之间的比率定义：所述放电电流源的第二电阻；以及所述充电电流源的第一电阻与所述放电电流源的第二电阻之和。

条款6.条款1-5的任何组合的调制引擎，其中：所述输出控制单元被配置成通过闭合将所述充电电流源耦合到参考电势的开关，将所述充电电流源耦合到所述输出端口；并且所述输出控制单元被配置成通过打开所述开关，将将所述充电电流源从所述输出端口解耦。

条款7.条款6的调制引擎，其中：所述开关是第一开关；所述输出控制单元被配置成通过闭合将所述放电充电电流源耦合到所述参考电势的第二开关，将所述放电电流源耦合到所述输出端口；并且所述输出控制单元被配置成通过打开所述第二开关，将所述放电电流源从所述输出端口解耦。

条款8.一种系统，包括：发光二极管（led）驱动器，被配置成在所述led驱动器的输入处接收调制信号；以及调制引擎，被配置成至少通过下述操作来在所述led驱动器的输入处生成所述调制信号：基于所述调制信号的占空比，在对所述led驱动器的输入进行充电与对所述led驱动器的输入进行放电之间进行交替，以根据所述调制信号的占空比来对所述led驱动器的输入处的充电线性成形。

条款9.条款8的系统，其中：所述调制引擎包括：充电电流源；以及放电电流源；并且所述调制引擎进一步被配置成通过根据所述占空比交替地将所述led驱动器的输入耦合到所述充电电流源和所述放电电流源，来在对所述led驱动器的输入进行充电与对所述led驱动器的输入进行放电之间进行交替。

条款10.条款9的系统，其中：所述调制引擎进一步包括：开关，耦合到所述led驱动器的输入和所述充电电流源或所述放电电流源，其中所述调制引擎进一步被配置成通过根据所述占空比打开和闭合所述开关，来在对所述led驱动器的输入进行充电与对所述led驱动器的输入进行放电之间进行交替。

条款11.条款9-10的任何组合的系统，其中所述调制信号的占空比由下述两项之间的比率定义：所述放电电流源的第二电阻与所述充电电流源的第一电阻之差；以及所述充电电流源的第一电阻。

条款12.条款8-11的任何组合的系统，其中：所述调制引擎包括：充电电流源；放电电流源；第一开关，耦合到所述led驱动器的输入和所述充电电流源；以及第二开关，耦合到所述led驱动器的输入和所述放电电流源，其中所述调制引擎进一步被配置成通过下述操作来在将所述充电电流源耦合到所述led驱动器的输入与将所述放电电流源耦合到所述led驱动器的输入之间进行交替：在所述调制信号的第一阶段期间在打开所述第二开关之后闭合所述第一开关；以及在所述调制信号的第二阶段期间在闭合所述第二开关之前打开所述第一开关。

条款13.条款12的系统，其中所述调制信号的占空比由下述两项之间的比率定义：所述放电电流源的第二电阻；以及所述充电电流源的第一电阻与所述放电电流源的第二电阻之和。

条款14.条款8-13的任何组合的系统，进一步包括：一个或多个led器件，其中所述led驱动器进一步被配置成基于所述调制信号来在所述led驱动器的输出处生成驱动信号，以驱动所述一个或多个led器件。

条款15.条款14的系统，其中所述一个或多个led器件被配置成具有由所述调制信号的占空比定义的调暗属性。

条款16.一种系统，包括：用于在一个或多个发光二极管（led）器件的驱动器的输入处生成调制信号的装置；以及用于基于所述调制信号的占空比，在对所述驱动器的输入进行充电与对所述驱动器的输入进行放电之间进行交替，以根据所述调制信号的占空比来对所述驱动器的输入处的充电线性成形的装置。

条款17.条款16的系统，其中用于在对所述驱动器的输入进行充电与对所述驱动器的输入进行放电之间进行交替的装置进一步包括：用于根据所述占空比在将所述驱动器的输入耦合到充电电流源或放电电流源之间进行交替的装置。

条款18.条款17的系统，其中所述调制信号的占空比由下述两项之间的比率定义：所述放电电流源的第二电阻与所述充电电流源的第一电阻之差；以及所述充电电流源的第一电阻。

条款19.条款16-18的任何组合的系统，其中用于在对所述驱动器的输入进行充电与对所述驱动器的输入进行放电之间进行交替的装置进一步包括：在所述调制信号的第一阶段期间在将所述驱动器的输入从放电电流源解耦之后将所述驱动器的输入耦合到充电电流源的装置；以及在所述调制信号的第二阶段期间在将所述驱动器的输入耦合到所述放电电流源之前将所述驱动器的输入从所述充电电流源解耦的装置。

条款20.条款19的系统，其中所述调制信号的占空比由下述两项之间的比率定义：所述放电电流源的第二电阻；以及所述充电电流源的第一电阻与所述放电电流源的第二电阻之和。

条款21.条款1-7的任何组合的调制引擎，其中所述调制信号是脉冲宽度调制信号、脉冲密度调制信号、脉冲位置调制信号、脉冲幅度调制信号或脉冲编码调制信号。

条款22.条款8-15的任何组合的系统，其中所述调制信号是脉冲宽度调制信号、脉冲密度调制信号、脉冲位置调制信号、脉冲幅度调制信号或脉冲编码调制信号。

条款23.条款16-20的任何组合的系统，其中所述调制信号是脉冲宽度调制信号、脉冲密度调制信号、脉冲位置调制信号、脉冲幅度调制信号或脉冲编码调制信号。

在一个或多个示例中，所描述的功能可以以硬件、软件、固件或其任何组合实现。如果以软件实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码而存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质而传输，并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其对应于有形介质（诸如数据存储介质）或通信介质，包括便于将计算机程序从一个地方传送到另一个地方（例如，根据通信协议）的任何介质。以该方式，计算机可读介质一般可以对应于：（1）有形计算机可读存储介质，其是非瞬变的；或者（2）通信介质，诸如信号或载波。数据存储介质可以是下述任何可用介质：其可以由一个或多个计算机或者一个或多个处理器访问以检索用于实现本公开中描述的技术的指令、代码和/或数据结构。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。

作为示例而非限制，这种计算机可读存储介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储器、磁盘存储器、或其他磁存储器件、闪存、或者可以用于以指令或数据结构的形式存储期望程序代码且可以由计算机访问的任何其他介质。而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线路（dsl）、或者诸如红外、无线电和微波之类的无线技术来从网站、服务器或其他远程源传输指令，则将同轴线缆、光纤光缆、双绞线、dsl、或者诸如红外、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。然而，应当理解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其他瞬变介质，而是取而代之涉及非瞬变、有形存储介质。如本文所使用，磁盘和光盘包括致密盘（cd）、激光盘、光盘、数字多功能盘（dvd）、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光来光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

指令可以由一个或多个处理器执行，该一个或多个处理器诸如是一个或多个数字信号处理器（dsp）、通用微处理器、专用集成电路（asic）、现场可编程逻辑阵列（fpga）、或者其他等效集成或分立逻辑电路。相应地，如本文所使用的术语“处理器”可以指代前述结构中的任一个或者适于实现本文描述的技术的任何其他结构。另外，在一些方面中，可以在专用硬件和/或软件模块内提供本文描述的功能性。而且，可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实现技术。

本公开的技术可以被实现在许多种器件或设备中，该器件或设备包括集成电路（ic）或ic集合（例如，芯片集）。在本公开中描述各种部件、模块或单元，以强调被配置成执行所公开的技术但不一定要求由不同硬件单元实现的器件的功能方面。更确切地说，如上所述，各种单元可以在硬件单元中组合或由一系列互操作硬件单元结合合适软件和/或固件来提供，该互操作硬件单元包括如上所述的一个或多个处理器。