Led控制器的制造方法_2

文档序号:8787712阅读:来源:国知局
、双极型晶体管的发射极或集电极,或者二极管的阴极或阳极,而控制元件或控制电极意指器件的用于控制通过其中的电流的元件,例如,MOS晶体管的栅极或者双极型晶体管的基极。另外,一个载流元件可以沿一个方向将电流传输通过器件,例如,传输输入器件的电流,而另一个载流元件可以沿相反方向将电流传输通过器件,例如,传输离开器件的电流。尽管器件在此可以解释为特定的N沟道或P沟道器件,或者特定的N型或P型掺杂区,但是本领域技术人员应当理解,根据本实用新型,互补器件同样是可能的。本领域技术人员应理解,导电类型指的是传导发生的机制,例如,通过空穴或电子的传导,因此,导电类型并非指的是掺杂浓度而是掺杂类型,例如,P型或N型。本领域技术人员应当理解,本文所使用的与电路操作相关的词语“在...期间”、“在...的同时”和“当...时”并不是意指动作在引发动作发生时立即发生的精确术语,而是可以在初始动作与由其引发的反应之间存在略微小的但却合理的延迟,例如,各种传播延迟。另外,术语“在...的同时”意指特定的动作至少在引发动作的发生期间的某一部分内发生。词语“近似”或“基本上”的使用意指元件的值具有预计将接近于规定值或规定位置的参数。但是,如同本技术领域所熟知的,总是会存在阻碍值或位置正好为规定的值或位置的较小差异。本技术领域已经很好地确定,高达至少百分之十(10% )(以及对于半导体掺杂浓度为高达百分之二十(20% ))的差异都是相对正好为所述的理想目标的合理差异。在关于信号的状态来使用时,术语“确证的(asserted) ”意指信号的活动状态,而术语“置否的(negated) ”意指信号的非活动状态。信号的实际电压值或逻辑状态(例如,“I”或“O”)取决于使用的是正逻辑还是负逻辑。因而,所确证的能够要么是高电压或高逻辑,要么是低电压或低逻辑,取决于使用的是正逻辑还是负逻辑,而所置否的可以要么是低电压或低态,要么是高电压或高逻辑,取决于使用的是正逻辑还是负逻辑。在本文中,使用正逻辑约定,但是本领域技术人员应当理解,负逻辑约定也同样能够使用。在权利要求书中或/和在【具体实施方式】中用作元件名称的一部分的术语第一、第二、第三等被用于区分相似的元件,而不一定用于描述顺序,不管是在时间上、空间上、排名上,还是在任何别的方式上。应当理解,这样使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文所描述的实施例能够按照除了本文所描述的或所说明的顺序之外的其他顺序来操作。关于“一种实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性包含于本实用新型的至少一种实施例中。因而,出现于本说明书中的不同地方的短语“在一种实施例中”或“在实施例中”并不一定全都指的是同一实施例,但是在某些情况下它可以指的是同一实施例。而且,特定的特征、结构或特性可以按照任何合适的方式来结合于一种或多种实施例中,如同本领域技术人员所清楚的。
【具体实施方式】
[0042]图1示意性地示出了包含被配置用于控制多个串联连接的照射源或光源的亮度的控制器的照明系统10的实施例的一个实例的一部分。在特定的实施例中,控制器可以被配置为LED控制器32,该LED控制器32可以被形成用于控制构成照射源的多个串联连接的LED(例如,LED 12-15)的串11。本领域技术人员应当理解,在其他实施例中,照射源可以是其他类型的照射源,例如,灯。串11通常接收来自电源17的用于操作LED 12-15的电流,例如,LED电流19。在一种实施例中,电源17可以包含被耦接用于接收来自耦接于功率输入20与功率回路21之间的电源的工作功率的电流源18。在一种实施例中,电源可以是由交流电压形成的直流电源或者可以是直流源,例如,电池。在一种实施例中,回路21可以是公共的回路,例如,接地回路。
[0043]控制器32被配置为具有与各自的LED 12-15对应的多个控制通道22_25。因而,通道22-25中的每个通道被配置为与LED 12-15中的相应LED并联连接。例如,通道22被配置为与LED 12并联连接,通道23被配置为与LED 13并联连接,等等。通道22-25每个都被配置为包含被配置用于与相应的LED并联连接的各自开关晶体管36-39。例如,通道22包含被配置用于与LED 12并联连接的开关晶体管36,通道23包含被配置用于与LED 13并联连接的开关晶体管37,通道24包含被配置用于与LED 14并联连接的开关晶体管38,以及通道25包含被配置用于与LED 15并联连接的开关晶体管39。本领域技术人员应当理解,尽管控制器32被示为仅包含四个通道,并且某些描述可能仅包含三个通道,但是控制器32可以形成为具有任意数量(N)的通道,其中N可以大于或小于四(4)。控制器32被配置用于经由各自的通道22-25来选择性地启用晶体管36-39中的个别晶体管,以控制相应的LED 12-15各自的亮度。控制器32还可以包含用于帮助将每个通道与各自的LED并联親接的输出端子。例如,控制器32可以包含输出端子或输出26-31。在一种实施例中,晶体管36-39可以连接成串联的串,使得晶体管的电极连接至相邻晶体管的相反电极。例如,晶体管36的源极可以连接至晶体管37的漏极,晶体管37的源极可以连接至晶体管38的漏极,以及晶体管38的源极可以连接至晶体管39的漏极。由于晶体管39是串联连接中的最后一个晶体管,因而晶体管39的源极被配置为与串11中的最后一个LED的电极耦接。控制器32还可以被配置为与充电电容器耦接,以帮助启用晶体管36-39中的一个或多个晶体管。在一种实施例中,充电电容器可以包含于控制器32内。本领域技术人员应当理解,尽管晶体管36-39每个都被示为与一个LED并联连接的,晶体管36-39中的任意一个都可以与多个LED并联连接。例如,晶体管36可以与两个或更多个串联连接的LED并联连接。例如,晶体管36的源极可以连接至该两个或更多个串联连接的LED中的一个LED的阴极,并且晶体管36的漏极可以连接至该两个或更多个串联连接的LED中的另外一个LED的阳极。在另一个实例中,LED 12可以由多个串联连接的LED代替。
[0044]通道22-25每个还可以包含被配置用于帮助启用通道的相应开关晶体管的栅极控制电路。一种实施例可以包括:通道22-25包含各自的栅极控制电路42-45。
[0045]控制器32还包含控制逻辑47,该控制逻辑47被配置用于形成控制信号,以控制每个通道22-25,继而控制LED 12-15的亮度。控制逻辑47可以由诸如门、锁存器等逻辑元件形成,或者可以被配置为微处理器或微控制器,或者可以是此类元件的组合。在某些实施例中,控制器32还可以包含用于形成使控制器32的元件运行的工作电压的内部电源48。例如,电源48可以连接至在功率输入端子34与功率回路端子33之间的接收器电源(receiver power) ο在某些实施例中,回路33可以连接至公共的回路电压,例如,地电压。
[0046]在一种实施例中,控制器32可以被配置用于将充电电容器依次耦接至多个晶体管,例如,晶体管36-39,以依次启用或者交替地重新启用该多个晶体管中的一个或多个。一种实施例还可以包括:该多个晶体管中的一个或多个被配置用于与多个LED中的LED并联耦接。
[0047]图2示意性地示出了作为在关于图1的描述中描述过的控制器32的一种可替换的实施例的LED控制器60的实施例的一个实例的一部分。在一种实施例中,控制器60可以与控制器32基本上相同,并且操作也与其基本上相同。控制器60包含在一种实施例中可以与在关于图1的描述中描述过的控制逻辑47类似的且操作也与其基本上类似的控制逻辑89。控制器60还包含在一种实施例中可以与各自的电路42-45类似的且操作也与其基本上相同的栅极控制电路64、71、79和86,只是电路64、71、79和86以具体的示例实施例来示出。控制器60可以包含与图1的通道22-25类似的控制通道。电路64和晶体管36可以作为控制器60的第一控制通道的一部分,电路71和晶体管37可以作为第二控制通道的一部分,电路79和晶体管38可以作为第三控制通道的一部分,并且电路86和晶体管39可以作为第四控制通道的一部分。
[0048]在一种实施例中,控制器60可以被配置为耦接至充电电容器57。例如,控制器60可以包含被配置为耦接至电容器57的两个不同端子的端子61和62。一种实施例还可以包括:控制器60包含开关90和91被配置为由控制器60或者(作为选择)由逻辑89操作以对电容器57充电或者帮助转移来自电容器57的电荷。在一种可替换的实施例(例如,在关于图1的描述中所描述的控制器32的实施例)中,电荷转移电容器(例如,电容器57)可以连同开关90和91 一起位于控制器(例如,控制器32)的内部。
[0049]本领域技术人员应当理解,可以启用晶体管36-39,晶体管36_39每个都具有必须进行充电以启用晶体管的固有的寄生的栅-源电容。晶体管36-39的这些固有的寄生电容在图2中通过来各自的电容器69、76、84和88示出。但是,在某些实施例中,可任选的附加电容器(未示出)可以并联地添加于晶体管36-39中的任意一个晶体管的源极和栅极之间。由于晶体管36-39每个都具有作为在LED 12-15中的另外一个LED上的电压的参考的源极,因而为启用晶体管36-39中的不同晶体管所需的电压和电荷量会改变。例如,与为启用晶体管37或晶体管39所需的电压相比,可能需要更高的电压来启用晶体管36。但是,在一种实施例中,晶体管36-39各自的阈值电压全都可能是值相近的。因而,为启用每个晶体管所需的栅-源电压(Vgs)可以是近似的,即使总的栅极电压(相对于公共的参考值,例如,在端子33上的电压)可以是不同的。在一种实施例中,栅极控制电路64、71、79和86被配置用于为各自的晶体管36-39形成不小于晶体管的阈值电压的Vgs,以便启用各自的晶体管。一种实施例可以包括:电路64、71、79和86被配置用于为各自的晶体管36-39形成大于晶体管各自的阈值电压的Vgs。在一种实施例中,可以使用电容器57,而不是在每个栅极控制电路中使用高压电源和/或电压调节器,来帮助对晶体管36-39的栅-源电容充电以形成所期望的Vgs。
[0050]在一种实施例中,栅极控制电路64、71、79和86每个都可以包含由控制器60控制的或者(作为选择)由逻辑89控制的一对充电开关,以帮助启用各自的晶体管36-39。栅极控制电路64、71、79和86每个还可以包含由控制器60控制的(例如,由逻辑89控制的)禁用开关,以帮助禁用各自的晶体管36-39。例如,电路64可以连同禁用开关67 —起包含充电开关65和66,电路71可以连同禁用开关74 —起包含充电开关72和73,并且电路79可以连同禁用开关82 —起包含充电开关80和81。
[0051]图3是具有示出可以由控制器60的一种示例实施例形成的一些信号的一些实例的曲线
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