用于容错led系统的led旁路和控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于容错LED系统的LED旁路和控制电路，即一种照明系统。该照明系统包括多个串联的发光二极管(240-246)。多个开关装置(230-236)中的每个具有控制终端，且每个具有与各自的LED并联联接的电流路径。多个故障检测电路(220-226)分别与各自的发光二极管并联联接。每个故障检测电路具有第一比较器(图7，704)，其被设置以比较跨越各自的发光二极管的电压与各自的第一参考电压(708)。当探测到故障时，施加控制信号至控制终端从而开启多个开关装置的各自的开关装置。
【专利说明】用于容错LED系统的LED旁路和控制电路
[0001]本申请要求2012年5月22日提交的61/650，099号美国临时申请的权益，该申请包括在此以供参考。
【技术领域】
[0002]本发明的实施例涉及用于容错LED照明系统的发光二极管(LED)旁路和控制电路。
【背景技术】
[0003]发光二极管(LED)照明系统目前用于许多应用，例如汽车、家庭、商业和安全系统。LED照明系统提供比白炽灯照明系统更高效的照明，这是因为它们在发热方面消耗更少能量且更加可靠。LED照明系统也比荧光照明系统更加灵活，这是因为它们更能承受诸如震动、污染和温度的环境条件。另外，它们可通过可控占空比运行以调节亮度。由于串联连接LED具有较小的正向电压，LED照明系统常被构造成串联连接的LED。这样，如果LED的串联连接或LED串中的任何LED没有开启，该LED的串联连接或LED串会受失效的影响。
[0004]虽然现有方法提供了 LED照明系统的稳步改善，但是本
【发明者】认识到仍有可能作进一步的改善。因此，下文描述的优选实施例旨在基于现有技术进行改善。
【发明内容】
[0005]在本发明的优选实施例中，公开了一种照明系统。该照明系统包括多个串联连接的发光二极管。多个晶体管的每个晶体管具有控制终端和与各自的发光二极管并联联接的电流路径。该照明系统包括与每个各自的发光二极管并联联接的故障检测电路。每个故障检测电路具有第一比较器，其经设置比较跨越各自的发光二极管的电压和各自的第一参考电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是根据本发明的LED照明系统。
[0007]图2是图1中联接到串联连接LED的LED矩阵管理(LMM)电路110的电路图。
[0008]图3是示出依据占空比控制的图2中LED亮度调制的时序图。
[0009]图4是在图2的块200中的寄存器的电路简图。
[0010]图5是示出图2中单个LED亮度控制的时序图。
[0011]图6是示出图2中串联连接LED的相控开关的时序图。
[0012]图7是图2的驱动与故障检测电路220的电路图。
[0013]图8是包括图2中电路200的寄存器组的框图。
[0014]图9A是根据本发明示出输入LED开启寄存器的写入序列的内存映射图。
[0015]图9B是根据本发明示出输入LED关闭寄存器的写入序列的内存映射图。
[0016]图1OA是根据本发明的一个实施例示出双内存映射寻址和脉宽调制(PWM)寄存器载入的寄存器图解。
[0017]图1OB是根据本发明的另一个实施例示出双内存映射寻址和脉宽调制(PWM)寄存器载入的寄存器图解。
【具体实施方式】
[0018]本发明的优选实施例提供了超过现有技术的LED照明系统的巨大优势。在接下来的说明中，此优势会变得更明显。
[0019]参考图1，这是本发明的LED照明系统，其可用于汽车照明、家庭照明、安全照明、或者期望有容错操作的其他应用。该照明系统包括优选与系统总线联接以接收控制信号的处理器100。处理器100联接到LED矩阵管理(LMM)电路110和120上从而提供使能(EN)、同步(SYNC)和时钟(CLK)信号。处理器100与LMM电路110和120包括通用异步接收器/发送器(UART)电路且凭借发送(Tx)和接收(Rx)信号线进行通信。同步信号SYNC同步每个LMM的所有PWM计数器400 (图4)。模式信号MODE决定处理器100是否通过UART或者串行外围接口(SPI)协议与LMM电路110和120通信。处理器100也可联接到与LMMllO和120地址分开的其他LMM(未示出)。LMM电路110和120的每个接收命令总线(CMD)上的命令信号且通过地址总线ADDR最重要地址位编址。可替代地，LMM电路110和120的每个可用广播写入命令同时编址，该命令忽略最重要地址位且并行地将相同的数据写入每个LMM。处理器100也可联接到DC-DC开关调节器或者降压转换器电路112和122上，从而提供控制信号和感应操作。有许多适合的降压转换器设计可配合本发明使用，例如美国国家半导体公司(2010)推出的PFET降压转换器LM3409。降压转换器112将电流供应到与LMMllO联接的第一串联LED114串。同样地，降压转换器122将电流供应到与LMM120联接的第二串联LED124串。
[0020]现在参考图2，这是图1中与串联LED240到246串联接的LED矩阵管理(LMM)电路110的电路图。LMM120 基本与LMMllO上相同。LMMllO包括提供大于VIN的输出电压CPP的电荷泵，线性电压调节器204和参考电压发生器206。块200包括UART、控制逻辑和控制寄存器，它们将在下文作详细解释。LMM也包括多个LED驱动电路。每个驱动电路，例如顶部驱动电路，包括电位移位电路210、驱动与故障检测电路220和η沟道晶体管230。在本发明的替代实施例中，η沟道晶体管230也可是双极型晶体管、半导体可控整流器(SCR)或者在本【技术领域】所知的任何其他适合的开关装置。另外，虽然LED240是以单个LED示出，但是LED240到260的每个可为2_5个串联LED的小簇。
[0021]现在转向图3，这是通过占空比控制的图2中LED240的亮度调节的时序图。图中，水平轴是时间而垂直轴是通过LED240的电流。通过在最小值(MIN)和最大值(MAX)之间调节来自降压转换器112 (图1)的电流以产生平均(AVG) LED电流。这一过程可替代以通过在时间〖?开启降压转换器的驱动晶体管(未示出)和在时间t-关闭该驱动晶体管来实现。平均LED电流保持相对恒定并且通过调整占空比Ddim控制LED的亮度，该占空比Ddim是时间周期Tdim的百分比。由此，当Ddim接近0%时产生最小LED亮度，且当Ddim接近100%时产生最大LED亮度。
[0022]接下来参考图4，这是图2中块200内寄存器的简化电路图，块200包括脉冲宽度调制(PWM)计数器400并产生计数器输出信号TCNT。在本发明的优选实施例中，PWM计数器400是10位计数器并且从O到1023连续极计数。当溢出时，PWM计数器400重复从O到1023的计数序列。在本发明的替换实施例中，PWM计数器400是14位计数器，其将6.4MHz时钟信号CLK除以16以在计数器的十个最重要位产生400KHz TCNT信号。然而，读取本说明书的本领域技术人员能够理解很多替代频率的CLK和TCNT可用于多种应用。PWM计数器400提供计数TCNT到开启(On)寄存器402和410以及关闭(Off)寄存器404和412。每对开启寄存器和关闭寄存器响应图2中各自的LED电路。例如On寄存器402和关闭寄存器404响应图2的顶部LED驱动电路(210、220和230)。每对开启寄存器和关闭寄存器进一步被联接到各自的SR触发器。例如，寄存器402和404被联接到SR触发器406而寄存器410和412被联接到SR触发器414。
[0023]在操作中，处理器100通过UART或SPI与块200通信从而以各自的开启计数初始地加载每个开启寄存器。同样，处理器100也引导以各自的关闭计数加载每个关闭寄存器。图5的时序图说明了当开启寄存器被加载250的值而关闭寄存器404加载800的值时图4中电路的操作。图5的水平轴表示时间。TCNT在计数O开始并且LED电流初始为O。TCNT在时间tl逐渐增加到250以响应时钟信号CLK。在时间tl，开启寄存器402匹配TCNT并设置SR触发器以产生高电位栅极信号G(l)。该高电位栅极信号G(I)使电流通过各自的LED240，这将在下文详细描述。PWM计数器继续计数并且TCNT在时间t2达到800。因此，在时间t2，关闭寄存器匹配TCNT并复位SR触发器以产生低电位栅极信号G(l)。该低电位栅极信号G(I)中断通过各自LED240的电流。PWM计数器400连续计数并在溢出时返回到O。然后在时间t3，TCNT在此达到250并匹配开启寄存器402的值。这再次设置SR触发器以产生高电位栅极信号G(I)并导致电流流过各自的LED240。TCNT继续逐渐增加并在时间t4达到800。因此在时间t4，关闭寄存器404在此匹配计数TCNT并复位SR触发器以产生低电位栅极信号G(l)，从而中断通过各自的LED240的电流。虽然在前述示例中关闭计数800比开启计数大，但应该理解关闭计数同样可以小于开启计数。例如，如果关闭计数为100，那么当TCNT达到250时LED240开始导通电流并继续导通电流直到TCNT转回并达到100。如上文说明，当TCNT匹配关闭寄存器404时，获得的低电位栅极信号G(I)中断通过LED240的电流。
[0024]图4的寄存器控制系统提供了具有高度优势的串联LED串内每个LED亮度控制的机制。这为车辆、家庭、安全、小型商务以及其它照明应用提供了光分布以及光束成形的精确控制。
[0025]现在参考图6，这是示出图2中串联连接的LED240到246的相控开关的时序图，图中水平轴表示时间。通过示例，如果对于LED240到260的每个期望25%占空比，那么每个关闭寄存器载入的值比各自的开启寄存器的值大256。然而，如果允许所有串联连接的LED同时开启或者关闭，会从LED电源电压VIN中产生显著电流尖峰。此电流尖峰辐射电磁干扰(EMI)，可干扰附近的电子设备，例如收音机、电视机、无绳电话机、局域网和其他电子设备。为了避免该EMI，本发明有利于利用了单独LED相控开启和关闭。
[0026]在操作过程中，每个开启寄存器被载入不同的初始计数。例如，对应于LED240的开启寄存器可被载入值10而对应于LED242的开启寄存器可被载入值20。对于25%占空比而言，对应于LED240的关闭寄存器可被载入值266而对应于LED242的关闭寄存器被载入值276。对应于LED244和246的开启寄存器和关闭寄存器以相似的方式被载入适当较大的值。PWM计数器400以TCNT等于O开始计数且计数增加至1023以响应时钟信号CLK。当TCNT在时间tl达到10时，电流仅流过LED240。当TCNT在时间t2达到20时，电流流过LED240和LED242。当TCNT匹配它们各自的开启寄存器值时，串联连接(未示出)的其他LED依次开启。当TCNT达到266时，流经LED240的电流在时间t3终止。同样地，当TCNT达到276时，流经LED242的电流在时间t4终止。这一过程会持续直到流经LED244的电流在时间t5开始，随后在时间t6电流流经LED246。最终，在时间t7和t8，在LED244和246的电流分别终止。
[0027]通过独立调节开启寄存器或关闭寄存器可有利于控制相控开启与关闭。串联连接的LED240到246的相控开启与关闭相当有利的避免LED电源VIN中的电流尖峰。通过消除这些电流尖峰允许使用更小的电源去耦电容器。另外，单独LED的相控开启与关闭大幅减少可干扰附近其他电子设备的EMI。在现有技术的串联联接的LED照明系统中，这种相控开启与关闭是不可能的。
[0028]现在转向图7，这是图2的驱动与故障检测电路220的电路图。终端A、B和G分别连接到图2的终端A、B和G。故障检测电路包括SR触发器700、或门(0R)702、比较器电路704和706以及参考电压电路708和710。
[0029]在操作中，SR触发器700最初由上电脉冲PUP复位。当照明系统启用时，可由上电电路产生或者由处理器100引导上电脉冲PUP。比较器704比较终端A的电压和终端B的电压加上参考电压Vo708。在开路故障的事件中，跨越LED240的电压大于参考电压Vo，且比较器704在或门电路702的第一输入产生高输出。响应地，或门电路702的高输出设置SR触发器700从而产生高电位FAULT (I)。比较器706比较终端A的电压和终端B的电压加上参考电压Vs710。在短路故障的事件中，跨越LED240的电压小于参考电压Vs，且比较器706在或门702的第二输入端产生高输出。响应地，或门702的高输出设置SR触发器700且产生高电位FAULT(I)。该高电位FAULT(I)被发送到处理器100。处理器100设置各自的开启和关闭寄存器对为使LED240关闭的值。为了保持照明系统的恒定亮度，处理器100为其他串联联接的LED更新开启和关闭寄存器对以增加它们的占空比且从而补偿LED故障。
[0030]回顾图4的讨论，PWM计数器400内容与开启寄存器402内容的匹配设置SR触发器以产生高电位栅极信号G(I)。相应地，计数信号TCNT与关闭寄存器404内容的匹配复位SR触发器406以产生低电位栅极信号G(I)。高电位(开启)或低电位(关闭)栅极信号G(I)通过电位偏移电路210施加到反向器712。因此，在η沟道晶体管230的栅极终端G上，高电位栅极信号G(I)产生低电位电压。在终端G的低电位电压关闭η沟道晶体管230从而来自电源电压VIN的电流通过LED240。替代地，在η沟道晶体管230的栅极终端G，低电位栅极信号G(I)产生高电位电压。终端G的高电位电压开启η沟道晶体管230。N沟道晶体管230的电导率足以维持小于LED240正偏电压的漏极_源极电压。由此，η沟道晶体管所起作用类似分流器，从而来自电源电压VIN的电流旁路LED240。
[0031]这对于维持照明系统的可靠操作时相当有利的，即使由于开路或者短路串联LED中的任意一个失效。另外，LMMllO将FAULT(I)信号传递给处理器100以识别失效的LED，
用于进一步的置换。
[0032]现在参考图8，这是示出图2中电路200的逻辑与寄存器组的框图。该图包括联接到先进先出(FIFO)寄存器802的地址解码器800。该解码器经联接以接收来自处理器100(图1)在总线ADDR上的寄存器地址位。该解码器选择性地给FIFO编址从而接收总线Rx上的数据并在总线Tx上发送数据。循环冗余码校验(CRC)电路804也经联接以接收总线Rx上的数据并且在每个接收到的串行数据帧上进行循环冗余码校验。寄存器组包括映射到指示的地址(ADDR)范围内的LED开启和关闭寄存器、使能寄存器、控制寄存器以及诊断寄存器。
[0033]在操作中，处理器100优选使用总线ADDR最重要地址位为每个LMM编址，例如LMMllO0因此，如果在图1的电路中有8个LMM，则使用3个最重要地址位来选择8个LMM中的一个。总线ADDR剩余的地址位被用于为在逻辑与寄存器电路200内(图2)的寄存器编址。从总线ADDR上地址开始，以字节的方式发送串行数据到FIFO寄存器802。CRC电路804在FIFO内的接收到的数据帧上进行循环冗余码检测。如果该CRC指示FIFO内的数据是正确的，它们被传送到输入寄存器。每个接收到的数据帧以帧初始化字节(FIB)开始。FIB的第一位将数据帧识别为响应帧或命令帧。FIB的4个位被用于指示读取或写入帧的特殊类型。这可是带有各种不同字节数字的单个设备读取或写入命令。替代地，该4个位可指示广播写入到照明系统的所有LMM。在这种情形下，忽略总线ADDR (图1)上3个最重要的地址位，且同时发送数据帧内的所有字节给每个LMM。这对于通过有选择地写入开启或关闭寄存器对所述照明系统的所有LED进行统一的占空比调整是有利的。对于命令帧而言，FIB的第三个剩余位用于为单个设备写入、同步命令或者广播写入命令中的字节数识别特定的LMM地址。对于响应帧而言，FIB的三个剩余位决定随后的数据字节数。
[0034]分别使用LED开启和关闭寄存器指示每个串联串的个别LED何时开启和关闭。使用使能寄存器使能各自的串联串的特定LED。例如，如果LED开启使能位是0，那么当TCNT等于各自的LED开启寄存器值时，LED不会改变状态。替代地，如果LED开启使能位是1，那么当TCNT等于各自的LED开启寄存器值时，LED将开启。控制寄存器起到诸如将各自的TCNT值载入PWM计数器400 (图4)的作用。控制寄存器组中的系统配置寄存器可指派所述照明系统(图1)的一个特定LMM作为同步主机而剩余LMM作为从设备。在该模型中，当TCNT达到1023时，LMM同步主机产生一个时钟周期的高电位SYNC信号(图1_2)。该高电位SYNC通过复位它们各自的PWM计数器至O同步照明系统的所有LMM从设备。在该照明系统中，这可有利于同步所有LMM的PWM计数器。
[0035]现在转向图9A，这是根据本发明示出输入LED开启寄存器的写入序列的内存映射图。根据本发明的优选实施例，开启和关闭寄存器都是10位寄存器。由此数据位[7:0]写入位于地址OOh的LEDl开启寄存器，其中h表示十六进制地址。同样，各自的数据位[7:0]写入位于地址Olh到03h的LED2到LED4开启寄存器。然后对于每个各自的LED开启寄存器而言，将具有2个最重要的数据位的第五字节写入地址04h。例如，LED4开启寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[7:6]。LED3开启寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[5:4]。LED2开启寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[3:2]。最终，LEDl开启寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[1:0]。在本发明的优选实施例中，每个LMM中有12个开启寄存器。由此，通过将15个数据字节写到连续的地址OOh到OEh上以加载这些寄存器。在这种情形下,对于连续的地址05h到0Eh，9A的内存映射图被重复了两次。
[0036]下面参考图9B，这是根据本发明示出输入LED关闭寄存器的写入序列的内存映射图。如开启寄存器，为这些关闭寄存器写入的数据作为串行字节宽数据且接受CRC检查。如果这些数据是正确的，发送它们到输入寄存器。数据位[7:0]写入到位于地址20h的LEDl关闭寄存器。同样，各自的数据位[7:0]写入到位于地址21h到23h的LED2到LED4关闭寄存器。然后对于每个各自的LED关闭寄存，将具有2个最重要数据位[9:8]的第五字节写入地址24h。例如，LED4关闭寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[7:6]。LED3关闭寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[5:4]。LED2关闭寄存器的数据位是第五字节的数据位[3:2]。最终，LEDl关闭寄存器的数据位[9:8]是第五字节的数据位[1:0]。在本发明的优选实施例中，每个LMM中也有12个关闭寄存器。由此，通过将15个数据字节写入到连续的地址20h到2Eh上以加载这些寄存器。在这种情形下，对于连续的地址25h到2Eh，图9B的内存映射图被重复了两次。
[0037]现在参考图10A，这是根据本发明的一个实施例示出双内存映射寻址和脉宽调制(PWM)寄存器载入的寄存器图解。在本发明的优选实施例中，如前面有关图9A和图9B的讨论，有12个输入开启和12个输入关闭寄存器。还有12个PWM开启和12个PWM关闭寄存器，这些是前述24个输入寄存器的复制。为了说明的目的，图1OA的寄存器图解仅示出4个开启和4个关闭输入和PWM寄存器。通过开关电路1000将输入寄存器联接到PWM寄存器。这些开关电路可为金属氧化物半导体(MOS)晶体管、互补MOS通道栅极电路或者为本领域技术人员所知的其他适合的开关电路。根据本发明的一个实施例，依据来自处理器100的载入命令LOAD启用开关电路从而在PWM计数器400的单独TCNT时钟周期内同时发送输入寄存器的内容到PWM寄存器。在图1OA左侧的地址映射I示出，寄存器上LEDl到LED4的最不重要的字节(LSB)分别映射到连续的内存地址M+0到M+3。同样，LEDl到LED4关闭寄存器的LSB分别映射到连续的内存地址M+4到M+7。这里，对于地址映射I来说M是基地址。这样有利于允许用单个数据帧写入所有的开启寄存器或关闭寄存器。例如，在位于地址M+4到M+7的所有关闭寄存器保持不变的同时，可更新位于地址M+0到M+3的所有开启寄存器。由此，LMM内每个LED的占空比在单个写入转换中增加或减少。
[0038]在图1OA左侧的地址映射2示出，LEDl到LED2开启寄存器和LEDl到LED2关闭寄存器的LSB分别映射到连续的内存地址N+0到N+3。这里，对于地址映射2来说N是基地址。同样地，LED3到LED4开启寄存器和LED3到LED4关闭寄存器的LSB分别映射到连续的内存地址N+4到N+7。这有利于同时写入选中的开启和关闭寄存器。例如，在单个写入转换中，在不改变占空比的情况下，相对于LED3和LED4可改变LEDl和LED2的相移。由此，在单个写入转换中，在不改变各自的占空比的情况下，LMM或者多个LMM中每个LED的相移可增加或减少。
[0039]现在参考图10B，这是根据本发明的另一个实施例示出双内存映射寻址和脉宽调制(P丽)寄存器载入的寄存器图解。为了说明的目的，图1OB的寄存器图解仅示出4个开启和4个关闭输入和PWM寄存器。该开启和关闭寄存器以前面有关图1OA描述的相同方式进行内存映射当时经重新设置以示出不同的PWM载入电路。这些输入寄存器通过开关电路1010联接到PWM寄存器。这些开关电路可为金属氧化物半导体(MOS)晶体管、互补MOS通道栅极电路或者为本领域技术人员所知的其他适合的开关电路。当在前面有关图4所描述的各自开启或关闭寄存器与TCNT之间检测到匹配时，该开关电路的虚线表示控制信号。例如，当TCNT匹配LEDl关闭PWM寄存器中的值时，开关1020发送LEDl开启输入寄存器的内容到LEDl开启PWM寄存器以响应控制信号1022。优选相同的控制信号复位图4中的SR触发器406。同样地，当TCNT匹配LEDl开启PWM寄存器中的值时，开关1024发送LEDl关闭输入寄存器的内容到LEDl关闭PWM寄存器以响应控制信号1026。优选相同的控制信号设置图4中的SR触发器。其他输入寄存器的内容以相似的方式被发送至各自的PWM寄存器。本发明的该实施例有利于允许依次写入所有开启寄存器或所有关闭寄存器以响应个别的匹配信号，从而避免照明系统照明或功率消耗的任何突然变化。
[0040]更进一步，尽管由此已经提供大量实施例，本领域的技术人员应认识到多种变型、置换或替代可应用于所描述的实施例且仍落入权利要求所定义的发明范围内。例如，尽管图4的PWM计数器400是10位递增计数器，本发明的其他实施例也预见了具有任何适合位数的递增计数器。在这种情形下，开启寄存器402和关闭寄存器404的意义可简单转换。对于接触到本说明书的本领域技术人员而言，其他组合将是显而易见的。
【权利要求】
1.一种照明系统，包括: 具有串联连接的各自的电流路径的多个开关装置，每个开关装置具有各自的控制终端，且每个开关装置被设置以接收与各自的电流路径并联的各自的发光二极管，即LED ；以及 多个故障检测电路，每个故障检测电路联接到所述各自的电流路径且具有第一比较器，所述第一比较器被设置以比较跨越各自的电流路径的电压与各自的第一参考电压。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中当跨越所述各自的电流路径的电压高于所述各自的第一参考电压时，所述故障检测电路指示开路故障。
3.根据权利要求2所述的照明系统，其中施加到所述各自的控制终端的控制信号开启具有所述各自的电流路径的开关装置以响应所述开路故障
4.根据权利要求1所述的照明系统，其中当跨越所述各自的电流路径的电压低于所述各自的第一参考电压时，所述故障检测电路指示短路故障。
5.根据权利要求4所述的照明系统，其中施加到所述各自的控制终端的控制信号开启具有所述各自的电流路径的开关装置以响应所述短路故障。
6.一种操作串联发光二极管，即LED，的照明系统的方法，包括: 串联连接多个开关装置的各自的电流路径，其中每个开关装置被设置为接收与其电流路径并联的各自的LED ； 按序启用所述多个开关装置的电流路径从而分流来自各自的LED的电流；以及 按序停用所述多个开关装.置的电流路径从而允许电流流过各自的LED。
7.根据权利要求6所述的操作照明系统的方法，包括: 当各自的第一寄存器值匹配各自的第一计数时，按序停用所述电流路径中的每个电流路径；且 当各自的第二寄存器值匹配各自的第二计数时，按序启用所述电流路径中的每个电流路径。
8.根据权利要求6所述的操作照明系统的方法，其中停用所述电流路径的第一电流路径和启用所述第一电流路径之间的时间是所述各自的LED导通电流的时间。
9.根据权利要求6所述的操作照明系统的方法，包括: 操作计数器以控制按序停用和按序启用所述电流路径的步骤。
10.根据权利要求6所述的操作照明系统的方法，包括: 比较跨越所述第一开关装置的电压和第一参考电压； 比较跨越所述第一开关装置的电压和第二参考电压； 当跨越所述第一开关装置的电压高于所述第一参考电压时启用所述第一开关装置；所述 当跨越所述第一开关装置的电压低于所述第二参考电压时启用所述第一开关装置。
11.一种照明系统，包括: 处理器； 串联连接发光二极管，即LED，的多个串；以及 多个LED控制电路，其经联接接收来自所述处理器的控制信号，每个LED控制电路具有各自的多个开关装置，每个开关装置具有与各自的串联连接LED串的各自的LED并联联接的电流路径。
12.根据权利要求11所述的照明系统，其中所述LED控制电路中的一个经编程作为同步主机，且其中所述多个LED控制电路的剩余LED控制电路经编程作为从设备。
13.根据权利要求12所述的照明系统，其中每个LED控制电路包含各自的计数器，且其中所述同步主机经调试以同步每个各自的计数器。
14.根据权利要求11所述的照明系统，其中所述处理器经调试将数据写入所述多个LED控制电路的仅单个LED控制电路以响应第一控制信号，且其中所述处理器经调试同时将数据写入所述多个LED控制电路的每个LED控制电路以响应第二控制信号。
15.一种寄存器电路，包括: 第一组可编址寄存器，其包括第一子组和第二子组； 逻辑电路，其经设置仅选择所述第一子组以响应K个地址信号的第一序列，其中K是正整数；且 所述逻辑电路经设置选择所述第一子组的第一部分和所述第二子组的第一部分以响应K个地址信号的第二序列。
16.根据权利要求15所述的寄存器电路，其中所述寄存器的第一子组包括发光二极管，即LED，照明系统的开启寄存器，且其中所述寄存器的第二子组包括所述LED照明系统的关闭寄存器。
17.根据权利要求16所述的寄存器电路，其中在每个开启寄存器中的值决定各自的LED何时开启，且其中在至少一个关闭寄存器中的值决定各自的LED何时关闭。
18.根据权利要求15所述的寄存器电路，包括: 第二组寄存器，包括与所述第一组可编址寄存器相同数目的寄存器；以及 联接在所述第一组可编址寄存器和所述第二组寄存器之间的开关装置，且其经设置发送所述第一组可编址寄存器的内容给所述第二组寄存器以响应负载信号。
19.根据权利要求18所述的寄存器电路，其中所述第一组可编址寄存器包括输入寄存器，且其中所述第二组寄存器包括脉宽调制(PWM)寄存器。
20.根据权利要求15所述的寄存器电路，包括: 第二组寄存器，包括与第一组可编址寄存器相同数目的寄存器；以及 联接在所述第一组可编址寄存器和所述第二组寄存器之间的开关装置，且其经设置发送所述第一组可编址寄存器的每个寄存器的内容给所述第二组寄存器的相应寄存器以响应各自的负载信号。
21.一种操作发光二极管，即LED，照明系统的方法，包括: 在第一组寄存器中写入数据，所述第一组中的每个寄存器经设置操作第一多个串联连接LED的各自的LED ； 在第二组寄存器中写入数据，所述第二组中的每个寄存器经设置操作所述第一多个串联连接LED的各自的LED ； 响应时钟信号，增加第一计数器中的计数。 当所述第一组的寄存器匹配所述第一计数器的各自的计数时，开启每个各自的LED ；以及 当所述第二组的寄存器匹配所述第一计数器的各自的计数时，关闭每个各自的LED。
22.根据权利要求21所述的方法，包括: 在所述第一组寄存器中写入数据以便每个各自的LED开启以响应所述第一计数器的不同计数；以及 在所述第二组寄存器中写入数据以便每个各自的LED关闭以响应所述第一计数器的不同计数。
23.根据权利要求21所述的方法，包括在所述时钟信号的单个时钟周期内，将数据写入所述第一组寄存器和所述第二组寄存器的每个寄存器。
24.根据权利要求21所述的方法，包括在所述时钟信号的单个时钟周期内，仅将数据写入所述第一组寄存器的每个寄存器。
25.根据权利要求21所述的方法，包括在所述时钟信号的单个时钟周期内，仅将数据写入所述第二组寄存器的每个寄存器。
26.根据权利要求21所述的方法，包括依据储存在所述第一组寄存器的每个各自的寄存器中的数据与储存在所述第二组寄存器的每个各自的寄存器中的数据的差来控制所述第一多个串联连接LED的每个LED的占空比。
27.根据权利要求21所述的方法，包括: 在第三组寄存器中写入数据，所述第三组的每个寄存器经设置操作第二多个串联连接LED的各自的LED ； 在第四组寄存器中写入数据，所述第四组的每个寄存器经设置操作所述第二多个串联连接LED的各自的LED ； 响应所述时钟信号，增加第二计数器中的计数； 当所述第三组的寄存器匹配所述第二计数器的各自的计数时，开启每个各自的LED ；以及 当所述第四组的寄存器匹配所述第二计数器的各自的计数时，关闭每个各自的LED。
28.根据权利要求27所述的方法，包括同步所述第一计数器和所述第二计数器以响应同步信号。
【文档编号】H05B37/02GK103428961SQ201310191505
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】J·V·德尼古拉斯, P·曹, C·乔尔特纳, D·R·赫灵顿, J·马森, J·帕特森, W·本斯 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司, 德克萨斯仪器德国股份有限公司