集成led调光器控制器的制造方法

文档序号:8071553
集成led调光器控制器的制造方法
【专利摘要】公开了一种驱动并且读取被动调光器并且控制用于LED的电源电路的集成LED控制器。集成LED控制器检测被动调光器的控制位置中的改变并且使电源电路相应地让LED变亮或变暗。这些功能一般由多个分立的部件来执行。然而,集成LED控制器被实现为单个集成电路,从而减小了LED调光系统的尺寸和成本。集成LED控制器还可以包括统一的定时控制器,该定时控制器以降低控制器的噪声敏感度的方式来协调控制器内多个功能的定时。
【专利说明】集成LED调光器控制器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年7月17日递交的美国临时申请61/672,680的权益,其通过引用的方式整体并入于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及驱动LED (发光二极管)灯,并且更为具体而言涉及用于基于无源调光器件对LED灯进行调光的控制器。
【背景技术】
[0004]LED灯在多种照明应用中被采用。与诸如白炽灯和荧光灯之类的常规光源相比,LED具有显著优点,包括高效、良好的方向性、颜色稳定性、高可靠性、长寿命、小尺寸,以及环境安全。
[0005]在LED灯代替白炽灯而结合无源调光器使用时,需要若干不同的部件以执行诸如驱动调光器、读取输出,以及转化调光器曲线之类的任务。这些部件占据大量空间,并且需要复杂的电源电路来为每个部件提供适当的电源。

【发明内容】

[0006]在用于对LED进行调光的系统中,集成LED控制器驱动并且读取无源调光器并且控制用于LED的电源电路。集成LED控制器检测无源调光器的控制位置中的改变并且使电源电路相应地让LED变亮或变暗。这些功能一般由多个分立的部件来执行。然而,集成LED控制器被实现为单个部件(例如单个集成电路),从而减小了 LED调光系统的尺寸和成本。集成LED控制器还可以包括统一的定时控制器,该定时控制器以降低系统对(例如来自向系统提供电力的AC源的)噪声的敏感度并且减小控制器向电源电路提供的控制信号中的噪声的方式来协调控制器内多个功能的定时。
[0007]在本说明书中所描述的特征和优点并不是穷尽式的,并且具体而言,对于本领域技术人员在阅读附图、说明书和权利要求之后,许多附加特征和优点将是明显的。此外,应当注意的是在说明书中所使用的语言主要出于可读性和指导的目的来选择,并非为了划定或限制发明主题而选择。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]通过结合附图参考以下详细描述可以容易地理解本发明的实施例的教导。
[0009]图1是用于对LED进行调光的常规系统的框图。
[0010]图2是具有集成LED控制器的一个实施例的用于对LED进行调光的系统的框图。
[0011]图3A是根据一个实施例的集成LED控制器的调光器驱动电路的框图。
[0012]图3B是根据一个实施例的集成LED控制器的调光器读取电路的框图。
[0013]图4A是示出具有集成LED控制器的另一实施例的用于对LED进行调光的系统的框图。
[0014]图4B和图4C是示出根据一个实施例的统一定时控制器的操作的波形。
[0015]图5是描述根据一个实施例的集成LED控制器的操作的流程图。
[0016]图6是示出用于根据一个实施例的集成LED控制器的示例应用电路的电子原理图。
【具体实施方式】
[0017]附图和以下描述仅通过说明的方式与本发明的优选实施例相关。应该注意到,从以下讨论,本文公开的方法和结构的可替换实施例将被容易地被识别作为不偏离所要求的发明的原理的情况下可以采用的可行替代方案。
[0018]现将详细参照本发明的若干实施例,这些实施例的示例在附图中有所图示。要注意的是在可用的各处,图中所使用的相似或相同的参考标号可以表示相似或相同的功能。附图仅出于图示目的描绘本发明的实施例。本领域技术人员将从以下描述轻易意识到可以采用及本文所示出的方法和结构的可替换实施例而不偏离本文所描述的发明的原理。
[0019]图1示出了用于对LED 118进行调光的常规系统100。常规系统100包括信号发生器102、驱动器104、无源调光器106、模数转换器(ADC) 108、微控制器110、LED驱动器112、LED 118,以及供电电路120。LED驱动器112包括功率控制器114和LED电源电路116。
[0020]信号发生器102生成用于控制驱动器104的脉冲列,并且驱动器104基于脉冲列按占空比输出驱动电流。无源调光器106的位置控制ADC 108的输出处的电压。ADC 108将来自无源调光器106的电压转换成数字信号,并且微控制器110将来自ADC 108的信号映射至期望LED 118的亮度水平。
[0021]微控制器110向LED驱动器112输出代表期望亮度的数字信号。LED驱动器112中的功率控制器114接收该数字信号并且生成使LED电源电路116产生驱动电流117的一个或多个功率控制信号。驱动器电流117使LED 118按期望亮度发出光。因此,常规系统100允许用户通过改变无源调光器106的位置来调节LED 118的亮度。
[0022]参照图1描述的常规系统100存在若干缺点。在常规系统100中,信号发生器102、驱动器104、ADC 108、微控制器110,以及功率控制器114是分立的部件。在图1和图2和图4所示的随后的系统图200、400中,分立的部件用加粗的轮廓表示。
[0023]如果这些部件102、104、108、110、114都被安放在单个印刷电路板上,则部件102、104、108、110、114以及在它们之间传递信号的迹线占据大量的板上空间。同时,如果部件102、104、108、110、114被安放在多个板上或者在单独的外壳内部,则系统100占据更大的体积。在两种实现方式中,分立部件102、104、108、110、114的使用增加系统100的尺寸和成本。另外,需要复杂的供电电路向所有五个部件102、104、108、110、114供给电功率,这也增加了尺寸和成本。
[0024]常规系统100还对噪声敏感,在LED电源电路116在高功率水平下工作时,或者在AC输入122经受急剧的电压转换时尤为如此。噪声的一个来源是AC输入122并且其可以通过LED电源电路116和系统100中的其他部件传播以造成闪变或LED 118的亮度输出中的其他不想要的影响。
[0025]图2是示出具有集成LED控制器202的一个实施例的用于对LED 218进行调光的系统200的框图。集成LED控制器202是LED驱动器224的一部分,LED驱动器224还包括LED电源电路216。系统200还包含供电电路220、无源调光器206,以及LED 218。
[0026]集成LED控制器202是单个分立部件,其包括调光器驱动电路204、调光器读取电路208,以及功率控制器212。在一个实施例中,集成LED控制器202被实现为单个集成电路。在高电平下,集成LED控制器202向无源调光器206发送驱动信号205、接收表示无源调光器206的控制位置的模拟调光器信号207,并且生成使LED电源电路216产生用于LED218的驱动电流217的一个或多个功率控制信号214。
[0027]集成LED控制器202的调光器驱动电路204产生用于无源调光器206的驱动信号205。在一个实施例中,驱动信号205具有到无源调光器206的强度近似为I毫安(mA)的恒定电流。驱动信号205还可以具有占空比。例如,调光器驱动电路204可以在持续5毫秒(ms)的高电流输出(例如ImA)与持续IOms的低电流输出(例如OmA)之间交替以产生占空比为33%的驱动信号205。调光器驱动电路204的功能参照图3A而被详细描述。
[0028]无源调光器206是使模拟调光器信号207基于诸如滑块或旋钮之类的物理控制设备的控制位置而变化的电动机械设备。为了便于描述,以下将该控制设备称作滑块,并且以下将该控制位置称作滑块位置。然而,可以使用任意其他类型的控制设备。在一个实施例中,滑块控制无源调光器206内部的电位计,并且滑块的位置控制无源调光器206的输出电压。具体而言,输出电压在滑块在最小位置时处于最小电压,并且输出电压在滑块在最大位置时处于最大电压。当滑块在最小位置与最大位置之间的中间位置时,输出电压处于最小电压与最大电压之间的中间电压。调光器206可以被I禹合至变压器206A以将调光器206的输出电压映射至更适合被调光器读取电路208读取的更小的电压。另外的电子部件,诸如旁路电容器、二极管,以及晶体管,也可以被耦合至调光器206,但是为了简明起见在图2中省略了这些部件。
[0029]在一个实施例中,无源调光器206是0-10伏(V)调光器,这意味着调光器206的输出电压在滑块在最小位置时近似为0V,并且输出电压在滑块在最大位置时近似为IOV。在滑块在最小位置与最大位置之间的中间位置时,调光器输出电压在OV与IOV之间。当滑块处于最小位置时,替代地,调光器206的输出电压可以处于大于OV的最小电压(例如IV或1.2V)。调光器输出电压与滑块位置之间的关系通常是线性的。然而,调光器输出电压与滑块位置可以替代地具有诸如二次、指数或对数之类的非线性关系。如上所述,无源调光器206可以被耦合至将调光器输出电压映射至更低的电压的变压器206A。例如,在使用0-10V调光器206时,模拟调光器信号207可以在0-2V范围变动。
[0030]在某些实施例中,调光器206是数字调光器,其接收驱动信号并且输出代表滑块位置的数字值。在这些实施例中,集成LED控制器202接收数字调光器信号207,而不是模拟调光器信号。
[0031]集成LED控制器202将模拟调光器207路由(route)至调光器读取电路208,并且调光器读取电路208产生数字亮度信号210,该亮度信号代表对应于模拟调光器信号207的期望亮度。调光器读取电路208的功能参照图3B而被详细描述。
[0032]功率控制器212从调光器读取电路208接收数字亮度信号210,并且产生一个或多个功率控制信号214,该功率控制信号被从集成LED控制器202发送至LED电源电路216。功率控制信号214是使LED电源电路216产生使LED 218按对应于数字亮度信号210的亮度发光的驱动电流的信号。例如,控制信号214可以对确定驱动电流217的占空比、频率,或强度的LED电源电路216的部分进行控制。
[0033]LED电源电路216是使用交流(AC)输入222产生用于LED 218的驱动电流217的电路。如上文参照功率控制器212所述,驱动电流217基于LED电源电路216从集成LED控制器202接收的功率控制信号214而变化。LED功率电路216可以包括各种本领域现有的电路元件,诸如桥式整流器、放大器、稳压器、变压器,以及反激式变换器,并且可以使用不同的功率控制信号214来控制电路的不同部件。在一个实施例中,LED电源电路216包括升压变换器和反激式变换器,并且功率控制信号214包括用于升压变换器和反激式变换器中的开关的控制信号。该实施例参照图6而被进一步详细描述。
[0034]供电电路220将AC输入222转换为向集成LED控制器202供电的直流(DC)输入。与LED电源电路216相似,供电电路220还可以包括本领域现有的多种电路部件。在图2所示的实施例中,供电电路220和LED电源电路216是两个单独的部件。然而,供电电路220和LED电源电路216也可以组合成为集成LED控制器202提供DC输入并且为LED 218提供驱动电流217的单个电源电路。
[0035]如上所述,图2所示的集成LED控制器202被实现作为单个部件,这有益地降低了LED驱动器224和整个LED调光系统200的尺寸、成本和复杂度。另外,由于用于驱动和读取调光器以及产生控制信号214的功能都由集成LED控制器202执行,因此供电电路220可以被配置为仅为单个部件供电。结果,供电电路220可以被做得更小,从而允许LED调光系统200的尺寸、成本,以及复杂度额外降低。
[0036]图3A是根据一个实施例的集成LED控制器202的调光器驱动电路204的框图,调光器驱动电路204包括信号发生器302、调光器驱动器304,以及定时控制器306。
[0037]信号发生器302产生用于调光器驱动器304的中间信号303。在一个实施例中,信号发生器302产生具有占空比的脉冲列,如图3A所示。例如,中间信号303是在持续5ms的高值与持续IOms的低值之间交替的数字信号。信号发生器302可以可替换地产生方波、正弦波或某些其他周期性信号。信号发生器302所产生的中间信号303的周期可以是固定的,或者该周期可以改变。
[0038]驱动器304从信号发生器302接收中间信号303并且产生用于无源调光器206的驱动信号205。如上文参照图2中的调光读取电路204所描述的,驱动信号205是具有占空比的恒定电流。在一个实施例中,驱动器304通过在中间信号303为高时产生恒定电流(例如ImA)并且在中间信号303为低时产生低电流(例如OmA)来操作。因此,驱动信号205的占空比匹配由信号发生器302产生的中间信号303的占空比。
[0039]定时控制器306产生用于信号发生器302的控制信号308。在一个实施例中,信号发生器302被配置为在控制信号308为高时产生图3A所示的脉冲列,并且在控制信号308为低时产生低信号。控制信号308可以包括对中间信号303的其他方面,诸如其周期、相位和占空比等进行限定的附加通道。
[0040]图3B是根据一个实施例的集成LED控制器202的调光器读取电路208的框图。调光器读取电路208包括模数转换器(ADC) 352、低通滤波器354、亮度映射356,以及定时控制器 358。
[0041]ADC 352捕获模拟调光器信号207的样本并且将样本转换成数字值以产生数字调光器信号353。ADC 352的采样频率和采样次数由ADC 352从定时控制器358接收的ADC控制信号362确定。例如,ADC 352在ADC控制信号362的上升沿(例如低到高转变)上捕获样本。ADC控制信号362还可以(例如通过保持低值)使ADC 352完全停止采样。在某些实施例中省略了 ADC 352,并且调光器读取电路208接收数字调光器信号353。例如,调光器206可以是如上参照图2所述的数字调光器。可替换地,系统200可以包括分立的ADC,其接收模拟调光器信号207,并且向集成LED控制器202提供数字调光器信号以用于至调光器读取电路208的输入。ADC能够将模拟信号转换成数字信号的不同方式是本领域公知的,并且为简要起见从本文描述中省略其描述。
[0042]低通滤波器354对数字调光器信号353应用低通滤波以产生经过滤的调光器信号355。采用低通滤波器可以有益地减小在集成LED控制器202与无源调光器206之间的接线中可能添加到的模拟调光器信号207的噪声(例如由于串话或电磁干扰)。在模拟调光器信号207不经受大量噪声的实施例中,或者在成本降低比降噪具有更高优先级的实施例中,可以省略低通滤波器354。数字低通滤波器的功能也是本领域公知的,因而在本文描述中省略其描述。
[0043]亮度映射356接收经过滤的调光器信号35并且将调光器信号355映射至对应于滑块在无源调光器206上的位置的亮度。亮度作为数字亮度信号210从调光器阅读器208输出。在其中滑块位置与模拟调光器信号204之间存在非线性关系的实施例中,亮度映射356可以被配置为创建滑块位置与用于LED 218的驱动电流217之间的线性关系。例如,假设模拟调光器信号207具有0-2V的范围,却在滑块恰好在其最小位置与最大位置之间的半途位置时具有0.8V的值(而不是1.0V)。亮度映射356将因此在滑块在半途位置时接收对应于0.8V的数字值。在此情况中,亮度映射356可以被配置为将该数字值映射至代表LED的最大亮度的一半的数字亮度信号210。结果,虽然滑块位置与模拟调光器信号207之间存在非线性关系,但是当滑块在其半途位置时LED 218仍接收为最大驱动电流的一半的驱动电流217。
[0044]亮度映射356还可以被配置为:在滑块位置与模拟调光器信号207之间存在线性关系时,创建滑块位置与用于LED 218的驱动电流217之间的非线性关系。可替换地,亮度映射356可以被配置为将滑块位置与模拟调光器信号207之间的非线性关系(例如二次关系)映射至滑块位置与用于LED 218的驱动电流217之间的不同的非线性关系(指数的)。
[0045]在可替换实施例中,用模拟采样和保持电路代替ADC 352,并且低通滤波器354被实现为模拟低通滤波器,在此实施例中,亮度映射356还可以是模拟部件,或者在模拟低通滤波器354与数字亮度映射356之间添加ADC。
[0046]定时控制器358产生对ADC 352、低通滤波器354和亮度映射356的操作进行控制的控制信号362、364、366。在一个实施例中,控制信号362、364、366是用于三个部件352、354,356的时钟信号。可以同步或异步地对部件352、354、356进行计时。
[0047]图4A是示出具有集成LED控制器402的另一实施例的用于对LED 418进行调光的系统400的框图。调光器驱动电路404、无源调光器406、变压器406A、调光器读取电路408、功率控制器412、LED电源电路416、LED 418,以及供电电路420执行与图2所示的系统200中对应的部件相似的功能。另外,图4A中的调光器驱动电路404包括信号发生器302和调光器驱动器304,如参照图3A所述。同时,调光器读取电路408包括ADC 352和亮度映射356,并且可选地可以包括低通滤波器354,如结合图3B所述。
[0048]图4A所示的集成LED控制器402还包括统一定时控制器426。统一定时控制器426接收输入信号425并且以降低系统对噪声的敏感度的方式产生驱动器控制信号428和读取器控制信号430。在具有统一定时控制器426的实施例中,可以省略调光器驱动电路404和调光器读取电路408中单独的定时控制器306、358,并且使用统一定时控制器426所产生的控制信号428、430代替单独的定时控制器306、358所产生的控制信号308、362、364、366。在其他实施例中,统一定时控制器426所产生的控制信号428、430代替单独的定时控制器306、358所产生的控制信号308、362、364、366的子集,并且单独的定时控制器306、358产生其余的控制信号。统一定时控制器426还可以产生用于功率控制器412的控制信号432,该信号可以被用以协调功率控制信号414的定时与调光器驱动电路404和调光器读取电路408的定时。
[0049]图4B和图4C每个示出了展示统一定时控制器426如何可以被配置为降低噪声敏感度的波形的集合。出于示例的目的,假设在图4B和图4C中ADC控制信号430A(从统一定时控制器426向调光器读取电路408发送的读取器控制信号430中之一)是二进制信号,并且ADC 352在ADC控制信号430A的上升沿取模拟调光器信号407的样本。然而,ADC352可以代替地被配置为在ADC控制信号430的下降沿采样。另外,ADC 352可以具有孔径延迟,使它在每个上升沿或下降沿之后的特定时间处取每个样本。
[0050]在图4B所不的不例中,至统一定时控制器426的输入信号425之一代表在AC输入422通过供电电路420或LED电源电路416的整流器之后的AC输入422,并且统一定时控制器426产生ADC控制信号430A,该ADC控制信号使ADC 352在AC信号425A接近O时捕获样本。以此方式控制ADC 352的定时使ADC在AC输入422在OV附近时采样,这有利地降低在ADC 352捕获并且转换模拟调光器信号407时AC输入422引入信号路径的噪声。
[0051]在一个实施例中,统一定时控制器426包括单独的数字化所述AC信号425A的模数转换器,并且还包括将数字AC信号与阈值进行比较的数字比较器。例如,阈值可以是AC信号425A对应于-15V与15V之间的AC输入422的值。如果数字AC信号小于阈值,则统一定时控制器426允许ADC控制信号430A从低值转变为高值。统一定时控制器426可以交替使用模拟比较器以对AC信号425A和阈值进行比较。
[0052]作为独立的示例,如图4C所示,输入信号425可以包括代表LED电源电路416中的开关事件的开关信号。例如,开关信号425B代表是LED电源电路416的一部分的反激式变换器的开关动作。在这些实施例中,统一定时控制器426协调ADC控制信号430A,使得ADC 352不当LED电源电路416中开关正在发生时捕获样本。反之,ADC 352在开关事件之间采样。由于在LED电源电路216中的开关事件期间噪声更高,从而防止ADCADC在这些开关事件期间采样,另外在ADC 352捕获并且转换模拟调光器信号407的样本时降低噪声。
[0053]在一个实施例中,统一定时控制器426通过防止ADC控制信号430A在LED电源电路416中的每次开关事件之后的预定时间间隔期间从低值转变成高值来实现这一功能。例如,统一定时控制器426协调ADC控制信号430A,使得它在统一定时控制器426检测到开关事件后至少200纳秒处转变。
[0054]在其中LED电源电路416中的开关具有一致的周期和占空比的实施例中,统一定时控制器426还可以防止在每次开关事件之前的预定时间间隔期间在ADC控制信号430A中的低到高转变。预定时间间隔的开始可以通过预测下一次开关事件将发生的时间来确定。例如,如果开关一致地在切换至导通状态之后10微秒(US)再切换回到断开状态,则统一定时控制器426可以防止ADC控制信号430Α在开关切换到导通位置之后9000ns开始的时间间隔期间转变。这具有的效果是:防止ADC控制信号430A在开关切换至断开状态之前执行少于IOOOns的低到高转变。
[0055]由于统一定时控制器426还产生用于功率控制器412的控制信号432,因此统一定时控制器426还可以通过使功率控制器412延迟下一次开关事件来防止在开关事件之前采样。例如,在统一定时控制器426产生ADC控制信号425B中的低到高转变之后,统一定时控制器426可以将控制信号432配置为防止下一次开关事件在转变之后少于IOOOns就发生。
[0056]在某些实施例中,统一定时控制器426被配置为执行参照图4B和图4C所描述的降噪声过程两者。因此,统一定时控制器426仅在以上所描述的与AC信号425A和开关信号425B相关的条件都被满足时,才允许ADC控制信号430A中的低到高转变。
[0057]因为调光器驱动电路404、调光器读取电路408,以及功率控制器412被集成到单个实体部件402中,因此以参照图4B和图4C所描述的方式添加统一定时控制器426以降低噪声敏感度是有可能的。在常规系统100中,这些功能由分立的部件执行,由于与在诸如PCB迹线和连线之类的外部通信通道上传输信号相关联的延迟,因此添加统一的定时控制器以协调部件之间的定时可能是很难和不现实的。
[0058]在某些实施例中,统一定时控制器426还被配置为检测无源调光器上的滑块位置的变化。例如,统一定时控制器426周期性地询问(poll)无源调光器406(例如每15ms)以确定滑块位置。在这些实施例中,统一定时控制器426产生控制信号428、430,所述控制信号使调光器驱动电路404和调光器读取电路408仅在检测到滑块位置改变时操作。例如,在滑块位置正在变化时,驱动器控制信号428使调光器驱动电路404产生驱动信号405并且读取器控制信号430使调光器读取电路408对模拟调光器信号407进行采样并且产生亮度信号410。
[0059]同时,如果未检测到滑块位置的变化,则驱动器控制信号428 (例如通过使信号发生器302断电或者产生低的中间信号303来)使调光器驱动电路404停止产生驱动信号405,并且读取器控制信号430使ADC 352停止捕获样本并且还使亮度映射356输出具有对应于所收集的最新样本的亮度值的恒定的亮度信号410。
[0060]以此方式操作调光器驱动电路404和调光器读取电路408有利地当滑块位置不变时降低集成LED控制器402的功耗。除此之外,由于亮度映射356在滑块位置不变时继续输出最新的亮度值,因此功率控制器412和LED电源电路416的操作未被打断。
[0061]图5是描述根据一个实施例的集成LED控制器202和402的操作的流程图。虽然在如下描述中仅提到图2的部件,但是图5所示的过程也适用于图4所示的实施例。
[0062]在调光器驱动电路204产生用于无源调光器206的驱动信号205(500)时过程开始。调光器读取电路208中的ADC 352从无源调光器206接收模拟调光器信号207(505)并且通过捕获模拟调光器信号207的样本将模拟调光器信号207转换成数字调光器信号353(510)。可以可选地对数字调光器信号353采用低通滤波器354以降低噪声(515)。亮度映射356接收经过滤的调光器信号355并且确定相对应的LED亮度水平(520),该LED亮度水平作为数字亮度信号210发送至功率控制器212。功率控制器212使用数字亮度信号210来产生一个或多个功率控制信号214 (525),并且LED电源电路216产生相对应的LED驱动器电流217,该电流使LED 218在数字亮度信号210所指示的亮度水平上发光(530)。
[0063]图6是示出用于集成LED控制器600的示例应用电路的电子原理图。集成LED控制器600在中间示出,并且其耦合至左上的AC输入602、右下的无源调光器,以及左上的输出端口 606。应用电路包括向LED的输出端口 606提供驱动电流的反激式变换器608,并且还包括为集成LED控制器600和反激式变换器608供电的整流器610和升压变换器612。整流器610、升压变换器612,以及反激式变换器608 —起执行参照图2和图4所描述的LED电源电路216、416和供电电路220、420的功能。
[0064]集成LED控制器600的引脚5向无源调光器输出驱动信号205、405,并且集成LED控制器600在引脚13处从无源调光器接收模拟调光器信号207、407。
[0065]引脚4和10输出对与产生并且调节用于左上LED的驱动电流相关联的各种功能进行控制的输出功率控制信号214、414。具体而言,引脚4对在升压变换器612中的执行开关的晶体管进行控制,而引脚10对在反激式变换器中执行开关的晶体管进行控制。
[0066]引脚1、3、11从升压转换器612和反激式变换器608的各个部分接收反馈信号。这些反馈信号可以被用作至统一定时控制器426的输入信号425。例如,引脚I接收代表经整流的AC输入602的信号,该信号可以依照参照图4B所述的技术来使用。同时引脚11和12接收代表反激式变换器608中的开关事件的信号,该信号可以按照图4C所述的方式来使用。
[0067]引脚6、7、8和9通过将集成LED控制器600连接到电源和接地来向集成LED提供电力。
[0068]引脚2和14接收经整流的AC输入电压和内部总线电压以提供针对诸如由闪电事件引起的异常高压之类的异常情况的保护。
[0069]在阅读本公开之后,本领域技术人员将意识到用于集成LED控制器的其他可替换设计。因此,虽然已经图示并且描述了本发明的特别实施例和应用,但是要理解的是本发明并不限于本文公开的精确结构和部件,并且在本文所公开的本发明的方法和装置的布置、操作和细节中所做出的各种修改、改变和变化对本领域技术人员而言是明显的。
【权利要求】
1.一种用于控制发光二极管(LED)的集成电路,包括: 调光器驱动电路,被配置为向具有可调节的控制位置的无源调光器输出驱动信号; 调光器读取电路,被配置为接收代表所述无源调光器的所述控制位置的调光器信号,并且还被配置为基于所述模拟调光器信号产生代表所述LED的期望亮度水平的亮度信号; 功率控制器,被配置为接收所述亮度信号并且产生一个或多个功率控制信号,所述功率控制信号能够使所述LED以所述期望亮度水平发光;以及 统一定时控制器,被配置为接收一个或多个输入信号,并且还被配置为基于所述输入信号产生驱动器控制信号以控制所述调光器驱动电路的操作,并且产生读取器控制信号以控制所述调光器读取电路的操作。
2.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述调光器驱动电路包括: 信号发生器,被配置为基于所述驱动器控制信号产生中间信号,其中所述中间信号在所述驱动器控制信号具有高值时在低值与高值之间交替,并且其中所述中间信号在所述驱动器控制信号具有低值时具有所述低值;以及 调光器驱动器,被配置为接收所述中间信号并且产生用于所述无源无源调光器的所述驱动信号,其中在所述中间信号具有高值时所述驱动信号是高电流,并且其中在所述中间信号具有低值时所述驱动信号是低电流。
3.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述调光器信号是模拟信号,其中所述读取器控制信号包括模数转换器(ADC)控制信号,并且其中所述调光器读取电路包括: 模数转换器(ADC),被配置为在所述ADC控制信号所限定的时间捕获所述模拟调光器信号的样本,所捕获的样本形成代表所述模拟调光器信号的数字调光器信号;以及 亮度映射,耦合至所述ADC并且被配置为产生所述亮度信号。
4.根据权利要求3所述的集成电路,其中所述调光器读取电路还包括: 数字低通滤波器,被配置为对所述数字调光器信号执行低通滤波以产生经滤波的调光器信号, 其中所述亮度映射基于所述经滤波的调光器信号产生所述亮度信号。
5.根据权利要求3所述的集成电路,其中用于所述统一定时控制器的所述输入信号包括代表用于所述LED电源电路的交流(AC)电源的AC信号,并且其中所述ADC控制信号使所述ADC当所述AC信号在阈值电压之下时捕获样本。
6.根据权利要求3所述的集成电路,其中用于所述统一定时控制器的所述输入信号包括开关信号,所述开关信号代表在耦合至所述集成电路的LED电源电路中发生的开关事件,并且其中所述ADC控制信号使所述ADC在开关事件之间的时间间隔期间捕获样本。
7.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述集成电路耦合至包括反激式变换器的LED电源电路,并且其中所述功率控制信号包括用于所述反激式变换器中的开关的开关信号。
8.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述无源调光器是模拟调光器,所述模拟调光器被配置为在所述控制位置在最大位置处时输出最大电压,并且还被配置为在所述控制位置在最小位置处输出最小电压。
9.一种用于对发光二极管(LED)控制器进行操作的方法,包括: 在集成电路中产生用于向无源调光器输出的驱动信号,所述无源调光器具有可调节的控制位直; 在所述同一集成电路处接收代表所述无源调光器的所述控制位置的调光器信号; 基于所述调光器信号产生代表所述LED的期望亮度水平的亮度信号; 基于所述亮度信号产生一个或多个功率控制信号并且能够使所述LED以所述期望亮度水平发光。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括: 接收一个或多个输入信号; 基于所述输入信号产生驱动器控制信号以控制所述驱动信号的产生;并且 基于所述输入信号产生读取器控制信号以控制所述亮度信号的产生。
11.根据权利要求10所述的方法,其中产生所述驱动信号包括: 基于所述驱动器控制信号产生中间信号,其中所述中间信号在所述驱动器控制信号具有高值时在低值与高值之间交替,并且其中所述中间信号在所述驱动器控制信号具有低值时具有所述低值;并且 基于所述中间信号产生用于所述无源调光器的驱动信号,其中在所述中间信号具有高值时所述驱动信号是高电流,并且其中在所述中间信号具有低值时所述驱动信号是低电流。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述调光器信号是模拟信号,其中产生所述读取器控制信号包括产生模数转 换器(ADC)控制信号,并且其中产生所述亮度信号包括: 用模数转换器(ADC)在所述ADC控制信号限定的时间捕获所述模拟调光器信号的样本,所捕获的样本形成代表所述模拟调光器信号的数字调光器信号。
13.根据权利要求12所述的方法,其中产生所述亮度信号还包括: 对所述数字调光器信号执行低通滤波以产生经滤波的调光器信号;并且 基于所述经滤波的调光器信号产生所述亮度信号。
14.根据权利要求12所述的方法,其中从所述LED电源电路接收一个或多个输入信号包括接收代表用于所述LED电源电路的交流(AC)电源的AC信号,并且其中产生所述ADC控制信号包括使所述ADC响应于检测到所述AC信号在阈值电压之下来捕获样本。
15.根据权利要求12所述的方法,其中从所述LED电源电路接收一个或多个输入信号包括接收开关信号,所述开关信号代表在所述LED电源电路中发生的开关事件,并且其中产生所述ADC控制信号包括使所述ADC在开关事件之间的时间间隔期间捕获样本。
16.根据权利要求9所述的方法,其中LED电源电路包括反激式变换器,并且其中产生所述功率控制信号包括产生用于所述反激式变换器中的开关的开关信号。
17.根据权利要求9所述的方法,其中在所述控制位置在最大位置处时所述无源调光器输出最大电压,并且其中在所述控制位置在最小位置处时所述无源调光器输出最小电压。
18.一种用于控制发光二极管(LED)的集成电路,包括: 调光器驱动电路,被配置为向具有可调节的控制位置的无源调光器输出驱动信号; 调光器读取电路,被配置为接收代表所述无源调光器的所述控制位置的调光器信号,并且还被配置为基于所述模拟调光器信号产生代表所述LED的期望亮度水平的亮度信号;以及功率控制器,被配置为接收所述亮度信号并且产生一个或多个功率控制信号,所述功率控制信号能够使所述LED以所述期望亮度水平发光。
19.根据权利要求18所述的集成电路,其中所述调光器驱动电路包括: 驱动器定时控制器,被配置为产生驱动器控制信号; 信号发生器,被配置为基于所述驱动器控制信号产生中间信号,其中所述中间信号在所述驱动器控制信号具有高值时在低值与高值之间交替,并且其中所述中间信号在所述驱动器控制信号具有低值时具有所述低值;以及 调光器驱动器,被配置为接收所述中间信号并且产生用于所述无源调光器的所述驱动信号,其中在所述中间信号具有高值时所述驱动信号是高电流,并且其中在所述中间信号具有低值时所述驱动信号是低电流。
20.根据权利要求18所述的集成电路,其中所述调光器信号是模拟调光器信号,并且其中所述调光器读取电路包括: 读取器定时控制器,被配置为产生模数转换器(ADC)控制信号; 模数转换器(ADC),被配置为在所述ADC控制信号限定的时间捕获所述模拟调光器信号的样本,所捕获的样本形成代表所述模拟调光器信号的数字调光器信号;以及亮度映射,耦合至所述ADC并且被配置为产生所述亮度信号。
21.根据权利要求20所述的集成电路,其中所述调光器读取电路还包括: 数字低通滤波器,被配置为对所述数字调光器信号执行低通滤波以产生经滤波的调光器信号, 其中所述亮度映射 基于所述经滤波的调光器信号产生所述亮度信号。
22.根据权利要求18所述的集成电路,其中所述集成电路耦合至包括反激式变换器的LED电源电路,并且其中所述功率控制信号包括用于所述反激式变换器中的开关的开关信号。
23.根据权利要求18所述的集成电路,其中所述无源调光器是模拟调光器,所述模拟调光器被配置为在所述控制位置在最大位置处时输出最大电压,并且还被配置为在所述控制位置在最小位置处时输出最小电压。
【文档编号】H05B37/02GK103547026SQ201310308706
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】严亮, C·C·庞恩, 陈益民, M·伊森, 汪传阳 申请人:艾沃特有限公司
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