用于发光二极管(led)驱动器的多功能管脚的制作方法

用于发光二极管(led)驱动器的多功能管脚的制作方法
【专利摘要】公开了一种用于发光二极管（LED）驱动器的多功能管脚。描述了用于发光二极管（LED）驱动器的多功能管脚的技术。所述技术利用该多功能管脚，以用于开关流过一个或更多个LED的电流并且用于对LED驱动器的电源充电。所述技术还利用该多功能管脚以确定在外部晶体管处的电压是否开始振荡，并且利用该多功能管脚以确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经完全耗散到零的幅度。
【专利说明】用于发光二极管(LED)驱动器的多功能管脚

【技术领域】
[0001]本公开涉及发光二极管(LED)驱动器，更特别地，涉及LED驱动器的内部和外部电路。

【背景技术】
[0002]发光二极管(LED)连接到LED驱动器。LED驱动器可以通过控制流过LED的电流的量来控制LED的照明。除了控制流过LED的电流之外，LED驱动器也可以被配置为出于各种目的而实现其它特征，诸如诊断特征(例如检测电压和电流)。在某些情况下，实现这样的诊断特征要求LED驱动器上的附加的管脚，这样不期望地增加了 LED驱动器的电路大小或占位面积(footprint)。


【发明内容】

[0003]通常，本公开中所描述的技术涉及发光二极管(LED)驱动器的外部和内部电路。例如，利用如本公开中所描述的外部和内部电路，LED驱动器可以能够通过LED驱动器的单个管脚来确定在连接到一个或更多个LED的晶体管的连接点处的电压是否将要振荡并且确定流过一个或更多个LED的电流是否下降到零这两者。
[0004]在一些示例中，用于确定在晶体管的连接点处的电压是否将要振荡并且确定电流是否下降到零这两者的管脚可以提供附加功能。例如，所述技术也可以通过LED驱动器的该同一管脚在启动和正常操作期间对LED驱动器的电源充电。
[0005]在一个不例中，本公开描述一种发光二极管(LED)驱动器,包括:输入管脚，其接收流过一个或更多个LED进入所述LED驱动器中的电流；和控制器，被配置为:基于在所述LED驱动器中接收所述电流的所述输入管脚处的电压来确定在所述LED驱动器外部的外部节点处的电压是否开始振荡，并且基于在同一输入管脚处的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
[0006]在一个不例中，本公开描述一种方法，包括:经由发光二极管(LED)驱动器的输入管脚接收流过一个或更多个LED进入所述LED驱动器中的电流，基于所述输入管脚处的电压来确定所述LED驱动器外部的外部节点处的电压是否开始振荡；并且基于在同一输入管脚处的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
[0007]在一个示例中，本公开描述一种发光二极管(LED)驱动器，包括:输入管脚，其接收流过一个或更多个LED进入所述LED驱动器中的电流；用于基于所述输入管脚处的电压来确定所述LED驱动器外部的外部节点处的电压是否开始振荡的部件；以及用于基于在同一输入管脚处的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度的部件。
[0008]在一个不例中，本公开描述一种发光二极管(LED)系统,包括:一个或更多个LED ；晶体管，其中，流过所述一个或更多个LED的电流当所述晶体管接通时流过所述晶体管并且流入LED驱动器中；以及电容器，连接到所述晶体管的漏极节点以及所述晶体管的源极节点，以将在所述晶体管的所述漏极节点处的电压的改变耦接到所述晶体管的所述源极节点，用于在正常操作模式期间对所述LED驱动器的电源充电，用于确定在所述漏极节点处的电压是否开始振荡，并且用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
[0009]在一个不例中，本公开描述一种发光二极管(LED)驱动器系统,包括:一个或更多个LED ；LED驱动器，其包括:输入管脚，流过所述一个或更多个LED的电流通过所述输入管脚进入所述LED驱动器，其中，所述LED驱动器被配置为:利用所述输入管脚，以用于确定在所述LED驱动器外部的节点处的电压是否开始振荡，并且被配置为:利用同一输入管脚，以用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
[0010]在一个不例中，本公开描述一种方法，包括:使得通过一个或更多个发光二极管(LED)的电流当晶体管接通时流过所述晶体管并且流入LED驱动器；并且利用电容器将在所述晶体管的漏极节点处的电压的改变耦接到所述晶体管的源极节点，以用于确定在所述漏极节点处的电压是否开始振荡，并且用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
[0011]在随附的附图和以下描述中阐述本公开的一个或更多个技术的细节。本公开的其它特征、目的和优点将从描述和附图以及权利要求而显见。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是图解根据本公开中所描述的一个或更多个示例的发光二极管(LED)驱动器系统的示例的电路图。
[0013]图2A-图2C是图解在启动期间分别在LED驱动器系统的各个节点的电压(诸如在整流器的输入处的电压、在外部晶体管的栅极节点处的电压和在电容器处的电压)的波形。
[0014]图3A是图解流过LED驱动器系统的一个或更多个LED的电流的幅度的波形。
[0015]图3B和图3C是分别图解在LED驱动器系统的各个节点(诸如外部晶体管的漏极节点和内部晶体管的漏极节点)处的电压的波形。
[0016]图4A是图解当波谷检测被使能时流过LED驱动器系统的一个或更多个LED的电流的幅度的波形。
[0017]图4B和图4C是分别图解当波谷检测被使能时在LED驱动器系统的各个节点(诸如外部晶体管的漏极节点和内部晶体管的漏极节点)处的电压的波形。
[0018]图5A是图解达到零的幅度的通过一个或更多个LED的电流的波形。
[0019]图5B和图5C是分别图解在通过一个或更多个LED的电流达到零的幅度之后在LED驱动器系统内的各个节点(诸如外部晶体管的漏极节点和内部晶体管的漏极节点)处的电压电平的波形。
[0020]图6是更详细图解图1的LED驱动器的控制器的电路图。
[0021]图7A是图解用于图解可以实现波谷检测和零电流检测的方式的通过一个或更多个LED的电流的波形。
[0022]图7B-图7D是分别图解在LED驱动器系统内的各个节点(诸如内部节点、外部晶体管的漏极节点和内部晶体管的漏极节点)处的电压以图解可以实现波谷检测和零电流检测的方式的波形。
[0023]图8是图解根据本公开中所描述的技术的示例技术的流程图。
[0024]图9是图解根据本公开中所描述的技术的另一示例技术的流程图。
[0025]图10是图解根据本公开中所描述的一个或更多个示例的抽头降压拓扑的电路图。
[0026]图1lA和图1lB是分别图解流过浮动降压拓扑和抽头降压拓扑的电流的波形。
[0027]图12是图解根据本公开中所描述的一个或更多个示例的准反激拓扑的电路图。
[0028]图13A和图13B是分别图解流过浮动降压拓扑和准反激拓扑的电流的波形。

【具体实施方式】
[0029]当电流流过发光二极管(LED)时，LED照明。LED驱动器控制电流何时流过LED，并且可以控制流过LED的电流的量。LED驱动器利用LED驱动器所附接到的电路板上的空间或“裸片面积”。例如，LED驱动器可以形成为集成电路(IC)芯片。IC芯片包括用于各种类型的电连接的多个管脚(例如功率管脚、大地管脚、用于其中通过LED的电流流动的漏极管脚以及可能其它管脚)。特定管脚有时被使用并且可能地被配置用于要对电路执行的特定诊断功能。通过减少LED驱动器上的管脚数量，LED驱动器的总体大小被减少，并且潜在地LED驱动器的成本减少。LED驱动器的大小和/或成本方面的减少允许电路板上用于其它组件的附加空间，和/或允许更小大小的减少总体成本的电路板。
[0030]本公开中所描述的技术允许LED驱动器利用一个(即单个)管脚来执行将另外要求多个管脚的多种功能。通过减少LED驱动器的大小，可以实现LED驱动器的成本方面的减少以及电路板上的可用空间方面的增加。
[0031]利用LED驱动器外部的电路和LED驱动器内部的电路的组合，可以仅需要单个管脚以允许LED驱动器执行以下非限定性示例功能:在启动和正常操作期间的功率充电、LED电流开关(即接通以及关断LED电流)、波谷检测以及零电流检测。例如，LED驱动器的单个管脚可以被看作输入管脚，并且流过一个或更多个LED的电流流过LED驱动器的该输入管脚。
[0032]通过控制连接到该输入管脚的电路，LED驱动器可以控制电流流过一个或更多个LED的时间和流量(即控制LED电流开关)。此外，LED驱动器外部的电路和LED驱动器内部的电路可以在该同一输入管脚(即LED电流从其流入LED驱动器中的同一管脚)处引起电压，并且在该输入管脚处的电压可以在启动和正常操作期间引起功率管脚(即VCC管脚)的充电。
[0033]在一些情况下，当LED驱动器引起通过一个或更多个LED的电流关断时，在外部电路中的节点处的电压可以可能振荡(例如环(ring))。例如，当LED驱动器引起通过一个或更多个LED的电流关断时，在外部晶体管的漏极节点处的电压可能振荡。当LED驱动器引起通过一个或更多个LED的电流关断时，外部晶体管可以关断。
[0034]因为电压的振荡引起在节点处的电压下降然后上升，或者上升然后下降，并且然后再次上升，形成“波谷”，所以检测在外部晶体管的漏极节点处的这种振荡被称为“波谷检测”。由于电压电平周期升降，因此电压振荡可以是交流(AC)电压的形式。如果外部晶体管在振荡的波谷点处关断，则所述技术可以节省开关功率，并且整个系统可以具有更高的效率。
[0035]如更详细地描述的那样，外部电路(即LED驱动器外部的电路)和内部电路(即LED驱动器内部的电路)可以一起允许LED驱动器确定振荡何时开始(即执行波谷检测)。LED驱动器可以然后采取措施以将外部晶体管接通回导通，以用于开关功率的节省和总体效率增益。也如更详细地描述的那样，在本公开中所描述的技术中，外部电路可以将振荡可能出现的节点的电压耦接到同一输入管脚(例如LED电流流入LED驱动器中的同一输入管脚以及用于对功率管脚充电的同一输入管脚)，并且内部电路可以传送在输入管脚处的基本上恒定的电压，从而电压不浮动。利用振荡的电压和基本上恒定的电压的耦接，LED驱动器可以能够经由同一输入管脚检测振荡。
[0036]在一些情况下，对于LED驱动器而言可能有利的是，检测通过LED的电流降至零的时刻。例如，甚至在LED驱动器关断进入LED的输入电流之后，LED连接到LED驱动器的方式也可以引起电流通过LED缓慢地耗散(S卩，电流并不瞬时关断，而是逐渐关断)。在本公开中所描述的技术中，LED驱动器可以利用外部电路耦接的所耦接的电压以及内部电路传递的基本上恒定的电压来确定通过LED的电流是否已经降至零。例如，通过LED的电流降至零的时刻可以发生在外部电路中的外部晶体管的漏极节点处的电压的整个振荡周期稍微之前。通过利用适当的比较器(作为一个示例)，对于LED驱动器而言可以可能基于在同一输入管脚处的电压来实现零电流检测和波谷检测，所述同一输入管脚也是电流流入LED驱动器中的输入管脚以及用于在启动和正常操作期间对LED驱动器的功率充电的输入管脚。
[0037]以此方式，外部电路(LED驱动器外部的电路)耦接LED驱动器外部的节点处的电压，其中，在该节点处的电压有可能振荡。外部电路将该节点处的电压耦接到通过LED的电流流入LED驱动器中的同一输入管脚。内部电路(LED驱动器内部的电路)稳定在同一输入管脚处的电压(即传送基本上恒定的电压)，并且附加内部电路利用所耦接的电压以及基本上恒定的电压，以用于波谷检测和零电流电平检测。将电压耦接到输入管脚的外部电路也可以用于在启动和正常操作期间对用于LED驱动器的电源充电。
[0038]以此方式，本公开描述用于LED开关、功率充电、波谷检测和零电流检测的单个管脚解决方案。其它技术或电路并不典型地提供所有这样的特征，或可能针对这样的特征要求附加的管脚。利用本公开中所描述的技术，在要求最少管脚的同时，LED驱动器能够提供鲁棒的功能，这提供比其它电路更廉价且更小的解决方案。
[0039]图1是图解根据本公开中所描述的一个或更多个示例的发光二极管(LED)驱动器系统的示例的电路图。例如，图1图解包括LED驱动器14以及LED O和LED I的LED驱动器系统10，其中，LED O和LED I串联连接。LED驱动器系统10的示例包括具有所图解的组件和LED驱动器14的电路板以及用于插入功率源(诸如AC输入源)中的插头。然而，LED驱动器系统10不应被看作被限制于这些示例。
[0040]虽然LED驱动器系统10图解为包括两个LED卿LED O和LED I)，但本公开中所描述的技术不限制于此。在一些不例中，LED驱动器系统10可以包括一个LED,并且在一些示例中，LED驱动器系统10可以包括多于两个的LED。在LED驱动器系统10包括两个或更多个LED的示例中，LED可以通过串联、并联或串联和并联连接的某种组合而连接在一起。通常，LED驱动器系统10包括一个或更多个LED。
[0041]当电流流过LED驱动器系统10的一个或更多个LED时，它们照明。例如，图1图解流过LED O和LED I的ILED。ILED源自AC输入，AC输入是交流(AC)电压。整流器12对AC电压进行整流，并且电容器CO对整流的AC电压进行低通滤波，以将AC电压转换为直流(DC)电压。在一些示例中，出于保护的目的(诸如保护以免受短路或电流的快速改变的影响)，AC输入可以连接到限制电阻器(未示出)和/或电感器(未示出)。
[0042]虽然LED驱动器系统10图解为受AC输入驱动，但本公开中所描述的技术不限制于此。在一些示例中，不将AC输入而可以将LED驱动器系统10可以连接到DC输入。在这些示例中，LED驱动器系统10可以不包括整流器12，并且可以无需包括电容器CO。然而，对于这样的DC电压驱动的系统而言可以可能包括电容器CO，以进一步平滑DC电压。
[0043]在电容器CO处的DC电压引起ILED电流流过LED O和LED I并且流过电感器LO。ILED电流然后流过外部晶体管MO。外部晶体管MO可以是功率晶体管(诸如功率金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)、氮化镓(GaN) FET或其它类型的晶体管)，并且因为晶体管MO在LED驱动器14的外部，所以被称为外部晶体管。在图1中，ILED电流通过标记为HV的晶体管MO的漏极节点进入晶体管MO。ILED电流流出晶体管MO的源极节点，并且进入LED驱动器14。
[0044]如图1的示例所图解的，LED驱动器14包括DRAIN管脚。因为ILED电流经由DRAIN管脚输入到LED驱动器14 (即LED驱动器14经由DRAIN管脚接收ILED电流)，所以DRAIN管脚是LED驱动器14的输入管脚。因为LED驱动器14的该输入管脚连接到内部晶体管Ml的漏极节点，所以LED驱动器14的该输入管脚标记为DRAIN。晶体管Ml也可以是M0SFET、GaN FET或其它类型的晶体管，并且因为晶体管Ml处于LED驱动器14的内部，所以被称为内部晶体管。在一些示例中，晶体管Ml可以是低电压晶体管，而晶体管MO可以是功率晶体管。
[0045]ILED电流通过连接到LED驱动器14的VCS管脚和大地的电阻器RS流出晶体管Ml的源极节点，由此形成完整电流路径。电阻器RS的值可以限定ILED电流的幅度。在一些示例中，电阻器RS可以是可变电阻器，从而可以动态地(例如在操作期间)修改ILED电流的幅度。
[0046]以此方式，晶体管MO和晶体管Ml利用级联结构一起形成开关电路，这允许ILED电流流过LED O和LED I。例如，如果晶体管MO断开，则因为晶体管MO将运转为阻断电流流动的高阻抗单元，所以ILED电流将不流过LED O和LED 1，也不流入LED驱动器14中。相似地，如果晶体管Ml断开，则因为晶体管Ml将运转为阻断电流流动的高阻抗单元，所以ILED电流将不流过LED O和LED 1，也不流入LED驱动器14中。
[0047]根据本公开中所描述的技术，DRAIN管脚(被称为输入管脚)是多功能管脚。术语“多功能”意味着LED驱动器14被配置为使用该同一输入管脚来实现多种不同类型的功能。在一些示例中，该输入管脚(即图1所图解的DRAIN管脚)可以被称为“单输入多功能管脚”。短语“单输入多功能管脚”意味着其可以可能仅利用该输入管脚来实现各种不同的功能。仅利用该输入管脚来实现各种不同的功能意味着通过LED驱动器14连接到LED O和LED I以及不连接到LED O和LED I的LED驱动器14外部的电路可以仅需要连接到LED驱动器14的该“单输入多功能管脚”(即图1所图解的DRAIN管脚)。
[0048]例如，电容器CO、C2和C3通过全都在LED驱动器14的外部的其它电路组件而不是通过LED驱动器14内的任何电路组件间接连接到LED O和LED I。该情况对于电阻器R0、齐纳二极管ZO和晶体管MO同样成立。电容器Cl、二极管DO和电感器LO直接连接到LED O和LED 1(即在没有任何中间组件的情况下连接到LED O和LED I)。电阻器RS和电容器CVCC都在LED驱动器14的外部，但在不通过LED驱动器14进行连接的情况下并不(直接或间接地)连接到LED O和LED I。在此情况下，没有电阻器RS、和电容器CVCC对LED O和LED I的外部连接。
[0049]换句话说，短语“单输入多功能管脚”用于意味着在LED驱动器14外部的并且在外部连接到LED O和LED I的电路组件可以仅需要经由单输入多功能管脚连接到LED驱动器14。为了实现本公开中所描述的示例功能的目的，LED驱动器14无需包括与外部连接到LED O和LED I的电路组件连接的附加管脚。
[0050]以另一种方式声明，在一些示例中，仅需要在DRAIN管脚处的电压或流过DRAIN管脚的电流来实现本公开中所描述的各种示例功能。然而，应理解，为了正确的芯片运转，LED驱动器14可能仍要求用于另外附加功能的其它管脚。例如，LED驱动器14要求功率以进行操作，并且因此，需要功率管脚和大地管脚。LED驱动器14可能还要求其它管脚(诸如VCS管脚)以及其它用于LED驱动器14的这样的管脚以进行操作，并且即使不要求，这样的附加管脚也可以是期望的。在本公开中所描述的技术中，在期望或需要LED驱动器14通过各种方式操作的同时，这样的其它管脚对于实现本公开中更详细地描述的各种示例功能可能不是必须的。
[0051]根据本公开中所描述的技术，LED驱动器14可以利用LED驱动器14的单输入多功能管脚来实现ILED电流开关、在启动和正常操作期间的功率充电、波谷检测以及零电流检测。如所图解的那样，LED驱动器14包括控制器16。控制器16被图解为控制晶体管Ml的栅极节点的通常组件。例如，控制器16可以通过在晶体管Ml的栅极节点上应用电压而引起晶体管Ml接通，以使得在晶体管Ml的栅极处的电压与晶体管Ml的源极节点处的电压之间的电压差等于或大于阈值接通电压(Vth)(即VGS>Vth)。控制器16可以通过不在栅极节点上应用电压或应用小于阈值接通电压的电压来引起晶体管Ml关断。
[0052]在一些示例中，控制器16可以是LED驱动器14的不同独特组件(诸如波谷检测电路18和零电流检测电路20)的组合(如更详细地描述的那样)。在一些示例中，控制器16的各组件可以形成在一起。通常，控制器16在功能上描述为控制晶体管Ml何时接通以及关断的一个示例组件。然而，控制器16内的各组件可以单独地或一起地控制晶体管Ml何时接通以及关断。
[0053]当控制器16接通晶体管Ml时，在晶体管Ml的漏极节点处的电压下降。如图1所图解的，晶体管Ml的漏极节点与LED驱动器14的DRAIN管脚(即LED驱动器14的单输入多功能管脚)相同。漏极节点连接到外部晶体管MO的源极节点(即晶体管MO的源极节点也连接到LED驱动器14的单输入多功能管脚)。相应地，当在晶体管Ml的漏极节点处的电压下降时，在晶体管MO的源极节点处的电压也下降。
[0054]在晶体管MO的源极节点处的电压的这种下降引起晶体管MO接通。例如，晶体管MO的栅极节点连接到齐纳二极管Z0。作为一个说明性示例，在室温的齐纳二极管ZO的击穿电压可以近似是12伏特(V)。在该示例中，齐纳二极管ZO可以将在晶体管MO的栅极节点处的电压限制为保持在近似12V。通过在晶体管MO的源极节点(其与晶体管Ml的漏极节点相同)处的电压的降低，在晶体管MO的栅极节点和晶体管MO的源极节点处的电压的差大于阈值接通电压，并且晶体管MO接通。
[0055]相应地，当晶体管Ml接通时，晶体管MO接通。当晶体管MO和Ml两者处于接通时，电流ILED可以流过LED O和LED I，由此使LED O和LED I照明，流过晶体管MO并且经由单输入多功能管脚(即LED驱动器14的DRAIN管脚)流入LED驱动器14中。一旦进入LED驱动器14中，ILED电流就通过晶体管Ml流出VCS管脚并且通过电阻器RS流入大地，这形成完整的电路。
[0056]当控制器16 (例如通过在晶体管Ml的栅极节点处不应用电压或在晶体管Ml的栅极节点处应用小于在晶体管Ml的源极节点处的电压与阈值电压之和的电压)关断晶体管Ml时，在晶体管Ml的漏极节点处的电压浮动为高。在此情况下(即当晶体管Ml断开时)，在晶体管Ml的漏极节点处的电压可以浮动得足够高，从而在晶体管MO的源极节点处的电压上升到晶体管MO关断的点。例如，晶体管Ml的漏极节点和晶体管MO的源极节点可以在DRAIN管脚处(即在单输入多功能管脚处)连接在一起。当晶体管Ml的漏极节点的电压上升时，在晶体管MO的源极节点处的电压可以变得足够大，从而在晶体管MO的栅极节点与晶体管MO的源极节点处的电压的差小于阈值接通电压电平。
[0057]在此情况下，在晶体管MO的源极节点处的电压的增加引起晶体管MO关断。相应地，当晶体管Ml关断时，晶体管MO也关断。当晶体管Ml和MO处于关断时，对于ILED没有通过LED驱动器14进入的大地的电流路径。
[0058]应注意，当晶体管Ml和MO关断时,在导通之后，ILED电流不立即下降到零。在图1中，LED O和LED 1、电感器LO、电容器Cl以及二极管DO —起形成浮动降压拓扑(虽然其它形式(诸如抽头降压或准反激拓扑)可以是可能的)。通常很好理解的是，通过电感器的电流不会瞬时改变。因此，当晶体管Ml和MO关断时，在导通之后，电感器LO不允许ILED电流瞬时下降到零。相反，ILED电流经过一段时间而线性地下降到零，其中，ILED电流下降到零耗费的时间的量是电感器LO和电容器Cl的值的函数。当晶体管Ml和MO关断并且ILED电流缓慢地耗散到零时，用于ILED电流的电流路径是通过电感器LO和二极管DO以形成完整的电流路径的路径。
[0059]如以下将描述的那样，ILED电流线性下降到零可以对在晶体管MO的漏极节点处的电压振荡具有效果。本公开中所描述的技术可以利用该振荡的出现来确定何时将晶体管Ml和MO接通回导通。如更详细地描述的那样，所述技术可以利用准谐振技术，其中，所述技术当检测到晶体管MO的漏极节点处的振荡时(例如当在晶体管MO的漏极节点处的电压处于波谷点时)将晶体管Ml和MO接通回导通。此外，本公开中所描述的技术可以利用该振荡的出现性来精确地确定ILED电流是否已经达到零。
[0060]以此方式，LED驱动器14利用LED驱动器14的单输入多功能管脚来接通以及关断通过LED驱动器系统10的一个或更多个LED (即LED O和LED I)的电流。例如，因为晶体管Ml的漏极节点和晶体管MO的源极节点经由LED驱动器14的单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)彼此连接，所以通过接通以及关断晶体管M1，LED驱动器14对应地接通以及关断晶体管MO。根据本公开中所描述的技术，通过利用晶体管Ml和MO来接通以及关断ILED电流，可以仅需要经由LED驱动器14的单输入多功能管脚对外部电路(即LED驱动器14外部的电路)的单个连接。
[0061]除了通过LED驱动器14的单输入多功能管脚提供ILED电流的开关之外，本公开中所描述的技术还可以通过LED驱动器14的单输入多功能管脚对用于LED驱动器14的功率充电。本公开中所描述的技术可以在启动期间经由在LED驱动器14的单输入多功能管脚处的电流以及在正常操作期间经由在LED驱动器14的单输入多功能管脚处电压对用于LED驱动器14的功率充电。
[0062]启动指代LED驱动器系统10在关闭之后接收功率的时间。例如，当包括LED驱动器系统10的电路板连接到AC输入时，LED驱动器系统10可以被看作处于启动中。如果LED驱动器系统10从AC输入被移除，并且然后随后重新连接到AC输入，则LED驱动器系统10再次启动。如果LED驱动器系统10连接到DC输入而不是AC输入，则同样的启动将保持成立。通常，启动可以是在LED驱动器系统10的组件处于完全操作中之前的一段预定时间量。在启动之前，LED驱动器系统10的各个组件上的电压和电荷可以是零。
[0063]在启动期间，存在流过电阻器RO和电容器C3并且对电容器C3充电的初始电流。在对电容器C3的一定地充电之后，在晶体管MO的栅极节点处的电压变得足够大，以接通晶体管MO。然而，晶体管MO可以不完全地接通，而是仅部分地接通，以允许一些电流流过晶体管MO。
[0064]在晶体管MO接通的情况下，电流流过LED O和LED I。然而，因为晶体管MO仅部分地接通，所以在启动期间流过LED O和LED I的电流的幅度可以小于ILED电流的幅度。为了避免在启动期间的电流与ILED电流之间的混淆，在启动期间的电流被称为启动电流。
[0065]启动电流流出晶体管MO的源极并且流入LED驱动器14的单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)中。启动电流流过二极管Dl并且对CVCC电容器充电。CVCC电容器可以被看作用于LED驱动器14的类型的电源。例如，一旦CVCC电容器充电，CVCC电容器就传送电压，并且放电以传送对LED驱动器14的组件供电所需的电流。
[0066]作为一个示例，在启动期间，电阻器RO将对电容器C3充电，当电容器C3上的电压近似为4.2V时，晶体管MO可以接通并且对CVCC电容器充电。在该非限制性示例中，用于晶体管MO的阈值电压可以近似是3.5V，并且跨二极管Dl的电压降可以近似是0.7V，这导致在对CVCC电容器开始充电之前电容器C3充电到4.2V。在该示例中，在启动期间，电流路径通过LED O和LED I，通过晶体管MO、通过二极管Dl、并且进入CVCC电容器，以用于对CVCC充电。一旦跨CVCC电容器的电压达到阈值电压(例如近似12V)，CVCC电容器就能够将电压和电流提供给LED驱动器14的组件。
[0067]以此方式，在启动期间，所述技术利用单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)，以用于对LED驱动器14的电源(例如CVCC)充电。再次，单输入多功能管脚也是ILED电流流过的同一管脚。相应地，在启动期间，流过单输入多功能管脚的启动电流对LED驱动器14的电源充电。
[0068]图2A-图2C是图解在启动期间的LED驱动器系统的各个节点的电压的波形。图2A图解在整流器12的输入处的电压。图2B图解在外部晶体管MO的栅极节点处的电压。图2C图解跨CVCC的电压(例如在LED驱动器14的VCC管脚处的电压)。
[0069]如图2A所图解的，在整流器12的输入处的电压初始处于零。然后，当LED驱动器系统10连接到AC输入时，在整流器12的输入处的电压上升到近似300VAC。在该示例中，图2A中图解完整AC电压周期的近似四分之一。
[0070]如图2B所图解的，随着在整流器12的输入处的电压增加，在晶体管MO的栅极节点处的电压上升。例如，电容器CO提供平滑的DC电压，并且电容器C3通过电阻器RO从零伏特充电高达近似12V。如上所述,齐纳二极管ZO的击穿电压在该示例中近似为12V,这引起跨电容器C3的电压充电高达并且不超过12V。由于电容器C3连接到晶体管MO的栅极节点，因此跨电容器C3的电压与在MO的栅极节点处的电压相同。
[0071]随着在晶体管MO的栅极节点处(例如在电容器C3处)的电压上升，晶体管MO开始接通。例如，晶体管MO并非完全地而是部分地接通。晶体管MO部分地接通允许启动电流流过LED O和LED I通过电感器LO和晶体管MO。
[0072]该启动电流然后流过二极管Dl，并且将电荷置于电容器CVCC上(即对LED驱动器14的电源充电)。例如，如图2C所图解的，在LED驱动器14的VCC管脚处的电压初始地开始于零伏特，然后开始上升，直到在VCC管脚处的电压达到大于在该示例中的(7V)的电压。在该示例中，启动电流流过ILED电流流过的相同单输入多功能管脚。因此，电源充电和ILED电流开关无需附加的管脚，并且LED驱动器14的同一管脚可以用于这两个目的。
[0073]在启动之后，LED驱动器14被配置在正常操作模式下。在正常操作模式下，CVCC电容器完全由启动电流充电，并且将功率传送到LED驱动器14的各个组件。然而，功率的传送消耗跨CVCC电容器的电荷，并且CVCC电容器可能要求周期性地重新充电，从而CVCC电容器可以在正常操作期间提供功率。
[0074]在本公开中所公开的技术中，可以经由同一单输入多功能管脚在正常操作期间对CVCC电容器供电，从而所述技术在启动期间用于ILED电流开关以及用于对CVCC电容器充电。然而，在此情况下，并非依赖于流过LED驱动器14的单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)的启动电流，所述技术依赖于AC耦接到LED驱动器14的单输入多功能管脚以用于在正常操作期间的功率充电的电压。
[0075]返回参照图1，在正常操作期间，控制器16如期望那样可以引起ILED电流接通或关断。例如，可以存在期望LED O和LED I关断时的特定时间以及期望LED O和LED I接通时的特定时间。接通以及关断LED O和LED I意味着把ILED电流切换为导通和断开。把ILED电流切换为导通和断开影响外部电路上的各个电压节点(诸如标记为HV节点的晶体管MO的漏极节点)。
[0076]例如，如上所述，当ILED电流处于导通时，晶体管Ml接通，在晶体管Ml的漏极节点(其也是晶体管MO的源极节点)处的电压为低。另外，当ILED电流处于导通时，在晶体管MO的漏极节点(即HV节点)处的电压也为低。当ILED电流处于断开时，晶体管Ml关断，并且在晶体管Ml的漏极节点(其也是晶体管MO的源极节点)处的电压为高。当ILED电流处于断开时，在晶体管MO的漏极节点(即HV节点)处的电压也为高。
[0077]相应地，在正常操作期间，在HV节点处的电压归因于把ILED电流切换为导通和断开而上升和下降。本公开中所描述的技术利用在HV节点处的电压的上升和下降来对CVCC电容器充电。
[0078]例如，如图1所图解的，晶体管MO的漏极节点和晶体管MO的源极节点经由电容器C2彼此连接。根据本公开中所描述的技术，当控制器16把ILED电流切换为断开(即通过关断晶体管Ml)时，在晶体管MO的漏极节点(即HV节点)处的电压上升。电容器C2将在晶体管MO的漏极节点处的电压改变AC耦接到晶体管MO的源极节点。
[0079]如在本公开中所使用的那样，AC耦接针对跨电容器(例如电容器C2)的电压的同步改变。为了简明，本公开可以使用术语“耦接”作为对“AC耦接”的替代。这样的耦接是因为跨电容器的电压无法瞬时改变。例如，如果在HV节点处的电压快速地改变，则电容器C2引起在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压快速地改变，从而跨电容器C2的电压保持相同。例如，如果在HV节点处的电压快速地上升，则电容器C2引起在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压同样快速地上升，从而跨电容器C2的电压是相同的。如果在HV节点处的电压快速地下降，则电容器C2引起在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压同样快速地下降，从而跨电容器C2的电压是相同的。
[0080]然而，如果在HV节点处的电压达到稳定的DC电压电平(例如不快速地上升或快速地下降)，则电容器C2运转为高阻抗单元(例如电容器C2运转为高通滤波器，其滤掉DC电压电平)。换句话说，对于AC电压，在存在电压电平的突然、快速改变的情况下，电容器C2运转为低阻抗单元，并且很少以至没有跨电容器C2的降低。对于DC电压而言，在没有电压电平的突然、快速改变的情况下，电容器C2运转为高阻抗单元。以此方式，电容器C2将来自晶体管MO的漏极节点的电压AC耦接到LED驱动器14的DRAIN管脚(其也是晶体管Ml的漏极节点)。
[0081]如所图解的那样，晶体管MO的源极节点连接到LED驱动器14的同一单输入多功能管脚。经由电容器C2从HV节点到LED驱动器14的单输入多功能管脚的所耦接的电压(即AC耦接的)对电容器CVCC充电。例如，在启动之后以及在正常操作期间，随着电容器CVCC将功率提供给LED驱动器14的组件，电容器CVCC上的电荷耗散。然而，因为在HV节点处的电压基于ILED电流何时流动而在正常操作期间上升以及下降，所以电容器C2将电压从HV节点耦接(即AC耦接)到单输入多功能管脚，其进而对电容器CVCC重新充电，从而电容器CVCC可以保持将功率供给至LED驱动器14的组件。
[0082]以此方式，所述技术提供对LED驱动器14的电源充电的两种不同方式:在启动期间的第一方式和在正常操作期间的第二方式。在启动和正常操作中两者，所述技术利用LED驱动器14的同一管脚，并且仅LED驱动器14的该管脚(即仅LED驱动器14的DRAIN管脚)，以用于电源充电(即LED驱动器14的同一管脚并且没有LED驱动器14的另外管脚)。例如，在启动期间，流过LED驱动器14的DRAIN管脚的电流对电容器CVCC充电，并且在正常操作期间，在晶体管MO的漏极节点处的电压通过LED驱动器14的DRAIN管脚的耦接对电容器CVCC充电。在这些示例中，对为了在LED驱动器14的启动和正常操作这两者期间的这样的功率充电的目的而言无需LED驱动器14的另外管脚。
[0083]利用这两种不同的方式对LED驱动器14的电源充电允许LED驱动器14自己供给其电压。例如，LED驱动器14芯片无需连接到外部功率源。相反，在LED驱动器14的单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)处的电流和电压足以对LED驱动器14的电源充电。
[0084]如所图解的那样，LED驱动器14的VCC管脚连接到CVCC电容器和二极管D1。虽然二极管Dl图解为在LED驱动器14外部，但在一些示例中，二极管Dl可以在LED驱动器14内部。二极管Dl为在DRAIN管脚处的电压提供保护电平。例如，在室温时，跨二极管Dl的电压下降是0.7V。二极管Dl钳位在DRAIN管脚处的电压，从而在DRAIN管脚处的电压不会大于VCC+0.7V，其中，VCC是跨CVCC电容器的电压，并且0.7V是二极管Dl的电压二极管压降。在一些示例中，VCC电压可以近似是12V，如图2C所图解的。
[0085]二极管D2也可以为在DRAIN管脚处的电压提供保护。例如，二极管D2可以钳位在DRAIN管脚处的电压，从而该电压不会小于-0.7V。以此方式，二极管Dl钳位在DRAIN管脚处的电压，从而该电压不会大于VCC+0.7V，而二极管D2钳位DRAIN管脚的电压，从而该电压不会小于-0.TL.
[0086]在一些示例中，虽然图1中未示出，但LED驱动器14的VCC管脚可以连接到附加二极管。这些二极管可以钳位VCC的电压，从而在VCC管脚处的电压无法上升为高。例如，如果在HV节点(即晶体管MO的漏极)处的电压快速地上升并且上升到高电平，则在VCC管脚处(即跨电容器CVCC)的电压可以可能快速地上升并且上升到高电平。然而，可能不期望在VCC管脚处的电压上升到这样的电平，并且LED驱动器14内或LED驱动器14外部并且连接到VCC管脚的附加钳位二极管可以确保在VCC管脚处的电压(例如电源电压)不上升得太高。在一些示例中，二极管可以要求VCC的电压到18V (即VCC电压不会大于18V)。
[0087]除了允许经由同一单输入多功能管脚在启动和正常操作期间的ILED电流开关和LED驱动器14的电源的充电之外，本公开中所描述的技术还可以利用LED驱动器14的同一单输入多功能管脚，以用于波谷检测和零电流电平检测。如以下更详细地描述的那样，波谷检测电路18和零电流检测电路20可以分别被配置用于波谷检测和零电流电平检测。
[0088]波谷检测指代检测晶体管MO的漏极节点上的振荡的出现。在一些示例中，如更详细地描述的那样，波谷检测电路18可以被配置为实现准谐振技术。例如，当在晶体管MO的漏极节点处的电压(可能地归因于振荡)达到波谷点时，波谷检测电路18可以引起晶体管MO和Ml接通回导通，这关于功率节约和效率是可能有利的。
[0089]在ILED电流流过LED O和LED I的同时，在晶体管MO的漏极节点处的电压是相当稳定的。例如，在晶体管MO和Ml都接通的同时，ILED电流流过晶体管MO和Ml。在导通之后，当晶体管MO和Ml都关断时，ILED电流并不立即下降到零。相反地，ILED电流归因于电感器LO和电容器Cl (即浮动降压拓扑)而线性地下降到零。
[0090]在ILED电流流过晶体管MO和Ml时的时间期间以及在ILED电流通过电感器LO和电容器Cl耗散时的时间期间，在晶体管MO的漏极节点处的电压是稳定的(例如不波动的DC电压)。然而，在ILED电流达到零电平之后短暂地，在晶体管MO的漏极节点处的电压开始振荡(例如环(ring))。例如，在晶体管MO的漏极节点处的电压以纹波方式开始上升以及下降。在漏极节点处下降然后上升的电压可以被看作创建波谷。本公开中所描述的技术基于在同一单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)处的电压来检测这样的波谷的出现(即波谷检测)。
[0091]在晶体管MO的漏极节点处的电压振荡的原因可以归因于晶体管MO是功率晶体管(例如功率M0SFET)，并且功率MOSFET连接到电感器(例如电感器L0)的特性在于:当电流耗散时，在漏极节点处的电压振荡。如果晶体管MO在漏极节点处电压开始振荡之时(例如，实现准谐振技术)接通回导通，则可能存在与如果晶体管MO在振荡期间接通回导通相比的开关功率方面的减少以及效率方面的总体增加。换句话说，如果在振荡中在出现第一波谷点时把晶体管MO接通回导通，则可以实现开关功率方面的减少以及效率增益。相应地，可能有益的是，检测振荡在晶体管MO的漏极节点处的出现，从而确定晶体管MO应何时接通回导通。
[0092]图3A是图解流过LED驱动器系统的一个或更多个LED的电流的幅度的波形。图3B和图3C是图解在LED驱动器系统的各个节点处的电压的波形。具体地说，图3A -图3C是用于图解在HV节点处的电压振荡的出现性的概念性波形。
[0093]例如，图3A图解ILED电流流过LED O和LED I。在开关导通时间期间，如图3B所图解的，晶体管MO和Ml接通，并且随着ILED电流流过晶体管MO和Ml，ILED电流的幅度快速地上升。在开关断开时间时，也如图3B所图解的，ILED电流不立即关断。相反，如图3A所图解的，ILED电流线性地耗散降到零安培(A)的幅度。如上所述，ILED电流的这种线性耗散的原因，并非ILED电流的瞬时下降，而是归因于包括电感器LO和电容器Cl的浮动降压拓扑。在本公开中，从晶体管MO和Ml关断时到ILED电流变为零时的时间的时间的量被称为电流耗散持续时间。
[0094]图3B图解在外部晶体管MO的漏极节点处的电压。在开关导通时间期间(即当晶体管MO和Ml接通时)，在外部晶体管MO的漏极节点(即HV节点)处的电压近似是零伏特。当在开关断开时间晶体管MO和Ml关断时，在外部晶体管MO的漏极节点处的电压在电流耗散持续时间期间是稳定的。例如，随着电流通过浮动降压拓扑耗散，在HV节点处的电压处于稳定的DC电压。然后，在电流耗散持续时间之后短暂地(即在ILED电流达到零之后短暂地)，在HV节点处的电压振荡，如图3B中的虚线椭圆所图解的。
[0095]如所图解的那样，在ILED电流的幅度达到零安培之后短暂地，在HV节点处的电压快速地下降，然后上升，然后下降，然后上升，依此类推，直到下一开关导通时间。按下降和上升周期的电压下降的量可以变化。这种在HV节点处的电压的下降和上升创建电压“波谷”，并且波谷可以由作为针对该波谷最低的电压的波谷点来标识。例如，在HV节点处的电压的初始下降随后上升创建在HV节点处的局部最小电压(例如第一电压波谷点)。在上升之后，有在HV节点处的电压的另一下降随后另一上升，这样创建在HV节点处的另一局部最小电压(例如第二电压波谷点)。每个局部最小电压的电压电平可以是不同的。
[0096]在一些示例中，在电压波谷点处将晶体管MO接通回导通所需的功率的量小于在峰值点处将晶体管MO接通回导通所需的功率的量。相应地，可以通过在出现第一电压波谷点时将晶体管MO接通回导通而不是在峰值点或中间点处(例如在波谷点与峰值点之间)将晶体管MO接通回导通来实现功率节约。通过在波谷点处而不是在峰值点或中间点处将晶体管MO接通回导通所实现的功率节约可以导致更好的开关效率。
[0097]在一些示例中，本公开中所描述的技术可以在不利用LED驱动器14的任何其它输入管脚的情况下利用LED驱动器14的单输入多功能管脚(DRAIN管脚)的电压输入来检测振荡的出现(例如经由波谷检测)。换句话说，除了在DRAIN管脚处的连接之外，LED驱动器14可以不需要任何对连接到LED O和LED I的外部电路的连接来实现波谷检测。
[0098]图3C图解在LED驱动器14的单输入多功能管脚(DRAIN管脚)处的电压。如所图解的那样，在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压展现出与在HV节点处的电压相似的特性。例如，在开关打开时间期间，在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压近似是零伏特。在开关断开时间之后，并且在电流耗散持续时间期间，在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压是稳定的(例如处于DC电压)。然而，在ILED电流达到零之后短暂地(即在电流耗散持续时间之后短暂地)，与在HV节点(外部晶体管MO的漏极节点)处的电压相似，在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压也开始振荡。
[0099]与在外部晶体管MO的漏极节点处的电压相似在DRAIN管脚处的电压开始振荡的原因归因于电压从外部晶体管MO的漏极节点AC耦接到LED驱动器14的DRAIN管脚。例如，在外部晶体管的漏极节点处的振荡归因于电压的下降和上升而显现为AC电压，并且本公开中所描述的技术可以将AC电压耦接到LED驱动器14的DRAIN管脚。
[0100]例如，如图1所图解的，外部电路包括电容器C2。如上所述，电容器C2的功能之一是将在外部晶体管MO的漏极节点处的电压耦接(即AC耦接)到LED驱动器14的DRAIN管脚，以在正常操作期间对电容器CVCC重新充电，从而电容器CVCC可以将功率提供给LED驱动器14。在本公开中所描述的技术中，电容器C2的另一功能是将在外部晶体管MO的漏极节点处的电压AC耦接到LED驱动器14的DRAIN管脚，从而LED驱动器14可以检测在外部晶体管MO的漏极节点处的波谷的出现。
[0101]如上所述，如本公开中所使用的电压的AC耦接可以意味着其中AC电压通过但DC电压不能通过的耦接。例如，跨电容器C2的电压可能并不瞬时改变，这是电容器的基本性质。因此，当在晶体管MO的漏极节点处的电压归因于AC电压振荡而快速地下降时，在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压也快速地下降，从而跨电容器C2的电压保持相同。相似地，当在晶体管MO的漏极节点处的电压归因于AC电压振荡而快速地上升时，在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压也快速地上升，从而跨电容器C2的电压保持相同。然而，电容器C2不允许DC电压通过。
[0102]根据本公开中所描述的技术，LED驱动器14可以利用在LED驱动器14的单输入多功能管脚(即DRAIN管脚)处的所耦接的电压，以用于波谷检测。例如，如图1所图解的，LED驱动器14的DRAIN管脚连接到电容器C4，其中，电容器C4在LED驱动器14内部。电容器C4将在LED驱动器14的DRAIN管脚处的电压耦接到在图1中标记为ZCVS的节点。例如，与电容器C2相似，电容器C4提供用于AC电压提供低阻抗路径，并且提供用于DC电压的高阻抗路径(例如运转为高通滤波器)。
[0103]因此，根据本公开中所描述的技术，当有在晶体管MO的漏极节点处的电压的突然改变时，电容器C2将电压的突然改变耦接到LED驱动器14的单输入多功能管脚(DRAIN管脚)。电容器C4然后将电压的突然改变耦接到LED驱动器14内的ZCVS节点。相应地，一旦在晶体管MO的漏极节点(HV节点)处的电压中存在振荡(诸如突然下降)，电压的突然下降就经由外部电容器C2和内部电容器C4耦接到LED驱动器14内部的ZCVS节点。
[0104]根据本公开中所描述的技术，控制器16的波谷检测电路18可以利用在ZCVS节点处的电压电平来确定在晶体管MO的漏极节点处的振荡是否出现。然而，对于波谷检测电路18而言，确定在晶体管MO的漏极节点处的振荡是否出现可能需要稳定在ZCVS节点处的电压。
[0105]耦接的一个效果在于，在没有电流源1的情况下，在ZCVS节点处的电压可以浮动。更详细地描述电流源极10。例如，在ZCVS节点处的电压自身将不参照于LED驱动器14内的任何电压。换句话说，在LED驱动器14内的ZCVS节点处的电压将归因于耦接而上升以及下降，但AC电压相对于其上升以及下降的电压可能是不确定的。如所图解的那样，仅为了易于理解而仅假设在ZCVS节点处的电压上升0.1V并且下降0.1V。然而，在此情况下，ZCVS节点从哪个电压电平上升0.1V以及ZCVS节点从哪个电压电平下降0.1V可能是未知的。
[0106]在没有在ZCVS节点处的电压相对于其上升以及下降的某种基准电压的情况下，波谷检测电路18可能不能确定在ZCVS节点处的电压上升或下降。例如，在没有某种传送在ZCVS节点处的电压相对于其上升或下降的基本上恒定的电压的电路的情况下，在ZCVS节点处的电压并不被参照为与波谷检测电路18相同的电压。
[0107]根据本公开中所描述的技术，LED驱动器14可以包括传送基本上恒定的电压(例如DC电压)的内部电路，在ZCVS节点处的电压可能跨经所述基本上恒定的电压摆动(例如上升以及下降)。例如，图1图解电流源1和二极管D3-D5，它们都在LED驱动器14内部。电流源极1和二极管D3-D5是传送在ZCVS节点处的电压可能跨经其摆动的基本上恒定的电压的内部电路的示例组件。用以传送这样的基本上恒定的电压(例如DC电压)的其它技术也可以是可能的，并且本公开中所描述的技术不限制于使用电流源1和二极管D3-D5来传送在ZCVS节点处的电压可跨经其摆动的基本上恒定的电压。
[0108]电流源1可以是独立的电流源，其输出固定量的电流。如所图解的那样，电流源1连接到LED驱动器14的VCC管脚，其意味着电流源1所输出的电流被参照为与将功率提供给包括波谷检测电路18的LED驱动器14的其余部分的电压相同的电压。在正常温度时，二极管D3和D4均提供电压电平的(均)0.7V改变，以用于跨D3和D4的总共1.4V。因此，从与跨二极管D3和D4的电压组合的电流源1流动的电流在ZCVS节点处传送近似1.4V的基本上恒定的电压，并且在ZCVS节点处的所耦接的电压相对于在ZCVS节点处的1.4 DC伏特上升以及下降。
[0109]对于正常温度，二极管D5可以提供附加的安全性，以避免在ZCVS节点处的基本上恒定的(例如DC)电压下降到-0.7V之下。二极管D5可能在每个示例中不是必须的。此夕卜，如果在ZCVS节点处期望大于1.4V的电压电平，则附加的二极管可以与二极管D3和D4串联连接。另外，如果在ZCVS节点处期望小于1.4V的电压电平，则可以连接更少的二极管(例如，仅一个二极管，而不是二极管D3和D4)。
[0110]利用传送基本上恒定的电压的内部电路(例如电流源1以及二极管D3和D4)恰当地参照的ZCVS节点，波谷检测电路18可以确定是否有在ZCVS节点处的电压相对于在ZCVS节点处的DC电压的任何改变。如果波谷检测电路18确定有在ZCVS节点处的电压的改变并且改变是足够的幅值，则波谷检测电路18可以确定在晶体管MO的漏极节点处的电压开始振荡。
[0111]在一些示例中，如果波谷检测电路18确定在晶体管MO的漏极节点处的电压开始振荡，则响应于此，波谷检测电路18可以引起控制器16把晶体管Ml接通回导通。重复地，当晶体管MO和Ml关断时，并且在ILED电流已经完全耗散之后短暂地，在HV节点(晶体管MO的漏极节点)处的电压振荡出现。通过把接通晶体管Ml接通回导通，晶体管MO接通回导通，并且ILED电流可以流过晶体管MO和Ml。当ILED电流流过晶体管MO和Ml时，可以没有任何电压振荡。以此方式，波谷检测电路18可以确定(例如检测)在晶体管MO的漏极节点处的电压中波谷点何时出现，并且消除振荡。在一些示例中，在波谷检测电路18不检测波谷点的情况下，控制器16可以在30us的断开之后把晶体管Ml和MO接通回导通。
[0112]图4A是图解当波谷检测被使能时流过LED驱动器系统的一个或更多个LED的电流的幅度的波形。图4B和图4C是图解当波谷检测被使能时在LED驱动器系统的各个节点处的电压的波形。特别是，图4A-图4C是用于图解当波谷检测被使能时在HV节点处可能不存在任何电压振荡的概念性波形。
[0113]例如，与图3A相似，图4A图解ILED电流流过LED O和LED I。例如，与图3A相似，图4A图解在晶体管MO和Ml接通时的开关导通时间期间，ILED电流快速地上升并且流过晶体管10和11。然后，在晶体管10和11关断时的开关断开时间，11^0电流随着时间缓慢地并且线性地耗散，直到11^0电流达到零的幅度。
[0114]然而，与图3八不同，在图4八中，在11^0电流达到零的幅度之后短暂地，11^0电流快速地上升回去。这是因为，波谷检测电路18确定在取节点处的电压开始振荡，并且响应于此，接通晶体管肌，这引起晶体管10接通。这导致11^0电流再次流过晶体管10和11。
[0115]例如，图48图解在狀节点处的电压。在此情况下，在开关断开时间之后短暂地，在取节点处的电压下降。这是在取节点处的电压开始振荡的指示。在图48中，虚线椭圆图解在电流耗散持续时间之后短暂地在取节点处的突然电压下降。
[0116]根据本公开中所描述的技术，电容器02将在取节点处的突然电压下降耦接到[￡0驱动器14的0狀爪管脚。电容器04将在[￡0驱动器14的0狀爪管脚处的突然电压下降耦接到[￡0驱动器14内的节点。电流源10以及二极管03和04传送在节点处基本上恒定的(例如00电压，并且电容器04耦接到节点的电压引起在节点处的电压相对于电流源10以及二极管03和04所输出的基本上恒定的电压而下降。波谷检测电路18接收在2(:%节点处的电压(其为所耦接的电压和基本上恒定的电压的组合)，并且确定相对于电流源10以及二极管03和04所输出的基本上恒定电压的电压的下降足以指示在取节点处的电压振荡开始，并且响应于此，引起控制器16把晶体管11接通回导通，这进而引起晶体管10接通回导通，并且11^0电流快速地上升回去，如图4八所图解的。
[0117]相应地，图48图解其中用以当检测到晶体管10的漏极节点处的振荡时(例如当检测到波谷点时)通过将晶体管11和冊接通回导通来节约开关功率的一个示例方式。根据本公开中所描述的技术，可以可能的是，仅利用[￡0驱动器14的单输入多功能管脚(0狀爪管脚)而没有直接或间接地经由外部电路连接到[￡0 0和[￡0 1的[￡0驱动器14的另外管脚来确定在晶体管冊的漏极节点处的振荡中何时达到波谷点。例如，通过将在外部晶体管10的漏极节点处的电压耦接到[￡0驱动器14的信号输入多功能管脚并且传送所耦接的电压可以跨经其摆动的120驱动器14内部的基本上恒定的电压，可以可能利用120驱动器14的单个管脚来检测外部晶体管10的漏极节点上的振荡的出现性。
[0118]图4(:图解在[￡0驱动器14的0狀爪管脚处的电压。如所图解的那样，在[￡0驱动器14的0狀爪管脚处的电压通常跟踪在取节点(晶体管10的漏极节点)处的电压。虽然图4(:中未图解，但在一些示例中，在0狀IX管脚上在开关断开时间可能存在电压的小纹波。小纹波的原因可以归因于电压从取节点耦接到0私爪管脚。例如，因为电容器02进行的电压的…耦接，所以图48中以虚线椭圆图解的小的电压下降可以显现为在0狀爪管脚处的电压中的小纹波。
[0119]除了图解其中波谷检测电路18确定在晶体管10的漏极节点处的振荡是否开始出现的方式之外，图48和图扣还图解在正常操作期间对电源(电容器⑶⑶)重新充电的方式。如上所述，在当[￡0驱动器系统10连接到…输入时的启动模式期间，通过流过晶体管冊的电流来对运转为起用于[￡0驱动器14的电源作用的电容器充电。在电容器充电到特定电平从而电压处于恰当电平之后，[￡0驱动器14在正常操作模式下操作。在正常操作模式下，并且电容器上的电荷放电，电容器需要重新充电，以提供适当的电压电平。
[0120]如图48所图解的，在晶体管10的漏极节点处的电压在开关断开时间期间上升并且在开关导通时间期间下降。电容器02将这种在晶体管10的漏极节点处的电压的改变耦接到[￡0驱动器14的0狀爪管脚，如图扣所图解的。根据本公开中所描述的技术，在正常操作模式下，在[￡0驱动器14的冊1他管脚处的所耦接的电压对电容器重新充电，从而在似管脚处的电压处于适当的电压电平，以用于将功率提供给[￡0驱动器14的组件。
[0121]如上所述，在几即电流耗散到零之后短暂地，在晶体管冊的漏极节点处的振荡出现。换句话说，存在从当11^0电流达到零安培时到在晶体管10的漏极节点处的振荡中出现第一波谷的延迟。
[0122]图5八是图解达到零的幅度的通过一个或更多个[￡0的电流的波形。图58和图50是图解在通过一个或更多个[￡0的电流达到零的幅度之后在[￡0驱动器系统内的各个节点处的电压电平的波形。例如，图5八-图5(:图解当11^0电流达到零的幅度时以及当在晶体管10的漏极节点处的振荡的第一波谷出现时的定时。
[0123]图5八图解在电流耗散持续时间期间的1120电流耗散以及1120电流达到零安培的点。图58图解在晶体管冊的漏极节点(取节点)处的电压。如所图解的那样，于在晶体管10的漏极节点处的电压达到第一波谷点之前存在特定量的时间延迟。再次地，第一波谷的原因归因于在晶体管10的漏极节点处开始出现的振荡。图5(:图解在[￡0驱动器14的0狀爪管脚处(即在[￡0驱动器14的单输入多功能管脚处)的电压。
[0124]在一些示例中，可能有益的是，确定11^0电流耗散到零时的时间，并且在晶体管10的漏极节点处的振荡中的第一波谷的出现之前。例如，可以期望控制1120电流的平均电流电平。为了确定11^0电流的平均电流电平，可以期望确定当11^0电流的幅度达到零安培时的时间。
[0125]本公开中所描述的技术可以利用同一单输入多功能管脚来确定1120电流达到零安培时的时间。如图1所图解的，控制器16的零电流检测电路20接收在[￡0驱动器14内的节点处的电压作为输入。零电流检测电路20可以利用在[￡0驱动器14内的节点处的电压来确定11^0电流的幅度达到零时的近似。
[0126]图6是更详细图解图1的[￡0驱动器的控制器的电路图。如所图解的那样，控制器16包括包括有比较器22的波谷检测电路18以及包括有比较器28的零电流检测电路20。也如所图解的那样，波谷检测电路18和零电流检测电路20均接收在[￡0驱动器14内的节点处的电压作为输入。
[0127]波谷检测电路18的比较器22可以对在2(^3节点处的电压与基准电压()进行比较。如果在节点处的电压小于电压，则波谷检测电路18可以确定在晶体管10的漏极节点(取节点)处的电压开始振荡。响应于此，比较器22可以将电压输出到尺3触发器24的重置(10节点，指示在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡。进而，…触发器24在…触发器24的0节点上输出引起晶体管11接通的电压。如上所述，晶体管11接通引起晶体管10接通，这然后引起11^0电流流过晶体管10和肌，以消除在晶体管10的漏极节点处的振荡。
[0128]在一些示例中，…触发器24可以耦接到缓冲器25。缓冲器25可以将从0节点接收到的电压转换为驱动晶体管11的栅极节点所需的适当电平。缓冲器25可能并非在每个示例中是必须的，并且可以合并为…触发器24的一部分。
[0129]零电流检测电路20的比较器28可以对在2(^3节点处的电压与基准电压进行比较。如果在2(:%节点处的电压小于电压的电压，则零电流检测电路20可以确定1120电流的幅度是零安培。响应于此，比较器28可以输出引起开关31接通的电压，这导致电流流过电阻器奶并且在[￡0驱动器14的001？管脚处对电容器充电。
[0130]与跨电容器的电压对应的在[￡0驱动器14的001？管脚处的电压可以指示流过120 0和[￡0 1的电流的平均量(即11^0电流的平均电流电平例如，如所图解的那样，峰值检测和保持电路26接收在晶体管11的源极节点处的电压。峰值检测和保持电路26可以被配置为:检测在晶体管11的源极节点处的峰值电压并且保持该电压电平。
[0131]如所图解的那样，峰值检测和保持电路26将该电压电平输出到运算放大器
(01)11111))27927将峰值检测和保存电路26所输出的已保持的电压电平转换为电流。27输出的电流指示对电容器'充电的电流的量。
[0132]例如，01)-^ 27输出到晶体管的栅极节点，并且当该晶体管接通时，电流通过电流镜32并且通过晶体管沉入到大地。电流通过晶体管沉入到大地引起电流当开关3闭合时流过开关31，并且对电容器充电。
[0133]在一些示例中，在1120电流达到零安培的幅度之后，如零电流检测电路20所确定的那样，在控制器16引起晶体管11接通之前可能存在延迟，晶体管11接通进而引起晶体管10接通。在该延迟期间，零电流检测电路20可以引起开关31打开，并且没有电流用于对电容器'充电。在其它时间期间(诸如当1120电流的幅度不处于零安培时),零电流检测电路20可以引起开关31闭合，并且允许电容器充电。以此方式，跨电容器的电压可以表示流过120 0和120 1的电流的平均量。
[0134]如所图解的那样，另一比较器可以对跨电容器的电压与基准电压()进行比较。在一些示例中，比较器可以在…输入的一个…半周期上对跨电容器的电压与乂尺社3进行比较。比较器可以将比较结果输出到恒定导通时间电路30。恒定到时间电路30进而可以将指示晶体管11应当导通还是断开的电压输出到…触发器24的设置(3)节点。
[0135]在本公开中所描述的技术中，如果跨电容器口的电压高于则针对下一八半周期，恒定导通时间电路30可以设置在…触发器24的3节点处的电压，以使得晶体管11和晶体管10处于导通达到比晶体管11和晶体管10对于先前的…半周期处于导通的时间量更短的时间段。如果跨电容器口的电压低于则针对下一…半周期，恒定导通时间电路30可以设置在…触发器24的3节点处的电压，以使得晶体管11和晶体管10处于导通达到比晶体管11和晶体管10对于先前的⑷半周期处于导通的时间量更长的时间段。
[0136]换句话说，恒定导通时间电路30设置晶体管11和晶体管勵针对…输入电压的半周期将处于导通的时间量。针对…输入电压的下一半周期，恒定导通时间电路30可以增加晶体管11和晶体管勵处在导通的时间量或减少晶体管11和晶体管10处在导通的时间量。通过控制晶体管11和勵处在导通的时间量，[￡0驱动器14经由控制器16可以能够控制11^0电流的平均量。例如，作为一个示例，跨电容器的电压表示11^0电流的平均量，并且恒定导通时间电路30在每半周期的基础上通过修改晶体管11和10处在导通的时间量来控制11^0电流的平均量。恒定导通时间电路30可以控制晶体管11和10处在导通的时间量与按半周期的基础相比更长或更短。
[0137]相应地，零电流检测电路20可以允许恒定导通时间电路30精确地控制流过[￡0 0和120 1的平均电流。例如，通过控制开关31闭合或打开，允许跨电容器的电压提供流过120 0和120 1的平均电流的精确测量。以此方式，零电流检测电路20可以确保通过控制开关31，恒定导通时间电路30可以能够精确地控制流过120 0和120 1的平均电流(即跨电容器的电压与乂如口的比较结果是1120电流的精确估计
[0138]以此方式，恒定导通时间电路30可以确定保持晶体管勵和11导通多长时间，以将流过[￡0 0和[￡0 1的平均电流保持为期望的电平。波谷检测电路18可以确定把晶体管10和11接通回导通的时间(即在检测到波谷点时例如，当晶体管10和11接通时，1120电流从零安培斜升。当晶体管10和11关断时，1120电流耗散减到零安培。在图1所图解的浮动降压拓扑中，如果通过晶体管10和11的电流为低或流过二极管00的电流为低，贝0电容器可以提供11^0电流流过[￡0 0和[￡0 1所需要的电荷。
[0139]根据本公开中所描述的技术电压和7如？2电压可以是不同的。在一些示例中，电压可以小于电压。如图58和图50所图解的，在11^0电流的幅度达到零安培之后短暂地，在取节点处和0狀爪管脚处的电压下降。通过设置大于的的电压电平，当在节点处的电压下降到电压电平之下时，[￡0驱动器14经由零电流检测电路20可以确定11^0电流已经达到零安培。然后，随着在节点处的电压保持下降并且下降到电压电平之下，120驱动器14经由波谷检测电路18可以确定在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡。
[0140]应理解，仅为了图解的目的而描述将比较器利用于波谷检测和零电流检测。例如，对于确定在晶体管10的漏极节点处的电压何时开始振荡以及对于确定1120电流的幅度已经达到零安培而言，波谷检测电路18和零电流检测电路20不需要一定分别利用比较器22和28。用于确定在晶体管10的漏极节点处的电压何时开始振荡以及用于确定11^0电流的幅度何时已经达到零安培的依赖于在職节点处的电压的其它技术可以是可能的。
[0141]图7八是图解用于图解其中可以实现波谷检测和零电流检测的方式的通过一个或更多个[￡0的电流的波形。图78-图70是图解在1^0驱动器系统内的各个节点处的电压以图解其中可以实现波谷检测和零电流检测的方式的波形。例如，图7八图解在电流耗散持续时间期间11^0电流耗散，随后快速地上升，并且然后在电流耗散持续时间期间耗散。
[0142]图78是图解在1120电流耗散和上升的持续时间上在驱动器14内的2(^3节点处的电压的波形。图78还图解和的示例电压电平。例如，的电压电平被图解为大于抑6？1的电压电平。在该示例中，随着2(:%的电压电平下降到之下，在1120电流的幅度下降到零安培之后，零电流检测电路20经由比较器28可以确定在节点处的电压小于抑社2的电压，并且确定11^0电流的幅度在刚好最近已经达到零安培。另外，随着的电压电平进一步下降到之下，波谷检测电路18经由比较器22可以确定在节点处的电压小于的电压，并且确定在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡。图7(:和图70分别图解在晶体管10的漏极节点和[￡0驱动器14的0狀IX管脚处的电压。
[0143]以此方式，本公开中所描述的技术提供闭环技术，其依赖于[￡0驱动器14的单个管脚来实现11^0电流开关，在启动和正常操作模式期间对1^0驱动器14的电源充电，确定外部晶体管10的漏极节点上的电压振荡是否开始出现，并且在电流耗散持续时间之后确定11^0电流的幅度是否已经达到零。因为当…!)驱动器14经由波谷检测电路18确定在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡时，120驱动器14被配置为接通晶体管10 (即准谐振操作),所以所述技术可以被称为闭环。另外，因为当[￡0驱动器14经由零电流检测电路20确定11^0电流的幅度已经达到零安培时，恒定导通时间电路30能够控制11^0电流的平均幅度，所以所述技术可以被称为闭环。
[0144]利用[￡0驱动器14的0狀爪管脚作为单输入多功能管脚可以允许[￡0驱动器14仅要求五个管脚。例如，120驱动器14可以仅要求所述技术利用以执行多种不同功能的0狀爪管脚、从电容器接收电源电压的管脚、用于11^0电流离开[￡0驱动器14的情况的管脚、用于确定11^0电流的平均量的001？管脚以及为功率管脚(7(:0提供大地基准的大地((^0)管脚。
[0145]本公开中所描述的技术可以相对于一些其它所提出的技术提供优点。例如，美国专利8，253，350 82 (在此又称为‘350专利)描述了一种[￡0驱动器，并且图解‘350专利的图4中的‘350专利的[￡0驱动器。虽然‘350专利的技术利用用于电流开关的外部和内部晶体管，并且利用用于启动功率的外部晶体管，但‘350专利并未提供通过其确定外部晶体管的漏极节点上是否存在任何振荡的机构，并未提供当振荡时自动地接通外部晶体管用于功率节约增益的机构，更不用说利用通过一个或更多个[￡0的电流经过其流入[￡0驱动器中的同一管脚。相应地，‘350专利的技术可能不提供如本公开中所描述的那样与响应于振荡而将外部晶体管接通回导通关联的效率。
[0146]此外，‘350专利中所描述的技术可能依赖于脉宽调制信号来确定晶体管何时接通以及关断。在此情况下，‘350专利中所描述的技术可能并不提供闭环机构来确定通过一个或更多个[￡0的电流何时达到零安培的幅度，与本公开中所描述的技术不同。相反，‘350专利中所描述的技术依赖于脉宽调制的定时，这提供开环机构以确定通过一个或更多个120的电流何时达到零安培的幅度，这可能不如本公开中所描述的闭环技术那样精确。
[0147]另外，‘350专利中所描述的技术可能要求1^0驱动器的多个管脚来连接到1^0驱动器外部的并且连接到一个或更多个[￡0的电路。相应地，‘350专利的[￡0驱动器可能要求比本公开中所描述的技术更多的管脚，这可能导致包括120驱动器的电路板上的更高的成本和更多的裸片面积。
[0148]在用于似？的3121081/3121083 [￡0驱动器的数据表单中描述了另一种所提出的技术。例如，在用于3121081/3121083 120驱动器的数据表单中的图3图解[￡0驱动器与用于驱动一个或更多个120的其它组件的连接。在该所提出的技术中，可以可能确定在外部晶体管的漏极节点处的电压是否开始振荡。然而，在XX？的数据表单中所描述的技术中，120驱动器要求用于电源充电的多个管脚，并且管脚全都不是通过一个或更多个120的电流经过其流入[￡0驱动器的同一管脚。例如的数据表单中所描述的技术要求在启动期间经过其对电源充电的一个管脚以及在正常模式期间经过其对电源充电的另一管脚，其中，这些管脚全都不是通过一个或更多个[￡0的电流经过其流入[￡0驱动器中的同一管脚。
[0149]图8是图解根据本公开中所描述的技术的示例技术的流程图。如所图解的那样，所述技术可以基于流过一个或更多个[￡0进入[￡0驱动器的输入管脚中的电流而在启动期间对1^0驱动器的电源充电(34^例如，在启动期间，当1^0驱动器系统10连接到功率源(例如…输入或IX:输入功率源)时，晶体管勵接通，并且11^0电流流过晶体管勵并且经由[￡0驱动器14的单输入多功能管脚(0狀爪管脚)进入[￡0驱动器14中。这种电流的流动对电容器充电，电容器是[￡0驱动器14的电源。
[0150]本公开的技术可以基于在[￡0驱动器的输入管脚处的电压而在正常操作期间对120驱动器的电源充电(36)。例如，在正常操作期间，电容器可以将功率提供给1^0驱动器14的组件，这引起电容器放电。所述技术可以利用在[￡0驱动器14的0狀爪管脚处的电压来对电容器重新充电。例如，在正常操作期间，在晶体管10的漏极节点处的电压改变。电容器02将这种电压的改变耦接到[￡0驱动器14的0狀爪管脚，这进而对电容器重新充电。
[0151]本公开的技术还基于在1^0驱动器的输入管脚处的电压来确定在外部节点(例如在120驱动器14外部的外部晶体管10的漏极节点)处的电压是否开始振荡(38).此外，所述技术可以基于在[￡0驱动器的输入管脚处的电压来确定流过一个或更多个[￡0的电流是否已经达到零安培的幅度(仙)。在一些示例中，所述技术可以依赖于仅在120驱动器的输入管脚处的电压来确定在外部节点处的电压是否开始振荡，并且确定流过一个或更多个120的电流是否已经达到零安培的幅度。
[0152]例如，[￡0驱动器14包括电容器04，并且电容器04可以将在输入管脚(0狀爪管脚)处的电压耦接到120驱动器14的内部节点。在本公开中，120驱动器14的该内部节点被称为节点。控制器16可以基于在内部节点(2(:%节点)处的所耦接的电压来确定在晶体管10的漏极节点处的电压是否开始振荡，并且确定流过一个或更多个[￡0的电流是否已经达到零的幅度。
[0153]然而，在一些情况下，因为另外地在内部节点处的所耦接的电压可以是浮动的，所以可能期望传送在内部节点处基本上稳定的电压。在一些示例中，120驱动器14包括在内部节点处提供基本上稳定的(例如00电压的电路。在这些示例中，控制器16可以基于作为所耦接的电压和基本上恒定的电压的组合的在内部节点(例如观节点)处的电压来确定在晶体管10的漏极节点处的电压是否开始振荡，并且确定流过一个或更多个1^0的电流是否已经达到零的幅度。在一些示例中，在内部节点处提供基本上恒定的电压的电路可以包括电流源10以及一个或模式二极管03和04。电流源10所输出的电流提供稳定的IX:电压，并且一个或更多个二极管03和04设置基本上恒定的电压的电压电平。
[0154]为了确定在晶体管10的漏极节点处的电压是否开始振荡，控制器16的波谷检测电路18可以包括比较器22。比较器22可以对在内部节点(2(:%节点)处的电压与基准电压进行比较，并且波谷检测电路18可以基于所述比较来确定在晶体管10的漏极节点处的电压是否开始振荡。相似地，为了确定流过一个或更多个[￡0的电流是否已经达到零的幅度，控制器16的零电流检测电路20可以包括比较器28。比较器28可以对在内部节点(2(:%节点)处的电压与基准电压进行比较，并且零电流检测电路20可以基于所述比较来确定流过一个或更多个120的电流(1120电流)是否已经达到零的幅度。
[0155]在一些示例中，因为在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡之前短暂地，1120电流达到零的幅度，所以的电压电平可以大于的电压电平。因此，在波谷检测电路18确定在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡之前短暂地，零电流检测电路20可以确定流过一个或更多个[￡0的电流已经达到零的幅度。
[0156]图9是图解根据本公开中所描述的技术的另一示例技术的流程图。如所图解的那样，所述技术可以引起电流流过一个或更多个120通过晶体管并且流入120驱动器中(42).例如，当晶体管勵接通时，1120电流流过[￡0 0和[￡0 1通过晶体管勵并且在[￡0驱动器14的单输入多功能管脚(0狀爪管脚)处流入[￡0驱动器14中。
[0157]所述技术可以将在晶体管的漏极节点处的电压的改变耦接到晶体管的源极节点
(44)0例如，电容器02可以将在晶体管10的漏极节点处的电压的改变耦接到晶体管10的源极节点。这样的电容器02进行的电压的耦接可以提供至少两种功能。第一种功能可以是在正常操作模式期间对[￡0驱动器14的电源(例如电容器…⑶)充电。第二种功能可以是耦接由在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡引起的在晶体管10的漏极节点处的电压的改变。
[0158]所述技术可以将电阻器、电容器和齐纳二极管连接到晶体管的栅极节点(46).例如，电阻器如、电容器03和齐纳二极管都连接到晶体管10的栅极节点。电阻器如进一步连接到[￡0驱动器系统10的功率源。
[0159]在启动期间，电阻器如可以逐渐对电容器03充电，直到跨电容器03的电压变为大得足以接通晶体管10。在晶体管10接通的情况下，电流流过晶体管10，并且引起电容器
充电。在启动期间，晶体管11可以处于断开。齐纳二极管20可以钳位跨电容器03的电压，以限制跨电容器03的电压。作为一个示例，齐纳二极管20可以将跨电容器03的电压限制为不大于咖。
[0160]如上所述，120 0和120 1、电容器01、电感器10以及二极管00 —起形成浮动降压拓扑。然而，本公开中所描述的技术不限于浮动降压拓扑。例如，本公开中所描述的技术可以扩展到其中[￡0 0和[￡0 1形成为抽头降压拓扑和准反激拓扑的部分的示例。
[0161]图10是图解根据本公开中所描述的一个或更多个示例的抽头降压拓扑的电路图。图10的抽头降压拓扑可以与图1的浮动降压拓扑相似。然而，抽头降压拓扑包括附加电感器11和二极管06。电感器10和11可以彼此连接，并且二极管06可以将电感器10和
连接到…输入线路。
[0162]图11八和图118是分别图解流过浮动降压拓扑和抽头降压拓扑的电流的波形。图11八和图118图解浮动降压拓扑与抽头降压拓扑中的11^0电流之间的差异。例如，如图118所图解的，相对于图11八所图解的浮动降压拓扑的11^0电流，当11^0电流流过晶体管冊和11时，电流上升，并且在用于抽头降压拓扑的时间的开关之前存在轻微环(^丨!^)。另外，如图118所图解的，相对于图11八所图解的浮动降压拓扑的11^0电流，对于抽头降压拓扑而言，当11^0电流流过晶体管冊和11时，电流上升到一个电平，然后快速地跳到更高的电平。
[0163]图12是图解根据本公开中所描述的一个或更多个示例的准反激拓扑的电路图。在准反激拓扑中，以变压器II来代替浮动降压拓扑的电感器^3。例如，二极管00连接到变压器II的第一侧，并且电容器以及[￡0 0和[￡0 1连接到变压器II的第二侧。
[0164]图13八和图138是分别图解流过浮动降压拓扑和准反激拓扑的电流的波形。如图138所图解的，准反激拓扑中的1120电流的上升比图13八所图解的浮动降压拓扑中的11^0电流的上升更快。此外，在准反激拓扑中的11^0电流达到其峰值之后，相对于图13八所图解的浮动降压拓扑在电流下降之前存在某种潜在环(￠01:6111:1211 1-11181118)°另外，对于准反激拓扑而言，从当电流达到零的幅度时到当在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡时的延迟可以比对于浮动降压拓扑而言从当电流达到零的幅度时到当在晶体管10的漏极节点处的电压开始振荡时的延迟更长。
[0165]已经描述了技术和电路的各种示例。这些和其它示例在下面权利要求的范围之内。
【权利要求】
1.一种发光二极管(LED)系统,包括: 一个或更多个LED ； 晶体管，其中，流过所述一个或更多个LED的电流当所述晶体管接通时流过所述晶体管并且流入LED驱动器中；以及 电容器，连接到所述晶体管的漏极节点以及所述晶体管的源极节点，以将在所述晶体管的所述漏极节点处的电压的改变耦接到所述晶体管的所述源极节点，以用于在正常操作模式期间对所述LED驱动器的电源充电，用于确定在所述漏极节点处的电压是否开始振荡，并且用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
2.如权利要求1所述的LED系统，其中，所述电容器包括:第一电容器，所述系统还包括: 电阻器，连接到功率源以及所述晶体管的栅极节点；以及 第二电容器，连接到所述电阻器以及所述晶体管的所述栅极节点， 其中，跨所述第二电容器的电压引起所述晶体管接通，以用于在启动模式期间对所述LED驱动器的所述电源充电。
3.如权利要求2所述的LED驱动器，还包括: 齐纳二极管，连接到所述电阻器、所述第二电容器以及所述晶体管的所述栅极， 其中，所述齐纳二极管钳位跨所述第二电容器的电压，以限制跨所述第二电容器的电压。
4.如权利要求1所述的LED驱动器，其中，以浮动降压拓扑、抽头降压拓扑和准反激拓扑之一来形成所述一个或更多个LED。
5.如权利要求1所述的LED驱动器系统，还包括: 所述LED驱动器，其中，所述LED驱动器包括: 输入管脚，其接收流过所述一个或更多个LED进入所述LED驱动器中的电流，并且连接到所述晶体管的所述源极管脚；以及 控制器，被配置为:基于在接收流过所述一个或更多个LED进入所述LED驱动器中的电流的所述输入管脚处的电压来确定在所述晶体管的所述的漏极节点处的电压是否开始振荡，并且基于在接收流过所述一个或更多个LED进入所述LED驱动器中的电流的同一输入管脚处的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
6.如权利要求5所述的LED驱动器系统，其中，所述电容器包括:第一电容器，所述LED驱动器包括: 内部节点；以及 第二电容器，其将在所述输入管脚处的电压耦接到所述内部节点， 其中，所述控制器被配置为:基于在所述内部节点处的所耦接的电压来确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡，并且基于在所述内部节点处的所耦接的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
7.如权利要求6所述的LED驱动器系统，其中，所述LED驱动器包括: 传送在所述内部节点处基本上恒定的电压的电路， 其中，所述控制器被配置为:基于在所述内部节点处的所耦接的电压以及在所述内部节点处的所述基本上恒定的电压来确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡，并且基于在所述内部节点处的所耦接的电压以及在所述内部节点处的所述基本上恒定的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
8.如权利要求7所述的LED驱动器系统，其中，所述电路包括: 电流源，连接到所述内部节点；以及 一个或更多个二极管，其连接到所述电流源和所述内部节点，其中，所述电流源和所述一个或更多个二极管传送在所述内部节点处基本上恒定的电压。
9.一种发光二极管(LED)驱动器系统，包括: 一个或更多个LED ;以及 LED驱动器，其包括输入管脚，流过所述一个或更多个LED的电流通过所述输入管脚进入所述LED驱动器，其中，所述LED驱动器被配置为:利用所述输入管脚，以用于确定在所述LED驱动器外部的节点处的电压是否开始振荡，并且被配置为:利用同一输入管脚，以用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
10.如权利要求9所述的LED驱动器系统，其中，所述LED驱动器被配置为:利用所述输入管脚，以用于在启动期间并且在正常操作期间对所述LED驱动器的电源充电。
11.如权利要求10所述的LED驱动器系统，其中，所述LED驱动器被配置为:利用所述输入管脚，以用于在启动期间并且在正常操作期间对所述LED驱动器的电源充电，被配置为:利用同一输入管脚，以用于确定在所述LED驱动器外部的节点处的电压是否开始振荡，并且被配置为:利用同一输入管脚，以用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度，并且没有所述LED驱动器的其它管脚。
12.—种方法,包括: 使电流流过一个或更多个发光二极管(LED)当晶体管接通时通过所述晶体管并且流入LED驱动器；以及 利用电容器将在所述晶体管的漏极节点处的电压的改变耦接到所述晶体管的源极节点，以用于确定在所述漏极节点处的电压是否开始振荡，并且用于确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
13.如权利要求12所述的方法，其中，耦接在所述漏极节点处的电压的改变包括:耦接在所述漏极节点处的电压的改变，以用于在正常操作模式期间对所述LED驱动器的电源充电。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述电容器包括:第一电容器，所述方法还包括: 将电阻器连接到功率源并且连接到所述晶体管的栅极节点； 将第二电容器连接到所述电阻器以及所述晶体管的所述栅极节点；以及基于跨所述第二电容器的电压引起所述晶体管接通，以用于在启动模式期间对所述LED驱动器的电源充电。
15.如权利要求14所述的方法，还包括: 将齐纳二极管连接到所述电阻器、所述第二电容器以及所述晶体管的栅极；以及 利用所述齐纳二极管来钳位跨所述第二电容器的电压，以限制跨所述第二电容器的电压。
16.如权利要求12所述的方法，其中，以浮动降压拓扑、抽头降压拓扑和准反激拓扑之一来形成所述一个或更多个LED。
17.如权利要求12所述的方法，还包括: 基于流过所述一个或更多个LED进入所述LED驱动器的输入管脚中的电流而在启动模式期间对所述LED驱动器的电源充电，其中，所述LED驱动器的所述输入管脚连接到所述晶体管的所述源极节点； 基于在所述LED驱动器的所述输入管脚处的电压而在所述正常操作模式期间对所述LED驱动器的电源充电； 基于在所述LED驱动器的所述输入管脚处的电压来确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡；以及 基于在所述的LED驱动器的所述输入管脚处的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述电容器包括:第一电容器，所述方法还包括: 利用第二电容器将在所述输入管脚处的电压耦接到所述LED驱动器的内部节点， 其中，确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡包括:基于在所述内部节点处的所耦接的电压来确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡，以及 其中，确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度包括:基于在所述内部节点处的所耦接的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
19.如权利要求17所述的方法，还包括: 传送在所述内部节点处基本上恒定的电压， 其中，确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡包括:基于在所述内部节点处的所耦接的电压和在所述内部节点处基本上恒定的电压来确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡，以及 其中，确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度包括:基于在所述内部节点处的所耦接的电压和在所述内部节点处基本上恒定的电压来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到零的幅度。
20.如权利要求19所述的方法， 其中，确定在所述晶体管的所述漏极节点处的电压是否开始振荡包括: 对在所述内部节点处的电压与第一基准电压进行比较，其中，在所述内部节点处的电压包括在所述内部节点处的所耦接的电压与在所述内部节点处的所述基本上恒定的电压的组合；以及 基于在所述内部节点处的电压与所述第一基准电压的比较来确定在所述漏极节点处的电压是否开始振荡， 以及 其中，确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到所述零的幅度包括: 对在所述内部节点处的电压与不同的第二基准电压进行比较，其中，在所述内部节点处的电压包括在所述内部节点处的所耦接的电压与在所述内部节点处的所述基本上恒定的电压的组合；以及 基于在所述内部节点处的电压与所述第二基准电压的比较来确定流过所述一个或更多个LED的电流是否已经达到所述零的幅度。
【文档编号】H05B37/02GK104427718SQ201410408256
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】弓小武 申请人:英飞凌科技奥地利有限公司