用于led的电流控制器的制造方法

用于led的电流控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于LED的电流控制器。技术问题针对具有一种用于控制通过灯源的电流的电路和方法，其产生更有效的运行以及在电流控制元件中更少的电力消散。在一个实施方案中，形成了一种LED电流控制器以确定多个LED分支中的哪一个具有最大的电压降并选择通过所述分支的电流以用于控制流经其它LED分支的电流值。本实用新型的实施性解决了至少一个技术问题并取得了本实用新型相应的有利技术效果。
【专利说明】用于LED的电流控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型一般涉及电子产品，且尤其涉及半导体、其结构和形成半导体装置的方法。
【背景技术】
[0002]在过去，电子产品行业开发了用于控制发光二极管(LED)中，且尤其在并联电路中连接的LED中的电流的各种电路和方法。不同的并联电路往往会具有不同的电压降或不同的电流值，其通常会导致低效运行。该电路中的一些使用了电流流动路径中的晶体管和电阻器以控制通过LED的电流值。然而，那些晶体管和电阻器的组合往往消散了大量的电力且还导致了低效运行。
实用新型内容
[0003]因此，需要具有一种用于控制通过灯源的电流的电路和方法，其产生更有效的运行以及在电流控制元件中更少的电力消散。
[0004]本实用新型的一个实施例涉及一种LED电流控制器，其特征在于包括:第一电流控制单元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED电流，所述第一 LED分支具有在所述第一 LED分支上的第一电压降；第二电流控制单元，其被形成用以接收源自在伪并行配置中与所述第一 LED分支具有公共连接的第二 LED分支的第二 LED电流，所述第二 LED分支具有在所述第二 LED分支上的第二电压降；所述LED电流控制器被形成用以确定所述第一或第二电压降中较大的一个并分别响应地选择所述第一或第二 LED电流中的一个，以及用以形成与各自的所述第一或第二 LED电流中的所述一个成比例的控制电流；以及所述第一和第二电流控制单元被形成用以将所述第一和第二 LED电流中的另一个调节至与所述控制电流成比例。
[0005]根据上述电流控制器的一个实施例，其特征在于形成所述第一和第二电流控制单元以响应于所述第一电压降大于所述第二电压降而选择所述第一电流控制单元作为控制单元并形成与所述第一 LED电流成比例的控制电流，或者响应于所述第二电压降大于所述第一电压降而选择所述第二电流控制单元作为所述控制单元并形成与所述第二 LED电流成比例的控制电流。
[0006]根据上述电流控制器的一个实施例，其特征在于将所述LED电流控制器形成为定期地重新确定所述第一或第二电压降中较大的一个并响应地重新选择各自的所述第一或第二 LED电流中的一个。
[0007]根据上述电流控制器的一个实施例，其特征在于将所述第一和第二电流控制单元形成为将所述第一和第二 LED电流中的另一个调节为大致等于各自的所述第一或第二 LED电流中的所选的一个。
[0008]根据上述电流控制器的一个实施例，其特征在于形成所述第一和第二电流控制单元以将所述第一电压降和所述第二电压降与参考进行比较，以确定所述第一电压降是否大于所述第二电压降。
[0009]根据上述电流控制器的一个实施例，其特征在于形成所述第一和第二电流控制单元以形成代表用于所述第一和第二电流控制单元中每一个的最大可能电流值的最大电流，选择所述最大电流值中的最小值，并形成要与所述最大电流值中的最小值成比例的所述第一或第二 LED电流中的另一个。
[0010]本实用新型的一个实施例涉及一种LED电流控制器，其特征在于包括:第一电流控制单元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED电流和第一 LED电压，所述第一LED电流具有第一值且所述第一 LED电压具有第一接收到的值；所述第一电流控制单元被配置成形成第一参考电流，其代表用于所述第一电流控制单元在所述第一 LED电压的所述第一接收到的值上的最大可能电流；第二电流控制单元，其被形成用以接收源自以伪并行方式与所述第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED电流和第二 LED电压，所述第二LED电流具有第二值且所述第二 LED电压具有第二接收到的值；所述第二电流控制单元被形成用以形成在第二值上的第二参考电流，其代表用于所述第二控制单元在所述第二 LED电压的所述第二接收到的值上的最大可能电流；以及公共单元，其被形成用以确定所述第一或第二参考电流中较小的一个并形成要与所述第一或第二参考电流中的所述较小的一个成比例的所述第一或第二 LED电流中的另一个。
[0011]根据上述电流控制器的一个实施例，其特征在于形成所述第一电流控制单元以形成所述第一参考电流包括:耦合所述第一电流控制单元的控制晶体管以接收所述第一 LED电流，并配置第一晶体管以在大致等于所述第一晶体管的最大栅电压的栅电压下运行并形成所述第二参考电流的所述第二值。
[0012]本实用新型的一个实施例涉及一种LED电流控制器，其特征在于包括=SfLED电流输入，其被配置成每一个均接收源自多个LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一LED分支；多个电流控制单元，其具有被配置成导通所述LED电流的导通晶体管，其中所述多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元；所述多个电流控制单元被配置成选择所述多个电流控制单元中的一个以作为被耦合至所述多个LED分支中具有最高电压降的LED分支的控制单元，并被配置成形成代表通过所述控制单元的所述LED电流的控制电流，其中所述多个电流控制单元被配置成完全启用所述控制单元的所述导通晶体管；以及所述多个电流控制单元被配置成形成要与所述控制电流成比例的所述多个LED分支中其它LED分支的所述LED电流。
[0013]根据上述LED电流控制器的一个实施例，其特征在于每个电流控制单元被配置成将代表在所述多个LED分支中的LED分支上的电压降的电压与参考进行比较，以确定接收所述最高电压降的所述电流控制单元并响应地选择所述控制单元。
[0014]根据上述LED电流控制器的一个实施例，其特征在于每个电流控制单元被配置成形成镜晶体管的漏电压并将所述镜晶体管的所述漏电压与参考电压进行比较以确定所述多个LED分支中具有最高电压降的所述LED分支。
[0015]本实用新型的一个实施例涉及一种LED电流控制器，其特征在于包括:多个电流控制单元，其被配置成使每一个接收源自LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一 LED分支，其中所述多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元；每个电流控制单元的导通晶体管，其被配置成导通LED电流；所述LED电流控制器被配置成选择性地选择一个电流控制单元作为控制单元并选择所述控制单元的所述导通晶体管作为控制晶体管；所述LED电流控制器被配置成启用所述控制晶体管在完全打开模式中运行；以及所述LED电流控制器被配置成形成要与所述控制电流成比例的通过所述多个电流控制单元中的其它电流控制单元的所述LED电流。
[0016]上述实施性取解决了至少一个技术问题并得了本实用新型相应的有利技术效果。【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1示意性地示出根据本实用新型的包括LED电流控制器的LED控制系统的一部分的实施方案的实例；
[0018]某些附图标记说明:
[0019]11:电源
[0020]图2示意性地示出根据本实用新型的为图1所示LED电流控制器的可替代实施方案的LED电流控制器的一部分的实施方案的实例；
[0021]某些附图标记说明:
[0022]125:逻辑块
[0023]图3示意性地示出根据本实用新型的为图1和图2所示LED电流控制器的可替代实施方案的另一 LED电流控制器的一部分的实施方案的实例；
[0024]图4示意性地示出根据本实用新型的逻辑块的实例实施方案的一部分；
[0025]某些附图标记说明:
[0026]131:振荡器`
[0027]132:存储器
[0028]133:逻辑
[0029]以及
[0030]图5示出根据本实用新型的图1-3中任一所示的包括LED电流控制器的半导体装置的放大平面图。
[0031]为了插图的简单和清楚起见，除非另有说明，附图中的元件不一定要按比例绘制，且不同附图中的相同参考号表示相同的元件。此外，省略了众所周知的步骤和内容的描述和细节以实现描述的简单性。如本文所使用的，载电流电极表示载有通过装置(如MOS晶体管的栅极或漏极或双极型晶体管的发射极或集电极或二极管的阴极或阳极)的电流的装置的元件，且控制电极表示控制通过装置(如MOS晶体管的栅极或双极型晶体管的基极)的电流的装置的元件。虽然在本文中装置被解释为某种N-通道或P-通道装置，或某种N型或P型掺杂区，但是本领域的普通技术人员将会理解也可根据本实用新型使用互补装置。本领域的普通技术人员明白导通类型是指通过其发生导通的机制，如通过孔或电子的导通，因此，导通类型不是指掺杂浓度，而是掺杂类型，如P型或N型。本领域的技术人员将理解，如本文所使用的涉及电路运行的词语在……期间、当……时和在……时并不是表示在开始的动作同时发生一个动作的准确的术语，反而其中可能会出现一些小的但却合理的延迟，如开始动作引起的反应之间的各种传播延迟。此外，术语当……时表示某个动作至少发生在开始动作的持续时间中的某个部分中。词语大约或大致的使用表示，除非在下文中另有说明，元件的值具有预期会接近设定值或位置的参数。但是，如在本领域中所公知的，总会存在阻止值或位置与设定的完全相同的小差异。在本领域中公认的是多达至少为百分之十(10%)(以及多达百分之二十(20%)的半导体掺杂浓度)的差异是相对于完全如本文所述的理想目标的合理差异。在参考信号的状态进行使用时，术语“断言的”表示信号的活动状态且术语“否定的”表示信号的非活动状态。信号的实际电压值或逻辑状态(如“I”或“O”)取决于使用的是正逻辑还是负逻辑。因此，根据所使用的是正逻辑还是负逻辑，断言的可表示高电压或高逻辑或低电压或低逻辑，这取决于所使用的是正逻辑还是负逻辑，并且否定的可表示低电压或低状态或高电压或高逻辑。在本文中，使用的是正逻辑约定，但本领域的技术人员要理解也可使用负逻辑约定。在权利要求和/或在【具体实施方式】中的术语第一、第二、第三等，如在元件名称的一部分中所使用的，是用于区别类似的元件且不一定是以等级或以任何其它方式按时间和空间描述顺序。应理解的是这样使用的术语在适当的情况下是可以互换的，且本文所述的实施方案能够以不同于本文所描述或所示出顺序的其它顺序而进行操作。
【具体实施方式】
[0032]图1示意性地示出LED控制系统10的一部分的实施方案的实例，该控制系统10包括多个LED分支，例如LED分支36-38，其彼此并联或以伪并行方式相连，这是因为它们具有至少一个位于节点17上的公共连接，且通过分支的电流返回至另一节点，如被连接至公共回线终端或公共回线34的节点。尽管在LED分支36-38的每一个中仅示出一个LED，但本领域的技术人员将理解在每个分支内可对更多的LED进行串联。例如，LED分支36可包括与LED14串联的其它LED或LED分支37可包括与LED15串联的其它LED。系统10通常包括提供电力以在分支36-38中运行LED的电源11。电源11具有输出13，输出13提供负载电流12以将LED电流46-48供应至各LED分支36-38。
[0033]形成系统10的电流控制器21以分别控制流经分支36-38中每一个的LED电流46-48的值。在一个实施方案中，电流46-48的值被控制为大致相等。在其它实施方案中，电流46-48的值可彼此之间互成比例。例如，电流47 (或电流48)的值可被控制为与电流46成比例，使得电流47可大于或小于电流46某个数量但仍与电流46成比例。例如，分支可能需要不同的电流以匹配用于具有不同颜色LED的分支或用于其它原因的强度。本领域的技术人员还将理解可在电流46-48的其它构件之间形成比例，例如电流46和48可与电流47成比例，或电流46-47可与电流48成比例等。为了解释的清楚起见，本文中的解释将使用术语“大致等于”，然而，本领域的技术人员将理解电流彼此之间可使用除了 1:1之外的各种比值而互成比例。控制器21包括多个电流控制单元，在图1中其被示为三个电流控制单元22-24。通常，控制器21包括用于每一 LED分支的一个电流控制单元。在大多数实施方案中，电流控制单元22-24中的每一个包括各自的电流感测输出26-28，且每个输出形成单元电流感测信号。每个单元电流感测信号代表流经分支36-38中相应一个的各电流46-48且与相应的LED电流值成比例。求和电路31对在输出26-28上提供的单元电流感测信号的值求和并形成位于控制器21的电流感测输出33上的电流感测(CS)信号。本领域的技术人员将理解，可按其它方式形成电流感测(CS)信号的值，如单元电流感测信号的平均值。电源11接收电流感测(CS)信号并调节被供应至LED分支36-38的负载电流12的值。本领域的技术人员将理解，电源11可以是降压或升压PWM (脉冲宽度调制)转换器，其在电流回路调节模式或在电压和电流调节模式中运行，或可以是一些其它类型的电源，如线性电压调节器，其包括电流调节模式。
[0034]本领域的技术人员将理解，单元22-24和LED14-16之间的其它布置也可适用。例如，随着极性，如单元22-24内的极性发生适当的变化，单元22-24的位置可置于节点17和LED14-16之间，而不是在图1所示的位置上。对于这种布置，将仍按照与在节点，如被连接至回线34的节点处的公共连接成并行或伪平行配置的方式形成分支36-38。
[0035]图2示意性地示出为图1的描述中所解释的控制器21的可替代实施方案的LED电流控制器40的实例实施方案的一部分。控制器40包括多个LED电流输入41-43，其被配置成接收源自各分支36-38的各LED电流46-48。
[0036]在一些实施方案中，控制器40可接收用于在电压输入45和公共回线34之间运行控制器40的元件的电力。控制器40可从电源，如电源11 (图1)接收电力或可包括内部调节器，其接收电力，如从电源11或另一源头处接收，并将电力调节至用于运行控制器40的值。控制器40包括多个电流控制单元50、75和100，其被配置成分别从各分支36-38中的每一个导通LED电流46-48中的一个。单元50、75和100为图1描述中所述的单元22-24的可替代实施方案。本领域的技术人员将理解，相对于图1描述中所解释的各分支36-38中的各LED14-16的位置，单元50、75和100可位于不同的位置上。控制器40还包括公共单元或逻辑块或逻辑125，其有助于选择单元50、75或100中的一个以作为控制单元。在优选实施方案中，在任意特定时间，仅可选择单元50、75或100中的一个以作为控制单元。其它实施方案可使用其它选择标准。尽管逻辑125被示为控制器40的单独块，但逻辑125还可被形成为单元50、75或100中任一个的一部分。逻辑125可包括控制信号126-128，其有助于选择控制单元。
[0037]单元50被配置成包括放大器53、晶体管54和图像晶体管56，其形成反馈回路以有助于形成电流比例。放大器59和晶体管60和61有助于形成代表LED电流46的值的单元电流感测信号62。单元50还包括电流源69、镜晶体管68、开关66 (如开关晶体管)以及比较器65。单元75包括相似的元件，包括放大器78、晶体管79和图像晶体管81，其形成反馈回路以有助于形成电流比例。放大器84和晶体管85和86有助于形成代表LED电流47的值的单元电流感测信号87。单元75还包括电流源94、镜晶体管93、开关91 (如开关晶体管)以及比较器90。同样地，单元100包括放大器103、晶体管104和图像晶体管106，其形成反馈回路以有助于形成电流比例。放大器109和晶体管110和111有助于形成代表LED电流的值的单元电流感测信号112。单元100还包括电流源119、镜晶体管118、开关116 (如开关晶体管)以及比较器115。单元50、75和115还可包括可选的电容器58、83和108，其可用于频率补偿以有助于向反馈回路提供稳定性。
[0038]在运行中，单元50、75和100被配置成确定分支36_38中的哪一个具有在LED分支上的最高电压降，如在分支中的LED上下降了最大总电压；且选择电流控制单元50、75和100中的一个以作为控制单元，所述控制单元被配置成接收源自所选单元的各电流46-48 ；以形成代表LED电流的控制电流；以及使其它单元调节其它LED电流的值以与控制单元的LED电流成比例(如I:1的比例)。该比例可使所控制的LED电流大于、大致等于或小于所选控制单元的LED电流的值。在优选实施方案中，所控制的LED电流大致等于所选的LED电流。[0039]单元50、75和100可包括形成各电流70、95和120的各可选的电流源69、94和119。在一个实施方案中，电流70、95和120的值大致相等，但在其它实施方案中，其也可以是其它值。源自这些可选电流源的电流被用作启动电流以协助各单元实现使单元开始运行的初始电流。源头69、94和119为可选的且可在一些实施方案中省略。通常，电流70、95和120中每一个的值远远小于在单元导通LED电流时流动的电流71、96和121的正常运行值。在一个实施方案中，电流70、95和120的值大约比电流71、96和121的值小两个数量级。
[0040]由于单元50、75和100接收各LED电流46_48，所以分支36_38中的一个的LED将具有比分支36-38中其它分支的LED更大的电压降。就关于运行的讨论而言，假定分支37的LED15在LED15上的电压降大于分支36和38在各LED14和16上的电压降。其结果是，控制晶体管77的漏电压将低于控制晶体管52和102的漏电压。此外，晶体管77的栅电压(或栅源[Vgs])将大于晶体管52和102的栅电压(Vgs)。因此，晶体管77被完全打开且具有晶体管52、77和102中最低的导通电阻。完全打开的晶体管77降低了控制器40的电力消散。
[0041]为了对本实例进行关于运行的解释，假定逻辑125选择单元75作为控制单元以形成控制电流并断言相应的控制信号127。断言信号127关闭了开关91 (如启用晶体管)，其形成晶体管93以作为与晶体管68和118成电流镜配置的参考晶体管。晶体管93的二极管配置使晶体管77的栅电压(Vgs)的值远远大于未被选为控制晶体管的晶体管的栅电压，并会使晶体管77被完全打开。在优选实施方案中，形成晶体管93，这样选择性地将二极管配置中的晶体管93配置成电流镜的参考晶体管会使晶体管77的栅电压接近输入45上的输入电压的值，从而使晶体管77被完全启用和完全打开。至该电流镜的输入电流为电流96减去源自可选电流源94的电流95。在优选实施方案中，与各电流71、96和121的值相比，电流70、95和120的值非常小，因此，电流70、95和120的值对控制器40的正常运行基本上没影响。因此，通过晶体管68、93和118的电流值分别大致为电流71、96和121的值。晶体管68和118与晶体管93的电流镜配置形成要按晶体管68、93和118之间的尺寸比例与电流96的值成比例的各电流71和121。
[0042]放大器78和晶体管79控制晶体管81的漏电压以匹配晶体管77的漏电压。由于晶体管81和77具有相同的漏和栅电压，因此通过晶体管81的电流96按晶体管77和81之间的尺寸比例与电流47的值成比例且电流96代表LED电流47。由于选择单元75作为控制单元，所以关闭开关91并选择电流96作为控制电流。
[0043]放大器84和晶体管85形成通过晶体管86的电流88，该晶体管86也按晶体管77和86之间的尺寸比例与电流47成比例。这形成了要代表电流47的值的单元电流感测信号88。
[0044]转到单元50，由于单元50未被选为控制单元，逻辑125会使开关66打开，因此，晶体管68与晶体管93的电流镜配置会使电流71按晶体管68和晶体管93之间的尺寸比例而与电流96成比例，从而代表电流47的值。在优选实施方案中，比例为1:1，但在其它实施方案中也可以是其它值，使得电流71大致等于电流96。这迫使通过晶体管56的电流与电流71相同或与电流96成比例。晶体管52和56的栅电压由放大器53和晶体管54的反馈回路所控制。在优选实施方案中，反馈回路形成要大致相等的晶体管52和56的漏电压。因此，晶体管52导通与电流71的值成比例，从而与电流47的值成比例的电流。该比例由晶体管52、56、68、93、81和77的尺寸比例所控制。在优选实施方案中，形成电流46的值以大致等于电流47。由于在分支36的LED14上的电压降小于在分支37的LED15上的电压降，因此晶体管52漏极的电压高于晶体管77漏极的电压。因此，在晶体管52上的电压降高于在晶体管77上的电压降，且晶体管52的栅电压(Vgs)低于或小于晶体管77的栅电压(Vgs)0这使得晶体管52的内部电阻高于晶体管77的内部电阻并使得晶体管52未被完全启用或未被完全打开。
[0045]电流控制单元100按与单元50相类似的方式运行，这是因为在分支38的LED16上的电压降也小于在分支37的LED15上的电压降。因此，单元100调节电流48的值以按照与单元50相类似的方式与电流47的值成比例，例如大致与其相等。
[0046]配置逻辑125，使得控制器40仅选择单元50、75或100中的一个以作为控制单元。在优选实施方案中，仅启用或关闭了开关66、91或116中的一个，因此晶体管68、93或118中仅有一个被选择性地配置为与晶体管68、93和118中的其它晶体管一起形成的电流镜的参考晶体管。在打开开关66、91或116处的单元迫使相应控制晶体管的栅电压具有大于其它单元的相应晶体管的栅电压的栅电压。在优选实施方案中，所选参考晶体管使相应选择的控制晶体管的栅电压接近输入45上的输入电压。因此，晶体管52、77和102中仅有一个被选择性地配置为控制晶体管，其被完全启用并运行在一个时间上晶体管特征曲线的线性部分中，而其它的晶体管则运行于较低的栅电压(或较小的Vgs)，因此，它们未被完全打开且具有较高的导通电阻。比较器65、90和115接收各自晶体管68、93和118的漏电压。对于接收在各输入41、42或43上的最低电压的单元50、75或100中的一个来说，晶体管68、93和118中相应的一个被配置成电流镜的参考晶体管并具有最小的电压降，因此具有最高的漏电压。比较器65、90和118接收各自晶体管68、93和118的漏电压并断言比较器的各输出。逻辑125接收比较器65、90和118的输出且选择单元50、75和100中的一个作为控制单元，并且关闭各自开关66、91和116中的一个。
[0047]比较器65、90和115接收的参考电压(Ref)的值通常被设置为比输入45的电压小大约为晶体管68、93和118中相应一个的饱和电压的值，但在其它实施方案中也可以是其它值。在优选实施方案中，相同的参考值(Ref)也可用于比较器65和115，这是因为晶体管68和118的阈值电压大致与晶体管93的相同。在其它实施方案中，用于比较器65和/或115的参考电压可分别设置为小于输入45上的值减去晶体管68或118中相应一个的阈值。就关于被选为控制单元的单元75所描述的实例运行而言，比较器90的非反相输入接收高于比较器65和115的相应输入的电压。因此，断言比较器90的输出并否定比较器65和115的输出。
[0048]图4示意性地示出为逻辑125的一个实例实施方案的逻辑块或逻辑130的实例实施方案的一部分。逻辑130包括振荡器或0scl31、存储元件或存储器132，如多个D型触发器或锁存器等、以及组合的逻辑元件或元件133。元件133接收输入A1-A3上的比较器65、90和115的输出。元件133还接收在输入Q1、Q2和Q3上的存储元件132的输出。在优选实施方案中，将根据所有对元件133的输入的状态而仅断言一个元件133的输出01、02或
03。在元件133的组合逻辑中实现的逻辑函数的一个实例实施方案中，可按如下方式形成输出01-03的状态:[0049]01= (Q1.neg(A2).neg (A3)) + (neg (Ql).Al.(Q2+neg (A2)).(Q3+neg (A3))),
[0050]02= (Q2.neg (Al).neg (A3)) + (neg (Q2).A2.(Q3+neg (A3))),且
[0051]03= (Q3.neg (Al).neg (A2)) + (neg (Q3).A3)。
[0052]其中:
[0053]Neg (X)表示X的逻辑反转；且
[0054]QX表示信号Q1-Q3中的一个的逻辑状态。
[0055]本领域的技术人员将理解，也可使用其它逻辑函数以代替上述等式中所示的逻辑。例如，元件133可以是任何基于输入位置，如输入Al、A2或A3)确定优先级的类型，以便仅选择断言输入中的一个。在其它实施方案中，可使用其它优先化方式。本领域的技术人员将理解，在一些实施方案中，振荡器131和存储器132可以被省略。
[0056]存储器132以周期性的时间间隔存储元件133输出01_03的状态。振荡器131以周期性的时间间隔将时钟信号提供至时钟存储器132。
[0057]就前述被选为控制单元的单元75的实例运行而言，断言信号02和Q2。在分支36和38上的电压降小于在分支37上的电压降，且否定比较器65和115的输出，因此否定元件133的输入Al和A3。
[0058]在所选的控制单元不是相应于具有最高电压降的分支的单元的情况下，将断言具有较高电压降的单元的比较器的输出。逻辑125被配置成重新选择相应于最高电压降的单元以作为控制单元。例如，如果单元75被选择为控制单元，但分支36中的电压降高于分支37中的电压降，那么则将断言比较器65的输出。元件133将断言信号01并否定信号02。就下一个振荡器131所产生的时钟脉冲，存储器132将改变输出的状态，其将断言Ql并否定Q2。这将使单元50被选择作为控制单元。
[0059]在具有一个以上的比较器的情况下，将断言除控制单元以外的单元，这是因为将有多个单元具有高于控制单元的电压降，且逻辑125将选择一个单元作为控制单元。例如，元件133的逻辑可用于提供这种重新选择。
[0060]在一个实施方案中，逻辑125可被配置成在启动控制器40后紧接着断言控制信号126-128中的一个，从而使开关66、91和116中相应的一个被启用并相应的单元被选择以作为控制单元。逻辑125可被配置成始终在启动时选择相同的单元或随机选择单元中的一个。在启动后，逻辑125将确定哪一个单元具有最高的电压降并随后重新选择单元中的一个以作为控制单元。
[0061]在一些实施方案中，将逻辑125或130配置为响应于具有最大电压降变化的分支而改变被选为控制单元的单元也是可取的，例如，如果在先前将分支37选为最高电压降的分支后，分支36变成最高电压降的分支。
[0062]在另一实施方案中，逻辑125还可被配置成定期地，如按某个预定的时间间隔地重新确定比较器65、90和115中的哪一个具有断言的输出以及输出中的任何输出是否已改变状态以重新选择单元50、75和100中合适的一个以作为控制单元。
[0063]因此，控制器40还被配置成重新选择单元50、75或100中相应于具有最高电压降的分支的一个以作为控制单元，即使是在最初选择了不正确的单元或运行条件改变的情况下。
[0064]作为解释重新选择的运行实例，假定在之前有关单元75的实例解释中，分支37被错误地确定为具有最高的电压降且单元75被错误的选择作为控制单元。在晶体管68和93之间的电流镜配置使单元50形成大致等于电流96的电流71，从而可代表LED电流47的值。因为分支36上的电压降大于在先前选择的分支37上的电压降，所以在晶体管52 (以及56)的栅极上的电压高于在晶体管77的栅极上的电压。晶体管52的栅电压可最终使晶体管68开始在晶体管的特征曲线的线性部分中运行。这会使电流46和71的值下降。晶体管52的较高栅电压使在比较器65正输入上的电压上升至参考电压(Ref)以下，从而断言比较器65的输出以指出将错误的分支选择为具有最高电压降的分支的逻辑125。逻辑125否定信号127并断言使控制器40选择单元50以作为形成控制电流的控制单元的信号126。因此，虽然最初单元75被错误地选择为控制单元，但是控制器40已重新选择单元50以作为控制单元。相应地，控制器40被配置成确定具有最大电压降的分支并选择相应的单元以作为控制单元。
[0065]为了便于实现前述控制器40的功能，输入41被配置成接收在分支36上的LED电流46和电压降。输入41被共同连接至晶体管52的漏极以及放大器53和59的非反相输入。晶体管52的源极被连接至晶体管56和61的源极，至公共电压回线以及至回线34。晶体管52的栅极被共同连接至晶体管54的漏极以及晶体管56和61的栅极。晶体管56的漏极被共同连接至放大器53的反相输入、节点55和晶体管54的源极。晶体管54的栅极被连接至放大器53的输出。晶体管54的漏极被共同连接至电容器58的第一端子、源极69的第一端子、晶体管68的漏极、开关66的第一端子以及比较器65的非反相输入。电容器58的第二端子被连接至回线34。比较器65的反相输入被连接以接收参考电压(Ref)。比较器65的输出被连接至逻辑125的第一输入。晶体管68的源极被连接至输入45和源极69的第二端子。晶体管68的栅极被共同连接至晶体管93和118的栅极以及开关66的第二端子。开关66的控制输入被连接至逻辑125在信号126上的输出。放大器59的输出被连接至晶体管60的栅极。晶体管60的源极被共同连接至晶体管61的漏极以及连接至放大器59的反相输入。晶体管60的漏极被连接至输出62以及连接至电路31的第一输入。
[0066]输入42被配置成接收LED电流47和分支37上的电压降。输入42被共同连接至晶体管77的漏极以及连接至放大器78和84的非反相输入。晶体管77的源极被共同连接至回线34以及连接至晶体管81和86的源极。晶体管77的栅极被共同连接至晶体管79的漏极以及晶体管81和86的栅极。晶体管81的漏极被共同连接至节点80、晶体管79的源极以及放大器78的反相输入。放大器78的输出被连接至晶体管79的栅极。晶体管79的漏极被共同连接至电容器83的第一端子、源极94的第一端子、开关91的第一端子、比较器90的非反相输入以及晶体管93的漏极。电容器83的第二端子被连接至回线34。晶体管93的源极被共同连接至输入45和源极94的第二端子。开关91的第二端子被连接至晶体管93的栅极且开关91的控制输入被连接至逻辑125在信号127上的输出。比较器90的反相输入被连接至Ref。比较器90的输出被连接至逻辑125的第二输入。放大器84的输出被连接至晶体管85的栅极。晶体管85的源极被共同连接至晶体管86的漏极以及放大器84的反相输入。晶体管85的漏极被连接至输出87以及连接至电路31的第二输入。
[0067]输入43被配置成接收LED电流48和在分支38上的电压降。输入43被共同连接至晶体管102的漏极以及放大器103和109的非反相输入。晶体管102的源极被共同连接至回线34和晶体管106和111的源极。晶体管102的栅极被共同连接至晶体管104的漏极以及晶体管106和111的栅极。晶体管106的漏极被共同连接至晶体管104的源极、节点105和放大器103的反相输入。放大器103的输出被连接至晶体管104的栅极。晶体管104的漏极被共同连接至电容器108的第一端子、源极119的第一端子、晶体管118的漏极、开关116的第一端子和比较器115的非反相输入。电容器108的第二端子被连接至回线34。比较器115的反相输入被连接至Ref。比较器115的输出被连接至逻辑125的第三输入。逻辑125在信号128上的输出被连接至开关116的控制输入。开关116的第二端子被连接至晶体管118的栅极。晶体管118的源极被共同连接至输入45和源极119的第二端子。放大器109的输出被连接至晶体管110的栅极。晶体管110的源极被共同连接至晶体管111的漏极以及放大器109的反相输入。晶体管110的漏极被连接至输出112。输出112被连接至电路31的第三输入。电路31的输出32被连接至输出33。
[0068]图3示意性地示出为图1和图2描述中所解释的控制器21和40的可替代实施方案的LED电流控制器200的一部分的一个实施方案的实例。控制器200包括多个电流控制单元206和240，其每一个均被配置成分别导通LED电流46和47中的一个。本领域的技术人员将理解，虽然在图3中示出两个LED分支和两个电流控制单元，控制器200可具有任意数量的电流控制单元，其每一个均导通源自LED分支的LED电流。单元206和240被配置成选择单元206和240中哪一个接收源自具有最大电压降的分支的电流，从而接收在对该单元的输入上的最低电压并随后形成要与具有最大电压降的分支的电流成比例，包括大致相等的其它LED电流。形成彼此之间大致相等或互成比例的LED电流能够有助于使LED具有均匀的亮度。
[0069]单元206包括晶体管208、212、210、217和216，以及放大器209和215，其具有与各晶体管52、56、54、61和60以及放大器53和59类似的功能。单元206还包括放大器220和相关联的晶体管221和222，其有助于形成代表用于分支36的最大可能电流的电流。晶体管232、231、227、228和226，以及电流源235有助于选择具有最高电压降的分支的单元以作为控制单元。晶体管225有助于控制电流46的值。单元240具有与单元206类似的功能并包括相应的晶体管242、246、244、251和250，以及放大器243和249。单元240还包括放大器254和相关联的晶体管255和256，其具有与单元206的相应元件类似的功能。单元240还包括晶体管276、275、271、272和270，以及电流源279，其具有与单元206的相应元件类似的功能。晶体管269具有与单元206的晶体管225类似的功能。
[0070]控制器200还包括协助单元206和240确定单元206和240中的哪一个接收源自各输入201和202的最低电压的公共单元285。公共单元285包括晶体管288-290，以及电流源286。单元285的电流源286形成电流12。本领域的技术人员将理解，为了描述的清楚性，公共单元285被示为与单元206和240相分离；但是，单元285可被形成为单元206或240中任一个的内部。
[0071]如将在下文中看到的那样，控制器200配置有多个电流控制单元，其被配置成接收源自多个LED分支中的LED分支的LED电压，其中每个电流控制单元具有被配置成导通LED电流的导通晶体管，且电流控制单元被配置成创建最大可能LED电流。多个电流控制单元被配置成选择电流控制单元中具有最大可能LED电流的最低值，从而具有在该分支的LED上的最高电压降的一个以作为控制单元。还对多个电流控制单元进行了配置，以使所选控制单元形成代表最大可能LED电流的最低值的控制电流，并形成多个LED分支中的另一LED分支的LED电流，其要与最大可能LED电流的最低值成比例，包括大致相等。
[0072]为了解释运行，假定在分支37，例如在LED15上的电压降大于在分支36，例如在LED14上的电压降。单元206和240接收在各输入201和202上的源自各分支36和37的电压。由于在输入202上所接收的电压低于在输入201上所接收的电压，在晶体管242漏极上的电压低于在晶体管208漏极上的电压，从而打开晶体管242至比晶体管208更大的度数。对于单元240来说，放大器254和晶体管255迫使晶体管256的漏极具有与晶体管242漏极相同的电压。将参考电压(Ref2)施加至迫使参考电流257流经晶体管256的晶体管256的栅极。通常，Ref2的值被选为接近或等于在输入45上所接收的电压，从而确保晶体管256可被完全打开。通常，在输入45上所接收的电压为用于晶体管242的栅源电压(Vgs)的最大运行值。最大Vgs不大于能够在不降低晶体管的寿命或导致晶体管损坏的条件下所施加的最大Vgs。通常，Ref2电压的值大约比输入45上的电压小0.05-0.1伏。在一个实例实施方案中，晶体管被设计成在具有大约为3.3伏(3.3V)的目标值的电源电压下运行，且最大Vgs大约为3.6伏(3.6V)。对于该实例，电源电压可以低至3伏(3.0V)。
[0073]由于晶体管256的漏电压与晶体管242的电压相同且晶体管256的栅电压等于或接近输入45上的电压，因此电流257代表能够在输入202上从分支37接收的特定漏电压下通过晶体管242导通的最大可能电流。通常，电流257的值与电流47的成比例，这是因为电流47通常为大的值，且需要使电流257小于电流47。在其它实施方案中，电流257的值可能更加等于或大致等于电流47的值。
[0074]为了便于理解功能性，将先假定只有一个单元240被连接至单元285。换句话说，晶体管228的栅极未被连接至晶体管290。晶体管276和275的电流镜配置迫使晶体管275导通通过晶体管275和276的尺寸比例代表电流257的电流IM。因此，通过晶体管271的电流It为源自电流源279的电流I1的值减去通过晶体管275的电流Im的值(It=I1-1mX晶体管271和270的电流镜配置迫使通过晶体管270的电流Ik基于晶体管270和271之间的尺寸比例代表电流It的值。电流Ik也必须流经晶体管290。晶体管290和289的电流镜配置形成通过晶体管289的比例电流Ikk。由于电流源286,通过晶体管288的电流Is为通过电流源286的电流I2减去电流Ikk(IS=I2-1KK)。如果通过源头286的电流I2等于通过源头279的电流I1 (通过链乘以比例)，那么通过晶体管288的电流Is的值则基于链中电流镜的比例而与电流257成比例。晶体管288和269的电流镜配置迫使通过晶体管269的电流268的值代表通过晶体管288的电流Is，从而代表电流257的值。由于晶体管246和242的栅电压相同且晶体管242和246的漏电压相同，所以电流47的值与电流268的值成比例。由于晶体管242和256具有相同的漏电压且晶体管256的栅电压位于Ref2，所以晶体管242的栅电压将通过放大器243和晶体管244和246而被调节至与晶体管256的栅电压大致相同。因此，晶体管242被完全打开(完全启用)，其降低了导通电阻和晶体管242上的电压降，从而降低了控制器200所消散的电力。
[0075]现在假定两个单元206和240均被连接至单元285。换句话说，晶体管228的栅极被连接至晶体管272和290。参考单元206，晶体管208的漏极所在的电压高于晶体管242漏极的电压。晶体管208的较高漏电压还通过放大器220和晶体管221而形成在晶体管222的漏极上。作为结果，单元206所形成的参考电流223的值大于电流257的值。电流223的值(通过链中的比例)代表晶体管208在栅电压大约等于Ref2的值且位于输入201上从分支36所施加的漏电压的值的情况下支持流经晶体管208的最大可能值。因此，晶体管228必须导通低于晶体管272的电流，这是因为源自电流源235的电流减去了电流223且其差异流经晶体管228。源自源头235的电流值大致等于源自源头279的电流。较低的电流使晶体管228的漏电压，从而使晶体管227的源电压上升至较高的电压。在晶体管227源极上较高的电压会使晶体管226关闭并停止导通。因此，电流223的值对流经晶体管288的电流Is的值没有影响。可以理解的是，晶体管226充当开关，且可通过大于电流257值的电流223值而选择性地禁用开关。可替代地，如果电流223小于电流257，那么则可将晶体管226切换至启用状态。因为晶体管225也是以电流镜配置与晶体管288相连的(与晶体管269相类似)，所以晶体管288迫使电流224的值与电流268的值成比例，且在一些实施方案中为大致相等。因此，能够看到电流257的值被选为控制电流，且单元240被选为控制单元。由于晶体管208的漏极所在的电压高于晶体管的242的漏极，因此晶体管208，从而晶体管212未被完全开启且具有较高的导通电阻。因此，流经晶体管212的电流224迫使通过晶体管208的电流46的值与控制电流257的值成比例，从而与电流47的值成比例(或在一些实施方案中为大致相等)。该比例由电流镜链中晶体管的尺寸比例值所设置。从上述内容，本领域的技术人员将理解，禁用晶体管226的开关会使单元206形成要与电流47的值成比例(或在一些实施方案中为大致相等的)电流46。此外，可以看出单元206被配置成使用第二参考电流，如电流223以使晶体管226的开关的栅电压增加至禁用晶体管226的值。
[0076]本领域的技术人员将理解，如果在分支36上下降的电压值变得大于在分支37上下降的电压，那么控制器200则被配置成重新确定具有最大电压降的分支并选择电流223的值以作为控制电流。本领域的技术人员将理解，逻辑125不是控制器200的一部分。
[0077]为了便于实现前面所解释的用于控制器200的功能，输入201被配置成接收在分支36上的LED电流46和电压降。输入201被共同连接至晶体管208的漏极以及放大器209,215和220的非反相输入。晶体管208的源极被共同连接至回线34、晶体管212的源极、电容器214的第一端子、晶体管217的源极以及晶体管222的源极。晶体管208的栅极被共同连接至晶体管210的漏极、电容器214的第一端子、晶体管225的漏极以及晶体管212和217的栅极。晶体管212的漏极被共同连接至节点211、晶体管210的源极以及放大器209的反相输入。放大器209的输出被连接至晶体管210的栅极。放大器215的输出被连接至晶体管216的栅极。晶体管216的源极被共同连接至晶体管217的漏极以及放大器215的反相输入。晶体管216的漏极被连接至输出219和电路31的第一输入。放大器220的输出被连接至晶体管221的栅极。晶体管221的源极被共同连接至晶体管222的漏极和放大器220的反相输入。晶体管222的栅极被连接至Ref2。晶体管221的漏极被共同连接至晶体管232的漏极和晶体管232和231的栅极。晶体管232的源极被共同连接至输入45和晶体管231、225和228的源极。晶体管231的漏极被共同连接至源极235的第一端子、晶体管227的漏极以及晶体管227和226的栅极。晶体管227的源极被连接至晶体管228的漏极。源极235的第二端子被共同连接至晶体管226的漏极和回线34。晶体管226的源极被共同连接至晶体管228的栅极、晶体管290的漏极和晶体管290和289的栅极。
[0078]晶体管290的源极被共同连接至输入45和晶体管289和288的源极。晶体管289的漏极被共同连接至源极286的第一端子、晶体管288的漏极以及晶体管288和225的栅极。源极286的第二端子被连接至回线34。
[0079]输入202被配置成接收在分支37上的LED电流47和电压降。输入202被共同连接至晶体管242的漏极以及放大器243、249和254的非反相输入。晶体管242的源极被共同连接至回线34、电容器248的第一端子和晶体管246、251和256的源极。晶体管242的栅极被共同连接至晶体管244的漏极、电容器248的第二端子、晶体管269的漏极以及晶体管246和251的栅极。放大器243的输出被连接至晶体管244的栅极。晶体管244的源极被共同连接至晶体管246的漏极、节点245和放大器243的反相输入。晶体管269的栅极被连接至晶体管288的栅极。放大器249的输出被连接至晶体管250的栅极。晶体管250的源极被共同连接至晶体管251的漏极以及放大器249的反相输入。晶体管250的漏极被连接至输出253和电路31的第二输入。放大器254的输出被连接至晶体管255的栅极。晶体管255的源极被共同连接至晶体管256的漏极和放大器254的反相输入。晶体管256的栅极被连接至Ref2。晶体管255的漏极被共同连接至晶体管276的漏极和晶体管276和275的栅极。晶体管276的源极被共同连接至输入45和晶体管275、272和269的源极。晶体管275的漏极被共同连接至源极279的第一端子、晶体管271的漏极以及晶体管270和271的栅极。晶体管271的源极被连接至晶体管272的漏极。晶体管272的栅极被共同连接至晶体管290的漏极和晶体管270的源极。晶体管270的漏极被共同连接至源极279的第二端子和回线34。
[0080]图5示出形成在半导体芯片141上的半导体装置或集成电路140的实施方案的一部分的放大平面图。控制器40形成于芯片141上。芯片141还可包括为了附图的简单起见而未在图5中示出的其它电路。通过本领域的技术人员众所周知的半导体制造技术在芯片141上形成控制器40和装置或集成电路140。代替或除了控制器40之外，还可在芯片141上形成控制器21或200中的任一个。
[0081 ] 从所有上述内容可知，本领域的技术人员将理解，在一个实施方案中，一种形成LED电流控制器的方法包括:
[0082]形成第一电流控制单元，如单元50、75、100、206和240中的一个，以接收源自第一LED分支的第一 LED电流，第一 LED分支具有在第一 LED分支上的第一电压降；
[0083]形成第二电流控制单元，例如单元50、75、100、206和240中的另一个，以接收源自在伪并行配置中与第一 LED分支具有公共连接的第二 LED分支的第二 LED电流，第二 LED分支具有在第二 LED分支上的第二电压降；
[0084]形成LED电流控制器以确定第一或第二电压降中较大的一个并分别响应地选择第一或第二 LED电流中的一个(如电流47)，以及形成与各自的第一或第二 LED电流中的一个成比例的控制电流，如电流96或257 ;以及
[0085]形成第一和第二电流控制单元以将第一和第二 LED电流中的另一个调节至与控制电流成比例。
[0086]在另一实施方案中，方法可包括形成第一和第二电流控制单元以选择第一电流控制单元作为控制单元并响应于第一电压降大于第二电压降而形成与第一 LED电流成比例的控制电流，或选择第二电流控制单元作为控制单元并响应于第二电压降大于第一电压降而形成与第二 LED电流成比例的控制电流。
[0087]方法的另一实施方案可包括形成LED电流控制器以定期地重新确定第一或第二电压降中较大的一个并响应地重新选择各自的第一或第二 LED电流中的一个。
[0088]在另一实施方案中，方法可包括形成第一和第二电流控制单兀以将代表第一电压降的第一电压(例如在晶体管93漏极上的电压)和代表第二电压降的第二电压(例如在晶体管68漏极上的电压)与参考进行比较以确定第一电压降是否大于第二电压降。
[0089]方法的另一实施方案可包括以下内容:形成第一和第二电流控制单元以确定较大的一个的步骤包括形成第一和第二电流控制单元以形成代表用于第一和第二电流控制单元中每一个的最大可能电流值的最大电流，如电流223和/或257，选择最大电流值(如电流257)中的最小值并形成要与最大电流值中的最小值成比例的第一或第二 LED电流(如电流46)中的另一个。
[0090]方法的另一实施方案还可包括形成LED电流控制器以形成作为在第一 LED分支上的第一电压降函数(例如通过晶体管222或256的导通电阻的特征相关联)的用于第一电流控制单元的第一最大电流值，并形成作为在第二 LED分支上的第二电压降函数(例如，通过晶体管222或256中不同的一个的导通电阻的特征相关联)的用于第二电流控制单元的第二最大电流值，以及选择第一或第二最大电流值中的较小值以用于控制电流。
[0091]本领域的技术人员将理解，另一种形成LED电流控制器的方法可包括:
[0092]形成第一电流控制单元，例如单元240，以接收源自第一 LED分支的第一 LED电流和第一 LED电压，第一 LED电流具有第一值且第一 LED电压具有第一接收到的值；
[0093]形成第一电流控制单元以形成第一参考电流，例如电流257，其代表用于第一电流控制单元在第一 LED电压的第一接收到的值上的最大可能电流；
[0094]形成第二电流控制单元，例如单元206，以接收源自以伪并行方式与第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED电流和第二 LED电压，第二 LED电流具有第二值且第二 LED电压具有第二接收到的值；
[0095]形成第二电流控制单元以形成第二参考电流，例如电流223，其代表用于第二控制单元在第二 LED电压的第二接收到的值上的最大可能电流；以及
[0096]形成公共单元以确定第一或第二参考电流中较小的一个，例如电流257，并形成要与第一或第二参考电流中的较小的一个成比例的第一或第二 LED电流中的另一个，例如电流46。
[0097]在另一实施方案中，方法可包括耦合第一电流控制单元的控制晶体管，例如晶体管208，以接收第一 LED电流，并配置第一晶体管，例如晶体管222，以在大致等于控制晶体管的漏电压的漏电压下运行，其中第一晶体管形成参考电流以流经第一晶体管。
[0098]方法的另一实例可包括配置第二电流控制单元，例如单元206，以响应于其值大于第一参考电流的值的第二参考电流而禁用开关晶体管，例如晶体管226。
[0099]方法的其它实施方案可包括配置第二电流控制单元以使用第二参考电流而使开关晶体管的源电压，如与晶体管228的漏极相同的电压增加至禁用开关晶体管的值。
[0100]本领域的技术人员还将理解一种LED电流控制器可包括:
[0101]多个LED电流输入，其被配置成每一个均接收源自多个LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一 LED分支；
[0102]多个电流控制单元，其具有被配置成导通LED电流的导通晶体管，如晶体管52、77、102、208或242中的一个，其中多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元；
[0103]多个电流控制单元，其被配置成选择多个电流控制单元中的一个以作为控制单元，且该单元被耦合至多个LED分支中具有最高电压降的LED分支；并被配置成形成代表通过控制单元的LED电流的控制电流，如电流96或257，其中多个电流控制单元被配置成完全启用控制单元的导通晶体管；以及
[0104]多个电流控制单元被配置成形成要与控制电流成比例的多个LED分支中其它LED分支的LED电流。
[0105]在另一实施方案中，LED电流控制器可被配置成将电压，如晶体管93的漏电压，其代表在多个LED分支中的一个LED分支上的电压降与参考相比较以确定接收最高电压降并响应地选择控制单元的电流控制单元。
[0106]LED电流控制器的另一实施方案可包括公共单元，例如单元125，其被耦合以接收电压与参考的比较结果，例如比较器65、90和115的输出，并形成控制信号，如控制信号126-128中的一个，且该控制信号形成将控制电流反映至多个电流控制单元中的其它电流控制单元的电流镜。
[0107]LED电流控制器的另一实施方案可包括以下内容:每个电流控制单元被配置成形成镜晶体管，例如晶体管93的漏电压，并将镜晶体管的漏电压与参考电压进行比较以确定多个LED分支中具有最高电压降的LED分支。
[0108]LED电流控制器的另一实施方案包括具有镜晶体管，例如晶体管93的电流镜，和开关晶体管，例如晶体管91，其中每个电流控制单元被配置成响应于源自镜晶体管漏极的电压而使开关晶体管将镜晶体管耦合为电流镜的参考晶体管。
[0109]本领域的技术人员将理解，一种形成LED电流控制器的方法的一个实施方案包括配置多个电流控制单元，例如单元75和50或206和240，以使每一个接收源自LED分支的LED电流，其中多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元，例如用于电流47的单元240或用于电流47的单元75 ;配置每个电流控制单元的导通晶体管，例如单元75的晶体管77或单元240的晶体管242，以导通LED电流；
[0110]配置LED电流控制器以选择性地选择一个电流控制单元作为控制单元并选择控制单元的导通晶体管作为控制晶体管，例如单元75和晶体管77或单元240和晶体管242 ；
[0111]配置LED控制器以启用控制晶体管在完全打开(fully-ON)模式中运行；以及
[0112]配置LED控制器以形成要与控制电流成比例的通过多个电流控制单元中的其它电流控制单元的LED电流，例如其它单元206和电流46或其它单元50或100中的至少一个和各自的电流46或48。
[0113]在可替代实施方案中，方法可包括配置LED电流控制器以响应于控制单元从多个LED分支中的相应LED分支接收到的电压值，如晶体管77从分支37所接收到的电压或晶体管242从分支37所接收到的电压而选择性地选择控制单元。
[0114]方法的另一可替代实施方案可包括配置LED电流控制器以响应于从多个LED分支接收到的电压的最低值而选择性地选择控制单元。
[0115]方法的进一步可替代实施方案可包括配置LED控制器以形成大致等于最大值或高达比供应至LED电流控制器的电源电压低50mV的值中的一个的控制晶体管的栅源电压。鉴于上述所有内容，显而易见的是公开了一种新型的装置和方法。在其它特性中包括形成一种电流控制器以确定哪个光源，如LED光源,在光源上具有最大的电压降，即哪一个从光源所接收到的输入电压具有相对于公共参考电压，如地面参考的最低值，并响应地选择使用源自该光源的电流以控制流经其它光源的电流的值。新型装置的一个优点为完全启用接收最低值电压的控制晶体管。完全启用控制晶体管降低了电流控制器和相关联的系统所消散的电力数量。
[0116]本领域的技术人员还将理解一种LED电流控制器的一个实施方案可包括:
[0117]多个电流控制单元，例如单元50、75和100，多个电流控制单元中的每一个电流控制单元均被配置成接收源自LED的LED电流，例如各电流46、47和48，其中每个电流控制单元包括导通晶体管，例如各晶体管52、77和102 ；
[0118]装置，其用于选择一个导通晶体管以作为控制晶体管，例如公共单元125和晶体管91和93或公共单元285 ；以及
[0119]装置，例如晶体管68、93和118的电流镜，其用于形成要与控制晶体管所导通的电流成比例的通过其它导通晶体管的电流。
[0120]一种形成LED电流控制器的方法，其包括:形成第一电流控制单元以接收源自第一 LED分支的第一 LED电流，所述第一 LED分支具有在所述第一 LED分支上的第一电压降；形成第二电流控制单元以接收源自在伪并行配置中与所述第一 LED分支具有公共连接的第二 LED分支的第二 LED电流，所述第二 LED分支具有在所述第二 LED分支上的第二电压降；形成所述LED电流控制器以确定所述第一或第二电压降中较大的一个并分别响应地选择所述第一或第二 LED电流中的一个，以及形成与各自的所述第一或第二 LED电流中的一个成比例的控制电流；以及形成所述第一和第二电流控制单元以将所述第一和第二 LED电流中的另一个调节至与所述控制电流成比例。
[0121]根据上面所述的方法的一个实施例，其中形成所述LED电流控制器以确定所述第一或第二电压降中较大的一个包括:形成所述第一和第二电流控制单元以选择所述第一电流控制单元作为控制单元并响应于所述第一电压降大于所述第二电压降而形成与所述第
一LED电流成比例的控制电流，或选择所述第二电流控制单元作为所述控制单元并响应于所述第二电压降大于所述第一电压降而形成与所述第二 LED电流成比例的所述控制电流。
[0122]根据上面所述的方法的一个实施例，其包括:形成所述LED电流控制器以定期地重新确定所述第一或第二电压降中较大的一个并响应地重新选择各自的所述第一或第二LED电流中的一个。
[0123]根据上面所述的方法的一个实施例，其包括:形成所述第一和第二电流控制单元以将所述第一和第二 LED电流中的另一个调节为大致等于各自的所述第一或第二 LED电流中的所选的一个。
[0124]根据上面所述的方法的一个实施例，其中形成所述第一和第二电流控制单元以确定较大的一个的步骤包括:形成所述第一和第二电流控制单元以将所述第一电压降和所述第二电压降与参考进行比较，以确定所述第一电压降是否大于所述第二电压降。
[0125]根据上面所述的方法的一个实施例，其中形成所述第一和第二电流控制单元以确定较大的一个的步骤包括:形成所述第一和第二电流控制单元以形成代表用于所述第一和第二电流控制单元中每一个的最大可能电流值的最大电流，选择所述最大电流值中的最小值并形成要与所述最大电流值中的最小值成比例的所述第一或第二 LED电流中的另一个。[0126]根据上面所述的方法的一个实施例，其还包括:形成所述LED电流控制器以形成作为在所述第一 LED分支上的所述第一电压降函数的用于所述第一电流控制单元的第一最大电流值，并形成作为在所述第二 LED分支上的所述第二电压降函数的用于所述第二电流控制单元的第二最大电流值，以及选择所述第一或第二最大电流值中的较小值以用于所述控制电流。
[0127]一种形成LED电流控制器的方法，其包括:形成第一电流控制单元以接收源自第
一LED分支的第一 LED电流和第一 LED电压，所述第一 LED电流具有第一值且所述第一 LED电压具有第一接收到的值；形成所述第一电流控制单元以形成第一参考电流，所述第一参考电流代表用于所述第一电流控制单元在所述第一 LED电压的所述第一接收到的值上的最大可能电流；形成第二电流控制单元以接收源自以伪并行方式与所述第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED电流和第二 LED电压，所述第二 LED电流具有第二值且所述第
二LED电压具有第二接收到的值；形成所述第二电流控制单元以形成在第二值上的第二参考电流，所述第二参考电流代表用于所述第二控制单元在所述第二 LED电压的所述第二接收到的值上的最大可能电流；以及形成公共单元以确定所述第一或第二参考电流中较小的一个并形成要与所述第一或第二参考电流中的较小的一个成比例的所述第一或第二 LED电流中的另一个。
[0128]根据上面所述的方法的一个实施例，其中形成所述第一电流控制单元以形成所述第一参考电流包括:耦合所述第一电流控制单元的控制晶体管以接收所述第一 LED电流，并配置第一晶体管以在大致等于所述第一晶体管的最大栅电压的栅电压下运行并形成所述第二参考电流的所述第二值。
[0129]根据上面所述的方法的一个实施例，其中形成所述公共单元以确定所述第一或第二参考电流中较小的一个包括:配置所述第二电流控制单元以响应于所述第二参考电流所具有的值大于所述第一参考电流的值的所述第二参考电流而禁用开关晶体管。
[0130]根据上面所述的方法的一个实施例，其中配置所述第二电流控制单元以禁用开关晶体管包括:配置所述第二电流控制单元以使用所述第二参考电流而促使所述开关晶体管的栅电压增加至禁用所述开关晶体管的值。
[0131]一种LED电流控制器，其包括=SfLED电流输入，其被配置成每一个均接收源自多个LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一 LED分支；多个电流控制单元，其具有被配置成导通所述LED电流的导通晶体管，其中所述多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元；所述多个电流控制单元被配置成选择所述多个电流控制单元中的一个以作为被耦合至所述多个LED分支中具有最高电压降的LED分支的控制单元，并被配置成形成代表通过所述控制单元的所述LED电流的控制电流，其中所述多个电流控制单元被配置成完全启用所述控制单元的所述导通晶体管；以及所述多个电流控制单元被配置成形成要与所述控制电流成比例的所述多个LED分支中其它LED分支的所述LED电流。
[0132]根据上面所述的LED电流控制器的一个实施例，其中每个电流控制单元被配置成将代表在所述多个LED分支中的LED分支上的电压降的电压与参考进行比较，以确定接收所述最高电压降的所述电流控制单元并响应地选择所述控制单元。
[0133]根据上面所述的LED电流控制器的一个实施例，其还包括公共单元，所述公共单元被耦合以接收所述电压与所述参考的比较结果并形成控制信号，所述控制信号形成将所述控制电流镜像至所述多个电流控制单元中的其它电流控制单元的电流镜。
[0134]根据上面所述的LED电流控制器的一个实施例，其中每个电流控制单元被配置成形成镜晶体管的漏电压并将所述镜晶体管的所述漏电压与参考电压进行比较以确定所述多个LED分支中具有最高电压降的所述LED分支。
[0135]根据上面所述的LED电流控制器的一个实施例，其中每个电流控制单元包括具有所述镜晶体管的电流镜和开关晶体管，其中每个电流控制单元被配置成响应于所述控制晶体管的栅电压而使所述开关晶体管能够将所述镜晶体管耦合为所述电流镜的参考晶体管。
[0136]一种形成LED电流控制器的方法，其包括:配置多个电流控制单元以使每一个接收源自LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一 LED分支，其中所述多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元；配置每个电流控制单元的导通晶体管以导通LED电流；配置所述LED电流控制器以选择性地选择一个电流控制单元作为控制单元并选择所述控制单元的所述导通晶体管作为控制晶体管；配置所述LED控制器以启用所述控制晶体管在完全打开模式中运行；以及配置LED控制器以形成要与所述控制电流成比例的通过所述多个电流控制单元中的其它电流控制单元的所述LED电流。
[0137]根据上面所述的方法的一个实施例，其中配置所述LED电流控制器以选择性地选择一个电流控制单元作为所述控制单元包括:配置所述LED电流控制器以响应于所述控制单元从所述多个LED分支中的相应LED分支接收到的电压值而选择性地选择所述控制单
J Li ο
[0138]根据上面所述的方法的一个实施例，其中配置所述LED电流控制器以响应于所述控制单元从所述相应LED分支接收到的所述电压值而选择性地选择所述控制单元包括:配置所述LED电流控制器以响应于从所述多个LED分支接收到的电压的最低值而选择性地选择所述控制单元。
[0139]根据上面所述的方法的一个实施例，其中配置所述LED控制器以启用所述控制晶体管在所述完全打开模式中运行包括:配置所述LED控制器以形成大致等于最大值或高达比供应至所述LED电流控制器的电源电压低50mV的值中的一个的所述控制晶体管的栅源电压。
[0140]虽然关于具体的优选实施方案和实例实施方案描述了所描述的主题,但上述关于其的附图和描述仅描绘了该主题的典型和实例实施方案且因此不被认为是限制其范围，且对于本领域的技术人员来说显而易见的是也可具有许多替代方案和变化。例如，尽管控制器21、40和200被解释为控制通过LED光源的电流，但本领域的技术人员将理解控制器21、40和200也可用于控制和/或分配通过多个其它类型的负载的电流，包括通过其它光源的电流,如白炽灯泡等。如本领域的技术人员将理解的那样,系统10和控制器21、40和200的实例形式被用作车辆以解释检测具有最大电压降的分支和使用该分支的电流以控制流经其它分支的电流的值的操作方法，且也可使用其它电路配置。
[0141]如所附权利要求书所反映的，发明性的方面在于单个前面所公开实施方案中的部分特性。因此,所表达的权利要求书据此明确地并入本【具体实施方式】中,且每一个权利要求均是作为本实用新型的单独实施方案而独立存在的。此外，虽然本文所述的一些实施方案包括一些但不是在其它实施方案中包括的其它特性，但不同实施方案的特性的组合则意味着落在本实用新型的范围中以及形成不同的实施方案，正如本领域的技术人员将理解的那样。
【权利要求】
1.一种LED电流控制器，其特征在于包括: 第一电流控制单元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED电流，所述第一LED分支具有在所述第一 LED分支上的第一电压降； 第二电流控制单元，其被形成用以接收源自在伪并行配置中与所述第一 LED分支具有公共连接的第二 LED分支的第二 LED电流，所述第二 LED分支具有在所述第二 LED分支上的第二电压降； 所述LED电流控制器被形成用以确定所述第一或第二电压降中较大的一个并分别响应地选择所述第一或第二 LED电流中的一个，以及用以形成与各自的所述第一或第二 LED电流中的所述一个成比例的控制电流；以及 所述第一和第二电流控制单元被形成用以将所述第一和第二 LED电流中的另一个调节至与所述控制电流成比例。
2.根据权利要求1所述的LED电流控制器，其特征在于形成所述第一和第二电流控制单元以响应于所述第一电压降大于所述第二电压降而选择所述第一电流控制单元作为控制单元并形成与所述第一 LED电流成比例的控制电流，或者响应于所述第二电压降大于所述第一电压降而选择所述第二电流控制单元作为所述控制单元并形成与所述第二 LED电流成比例的控制电流。
3.根据权利要求1所述的LED电流控制器，其特征在于将所述LED电流控制器形成为定期地重新确定所述第一或第二电压降中较大的一个并响应地重新选择各自的所述第一或第二 LED电流中的一个。
4.根据权利要求1所述的LED电流控制器，其特征在于将所述第一和第二电流控制单元形成为将所述第一和第二 LED电流中的另一个调节为大致等于各自的所述第一或第二LED电流中的所选的一个。
5.根据权利要求1所述的LED电流控制器，其特征在于形成所述第一和第二电流控制单元以将所述第一电压降和所述第二电压降与参考进行比较，以确定所述第一电压降是否大于所述第二电压降。
6.根据权利要求1所述的LED电流控制器，其特征在于形成所述第一和第二电流控制单元以形成代表用于所述第一和第二电流控制单元中每一个的最大可能电流值的最大电流，选择所述最大电流值中的最小值，并形成要与所述最大电流值中的最小值成比例的所述第一或第二 LED电流中的另一个。
7.—种LED电流控制器，其特征在于包括: 第一电流控制单元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED电流和第一 LED电压，所述第一 LED电流具有第一值且所述第一 LED电压具有第一接收到的值； 所述第一电流控制单元被配置成形成第一参考电流，其代表用于所述第一电流控制单元在所述第一 LED电压的所述第一接收到的值上的最大可能电流； 第二电流控制单元，其被形成用以接收源自以伪并行方式与所述第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED电流和第二 LED电压，所述第二 LED电流具有第二值且所述第二LED电压具有第二接收到的值； 所述第二电流控制单元被形成用以形成在第二值上的第二参考电流，其代表用于所述第二电流控制单元在所述第二 LED电压的所述第二接收到的值上的最大可能电流；以及公共单元，其被形成用以确定所述第一或第二参考电流中较小的一个并形成要与所述第一或第二参考电流中的所述较小的一个成比例的所述第一或第二LED电流中的另一个。
8.根据权利要求7所述的LED电流控制器，其特征在于形成所述第一电流控制单元以形成所述第一参考电流包括:耦合所述第一电流控制单元的控制晶体管以接收所述第一LED电流，并配置第一晶体管以在大致等于所述第一晶体管的最大栅电压的栅电压下运行并形成所述第二参考电流的所述第二值。
9.一种LED电流控制器，其特征在于包括: 多个LED电流输入，其被配置成每一个均接收源自多个LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一 LED分支； 多个电流控制单元，其具有被配置成导通所述LED电流的导通晶体管，其中所述多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元； 所述多个电流控制单元被配置成选择所述多个电流控制单元中的一个以作为被耦合至所述多个LED分支中具有最高电压降的LED分支的控制单元，并被配置成形成代表通过所述控制单元的所述LED电流的控制电流，其中所述多个电流控制单元被配置成完全启用所述控制单元的所述导通晶体管；以及 所述多个电流控制单元被配置成形成要与所述控制电流成比例的所述多个LED分支中其它LED分支的所述LED电流。
10.根据权利要求9所述的LED电流控制器，其特征在于每个电流控制单元被配置成将代表在所述多个LED分支中 的LED分支上的电压降的电压与参考进行比较，以确定接收所述最高电压降的所述电流控制单元并响应地选择所述控制单元。
11.根据权利要求9所述的LED电流控制器，其特征在于每个电流控制单元被配置成形成镜晶体管的漏电压并将所述镜晶体管的所述漏电压与参考电压进行比较以确定所述多个LED分支中具有最高电压降的所述LED分支。
12.—种LED电流控制器，其特征在于包括: 多个电流控制单元，其被配置成使每一个接收源自LED分支的LED电流，一个LED电流用于每一 LED分支，其中所述多个电流控制单元包括用于每一 LED电流的一个电流控制单元; 每个电流控制单元的导通晶体管，其被配置成导通LED电流； 所述LED电流控制器被配置成选择性地选择一个电流控制单元作为控制单元并选择所述控制单元的所述导通晶体管作为控制晶体管； 所述LED电流控制器被配置成启用所述控制晶体管在完全打开模式中运行；以及 所述LED电流控制器被配置成形成要与所述控制电流成比例的通过所述多个电流控制单元中的其它电流控制单元的所述LED电流。
【文档编号】H05B37/02GK203675394SQ201420009972
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】P·赫斯基, J-P·埃格蒙特 申请人:半导体元件工业有限责任公司