Led驱动器及驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED驱动器及驱动方法。
【背景技术】
[0002] 在本说明书和权利要求书中，术语"LED"将用于指代有机和无机LED二者，并且本 发明可以应用于两种类别。LED是电流驱动的照明单元。使用LED驱动器驱动它们，LED驱动 器将期望的电流递送给LED。
[0003] 所要求的供应电流针对不同照明单元并且针对照明单元的不同配置而不同。最新 的LED驱动器设计成具有充足的灵活性使得它们可以用于不同照明单元的广泛范围并且用 于众多照明单元的范围。
[0004] 为了使得能够实现这种灵活性，已知的是使驱动器操作在所谓的"操作窗口"内。 操作窗口限定可以由驱动器递送的输出电压和输出电流之间的关系。假定特定照明负载的 要求落在该操作窗口内，驱动器能够配置用于与该特定照明负载一同使用，从而给予期望 的驱动器灵活性。
[0005] 可以存在多个标粧(staked)操作窗口，每一个用于相同驱动器架构的不同功率输 出版本，使得大量LED单元可以由相同驱动器家族操作。
[0006] 这意味着驱动器能够用于不同设计且来自不同制造商的LED单元并且用于范围广 泛的应用，假定所要求的电流和电压设置适于操作窗口。其还使得照明生成能够在不改变 驱动器的情况下升级。
[0007] 驱动器需要使其输出电流设置成其操作窗口内的期望水平。这可以通过对驱动器 编程以递送特定电流而实现。
[0008] 然而，使得能够针对用户实现较不复杂的接口的可替换方案是使用设置组件提供 电流设置，诸如电阻器，其在驱动器外部。该设置电阻器可以例如放置在提供驱动器与LED 终端之间的接口的PCB板上，或者电阻器可以集成为连接线缆或连接器单元的部分。
[0009] 电流设置电阻器(或者其它组件）的值由驱动器测量，其然后可以相应地配置其输 出，使得输出电流由电阻值确定。
[0010] -旦已经设置电流，由驱动器递送的电压将取决于呈现给它的负载而变化（因为 LED是电流驱动的），但是驱动器将维持操作窗口内的该电压。
[0011] 操作窗口设置的已知使用的一个缺点在于，即使在已经设置电流时，可以由驱动 器递送的电压范围非常大，并且因而可能非常不同于源于LED正常起作用时的电压。因而， 驱动器可能不能够检测错误条件。
[0012] 例如，如果驱动器的操作窗口具有大范围，则具有该范围中的低电压的标称操作 点的LED可以被驱动直到高得多的电压以及因此大得多的功率，而没有在驱动器侧处检测 到任何问题。然后可以以其标称功率的数倍的功率驱动LED，并且其将变热并且可能地可以 引起非安全状况。
[0013] 另一副作用是在以比标称功率高得多的功率进行驱动时，LED将非常快地退化。
[0014] 当前布置不会使得驱动器能够意识到针对负载的适当电压范围。
【发明内容】
[0015] 本发明由权利要求书限定。
[0016] 根据一方面，提供一种LED驱动器，包括： 用于连接到电流设置无源(passive)组件的电流设置输入； 用于连接到电压或功率设置无源组件的电压设置输入； 用于测量电流设置无源组件的特征值和电压设置无源组件的特征值的测量电路； 控制器；以及 电流驱动器， 其中控制器适配成： 从电流设置特征值导出用于电流驱动器的电流设置； 从电压设置特征值导出可接受电压或功率范围；以及 控制电流驱动器以递送电流设置并且监控输出电压或功率以确定其是否落在可接受 范围内。
[0017] 该LED驱动器利用两个设置组件。它们是无源组件，具有可以测量的特征值。该特 征值可以是阻抗，诸如电阻、电容或电感，或者其可以是涉及组件的性能的另一值。例如，特 征可以是诸如齐纳二极管之类的组件的阈值。
[0018] 在一个示例中，组件均为电阻器。这些电阻器取决于特定照明负载来选择，特别地 选择阻抗，即电阻值。一个用来确定用于特定负载的期望输出电流（以已知方式)并且另一 个用来导出电压或功率操作范围。
[0019] 对于给定电流，设置电压范围和设置功率范围等同于相同方案。因而，方案可以视 为电压设置或功率设置。这在下文称为电压/功率。
[0020] 这样，LED驱动器可以导出所连接负载的规格。通过限定可接受电压/功率范围，驱 动器能够维持有效且安全的负载操作。
[0021] 驱动器优选地包括具有电流-电压操作窗口的操作窗口驱动器。
[0022] 可接受电压/功率范围然后可以包括上限和下限，其中上限和下限中的至多一个 处于电流-电压窗口的边缘上。因而，一个界限可以处于电流-电压窗口的边缘上，并且另一 界限不同于原始窗口。
[0023] 这样，电压/功率范围小于原本将由驱动器的操作窗口限定的那样。电压/功率范 围可以使得可接受电压/功率上限和下限都不处于电流-电压窗口的边缘上。除上限和下限 之外，还可以限定标称工作点。
[0024] 驱动器还可以包括用于从电流设置电阻器值导出电流设置的查找表。替代地，电 流设置可以通过算法导出。
[0025] 可以通过应用第一方程以导出下限以及通过应用第二方程以导出上限来从电压 或功率设置电阻器值导出可接受电压/功率范围。例如，上限可以用来指代LED生命终止状 况，并且下限可以用来指代短路状况。方程的使用使得能够利用仅几个参数的改变适配函 数。可以替代地使用查找表，但是其要求更多努力来实现更新行为。
[0026] 本发明还提供一种LED驱动器布置，包括： 本发明的LED驱动器； 用于连接到电流设置输入的电流设置无源组件； 用于连接到电压或功率设置输入的电压设置无源组件。
[0027]电流设置组件和电压或功率设置组件可以在LED驱动器的制造后可访问，例如使 得它们可以简单地连接到驱动器的终端管脚(pin)以导致期望的驱动器配置。这可以通过 仪器制造商组合驱动器与照明器以设计总体产品来执行。它们可以在LED的PCB上、在连接 器线内、或者在连接器内。
[0028]本发明还提供一种照明系统，包括： 本发明的LED驱动器布置；以及 由LED驱动器供电的LED单元， 其中电流设置无源组件具有由LED驱动器使用以确定提供给LED单元的电流水平的特 征值，并且电压设置无源组件具有由LED驱动器使用以确定可接受电压范围的特征值。
[0029] 本发明还提供一种使用电流驱动器驱动LED的方法，包括： 测量电流设置无源组件的特征值； 测量电压设置无源组件的特征值； 从电流设置特征值导出用于电流驱动器的电流设置； 从电压设置特征值导出可接受电压范围；以及 控制电流驱动器以递送电流设置；以及 监控输出电压以确定其是否落在可接受范围内。
【附图说明】
[0030] 现在将参照附图详细地描述本发明的示例，在附图中： 图1示出了 LED驱动器的操作窗口的示例； 图2示出了用于使电流设置电阻器值与期望的输出电流相关的表格的示例； 图3示出了依照本发明的到LED驱动器以提供外部信息的外部连接； 图4示出了如何解译不同电压设置电阻器值； 图5示出了由本发明提供的附加信息在驱动器供应负载的方式上的效果； 图6示出了由驱动器使用以向负载递送功率的信息；以及 图7示出了用于测量电阻的电路的示例。
【具体实施方式】
[0031] 本发明提供一种LED驱动器，其使用电流设置无源组件来设置操作电流，并且还使 用电压或功率设置无源组件来导出可接受电压或功率范围。然后控制电流驱动器以递送电 流设置并且监控所提供的电压或功率处于可接受电压范围内。
[0032] 如上文概述的，已知的是通过设置外部电阻器的值来设置要递送给LED负载的电 流。外部电阻器表示LED驱动器