[发明专利]LED控制方法及结构

说明书

本分案申请是基于申请号为200710196056.9，申请日为2007年11月30日，发明名称为“LED控制方法及结构”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及电子学，更具体地，涉及形成半导体器件的方法及结构。

背景技术

在过去，电子工业将发光二极管（LED）用于各种应用。发光二极管（LED）的品质和效率的改进促进了LED在汽车照明应用例如刹车灯和尾灯中的使用。LED的进一步改进促进了更传统的AC照明应用例如交通灯、荧光灯、路灯和其他照明应用的使用。LED应用的典型控制系统将AC波形转换为DC电压并利用该DC电压来给LED供能。在于2001年9月4日发布给Mohamed Ghanem的美国专利No.6,285,139以及于2006年1月24日发布给Johnson Chiang的美国专利No.6,989,807中公开了控制LED的系统。大部分这样的LED控制系统具有高成本。期望将每个LED系统配置成控制功率因数(power factor)以便降低运行成本。还期望将成本保持得很低。

因此，期望有一种设计简单的LED控制系统，其具有低成本并将功率因数控制为基本上为单一值。

附图说明

图1简要示出了根据本发明的LED系统的一部分的实施例；

图2为具有曲线的图，其示出根据本发明的图1的系统的一些信号；

图3简要示出了LED系统的一部分的实施例，该LED系统为根据本发明的图1的LED系统的可选实施例；

图4简要示出了另一LED系统的一部分的实施例，该LED系统为根据本发明的图1的LED系统的另一可选实施例；以及

图5简要示出了包括根据本发明的图1的LED系统的一部分的半导体器件的放大平面视图。

为了说明的简单和明了，图中的元件不一定按照比例，并且在不同的图中相同的参考号代表相同的元件。此外，为了说明的简要，省略了众所周知的步骤和元件的说明和细节。这里使用的载流电极是指器件的元件，例如MOS晶体管的源极或漏极、或双极晶体管的发射极或集电极、或二极管的正极或负极，其承载通过该器件的电流，控制电极是指器件的元件，例如MOS晶体管的栅极或者双极晶体管的基极，其控制通过该器件的电流。虽然这里把器件解释为确定的N沟道或P沟道器件，本领域的普通技术人员应认识到，根据本发明，互补器件也是可能的。本领域的普通技术人员应认识到，这里使用的词汇“在…期间”、“在…的时候”、以及“当…时”不是表示一旦开始操作马上就会出现反应的准确术语，而是可能会在被初始操作激起的反应之间有一些微小但合理的延迟，例如传播延迟。

具体实施方式

图1简要示出了LED系统10的一部分的优选实施例，该LED系统运行具有基本上为单一功率因数的多个LED。系统10包括连接在串联结构中的多个LED 20-28，并且LED电流29流过该结构。系统10的开关电源控制器如脉宽调制（PWM）控制器55将电流29控制为基本上恒定的值。如下文中将进一步看到的，LED 25-28接收以第一公共电压为参考的输入电压，而PWM控制器55以不同于第一公共电压的第二公共电压为参考。此外，误差放大器耦合至LED 25-28以形成表示电流29的值的感测信号。误差放大器以第一公共电压为参考。

系统10还包括桥式整流器15、诸如分路调节器41的误差放大器、光耦合器37、感应器22、诸如二极管19的整流器、能量存储电容器21、以及功率变换器46。功率变换器46用于为控制器55形成运行功率。变换器46包括二极管47、电阻器48、以及将来自整流器15的时变电压转换为用于运行控制器55的基本上为DC电压的电容器49。