[发明专利]具有电流纹波控制的LED控制器

说明书

技术领域

本发明涉及用于驱动包括一个或多个LED（发光二极管）的用于照明目的的LED装置的控制电路。

背景技术

与诸如白炽光灯泡的常规照明器不同，通常向发光二极管供应恒定操作电流而不是恒定操作电压。因此，通常采用可控的电流源电路以用于驱动LED装置，并使用开关转换器来使由于电流转换引起的功率损耗保持较低。包括例如用于电流转换的降压（buck）转换器的各种集成LED控制器电路是容易可得的（例如，来自Infineon的集成LED控制器 ILD4 120）。

根据操作原理，在使用包括诸如降压转换器的开关转换器的电流源时，LED电流（即，供应给LED装置的负载电流）将总是表现出纹波。为了能够实现（可控）恒定电流源，LED电流通常被测量（例如，使用串联耦合到LED装置的感测电阻器），并且将电流信号反馈到控制器电路。之后，可以将（测量的）电流反馈信号与相应的门限进行比较，并且可以在反馈信号达到门限值时触发切换操作。因而，门限值决定着电流纹波的大小，可以将电流纹波的大小设计为总计例如围绕平均LED电流的±15%。

在这样的LED控制器电路中出现各种损耗，例如，由于对负载电流进行切换的功率晶体管的有限（非零）接通电阻而引起的损耗、由于感测电阻器而引起的损耗、以及在所需的续流二极管（例如，肖特基二极管）中耗散的损耗。实际的电流纹波取决于电流反馈信号达到门限值的时刻和由相应的功率晶体管完成对应的切换操作的时刻之间的传播延迟。通常，能够通过适当设置所提及的门限值来补偿所述传播延迟对电流纹波的影响。然而，在使用这样的方法时，所实现的补偿仅对一种特定的设置（即，特定数量的LED、降压转换器中所使用的特定电感器、特定操作电压等）有效。例如，可以将门限值如此设计，以便针对12V的操作电压、68μH的电感器和包括串联连接的三个白色LED的LED装置实现围绕平均LED电流的±15%的期望纹波电流。如果这些参数之一（即，LED的数量、操作电压、电感等）改变，那么实际电流纹波将偏离其期望值。较小的电流纹波伴有较高的切换效率，并因而伴有较高的切换损耗。出于不同的理由，较高的电流纹波可能是不期望的（例如，可能由客户指定最大电流纹波）。

鉴于上述内容，需要一种包括改进的电流纹波控制的LED控制器。

发明内容

描述了一种用于耦合至LED装置的LED控制器电路。根据本发明的一个示例，所述电路包括接收表示供应给LED装置的负载电流的电流感测信号的第一电路节点以及接收所述电流感测信号并且被配置为使所述电流感测信号与上门限值和下门限值进行比较的比较器。将负载晶体管耦合至所述LED装置，并且将所述负载晶体管配置为根据由所述比较器提供的比较器输出信号来向所述LED装置提供负载电流。将所述纹波控制电路配置为响应于电流感测信号来调整所述上门限值和下门限值。

附图说明

参考下述附图和描述能够更好地理解本发明。附图中的部件未必是按比例的，相反其重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，同样的附图标记指示对应的部分。在附图中：

图1是说明与LED装置、电感器和续流二极管外部连接的示范性集成LED控制器电路的方框图；

图2是说明表示LED电流的电流感测信号的波形的时序图；

图3是包括纹波控制环路的集成LED控制器的方框图；

图4是说明图3中所描绘的纹波控制器的功能的部分的时序图。  

图5是说明图3中所描绘的纹波控制器的一种示范性实现方式的电路图；以及

图6是说明图3中所说明的比较器的另一种示范性实现方式的电路图。

具体实施方式