固态发光系统和用于驱动发光半导体器件的驱动器集成电路的制作方法

专利名称：固态发光系统和用于驱动发光半导体器件的驱动器集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及固态发光系统和用于驱动发光半导体器件的驱动器集成电路。
背景技术：
发光半导体器件在如今的发光系统中起着重要的作用。针对诸如发光二极管 (LED)的发光半导体器件的应用包括通常的照明应用、汽车应用和消费应用。如今的技术 对于墙面插座提供了大约15% -20%的电源效率，计划要将其增加到30%或更多。通常在 针对笔记本、监控器或电视的液晶显示器(LCD)背光应用中使用的冷阴极荧光灯(CCFL)提 供大约15%的电源效率。大约30%的电源效率将发光二极管推到与针对通常的照明应用 (如，家中、办公室、工厂等)所使用的高频管形灯(HF-TL)相同的级别。图1示出了根据现有技术的用于发光二极管的驱动配置的简化框图。电源PS在耦 合到发光二极管串LEDstr的电源线上提供电源电压Vbus。LED驱动器LEDdr确定通过发 光二极管串LEDstr的电流ILED。可通过线性或开关式稳压驱动器来输送电流ILED。针对 开关式稳压驱动器，驱动器配置可以是任意种类，例如，感性降压型、升压型、降压-升压型 以及容性上升型、下降型、上升_下降拓扑结构等。也可以使用具有一个LED驱动器LEDdr 的LED串，而不是包括了 LED驱动器LEDdr的多个并联的LED串LEDstr。图2示出了根据现有技术的具有两个LED串LEDstr并针对每一个串都具有驱动 器LEDdr的配置简化框图。总的来说，针对图1和图2示出的配置，通过LED串的电流是关键 参数，因为该电流ILED确定了发光二极管的辉度(luminance)、颜色和亮度(brightness) 等。图1和图2的驱动器LEDdr可提供到电源块的直接连接，在此为了图的简化起见而被 省略了。图3示出了根据现有技术的用于驱动发光半导体器件的基本驱动器拓扑结构的 简化表示。图3(a)示出了具有向LED串LEDstr提供电源电压Vbus的电源和对通过LED 串的电流ILED进行确定的电流源CS的线性驱动器配置。图3(b)示出了驱动器的开关式 降压配置的简化示意图。控制开关SW来切换通过电感L和LED串LEDstr的电流，以使得 可以提供通过LED串LEDstr的平均电流ILED。电容C起到缓冲电容的功能，以及如果关断 开关SW，二极管D允许电流循环通过LED串LEDstr、电感L和二极管D。图3 (c)示出了驱 动器电路的开关式升压配置。相应地，开关SW提供了从电源PS通过电感L到地的电流路 径。如果关断开关SW，电感L的电流经由二极管D和LED串LEDstr而继续。图3 (d)示出 了降压_升压开关式的降压_升压配置。相应地，如果开启开关，便提供了通过电感L和开 关SW的电流路径。一旦关断开关SW，电流便经由二极管D和LED串LEDstr循环，并由电感 L所驱动。一般地，总是可以存在与LED串LEDstr并联的电容来对LED电流进行滤波。通 常，当电流(典型地，来自线圈)不是连续地流入LED串LEDstr时，使用该电容。这取决于 所使用的驱动器拓扑结构(如，升压和降压-升压驱动器拓扑结构)。开关SW可以是n和 P型的。在图3所示的配置中，使用n型开关是最方便的。
图4示出了根据现有技术的电子系统的简化框图。特别地，描述了固态发光系统。 例如，可将该系统实现为具有8个链，每个链64个LED的扫描背光系统。为了示意性的目 的，图4中仅描述了三个LED链LEDstr。将电感L和开关T与每一个LED链串联布置。将 反激二极管D与LED串LEDstr并联耦合。典型的LED串电压是例如从173V到237V，随后 将其表示为173V-237V。开关T和反激二极管D的击穿电压至少应该是驱动电压Vbusl。如 果驱动电压Vbusl = 300V，那么取决于晶体管的开关条件，电感L两端的电压是173V-237V 或127V-63V。应该注意到的是，可将晶体管、电感和反激二极管表示为三端子变换器块。在 根据图4的布置中，所要求的晶体管T和反激二极管的击穿电压将是300V。换言之，用于驱动一个或更多发光二极管的典型电路架构包括在串联耦合的 LED串两端施加的电源电压，以及耦合到一侧以确定流过该串的电流的电流源或电流宿 (sink)。LED串两端的压降和电流源两端的压降加起来等于总的电源电压。相应地，如果 LED两端的电压由于作为温度、老化或产品推广的结果的每一个LED的正向电压的变化而 变化，电流源(即，驱动装置)两端的电压可相应地升高或降低。如果驱动装置两端的电压 大于所需的电压，这些功率被转变成热量，出现功率的实质损耗。电流源或电流宿中高电压 所带来的第二种不想要的效应在于需要适于经受得住高电压、温度等的组件，高电压、温度 等是不正确地调节组件两端的电压所带来的结果。

发明内容
本发明的目的是提供使用具有更低额定电压的驱动器的固态发光系统，这些驱动 器更便宜并且还允许使用更高的切换频率。通过根据权利要求1的固态发光、根据权利要求15的驱动器集成电路和根据权利 要求16的用于驱动发光器件的方法来实现这一目的。因此，提供了一种固态发光系统，该系统包括具有至少一个发光半导体器件的串， 以及用于驱动该发光半导体器件串的驱动装置。此外，第一电压源单元提供用于驱动发光 半导体器件串的第一电源电压，以及第二电压源单元提供用于驱动发光半导体器件串的第 二电源电压。布置第一和第二电压源单元，以使得可通过第一和第二电源电压的选择来调 节驱动装置两端的压降。相应地，这种固态系统用来克服典型电路架构的缺陷，在典型电路架构中，基于仅 仅单个电压源来对一个或更多个发光二极管或器件的串进行驱动。两个电源提供的电势可 具有正或负的符号，并且系统中的任何电势都可被定义为地。如果将多于单个电压源用于 LED或串联耦合的LED串，可以避免不想要的功率损耗。此外，如果电子组件(即，驱动器的 电路)两端的压降变小，可以降低对该组件的要求。因此，可以设计驱动器以在远低于LED 两端电压的降低的电压处工作。由于驱动器可以驱动多于一个LED，这是有优势的。相应地，通过(除第一电源电压外)将第二电源电压耦合到驱动器电路，降低了该 驱动器电路两端的电压。从而，可以以比单电源解决方案更适当的方式来调整驱动电路和 发光器件两端的电压。第二电源所提供的附加自由度允许针对功率器件的更低的额定击穿 电压。可将第一电源电压控制到最小，这由具有最高正向电压的一个或更多发光器件的串 所要求的电压来确定。如果可能由于温度、老化或产品推广的结果，串的每一个LED的正向 电压出现变化，本发明还能够正确地调整LED两端的电压以补偿不利的效应。如果将驱动装置两端的电压调整为不大于所需电压，便可避免电子组件中热所产生的实质功率损耗。更特别地，通过第一总线和第二总线的方式适当地提供第一电源电压和第二电源 电压，在第一总线和第二总线之间是驱动装置和串扩展的序列。适当地，在总线之间布置多 于一个这种序列。在备选的实施方式中，将两个总线都耦合到驱动装置，而串存在于驱动装 置和地之间。在另一实施方式中，不存在总线。适当地，第一电压源单元和第二电压源单元是电源。它们可以是分立的电源，但备 选地，将其合并到集成电路中。在一个实施方式中，第一电压源单元适当地作为功率源，而 第二电压源单元作为功率宿(power sink)。在这种情况下，优选地，驱动装置包括升压变换 器。在备选的实施方式中，进行相反的布置，第二电压源单元充当功率源。从而适当地，驱 动装置包括降压变换器。从这显而易见的是，驱动装置适当地包括变换器，并且更特别地，包括开关式变换 器。为清楚起见，观察到也可将该用于提供电流的驱动装置称为电流源。优选地，该电流源 具有第一、第二和第三端子。第一端子耦合到串。第二端子耦合到第二电压源单元，例如 (c.q.)对应的总线。第三端子耦合到地。备选地，如果将串耦合到地而不是到第一电压源 单元，第三端子将耦合到第一电压源单元，例如(c.q.)第一总线。在一个备选的实施方式中，驱动装置包括线性稳压器。如果本地地存在第二电压 源单元，则这特别让人感兴趣。例如，第二电压源单元是电池或太阳能电池。该实现使得可 以有更大的自由度来选择第一电源电压。在另一实施方式中，附加的电源变换器出现在第一电压源单元和第二电压源单元 之间，例如(c.q.)第一总线和第二总线之间。因此，将电源电压彼此耦合。从而，可以降低 对串的很多驱动装置的电压要求。这种附加的电源变换器可以是容性变换器或感性变换 器。特别地，容性变换器用作电压等分器/电压倍增器。根据本发明的另一方面，提供了与发光半导体器件串联耦合的至少一个减光晶体
管单元。本发明还涉及包括用于驱动发光半导体器件的驱动装置的驱动器集成电路。此 外，第一电压源单元提供用于驱动发光半导体器件的第一电源电压，以及第二电压源单元 提供用于驱动发光半导体器件的第二电源电压。对第一电源电压和第二电源电压进行选 择，以优化驱动装置两端的压降。本发明还涉及用于驱动至少一个发光器件的方法。驱动预定电流通过该至少一个 发光半导体器件。向该至少一个发光半导体器件的第一侧提供第一电源电压。向该至少一 个发光半导体器件提供第二电源电压。对第一电源电压和第二电源电压进行选择，以使得 能够优化驱动装置两端的压降。


本发明的这些方面和其他方面将从以下阐述的实施例变得明显，并将参照以下阐 述的实施例进行论述。在随后的附图中图1示出了根据现有技术的用于发光二极管的驱动器的简化框图，图2示出了根据现有技术的驱动器配置的简化框图，图3示出了根据现有技术的线性的三开关式的驱动器配置的简化示意图，
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图4示出了现有技术的电子系统的简化框图，图5示出了根据第一实施方式的电子系统的简化框图，图6示出了根据本发明的第二实施方式的发光系统的简化示意图，图7示出了根据本发明的第三实施方式的发光系统的简化示意图，图8示出了第四实施方式的电子系统的简化表示，图9示出了开关式降压驱动器配置中，根据本发明的第五实施方式的简化示意 图，图10示出了本发明具有反激变换器和带有容性电压变换器的降压驱动器配置的 第六实施方式的电子系统的简化示意图；图11示出了在反激变换器和带有感性升压变换器的降压驱动器配置中，本发明 的第七实施方式的电子系统的简化示意图；图12示出了开关式降压和升压驱动器配置中，根据本发明的第八实施方式的电 子系统的简化示意图，图13示出了开关式升压驱动器配置中，根据本发明的第九实施方式的电子系统 的简化示意图，以及图14示出了具有串联减光开关的开关式降压驱动器配置中，根据本发明的第十 实施方式的电子系统的简化示意图。
具体实施例方式在随后更详细地描述本发明的实施方式。术语“电源”和“地”被用作一个选项。 应该理解，电源电势可具有正的和负的符号，并且随后的系统中的任何点都可以处于地电 平。还可以将二极管D实现为能够进行同步整流的第二开关。若干不同的装置确定并控制 电流ILED。例如，与LED串LEDstr串联的检测电阻。此外，可以使用反馈机制，该反馈机 制将该信号反馈回驱动电流源(线性驱动器)或确定控制开关SW的工作周期(开关式解 决方案)的控制电路。通过开启和关闭(线性的或开关式的)电流源，还可以实现脉宽调 制(PWM)减光，然而也可以通过增加与LED串LEDstr串联或并联放置的、额外的减光开关 或晶体管单元来实现。被用来产生电源电压Vbus的电源PS也可以是任何类型的。应该提 到的是，所有这些变型基本上不影响拓扑结构。图5示出了根据本发明的第一实施方式的电子系统(特别是固态发光系统)的简 化框图。该固态发光系统包括用于提供第一和第二电源电压Vbusl、Vbus2的第一和第二电源 PS1、PS2。块LEDdr可具有涉及功率分配的、在此指示为地的第三端子，在部分时间内，该第 三端子携带电流ILED。此外，发光系统包括发光二极管串LEDstr和用于驱动LED串的驱动 器电路LEDdr。相应地，将第一和第二电源PS1、PS2耦合到发光二极管串LEDstr。这两个电 源PS1、PS2提供了两个电势Vbusl和Vbus2，并且可以是任何类型的线性电源、感性或容 性开关式电源、电池、太阳能电池、燃料电池等，或甚至可以与LEDdr电路共享相同的部分。 如果供电，例如在发光半导体器件串的两端提供两个电源电压Vbusl和Vbus2，并且使用普 通的晶体管电路来实现LED驱动器(即，在没有开关式电源变换器的情况下)，该串最大只 经受电压差Vbusl-Vbus2。如果进行正确的调节，这可在驱动器电路LEDdr中产生小的耗 散。可调节电压Vbus2的大小(dimension)，以使得更少的功率被输送到与其端子相连接的其它系统组件，即，如驱动器电路LEDdr。该驱动器电路可耦合在第二电源电压Vbus2和LED串之间。还可以将驱动器电路LEDdr耦合到地节点，以使得地节点和第二电源电压Vbus2的 输出每一个都携带一部分LED电流ILED。图6示出了本发明的第二实施方式的简化示意图。提供了用来获得第一电源电压 Vbusl的电源PS。将多个LED串耦合到该第一电源电压Vbusl。与每一个LED串串联地提 供电感L和开关T (可被实现为晶体管)。除第一电源电压Vbusl外，还提供了第二电源电 压Vbus2。在电感和第二电源电压Vbus2之间耦合二极管D。应该注意到的是，每一个驱动单元或每一个LED串包括相关联的晶体管T、电感L 和反激二极管D。从而，驱动器单元构成了三端子单元。作为示意性的示例，第一电源电压 Vbusl的电压对应为300V，以及LED串两端的电压对应为VLED链=173V-237V。因此，由于 第一和第二电源电压之间的差Vbusl-Vbus2 < VLEDmin，第二电源电压Vbus2必须> 127V。 换言之，如果第二电源电压> 127V，那么第一和第二电源电压之间的差，即施加到驱动器单 元的电压小于最小VLED电压。根据第二实施方式，能量流过反激二极管D朝第二电源电压 Vbus2而去。因此，必须注意，第二电源电压Vbus2能够容纳或吸收流向它的能量。作为示 例，如果在驱动器单元中实现了升压变换器，则这可以实现。这种升压变换器必须能够携带 从第二电源电压Vbus2到第一电源电压Vbusl的过剩能量。另一方面，如果能量流在第二 电源电压Vbus2之外，那么驱动器单元应该在第一和第二电源电压Vbusl、Vbus2之间包括 降压变换器。如果例如将第二电源电压设置为大约150V，那么可以在第一和第二电源电压之间 提供如电压等分器/电压倍增器的容性变换器。使用这样的容性变换器，可以保证在第一 或第二电源电压的方向上运送能量。如果将第二电源电压设置为150V，那么所要求的晶体 管和反激二极管的击穿电压必须仅是150V。图7示出了根据第三实施方式的电子系统(特别是固态发光系统)的示意图。根 据第二实施方式的固态系统实质上对应于根据第二实施方式的固态发光系统，在第一和第 二电源电压VbUSl、VbUS2之间耦合了附加的电源变换器。可将电源变换器PC实现为感性或 容性的变换器。通过提供第二电源电压以及通过提供根据第三实施方式的电源变换器，可 以降低针对用于LED链的很多驱动器单元的电压要求。不需要针对特定的LED属性来优化 第一和第二电源电压之间耦合的变换器。取决于晶体管(开关)状况(针对Vbusl = 300V、 Vbus2 = 150V 以及 VLED 链=173V-237V)，电感 L 两端的电压是 127V-63V 或者 87V-23V。 应该注意到，这样电感两端的电压比根据现有技术的小。如果电流纹波和切换频率保持相 同，在根据第二和第三实施方式的布置中，电感值可以更低。还应该注意到，依照特定的应 用，根据第二和第三实施方式的配置与现有技术的配置之间的电压比可以是更具优势的。根据第二和第三实施方式，可以提供具有三个电源端子的驱动单元，所有来自LED 的三条电流流过该驱动单元。图8示出了根据本发明的第四实施方式的、具有LED驱动器DU的发光系统的简化 示意图，该发光系统包括第一和第二电源电压Vbusl和Vbus2、至少第一和第二 LED串以及 具有第一和第二电流源CS1、CS2的第一和第二驱动单元DU。虽然只描述了两个LED串，应 该注意到的是，可将更多串和驱动器连到Vbusl、Vbus2和地。所指示的LED串中的每一个 具有相关联的、被分别用作针对每一个串的电流驱动器的电流源功能体CS1、CS2。将驱动单元实现为3端子单元(Vbusl、Vbus2、地)而不是仅在两个端子之间连接串的二端子单元。 可将电流源或驱动单元耦合到第二电源电压Vbus2和一个LED串。还可以将电流源或驱动 单元耦合到地节点，以使得通过地节点和第二电源PS2来传送LED电流ILED。然而，如果适 当地选择Vbusl和Vbus2之间的电压差，可以最小化电流源两端的压降。图9示出了根据本发明的第五实施方式的发光系统的简化示意图。该优选的实施 方式涉及开关式降压驱动器配置。对于一般的功能体，参考图3(b)。根据该实施方式，提供 电压源Vbusl的电源PSl是功率源，而提供电压Vbus2的电源PS2被配置为功率宿。特别 地，如果Vbus2 ^ Vbusl，显著地获得了针对驱动器组件的更低电压要求。可以以各种不同 的方式提供PS2的功率宿能力。电压Vbus2可以是系统中已经要求的电压。在这种环境下， 由于用于发光二极管的驱动器提供了功率以及功率Vbus2，降低了对针对电压电平Vbus2 的电源PS2的要求。仅增加电阻R来示出LED链LEDstr的电流式控制的配置。图10示出了根据本发明的第六实施方式，其中，将驱动单元或电源变换器配置为具有开关式降压驱动器和容性电压倍增器的反激变换器。本发明的该实现通过由孤立的反 激变换器所降低的电源电压Vbusl和容性电压倍增器/等分器所产生的电源电压Vbus2，包 括了高效的功率宿能力。该实施方式中开关Sw和二极管D的电压要求大约仅是根据现有 技术的要求的一半。如果使用了其它容性变换器，可以获得针对Vbus2/Vbusl的其它变换 比。为了图10中示出的配置的正确操作，将电压选择为VbuS2>VbuSl-VLEDS，其中，VLEDs 是LED串VLEDstr两端的压降。图11示出了根据本发明，具有反激变换器、开关式降压驱动器以及感性降压或 升压配置的第九实施方式。相应地，将节点Vbus2配置为提供功率以及接收功率(sink power)，以使得能够容易地使用该电源提供针对其它负载的功率。总的来说，电压Vbusl或 Vbus2、或者两者都可以被提供或在该系统中已经可用，并可针对根据本发明的目的被重新 使用。变换器或驱动LED串的驱动单元在低于Vbusl的电压以及低于普通变换器的功率处 工作。相应地，单个变换器更适于在IC上实现并以高频率运行，而普通的高功率变换器可 在针对其功率效率所要求的较低的频率处运行。如果使用线性稳压器来驱动通过发光二极管串LEDstr的电流，由于耗散的原因， 在更加严格的限制内确定Vbus的值。假设开关稳压器针对Vbusl的电压值提供大很多的 选择自由度。这允许如上所述重新使用电源。根据本配置，可以容易地将Vbus2控制到任何电压比Vbusl/Vbus2。相应地，不仅 可以实现关于图7示出并解释了的固定的电压比，还可以实现可灵活控制的电压比。针对 电源电压Vbus2，重要但不是限制性的控制标准是当LED驱动器LEDdr关闭时的朝Vbus而 去的开路(off-state)泄漏电流，典型地，这在低频PWM减光期间发生。只要没有使用附加 的减光开关，针对图8中示出的实施方式，该开路泄漏电流确定驱动器的可用减光比。结 果，电源电压Vbus2不应该具有相对于LED串的底电压(bottomvoltage)来说太低的压差。根据本发明的实施方式中涉及第二电源的附加自由度提供了下面的优势。首先， 针对与开关SW和二极管D或两个用于实现同步的开关有关的功率器件，有更低的额定击 穿电压。此外，可以关于相同的变换频率和相同的纹波使用更小的电感L。此外，通过控制 Vbusl和Vbus2，或单独控制其中的每一个，都可能实现对操作的边界传导、自激振荡模式 的频率控制。通过将Vbusl控制到具有最高正向电压的串LEDstr所确定的最小值，可达到最终的最低功率器件额定电压和最低电感值。然而，这可能需要从串LEDstr电压回到 Vbusl控制器的额外的反馈信号。图12示出了根据本发明的第八实施方式，该实施方式具有带有电源PSl和PS2的 开关式升压/降压驱动器。将电压电平Vbusl和Vbus2配置为电源，当其在系统中已可用 的时，可容易地进行重新使用。电压Vbusl必须低于发光二极管LEDstr两端的最小要求 值。针对每一个发光二极管串LEDstr，电压Vbus2与开关SW、二极管D和电感L形成了反 相(inverting)降压/升压变换器，以提供附加的电压来获得LED串LEDstr两端的最大要 求电压。图12的拓扑结构易于改变。例如，可以改变功能部分的顺序，即，还可将LED连接 至地，同时将反相降压/升压变换器连接到高压侧。如果使用了根据第二和第三实施方式的值，Vbusl必须< 173V。由于在开关导通 时用来增加电感电流，第二电源电压Vbus2可具有“任意的”正值。串的最低阴极处的电压 变成负电势。第二电源电压Vbus2必须输送功率并且Vbus2可从Vbusl而来，然而直接从 提供Vbusl的电源得到Vbus2会更高效。由于串联变换器方式的损耗累加，串联连接功率 变换器降低了总的效率。图13示出了根据本发明的第九实施方式，该实施方式具有带有两个电源PSl和 PS2的开关式升压驱动器。在该配置中，功率源PS2提供电压Vbus2，功率宿PSl提供电压 Vbusl。在该配置中，选择Vbusl小于或大于Vbus2。变换器作为升压变换器工作，从而电压Vbusl在功能上是不相关的。然而，为了降 低变换器的电压要求，Vbusl处的电压应该是负的。图14示出了针对具有串联减光开关的开关式降压驱动器，根据本发明的第十实 施方式的简化示意图。与LED串串联地提供晶体管Tl，并且如果被相应地控制，晶体管Tl 可用于对LED减光。基于本发明的原理，其它具有单独的红、绿和蓝LED串的应用，或具有很多面板的 大顶棚(ceiling)的安装也可以是可能的。从而，每一个面板具有更低电压的组件和更小 的电感，即，该思想提供了结构上的低成本和针对更高性能的可能。还可以在用于驱动发光器件的驱动器IC中、在例如针对IXD应用的背光单元中或 在闪光应用中实现本发明的原理。本发明在附图和先前的描述中进行了详尽的说明和阐述，这样的说明和阐述应被 视为说明性或示例性的，而非限制性的；本发明并不限于所公开的实施例。
基于对附图、公开以及所附权利要求的研究，本领域技术人员可在实践所主张的 发明时理解和实现被公开的实施例的其他变体。在权利要求中，用语“包括”并不排除列其他元件或步骤。不定冠词“一”或“一个” 并不排除使用多个这样的元件或步骤。单个...或其他单位可实现权利要求中提到的几项 功能。一个基本的事实是在相互不同的从属权利要求中提到的特定措施并不意味着这些措 施的组合不能用来取得有益效果。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对保护范围的限制。
权利要求
固态发光系统，包括包括至少一个发光半导体器件的串(LEDstr)，用于驱动预定电流通过所述串(LEDstr)的至少一个驱动装置(LEDdr)，第一电压源单元(PS1)，提供不等于地的第一电源电压(Vbus1)以驱动所述串(LEDstr)，以及第二电压源单元(PS2)，提供不等于地的第二电源电压(Vbus2)以驱动所述串(LEDstr)，其中，所述第一电压源单元和所述第二电压源单元被耦合到驱动装置，以使得能够通过对所述第一电源电压和所述第二电源电压(Vbus1、Vbus2)的选择来调节所述驱动装置(LEDdr)两端的压降。
2.根据权利要求1所述的发光系统，其中为所述串提供第一端子和与所述驱动装置的第一端子耦合的第二端子，为所述驱动装 置提供第二端子；所述串的所述第一端子耦合到所述第一电压源单元，以及所述驱动装置的所述第二端子耦合到所述第二电压源单元。
3.根据权利要求1或2所述的发光系统，其中，所述第一电压源单元和所述第二电压源 单元通过第一总线和第二总线耦合到所述串和所述驱动装置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的发光系统，其中，附加的电源变换器耦合在所述 第一电压源单元和所述第二电压源单元之间，优选地，在所述第一总线和所述第二总线之 间。
5.根据权利要求4所述的发光系统，其中，所述附加的电源变换器是容性变换器。
6.根据权利要求1或2所述的发光系统，其中，为所述驱动装置提供第一端子、第二端子和第三端子。
7.根据权利要求1或4所述的发光系统，其中，针对所述驱动装置，所述第一电压源单 元充当电压源，所述第二电压源单元充当功率宿。
8.根据权利要求7所述的发光系统，其中，所述驱动装置被实施为开关式变换器，优选 地，处于开关式降压驱动器配置中。
9.根据权利要求7所述的发光系统，其中，所述第二电压源单元还充当另一负载的功 率源。
10.根据权利要求1、2或4所述的发光系统，其中，所述第二电压源单元是本地存在的 单元，所述驱动装置包括线性稳压器。
11.根据权利要求1或2所述的发光系统，其中存在多个串，向所述串中的每一个提供用于驱动电流通过所述串的驱动装置并提供耦 合到所述第一电压源单元的端子，向所述驱动装置中的每一个提供耦合到所述第二电压源 单元的端子。
12.根据权利要求11所述的发光系统，其中，所述驱动装置的至少一部分被集成到单 片集成电路中。
13.根据权利要求11所述的发光系统，其中，存在控制器，用于控制所述第一电源电 压，以使得所述第一电源电压最多是所述串中任一个的正向电压的150%。
14.根据权利要求13所述的发光系统，其中，在所述串和所述第一电源电压的控制器 之间存在反馈环路。
15.根据前述权利要求中任一项所述的发光系统，控制所述第二电源电压(Vbus2)以 使得开路泄漏电流受到控制。
16.根据前述权利要求中任一项所述的发光系统，其中，通过控制所述第一和/或第二 电源电压来执行对非固定变换频率变换器的频率控制。用于在前述权利要求的任一项中使用的驱动器集成电路，包括至少一个驱动装置(LEDdr)，用于驱动预定电流通过包括至少一个发光半导体器件的 串(LEDstr)，第一电压源单元，提供不等于地的第一电源电压(Vbusl)以驱动所述串(LEDstr)，以及第二电压源单元，提供不等于地的第二电源电压(Vbus2)以驱动所述串(LEDstr)， 其中，所述第一电压源单元和所述第二电压源单元被耦合到驱动装置，以使得能够通 过对所述第一电源电压和所述第二电源电压(Vbusl、Vbus2)的选择来调节所述驱动装置 (LEDdr)两端的压降。用于驱动至少一个发光器件的串的方法，包括以下步骤 驱动预定电流通过所述串(LEDstr)，提供不等于地的第一电源电压(Vbusl)以驱动所述串(LEDstr)， 提供不等于地的第二电源电压(Vbus2)以驱动所述串(LEDstr)，以及 其中，对所述第一电源电压和所述第二电源电压(Vbusl、Vbus2)进行选择，以使得能 够优化所述驱动装置两端的压降。
全文摘要
本发明涉及一种固态发光系统，包括至少一个发光半导体器件(LEDstr)，至少一个用于驱动预定电流通过该至少一个发光半导体器件(LEDstr)的驱动装置(LEDdr)。此外，发光系统包括耦合的第一电压源单元(PS1)，以向该至少一个发光半导体器件的第一侧提供第一电源电压(Vbus1)，以及耦合的第二电压源单元(PS2)，以向该至少一个发光半导体器件提供第二电源电压(Vbus2)。选择第一电源电压和第二电源电压(Vbus1、Vbus2)，以优化该至少一个发光半导体器件(LEDstr)两端的压降。
文档编号H02M3/155GK101803455SQ200880101941
公开日2010年8月11日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年8月6日
发明者吉安·霍赫扎德, 弗朗西斯克·A·C·M·朔夫斯 申请人:Nxp股份有限公司