驱动led光源的方法和相关装置制造方法
【专利摘要】一种用于驱动光源的装置，包括利用电流发生器（I）的多个LED串（K1、K2、…、Kn），其中，每个所述LED串（K1、K2、…、Kn）利用所述电流发生器（I）形成相应电流网，所述装置包括：-作用于所述电流网的至少一个电感器（L），-在每个所述电流网中，电子开关（S1、S2、…、Sn）具有朝向所述LED串（K1、K2、…、Kn）的第一工作节点和与所述LED串（K1、K2、…、Kn）相对的第二参考节点。所有所述电子开关（S1、S2、…、Sn）的所有所述参考节点连接在一起，且每个电子开关（S1、S2、…、Sn）的所述工作节点经由至少一个电流平均电容器（C1、C2、…、Cn）与至少另一个所述电子开关（S1、S2、…、Sn）的所述工作节点连接。所述电子开关（S1、S2、...、Sn）能够选择性地分别以相应时间间隔（ti）呈现导电状态（SE），从而选择性地将所述电流发生器（I）的电流分配在所述LED串（K1、K2、...、Kn）之间。
【专利说明】驱动LED光源的方法和相关装置
【技术领域】
[0001]本公开涉及光源驱动技术。
[0002]各种实施方式可涉及LED光源的驱动技术。
【背景技术】
[0003]在LED光源的实施中，按照惯例，采用包括多个LED “串”的设置，该LED串由同一个电源供电。
[0004]这些串可在各个方面互不相同，例如，在LED的数量和种类、工作温度和其它参数方面不同，使得跨某一串两端的电压可与跨其它串两端的电压不同。
[0005]出于这个原因，将串直接互相并联连接的解决方案不可行(即使使用理想或准理想电流发生器作为电源)，因为电源最后是以不受控制的方式分配给各个串。
[0006]图1至图3示出了可用于确保多个LED串上的功率分配更均匀的各种解决方案，多个LED串一般用参考符号K1、K2、…、Kn表不,其中,η实际上可以是大于一的任何数字。
[0007]在图1至图3的图中(与本公开的其它附图一样)，发电机被示出为以理想状态并联在用于生成电流I的理想电 流发生器与电容器C1之间。
[0008]图1至图3的三个图具有与每个串Κ1、Κ2、…、Kn关联的电流调节器。
[0009]这可通过例如以下方式实现:
[0010]-简单地采用电阻器Rl、R2、…、Rn，如图1所示，
[0011]-采用有源线性调节器(例如，双极晶体管Q1、Q2、…、Qn)的形式，如图2所示，
[0012]-使用更复杂的开关调节器，例如，采用降压变换器的形式，该降压变换器针对每个串K1、K2、…、Kn包括电感器L1、L2、…、Ln和用于由在LED串K1、K2、…、Kn中流动的电流经过的开关Q1、Q2、.'Qn (例如，mosfet),以及续流二极管D1、D2、…、Dn,如图3所
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[0013]在最后一种设置中，还提供了电流测量和控制电路(在图3中表示为CMC，即，电流测量和控制)，该电路基于经由(任何已知类型的)传感器或探头P1、P2、…、Pn检测的经过各个串K1、K2、…、Kn的电流的强度，通过根据需要打开和关闭Q1、Q2、…、Qn，在各个串K1、K2、…、Kn中进行电流控制的对应功能。
[0014]图1、2和3的图中所示的示例性解决方案存在各种缺陷。
[0015]特别地，实施线性控制功能(见图1和图2)的解决方案，如果一方面易于实施，则其固有缺点在于导致功率耗散，该功率耗散与各个串Κ1、Κ2、…、Kn的工作电压差和这些串的工作电流成比例，从而这些功率完全损失。图1所示的解决方案还存在另一个缺陷:需要使用实际上固定的补偿机制。
[0016]诸如图3所示的开关解决方案包括额外“智能”的存在，以根据CMC模块提供的控制要求识别各个开关Ql、Q2、…、Qn中的哪些组必须始终保持闭合，以及哪些必须保持打开，从而进行所需平衡功能。另外，在图3所示的解决方案中，每个调节器必须能管理与开关耦合的串的操作过程中所涉及的全部功率。[0017]基本上来源于图2的电流镜设置的解决方案在诸如US-B-7317287或US-B-6621235等文献中有所描述。
[0018]现有技术还包括文献W0-A-2010/000333(基本上再现了图2的设置，即，使用模拟
驱动晶体管)。
[0019]为了完成调研，我们提出文献US-A-2010/0315013中公开的解决方案，该解决方案基于开关变换器的使用，该开关变换器可广义上被定义为串联/并联变换器，一般包括用于每个串的变压器。
【发明内容】
[0020]基于前述说明，需要采用克服前述缺陷的解决方案。
[0021]根据本发明，可通过具有所附权利要求中具体陈述的特征的方法实现该目的。本发明还涉及一种相关装置。
[0022]权利要求是本文提供的本发明的技术教导的整体部分。
[0023]各种实施方式通过在不同电压下运行的两个或更多个LED串上的电流的比例分配达到电流平衡；换句话说，各种实施方式可将来自电源的电流分配在两个或更多个用于并联运行的LED串上，以补偿串之间的电压差。
[0024]各种实施方式可具有简化设置，以便将提供给两个串的电流分成两个相等部分；在各种实施方式中，LED串设有共用阳极。
[0025]在各种实施方式中，电源可以是具有慢动态特性的电流发生器，即，用于将受控平均电流提供给由各个LED串组成的整个负载的发生器。
[0026]在各种实施方式中，在某些方面-负载中的阻抗变化快的情况下的其特性-可考虑这种发生器为电压发生器，可将其视为理想电流发生器，用于生成具有强度I的电流，并与电容器C1并联连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]现将参照附图仅通过非限制性示例的方式对本发明进行描述，在附图中:
[0028]-图1至图3已经在上文进行了描述，
[0029]-图4为一种实施方式的电路图，
[0030]-图5不出了一种实施方式中的电流模式，
[0031]-图6为一种实施方式的电路图，
[0032]-图7示出了一种实施方式中的电流模式，
[0033]-图8为一种实施方式的电路图，
[0034]-图9为一种实施方式的电路图，
[0035]-图10为一种实施方式的电路图，
[0036]-图11为一种实施方式的电路图，
[0037]-图12为一种实施方式的电路图，
[0038]-图13为一种实施方式的电路图，以及
[0039]-图14为一种实施方式的电路图。【具体实施方式】
[0040]在以下描述中，给出了许多具体细节，以提供全面理解实施方式。实施方式可以不采用一个或多个具体细节或其它方法、部件、材料等实施。在其它情况下，并未详细示出或说明已知的结构、材料或操作，以避免混淆实施方式的各个方面。
[0041]遍及整个本说明书中提到的“一种实施方式”或“实施方式”表示，描述的与该实施方式有关的特定特征、结构或特性包括在至少一种实施方式中。因此，遍及本说明中各个位置出现的词语“在一种实施方式中”或“在实施方式中”并不一定都指代同一实施方式。另外，特定特征、结构或特性可以任何合适方式组合到一个或多种实施方式中。
[0042]本文提供的标题仅为了方便起见，且不应理解为实施方式的范围或含义。
[0043]在图4至14中，在上文已参考图1至图3进行了描述的部分、元件或部件用与上文在这些图中使用的相同的参考符号表示；下文不再重复对这些前述单元的描述，以避免使当前详细描述繁琐。
[0044]另外，为描述清晰起见，应注意的是，在图4至14中，互相相同或等效的元件、部分或部件用相同参考符号表示，使得参考这些附图的其中之一提供的这些部分、元件或部件的其中之一的描述在其余附图中不再重复。
[0045]图4至14涉及提供光源的装置，所述装置包括来自电源的多个LED串K1、K2、...、Kn (η为> 2)，该电源被示意性示出(出于前述原因)为理想电流发生器的形式，其生成电流I，具有并联连接的电容器Q。该图示考虑了真实发生器的动态特性降低的效果，真实发生器一般为电压发生器，并具有 电流平均值调节功能(其确定来自串Κ1、Κ2、…、Kn中的LED的光流的强度)，且因此它不适用于瞬间改变其输出电压。
[0046]在附图中，示出了电子开关S1、S2、…、Sn，其在各种实施方式中用于被实施为电子受控开关，例如，mosfet的形式，或者被实施为作为开关运行的二极管。
[0047]在各种实施方式中，使用mosfet实施电子受控开关可考虑以下情况:mosfet (当其“断开”，即，不导电时)在所有情况下都包含反向并联二极管(称为“本体”，因为mosfet本身的物理实现)，其可接受一定程度上的反向导电。
[0048]为了使电子开关具有双向特性(即，具有关于原点对称的电压/电流特性曲线，并因此用于确保断开时在两个检测方向上都不导电)，可以使用串联连接的mosfet和二极管(可在下文所述的各个例示性实施方式中采用这个解决方案，其中，另一检测方向上的导电没有必要)。
[0049]文献中对用GaN技术获得固有双向器件的可行性进行了讨论。例如，当可以确保各个串的电压之间的差不超过基极-发射极结击穿电压时，这种可行性还存在实施具有简单双极晶体管(BJT，例如，n-p-n)的这一开关。还可以在反转的有源区(即，通过交换集电极和发射极)中使用这种晶体管，以降低饱和电压(但是存在基极电流较高的缺点)。
[0050]因此，在下文中提到的mosfet实施的电子开关必须理解为是为了简明和简化说明的目的的引用，但应记住上文已述的实际实施方式的方面。
[0051]本文所述的各种实施方式原则上涉及对这种发生器生成的电流I进行分配的方面。
[0052]在下文中，为了简明起见，将依据假定为恒定值的广义值I进行说明。毫无疑问，本文考虑的各种实施方式可与以下设置结合使用:其中，电流I的(平均)强度可选择性地被调节，例如，采用脉宽调制(PWM)，以使包括各个串K1、K2、…、Kn的光源产生的光流不同。另一方面，可在除开关S1、S2、…、Sn的驱动功能之外进行这种脉宽调制，下文将对其进行更加详细的说明。
[0053]本文考虑的各种实施方式基本上基于三种特征:
[0054]-在电流流经LED串Κ1、Κ2、…、Kn时电流前进的路径上，为所有串设置至少一个单电感器(见某些图中L表示的电感器)，或分成用于各个串的各个电感器(见L1、L2 ;L1、L2、L3表示的电感器)，
[0055]-选择性地将电流供给I分配给K1、K2、…、Kn表示的LED串，使得指定时间点处仅串Κ1、Κ2、…、Kn的其中之一由电流发生器I供电，以及
[0056]-将电流平均电容器的功能(B卩，对流经LED串的电流进行平均的功能)与电容器C1、C2、…、Cn的LED串相关联。
[0057]在各种实施方式中，为了选择性地将供电电流I分配给各个LED串，将各个电子开关S1、S2、...、Sn与每个串K1、K2、…、Kn相关联。
[0058]因此，通过序列发生器SE可以协调驱动这种开关，使得在任何指定瞬间，仅其中一个开关S1、S2、…、Sn处于闭合状态，以在时间间隔t内对与其关联的LED串提供来自发生器I的电流。
[0059]这样，电流I选择性地分配给各个串K1、K2、…、Kn，如图5中示意性示出。
[0060]在该图中，重叠图示出了从OFF表示的断开状态(不导电)和闭合状态(导电)ON切换的不同开关S1、S2、…、Sn。如上已述，切换操作是通过在每个时间间隔下仅激活一个开关S1、S2、…、Sn以将电流提供 给各个串Kl、K2、…、Kn而进行的。
[0061]将单个开关切换为断开和闭合状态是在指定周期T内发送的(在各种实施方式中，这种周期可为几微秒量级)。
[0062]应理解的是，在各种实施方式中，在这种周期的值的选择过程中，可忽略考虑可能出现的闪烁现象:在各种实施方式中，LED上的电流实际上由电容器C1、C2、…、Cn进行了“平均”，即平衡。
[0063]开关装置内设置一个或多个电感器的目的在于将发生器的电流保持恒定。
[0064]这种电感器具有将发生器电流I保持“恒定”的功能的叙述指的是理想特性的模型；实际上，这种电流会非常快速地变化，但是与平均值相比，宽度有限。因此，这种电流具有较小宽度的重叠波纹。
[0065]t (B卩，电流注入单个串K1、K2、…、Kn的间隔)越小，Λ t越小，因此，如果变化非
常小，那么实质上可将对应电流视为“恒定”。
[0066]实际上，提供给每个串K1、K2、.'Kn的电流与对应开关S1、S2、…、Sn的占空比成比例，即，参照图5的示例，与时间间隔\和时间周期T之间的比率成比例，其中，第i个开关Si闭合。这样，流经第i个串Ki (i=2、...、!!)的电流的值为Isi等于发生器产生的电流I的值乘以间隔\与时间周期Y之间的比，即，广义上说:ISi=I*ti/T，其中T= Σ\。
[0067]例如，假定有四个串Κ1、Κ2、Κ3和Κ4，并且假定其均在0.25的占空比(比率t/T，毫无疑问始终< I)下运行，则可以通过给每个串发送全部量的四分之一而精确地划分电流I，因此，例如，如果发生器电流I的强度为1A，那么每个串K1、K2、K3和Κ4接收250mA。
[0068]在各种实施方式中，开关Si闭合的时间间隔^的持续时间可针对每个单串随着流经单串的电流Ii的值的相应变化而被确定为不同值。
[0069]图6至图14中的图涉及来源于前文公开的基本原理的各个可能实施方式。
[0070]鉴于此，应理解的是，其中一个附图所示的实施方式的实施的具体细节一般自由地适用于其它附图所示的其它实施方式。
[0071]图6中的图遵循图4的基本设置，涉及电容器Cl、C2、…、Cn的使用，所述电容器具有获取各个开关施加在各个LED串上的脉冲电流的平均值以将电流波纹减少到对于应用可以接受的水平的功能，同时还公开了将图4的基本设置减少到仅两个串Kl和K2的可行性。
[0072]在图4的实施方式中，开关S1、S2、…、Sn (即，Si，其中，i=l、2、…、η)被示出为受控开关，例如，基于使用mosfet的情况的受控开关(在前述说明中涉及体二极管)。
[0073]当它们断开(B卩，OFF)时，这些受控开关从任一检测方向上说都不传导电流，且因此，它们防止与串S1、S2、…、Sn并联连接的电容器Cl、C2 (或总体上说为Cl、C2、…、Cn)瞬时放电。
[0074]图6还示出了实施其中所示的`一个开关的可行性，例如，开关S2，简单情况下为二极管D，而开关SI被示出为受控开关的形式，例如，序列发生器S驱动的mosfet。
[0075]例如，如果一个串(例如，在图6中，串K2)上的压降高于另一个串K1，那么可采用该简化实施方式。
[0076]在这种情况下,为了驱动串Kl,简单mosfet足够使用，当同一 mosfet驱动的串上的电压低于与二极管连接的电压时，不要求具有可逆性。
[0077]串K2示出其上的压降高于串Kl (例如，在相同供电电流下)的事实可能是由于例如串K2包括较多数量的LED (在当前情况下“较长”)这一事实，但还可能是由于组成两个串Kl和K2的LED的类型不同。
[0078]在图6的例示性实施方式中，序列发生器S可简单地由振荡器实施，该振荡器(仅)驱动占空比为50%的开关SI (例如，mosfet Q)。
[0079]在这种例示性实施方式中，二极管D (开关S2):
[0080]-在序列发生器SE已驱动mosfetQ (开关SI)断开(OFF)时，自动切换到导电状态(0N)，给串K2供电；
[0081]-在序列发生器SE已驱动mosfetQ (开关SI)闭合(ON)时，自动断开(0FF)，中断到串K2的电流供给。
[0082]图7的曲线图a)示出了根据图6的“简化”实施方式的通过mosfetQ (开关SI)的电流Iq的模式，其中，仅示出了两个串Kl和K2。当开关Q闭合时，流经串Kl和电容器Cl的电流(即，这种条件下为流经电感器L的电流)开始以AV/L的速率上升，该速率为串K1、K2之间的电压差Λ V与电感器L的电感值之间的比的函数。
[0083]该过程的持续时间为时间间隔t，在此期间，开关SI (mosfet Q)由序列发生器S驱动闭合。电感器L中电流込的变化量(见图7中的曲线图e))用最大值A与最小值B之间的差给出。这种差一般低于流经电感器L的“恒定”(即，缓慢变化)电流的值；因此，可以说，这种电流至少近似恒定。
[0084]开关Q断开时，电感器L会保持流经电感器L本身的电流的值，但在二极管D的阳极升高内部电压，直到使二极管D闭合(B卩，变为导电)。发生器电流I无法再流经串K1，因为开关Q断开，因此，流经串K2和电容器C2，如图7的曲线图b)所示。流经串K2的电流的强度会降低，直到在mosfet Q (开关SI)闭合之前到达原始起点，且所述循环以周期T重复。
[0085]实际上，图6的电容器Cl和C2在对应LED串Kl和K2中对电流进行平均功能，各个开关闭合时存储电荷，且开关断开时释放该电荷。因此，经过串Kl和K2的电流具有图7的曲线图c)和d)示意性示出的模式(其中，为了示出清晰，将波纹量有意增强)，因此在两个串Kl和K2之间同等分配输入电流I。
[0086]上文所述的与图6的串Kl和K2关联的电容器Cl和C2的作用毫无疑问，在η个电容器C1、C2、…、Cn与η个串Kl、K2、…、Kn关联设置的情况下有效。
[0087]通过电容器C1、C2、…、Cn，可以基于可接受尺寸以达到经过串K1、K2、…、Kn的电流波纹的相应减少，其模式在图7的曲线图c)和d)中有意增强(针对仅具有两个串Kl和K2的例示性实施方式)。
[0088]所述波纹减少的效果(更多标记为电容器电容的增加)可通过将各个电容器Cl、C2、…、Cn与对应数量的串S1、S2、…、Sn (η为任何值)耦接在一起而实现。
[0089]还可以基于将图6的图中的二极管D用于其它设置(其中，有多于两个的串Κ1、Κ2、…、Kn)而扩展这个概念。
[0090]图8中的图示出了 图6的设置的可能变化。在图8中，电感器L(在图6的图中介于产生电流I的发生器与串Kl和Κ2之间)被示出于串Kl和Κ2之间并接地，因此，特别地，开关SI (mosfet Q)和S2 (二极管D)与串Kl和K2相对的端子是通过电感器L接地，而不是直接接地。
[0091]因此，在图8的图中，串Kl和K2介于电流发生器I与电感器L之间。
[0092]在图8的图中，电容器Cl和C2 (在图6的图中分别与串Kl和K2并联连接)介于各个串K1、K2之间并接地，因此，串Kl和K2转而介于各个电容器Cl和C2与发生器I之间。
[0093]再次说明，应注意的是，根据任何附图所述的具体细节或实施也可转移(单独或组合)到其它附图的实施方式中。
[0094]虽然基于相同操作原理，但图8的电路设置如果与图6的电路相比，涉及根据更常规的解决方案的部件新布局:特别地，元件Q (开关S1)、D和L (开关S2)可组成一种开关单元SC，以便于对被管理功率进行评估。
[0095]单元SC对串Kl和K2的两个负载之间的功率执行平衡功能；该功能的实现不需要参照其绝对值下的输入电压，相反，需要参照两个串之间的工作电压差AV:因此，单元SC适于被实施为，其部件大小调节为能抵抗下降电压(基本上是串上的电压差)，而不是负担整个电压值以及由此的整个功率。
[0096]图9的图可视为图8的图的概括，其中LED串的总数量n>2。特别地，图9的图涉及作为由序列发生器SE驱动的电子开关的各个开关S1、S2、…、Sn的实施。
[0097]因此，该图是基本基于图4的图的一个例示性实施方式，因此，忽略各个串K1、K2、…、Kn的长度和工作电压的任何具体前提(与图6中针对使用二极管D作为开关S2的可行性不同)。
[0098]图10至12的图示出了与图4相同的基本原理相关的其他可能的实施方式。[0099]图10中的图示出了修改与图6所示的广义对应的设置的可行性，该修改描述为:将电感器L “分成”两个“部分”电感器LI和L2，每个电感器与相应的LED串K1、K2串联连接，并将与各个串Κ1、Κ2并联连接的电容器Cl、C2与在与串Kl和Κ2相对的电感器LI和L2的端子之间以桥状方式设置的电容器C12交换。
[0100]图11示出了参照η个LED串Κ1、Κ2、…、Kn与各个电感器L1、L2、…、Ln关联设置的例示性实施方式将电容器C12的连接拓扑结构普遍化使用的理论可行性。所涉及的电感器与串K1、K2、…、Kn相对的端子由各个电容器C12、C23、…、Cn_l，η互相成对连接。 [0101]再次参照图11，当广泛地已知特定串(例如，串Kj Cj=U…、η))的压降在任何负载条件下都高于所有其它串时，可以通过实际上在序列发生器SE的电平下将用于闭合开关的各个驱动信号用停滞时间代替，并将其它开关实施为双向开关(例如，具有串联的二极管的mosfet的形式，以考虑导电体二极管的效果，这在上文已重复描述)而使用简单二极管，代替与其关联的开关Sj。
[0102]为进一步证明上文所述的将其中一个所述实施方式的具体特征转移到另一个的可行性，图12示出了在与图10的图基本对应的设置中使用将两个电感器LI和L2(在图10中串联设置)分别与串Kl和串K2 “组合”成单个电感器L (其介于电流发生器I与LED串Kl和K2之间)的解决方案的可行性。
[0103]图13示出了无输出电容器的情况下将电流发生器I的开关输出级的相同电感器(例如，BC表示的降压变换器的形式)用作电感器L的可行性。
[0104]同样，图14示出了将“短路”脉宽调制(例如，通过包括各个驱动电路CS驱动的电子开关Qs的短路调制器SM施加)重叠以使平均电流I变化的可行性(参照图12的电路解决方案；但是，该示例也可转移到其它实施方式)；该结果还可通过将这种电流控制在各个发生器的电平处而实现。
[0105]这是上文所述的将实施方式的具体特征从一个本文考虑的实施方式转移到另一个的可行性的进一步示例，但其基于所述每种实施方式保留基本标准，目的在于在每个LED串K1、K2、…、Kn与电流发生器I形成各个电流网的设置中，用电流发生器I驱动包括多个LED串(SP，串Κ1、Κ2、…、Kn)的光源。
[0106]“网”(或“环”)的概念在电路领域中众所周知:例如，参见将网定义为“形成网络中的闭合路径的一组分支，假设如果将任何一个分支从该组中省略，组中的其余分支不会形成闭合路径”的IEEE电气与电子标准术语词典(IEEE Stdl00270_1966w)。
[0107]因此，本文考虑的实施方式至少采用对所述电流网起作用的电感器。这可通过提供与多个电流网耦接的一个单电感器L (例如，见图4、6、8、9、12、13和14)或提供多个电感器L1、L2;L1、L2、…(每个电感器与各个电流网耦接)(例如，见图10或11)而实现。
[0108]在这方面，还可以将所述至少一个电感器L介于电流发生器I与LED串K1、K2、…、Kn (例如，见图4、6、13和14)之间，以及提供这种至少一个电感器，使得LED串Κ1、Κ2、…、Kn介于电流发生器I与该电感器之间(例如，见图8、9、10和11)。
[0109]另外，本文考虑的实施方式将电子开关S1、S2、…、Sn置于每个电流网内，所述电子开关具有朝向LED串Κ1、Κ2、…、Kn的第一“工作”节点和与LED串Κ1、Κ2、…、Kn相对的第二“参考”节点。
[0110]所有电子开关S1、S2、…、Sn的“参考”节点(即，第二节点)连接在一起(例如，通过公共接地回线，与图4、6、10、11、12和14的情况相同，或通过与相同部件的公共接线，与图8和9的情况相同)。
[0111]根据本文考虑的实施方式，每个电子开关S1、S2、…、Sn的“工作”节点通过至少一个电流平均电容器Cl、C2、…、Cn与至少另一个该电子开关S1、S2、…、Sn的工作节点连接。
[0112]这可通过例如各种方式实现:
[0113]-将电流平均电容器C1、C2、…、Cn与各个LED串并联设置，与图4和6的情况相同，
[0114]-使所述各个LED串K1、K2、…、Kn介于电流发生器I与电流平均电容器之间，与图8和9的情况相同。
[0115]另外，可以将电流平均电容器C12、C23以桥状方式插在一对LED串Kl、Κ2 ;Κ2、Κ3、…、Κη-1、Κη之间，优选地，将各个电感器L1、L2、…、Ln插在电流发生器I与电流平均电容器之间，与图10至14的情况相同。
[0116]在这方面，应理解的是，如果两个“工作”节点之间的电容路径涉及到参考节点，各个开关的工作节点之间的所述耦接将不存在，因为对应电容器中存储的能量在这种情况下将被开关短路。
[0117]另外，本文考虑的实施方式选择性地在各个时间间隔\内一次仅使一个电子开关S1、S2、…、Sn导电，以 选择性地将电流I分配给LED串Kl、K2、…、Kn。特别地，可以在各个时间间隔\内使开关S1、S2、…、Sn导电，且所述各个时间间隔的持续时间调节多个LED串K1、K2、…、Kn上的电流分配。
[0118]在各种实施方式中，电子开关S1、S2、《'Sn以电子受控开关的形式被提供。在诸如图6、8、10和12至14中考虑的例示性实施方式中，在多个LED串中，在第二 LED串K2上的压降高于至少一个第一 LED串Kl的情况下，可以识别至少一个第一串Kl和第二串K2。
[0119]在各种实施方式中，可以随后使用电子受控开关(例如，mosfet Q)作为与所述第一 LED串Kl关联的电子开关，以及使用二极管D作为与第二 LED串K2关联的电子开关。
[0120]因此，结果是，在不影响本发明的基本原理的情况下，只要不脱离附加权利要求限定的本发明的范围，细节和实施方式可与上文以示例的方式所述的内容有所不同，甚至是很大不同。
[0121]各种实施方式实现以下优点的一个或多个:
[0122]-与以前已知的“线性”解决方案相同的方式:
[0123]a)可以仅根据一个串与另一个串的电压/功率差，而不是根据提供给串的功率的绝对值，确定功率部件的大小；
[0124]b)电流按比例标准以固有方式通过物理机制分配，不需要采用具有设定点和/或电流传感器的控制器，如图3的传感器或探头P1、P2、…、Pn的情况；
[0125]-正如发生在开关解决方案中，不存在功率耗散，因为系统可整体由不耗能元件构成；
[0126]-特别地，在仅具有两个串的实施方式中，为了实现功率平分，实际可通过将单个低压mosfet (例如，n-mosfet)与在50%占空比下运行的非常简单的振荡器结合使用以作为有源部件，使构成的电路非常简单；[0127]-电流分配标准在任何情况下都可通过简单地调节驱动开关S1、S2、…、Sn的占空比而修改，不需要采用非常复杂 的测量部件或模拟电路。
【权利要求】
1.一种驱动光源的方法，所述光源包括装置中利用电流发生器(1)的多个LED串(K1、K2、…、Kn)，其中，每个所述LED串(Kl、K2、…、Kn)利用所述电流发生器(I)形成相应电流网，所述方法包括: -提供作用于所述电流网的至少一个电感器(L ;L1、L2 ;L1、L2、-,Ln), -在每个所述电流网中插入电子开关(S1、S2、"sSn),所述电子开关具有朝向所述LED串(K1、K2、…、Kn)的第一节点和与所述LED串(Kl、Κ2、…、Kn)相对的第二节点， -将所有所述电子开关(S1、S2.....Sn)的所述第二节点连接在一起， -将每个所述电子开关(S1、S2.....Sn)的所述第一节点经由至少一个电流平均电容器(C1、C2.....Cn)与至少另一个所述电子开关(S1、S2.....Sn)的所述第一节点耦接，以及 -选择性地使仅一个所述电子开关(S1、S2.....Sn)以相应给定时间间隔(ti)呈现导电状态，从而选择性地将所述电流发生器(1)的电流分配给所述LED串(Kl、K2.....Kn)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括:在相应时间间隔(t)内使所述开关(S1、S2、...、Sn)呈现导电状态，所述相应时间间隔的持续时间调节所述多个LED串(K1、K2、...、Kn)上的电流分配。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括:提供与多个所述电流网耦接的单个电感器(L)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，包括:提供分别与所述电流网中的相应一个耦接的多个电感器(L1、L2 ;L1、L2、…、Ln)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括:将所述至少一个电感器(L)插在所述电流发生器(I)与所述多个LED串(Kl、K2、...、Kn)之间。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括:提供所述至少一个电感器(L;L1、L2 ;L1、L2、…、Ln)，并使所述LED串(Kl、K2、...、Kn)插在所述电流发生器(I)与所述至少一个电感器之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括:设置所述至少一个电流平均电容器(C1、C2、...、Cn)，所述至少一个电流平均电容器将每个所述电子开关(S1、S2、...、Sn)的所述第一节点与至少另一个所述电子开关(S1、S2.....Sn)的所述第一节点耦接: -与相应LED串(K1、K2、...、Κη)并联，或者 -使所述相应LED串(Kl、Κ2.....Kn)插在所述电流发生器(I)与所述至少一个电流平均电容器(C1、C2、...、Cn)之间。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述装置包括至少一对所述LED串(K1、K2、...、Κn)，所述方法包括:将至少一个电流平均电容器(C12、C23、...>Cn-1, η)以桥状方式插在所述对中的所述LED串(Κ1、Κ2 ;Κ2、Κ3 ；...、Kn_l、Kn)之间，优选使相应电感器(L1、L2.....Ln)插在所述电流发生器(1)与所述至少一个电流平均电容器之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括:提供所述电子开关(S1、S2.....Sn),作为受控电子开关。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述多个LED串包括至少一个第一(Kl) LED串以及第二(Κ2) LED串，其中，所述第二 LED串(Κ2)具有在所述第二 LED串上的高于所述至少一个第一 LED串(Kl)的电压降，所述方法包括:-使用电子受控开关(Q)作为与所述至少一个第一 LED串(Kl)关联的所述电子开关，以及 -使用二极管(D)作为与所述第二 LED串(K2)关联的所述电子开关。
11.一种用于驱动光源的装置，包括利用电流发生器(I)的多个LED串(Kl、K2、…、Kn)，其中，每个所述LED串(Kl、K2、…、Kn)利用所述电流发生器(I)形成相应电流网，所述装置包括: -作用于所述电流网的至少一个电感器(L ;L1、L2 ;L1、L2、…、Ln), -在每个所述电流网中，电子开关(S1、S2、…、Sn)具有朝向所述LED串(Kl、K2、…、Kn)的第一节点和与所述LED串(Kl、K2、…、Kn)相对的第二节点，其中，所有所述电子开关(S1、S2、…、Sn)的所述第二节点连接在一起，且每个所述电子开关(S1、S2、…、Sn)的所述第一节点经由至少一个电流平均电容器(Cl、C2、…、Cn)与至少另一个所述电子开关(S1、S2、…、Sn)的所述第一节点耦接， -所述电子开关(S1、S2.....Sn)能够选择性地分别以相应给定时间间隔Ui)闭合，从而选择性地将所述电流发 生器(I)的电流分配给所述LED串(Kl、K2.....Kn)。
【文档编号】H05B33/08GK103621181SQ201280027061
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2011年6月3日
【发明者】弗朗切斯科·安格林, 保罗·德安娜, 费利克斯·弗兰克, 恩里科·拉涅罗 申请人:欧司朗有限公司