述的，LED驅(qū)動(dòng)器14使用COM針腳確定平均LED電流(也稱為平均輸出電流)并將平均LED電流調(diào)節(jié)到目標(biāo)LED電流電平。以這種方式，LED驅(qū)動(dòng)器14可以被認(rèn)為是用于平均電流調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制器。其他技術(shù)可以是開(kāi)環(huán)控制并且對(duì)于這些其他技術(shù)的平均LED電流可以不是高度精確的(例如，與使用本公開(kāi)所描述的技術(shù)相比可以不接近于目標(biāo)LED電流電平)。此外，用于解決方案的針腳的數(shù)目在其他示例中可以與5不同。
[0049]LED驅(qū)動(dòng)器14的DRAIN針腳可以實(shí)現(xiàn)以下功能:切換、在啟動(dòng)和正常切換期間對(duì)VCC充電、波谷探測(cè)和感測(cè)LED電流何時(shí)到達(dá)零安培的點(diǎn)。其中LED驅(qū)動(dòng)器14實(shí)現(xiàn)這些示例功能的方式被更加詳細(xì)地描述在均在2013年8月19日申請(qǐng)的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)朜0.13/969,963(本文稱為‘963申請(qǐng))和13/970，097 (本文稱為‘097申請(qǐng))中，其中每個(gè)申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體并入本文。例如，‘963和‘973申請(qǐng)描述利用波谷檢測(cè)電路18、零電流檢測(cè)電路20、二極管D1、D2、D3、D4和D5、電容器C2、C4和CVCC以及電流源1實(shí)現(xiàn)上文指明的LED驅(qū)動(dòng)器14的示例功能。
[0050]此外，‘963和‘097申請(qǐng)描述用于何時(shí)接通LED電流的示例技術(shù)。例如，‘963和‘097申請(qǐng)描述ILED電流線性降到到零可能對(duì)功率晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn)處的電壓振蕩有影響。‘963和‘097申請(qǐng)中的技術(shù)利用該振蕩的發(fā)生確定何時(shí)重新接通晶體管Ml和MO?！?63和‘097申請(qǐng)中的技術(shù)可以利用準(zhǔn)諧振技術(shù)，其中當(dāng)檢測(cè)到晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn)處的振蕩時(shí)(例如，當(dāng)晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn)處的電壓處于波谷點(diǎn)時(shí))該技術(shù)重新接通晶體管Ml和MO0
[0051]例如，波谷檢測(cè)電路18可以被配置以檢測(cè)功率晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn)上的波谷。如圖所示，功率晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn)被稱為HV節(jié)點(diǎn)。因此，LED驅(qū)動(dòng)器14可以被配置為當(dāng)波谷探測(cè)電路18確定在HV節(jié)點(diǎn)處有電壓波谷時(shí)接通晶體管MO和Ml。零電流檢測(cè)電路20可以被配置以確定LED電流何時(shí)到達(dá)零安培的點(diǎn)。
[0052]導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以被配置以確定晶體管MO和Ml何時(shí)將被關(guān)斷(這實(shí)際上等效于導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22確定晶體管MO和Ml保持導(dǎo)通的時(shí)間量)。例如，LED驅(qū)動(dòng)器14在HV節(jié)點(diǎn)處的電壓波谷接通晶體管MO和M1，并且在由導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22確定的時(shí)間關(guān)斷晶體管MO和Ml。因此，晶體管MO和Ml導(dǎo)通的時(shí)間量由導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22確定。
[0053]此外，晶體管MO和Ml導(dǎo)通的時(shí)間量與流過(guò)LED O和LED I的LED電流的量直接相關(guān)聯(lián)。例如，如果導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22使晶體管MO和Ml保持導(dǎo)通更長(zhǎng)時(shí)間段，則LED電流電平將比如果導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22使晶體管MO和Ml保持導(dǎo)通更短時(shí)間段更大。以這種方式，通過(guò)確定晶體管MO和Ml應(yīng)當(dāng)保持導(dǎo)通多長(zhǎng)時(shí)間(即，通過(guò)確定晶體管MO和Ml應(yīng)當(dāng)被關(guān)斷的時(shí)間)，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22控制平均LED電流電平。
[0054]在本公開(kāi)所描述的技術(shù)中，為了調(diào)整LED電流使得LED電流近似等于目標(biāo)電流電平，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以確定LED電流是否偏離目標(biāo)LED電流電平。如果LED電流偏離目標(biāo)LED電流電平，則導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以調(diào)整晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間(即，通過(guò)控制晶體管MO和Ml被關(guān)斷的時(shí)間來(lái)調(diào)整晶體管MO和Ml導(dǎo)通的時(shí)間量)°
[0055]在一些示例中，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以在輸入電壓是AC輸入時(shí)每半個(gè)循環(huán)、或者在輸入電壓是DC輸入時(shí)以設(shè)定間隔(例如，20毫秒)確定晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。在半個(gè)AC循環(huán)或者DC的設(shè)定間隔期間，晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間被保持恒定。在該時(shí)間期間，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以對(duì)于下一 AC循環(huán)或者DC的設(shè)定間隔確定晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。
[0056]如上文所描述的那樣，在一些情況下，由于上文指出的示例原因中的任一項(xiàng)或者由于其他可能的原因LED電流可以顯著偏離目標(biāo)LED電流電平。因此，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以被配置以在大范圍內(nèi)調(diào)整晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。作為一個(gè)示例，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以被配置以從近似800納秒(ns)到20微秒(μ s)設(shè)置晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。
[0057]此外，因?yàn)長(zhǎng)ED電流可以顯著偏離，所以導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以被配置為以相對(duì)大的步長(zhǎng)從一個(gè)AC半循環(huán)或者設(shè)定DC周期到下一個(gè)，來(lái)調(diào)整晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間(例如，調(diào)整導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間多于10%并甚至多達(dá)50% )使得LED電流重新快速達(dá)到目標(biāo)電流電平。在穩(wěn)態(tài)中，LED電流中沒(méi)有很多偏離，并且在穩(wěn)態(tài)期間調(diào)整導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間10%可以導(dǎo)致閃爍。因此，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22也可以被配置為以相對(duì)小的步長(zhǎng)從一個(gè)AC半循環(huán)或者設(shè)定DC周期到下一個(gè)，來(lái)調(diào)整晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間(例如，調(diào)整導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間近似0.1% )以最小化閃爍效應(yīng)。
[0058]因此，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以被配置為使用非常小的步長(zhǎng)(例如，±0.1% )和非常大的步長(zhǎng)(例如，±10%或甚至±50% )調(diào)整導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。針對(duì)這樣的迥然不同的調(diào)整步長(zhǎng)設(shè)計(jì)導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可能是復(fù)雜的。如更加詳細(xì)地描述的那樣，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22利用分?jǐn)?shù)η技術(shù)以允許迥然不同的調(diào)整步長(zhǎng)。
[0059]圖2是更詳細(xì)地圖示圖1的LED驅(qū)動(dòng)器的控制器的電路圖。如圖所示，控制器16包括波谷檢測(cè)電路18，波谷檢測(cè)電路18包括比較器23和包括比較器28的零電流檢測(cè)電路20。也如圖所示，波谷檢測(cè)電路18和零電流檢測(cè)電路20均接收LED驅(qū)動(dòng)器14內(nèi)的(在圖1中圖示的)ZCVS節(jié)點(diǎn)處的電壓作為輸入。
[0060]基于利用比較器23在VRefl和ZCVS之間的比較，波谷檢測(cè)電路18可以確定HV節(jié)點(diǎn)(晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn))處的電壓何時(shí)達(dá)到波谷并且導(dǎo)致RS觸發(fā)器24輸出使晶體管Ml接通的電壓，這導(dǎo)致晶體管MO接通?；赩Ref2和ZCVS之間的比較，零電流檢測(cè)電路20可以確定LED電流何時(shí)達(dá)到零安培，并且可以關(guān)斷開(kāi)關(guān)SI，從而允許對(duì)連接到LED驅(qū)動(dòng)器14的COM針腳的電容器CT進(jìn)行充電。如下文更加詳細(xì)地描述的那樣，跨電容器CT的電壓，稱為VCOM，可以指不(例如，每AC半循環(huán)或者設(shè)定DC周期)流過(guò)晶體管MO和Ml的LED電流的量。換句話說(shuō)，LED驅(qū)動(dòng)器14的COM針腳處的電壓(其對(duì)應(yīng)于跨電容器CT的電壓)可以指示流過(guò)LED O和LED I的平均電流量(即，LED電流的平均電流電平)。
[0061]在一些示例中，RS觸發(fā)器24可以被耦合到緩沖器25。緩沖器25可以將從Q節(jié)點(diǎn)接收的電壓轉(zhuǎn)換到驅(qū)動(dòng)晶體管Ml的柵極節(jié)點(diǎn)所需要的合適的電平。緩沖器25不一定在每個(gè)示例中必需，并且可以被并入作為RS觸發(fā)器24的部分。
[0062]圖2還更加詳細(xì)地圖示控制器16內(nèi)的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22。如圖所示，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22包括峰值檢測(cè)和保持電路26、運(yùn)算放大器(運(yùn)放)27、電流鏡32、電阻器RT (其可能潛在地位于LED驅(qū)動(dòng)器14外部)和恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30。在一些示例中，電容器CT可以被認(rèn)為是導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22的部分，諸如在其中電容器CT在LED驅(qū)動(dòng)器14內(nèi)部的示例中。總之，導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22被概念性地圖示以輔助理解本公開(kāi)所描述的技術(shù)并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為限制到特定圖示的示例。
[0063]如上文所描述的那樣，波谷檢測(cè)電路18通過(guò)檢測(cè)HV電壓的波谷點(diǎn)(即，也為晶體管MO的漏極節(jié)點(diǎn)的HV節(jié)點(diǎn)處的電壓波谷)導(dǎo)致控制器16接通晶體管MO和Ml。導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以導(dǎo)致控制器16基于已確定的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間關(guān)斷晶體管MO和M1，已確定的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間對(duì)于一個(gè)AC半循環(huán)是恒定的，或者如果輸入電壓是DC電壓，則其是設(shè)定的周期(例如，20ms)。
[0064]峰值檢測(cè)和保持電路26接收晶體管Ml的源極節(jié)點(diǎn)處的電壓。晶體管Ml的源極節(jié)點(diǎn)處的電壓可以指示流過(guò)一個(gè)或者多個(gè)LED的電流，并且被稱為電流感測(cè)電壓(VCS)。峰值檢測(cè)和保持電路26可以被配置以檢測(cè)晶體管Ml的源極節(jié)點(diǎn)處的峰值電壓并保持該電壓電平(VCS_INT)，并且在一些示例中，可以檢測(cè)峰值并在功率晶體管MO的接通階段期間保持該電壓電平。
[0065]如圖所示，峰值檢測(cè)和保持電路26將電壓電平(VCS_INT)輸出到運(yùn)算放大器(運(yùn)放)27。運(yùn)放27將由峰值檢測(cè)和保持電路26輸出的保持電壓電平轉(zhuǎn)換為電流(ICS_CUR)。
[0066]當(dāng)有電流通過(guò)LED時(shí)運(yùn)放27輸出的電流對(duì)電容器CT充電。例如，零檢測(cè)電路20可以已經(jīng)關(guān)斷開(kāi)關(guān)SI。此外，運(yùn)放27輸出到連接到運(yùn)放27的晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)，并且當(dāng)該晶體管被接通時(shí)，電流通過(guò)電流鏡32并通過(guò)晶體管到接地汲取。通過(guò)晶體管到接地的電流的汲取導(dǎo)致電流流過(guò)開(kāi)關(guān)SI (在關(guān)斷時(shí))并且對(duì)電容器CT充電。
[0067]在一些示例中，在LED電流達(dá)到零安培的幅度后，如由零電流檢測(cè)電路20所確定的那樣，在控制器16導(dǎo)致晶體管Ml接通前可以有延遲，這又導(dǎo)致晶體管MO接通。在此延遲期間，零電流檢測(cè)電路20可以導(dǎo)致開(kāi)關(guān)SI斷開(kāi)，并且沒(méi)有電流用于對(duì)電容器CT充電。在其他時(shí)間期間，諸如當(dāng)LED電流的幅度不是零安培時(shí)，零電流檢測(cè)電路20可以導(dǎo)致開(kāi)關(guān)SI閉合，并且允許電容器CT充電。
[0068]如圖所示，電容器CT被耦合到電阻器RT。當(dāng)開(kāi)關(guān)SI斷開(kāi)時(shí)，電阻器RT可以對(duì)電容器CT放電。因此，跨電容器CT的電壓，稱為VCOM，可以表示流過(guò)LED O和LED I的平均電流量。
[0069]LED驅(qū)動(dòng)器14可以利用由電容器C2提供的耦合來(lái)檢測(cè)LED電流需要多少時(shí)間降到零(S卩，LED電流下降期)。例如，在LED電流降到零的期間，HV電壓是平的，但當(dāng)LED電流降到零時(shí)，HV電壓可以開(kāi)始振蕩。換句話說(shuō)，HV電壓何時(shí)將振蕩指示LED電流降到零。電容器C2將此振蕩耦合到DRAIN針腳，其然后在LED驅(qū)動(dòng)器14內(nèi)部被感測(cè)，并且可以由LED驅(qū)動(dòng)器14為了確定LED電流降到零的目的使用。
[0070]恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30接收VCOM電壓并且將此電壓與多個(gè)固定電壓電平(例如，1.2V、1.4V、1.5V、1.6V和1.8V)比較，其中多個(gè)固定的電壓電平之一是中間電壓電平(例如，1.5V)。如果VCOM電壓大于中間電壓電平，則LED電流大于目標(biāo)LED電流電平。在這種情況下，如果恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30確定VCOM電壓大于中間電壓電平，則恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30可以降低晶體管MO和Ml被接通的時(shí)間量(S卩，降低晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間)。如果VCOM電壓小于中間電壓電平，則LED電流小于目標(biāo)LED電流電平。在這種情況下，如果恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30確定VCOM電壓小于中間電壓電平，則恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30可以增加晶體管MO和Ml被接通的時(shí)間量(即，增加晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間)。恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30可以利用其他電壓電平(S卩，除中間電壓電平之外)確定按照多少增加或者降低晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。
[0071]例如，如果輸入電壓是AC電壓，則對(duì)于整個(gè)下一 AC半循環(huán)，恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30可以增加或降低(酌情)晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。如果輸入是DC電壓，則對(duì)于設(shè)定的周期(例如，20ms)，恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30可以增加或降低(酌情)晶體管MO和Ml的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間。恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30又可以將電壓輸出到指示晶體管Ml應(yīng)當(dāng)導(dǎo)通或關(guān)斷的RS觸發(fā)器24的設(shè)置節(jié)點(diǎn)⑶。
[0072]換句話說(shuō)，恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30對(duì)于半個(gè)AC輸入電壓循環(huán)或者對(duì)于DC輸入電壓的設(shè)定的周期(例如，20ms)設(shè)置晶體管Ml和晶體管MO將導(dǎo)通的時(shí)間量。對(duì)于AC輸入電壓的下一半循環(huán)或者對(duì)于DC輸入電壓的設(shè)定的周期，恒定導(dǎo)通時(shí)間電路30可以增加晶體管Ml和晶體管MO保持導(dǎo)通的時(shí)間量或者降低晶體管Ml和晶體管MO保持導(dǎo)通的時(shí)間量。通過(guò)控制晶體管Ml和MO保持導(dǎo)通的時(shí)間量，LED驅(qū)動(dòng)器14經(jīng)由導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)電路22可以能夠控制平均的LED電流的量。例如，跨電容