LED照明系统技术方案

本实用新型专利技术涉及LED照明系统。本实用新型专利技术的一个方面的目的是提供高效、高质量的发光二极管(LED)照明电路。在一些实施例中，系统包括：多个发光二极管(LED)串，多个发光二极管(LED)串能够根据系统中提供的供应电压串联或者并联配置；以及多个电流调节器，多个电流调节器中的不同的一个电流调节器耦合至多个LED串中的每一个以及配置为调节通过相应LED串的电流，其中当串联配置多个LED串时，多个电流调节器中的至少一个被旁路。本实用新型专利技术的一个方面的技术效果在于所提供的照明系统是高效的及高质量的。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本非临时申请要求在2015年9月15日提交以及通过引用合并于此的美国临时申请No.62/219,095的优先权。本非临时申请还要求在2015年9月15日提交以及通过引用合并于此的美国临时申请No.62/219,098的优先权。
本技术涉及照明系统，以及更具体地涉及发光二极管(LED)照明系统。
技术介绍
许多照明系统(例如，汽车应用中利用的那些照明系统)使用发光二极管(LED)。至少由于与非LED照明解决方案相比，LED是能量高效和耐用的，因此LED是有利的。照明系统中的LED可以以各种方式配置，例如，它们可以串联、并联或者以它们的某个组合耦合。LED配置的精确方式可以对光输出的效率和质量有显著影响。
技术实现思路
本技术的一个方面的目的是提供高效、高质量的发光二极管(LED)照明电路。本文公开的实施例中的至少一些涉及LED照明系统，包括：多个发光二极管(LED)串，多个发光二极管(LED)串能够根据系统中提供的供应电压被串联或者并联配置；以及多个电流调节器，多个电流调节器中的不同电流调节器耦合至多个LED串中的每一个以及配置为调节通过相应LED串的电流，其中当串联配置多个LED串时，多个电流调节器中的至少一个被旁路。可以按照任何顺序以及采用任何组合使用下列概念中的一个或者多个补充一个或者多个这种实施例：其中多个电流调节器中的至少一个包括双极结型晶体管(BJT)；其中当多个LED串并联配置时，多个电流调节器中的每一个有效；其中多个LED串中的每一个包括至少两个LED；还包括通用控制电路，通用控制电路被配置为同时地切换多个开关以串联或者并联配置多个LED串；还包括阈值检测电路，阈值检测电路适合于基于所述供应电压与阈值电压的比较串联或者并联配置多个LED串；其中所述阈值电压根据环境温度而变化；其中阈值检测电路包括多个BJT，以及其中所述多个BJT的基极-发射极电压降决定所述阈值电压；还包括电流调节器短路逻辑，配置为使多个电流调节器中的所述至少一个电流调节器短路；还包括过电压保护电路，配置为当所述供应电压超过过电压阈值以及所述多个LED串串联耦合时阻止通过所述多个LED串的电流流动；其中所述多个LED串与肖特基二极管耦合。至少一些实施例涉及LED照明系统，包括：多个LED串，多个LED串能够根据系统中提供的供应电压被串联或者并联配置；多个电流调节器，多个电流调节器中的不同电流调节器耦合至多个LED串中的每一个以及配置为调节通过相应LED串的电流；以及过电压保护电路，配置为当所述供应电压超过过电压阈值时阻挡通过所述多个LED串的电流流动。可以按照任何顺序以及采用任何组合使用下列概念中的一个或者多个补充一个或者多个这种实施例：还包括电流调节器短路逻辑，配置为当多个LED串串联配置时使多个电流调节器中的至少一个短路；还包括二极管和两个BJT，配置为在串联配置与并联配置之间切换多个LED串；其中电流调节器中的至少一个包括多个PNPBJT；其中电流调节器中的至少一个包括多个NPNBJT；还包括通用控制电路，配置为同时地切换多个开关以串联或者并联配置多个LED串；还包括阈值检测电路，适合于基于所述供应电压与阈值电压的比较串联或者并联配置多个LED串，其中阈值电压基于影响系统的环境温度而变化。至少一些实施例涉及一种LED照明系统，该系统包括：第一LED串，具有一个或者多个LED；第二LED串，具有一个或者多个LED，所述第一和第二LED串通过肖特基二极管耦合以及所述第一和第二LED串中的每一个耦合至不同开关；电流调节器电路，耦合至第一LED串以及包括电阻器和多个开关；以及电流调节器短路逻辑，耦合至电流调节器电路以及包括二极管和开关。可以使用下列概念补充一个或者多个这种实施例：还包括配置为同时地切换所述不同开关的通用控制电路。本技术的一个方面的技术效果在于所提供的照明系统是高效的及高质量的。附图说明在附图中：图1是高效以及高质量LED照明系统的框图。图2是例示性、高效以及高质量LED照明系统的电路示意图。图3是另一个例示性、高效以及高质量LED照明系统的电路示意图。图4是又另一个例示性、高效以及高质量LED照明系统的电路示意图。应当理解，附图和对附图的详细说明中给出的具体实施例不对本公开进行限制。相反地，它们为普通技术人员提供辨别连同所给出的实施例中的一个或者多个一起包括在所附权利要求的范围中的替换形式、等效物和修改的基础。具体实施方式本文公开了适用于汽车以及其它应用的高效、高质量(例如，无闪烁)发光二极管(LED)照明系统的各种实施例。LED照明系统包括多个LED串，每个LED串具有一个或者多个LED。使用可以被接通和断开以使LED串在串联与并联配置之间切换的开关将LED串彼此耦合以及耦合至照明系统的其余部分。尽管LED串中的LED串联耦合的串联配置典型地提供比并联配置高的效率水平，但是如果所有LED以及其它电路两端的总电压要求接近于或者超过供应电压，则串联配置易于降低光质量。相反地，LED串并联耦合的并联配置典型地在跨越LED的总电压降与供应电压之间提供增大的余量。这使由于不足电压产生的光输出质量问题最小化。然而，并联配置容易效率低。因此，在至少一些实施例中，所公开的LED照明系统至少部分地基于可用供应电压在串联配置与并联配置之间切换，当供应电压降低到阈值电压以下时使用并联配置以及当供应电压达到或者超过阈值电压时使用串联配置。另外，本文公开了便于以最小的对消费者显著的视觉效果(例如，光闪烁)在串联配置与并联配置之间切换的各种实施例。在一些实施例中，实现双双极结型晶体管(BJT)电流调节器方案以阻止与串联与并联配置之间的切换相关联的闪烁。在这种实施例中，每个LED串耦合至它自己的电流调节器。当LED串在并联配置中时，两个电流调节器是有效的以及调节通过对应LED串的电流。当LED串在串联配置中时，电流调节器中的至少一个是无效的以及电流调节器中的至少一个保持有效，从而调节通过串联耦合的LED串的电流。以这种方式，在切换期间不需要动态电流修改工作，维持接近恒定的电流电平，以及减轻切换引起的闪烁。尽管本公开描述了BJT的上下文中的该实施例以及其它实施例，但是本领域技术人员将容易地认识到还可以视情况用其它类型的开关替代BJT。另外，一些实施例包括一个或者多个电流调节器短路逻辑(CRSCL)，用以在LED串串联耦合时使电流调节器中的至少一个旁路或者短路。由于每个LED和每个电流调节器承载负载电压降，因此该旁路特征在供应电压与跨越LED串的总电压降之间产生另外的余量。通过使电流调节器中的一个或者多个旁路，该电压降中的至少一些被减少。这在供应电压预算中空出余地以及使得照明系统较不容易受到供应电压中波动的影响。还可以通过过电压保护电路(OPC)减轻供应电压中波动的影响。在一些实施例中实现这种OPC以防止如果供应电压超过过电压阈值，电流流过LED串和一个或者多个附随的电流调节器。以这种方式，在过电压状态期间保护一个或者多个电流调节器和LED。此外，一些实施例包括阈值检测电路(TDC)。在一些实施例中，TDC是包括多个BJT的电路，该多个BJT同时地激活适当的开关以在串联或者并联配置中无缝地配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明系统，其特征在于，包括：多个发光二极管(LED)串，多个发光二极管(LED)串能够根据系统中提供的供应电压被串联或者并联配置；以及多个电流调节器，多个电流调节器中的不同电流调节器耦合至多个LED串中的每一个以及被配置为调节通过相应LED串的电流，其中当多个LED串串联配置时，多个电流调节器中的至少一个被旁路。

【技术特征摘要】
2015.09.15 US 62/219,095;2015.09.15 US 62/219,098;1.一种LED照明系统，其特征在于，包括：多个发光二极管(LED)串，多个发光二极管(LED)串能够根据系统中提供的供应电压被串联或者并联配置；以及多个电流调节器，多个电流调节器中的不同电流调节器耦合至多个LED串中的每一个以及被配置为调节通过相应LED串的电流，其中当多个LED串串联配置时，多个电流调节器中的至少一个被旁路。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括通用控制电路，通用控制电路被配置为同时地切换多个开关以串联或者并联配置多个LED串。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括阈值检测电路，阈值检测电路适合于基于所述供应电压与阈值电压的比较串联或者并联配置多个LED串。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电流调节器短路逻辑，电流调节器短路逻辑被配置为使多个电流调节器中的所述至少一个电流调节器短路。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括过电压保护电路，过电压保护电路被配置为当...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奈尔斯，A·K·斯坦普尔，K·J·欧康纳，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US