用于线性电流源的功率分流制造技术

本公开涉及用于线性电流源的功率分流。一种用于发光二极管(LED)集合的控制电路包括线性电流源、通道电路和监控电路。线性电流源被配置为调节沿第一串联路径从电源到LED集合的第一电流。通道电路被配置为控制沿第二串联路径从电源到LED集合的第二电流，第二串联路径与第一串联路径并联，并且第二串联路径包括与电源和LED集合串联耦合的下降元件。监控电路被配置为使用线性电流源和通道电路来调节提供给LED集合的总电流，总电流包括第一电流和第二电流。

【技术实现步骤摘要】
用于线性电流源的功率分流
本公开涉及线性电流源，更具体地，涉及多通道线性电流源。
技术介绍
驱动电路可用于控制从电源向负载提供的功率的量。在操作中，驱动电路可耗散与跨驱动电路的电压和流过驱动电路的电流成比例的功率的量。在一些示例中，这种功率耗散可以引起驱动电路过热，这会对驱动电路的功能产生负面影响。因此，在一些示例中，期望减少由驱动电路耗散的功率的量。
技术实现思路
一般地，本公开旨在减少线性电流源处耗散的功率的量。例如，与线性电流源并联的通道电路可以在下降元件(例如，电阻器)处耗散功率，这导致在线性电流源处耗散的功率的对应的减少。以这种方式，相比于不与被配置为在下降元件处耗散功率的通道电路并联的线性电流源，可以选择线性电流源以适应更低的功率耗散和/或更少的废热，这可以降低成本和/或提高所得电路的可靠性。在一个示例中，用于发光二极管(LED)集合的控制电路包括：线性电流源，被配置为沿第一串联路径调节从电源到LED集合的第一电流；通道电路，被配置为沿第二串联路径控制从电源到LED集合的第二电流，第二串联路径与第一串联路径并联，并且第二串联路径包括与电源和LED集合串联耦合的下降元件；以及监控电路，被配置为使用线性电流源和通道电路来调节提供给LED集合的总电流，总电流包括第一电流和第二电流。在另一示例中，一种用于控制LED集合的方法包括：通过控制电路，调节沿第一串联路径从电源到LED集合的第一电流；通过控制电路，控制沿第二串联路径从电源到LED集合的第二电流，第二串联路径与第一串联路径并联，并且第二串联路径包括与电源和LED集合串联耦合的下降元件；以及通过控制电路，使用第一电流的调节和第二电流的控制来调节提供给LED集合的总电流，总电流包括第一电流和第二电流。在另一示例中，一种系统包括：电源；下降元件；LED集合；以及用于LED集合的控制电路，该控制电路包括：线性电流源，被配置为调节沿第一串联路径从电源到LED集合的第一电流；通道电路，被配置为控制沿第二串联路径从电源到LED集合的第二电流，第二串联路径与第一串联路径并联，并且第二串联路径包括与电源和LED集合串联耦合的下降元件；以及监控电路，被配置为使用线性电流源和通道电路来调节提供给LED集合的总电流，总电流包括第一电流和第二电流。在附图和以下说明中阐述这些示例和其他示例的详细信息。将从说明书、附图和权利要求书中明白其他特征、目标和优点。附图说明图1是示出根据本公开的一种或多种技术的示例系统的框图，该示例系统被配置为减少在线性电流源处耗散的功率的量。图2A是示出根据本公开的一种或多种技术的图1的系统的第一电路的概念图。图2B是示出根据本公开的一种或多种技术的图1的系统的第二电路的概念图。图3A是根据本公开的一种或多种技术的图2A的第一电路的第一性能的示图。图3B是根据本公开的一种或多种技术的图2B的第二电路的第二性能的示图。图4是示出根据本公开的一种或多种技术的具有第一线性电流源和第二线性电流源的图1的系统的电路的概念图。图5是根据本公开的一种或多种技术的图4的电路的性能的示图。图6是示出根据本公开的一种或多种技术的图1的系统的第一示例的框图。图7是示出根据本公开的一种或多种技术的图1的系统的第二示例的框图。图8是根据本公开的与用于减少在线性电流源处耗散的功率的量的技术相一致的流程图。图9是根据本公开的与用于驱动线性电流源以减少在线性电流源处耗散的功率的量的技术相一致的流程图。图10是与根据本公开的用于利用开关元件控制通道电路的技术相一致的流程图。图11是根据本公开的与用于利用受保护的开关元件控制通道电路的技术相一致的流程图。图12是根据本公开的与用于驱动第一线性电流源和第二线性电流源以减少在线性电流源处耗散的功率的量的技术相一致的流程图。具体实施方式在一些系统中，为了减少在线性电流源处耗散的功率的量，线性电压调节器调节提供给线性电流源的电压。然而，由于线性电压调节器和线性电流源可以布置在同一集成电路(IC)中，因此IC被指定为从线性电压调节器和线性电流源两者中耗散所有废热。一些系统可以使用开关模式电源(例如，直流(DC)-DC功率转换器)来代替地调节到线性电流源的电压，这会显著增加所得电路的成本。一些系统通过与线性电流源的功率元件并联地布置电阻器来使用实施线性电流源的IC外部的部件。然而，这样的系统应用专门的控制系统来调节线性电流源处的电流，这显著增加了所得电路的复杂性和/或成本。本文描述的示例可以使用与线性电流源并联的通道电路，而不是依赖于电压调节或者与线性电流源的功率元件并联的电阻器。通道电路可以在实施线性电流源的IC外部的下降元件(例如，电阻器)处耗散功率，以减少在线性电流源处耗散(以及被IC耗散)的功率，而无需使用专门的控制系统来调节线性电流源处的电流。以这种方式，相比于不与通道电路并联的线性电流源，可以选择线性电流源以适应更低的功耗和/或更少的废热，这与不使用通道电路的系统相比，可以降低成本和/或提高所得电路的可靠性。图1是示出根据本公开的一种或多种技术的示例系统100的框图，该示例系统100被配置为减少在线性电流源108处耗散的功率的量。如图1的示例所示，系统100可以包括电源102、LED集合104(以下称为“LED”)、IC106和下降元件110。IC106包括线性电流源108、通道电路112和监控电路114。电源102可以被配置为向系统100的一个或多个其它部件提供电能。例如，电源102可以被配置为向LED104供电。在一些示例中，电源102包括可以被配置为存储电能的电池。电池的实例可以包括但不限于镍镉、铅酸、镍金属氢化物、镍锌、氧化银、锂离子、锂聚合物、任何其他类型的可充电电池、或者任何它们的组合。在一些示例中，电源102可以包括线性电压调节器、功率转换器或功率逆变器的输出。例如，电源102可以包括DC-DC功率转换器、交流电流(AC)-DC功率转换器等的输出。在一些示例中，电源102可以表示与电力供应网的连接。在一些示例中，由电源102提供的输入功率信号可以是DC输入功率信号。例如，在一些示例中，电源102可以被配置为提供范围在～5VDC到～40VDC之间的DC输入功率信号。LED104可以表示任何合适的半导体光源。在一些示例中，LED104包括被配置为在激活时发光的pn结。在示例性应用中，LED104包括在用于汽车应用的前照灯组件中。例如，LED104可以是发光二极管的矩阵，以照亮交通工具前方的道路。如本文中所使用的，交通工具可以指卡车、船只、高尔夫球车、雪地车、重型机械或使用定向照明的任何类型的交通工具。线性电流源108可以被配置为调节电流。例如，线性电流源108可以在变化的电压下从电源102(例如，电池)接收功率，耗散从电源102接收的功率的一部分，并且将通过线性电流源108的电流调节为恒定电流。线性电流源108可以被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发光二极管(LED)集合的控制电路，所述控制电路包括：/n线性电流源，被配置为调节沿第一串联路径从电源到所述LED集合的第一电流；/n通道电路，被配置为控制沿第二串联路径从所述电源到所述LED集合的第二电流，所述第二串联路径与所述第一串联路径并联，并且所述第二串联路径包括与所述电源和所述LED集合串联耦合的下降元件；以及/n监控电路，被配置为使用所述线性电流源和所述通道电路来调节提供给所述LED集合的总电流，所述总电流包括所述第一电流和所述第二电流。/n

【技术特征摘要】
20190118 US 16/252,2961.一种用于发光二极管(LED)集合的控制电路，所述控制电路包括：
线性电流源，被配置为调节沿第一串联路径从电源到所述LED集合的第一电流；
通道电路，被配置为控制沿第二串联路径从所述电源到所述LED集合的第二电流，所述第二串联路径与所述第一串联路径并联，并且所述第二串联路径包括与所述电源和所述LED集合串联耦合的下降元件；以及
监控电路，被配置为使用所述线性电流源和所述通道电路来调节提供给所述LED集合的总电流，所述总电流包括所述第一电流和所述第二电流。


2.根据权利要求1所述的控制电路，
其中，所述通道电路包括被配置为测量所述第二电流的电流传感器；并且
其中，为了调节所述总电流，所述监控电路被配置为使用所测量的第二电流驱动所述线性电流源。


3.根据权利要求2所述的控制电路，
其中，所述通道电路包括开关元件，所述开关元件沿所述第二串联路径与所述电源、所述下降元件和所述LED集合串联耦合，并被配置为在断开状态或闭合状态下操作，其中在所述断开状态期间，所述开关元件将所述第二电流设置为对应于零，并且其中在所述闭合状态期间，所述开关元件避免将所述第二电流设置为对应于零，并且
其中，为了控制所述第二电流，所述通道电路被配置为在所述断开状态或所述闭合状态下操作所述开关元件。


4.根据权利要求3所述的控制电路，其中，为了调节所述总电流，所述监控电路被配置为响应于跨所述线性电流源的电压大于操作区阈值而在所述闭合状态下操作所述开关元件，以及响应于跨所述线性电流源的所述电压不大于所述操作区阈值而在所述断开状态下操作所述开关元件。


5.根据权利要求4所述的控制电路，
其中，所述通道电路被配置为将通过所述开关元件的电流限制为不大于目标总电流；并且
其中，为了调节所述总电流，所述监控电路被配置为响应于跨所述线性电流源的所述电压大于保护区阈值而驱动所述线性电流源，使得所述第一电流对应于零。


6.根据权利要求4所述的控制电路，其中，为了调节所述总电流，所述监控电路被配置为进一步响应于跨所述线性电流源的所述电压不大于保护区阈值而在所述闭合状态下操作所述开关元件，并且响应于跨所述线性电流源的所述电压大于所述保护区阈值而在所述断开状态下操作所述开关元件。


7.根据权利要求2所述的控制电路，其中，为了驱动所述线性电流源，所述监控电路被配置为：
从目标总电流中减去所测量的第二电流，以生成目标第一电流；以及
驱动所述线性电流源，使得所述线性电流源将所述第一电流设置为对应于所述目标第一电流。


8.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述线性电流源是第一线性电流源，并且其中所述通道电路包括：
第二线性电流源，被配置为调节所述第二电流，
其中，为了调节所述总电流，所述监控电路被配置为在包括第一状态和第二状态的多个状态下操作，
其中，当在所述第一状态下操作时，所述监控电路被配置为驱动所述第一线性电流源，使得所述第一电流对应于目标总电流，并且驱动所述第二线性电流源，使得所述第二电流对应于零，并且
其中，当在所述第二状态下操作时，所述监控电路被配置为驱动所述第二线性电流源，使得所述第二电流对应于所述目标总电流，并且驱动所述第一线性电流源，使得所述第一电流对应于零。


9.根据权利要求8所述的控制电路，其中，为了调节所述总电流，所述监控电路被配置为：
使用跨所述第一线性电流源的电压和跨所述第二线性电流源的电压中的一个或多个电压来确定电压降；
响应于所述电压降不大于操作区阈值，在所述第一状态下操作；以及
响应于所述电压降大于所述操作区阈值，在所述第二状态下操作。


10.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述下降元件包括电阻器、二极管或开关元件。


11.根据权利要求1所述的控制电路，
其中，所述第一串联路径包括直接耦合至所述LED集合的第一节点的所述电源的正极端子、直接耦合至所述线性电流源的第一节点的所述LED集合的第二节点以及直接耦合至所述电源的负极端子的所述线性电流源的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·米格诺利，M·加尔瓦诺，HP·克罗伊特，M·帕玛托，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE