專利名稱：電源系統(tǒng)、供電方法以及顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源系統(tǒng)，特別是一種具有電流調(diào)節(jié)功能的電源系統(tǒng)、調(diào)節(jié)供電
電流的方法以及由具有電流調(diào)節(jié)功能的電源系統(tǒng)供電的顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，諸如發(fā)光二極管的光源可廣泛地應(yīng)用在交通燈、液晶電視的背光 燈、計(jì)算機(jī)顯示器等設(shè)備中。在傳統(tǒng)的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，可利用線性調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)發(fā)光 二極管。然而，這些線性調(diào)節(jié)器消耗的功率量不容忽視，從而降低了調(diào)節(jié)器的效率。此外， 這些傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器不能足夠準(zhǔn)確地將輸出電流調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的電流水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種電源系統(tǒng)、供電方法以及顯示系統(tǒng)，其能 夠相對比較準(zhǔn)確地和有效地將波紋電流的直流分量調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)水平。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，其至少包括連接至負(fù)載的電流調(diào) 節(jié)器，用于產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流，并且根據(jù)指示所述輸出電流的感應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)所 述輸出電流；與所述負(fù)載并聯(lián)的濾波元件，用于傳遞所述輸出電流的交流分量；以及連接 在地與所述相并聯(lián)的濾波元件和負(fù)載之間的電流感應(yīng)器，用于提供所述感應(yīng)信號(hào)。
本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述濾波元件用于阻隔所述輸出電流的直流分量。
本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述電流調(diào)節(jié)器包括比較器，用于將所述感應(yīng)信號(hào)與預(yù) 設(shè)參考信號(hào)進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)。 本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述電流調(diào)節(jié)器還包括連接至所述比較器的控制器，用 于根據(jù)所述控制信號(hào)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)以控制連接在電壓源與電感器之間的高側(cè)開關(guān)，并 且控制連接在所述電感器與地之間的低側(cè)開關(guān)。 本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述負(fù)載包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述濾波元件包括電容器。 本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述電流調(diào)節(jié)器通過將所述感應(yīng)信號(hào)與預(yù)設(shè)參考信號(hào)進(jìn) 行比較來調(diào)節(jié)所述輸出電流。 本發(fā)明所述的供電方法，其至少包括產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流；利用與所 述負(fù)載并聯(lián)的濾波元件傳遞所述輸出電流的交流分量；利用連接在地與所述相并聯(lián)的濾波 元件和負(fù)載之間的電流感應(yīng)器提供指示所述輸出電流的感應(yīng)信號(hào)；以及根據(jù)所述感應(yīng)信號(hào) 調(diào)節(jié)所述輸出電流。 本發(fā)明所述的供電方法，所述供電方法還包括將所述感應(yīng)信號(hào)與預(yù)設(shè)參考信號(hào) 進(jìn)行比較；以及根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)。 本發(fā)明所述的供電方法，所述供電方法還包括根據(jù)所述控制信號(hào)產(chǎn)生脈寬調(diào)制 信號(hào)；利用所述脈寬調(diào)制信號(hào)控制連接在電壓源與電感器之間的高側(cè)開關(guān)；以及利用所述 脈寬調(diào)制信號(hào)控制連接在所述電感器與地之間的低側(cè)開關(guān)。
本發(fā)明所述的供電方法，所述供電方法還包括利用所述濾波元件阻隔所述輸出電流的直流分量。 本發(fā)明所述的供電方法，所述負(fù)載包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
本發(fā)明所述的供電方法，所述濾波元件包括電容器。
本發(fā)明所述的供電方法，所述電流感應(yīng)器包括電阻器。
本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，其至少包括多個(gè)光源，用于發(fā)出混色光；連接至所述多
個(gè)光源的強(qiáng)度控制器，用于根據(jù)多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)，并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號(hào)
控制所述混色光的色調(diào)；以及連接至所述強(qiáng)度控制器和所述多個(gè)光源的電流調(diào)節(jié)器，用于
產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流，并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)所述輸出電流。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述強(qiáng)度控制器還接收多個(gè)選擇信號(hào)，并且根據(jù)所述多
個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)和所述多個(gè)選擇信號(hào)產(chǎn)生所述調(diào)節(jié)信號(hào)。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述多個(gè)選擇信號(hào)中的每個(gè)選擇信號(hào)包括脈沖信號(hào)。
本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述多個(gè)選擇信號(hào)之間有相移。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)還包括分別與所述多個(gè)光源連接的多個(gè)開關(guān)，用于根據(jù)所述多個(gè)選擇信號(hào)允許所述輸出電流的直流分量流經(jīng)所述多個(gè)光源中的一個(gè)光源。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述強(qiáng)度控制器包括多路復(fù)用器，用于接收所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)，并且根據(jù)所述多個(gè)選擇信號(hào)輸出所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)中被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述強(qiáng)度控制器還包括連接至所述多路復(fù)用器的數(shù)
字-模擬轉(zhuǎn)換器，用于將所述被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述調(diào)節(jié)信號(hào)。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)中的每個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)信號(hào)包括模擬信號(hào)。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述混色光的色調(diào)由所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)決定。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述電流調(diào)節(jié)器包括比較器，用于將反饋信號(hào)與參考信
號(hào)進(jìn)行比較，其中所述反饋信號(hào)由所述調(diào)節(jié)信號(hào)和指示所述輸出電流的感應(yīng)信號(hào)決定。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述電流調(diào)節(jié)器還包括連接至所述比較器的控制器，用
于根據(jù)所述比較器的比較結(jié)果產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，以控制所述輸出電流。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)還包括與所述多個(gè)光源并聯(lián)的電容器，用
于傳遞所述輸出電流的交流分量，并且阻隔所述輸出電流的直流分量；以及連接在地與所
述相并聯(lián)的電容器和光源之間的感應(yīng)電阻器，用于提供指示所述輸出電流的感應(yīng)信號(hào)。 本發(fā)明所述的顯示系統(tǒng)，所述多個(gè)光源包括用于發(fā)出紅光的第一發(fā)光二極管，用
于發(fā)出綠光的第二發(fā)光二極管，以及用于發(fā)出藍(lán)光的第三發(fā)光二極管。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)、供電方法以及顯示系統(tǒng)利用將指示電流的直流分量以及交流分量的感應(yīng)信號(hào)與預(yù)設(shè)參考信號(hào)進(jìn)行比較的方式調(diào)節(jié)所述電流，從而相對比較準(zhǔn)確地和有效地將所述電流的直流分量調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)電流水平。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)的示例性方框圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)所產(chǎn)生的輸出電流的波形示意圖 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的顯示系統(tǒng)的示例性方框圖；以及 圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)對負(fù)載供電的示例性方法流程圖,
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，以使本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)更為明顯。 以下將對本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說明。雖然本發(fā)明將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行闡述，但應(yīng)理解這并非意指將本發(fā)明限定于這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明意在涵蓋由權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)所定義的各種可選項(xiàng)、可修改項(xiàng)和等同項(xiàng)。 此外，在以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述中，為了提供一個(gè)針對本發(fā)明的完全的理解，闡明了大量的具體細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外的一些實(shí)施例中，對于大家熟知的方案、流程、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。 本發(fā)明提供了一種用于對負(fù)載供電的電源系統(tǒng)。由于本發(fā)明的電源系統(tǒng)利用了一種開關(guān)調(diào)節(jié)器，從而減小了系統(tǒng)功耗。在本實(shí)施例中，電源系統(tǒng)可產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流，并且將該輸出電流的直流分量調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)碾娏魉揭怨╇娊o負(fù)載?？刂破魍ㄟ^將感應(yīng)信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較以控制(或調(diào)節(jié))所述輸出電流，其中該感應(yīng)信號(hào)指示所述輸出電流的交流分量和直流分量，且被反饋到控制器中用于控制輸出電流。因此，輸出電流(例如輸出電流的直流分量以及/或者交流分量)可由相對比較準(zhǔn)確的方式控制。此外，該感應(yīng)信號(hào)可以是以地作為參考點(diǎn)的電壓信號(hào)，并且感應(yīng)信號(hào)的電壓電平相對比較低，從而進(jìn)一步減少電源系統(tǒng)的功耗。 本發(fā)明還提供了一種典型的顯示系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，前面所述的電源系統(tǒng)用于對顯示系統(tǒng)中的多個(gè)光源(如紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管和藍(lán)色發(fā)光二極管)供電。此外，強(qiáng)度控制器用于控制每個(gè)發(fā)光二極管發(fā)射光的強(qiáng)度，從而控制所述多個(gè)光源的發(fā)射光混合所得的色調(diào)。 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)100的示例性方框圖。在本實(shí)施例中，電源系統(tǒng)100包括連接至負(fù)載104的電流調(diào)節(jié)器102 (如一種開關(guān)調(diào)節(jié)器)。電流調(diào)節(jié)器102接收輸入電壓V^，產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流I。，并且根據(jù)指示輸出電流I。的感應(yīng)信號(hào)(例如圖1中的電壓信號(hào)D調(diào)節(jié)輸出電流I。。更具體地說，電流調(diào)節(jié)器102通過將預(yù)設(shè)參考信號(hào)(例如圖1中的參考電壓V，)與感應(yīng)信號(hào)Vc進(jìn)行比較調(diào)節(jié)輸出電流I。。電源系統(tǒng)100還包括與負(fù)載104并聯(lián)的濾波元件106(例如電容器)，用于傳遞輸出電流I。的交流分量，并且阻隔輸出電流I。的直流分量。此外，電源系統(tǒng)100還包括連接在地與濾波元件106和負(fù)載104之間的電流感應(yīng)器108，用于提供感應(yīng)信號(hào)Vcs。
更具體地說，電流調(diào)節(jié)器102包括比較器118，用于將感應(yīng)信號(hào)Vcs與預(yù)設(shè)參考信號(hào)V，進(jìn)行比較，并且根據(jù)其比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)122。電流調(diào)節(jié)器102還包括連接至比較器118的控制器120 (例如恒定波紋電流控制器)，用于根據(jù)控制信號(hào)122產(chǎn)生脈寬調(diào)制
6信號(hào)112以控制輸出電流I。。脈寬調(diào)制信號(hào)112可以控制連接在輸入電壓源和電感器110之間的高側(cè)開關(guān)114，并且控制連接在電感器110和地之間的低側(cè)開關(guān)116。
在圖！所示的實(shí)施例中，電流感應(yīng)器108是一種電阻器，用于傳遞輸出電流I。并且產(chǎn)生指示輸出電流I。的感應(yīng)信號(hào)Vcs (例如VCS等于輸出電流I。乘以電阻器108的阻值Rcs， Vcs = I。XRCS)。比較器118根據(jù)感應(yīng)信號(hào)Vcs和預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE的比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)122。 在一個(gè)實(shí)施例中，控制器120是一種恒定波紋電流控制器。舉例說明，恒定波紋電流控制器120產(chǎn)生在時(shí)間周期T。,具有第一狀態(tài)(如高電平)并且在時(shí)間周期T。^具有第二狀態(tài)(如低電平)的脈寬調(diào)制信號(hào)112。當(dāng)感應(yīng)信號(hào)Vcs減少至預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPK E時(shí)，控制信號(hào)122使控制器120產(chǎn)生高電平的脈寬調(diào)制信號(hào)112以導(dǎo)通高側(cè)開關(guān)114并且斷開低側(cè)開關(guān)116，從而增加輸出電流I。。此外，控制器120控制時(shí)間周期T。,使其與電流調(diào)節(jié)器102的輸入電壓V^和電流調(diào)節(jié)器102的輸出電壓V。uT之間的差值成反比。當(dāng)時(shí)間周期T。N結(jié)束時(shí)，控制器120產(chǎn)生低電平的脈寬調(diào)制信號(hào)112并且控制時(shí)間周期T。FF使其與電流調(diào)節(jié)器102的輸出電壓V。UT成正比。在T。FF期間，高側(cè)開關(guān)114斷開并且低側(cè)開關(guān)116導(dǎo)通，從而減小輸出電流1。和感應(yīng)信號(hào)Vcs。因此，控制器120調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制信號(hào)112的占空比(例如通過控制時(shí)間周期T。N的長度)使得輸出電流I。不小于預(yù)設(shè)參考電流值VPKE/RCS并且具有波幅AI。。此外，控制器120可以控制脈寬調(diào)制信號(hào)112的占空比使得波幅AI?；竞愣ú蛔儭Ｔ诖?，所謂"基本恒定不變"意思是，在輸出電流I。的等效電流水平I，相對比較穩(wěn)定的前提條件下，允許波幅A I。在一個(gè)范圍內(nèi)變化。 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)所產(chǎn)生的輸出電流I。的典型波形示意圖。以下將結(jié)合圖l對圖2進(jìn)行描述。如圖2所示的實(shí)施例中，當(dāng)輸出電流I。減小至預(yù)設(shè)參考電流值V，/I^時(shí)，脈寬調(diào)制信號(hào)112被觸發(fā)為高電平。波幅AI?；竞愣?。此夕卜，如圖2描繪，輸出電流I。的波形為鋸齒狀。因此，輸出電流I。的等效電流水平IEQV由下式給出 IEQV = VPKE/Rcs+AI0/2。 (1) 圖l所示的實(shí)施例中的負(fù)載104包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管，例如發(fā)光二極管串。濾波元件106為一種電容器。輸出電流I。包括流經(jīng)電容器106的交流分量IAC以及流經(jīng)發(fā)光二極管104的直流分量IDC。如圖2所示，如果輸出電流I。的波形為鋸齒狀，輸出電流I。的交流分量IAC也為鋸齒狀。此外，流經(jīng)發(fā)光二極管104的直流分量1。c可以等于輸出電流I。的等效電流水平IEQV，由下式給出
IDC = IEQV = VPKE/RCS+ A I。/2。 (2) 由于波幅AI?；竞愣?，直流分量I。c相對比較穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管104，使其具有滿足要求的光強(qiáng)度。直流分量IDe可由預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE決定。 有利的是，由于輸出電流I。的調(diào)節(jié)(例如直流分量IDC以及/或者交流分量IAC的調(diào)節(jié))是通過將預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE與指示輸出電流I。的交流分量IAC和直流分量IDC兩者電平的感應(yīng)信號(hào)V^進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)的，輸出電流I。的調(diào)節(jié)可以相對比較準(zhǔn)確。此外，由于圖1中的電阻器108連接在地以及電容器106和發(fā)光二極管104之間，并且具有相對比較小的阻值Rcs，感應(yīng)信號(hào)Ves和預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE均以地作為參考并且其電平相對比較低。因此，可降低系統(tǒng)的功耗，并且提高系統(tǒng)的效率。
7
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的顯示系統(tǒng)300的示例性方框圖。在圖3與圖1標(biāo)記相同的元件具有相似的功能，在此不復(fù)贅述。如圖3所示的實(shí)施例中，顯示系統(tǒng)300包括混合光源304用于發(fā)射混色光。此外，顯示系統(tǒng)300包括電流調(diào)節(jié)器102，用于產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流I。，并且根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)324調(diào)節(jié)前述輸出電流I。。
除此之外，顯示系統(tǒng)300還包括連接至電流調(diào)節(jié)器102的強(qiáng)度控制器330，用于接收多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)336以及多個(gè)選擇信號(hào)338。強(qiáng)度控制器330根據(jù)強(qiáng)度控制信號(hào)336和選擇信號(hào)338產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)324，并且根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)324控制所述混色光的色調(diào)。
在圖3所示的實(shí)施例中，混合光源304包括用于發(fā)出紅光的第一發(fā)光二極管304_1，用于發(fā)出綠光的第二發(fā)光二極管304_2，以及用于發(fā)出藍(lán)光的第三發(fā)光二極管304_3。強(qiáng)度控制信號(hào)336與其相對應(yīng)地包括用于控制流經(jīng)第一發(fā)光二極管304_1的電流的強(qiáng)度控制信號(hào)336_1，用于控制流經(jīng)第二發(fā)光二極管304_2的電流的強(qiáng)度控制信號(hào)336_2，以及用于控制流經(jīng)第三發(fā)光二極管304_3的電流的強(qiáng)度控制信號(hào)336_3。強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3指示對應(yīng)的發(fā)光二極管304_1至304_3的預(yù)設(shè)(或滿足要求)的光強(qiáng)度?；旌瞎庠?04可以包括任何數(shù)目的發(fā)光二極管。在可替換的實(shí)施例中，混合光源304包括其它類型的光源。 此外，在本實(shí)施例中，開關(guān)328_1至328_3分別與發(fā)光二極管304_1至304_3連接，用于根據(jù)選擇信號(hào)338_1至338_3允許輸出電流I。的直流分量IDC流經(jīng)對應(yīng)的發(fā)光二極管304_1至304_3。舉例說明，如圖3所示，選擇信號(hào)338_1導(dǎo)通連接至第一發(fā)光二極管304_1的開關(guān)328_1，同時(shí)選擇信號(hào)338_2至338_3分別斷開開關(guān)328_2至328_3，從而允許直流分量IDe流經(jīng)第一發(fā)光二極管304_1。第二發(fā)光二極管304_2和第三發(fā)光二極管304_3分別由同樣的方式控制。 除此之外，選擇信號(hào)338_1至338_3選擇對應(yīng)的強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3以控制流經(jīng)對應(yīng)的發(fā)光二極管304_1至304_3的直流分量IDe。更具體地說，強(qiáng)度控制器330包括多路復(fù)用器334，用于接收強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3和選擇信號(hào)338_1至338_3，并且根據(jù)選擇信號(hào)338_1至338_3輸出強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3中被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)。選擇信號(hào)338_1至338_3是一種脈沖信號(hào)。此外，選擇信號(hào)338_1至338_3之間有相移，使得選擇信號(hào)338_1至338_3之間不重疊。舉例說明，當(dāng)某個(gè)選擇信號(hào)為高電平時(shí)，其他選擇信號(hào)為低電平，于是多路復(fù)用器334輸出對應(yīng)的被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)，導(dǎo)通對應(yīng)的開關(guān)。因此，在對應(yīng)的強(qiáng)度控制信號(hào)被選中期間AT，被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)控制流經(jīng)對應(yīng)的發(fā)光二極管的直流分量IDC。 在圖3所示的實(shí)施例中，強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3是一種數(shù)字信號(hào)，并且調(diào)節(jié)信號(hào)324是一種模擬信號(hào)。數(shù)字-模擬(digital-to-analog,簡稱為D/A)轉(zhuǎn)換器332與多路復(fù)用器334連接，并且將被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)信號(hào)324。在D/A轉(zhuǎn)換器332輸出端的調(diào)節(jié)信號(hào)324的電平值為VDAC。如圖3所示，D/A轉(zhuǎn)換器332的輸出端經(jīng)由電阻器342在連接節(jié)點(diǎn)326上與電流調(diào)節(jié)器102連接。連接節(jié)點(diǎn)326還經(jīng)由電阻器344與電流感應(yīng)電阻器108連接。電流感應(yīng)電阻器108提供感應(yīng)信號(hào)Vcs。因此，連接節(jié)點(diǎn)326上的反饋信號(hào)(例如圖3所示的電壓信號(hào)VF)可由指示對應(yīng)的發(fā)光二極管304_1至304_3光強(qiáng)度的調(diào)節(jié)信號(hào)324和指示輸出電流I。的感應(yīng)信號(hào)Ves確定。比較器118將反饋信號(hào)VF與預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE比較，從而控制控制器120調(diào)節(jié)輸出電流I。。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)疊加定理，反饋信號(hào)VF由下式給出
VF = V' F+V〃 F。 (3)其中，V' f是假設(shè)電壓V咖為零電平時(shí)連接節(jié)點(diǎn)326上的電壓電平，V〃 f是假?zèng)]感應(yīng)信號(hào)Vcs為零電平時(shí)連接節(jié)點(diǎn)326上的電壓電平。如果VDAC為零，V' F由下式給出
<formula>formula see original document page 9</formula>。 (4) 其中，&是電阻器342的阻值，R2是電阻器344的阻值。如果感應(yīng)信號(hào)Vcs為零，
V〃 F由下式給出
<formula>formula see original document page 9</formula>(5) 因此，反饋信號(hào)VF由下式給出
<formula>formula see original document page 9</formula> 。 (6) 如果反饋信號(hào)VF等于預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE，得到如下等式
<formula>formula see original document page 9</formula>。 (7) 等式(7)可重寫為
<formula>formula see original document page 9</formula> (8) 因此，當(dāng)反饋信號(hào)VF等于預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPRE時(shí)，流經(jīng)電流感應(yīng)電阻器108的電流
Ics由下式給出:
<formula>formula see original document page 9</formula> (9) 如前面所述，在本實(shí)施例中，反饋信號(hào)VF不小于預(yù)設(shè)參考信號(hào)VPKE，例如輸出電流1。被控制為不小于電流1 。另外，輸出電流I。的波幅AI。基本保持恒定。此外，輸出電流1。的波形為鋸齒狀。因此，輸出電流I。的等效電流水平I' ^,可由下式給出
<formula>formula see original document page 9</formula>
(10)根據(jù)對圖1和圖2的描述，輸出電流I。的直流分量1。c約等于輸出電流I。的等效
電流I' EQV，于是直流分量IDC由下式給出<formula>formula see original document page 10</formula> (11) 因此，當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)324增大時(shí)，直流分量IDC減小。于是，直流分量IDC所流經(jīng)的對應(yīng)發(fā)光二極管304_1至304_3，其發(fā)射的光的強(qiáng)度由調(diào)節(jié)信號(hào)324調(diào)節(jié)。
選擇信號(hào)338_1至338_3之間有相移，使得輸出電流I。的直流分量IDC周期地并且按順序地流過發(fā)光二極管304_1至304_3。此外，流經(jīng)發(fā)光二極管304_1至304_3的直流分量IDC由對應(yīng)的強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3控制。由于電流調(diào)節(jié)器102包括恒定波紋電流控制器120，輸出電流I。的直流分量IDC由相對比較準(zhǔn)確和有效地方式調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的電流水平。因此，發(fā)光二極管304_1至304_3分別發(fā)射具有預(yù)設(shè)(或滿足要求的)強(qiáng)度的不同顏色的光，而且這些不同顏色光混合所得的混色光的色調(diào)由強(qiáng)度控制信號(hào)336_1至336_3決定且具有預(yù)設(shè)(或滿足要求的)顏色。 圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)對負(fù)載供電的示例性方法流程圖400。以下將結(jié)合圖l和圖3對圖4進(jìn)行描述。 在步驟402中，電流調(diào)節(jié)器102產(chǎn)生波幅A I?；竞愣ǖ妮敵鲭娏鱅。。
在步驟404和步驟406中，與負(fù)載104并聯(lián)的濾波元件106傳遞輸出電流I。的交流分量IAC，并且阻隔輸出電流I。的直流分量IDC。濾波元件106可以是但不限于電容器。輸出電流I。的直流分量IDC用于給負(fù)載104供電。 在步驟408中，連接在地與相并聯(lián)的濾波元件106和負(fù)載104之間的電流感應(yīng)器108提供指示輸出電流I。的感應(yīng)信號(hào)Vcs (以及/或者反饋信號(hào)VF)。 在步驟410中，電流調(diào)節(jié)器102根據(jù)感應(yīng)信號(hào)Vcs(或者反饋信號(hào)VF)調(diào)節(jié)輸出電流I。。舉例說明，比較器118將感應(yīng)信號(hào)Vc(或者反饋信號(hào)V》與預(yù)設(shè)參考信號(hào)V，進(jìn)行比較，并且根據(jù)其比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)122。此外，控制器120根據(jù)控制信號(hào)122產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)112。脈寬調(diào)制信號(hào)112進(jìn)一步控制高側(cè)開關(guān)114和低側(cè)開關(guān)116，從而調(diào)節(jié)輸出電流I。。 因此，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種具有恒定波紋電流調(diào)節(jié)功能的電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)中的電流調(diào)節(jié)器根據(jù)電流反饋(例如指示所述輸出電流直流分量和交流分量的感應(yīng)信號(hào)/反饋信號(hào))產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流，并且所述輸出電流的直流分量給負(fù)載供電(例如一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管)。電源系統(tǒng)可在顯示系統(tǒng)中對多個(gè)光源(例如紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管和藍(lán)色發(fā)光二極管)供電，使得顯示系統(tǒng)顯示具有預(yù)設(shè)(或者滿足要求的)色調(diào)的混色光。 雖然之前的說明和附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明原理的精神和發(fā)明范圍的前提下可以有各種增補(bǔ)、修改和替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體的環(huán)境和工作要求在不背離發(fā)明準(zhǔn)則的前提下在形式、結(jié)構(gòu)、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露的實(shí)施例僅用于說明而非限制，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。
權(quán)利要求
一種電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電源系統(tǒng)至少包括連接至負(fù)載的電流調(diào)節(jié)器，用于產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流，并且根據(jù)指示所述輸出電流的感應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)所述輸出電流；與所述負(fù)載并聯(lián)的濾波元件，用于傳遞所述輸出電流的交流分量；以及連接在地與所述相并聯(lián)的濾波元件和負(fù)載之間的電流感應(yīng)器，用于提供所述感應(yīng)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波元件用于阻隔所述輸出電 流的直流分量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器包括比較器，用于將 所述感應(yīng)信號(hào)與預(yù)設(shè)參考信號(hào)進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器還包括連接至所述 比較器的控制器，用于根據(jù)所述控制信號(hào)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)以控制連接在電壓源與電感器 之間的高側(cè)開關(guān)，并且控制連接在所述電感器與地之間的低側(cè)開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波元件包括電容器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器通過將所述感應(yīng)信 號(hào)與預(yù)設(shè)參考信號(hào)進(jìn)行比較來調(diào)節(jié)所述輸出電流。
8. —種供電方法，用于為負(fù)載供電，其特征在于，所述供電方法至少包括 產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流；利用與所述負(fù)載并聯(lián)的濾波元件傳遞所述輸出電流的交流分量；利用連接在地與所述相并聯(lián)的濾波元件和負(fù)載之間的電流感應(yīng)器提供指示所述輸出 電流的感應(yīng)信號(hào)；以及根據(jù)所述感應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)所述輸出電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電方法，其特征在于，所述供電方法還包括 將所述感應(yīng)信號(hào)與預(yù)設(shè)參考信號(hào)進(jìn)行比較；以及 根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電方法，其特征在于，所述供電方法還包括 根據(jù)所述控制信號(hào)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)；利用所述脈寬調(diào)制信號(hào)控制連接在電壓源與電感器之間的高側(cè)開關(guān)；以及 利用所述脈寬調(diào)制信號(hào)控制連接在所述電感器與地之間的低側(cè)開關(guān)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電方法，其特征在于，所述供電方法還包括 利用所述濾波元件阻隔所述輸出電流的直流分量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電方法，其特征在于，所述負(fù)載包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電方法，其特征在于，所述濾波元件包括電容器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電方法，其特征在于，所述電流感應(yīng)器包括電阻器。
15. —種顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示系統(tǒng)至少包括 多個(gè)光源，用于發(fā)出混色光；連接至所述多個(gè)光源的強(qiáng)度控制器，用于根據(jù)多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)，并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號(hào)控制所述混色光的色調(diào)；以及連接至所述強(qiáng)度控制器和所述多個(gè)光源的電流調(diào)節(jié)器，用于產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出 電流，并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)所述輸出電流。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)度控制器還接收多個(gè)選擇 信號(hào)，并且根據(jù)所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)和所述多個(gè)選擇信號(hào)產(chǎn)生所述調(diào)節(jié)信號(hào)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)選擇信號(hào)中的每個(gè)選擇 信號(hào)包括脈沖信號(hào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)選擇信號(hào)之間有相移。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示系統(tǒng)還包括 分別與所述多個(gè)光源連接的多個(gè)開關(guān)，用于根據(jù)所述多個(gè)選擇信號(hào)允許所述輸出電流的直流分量流經(jīng)所述多個(gè)光源中的一個(gè)光源。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)度控制器包括多路復(fù)用器， 用于接收所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)，并且根據(jù)所述多個(gè)選擇信號(hào)輸出所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào) 中被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)度控制器還包括連接至所 述多路復(fù)用器的數(shù)字_模擬轉(zhuǎn)換器，用于將所述被選中的強(qiáng)度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述調(diào)節(jié)信 號(hào)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)強(qiáng)度控制信號(hào)中的每個(gè) 強(qiáng)度控制信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)信號(hào)包括模擬信號(hào)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述混色光的色調(diào)由所述多個(gè)強(qiáng) 度控制信號(hào)決定。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器包括比較器，用于 將反饋信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，其中所述反饋信號(hào)由所述調(diào)節(jié)信號(hào)和指示所述輸出電流 的感應(yīng)信號(hào)決定。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器還包括連接至所 述比較器的控制器，用于根據(jù)所述比較器的比較結(jié)果產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，以控制所述輸出 電流。
27. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示系統(tǒng)還包括 與所述多個(gè)光源并聯(lián)的電容器，用于傳遞所述輸出電流的交流分量，并且阻隔所述輸出電流的直流分量；以及連接在地與所述相并聯(lián)的電容器和光源之間的感應(yīng)電阻器，用于提供指示所述輸出電 流的感應(yīng)信號(hào)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)光源包括用于發(fā)出紅光 的第一發(fā)光二極管，用于發(fā)出綠光的第二發(fā)光二極管，以及用于發(fā)出藍(lán)光的第三發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電源系統(tǒng)、供電方法以及顯示系統(tǒng)，其中該供電方法至少包括產(chǎn)生波幅基本恒定的輸出電流；利用與所述負(fù)載并聯(lián)的濾波元件傳遞所述輸出電流的交流分量；利用連接在地與所述相并聯(lián)的濾波元件和負(fù)載之間的電流感應(yīng)器提供指示所述輸出電流的感應(yīng)信號(hào)；以及根據(jù)所述感應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)所述輸出電流。采用本發(fā)明的供電方法，能夠相對比較準(zhǔn)確地和有效地調(diào)節(jié)波紋電流的直流分量至預(yù)設(shè)水平。
文檔編號(hào)G09G3/20GK101764516SQ20091017608
公開日2010年6月30日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
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