專利名稱：用于發(fā)光二極管(led)串的電流匹配的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了用于電流匹配的系統(tǒng)和方法。僅僅作為示例，本發(fā)明已應(yīng)用于發(fā)光二極管(LED)串的電流匹配。但是將認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管已被廣泛用在諸如LED/IXD TV之類的各 種電子產(chǎn)品中。通常，LED/IXD TV包括多個LED串。圖I是示出用于驅(qū)動多個LED串的系統(tǒng)的簡化傳統(tǒng)示圖。每個LED串102”…，102n (其中，n不小于I)具有一個或多個串聯(lián)連接的LED。系統(tǒng)100包括分別用于驅(qū)動LED串102,, , 102n的雙極結(jié)型晶體管104” , 104n。另外，系統(tǒng)100包括控制器108。雙極結(jié)型晶體管(BJT) 104” , 104n的發(fā)射極端子IlO1, , IlOn被分別連接到電阻器106i，. . . , 106n。為了使分別流經(jīng)LED串102i， ，102n的電流
匹配，發(fā)射極端子IlO1, . . .，IlOn處的電壓的大小通常保持相等或近似相等。然而，傳統(tǒng)技術(shù)通常例如由于雙極結(jié)型晶體管的參數(shù)變化而無法以滿意的精確度使LED電流匹配。因此，改善LED串的電流匹配技術(shù)變得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了用于電流匹配的系統(tǒng)和方法。僅僅作為示例，本發(fā)明已應(yīng)用于LED串的電流匹配。但是將認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的應(yīng)用范圍。一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子。第一控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，所述雙極結(jié)型晶體管還包括發(fā)射極端子和集電極端子，所述集電極端子被連接到所述一個或多個LED串。第二控制器端子被耦合到所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子和與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子。第三控制器端子被耦合到所述電阻器的第二電阻器端子。系統(tǒng)控制器被配置為接收參考電壓；通過所述第二控制器端子接收來自所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子的發(fā)射極電壓；以及基于至少與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子有關(guān)的基極電流。系統(tǒng)控制器還被配置為通過所述第二控制器端子接收與所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流；以及將所述發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述參考電壓。根據(jù)另一實施例，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、第三控制器端子、第四控制器端子、第五控制器端子和第六控制器端子。第一控制器端子被耦合到第一雙極結(jié)型晶體管的第一基極端子，所述第一雙極結(jié)型晶體管還包括第一發(fā)射極端子和第一集電極端子，所述第一集電極端子被連接到第一串一個或多個發(fā)光二極管。第二控制器端子被耦合到所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子和與第一電阻相關(guān)聯(lián)的第一電阻的第一電阻器端子。第三控制器端子被耦合到所述第一電阻器的第二電阻器端子。第四控制器端子被耦合到第二雙極結(jié)型晶體管的第二基極端子，所述第二雙極結(jié)型晶體管還包括第二發(fā)射極端子和第二集電極端子，所述第二集電極端子被連接到第二串一個或多個發(fā)光二極管。第五控制器端子被耦合到所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子和與第二電阻相關(guān)聯(lián)的第二電阻的第三電阻器端子。另外，第六控制器端子被耦合到所述第二電阻器的第四電阻器端子。系統(tǒng)控制器被配置為接收第一參考電壓；通過所述第二控制器端子接收來自所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的第一發(fā)射極電壓；以及至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子有關(guān)的第一基極電流。系統(tǒng)控制器還被配置為通過所述第二控制器端子接收與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流；以及將所述第一發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第一參考電壓。此外，系統(tǒng)控制器還被配置為接收第二參考電壓；通過所述第五控制器端子接收來自所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的第二發(fā)射極電壓；以及至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極 端子有關(guān)的第二基極電流。另外，系統(tǒng)控制器還被配置為通過所述第五控制器端子接收與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子有關(guān)的第二電流；以及將所述第二發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第二參考電壓。所述第一參考電壓和所述第二參考電壓在大小上相同。所述第一電阻和所述第二電阻在大小上相同。在一個實施例中，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的方法包括由系統(tǒng)控制器接收參考電壓，該系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子，所述第一控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，所述第二控制器端子被耦合到與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子，所述第三控制器端子被耦合到所述電阻器的第二電阻器端子。該方法還包括通過所述第二控制器端子接收來自所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子的發(fā)射極電壓，所述雙極結(jié)型晶體管還包括連接到所述一個或多個LED串的集電極端子。另外，該方法包括基于至少與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子有關(guān)的基極電流；通過所述第二控制器端子接收與所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流；以及將所述發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述參考電壓。在另一實施例中，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的方法包括由系統(tǒng)控制器接收第一參考電壓，該系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子，所述第一控制器端子被耦合到第一雙極結(jié)型晶體管的第一基極端子，所述第二控制器端子被耦合到與第一電阻相關(guān)聯(lián)的第一電阻的第一電阻器端子，所述第三控制器端子被耦合到所述第一電阻器的第二電阻器端子。該方法還包括通過所述第二控制器端子接收來自所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的第一發(fā)射極電壓，所述第一雙極結(jié)型晶體管還包括連接到第一串一個或多個發(fā)光二極管的第一集電極端子。另外，該方法包括至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子有關(guān)的第一基極電流；通過所述第二控制器端子接收與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述第一基極電流；以及將所述第一發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第一參考電壓。此外，該方法包括由所述系統(tǒng)控制器接收第二參考電壓，所述系統(tǒng)控制器包括第四控制器端子、第五控制器端子和第六控制器端子，所述第四控制器端子被耦合到被耦合到第二雙極結(jié)型晶體管的第二基極端子，所述第五控制器端子被耦合到與第二電阻相關(guān)聯(lián)的第二電阻的第三電阻器端子，所述第六控制器端子被耦合到所述第二電阻器的第四電阻器端子。此外，該方法包括通過所述第五控制器端子接收來自所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的第二發(fā)射極電壓，所述第二雙極結(jié)型晶體管還包括連接到第二串一個或多個發(fā)光二極管的第二集電極端子；以及至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器 端子輸出與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子有關(guān)的第二基極電流。該方法包括通過所述第五控制器端子接收與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子有關(guān)的第二電流，所述第二電流的大小等于所述第二基極電流；以及將所述第二發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第二參考電壓。所述第一參考電壓和所述第二參考電壓在大小上相同。所述第一電阻和所述第二電阻在大小上相同。取決于實施例，可以獲得一個或多個益處。參考下面的詳細(xì)描述和附圖可以全面地理解本發(fā)明的這些益處以及各個另外的目的、特征和優(yōu)點。


圖I是示出用于驅(qū)動多個LED串的系統(tǒng)的簡化傳統(tǒng)示圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于LED電流匹配的系統(tǒng)的某些組件的簡化示圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于LED電流匹配的系統(tǒng)的某些組件的簡化示圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于驅(qū)動多個LED串的系統(tǒng)的簡化傳統(tǒng)示圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了用于電流匹配的系統(tǒng)和方法。僅僅作為示例，本發(fā)明已應(yīng)用于LED串的電流匹配。但是將認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的應(yīng)用范圍。返回參考圖1，流經(jīng)LED串的電流可基于下式來確定4顯(式 I)
K其中，Im表示LED電流(例如，電流1%，. . .，112)，Vraiittw表示發(fā)射極電壓(例如，發(fā)射極端子IlO1,…，IlOn處的電壓),R表不電阻(例如，電阻器106”…，106n的電阻),并且Ibase表示基極電流(例如，BJTKM1, ...，104n各自的基極電流IM1，…，114n)。如等式I所示，LED串102i，…，102 的電流匹配取決于發(fā)射極端子IlO1,...,IlOn處的電壓、電阻器106^...，106n的電阻和基極電流IH1, ...，114n。發(fā)射極端子IlO1,…，110 處的電壓可通過基于單個參考來生成這些電壓而相匹配。通?？梢砸詽M意的精確度使電阻器Ioe1,…，106n的電阻相匹配。然而，基極電流IM1,…，114n通常在不同設(shè)備間顯著變化?；鶚O電流114i，114n的這樣的失配可能影響LED電流匹配精確度。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于LED電流匹配的系統(tǒng)的某些組件的簡化示圖。該示圖僅僅是示例，其不應(yīng)當(dāng)不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變體、替換和修改。系統(tǒng)200包括電流匹配組件202、BJT206和電阻器208。另外，電流匹配組件202包括誤差放大器210以及晶體管212、214、216、218和220。例如，BJT206的集電極端子227被耦合到LED串204。在另一示例中，誤差放大器210包括放大器250、晶體管252和電流源254。在又一示例中，電流匹配組件202包括 端子280、282和284。在又一示例中，BJT206是NPN BJT。根據(jù)一個實施例，誤差放大器210接收參考信號222和來自BJT206的發(fā)射極端子226的反饋信號224，并且向晶體管216輸出基于參考信號222和反饋信號224之差的信號228。例如，通過端子280為BJT206生成基極電流230(例如，IbaseX在另一示例中，基極電流230至少由晶體管212和214鏡像反映以生成流經(jīng)晶體管218的電流232。在又一示例中，電流232至少由晶體管218和220鏡像反映以生成流經(jīng)晶體管220的電流234 (例如，I1X根據(jù)另一實施例，BJT206的發(fā)射極電流236基于下式來確定Iefflitter=ILED+Ibase(式 2)其中，Iemitter表示發(fā)射極電流236，Iled表示流經(jīng)LED串204的電流238 (例如，串電流)，并且Ibase表示基極電流230。另一方面，BJT206的發(fā)射極電流236例如可基于下式來確定Ieniitter=IZI1(式 3)其中，Ir表示流經(jīng)電阻器208的電流240，并且I1表示電流234。由于電流234是基于基極電流230的電流鏡像映射生成的，因此根據(jù)某些實施例，電流234的大小等于基極電流230。即，I1=Ibase(式 4)作為一個示例，根據(jù)等式2、等式3和等式4，流經(jīng)LED串204的電流238的大小等于流經(jīng)電阻器208的電流240。ILED=Ir(式 5)例如，包括誤差放大器210、晶體管216和BJT206的反饋環(huán)路是電壓反饋控制環(huán)路。在另一示例中，反饋信號224被調(diào)整(例如，設(shè)置)為在大小上等于或近似等于參考信號222。因此，例如，電流240可如下這樣確定/,. = ^ (式 6)其中,Vraf表不參考信號222,并且R表不電阻器208的電阻。在另一不例中，電流238可如下這樣確定Iled(式 7)
K由于如等式7所示流經(jīng)單個LED串的電流可利用參考信號(例如，信號222)和電阻器(例如，208)來確定，因此在一些實施例中，如果單個參考電壓(例如，參考信號222)由用于多個LED串的不同誤差放大器(例如，放大器210)以及連接到這些LED串的電阻器接收，則可以使流經(jīng)LED串的電流相匹配。根據(jù)某些實施例，為了滿意的電流感測精確度，級聯(lián)結(jié)構(gòu)可被用于鏡像反映基極電流230以生成電流234，從而減少系統(tǒng)偏移。然而，如果基極電流230具有大的大小(例如，IOmA或更大),則使用級聯(lián)結(jié)構(gòu)的電流鏡像可能導(dǎo)致凈空(headroom)問題。由于溝道長度調(diào)制可能發(fā)生大的系統(tǒng)偏移，其可能導(dǎo)致LED電流匹配不精確。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的用于LED電流匹配的系統(tǒng)的某些組件的簡化示圖。該示圖僅僅是示例，其不應(yīng)當(dāng)不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變體、替換和修改。系統(tǒng)300包括電流匹配組件302、BJT 306和電阻器308。另外，電流匹配組件302包括誤差放大器310、放大器344和346以及晶體管312、314、316、318、320,342和348。例如，BJT 306的集電極端子327被耦合到LED串304。在另一示例中，誤差放大器310包括放大器350、晶體管352和電流源354。在又一示例中，BJT 306是NPN BJT。根據(jù)一個實施例，誤差放大器310接收參考信號322和來自BJT 306的發(fā)射極端子326的反饋信號324，并且向晶體管316輸出基于參考信號322和反饋信號324之差的信號328。例如，為BJT 306生成基極電流330 (例如，IbaseX在另一示例中，基極電流330至少由晶體管312和314鏡像反映以生成流經(jīng)晶體管318的電流332。在又一示例中，電流332至少由晶體管318和320鏡像反映以生成流經(jīng)晶體管320的電流334 (例如，I1X在又一示例中，電流334的大小等于基極電流330。在又一示例中，電流338的大小等于電流340。根據(jù)另一實施例，放大器344接收來自晶體管314的端子356的電壓信號(例如，Va)和來自晶體管312的端子358的另一電壓信號(例如，Vb)，并向晶體管342輸出信號360。例如，使端子356處的電壓信號(例如，Va)和端子358處的電壓信號(例如，Vb)的大小保持相等或近似相等。在另一示例中，放大器346接收來自晶體管318的端子360的電壓信號(例如，V。)和來自晶體管320的端子362的另一電壓信號(例如，Vd)并向晶體管348輸出信號362。在又一不例中，使端子360處的電壓信號(例如，V。)和端子362處的電壓信號(例如，Vd)的大小保持相等或近似相等。因此，根據(jù)某些實施例，用于電流鏡像反映的晶體管312和314沒有系統(tǒng)偏移，并且用于電流鏡像反映的晶體管318和320沒有系統(tǒng)偏移。如上面討論并在此進一步強調(diào)的，圖2和圖3僅僅是示例，其不應(yīng)當(dāng)不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變體、替換和修改。例如，BJT206是PNP BJT?；鶚O電流230從BJT206流到端子280，并且電流234從晶體管220流到端子282。在另一示例中，BJT306是PNP BJT。在另一示例中，基極電流330從BJT306流到端子380，并且電流334從晶體管320流到端子382。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于驅(qū)動多個LED串的系統(tǒng)的簡化傳統(tǒng)示圖。該示圖僅僅是示例，其不應(yīng)當(dāng)不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變體、替換和修改。例如，系統(tǒng)400包括用于驅(qū)動LED串402” 4022，…，402^..，402n的控制器401，其中，n是正整數(shù)(例如，不小于I)并且i是不小于I且不大于n的正整數(shù)。系統(tǒng)400還包括分別連接到LED串4021； 4022)…，4(^…，402n的雙極結(jié)型晶體管(BJT) 406^ 4062, -,406^-,406^ 在另一示例中，BJT406!, 4062)…，4(^ …，406n 的發(fā)射極端子被分別連接到電阻器408” 4082，...，408,-，408n?？刂破?01包括電流匹配組件404” 4042，...，404…，404n。例如，電流匹配組件40七包括三個端子410” 412t和414i0在另一示例中，電流匹配組件404” 4042， ，404”，404n被集成到單個芯片上。在一個實施例中，電流匹配組件401與電流匹配組件202相同。例如，端子410” 412i和414i分別與端子280，282和284相同。在另一示例中，LED串402,與LED串204相同。在又一示例中，BJT406i與耵了206相同。在又一示例中，電阻器4(^與電阻器208相同。在又一實施例中，電流匹配組件401與電流匹配 組件302相同。例如，端子410” 412i和414i分別與端子380，382和384相同。在另一示例中，LED串402,與LED串304相同。在又一示例中，BJT 4(^與811 306相同。在又一示例中，電阻器4(^與電阻器308相同。根據(jù)另一實施例，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子。第一控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，所述雙極結(jié)型晶體管還包括發(fā)射極端子和集電極端子，所述集電極端子被連接到所述一個或多個LED串。第二控制器端子被耦合到所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子和與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子。第三控制器端子被耦合到所述電阻器的第二電阻器端子。系統(tǒng)控制器被配置為接收參考電壓；通過所述第二控制器端子接收來自所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子的發(fā)射極電壓；以及基于至少與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子有關(guān)的基極電流。系統(tǒng)控制器還被配置為通過所述第二控制器端子接收與所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流；以及將所述發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述參考電壓。例如，該系統(tǒng)控制器至少根據(jù)圖2、圖3和/或圖4來實現(xiàn)。根據(jù)另一實施例，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、第三控制器端子、第四控制器端子、第五控制器端子和第六控制器端子。第一控制器端子被耦合到第一雙極結(jié)型晶體管的第一基極端子，所述第一雙極結(jié)型晶體管還包括第一發(fā)射極端子和第一集電極端子，所述第一集電極端子被連接到第一串一個或多個發(fā)光二極管。第二控制器端子被耦合到所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子和與第一電阻相關(guān)聯(lián)的第一電阻的第一電阻器端子。第三控制器端子被耦合到所述第一電阻器的第二電阻器端子。第四控制器端子被耦合到第二雙極結(jié)型晶體管的第二基極端子，所述第二雙極結(jié)型晶體管還包括第二發(fā)射極端子和第二集電極端子，所述第二集電極端子被連接到第二串一個或多個發(fā)光二極管。第五控制器端子被耦合到所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子和與第二電阻相關(guān)聯(lián)的第二電阻的第三電阻器端子。另外，第六控制器端子被耦合到所述第二電阻器的第四電阻器端子。系統(tǒng)控制器被配置為接收第一參考電壓；通過所述第二控制器端子接收來自所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的第一發(fā)射極電壓；以及至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子有關(guān)的第一基極電流。系統(tǒng)控制器還被配置為通過所述第二控制器端子接收與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流；以及將所述第一發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第一參考電壓。此外，系統(tǒng)控制器還被配置為接收第二參考電壓；通過所述第五控制器端子接收來自所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的第二發(fā)射極電壓；以及至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子有關(guān)的第二基極電流。另外，系統(tǒng)控制器還被配置為通過所述第五控制器端子接收與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子有關(guān)的第二電流；以及將所述第二發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第二參考電壓。所述第一參考電壓和所述第二參考電壓在大小上相同。所述第一電阻和所述第二電阻在大小上相同。例如，該系統(tǒng)控制器至少根據(jù)圖2、圖3和/或圖4來實現(xiàn)。在一個實施例中，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的方法包括由系統(tǒng)控制器接收參考電壓，該系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子，所述第一控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，所述第二控制器端子被耦合到與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子，所述第三控制器端子被耦合到所述電阻器的第二電阻器端子。該方法還包括通過所述第二控制器端子接收來自所述雙極結(jié)型晶 體管的所述發(fā)射極端子的發(fā)射極電壓，所述雙極結(jié)型晶體管還包括連接到所述一個或多個LED串的集電極端子。另外，該方法包括基于至少與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子有關(guān)的基極電流；通過所述第二控制器端子接收與所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流；以及將所述發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述參考電壓。例如，該方法至少根據(jù)圖2、圖3和/或圖4來實現(xiàn)。在另一實施例中，一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的方法包括由系統(tǒng)控制器接收第一參考電壓，該系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子，所述第一控制器端子被耦合到第一雙極結(jié)型晶體管的第一基極端子，所述第二控制器端子被耦合到與第一電阻相關(guān)聯(lián)的第一電阻的第一電阻器端子，所述第三控制器端子被耦合到所述第一電阻器的第二電阻器端子。該方法還包括通過所述第二控制器端子接收來自所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的第一發(fā)射極電壓，所述第一雙極結(jié)型晶體管還包括連接到第一串一個或多個發(fā)光二極管的第一集電極端子。另外，該方法包括至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子有關(guān)的第一基極電流；通過所述第二控制器端子接收與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述第一基極電流；以及將所述第一發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第一參考電壓。此外，該方法包括由所述系統(tǒng)控制器接收第二參考電壓，所述系統(tǒng)控制器包括第四控制器端子、第五控制器端子和第六控制器端子，所述第四控制器端子被耦合到被耦合到第二雙極結(jié)型晶體管的第二基極端子，所述第五控制器端子被耦合到與第二電阻相關(guān)聯(lián)的第二電阻的第三電阻器端子，所述第六控制器端子被耦合到所述第二電阻器的第四電阻器端子。此外，該方法包括通過所述第五控制器端子接收來自所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的第二發(fā)射極電壓，所述第二雙極結(jié)型晶體管還包括連接到第二串一個或多個發(fā)光二極管的第二集電極端子；以及至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子有關(guān)的第二基極電流。該方法包括通過所述第五控制器端子接收與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子有關(guān)的第二電流，所述第二電流的大小等于所述第二基極電流；以及將所述第二發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第二參考電壓。所述第一參考電壓和所述第二參考電壓在大小上相同。所述第一電阻和所述第二電阻在大小上相同。例如，該方法至少根據(jù)圖2、圖3和/或圖4來實現(xiàn)。例如，本發(fā)明各個實施例中的一些或所有組件單獨地和/或與至少另一組件相組合地是利用一個或多個軟件組件、一個或多個硬件組件和/或軟件與硬件組件的一種或多種組合來實現(xiàn)的。在另一示例中，本發(fā)明各個實施例中的一些或所有組件單獨地和/或與至少另一組件相組合地在一個或多個電路中實現(xiàn)，例如在一個或 多個模擬電路和/或一個或多個數(shù)字電路中實現(xiàn)。在又一示例中，本發(fā)明的各個實施例和/或示例可以相組合。雖然已描述了本發(fā)明的具體實施例，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，還存在于所述實施例等同的其它實施例。因此，將明白，本發(fā)明不受所示具體實施例的限制，而是僅由權(quán)利要求的范圍來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個發(fā)光二極管(LED)串的串電流的系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器包括 第一控制器端子，被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，所述雙極結(jié)型晶體管還包括發(fā)射極端子和集電極端子，所述集電極端子被連接到所述一個或多個LED串； 第二控制器端子，被耦合到所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子和與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子；以及 第三控制器端子，被耦合到所述電阻器的第二電阻器端子； 其中，所述系統(tǒng)控制器被配置為 接收參考電壓； 通過所述第二控制器端子接收來自所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子的發(fā)射極電壓； 基于至少與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子有關(guān)的基極電流； 通過所述第二控制器端子接收與所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流；以及 將所述發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述參考電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)控制器，還被配置為將所述串電流調(diào)整為等于所述參考電壓除以所述電阻。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)控制器，還被配置為 至少基于與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出流到所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子的所述基極電流；以及 通過所述第二控制器端子接收從所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子流來的所述第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述雙極結(jié)型晶體管是NPN雙極結(jié)型晶體管。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)控制器，還被配置為 至少基于與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出從所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子流來的所述基極電流；以及 通過所述第二控制器端子接收流到所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子流來的所述第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述雙極結(jié)型晶體管是PNP雙極結(jié)型晶體管。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)控制器，還包括 誤差放大器，被配置為接收所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓并且至少基于與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息輸出放大信號； 電流生成器，被配置為接收所述放大信號并且至少基于與所述放大信號相關(guān)聯(lián)的信息生成所述基極電流；以及 電流鏡組件，被配置為將所述第一電流調(diào)整為在大小上等于所述基極電流。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述電流生成器包括第一晶體管，該第一晶體管包括第一晶體管端子、第二晶體管端子和第三晶體管端子，所述第一晶體管端子被配置為接收所述放大信號，所述第三晶體管端子被耦合到所述第一控制器端子并被配置為輸出所述基極電流。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述電流鏡組件包括 第二晶體管，該第二晶體管包括第四晶體管端子、第五晶體管端子和第六晶體管端子; 第三晶體管，該第三晶體管包括第七晶體管端子、第八晶體管端子和第九晶體管端子; 第四晶體管，該第四晶體管包括第十晶體管端子、第十一晶體管端子和第十二晶體管端子；以及 第五晶體管，該第五晶體管包括第十三晶體管端子、第十四晶體管端子和第十五晶體管端子； 其中 所述第四晶體管端子被耦合到所述第七晶體管端子和所述第六晶體管端子； 所述第五晶體管端子被耦合到所述第八晶體管端子； 所述第六晶體管端子被耦合到所述第二晶體管端子； 所述第十晶體管端子被耦合到所述第十三晶體管端子和所述第十四晶體管端子； 所述第十一晶體管端子被耦合到所述第二控制器端子并被配置為接收所述第一電流； 所述第十二晶體管端子被耦合到所述第十五晶體管端子；以及 所述第十四晶體管端子被耦合到所述第九晶體管端子。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述電流鏡組件包括 第二晶體管，該第二晶體管包括第四晶體管端子、第五晶體管端子和第六晶體管端子; 第三晶體管，該第三晶體管包括第七晶體管端子、第八晶體管端子和第九晶體管端子; 第四晶體管，該第四晶體管包括第十晶體管端子、第十一晶體管端子和第十二晶體管端子； 第五晶體管，該第五晶體管包括第十三晶體管端子、第十四晶體管端子和第十五晶體管端子； 第六晶體管，該第六晶體管包括第十六晶體管端子、第十七晶體管端子和第十八晶體管端子； 第七晶體管，該第七晶體管包括第十九晶體管端子、第二十晶體管端子和第二十一晶體管端子； 第一放大器，該第一放大器包括第一放大器輸入端子、第二放大器輸入端子和第一放大器輸出端子；以及 第二放大器，該第二放大器包括第三放大器輸入端子、第四放大器輸入端子和第二放大器輸出端子； 其中所述第四晶體管端子被耦合到所述第七晶體管端子和所述第六晶體管端子； 所述第五晶體管端子被耦合到所述第八晶體管端子； 所述第六晶體管端子被耦合到所述第二晶體管端子； 所述第九晶體管端子被耦合到所述第十七晶體管端子和所述第一放大器輸入端子； 所述第十晶體管端子被耦合到所述第十三晶體管端子和所述第十四晶體管端子； 所述第十一晶體管端子被耦合到所述第二十一晶體管端子和所述第四放大器輸入端子; 所述第十二晶體管端子被耦合到所述第十五晶體管端子； 所述第十四晶體管端子被耦合到所述第十八晶體管端子； 所述第十六晶體管端子被耦合到所述第一放大器輸出端子； 所述第十九晶體管端子被耦合到所述第二放大器輸出端子；以及 所述第二十晶體管端子被耦合到所述第二控制器端子并被配置為接收所述第一電流。
11.一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個發(fā)光二極管LED串的串電流的系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器包括 第一控制器端子，被耦合到第一雙極結(jié)型晶體管的第一基極端子，所述第一雙極結(jié)型晶體管還包括第一發(fā)射極端子和第一集電極端子，所述第一集電極端子被連接到第一串一個或多個發(fā)光二極管； 第二控制器端子，被耦合到所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子和與第一電阻相關(guān)聯(lián)的第一電阻的第一電阻器端子； 第三控制器端子，被耦合到所述第一電阻器的第二電阻器端子； 第四控制器端子，被耦合到第二雙極結(jié)型晶體管的第二基極端子，所述第二雙極結(jié)型晶體管還包括第二發(fā)射極端子和第二集電極端子，所述第二集電極端子被連接到第二串一個或多個發(fā)光二極管； 第五控制器端子，被耦合到所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子和與第二電阻相關(guān)聯(lián)的第二電阻的第三電阻器端子；以及 第六控制器端子，被耦合到所述第二電阻器的第四電阻器端子； 其中，所述系統(tǒng)控制器被配置為 接收第一參考電壓； 通過所述第二控制器端子接收來自所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的第一發(fā)射極電壓； 至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子有關(guān)的第一基極電流；通過所述第二控制器端子接收與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于第一基極電流；以及 將所述第一發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第一參考電壓； 其中，所述系統(tǒng)控制器還被配置為 接收第二參考電壓； 通過所述第五控制器端子接收來自所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的第二發(fā)射極電壓；至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子有關(guān)的第二基極電流；通過所述第五控制器端子接收與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子有關(guān)的第二電流，所述第二電流的大小等于所述第二基極電流；以及將所述第二發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第二參考電壓； 其中 所述第一參考電壓和所述第二參考電壓在大小上相同；以及 所述第一電阻和所述第二電阻在大小上相同。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)控制器，還被配置為 將所述第一串電流調(diào)整為等于所述第一參考電壓除以所述第一電阻；以及 將所述第二串電流調(diào)整為等于所述第二參考電壓除以所述第二電阻。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)控制器，還被配置為 至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出流到所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子的所述第一基極電流；通過所述第二控制器端子接收從所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子流來的所述第一電流，所述第一電流的大小等于所述第一基極電流； 至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出流到所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子的所述第二基極電流；以及 通過所述第五控制器端子接收從所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子流來的所述第二電流，所述第二電流的大小等于所述第二基極電流。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述第一雙極結(jié)型晶體管是NPN雙極結(jié)型晶體管，并且所述第二雙極結(jié)型晶體管是NPN雙極結(jié)型晶體管。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)控制器，還被配置為 至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出從所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子流來的所述第一基極電流； 通過所述第二控制器端子接收流到所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的所述第一電流，所述第一電流的大小等于所述第一基極電流； 至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出從所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子流來的所述第二基極電流；以及 通過所述第五控制器端子接收流到所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的所述第二電流，所述第二電流的大小等于所述第二基極電流。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)控制器，其中，所述第一雙極結(jié)型晶體管是PNP雙極結(jié)型晶體管，并且所述第二雙極結(jié)型晶體管是PNP雙極結(jié)型晶體管。
17.一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個發(fā)光二極管LED串的串電流的方法，該方法包括 由系統(tǒng)控制器接收參考電壓，該系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子，所述第一控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，所述第二控制器端子被耦合到與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子，所述第三控制器端子被耦合到所述電阻器的第二電阻器端子； 通過所述第二控制器端子接收來自所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子的發(fā)射極電壓，所述雙極結(jié)型晶體管還包括連接到所述一個或多個LED串的集電極端子； 基于至少與所述參考電壓和所述發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述雙極結(jié)型晶體管的所述基極端子有關(guān)的基極電流； 通過所述第二控制器端子接收與所述雙極結(jié)型晶體管的所述發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述基極電流；以及 將所述發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述參考電壓。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括將所述串電流調(diào)整為等于所述參考電壓除以與所述電阻器相關(guān)聯(lián)的電阻。
19.一種用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個發(fā)光二極管(LED)串的串電流的方法，該方法包括 由系統(tǒng)控制器接收第一參考電壓，該系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子，所述第一控制器端子被耦合到第一雙極結(jié)型晶體管的第一基極端子，所述第二控制器端子被耦合到與第一電阻相關(guān)聯(lián)的第一電阻的第一電阻器端子，所述第三控制器端子被耦合到所述第一電阻器的第二電阻器端子； 通過所述第二控制器端子接收來自所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子的第一發(fā)射極電壓，所述第一雙極結(jié)型晶體管還包括連接到第一串一個或多個發(fā)光二極管的第一集電極端子； 至少基于與所述第一參考電壓和所述第一發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第一控制器端子輸出與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一基極端子有關(guān)的第一基極電流；通過所述第二控制器端子接收與所述第一雙極結(jié)型晶體管的所述第一發(fā)射極端子有關(guān)的第一電流，所述第一電流的大小等于所述第一基極電流； 將所述第一發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第一參考電壓； 由所述系統(tǒng)控制器接收第二參考電壓，所述系統(tǒng)控制器包括第四控制器端子、第五控制器端子和第六控制器端子，所述第四控制器端子被耦合到被耦合到第二雙極結(jié)型晶體管的第二基極端子，所述第五控制器端子被耦合到與第二電阻相關(guān)聯(lián)的第二電阻的第三電阻器端子，所述第六控制器端子被耦合到所述第二電阻器的第四電阻器端子； 通過所述第五控制器端子接收來自所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子的第二發(fā)射極電壓，所述第二雙極結(jié)型晶體管還包括連接到第二串一個或多個發(fā)光二極管的第二集電極端子； 至少基于與所述第二參考電壓和所述第二發(fā)射極電壓相關(guān)聯(lián)的信息通過所述第四控制器端子輸出與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二基極端子有關(guān)的第二基極電流；通過所述第五控制器端子接收與所述第二雙極結(jié)型晶體管的所述第二發(fā)射極端子有關(guān)的第二電流，所述第二電流的大小等于所述第二基極電流；以及將所述第二發(fā)射極電壓調(diào)整為在大小上等于所述第二參考電壓； 其中 所述第一參考電壓和所述第二參考電壓在大小上相同；以及 所述第一電阻和所述第二電阻在大小上相同。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述第一串電流調(diào)整為等于所述第一參考電壓除以所述第一電阻；以及將所述第二串電流調(diào)整為等于所述第二參考電壓除以所述第二電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于發(fā)光二極管(LED)串的電流匹配的系統(tǒng)和方法。提供了用于調(diào)整流經(jīng)一個或多個LED串的串電流的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子。第一控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的基極端子，雙極結(jié)型晶體管還包括發(fā)射極端子和集電極端子，集電極端子被連接到一個或多個LED串。第二控制器端子被耦合到雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極端子和與電阻相關(guān)聯(lián)的電阻器的第一電阻器端子。第三控制器端子被耦合到電阻器的第二電阻器端子。系統(tǒng)控制器被配置為接收參考電壓，接收發(fā)射極電壓并輸出基極電流。
文檔編號H05B37/02GK102791062SQ20121023781
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者方烈義, 羅強, 陳志樑 申請人:廣州昂寶電子有限公司