用于led的電流控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于LED的電流控制器。技術問題針對具有一種用于控制通過燈源的電流的電路和方法，其產生更有效的運行以及在電流控制元件中更少的電力消散。在一個實施方案中，形成了一種LED電流控制器以確定多個LED分支中的哪一個具有最大的電壓降并選擇通過所述分支的電流以用于控制流經其它LED分支的電流值。本實用新型的實施性解決了至少一個技術問題并取得了本實用新型相應的有利技術效果。
【專利說明】用于LED的電流控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型一般涉及電子產品，且尤其涉及半導體、其結構和形成半導體裝置的方法。
【背景技術】
[0002]在過去，電子產品行業開發了用于控制發光二極管(LED)中，且尤其在并聯電路中連接的LED中的電流的各種電路和方法。不同的并聯電路往往會具有不同的電壓降或不同的電流值，其通常會導致低效運行。該電路中的一些使用了電流流動路徑中的晶體管和電阻器以控制通過LED的電流值。然而，那些晶體管和電阻器的組合往往消散了大量的電力且還導致了低效運行。
實用新型內容
[0003]因此，需要具有一種用于控制通過燈源的電流的電路和方法，其產生更有效的運行以及在電流控制元件中更少的電力消散。
[0004]本實用新型的一個實施例涉及一種LED電流控制器，其特征在于包括:第一電流控制單元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED電流，所述第一 LED分支具有在所述第一 LED分支上的第一電壓降；第二電流控制單元，其被形成用以接收源自在偽并行配置中與所述第一 LED分支具有公共連接的第二 LED分支的第二 LED電流，所述第二 LED分支具有在所述第二 LED分支上的第二電壓降；所述LED電流控制器被形成用以確定所述第一或第二電壓降中較大的一個并分別響應地選擇所述第一或第二 LED電流中的一個，以及用以形成與各自的所述第一或第二 LED電流中的所述一個成比例的控制電流；以及所述第一和第二電流控制單元被形成用以將所述第一和第二 LED電流中的另一個調節至與所述控制電流成比例。
[0005]根據上述電流控制器的一個實施例，其特征在于形成所述第一和第二電流控制單元以響應于所述第一電壓降大于所述第二電壓降而選擇所述第一電流控制單元作為控制單元并形成與所述第一 LED電流成比例的控制電流，或者響應于所述第二電壓降大于所述第一電壓降而選擇所述第二電流控制單元作為所述控制單元并形成與所述第二 LED電流成比例的控制電流。
[0006]根據上述電流控制器的一個實施例，其特征在于將所述LED電流控制器形成為定期地重新確定所述第一或第二電壓降中較大的一個并響應地重新選擇各自的所述第一或第二 LED電流中的一個。
[0007]根據上述電流控制器的一個實施例，其特征在于將所述第一和第二電流控制單元形成為將所述第一和第二 LED電流中的另一個調節為大致等于各自的所述第一或第二 LED電流中的所選的一個。
[0008]根據上述電流控制器的一個實施例，其特征在于形成所述第一和第二電流控制單元以將所述第一電壓降和所述第二電壓降與參考進行比較，以確定所述第一電壓降是否大于所述第二電壓降。
[0009]根據上述電流控制器的一個實施例，其特征在于形成所述第一和第二電流控制單元以形成代表用于所述第一和第二電流控制單元中每一個的最大可能電流值的最大電流，選擇所述最大電流值中的最小值，并形成要與所述最大電流值中的最小值成比例的所述第一或第二 LED電流中的另一個。
[0010]本實用新型的一個實施例涉及一種LED電流控制器，其特征在于包括:第一電流控制單元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED電流和第一 LED電壓，所述第一LED電流具有第一值且所述第一 LED電壓具有第一接收到的值；所述第一電流控制單元被配置成形成第一參考電流，其代表用于所述第一電流控制單元在所述第一 LED電壓的所述第一接收到的值上的最大可能電流；第二電流控制單元，其被形成用以接收源自以偽并行方式與所述第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED電流和第二 LED電壓，所述第二LED電流具有第二值且所述第二 LED電壓具有第二接收到的值；所述第二電流控制單元被形成用以形成在第二值上的第二參考電流，其代表用于所述第二控制單元在所述第二 LED電壓的所述第二接收到的值上的最大可能電流；以及公共單元，其被形成用以確定所述第一或第二參考電流中較小的一個并形成要與所述第一或第二參考電流中的所述較小的一個成比例的所述第一或第二 LED電流中的另一個。
[0011]根據上述電流控制器的一個實施例，其特征在于形成所述第一電流控制單元以形成所述第一參考電流包括:耦合所述第一電流控制單元的控制晶體管以接收所述第一 LED電流，并配置第一晶體管以在大致等于所述第一晶體管的最大柵電壓的柵電壓下運行并形成所述第二參考電流的所述第二值。
[0012]本實用新型的一個實施例涉及一種LED電流控制器，其特征在于包括=SfLED電流輸入，其被配置成每一個均接收源自多個LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一LED分支；多個電流控制單元，其具有被配置成導通所述LED電流的導通晶體管，其中所述多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元；所述多個電流控制單元被配置成選擇所述多個電流控制單元中的一個以作為被耦合至所述多個LED分支中具有最高電壓降的LED分支的控制單元，并被配置成形成代表通過所述控制單元的所述LED電流的控制電流，其中所述多個電流控制單元被配置成完全啟用所述控制單元的所述導通晶體管；以及所述多個電流控制單元被配置成形成要與所述控制電流成比例的所述多個LED分支中其它LED分支的所述LED電流。
[0013]根據上述LED電流控制器的一個實施例，其特征在于每個電流控制單元被配置成將代表在所述多個LED分支中的LED分支上的電壓降的電壓與參考進行比較，以確定接收所述最高電壓降的所述電流控制單元并響應地選擇所述控制單元。
[0014]根據上述LED電流控制器的一個實施例，其特征在于每個電流控制單元被配置成形成鏡晶體管的漏電壓并將所述鏡晶體管的所述漏電壓與參考電壓進行比較以確定所述多個LED分支中具有最高電壓降的所述LED分支。
[0015]本實用新型的一個實施例涉及一種LED電流控制器，其特征在于包括:多個電流控制單元，其被配置成使每一個接收源自LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一 LED分支，其中所述多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元；每個電流控制單元的導通晶體管，其被配置成導通LED電流；所述LED電流控制器被配置成選擇性地選擇一個電流控制單元作為控制單元并選擇所述控制單元的所述導通晶體管作為控制晶體管；所述LED電流控制器被配置成啟用所述控制晶體管在完全打開模式中運行；以及所述LED電流控制器被配置成形成要與所述控制電流成比例的通過所述多個電流控制單元中的其它電流控制單元的所述LED電流。
[0016]上述實施性取解決了至少一個技術問題并得了本實用新型相應的有利技術效果。【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1示意性地示出根據本實用新型的包括LED電流控制器的LED控制系統的一部分的實施方案的實例；
[0018]某些附圖標記說明:
[0019]11:電源
[0020]圖2示意性地示出根據本實用新型的為圖1所示LED電流控制器的可替代實施方案的LED電流控制器的一部分的實施方案的實例；
[0021]某些附圖標記說明:
[0022]125:邏輯塊
[0023]圖3示意性地示出根據本實用新型的為圖1和圖2所示LED電流控制器的可替代實施方案的另一 LED電流控制器的一部分的實施方案的實例；
[0024]圖4示意性地示出根據本實用新型的邏輯塊的實例實施方案的一部分；
[0025]某些附圖標記說明:
[0026]131:振蕩器`
[0027]132:存儲器
[0028]133:邏輯
[0029]以及
[0030]圖5示出根據本實用新型的圖1-3中任一所示的包括LED電流控制器的半導體裝置的放大平面圖。
[0031]為了插圖的簡單和清楚起見，除非另有說明，附圖中的元件不一定要按比例繪制，且不同附圖中的相同參考號表示相同的元件。此外，省略了眾所周知的步驟和內容的描述和細節以實現描述的簡單性。如本文所使用的，載電流電極表示載有通過裝置(如MOS晶體管的柵極或漏極或雙極型晶體管的發射極或集電極或二極管的陰極或陽極)的電流的裝置的元件，且控制電極表示控制通過裝置(如MOS晶體管的柵極或雙極型晶體管的基極)的電流的裝置的元件。雖然在本文中裝置被解釋為某種N-通道或P-通道裝置，或某種N型或P型摻雜區，但是本領域的普通技術人員將會理解也可根據本實用新型使用互補裝置。本領域的普通技術人員明白導通類型是指通過其發生導通的機制，如通過孔或電子的導通，因此，導通類型不是指摻雜濃度，而是摻雜類型，如P型或N型。本領域的技術人員將理解，如本文所使用的涉及電路運行的詞語在……期間、當……時和在……時并不是表示在開始的動作同時發生一個動作的準確的術語，反而其中可能會出現一些小的但卻合理的延遲，如開始動作引起的反應之間的各種傳播延遲。此外，術語當……時表示某個動作至少發生在開始動作的持續時間中的某個部分中。詞語大約或大致的使用表示，除非在下文中另有說明，元件的值具有預期會接近設定值或位置的參數。但是，如在本領域中所公知的，總會存在阻止值或位置與設定的完全相同的小差異。在本領域中公認的是多達至少為百分之十(10%)(以及多達百分之二十(20%)的半導體摻雜濃度)的差異是相對于完全如本文所述的理想目標的合理差異。在參考信號的狀態進行使用時，術語“斷言的”表示信號的活動狀態且術語“否定的”表示信號的非活動狀態。信號的實際電壓值或邏輯狀態(如“I”或“O”)取決于使用的是正邏輯還是負邏輯。因此，根據所使用的是正邏輯還是負邏輯，斷言的可表示高電壓或高邏輯或低電壓或低邏輯，這取決于所使用的是正邏輯還是負邏輯，并且否定的可表示低電壓或低狀態或高電壓或高邏輯。在本文中，使用的是正邏輯約定，但本領域的技術人員要理解也可使用負邏輯約定。在權利要求和/或在【具體實施方式】中的術語第一、第二、第三等，如在元件名稱的一部分中所使用的，是用于區別類似的元件且不一定是以等級或以任何其它方式按時間和空間描述順序。應理解的是這樣使用的術語在適當的情況下是可以互換的，且本文所述的實施方案能夠以不同于本文所描述或所示出順序的其它順序而進行操作。
【具體實施方式】
[0032]圖1示意性地示出LED控制系統10的一部分的實施方案的實例，該控制系統10包括多個LED分支，例如LED分支36-38，其彼此并聯或以偽并行方式相連，這是因為它們具有至少一個位于節點17上的公共連接，且通過分支的電流返回至另一節點，如被連接至公共回線終端或公共回線34的節點。盡管在LED分支36-38的每一個中僅示出一個LED，但本領域的技術人員將理解在每個分支內可對更多的LED進行串聯。例如，LED分支36可包括與LED14串聯的其它LED或LED分支37可包括與LED15串聯的其它LED。系統10通常包括提供電力以在分支36-38中運行LED的電源11。電源11具有輸出13，輸出13提供負載電流12以將LED電流46-48供應至各LED分支36-38。
[0033]形成系統10的電流控制器21以分別控制流經分支36-38中每一個的LED電流46-48的值。在一個實施方案中，電流46-48的值被控制為大致相等。在其它實施方案中，電流46-48的值可彼此之間互成比例。例如，電流47 (或電流48)的值可被控制為與電流46成比例，使得電流47可大于或小于電流46某個數量但仍與電流46成比例。例如，分支可能需要不同的電流以匹配用于具有不同顏色LED的分支或用于其它原因的強度。本領域的技術人員還將理解可在電流46-48的其它構件之間形成比例，例如電流46和48可與電流47成比例，或電流46-47可與電流48成比例等。為了解釋的清楚起見，本文中的解釋將使用術語“大致等于”，然而，本領域的技術人員將理解電流彼此之間可使用除了 1:1之外的各種比值而互成比例。控制器21包括多個電流控制單元，在圖1中其被示為三個電流控制單元22-24。通常，控制器21包括用于每一 LED分支的一個電流控制單元。在大多數實施方案中，電流控制單元22-24中的每一個包括各自的電流感測輸出26-28，且每個輸出形成單元電流感測信號。每個單元電流感測信號代表流經分支36-38中相應一個的各電流46-48且與相應的LED電流值成比例。求和電路31對在輸出26-28上提供的單元電流感測信號的值求和并形成位于控制器21的電流感測輸出33上的電流感測(CS)信號。本領域的技術人員將理解，可按其它方式形成電流感測(CS)信號的值，如單元電流感測信號的平均值。電源11接收電流感測(CS)信號并調節被供應至LED分支36-38的負載電流12的值。本領域的技術人員將理解，電源11可以是降壓或升壓PWM (脈沖寬度調制)轉換器，其在電流回路調節模式或在電壓和電流調節模式中運行，或可以是一些其它類型的電源，如線性電壓調節器，其包括電流調節模式。
[0034]本領域的技術人員將理解，單元22-24和LED14-16之間的其它布置也可適用。例如，隨著極性，如單元22-24內的極性發生適當的變化，單元22-24的位置可置于節點17和LED14-16之間，而不是在圖1所示的位置上。對于這種布置，將仍按照與在節點，如被連接至回線34的節點處的公共連接成并行或偽平行配置的方式形成分支36-38。
[0035]圖2示意性地示出為圖1的描述中所解釋的控制器21的可替代實施方案的LED電流控制器40的實例實施方案的一部分。控制器40包括多個LED電流輸入41-43，其被配置成接收源自各分支36-38的各LED電流46-48。
[0036]在一些實施方案中，控制器40可接收用于在電壓輸入45和公共回線34之間運行控制器40的元件的電力。控制器40可從電源，如電源11 (圖1)接收電力或可包括內部調節器，其接收電力，如從電源11或另一源頭處接收，并將電力調節至用于運行控制器40的值。控制器40包括多個電流控制單元50、75和100，其被配置成分別從各分支36-38中的每一個導通LED電流46-48中的一個。單元50、75和100為圖1描述中所述的單元22-24的可替代實施方案。本領域的技術人員將理解，相對于圖1描述中所解釋的各分支36-38中的各LED14-16的位置，單元50、75和100可位于不同的位置上。控制器40還包括公共單元或邏輯塊或邏輯125，其有助于選擇單元50、75或100中的一個以作為控制單元。在優選實施方案中，在任意特定時間，僅可選擇單元50、75或100中的一個以作為控制單元。其它實施方案可使用其它選擇標準。盡管邏輯125被示為控制器40的單獨塊，但邏輯125還可被形成為單元50、75或100中任一個的一部分。邏輯125可包括控制信號126-128，其有助于選擇控制單元。
[0037]單元50被配置成包括放大器53、晶體管54和圖像晶體管56，其形成反饋回路以有助于形成電流比例。放大器59和晶體管60和61有助于形成代表LED電流46的值的單元電流感測信號62。單元50還包括電流源69、鏡晶體管68、開關66 (如開關晶體管)以及比較器65。單元75包括相似的元件，包括放大器78、晶體管79和圖像晶體管81，其形成反饋回路以有助于形成電流比例。放大器84和晶體管85和86有助于形成代表LED電流47的值的單元電流感測信號87。單元75還包括電流源94、鏡晶體管93、開關91 (如開關晶體管)以及比較器90。同樣地，單元100包括放大器103、晶體管104和圖像晶體管106，其形成反饋回路以有助于形成電流比例。放大器109和晶體管110和111有助于形成代表LED電流的值的單元電流感測信號112。單元100還包括電流源119、鏡晶體管118、開關116 (如開關晶體管)以及比較器115。單元50、75和115還可包括可選的電容器58、83和108，其可用于頻率補償以有助于向反饋回路提供穩定性。
[0038]在運行中，單元50、75和100被配置成確定分支36_38中的哪一個具有在LED分支上的最高電壓降，如在分支中的LED上下降了最大總電壓；且選擇電流控制單元50、75和100中的一個以作為控制單元，所述控制單元被配置成接收源自所選單元的各電流46-48 ；以形成代表LED電流的控制電流；以及使其它單元調節其它LED電流的值以與控制單元的LED電流成比例(如I:1的比例)。該比例可使所控制的LED電流大于、大致等于或小于所選控制單元的LED電流的值。在優選實施方案中，所控制的LED電流大致等于所選的LED電流。[0039]單元50、75和100可包括形成各電流70、95和120的各可選的電流源69、94和119。在一個實施方案中，電流70、95和120的值大致相等，但在其它實施方案中，其也可以是其它值。源自這些可選電流源的電流被用作啟動電流以協助各單元實現使單元開始運行的初始電流。源頭69、94和119為可選的且可在一些實施方案中省略。通常，電流70、95和120中每一個的值遠遠小于在單元導通LED電流時流動的電流71、96和121的正常運行值。在一個實施方案中，電流70、95和120的值大約比電流71、96和121的值小兩個數量級。
[0040]由于單元50、75和100接收各LED電流46_48，所以分支36_38中的一個的LED將具有比分支36-38中其它分支的LED更大的電壓降。就關于運行的討論而言，假定分支37的LED15在LED15上的電壓降大于分支36和38在各LED14和16上的電壓降。其結果是，控制晶體管77的漏電壓將低于控制晶體管52和102的漏電壓。此外，晶體管77的柵電壓(或柵源[Vgs])將大于晶體管52和102的柵電壓(Vgs)。因此，晶體管77被完全打開且具有晶體管52、77和102中最低的導通電阻。完全打開的晶體管77降低了控制器40的電力消散。
[0041]為了對本實例進行關于運行的解釋，假定邏輯125選擇單元75作為控制單元以形成控制電流并斷言相應的控制信號127。斷言信號127關閉了開關91 (如啟用晶體管)，其形成晶體管93以作為與晶體管68和118成電流鏡配置的參考晶體管。晶體管93的二極管配置使晶體管77的柵電壓(Vgs)的值遠遠大于未被選為控制晶體管的晶體管的柵電壓，并會使晶體管77被完全打開。在優選實施方案中，形成晶體管93，這樣選擇性地將二極管配置中的晶體管93配置成電流鏡的參考晶體管會使晶體管77的柵電壓接近輸入45上的輸入電壓的值，從而使晶體管77被完全啟用和完全打開。至該電流鏡的輸入電流為電流96減去源自可選電流源94的電流95。在優選實施方案中，與各電流71、96和121的值相比，電流70、95和120的值非常小，因此，電流70、95和120的值對控制器40的正常運行基本上沒影響。因此，通過晶體管68、93和118的電流值分別大致為電流71、96和121的值。晶體管68和118與晶體管93的電流鏡配置形成要按晶體管68、93和118之間的尺寸比例與電流96的值成比例的各電流71和121。
[0042]放大器78和晶體管79控制晶體管81的漏電壓以匹配晶體管77的漏電壓。由于晶體管81和77具有相同的漏和柵電壓，因此通過晶體管81的電流96按晶體管77和81之間的尺寸比例與電流47的值成比例且電流96代表LED電流47。由于選擇單元75作為控制單元，所以關閉開關91并選擇電流96作為控制電流。
[0043]放大器84和晶體管85形成通過晶體管86的電流88，該晶體管86也按晶體管77和86之間的尺寸比例與電流47成比例。這形成了要代表電流47的值的單元電流感測信號88。
[0044]轉到單元50，由于單元50未被選為控制單元，邏輯125會使開關66打開，因此，晶體管68與晶體管93的電流鏡配置會使電流71按晶體管68和晶體管93之間的尺寸比例而與電流96成比例，從而代表電流47的值。在優選實施方案中，比例為1:1，但在其它實施方案中也可以是其它值，使得電流71大致等于電流96。這迫使通過晶體管56的電流與電流71相同或與電流96成比例。晶體管52和56的柵電壓由放大器53和晶體管54的反饋回路所控制。在優選實施方案中，反饋回路形成要大致相等的晶體管52和56的漏電壓。因此，晶體管52導通與電流71的值成比例，從而與電流47的值成比例的電流。該比例由晶體管52、56、68、93、81和77的尺寸比例所控制。在優選實施方案中，形成電流46的值以大致等于電流47。由于在分支36的LED14上的電壓降小于在分支37的LED15上的電壓降，因此晶體管52漏極的電壓高于晶體管77漏極的電壓。因此，在晶體管52上的電壓降高于在晶體管77上的電壓降，且晶體管52的柵電壓(Vgs)低于或小于晶體管77的柵電壓(Vgs)0這使得晶體管52的內部電阻高于晶體管77的內部電阻并使得晶體管52未被完全啟用或未被完全打開。
[0045]電流控制單元100按與單元50相類似的方式運行，這是因為在分支38的LED16上的電壓降也小于在分支37的LED15上的電壓降。因此，單元100調節電流48的值以按照與單元50相類似的方式與電流47的值成比例，例如大致與其相等。
[0046]配置邏輯125，使得控制器40僅選擇單元50、75或100中的一個以作為控制單元。在優選實施方案中，僅啟用或關閉了開關66、91或116中的一個，因此晶體管68、93或118中僅有一個被選擇性地配置為與晶體管68、93和118中的其它晶體管一起形成的電流鏡的參考晶體管。在打開開關66、91或116處的單元迫使相應控制晶體管的柵電壓具有大于其它單元的相應晶體管的柵電壓的柵電壓。在優選實施方案中，所選參考晶體管使相應選擇的控制晶體管的柵電壓接近輸入45上的輸入電壓。因此，晶體管52、77和102中僅有一個被選擇性地配置為控制晶體管，其被完全啟用并運行在一個時間上晶體管特征曲線的線性部分中，而其它的晶體管則運行于較低的柵電壓(或較小的Vgs)，因此，它們未被完全打開且具有較高的導通電阻。比較器65、90和115接收各自晶體管68、93和118的漏電壓。對于接收在各輸入41、42或43上的最低電壓的單元50、75或100中的一個來說，晶體管68、93和118中相應的一個被配置成電流鏡的參考晶體管并具有最小的電壓降，因此具有最高的漏電壓。比較器65、90和118接收各自晶體管68、93和118的漏電壓并斷言比較器的各輸出。邏輯125接收比較器65、90和118的輸出且選擇單元50、75和100中的一個作為控制單元，并且關閉各自開關66、91和116中的一個。
[0047]比較器65、90和115接收的參考電壓(Ref)的值通常被設置為比輸入45的電壓小大約為晶體管68、93和118中相應一個的飽和電壓的值，但在其它實施方案中也可以是其它值。在優選實施方案中，相同的參考值(Ref)也可用于比較器65和115，這是因為晶體管68和118的閾值電壓大致與晶體管93的相同。在其它實施方案中，用于比較器65和/或115的參考電壓可分別設置為小于輸入45上的值減去晶體管68或118中相應一個的閾值。就關于被選為控制單元的單元75所描述的實例運行而言，比較器90的非反相輸入接收高于比較器65和115的相應輸入的電壓。因此，斷言比較器90的輸出并否定比較器65和115的輸出。
[0048]圖4示意性地示出為邏輯125的一個實例實施方案的邏輯塊或邏輯130的實例實施方案的一部分。邏輯130包括振蕩器或0scl31、存儲元件或存儲器132，如多個D型觸發器或鎖存器等、以及組合的邏輯元件或元件133。元件133接收輸入A1-A3上的比較器65、90和115的輸出。元件133還接收在輸入Q1、Q2和Q3上的存儲元件132的輸出。在優選實施方案中，將根據所有對元件133的輸入的狀態而僅斷言一個元件133的輸出01、02或
03。在元件133的組合邏輯中實現的邏輯函數的一個實例實施方案中，可按如下方式形成輸出01-03的狀態:[0049]01= (Q1.neg(A2).neg (A3)) + (neg (Ql).Al.(Q2+neg (A2)).(Q3+neg (A3))),
[0050]02= (Q2.neg (Al).neg (A3)) + (neg (Q2).A2.(Q3+neg (A3))),且
[0051]03= (Q3.neg (Al).neg (A2)) + (neg (Q3).A3)。
[0052]其中:
[0053]Neg (X)表示X的邏輯反轉；且
[0054]QX表示信號Q1-Q3中的一個的邏輯狀態。
[0055]本領域的技術人員將理解，也可使用其它邏輯函數以代替上述等式中所示的邏輯。例如，元件133可以是任何基于輸入位置，如輸入Al、A2或A3)確定優先級的類型，以便僅選擇斷言輸入中的一個。在其它實施方案中，可使用其它優先化方式。本領域的技術人員將理解，在一些實施方案中，振蕩器131和存儲器132可以被省略。
[0056]存儲器132以周期性的時間間隔存儲元件133輸出01_03的狀態。振蕩器131以周期性的時間間隔將時鐘信號提供至時鐘存儲器132。
[0057]就前述被選為控制單元的單元75的實例運行而言，斷言信號02和Q2。在分支36和38上的電壓降小于在分支37上的電壓降，且否定比較器65和115的輸出，因此否定元件133的輸入Al和A3。
[0058]在所選的控制單元不是相應于具有最高電壓降的分支的單元的情況下，將斷言具有較高電壓降的單元的比較器的輸出。邏輯125被配置成重新選擇相應于最高電壓降的單元以作為控制單元。例如，如果單元75被選擇為控制單元，但分支36中的電壓降高于分支37中的電壓降，那么則將斷言比較器65的輸出。元件133將斷言信號01并否定信號02。就下一個振蕩器131所產生的時鐘脈沖，存儲器132將改變輸出的狀態，其將斷言Ql并否定Q2。這將使單元50被選擇作為控制單元。
[0059]在具有一個以上的比較器的情況下，將斷言除控制單元以外的單元，這是因為將有多個單元具有高于控制單元的電壓降，且邏輯125將選擇一個單元作為控制單元。例如，元件133的邏輯可用于提供這種重新選擇。
[0060]在一個實施方案中，邏輯125可被配置成在啟動控制器40后緊接著斷言控制信號126-128中的一個，從而使開關66、91和116中相應的一個被啟用并相應的單元被選擇以作為控制單元。邏輯125可被配置成始終在啟動時選擇相同的單元或隨機選擇單元中的一個。在啟動后，邏輯125將確定哪一個單元具有最高的電壓降并隨后重新選擇單元中的一個以作為控制單元。
[0061]在一些實施方案中，將邏輯125或130配置為響應于具有最大電壓降變化的分支而改變被選為控制單元的單元也是可取的，例如，如果在先前將分支37選為最高電壓降的分支后，分支36變成最高電壓降的分支。
[0062]在另一實施方案中，邏輯125還可被配置成定期地，如按某個預定的時間間隔地重新確定比較器65、90和115中的哪一個具有斷言的輸出以及輸出中的任何輸出是否已改變狀態以重新選擇單元50、75和100中合適的一個以作為控制單元。
[0063]因此，控制器40還被配置成重新選擇單元50、75或100中相應于具有最高電壓降的分支的一個以作為控制單元，即使是在最初選擇了不正確的單元或運行條件改變的情況下。
[0064]作為解釋重新選擇的運行實例，假定在之前有關單元75的實例解釋中，分支37被錯誤地確定為具有最高的電壓降且單元75被錯誤的選擇作為控制單元。在晶體管68和93之間的電流鏡配置使單元50形成大致等于電流96的電流71，從而可代表LED電流47的值。因為分支36上的電壓降大于在先前選擇的分支37上的電壓降，所以在晶體管52 (以及56)的柵極上的電壓高于在晶體管77的柵極上的電壓。晶體管52的柵電壓可最終使晶體管68開始在晶體管的特征曲線的線性部分中運行。這會使電流46和71的值下降。晶體管52的較高柵電壓使在比較器65正輸入上的電壓上升至參考電壓(Ref)以下，從而斷言比較器65的輸出以指出將錯誤的分支選擇為具有最高電壓降的分支的邏輯125。邏輯125否定信號127并斷言使控制器40選擇單元50以作為形成控制電流的控制單元的信號126。因此，雖然最初單元75被錯誤地選擇為控制單元，但是控制器40已重新選擇單元50以作為控制單元。相應地，控制器40被配置成確定具有最大電壓降的分支并選擇相應的單元以作為控制單元。
[0065]為了便于實現前述控制器40的功能，輸入41被配置成接收在分支36上的LED電流46和電壓降。輸入41被共同連接至晶體管52的漏極以及放大器53和59的非反相輸入。晶體管52的源極被連接至晶體管56和61的源極，至公共電壓回線以及至回線34。晶體管52的柵極被共同連接至晶體管54的漏極以及晶體管56和61的柵極。晶體管56的漏極被共同連接至放大器53的反相輸入、節點55和晶體管54的源極。晶體管54的柵極被連接至放大器53的輸出。晶體管54的漏極被共同連接至電容器58的第一端子、源極69的第一端子、晶體管68的漏極、開關66的第一端子以及比較器65的非反相輸入。電容器58的第二端子被連接至回線34。比較器65的反相輸入被連接以接收參考電壓(Ref)。比較器65的輸出被連接至邏輯125的第一輸入。晶體管68的源極被連接至輸入45和源極69的第二端子。晶體管68的柵極被共同連接至晶體管93和118的柵極以及開關66的第二端子。開關66的控制輸入被連接至邏輯125在信號126上的輸出。放大器59的輸出被連接至晶體管60的柵極。晶體管60的源極被共同連接至晶體管61的漏極以及連接至放大器59的反相輸入。晶體管60的漏極被連接至輸出62以及連接至電路31的第一輸入。
[0066]輸入42被配置成接收LED電流47和分支37上的電壓降。輸入42被共同連接至晶體管77的漏極以及連接至放大器78和84的非反相輸入。晶體管77的源極被共同連接至回線34以及連接至晶體管81和86的源極。晶體管77的柵極被共同連接至晶體管79的漏極以及晶體管81和86的柵極。晶體管81的漏極被共同連接至節點80、晶體管79的源極以及放大器78的反相輸入。放大器78的輸出被連接至晶體管79的柵極。晶體管79的漏極被共同連接至電容器83的第一端子、源極94的第一端子、開關91的第一端子、比較器90的非反相輸入以及晶體管93的漏極。電容器83的第二端子被連接至回線34。晶體管93的源極被共同連接至輸入45和源極94的第二端子。開關91的第二端子被連接至晶體管93的柵極且開關91的控制輸入被連接至邏輯125在信號127上的輸出。比較器90的反相輸入被連接至Ref。比較器90的輸出被連接至邏輯125的第二輸入。放大器84的輸出被連接至晶體管85的柵極。晶體管85的源極被共同連接至晶體管86的漏極以及放大器84的反相輸入。晶體管85的漏極被連接至輸出87以及連接至電路31的第二輸入。
[0067]輸入43被配置成接收LED電流48和在分支38上的電壓降。輸入43被共同連接至晶體管102的漏極以及放大器103和109的非反相輸入。晶體管102的源極被共同連接至回線34和晶體管106和111的源極。晶體管102的柵極被共同連接至晶體管104的漏極以及晶體管106和111的柵極。晶體管106的漏極被共同連接至晶體管104的源極、節點105和放大器103的反相輸入。放大器103的輸出被連接至晶體管104的柵極。晶體管104的漏極被共同連接至電容器108的第一端子、源極119的第一端子、晶體管118的漏極、開關116的第一端子和比較器115的非反相輸入。電容器108的第二端子被連接至回線34。比較器115的反相輸入被連接至Ref。比較器115的輸出被連接至邏輯125的第三輸入。邏輯125在信號128上的輸出被連接至開關116的控制輸入。開關116的第二端子被連接至晶體管118的柵極。晶體管118的源極被共同連接至輸入45和源極119的第二端子。放大器109的輸出被連接至晶體管110的柵極。晶體管110的源極被共同連接至晶體管111的漏極以及放大器109的反相輸入。晶體管110的漏極被連接至輸出112。輸出112被連接至電路31的第三輸入。電路31的輸出32被連接至輸出33。
[0068]圖3示意性地示出為圖1和圖2描述中所解釋的控制器21和40的可替代實施方案的LED電流控制器200的一部分的一個實施方案的實例。控制器200包括多個電流控制單元206和240，其每一個均被配置成分別導通LED電流46和47中的一個。本領域的技術人員將理解，雖然在圖3中示出兩個LED分支和兩個電流控制單元，控制器200可具有任意數量的電流控制單元，其每一個均導通源自LED分支的LED電流。單元206和240被配置成選擇單元206和240中哪一個接收源自具有最大電壓降的分支的電流，從而接收在對該單元的輸入上的最低電壓并隨后形成要與具有最大電壓降的分支的電流成比例，包括大致相等的其它LED電流。形成彼此之間大致相等或互成比例的LED電流能夠有助于使LED具有均勻的亮度。
[0069]單元206包括晶體管208、212、210、217和216，以及放大器209和215，其具有與各晶體管52、56、54、61和60以及放大器53和59類似的功能。單元206還包括放大器220和相關聯的晶體管221和222，其有助于形成代表用于分支36的最大可能電流的電流。晶體管232、231、227、228和226，以及電流源235有助于選擇具有最高電壓降的分支的單元以作為控制單元。晶體管225有助于控制電流46的值。單元240具有與單元206類似的功能并包括相應的晶體管242、246、244、251和250，以及放大器243和249。單元240還包括放大器254和相關聯的晶體管255和256，其具有與單元206的相應元件類似的功能。單元240還包括晶體管276、275、271、272和270，以及電流源279，其具有與單元206的相應元件類似的功能。晶體管269具有與單元206的晶體管225類似的功能。
[0070]控制器200還包括協助單元206和240確定單元206和240中的哪一個接收源自各輸入201和202的最低電壓的公共單元285。公共單元285包括晶體管288-290，以及電流源286。單元285的電流源286形成電流12。本領域的技術人員將理解，為了描述的清楚性，公共單元285被示為與單元206和240相分離；但是，單元285可被形成為單元206或240中任一個的內部。
[0071]如將在下文中看到的那樣，控制器200配置有多個電流控制單元，其被配置成接收源自多個LED分支中的LED分支的LED電壓，其中每個電流控制單元具有被配置成導通LED電流的導通晶體管，且電流控制單元被配置成創建最大可能LED電流。多個電流控制單元被配置成選擇電流控制單元中具有最大可能LED電流的最低值，從而具有在該分支的LED上的最高電壓降的一個以作為控制單元。還對多個電流控制單元進行了配置，以使所選控制單元形成代表最大可能LED電流的最低值的控制電流，并形成多個LED分支中的另一LED分支的LED電流，其要與最大可能LED電流的最低值成比例，包括大致相等。
[0072]為了解釋運行，假定在分支37，例如在LED15上的電壓降大于在分支36，例如在LED14上的電壓降。單元206和240接收在各輸入201和202上的源自各分支36和37的電壓。由于在輸入202上所接收的電壓低于在輸入201上所接收的電壓，在晶體管242漏極上的電壓低于在晶體管208漏極上的電壓，從而打開晶體管242至比晶體管208更大的度數。對于單元240來說，放大器254和晶體管255迫使晶體管256的漏極具有與晶體管242漏極相同的電壓。將參考電壓(Ref2)施加至迫使參考電流257流經晶體管256的晶體管256的柵極。通常，Ref2的值被選為接近或等于在輸入45上所接收的電壓，從而確保晶體管256可被完全打開。通常，在輸入45上所接收的電壓為用于晶體管242的柵源電壓(Vgs)的最大運行值。最大Vgs不大于能夠在不降低晶體管的壽命或導致晶體管損壞的條件下所施加的最大Vgs。通常，Ref2電壓的值大約比輸入45上的電壓小0.05-0.1伏。在一個實例實施方案中，晶體管被設計成在具有大約為3.3伏(3.3V)的目標值的電源電壓下運行，且最大Vgs大約為3.6伏(3.6V)。對于該實例，電源電壓可以低至3伏(3.0V)。
[0073]由于晶體管256的漏電壓與晶體管242的電壓相同且晶體管256的柵電壓等于或接近輸入45上的電壓，因此電流257代表能夠在輸入202上從分支37接收的特定漏電壓下通過晶體管242導通的最大可能電流。通常，電流257的值與電流47的成比例，這是因為電流47通常為大的值，且需要使電流257小于電流47。在其它實施方案中，電流257的值可能更加等于或大致等于電流47的值。
[0074]為了便于理解功能性，將先假定只有一個單元240被連接至單元285。換句話說，晶體管228的柵極未被連接至晶體管290。晶體管276和275的電流鏡配置迫使晶體管275導通通過晶體管275和276的尺寸比例代表電流257的電流IM。因此，通過晶體管271的電流It為源自電流源279的電流I1的值減去通過晶體管275的電流Im的值(It=I1-1mX晶體管271和270的電流鏡配置迫使通過晶體管270的電流Ik基于晶體管270和271之間的尺寸比例代表電流It的值。電流Ik也必須流經晶體管290。晶體管290和289的電流鏡配置形成通過晶體管289的比例電流Ikk。由于電流源286,通過晶體管288的電流Is為通過電流源286的電流I2減去電流Ikk(IS=I2-1KK)。如果通過源頭286的電流I2等于通過源頭279的電流I1 (通過鏈乘以比例)，那么通過晶體管288的電流Is的值則基于鏈中電流鏡的比例而與電流257成比例。晶體管288和269的電流鏡配置迫使通過晶體管269的電流268的值代表通過晶體管288的電流Is，從而代表電流257的值。由于晶體管246和242的柵電壓相同且晶體管242和246的漏電壓相同，所以電流47的值與電流268的值成比例。由于晶體管242和256具有相同的漏電壓且晶體管256的柵電壓位于Ref2，所以晶體管242的柵電壓將通過放大器243和晶體管244和246而被調節至與晶體管256的柵電壓大致相同。因此，晶體管242被完全打開(完全啟用)，其降低了導通電阻和晶體管242上的電壓降，從而降低了控制器200所消散的電力。
[0075]現在假定兩個單元206和240均被連接至單元285。換句話說，晶體管228的柵極被連接至晶體管272和290。參考單元206，晶體管208的漏極所在的電壓高于晶體管242漏極的電壓。晶體管208的較高漏電壓還通過放大器220和晶體管221而形成在晶體管222的漏極上。作為結果，單元206所形成的參考電流223的值大于電流257的值。電流223的值(通過鏈中的比例)代表晶體管208在柵電壓大約等于Ref2的值且位于輸入201上從分支36所施加的漏電壓的值的情況下支持流經晶體管208的最大可能值。因此，晶體管228必須導通低于晶體管272的電流，這是因為源自電流源235的電流減去了電流223且其差異流經晶體管228。源自源頭235的電流值大致等于源自源頭279的電流。較低的電流使晶體管228的漏電壓，從而使晶體管227的源電壓上升至較高的電壓。在晶體管227源極上較高的電壓會使晶體管226關閉并停止導通。因此，電流223的值對流經晶體管288的電流Is的值沒有影響。可以理解的是，晶體管226充當開關，且可通過大于電流257值的電流223值而選擇性地禁用開關。可替代地，如果電流223小于電流257，那么則可將晶體管226切換至啟用狀態。因為晶體管225也是以電流鏡配置與晶體管288相連的(與晶體管269相類似)，所以晶體管288迫使電流224的值與電流268的值成比例，且在一些實施方案中為大致相等。因此，能夠看到電流257的值被選為控制電流，且單元240被選為控制單元。由于晶體管208的漏極所在的電壓高于晶體管的242的漏極，因此晶體管208，從而晶體管212未被完全開啟且具有較高的導通電阻。因此，流經晶體管212的電流224迫使通過晶體管208的電流46的值與控制電流257的值成比例，從而與電流47的值成比例(或在一些實施方案中為大致相等)。該比例由電流鏡鏈中晶體管的尺寸比例值所設置。從上述內容，本領域的技術人員將理解，禁用晶體管226的開關會使單元206形成要與電流47的值成比例(或在一些實施方案中為大致相等的)電流46。此外，可以看出單元206被配置成使用第二參考電流，如電流223以使晶體管226的開關的柵電壓增加至禁用晶體管226的值。
[0076]本領域的技術人員將理解，如果在分支36上下降的電壓值變得大于在分支37上下降的電壓，那么控制器200則被配置成重新確定具有最大電壓降的分支并選擇電流223的值以作為控制電流。本領域的技術人員將理解，邏輯125不是控制器200的一部分。
[0077]為了便于實現前面所解釋的用于控制器200的功能，輸入201被配置成接收在分支36上的LED電流46和電壓降。輸入201被共同連接至晶體管208的漏極以及放大器209,215和220的非反相輸入。晶體管208的源極被共同連接至回線34、晶體管212的源極、電容器214的第一端子、晶體管217的源極以及晶體管222的源極。晶體管208的柵極被共同連接至晶體管210的漏極、電容器214的第一端子、晶體管225的漏極以及晶體管212和217的柵極。晶體管212的漏極被共同連接至節點211、晶體管210的源極以及放大器209的反相輸入。放大器209的輸出被連接至晶體管210的柵極。放大器215的輸出被連接至晶體管216的柵極。晶體管216的源極被共同連接至晶體管217的漏極以及放大器215的反相輸入。晶體管216的漏極被連接至輸出219和電路31的第一輸入。放大器220的輸出被連接至晶體管221的柵極。晶體管221的源極被共同連接至晶體管222的漏極和放大器220的反相輸入。晶體管222的柵極被連接至Ref2。晶體管221的漏極被共同連接至晶體管232的漏極和晶體管232和231的柵極。晶體管232的源極被共同連接至輸入45和晶體管231、225和228的源極。晶體管231的漏極被共同連接至源極235的第一端子、晶體管227的漏極以及晶體管227和226的柵極。晶體管227的源極被連接至晶體管228的漏極。源極235的第二端子被共同連接至晶體管226的漏極和回線34。晶體管226的源極被共同連接至晶體管228的柵極、晶體管290的漏極和晶體管290和289的柵極。
[0078]晶體管290的源極被共同連接至輸入45和晶體管289和288的源極。晶體管289的漏極被共同連接至源極286的第一端子、晶體管288的漏極以及晶體管288和225的柵極。源極286的第二端子被連接至回線34。
[0079]輸入202被配置成接收在分支37上的LED電流47和電壓降。輸入202被共同連接至晶體管242的漏極以及放大器243、249和254的非反相輸入。晶體管242的源極被共同連接至回線34、電容器248的第一端子和晶體管246、251和256的源極。晶體管242的柵極被共同連接至晶體管244的漏極、電容器248的第二端子、晶體管269的漏極以及晶體管246和251的柵極。放大器243的輸出被連接至晶體管244的柵極。晶體管244的源極被共同連接至晶體管246的漏極、節點245和放大器243的反相輸入。晶體管269的柵極被連接至晶體管288的柵極。放大器249的輸出被連接至晶體管250的柵極。晶體管250的源極被共同連接至晶體管251的漏極以及放大器249的反相輸入。晶體管250的漏極被連接至輸出253和電路31的第二輸入。放大器254的輸出被連接至晶體管255的柵極。晶體管255的源極被共同連接至晶體管256的漏極和放大器254的反相輸入。晶體管256的柵極被連接至Ref2。晶體管255的漏極被共同連接至晶體管276的漏極和晶體管276和275的柵極。晶體管276的源極被共同連接至輸入45和晶體管275、272和269的源極。晶體管275的漏極被共同連接至源極279的第一端子、晶體管271的漏極以及晶體管270和271的柵極。晶體管271的源極被連接至晶體管272的漏極。晶體管272的柵極被共同連接至晶體管290的漏極和晶體管270的源極。晶體管270的漏極被共同連接至源極279的第二端子和回線34。
[0080]圖5示出形成在半導體芯片141上的半導體裝置或集成電路140的實施方案的一部分的放大平面圖。控制器40形成于芯片141上。芯片141還可包括為了附圖的簡單起見而未在圖5中示出的其它電路。通過本領域的技術人員眾所周知的半導體制造技術在芯片141上形成控制器40和裝置或集成電路140。代替或除了控制器40之外，還可在芯片141上形成控制器21或200中的任一個。
[0081 ] 從所有上述內容可知，本領域的技術人員將理解，在一個實施方案中，一種形成LED電流控制器的方法包括:
[0082]形成第一電流控制單元，如單元50、75、100、206和240中的一個，以接收源自第一LED分支的第一 LED電流，第一 LED分支具有在第一 LED分支上的第一電壓降；
[0083]形成第二電流控制單元，例如單元50、75、100、206和240中的另一個，以接收源自在偽并行配置中與第一 LED分支具有公共連接的第二 LED分支的第二 LED電流，第二 LED分支具有在第二 LED分支上的第二電壓降；
[0084]形成LED電流控制器以確定第一或第二電壓降中較大的一個并分別響應地選擇第一或第二 LED電流中的一個(如電流47)，以及形成與各自的第一或第二 LED電流中的一個成比例的控制電流，如電流96或257 ;以及
[0085]形成第一和第二電流控制單元以將第一和第二 LED電流中的另一個調節至與控制電流成比例。
[0086]在另一實施方案中，方法可包括形成第一和第二電流控制單元以選擇第一電流控制單元作為控制單元并響應于第一電壓降大于第二電壓降而形成與第一 LED電流成比例的控制電流，或選擇第二電流控制單元作為控制單元并響應于第二電壓降大于第一電壓降而形成與第二 LED電流成比例的控制電流。
[0087]方法的另一實施方案可包括形成LED電流控制器以定期地重新確定第一或第二電壓降中較大的一個并響應地重新選擇各自的第一或第二 LED電流中的一個。
[0088]在另一實施方案中，方法可包括形成第一和第二電流控制單兀以將代表第一電壓降的第一電壓(例如在晶體管93漏極上的電壓)和代表第二電壓降的第二電壓(例如在晶體管68漏極上的電壓)與參考進行比較以確定第一電壓降是否大于第二電壓降。
[0089]方法的另一實施方案可包括以下內容:形成第一和第二電流控制單元以確定較大的一個的步驟包括形成第一和第二電流控制單元以形成代表用于第一和第二電流控制單元中每一個的最大可能電流值的最大電流，如電流223和/或257，選擇最大電流值(如電流257)中的最小值并形成要與最大電流值中的最小值成比例的第一或第二 LED電流(如電流46)中的另一個。
[0090]方法的另一實施方案還可包括形成LED電流控制器以形成作為在第一 LED分支上的第一電壓降函數(例如通過晶體管222或256的導通電阻的特征相關聯)的用于第一電流控制單元的第一最大電流值，并形成作為在第二 LED分支上的第二電壓降函數(例如，通過晶體管222或256中不同的一個的導通電阻的特征相關聯)的用于第二電流控制單元的第二最大電流值，以及選擇第一或第二最大電流值中的較小值以用于控制電流。
[0091]本領域的技術人員將理解，另一種形成LED電流控制器的方法可包括:
[0092]形成第一電流控制單元，例如單元240，以接收源自第一 LED分支的第一 LED電流和第一 LED電壓，第一 LED電流具有第一值且第一 LED電壓具有第一接收到的值；
[0093]形成第一電流控制單元以形成第一參考電流，例如電流257，其代表用于第一電流控制單元在第一 LED電壓的第一接收到的值上的最大可能電流；
[0094]形成第二電流控制單元，例如單元206，以接收源自以偽并行方式與第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED電流和第二 LED電壓，第二 LED電流具有第二值且第二 LED電壓具有第二接收到的值；
[0095]形成第二電流控制單元以形成第二參考電流，例如電流223，其代表用于第二控制單元在第二 LED電壓的第二接收到的值上的最大可能電流；以及
[0096]形成公共單元以確定第一或第二參考電流中較小的一個，例如電流257，并形成要與第一或第二參考電流中的較小的一個成比例的第一或第二 LED電流中的另一個，例如電流46。
[0097]在另一實施方案中，方法可包括耦合第一電流控制單元的控制晶體管，例如晶體管208，以接收第一 LED電流，并配置第一晶體管，例如晶體管222，以在大致等于控制晶體管的漏電壓的漏電壓下運行，其中第一晶體管形成參考電流以流經第一晶體管。
[0098]方法的另一實例可包括配置第二電流控制單元，例如單元206，以響應于其值大于第一參考電流的值的第二參考電流而禁用開關晶體管，例如晶體管226。
[0099]方法的其它實施方案可包括配置第二電流控制單元以使用第二參考電流而使開關晶體管的源電壓，如與晶體管228的漏極相同的電壓增加至禁用開關晶體管的值。
[0100]本領域的技術人員還將理解一種LED電流控制器可包括:
[0101]多個LED電流輸入，其被配置成每一個均接收源自多個LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一 LED分支；
[0102]多個電流控制單元，其具有被配置成導通LED電流的導通晶體管，如晶體管52、77、102、208或242中的一個，其中多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元；
[0103]多個電流控制單元，其被配置成選擇多個電流控制單元中的一個以作為控制單元，且該單元被耦合至多個LED分支中具有最高電壓降的LED分支；并被配置成形成代表通過控制單元的LED電流的控制電流，如電流96或257，其中多個電流控制單元被配置成完全啟用控制單元的導通晶體管；以及
[0104]多個電流控制單元被配置成形成要與控制電流成比例的多個LED分支中其它LED分支的LED電流。
[0105]在另一實施方案中，LED電流控制器可被配置成將電壓，如晶體管93的漏電壓，其代表在多個LED分支中的一個LED分支上的電壓降與參考相比較以確定接收最高電壓降并響應地選擇控制單元的電流控制單元。
[0106]LED電流控制器的另一實施方案可包括公共單元，例如單元125，其被耦合以接收電壓與參考的比較結果，例如比較器65、90和115的輸出，并形成控制信號，如控制信號126-128中的一個，且該控制信號形成將控制電流反映至多個電流控制單元中的其它電流控制單元的電流鏡。
[0107]LED電流控制器的另一實施方案可包括以下內容:每個電流控制單元被配置成形成鏡晶體管，例如晶體管93的漏電壓，并將鏡晶體管的漏電壓與參考電壓進行比較以確定多個LED分支中具有最高電壓降的LED分支。
[0108]LED電流控制器的另一實施方案包括具有鏡晶體管，例如晶體管93的電流鏡，和開關晶體管，例如晶體管91，其中每個電流控制單元被配置成響應于源自鏡晶體管漏極的電壓而使開關晶體管將鏡晶體管耦合為電流鏡的參考晶體管。
[0109]本領域的技術人員將理解，一種形成LED電流控制器的方法的一個實施方案包括配置多個電流控制單元，例如單元75和50或206和240，以使每一個接收源自LED分支的LED電流，其中多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元，例如用于電流47的單元240或用于電流47的單元75 ;配置每個電流控制單元的導通晶體管，例如單元75的晶體管77或單元240的晶體管242，以導通LED電流；
[0110]配置LED電流控制器以選擇性地選擇一個電流控制單元作為控制單元并選擇控制單元的導通晶體管作為控制晶體管，例如單元75和晶體管77或單元240和晶體管242 ；
[0111]配置LED控制器以啟用控制晶體管在完全打開(fully-ON)模式中運行；以及
[0112]配置LED控制器以形成要與控制電流成比例的通過多個電流控制單元中的其它電流控制單元的LED電流，例如其它單元206和電流46或其它單元50或100中的至少一個和各自的電流46或48。
[0113]在可替代實施方案中，方法可包括配置LED電流控制器以響應于控制單元從多個LED分支中的相應LED分支接收到的電壓值，如晶體管77從分支37所接收到的電壓或晶體管242從分支37所接收到的電壓而選擇性地選擇控制單元。
[0114]方法的另一可替代實施方案可包括配置LED電流控制器以響應于從多個LED分支接收到的電壓的最低值而選擇性地選擇控制單元。
[0115]方法的進一步可替代實施方案可包括配置LED控制器以形成大致等于最大值或高達比供應至LED電流控制器的電源電壓低50mV的值中的一個的控制晶體管的柵源電壓。鑒于上述所有內容，顯而易見的是公開了一種新型的裝置和方法。在其它特性中包括形成一種電流控制器以確定哪個光源，如LED光源,在光源上具有最大的電壓降，即哪一個從光源所接收到的輸入電壓具有相對于公共參考電壓，如地面參考的最低值，并響應地選擇使用源自該光源的電流以控制流經其它光源的電流的值。新型裝置的一個優點為完全啟用接收最低值電壓的控制晶體管。完全啟用控制晶體管降低了電流控制器和相關聯的系統所消散的電力數量。
[0116]本領域的技術人員還將理解一種LED電流控制器的一個實施方案可包括:
[0117]多個電流控制單元，例如單元50、75和100，多個電流控制單元中的每一個電流控制單元均被配置成接收源自LED的LED電流，例如各電流46、47和48，其中每個電流控制單元包括導通晶體管，例如各晶體管52、77和102 ；
[0118]裝置，其用于選擇一個導通晶體管以作為控制晶體管，例如公共單元125和晶體管91和93或公共單元285 ；以及
[0119]裝置，例如晶體管68、93和118的電流鏡，其用于形成要與控制晶體管所導通的電流成比例的通過其它導通晶體管的電流。
[0120]一種形成LED電流控制器的方法，其包括:形成第一電流控制單元以接收源自第一 LED分支的第一 LED電流，所述第一 LED分支具有在所述第一 LED分支上的第一電壓降；形成第二電流控制單元以接收源自在偽并行配置中與所述第一 LED分支具有公共連接的第二 LED分支的第二 LED電流，所述第二 LED分支具有在所述第二 LED分支上的第二電壓降；形成所述LED電流控制器以確定所述第一或第二電壓降中較大的一個并分別響應地選擇所述第一或第二 LED電流中的一個，以及形成與各自的所述第一或第二 LED電流中的一個成比例的控制電流；以及形成所述第一和第二電流控制單元以將所述第一和第二 LED電流中的另一個調節至與所述控制電流成比例。
[0121]根據上面所述的方法的一個實施例，其中形成所述LED電流控制器以確定所述第一或第二電壓降中較大的一個包括:形成所述第一和第二電流控制單元以選擇所述第一電流控制單元作為控制單元并響應于所述第一電壓降大于所述第二電壓降而形成與所述第
一LED電流成比例的控制電流，或選擇所述第二電流控制單元作為所述控制單元并響應于所述第二電壓降大于所述第一電壓降而形成與所述第二 LED電流成比例的所述控制電流。
[0122]根據上面所述的方法的一個實施例，其包括:形成所述LED電流控制器以定期地重新確定所述第一或第二電壓降中較大的一個并響應地重新選擇各自的所述第一或第二LED電流中的一個。
[0123]根據上面所述的方法的一個實施例，其包括:形成所述第一和第二電流控制單元以將所述第一和第二 LED電流中的另一個調節為大致等于各自的所述第一或第二 LED電流中的所選的一個。
[0124]根據上面所述的方法的一個實施例，其中形成所述第一和第二電流控制單元以確定較大的一個的步驟包括:形成所述第一和第二電流控制單元以將所述第一電壓降和所述第二電壓降與參考進行比較，以確定所述第一電壓降是否大于所述第二電壓降。
[0125]根據上面所述的方法的一個實施例，其中形成所述第一和第二電流控制單元以確定較大的一個的步驟包括:形成所述第一和第二電流控制單元以形成代表用于所述第一和第二電流控制單元中每一個的最大可能電流值的最大電流，選擇所述最大電流值中的最小值并形成要與所述最大電流值中的最小值成比例的所述第一或第二 LED電流中的另一個。[0126]根據上面所述的方法的一個實施例，其還包括:形成所述LED電流控制器以形成作為在所述第一 LED分支上的所述第一電壓降函數的用于所述第一電流控制單元的第一最大電流值，并形成作為在所述第二 LED分支上的所述第二電壓降函數的用于所述第二電流控制單元的第二最大電流值，以及選擇所述第一或第二最大電流值中的較小值以用于所述控制電流。
[0127]一種形成LED電流控制器的方法，其包括:形成第一電流控制單元以接收源自第
一LED分支的第一 LED電流和第一 LED電壓，所述第一 LED電流具有第一值且所述第一 LED電壓具有第一接收到的值；形成所述第一電流控制單元以形成第一參考電流，所述第一參考電流代表用于所述第一電流控制單元在所述第一 LED電壓的所述第一接收到的值上的最大可能電流；形成第二電流控制單元以接收源自以偽并行方式與所述第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED電流和第二 LED電壓，所述第二 LED電流具有第二值且所述第
二LED電壓具有第二接收到的值；形成所述第二電流控制單元以形成在第二值上的第二參考電流，所述第二參考電流代表用于所述第二控制單元在所述第二 LED電壓的所述第二接收到的值上的最大可能電流；以及形成公共單元以確定所述第一或第二參考電流中較小的一個并形成要與所述第一或第二參考電流中的較小的一個成比例的所述第一或第二 LED電流中的另一個。
[0128]根據上面所述的方法的一個實施例，其中形成所述第一電流控制單元以形成所述第一參考電流包括:耦合所述第一電流控制單元的控制晶體管以接收所述第一 LED電流，并配置第一晶體管以在大致等于所述第一晶體管的最大柵電壓的柵電壓下運行并形成所述第二參考電流的所述第二值。
[0129]根據上面所述的方法的一個實施例，其中形成所述公共單元以確定所述第一或第二參考電流中較小的一個包括:配置所述第二電流控制單元以響應于所述第二參考電流所具有的值大于所述第一參考電流的值的所述第二參考電流而禁用開關晶體管。
[0130]根據上面所述的方法的一個實施例，其中配置所述第二電流控制單元以禁用開關晶體管包括:配置所述第二電流控制單元以使用所述第二參考電流而促使所述開關晶體管的柵電壓增加至禁用所述開關晶體管的值。
[0131]一種LED電流控制器，其包括=SfLED電流輸入，其被配置成每一個均接收源自多個LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一 LED分支；多個電流控制單元，其具有被配置成導通所述LED電流的導通晶體管，其中所述多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元；所述多個電流控制單元被配置成選擇所述多個電流控制單元中的一個以作為被耦合至所述多個LED分支中具有最高電壓降的LED分支的控制單元，并被配置成形成代表通過所述控制單元的所述LED電流的控制電流，其中所述多個電流控制單元被配置成完全啟用所述控制單元的所述導通晶體管；以及所述多個電流控制單元被配置成形成要與所述控制電流成比例的所述多個LED分支中其它LED分支的所述LED電流。
[0132]根據上面所述的LED電流控制器的一個實施例，其中每個電流控制單元被配置成將代表在所述多個LED分支中的LED分支上的電壓降的電壓與參考進行比較，以確定接收所述最高電壓降的所述電流控制單元并響應地選擇所述控制單元。
[0133]根據上面所述的LED電流控制器的一個實施例，其還包括公共單元，所述公共單元被耦合以接收所述電壓與所述參考的比較結果并形成控制信號，所述控制信號形成將所述控制電流鏡像至所述多個電流控制單元中的其它電流控制單元的電流鏡。
[0134]根據上面所述的LED電流控制器的一個實施例，其中每個電流控制單元被配置成形成鏡晶體管的漏電壓并將所述鏡晶體管的所述漏電壓與參考電壓進行比較以確定所述多個LED分支中具有最高電壓降的所述LED分支。
[0135]根據上面所述的LED電流控制器的一個實施例，其中每個電流控制單元包括具有所述鏡晶體管的電流鏡和開關晶體管，其中每個電流控制單元被配置成響應于所述控制晶體管的柵電壓而使所述開關晶體管能夠將所述鏡晶體管耦合為所述電流鏡的參考晶體管。
[0136]一種形成LED電流控制器的方法，其包括:配置多個電流控制單元以使每一個接收源自LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一 LED分支，其中所述多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元；配置每個電流控制單元的導通晶體管以導通LED電流；配置所述LED電流控制器以選擇性地選擇一個電流控制單元作為控制單元并選擇所述控制單元的所述導通晶體管作為控制晶體管；配置所述LED控制器以啟用所述控制晶體管在完全打開模式中運行；以及配置LED控制器以形成要與所述控制電流成比例的通過所述多個電流控制單元中的其它電流控制單元的所述LED電流。
[0137]根據上面所述的方法的一個實施例，其中配置所述LED電流控制器以選擇性地選擇一個電流控制單元作為所述控制單元包括:配置所述LED電流控制器以響應于所述控制單元從所述多個LED分支中的相應LED分支接收到的電壓值而選擇性地選擇所述控制單
J Li ο
[0138]根據上面所述的方法的一個實施例，其中配置所述LED電流控制器以響應于所述控制單元從所述相應LED分支接收到的所述電壓值而選擇性地選擇所述控制單元包括:配置所述LED電流控制器以響應于從所述多個LED分支接收到的電壓的最低值而選擇性地選擇所述控制單元。
[0139]根據上面所述的方法的一個實施例，其中配置所述LED控制器以啟用所述控制晶體管在所述完全打開模式中運行包括:配置所述LED控制器以形成大致等于最大值或高達比供應至所述LED電流控制器的電源電壓低50mV的值中的一個的所述控制晶體管的柵源電壓。
[0140]雖然關于具體的優選實施方案和實例實施方案描述了所描述的主題,但上述關于其的附圖和描述僅描繪了該主題的典型和實例實施方案且因此不被認為是限制其范圍，且對于本領域的技術人員來說顯而易見的是也可具有許多替代方案和變化。例如，盡管控制器21、40和200被解釋為控制通過LED光源的電流，但本領域的技術人員將理解控制器21、40和200也可用于控制和/或分配通過多個其它類型的負載的電流，包括通過其它光源的電流,如白熾燈泡等。如本領域的技術人員將理解的那樣,系統10和控制器21、40和200的實例形式被用作車輛以解釋檢測具有最大電壓降的分支和使用該分支的電流以控制流經其它分支的電流的值的操作方法，且也可使用其它電路配置。
[0141]如所附權利要求書所反映的，發明性的方面在于單個前面所公開實施方案中的部分特性。因此,所表達的權利要求書據此明確地并入本【具體實施方式】中,且每一個權利要求均是作為本實用新型的單獨實施方案而獨立存在的。此外，雖然本文所述的一些實施方案包括一些但不是在其它實施方案中包括的其它特性，但不同實施方案的特性的組合則意味著落在本實用新型的范圍中以及形成不同的實施方案，正如本領域的技術人員將理解的那樣。
【權利要求】
1.一種LED電流控制器，其特征在于包括: 第一電流控制單元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED電流，所述第一LED分支具有在所述第一 LED分支上的第一電壓降； 第二電流控制單元，其被形成用以接收源自在偽并行配置中與所述第一 LED分支具有公共連接的第二 LED分支的第二 LED電流，所述第二 LED分支具有在所述第二 LED分支上的第二電壓降； 所述LED電流控制器被形成用以確定所述第一或第二電壓降中較大的一個并分別響應地選擇所述第一或第二 LED電流中的一個，以及用以形成與各自的所述第一或第二 LED電流中的所述一個成比例的控制電流；以及 所述第一和第二電流控制單元被形成用以將所述第一和第二 LED電流中的另一個調節至與所述控制電流成比例。
2.根據權利要求1所述的LED電流控制器，其特征在于形成所述第一和第二電流控制單元以響應于所述第一電壓降大于所述第二電壓降而選擇所述第一電流控制單元作為控制單元并形成與所述第一 LED電流成比例的控制電流，或者響應于所述第二電壓降大于所述第一電壓降而選擇所述第二電流控制單元作為所述控制單元并形成與所述第二 LED電流成比例的控制電流。
3.根據權利要求1所述的LED電流控制器，其特征在于將所述LED電流控制器形成為定期地重新確定所述第一或第二電壓降中較大的一個并響應地重新選擇各自的所述第一或第二 LED電流中的一個。
4.根據權利要求1所述的LED電流控制器，其特征在于將所述第一和第二電流控制單元形成為將所述第一和第二 LED電流中的另一個調節為大致等于各自的所述第一或第二LED電流中的所選的一個。
5.根據權利要求1所述的LED電流控制器，其特征在于形成所述第一和第二電流控制單元以將所述第一電壓降和所述第二電壓降與參考進行比較，以確定所述第一電壓降是否大于所述第二電壓降。
6.根據權利要求1所述的LED電流控制器，其特征在于形成所述第一和第二電流控制單元以形成代表用于所述第一和第二電流控制單元中每一個的最大可能電流值的最大電流，選擇所述最大電流值中的最小值，并形成要與所述最大電流值中的最小值成比例的所述第一或第二 LED電流中的另一個。
7.—種LED電流控制器，其特征在于包括: 第一電流控制單元，其被形成用以接收源自第一 LED分支的第一 LED電流和第一 LED電壓，所述第一 LED電流具有第一值且所述第一 LED電壓具有第一接收到的值； 所述第一電流控制單元被配置成形成第一參考電流，其代表用于所述第一電流控制單元在所述第一 LED電壓的所述第一接收到的值上的最大可能電流； 第二電流控制單元，其被形成用以接收源自以偽并行方式與所述第一 LED分支耦合的第二 LED分支的第二 LED電流和第二 LED電壓，所述第二 LED電流具有第二值且所述第二LED電壓具有第二接收到的值； 所述第二電流控制單元被形成用以形成在第二值上的第二參考電流，其代表用于所述第二電流控制單元在所述第二 LED電壓的所述第二接收到的值上的最大可能電流；以及公共單元，其被形成用以確定所述第一或第二參考電流中較小的一個并形成要與所述第一或第二參考電流中的所述較小的一個成比例的所述第一或第二LED電流中的另一個。
8.根據權利要求7所述的LED電流控制器，其特征在于形成所述第一電流控制單元以形成所述第一參考電流包括:耦合所述第一電流控制單元的控制晶體管以接收所述第一LED電流，并配置第一晶體管以在大致等于所述第一晶體管的最大柵電壓的柵電壓下運行并形成所述第二參考電流的所述第二值。
9.一種LED電流控制器，其特征在于包括: 多個LED電流輸入，其被配置成每一個均接收源自多個LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一 LED分支； 多個電流控制單元，其具有被配置成導通所述LED電流的導通晶體管，其中所述多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元； 所述多個電流控制單元被配置成選擇所述多個電流控制單元中的一個以作為被耦合至所述多個LED分支中具有最高電壓降的LED分支的控制單元，并被配置成形成代表通過所述控制單元的所述LED電流的控制電流，其中所述多個電流控制單元被配置成完全啟用所述控制單元的所述導通晶體管；以及 所述多個電流控制單元被配置成形成要與所述控制電流成比例的所述多個LED分支中其它LED分支的所述LED電流。
10.根據權利要求9所述的LED電流控制器，其特征在于每個電流控制單元被配置成將代表在所述多個LED分支中 的LED分支上的電壓降的電壓與參考進行比較，以確定接收所述最高電壓降的所述電流控制單元并響應地選擇所述控制單元。
11.根據權利要求9所述的LED電流控制器，其特征在于每個電流控制單元被配置成形成鏡晶體管的漏電壓并將所述鏡晶體管的所述漏電壓與參考電壓進行比較以確定所述多個LED分支中具有最高電壓降的所述LED分支。
12.—種LED電流控制器，其特征在于包括: 多個電流控制單元，其被配置成使每一個接收源自LED分支的LED電流，一個LED電流用于每一 LED分支，其中所述多個電流控制單元包括用于每一 LED電流的一個電流控制單元; 每個電流控制單元的導通晶體管，其被配置成導通LED電流； 所述LED電流控制器被配置成選擇性地選擇一個電流控制單元作為控制單元并選擇所述控制單元的所述導通晶體管作為控制晶體管； 所述LED電流控制器被配置成啟用所述控制晶體管在完全打開模式中運行；以及 所述LED電流控制器被配置成形成要與所述控制電流成比例的通過所述多個電流控制單元中的其它電流控制單元的所述LED電流。
【文檔編號】H05B37/02GK203675394SQ201420009972
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2013年1月18日
【發明者】P·赫斯基, J-P·埃格蒙特 申請人:半導體元件工業有限責任公司