的控制器的內(nèi)部信號和內(nèi)部電流之間的關(guān)系的簡化圖。
【具體實施方式】
[0032] 本發(fā)明的某些實施例涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明的一些實施例提供了用于 電流調(diào)節(jié)的系統(tǒng)和方法。僅作為示例，本發(fā)明的一些實施例已被應(yīng)用于發(fā)光二極管照明系 統(tǒng)。但應(yīng)認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的適用范圍。
[0033] 返回參考圖1，AC輸入電壓150 -般具有50Hz或60Hz左右的頻率。較大的補償 電容器（例如，具有數(shù)百nF或者甚至uF的電容）通常被連接到端子140 (例如，端子C0MP) 以維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性，這會導(dǎo)致較高的系統(tǒng)開銷并增加了系統(tǒng)電路板的體積。
[0034] 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED照明系統(tǒng)的簡化圖。該圖僅僅是示例， 其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變更、替換和 修改。LED照明系統(tǒng)200包括控制器202,電阻器208、222、224和228,電容器206、212和 230,全波整流組件204,二極管214,電感組件226 (例如，電感器）。例如，控制器202包括 端子238、242、244、246和248。在一些實施例中，控制器202位于芯片上，并且端子238、 242、244、246和248對應(yīng)于芯片的不同引腳。作為示例，端子246被偏置于芯片地電壓。
[0035] 根據(jù)一個實施例，交流（AC)輸入電壓250被應(yīng)用于系統(tǒng)200。例如，整流組件204 輸出與AC輸入電壓250相關(guān)聯(lián)的體電壓252 (例如，不小于OV的整流后電壓）。在另一不 例中，電容器212(例如，C3)響應(yīng)于體電壓252通過電阻器208(例如，Rl)被充電，并且電 壓254在端子248 (例如，端子VDD)處被提供至控制器202。在又一示例中，如果電壓254在 量值上大于閾值電壓（例如，欠壓鎖定閾值），則控制器202開始運行，并且與端子248 (例 如，端子VDD)相關(guān)聯(lián)的電壓被鉗位到預(yù)定電壓。在又一示例中，端子238(例如，端子DRAIN) 被連接至內(nèi)部功率開關(guān)的漏極端子。在又一示例中，控制器202輸出具有某一頻率和某一 占空比的驅(qū)動信號（例如，脈寬調(diào)制信號）來閉合（例如，接通）或斷開（例如，關(guān)斷）內(nèi) 部功率開關(guān)，從而使得系統(tǒng)200正常運行。
[0036] 根據(jù)另一實施例，如果內(nèi)部功率開關(guān)被閉合（例如，被接通），則控制器202檢測 通過電阻器222(例如，R2)流經(jīng)一個或多個LED 232的電流。例如，在與內(nèi)部功率開關(guān)相 關(guān)聯(lián)的不同開關(guān)周期期間，電阻器222 (例如，R2)上生成的感測電壓256通過端子244 (例 如，端子CS)被提供到控制器202以用于信號處理。在另一示例中，當(dāng)內(nèi)部功率開關(guān)在每個 開關(guān)周期期間被斷開（例如，被關(guān)斷）時，其受到電阻器222(例如，R2)上的電壓256的峰 值的影響。在又一示例中，電感組件226與生成反饋電壓258的電阻器224和228相連接。 在又一示例中，控制器202通過端子242 (例如，端子FB)接收反饋電壓258以用于檢測電 感組件226的退磁過程從而確定內(nèi)部功率開關(guān)何時被閉合（例如，被接通）。
[0037] 根據(jù)又一實施例，控制器202包括內(nèi)部電容器用于補償以實現(xiàn)高功率因子和高精 度恒定LED電流調(diào)節(jié)。例如，內(nèi)部電容器被連接至內(nèi)部誤差放大器進(jìn)行補償。作為示例， LED照明系統(tǒng)200能夠被實現(xiàn)為以準(zhǔn)諧振（QR)模式或者以斷續(xù)導(dǎo)電模式（DCM)運行。在另 一示例中，與控制器102相比，控制器202不包括端子COMP (例如，引腳）并且也不包括連 接至這樣的端子的外部補償電容器。在又一示例中，系統(tǒng)200不包括供電網(wǎng)絡(luò)（例如，如圖 1中所示，該網(wǎng)絡(luò)包括電阻器116 (例如，R5)、二極管118 (例如，D2)和齊納二極管120 (例 如，ZDl))。
[0038] 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，作為LED照明系統(tǒng)200的一部分的控制器202 的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員將認(rèn)識到許多變更、替換和修改?？刂破?02包括調(diào)制組件312、欠壓鎖定（UVLO)組件 302、驅(qū)動器314、感測組件310、斜坡信號發(fā)生器320、低通濾波器318、誤差放大器316、二極 管306、鉗位組件（例如，齊納二極管304)、以及功率開關(guān)308和322。例如，功率開關(guān)308 和322各自包括晶體管。在另一示例中，功率開關(guān)308包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體 管（MOSFET)。在又一示例中，功率開關(guān)322包括MOSFET。
[0039] 根據(jù)一個實施例，端子248 (例如，端子VDD)被連接到開關(guān)308的柵極端子并且 UVLO組件302檢測電壓254。例如，如果電壓254在量值上大于預(yù)定閾值（例如，UVLO閾 值），則控制器202開始運行。在另一示例中，感測組件310通過端子242 (例如，端子FB) 檢測反饋信號258以確定與電感組件226相關(guān)聯(lián)的退磁過程是否已經(jīng)完成并輸出信號330。 在又一示例中，感測組件310確定輸出電壓258是否超出閾值從而觸發(fā)過壓機(jī)制。
[0040] 根據(jù)另一實施例，誤差放大器316通過端子244 (例如，端子CS)檢測流經(jīng)一個或 多個LED 232的輸出電流260。例如，低通濾波器318接收感測信號256并向誤差放大器 316輸出信號326,該誤差放大器還接收參考信號328。在另一不例中，誤差放大器316輸出 信號388 (例如，V。）至調(diào)制組件312,該調(diào)制組件還從感測組件310接收信號330并從斜坡 信號發(fā)生器320接收斜坡信號324。在又一示例中，調(diào)制組件312輸出調(diào)制信號332至驅(qū) 動器314,驅(qū)動器314向開關(guān)322 (例如，在柵極端子處）輸出驅(qū)動信號334。在一些實施例 中，系統(tǒng)200的電流消耗通過控制器202的操作被降低至低量值，這可產(chǎn)生快速啟動過程。 在某些實施例中，誤差放大器316未被直接連接到任何控制器端子（例如，芯片上的任何引 腳）。
[0041] 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例、作為LED照明系統(tǒng)200的一部分的控制器202 的某些組件的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變更、替換和修改。低通濾波器318包括RC濾波器，該RC濾波 器包含電阻器402和電容器404。例如，誤差放大器316包括跨導(dǎo)放大器406、電阻器408 和416、開關(guān)410和412、運算放大器414、以及電容器418。在另一不例中，誤差放大器316 不包括電阻器416。
[0042] 根據(jù)一個實施例，低通濾波器318被配置為濾除信號256的高頻成分并輸出信號 326至跨導(dǎo)放大器406(例如，在反相輸入端子處）。例如，開關(guān)410(例如，SW1)被連 接于跨導(dǎo)放大器406的輸出端子和電阻器416(例如，R2)之間。在另一示例中，電阻器416 被連接至電容器418 (例如，C2)，該電容器418被連接至運算放大器414 (例如，在正相輸入 端子" + "處）。在又一示例中，開關(guān)412(例如，SW2)被連接于運算放大器414的輸出端子 和電阻器408之間，該電阻器408被連接至跨導(dǎo)放大器406的輸出端子。在又一示例中，運 算放大器414的輸出端子被連接至它的反相輸入端子在一些實施例中，電容器418包 括端子490和492。例如，端子490未被直接連接至任何控制器端子（例如，芯片上的任何 引腳）。
[0043] 根據(jù)另一實施例，開關(guān)410 (例如，SW1)和開關(guān)412 (例如，SW2)分別響應(yīng)于開關(guān)信 號420(例如，Kl)和開關(guān)信號422(例如，K2)而操作。例如，開關(guān)信號420(例如，Kl)和開 關(guān)信號422(例如，K2)是互補邏輯信號。在另一示例中，開關(guān)信號420(例如，Kl)和開關(guān)信 號422 (例如，K2)是由控制器202生成的時鐘信號，二者均對于同一頻率。
[0044] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，作為LED照明系統(tǒng)200的一部分的控制器202的 開關(guān)信號420和422的簡化時序圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范 圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變更、替換和修改。波形502表示開關(guān)信號420 (例 如，Kl)作為時間的函數(shù)，并且波形504表示開關(guān)信號422 (例如，K2)作為時間的函數(shù)。
[0045] 根據(jù)一個實施例，在第一時段（例如，!\)期間，開關(guān)信號420(例如，Kl)處于邏輯 高電平，并且開關(guān)信號422(例如，K2)處于邏輯低電平。例如，在第二時段（例如，T 2)期間， 開關(guān)信號422處于邏輯高電平，并且開關(guān)信號420處于邏輯低電平。
[0046] 參考圖4和圖5,根據(jù)一些實施例，如果開關(guān)信號420(例如，Kl)在具體時段（例 如，T 1)期間處于邏輯高電平，則開關(guān)410(例如，SW1)閉合（例如，被接通）。例如，跨導(dǎo)放 大器406輸出信號424來對電容器418 (例如，C2)進(jìn)行充電/放電。作為示例，信號388被 提供至調(diào)制組件312以影響開關(guān)322在此期間閉合（例如，被接通）的接通時段。
[0047] 根據(jù)某些實施例，如果開關(guān)信號420 (例如，Kl)在另一時段（例如，T2)期間處于 邏輯低電平，則開關(guān)信號410(例如，SW1)斷開（例如，被關(guān)斷）。例如，跨導(dǎo)放大器406未 被連接至電容器418 (例如，C2)，并且與電容器418 (例如，C2)相關(guān)聯(lián)的信號388在開關(guān) 410(例如，SW1)斷開之前保持于一量值處。在一些實施例中，如果系統(tǒng)200運行了一段較 長的時間，則誤差放大器316的有效跨導(dǎo)被確定如下：
[0048] GM = Dx gin (等式 1)
[0049] 其中D表示與開關(guān)410 (例如，SW1)相關(guān)聯(lián)的占空比，gni表示跨導(dǎo)放大器406的 跨導(dǎo)。例如，如果與開關(guān)410相關(guān)聯(lián)的占空比遠(yuǎn)小于1，則誤差放大器316的有效跨導(dǎo)降低 (例如，成比例地），并且相應(yīng)地，電容器418可具有較小的電容。
[0050] 根據(jù)一個實施例，如果開關(guān)信號420(例如，Kl)在另一時段（例如，T2)期間處于邏 輯低電平，則開關(guān)信號422(例如，Κ2)處于邏輯高電平并且開關(guān)412(例如，SW2)閉合（例 如，被接通）。例如，考慮到運算放大器414 (其可充當(dāng)緩沖器）的特性，信號424被鉗位至 在量值上等于信號388 (例如，電容器418, C2上的電壓），從而將跨導(dǎo)放大器406的輸出維 持于正常工作范圍。作為示例，來自開關(guān)信號420(例如，Kl)的變化的瞬時效應(yīng)通過恰當(dāng) 的措施被抑制。
[0051] 如上所述并且在這里進(jìn)一步強調(diào)的那樣，圖2、3、4和5僅僅是示例，其不應(yīng)該過度 地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變更、替換和修改。例如， 如圖3和圖4中所示的控制器202能夠被實現(xiàn)為以準(zhǔn)諧振（QR)模式或者以斷續(xù)導(dǎo)電模式 (DCM)運行的LED照明系統(tǒng)200的一部分。
[0052] 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的LED照明系統(tǒng)的簡化圖。該圖僅僅是示 例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變更、替換 和修改。LED照明系統(tǒng)600包括控制器602,電阻器608、610、622、624和628,電容器606、 612和630,全波整流組件604,二極管614,電感組件626 (例如，電感器）。例如，控制器602 包括端子（例如，引腳）638、640、642、644、646和648。在一些實施例中，控制器602位于芯 片上，并且端子638、642、644、646和648對應(yīng)于芯片的不同引腳。作為示例，端子646被偏 置于芯片地電壓。作為另一示例，端子638、642、644、646和648與端子端子238、242、244、 246和248相同。
[0053] 根據(jù)一些實施例，系統(tǒng)600通過連接至端子640 (例如，端子Fset)的一個或多個 外部組件（例如，電阻器610)來調(diào)節(jié)工作頻率。例如，交流（AC)輸入電壓650被應(yīng)用于系 統(tǒng)600。作為示例，整流組件604輸出與AC輸入電壓650相關(guān)聯(lián)的體電壓652 (例如，不小 于OV的整流后電壓）。在另一示例中，電容器612 (例如，C3)響應(yīng)于體電壓652通過電阻器 608 (例如，Rl)被充電，并且電壓654在端子648 (例如，端子VDD)處被提供至控制器602。 在又一示例中，如果電壓654在量值上