【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及一種用于操作調節開關(regulation?switch)的調節器電路和方法。特別地，本公開涉及一種用于將調節開關保持在期望的操作區的調節器電路。調節器電路可用于驅動負載，諸如半導體光源。
技術介紹
0、背景
1、半導體光源，諸如led，需要專用驅動器來控制流經led串或led陣列的電流的量。通常提供調節開關來調節led電流。
2、已經提出了若干種led驅動器，如在標題為“led?driver?with?multiplefeedback?loops”的us7928670、標題為“driver?assembly?and?method?for?detectingand?error?condition?of?a?lighting?unit”的us2014/0225508、以及美國專利2014/0225508、標題為“adaptive?switch?mode?led?system”的us8710752中所述的。當led電流或溫度變化時，現有的驅動器受限于相對較差的效率。
3、本公開的目的是解決上述限制中的一項或更多項。
技術實現思路
0、概述
1、根據本公開的第一方面，提供了一種調節器電路，該調節器電路包括：調節開關，該調節開關具有耦合到電流源的第一端子、可連接到負載的第二端子和控制端子；電壓比較器，該電壓比較器包括預定偏移電壓，該電壓比較器適于將偏移電壓與在第二端子處的電壓相加的總和電壓與在控制端子處的控制電壓進行比較，并生成比較
2、例如，調節開關的第一端子可以是源極端子，第二端子可以是漏極端子，以及控制端子可以是柵極端子。例如，調節開關可以是n型晶體管，例如n-mosfet晶體管。
3、可選地，預定偏移電壓是可調整的。例如，調節器電路可以包括被配置成調整預定偏移電壓的偏移電壓調整器。
4、可選地，預定偏移電壓等于或基本上等于調節開關的閾值電壓，以使調節開關在線性區和飽和區之間操作，或者預定偏移電壓大于調節開關的閾值電壓，以使調節開關在線性區中操作，或者預定偏移電壓低于調節開關的閾值電壓，以使調節開關在飽和區中操作。
5、可選地，差電壓基本上等于偏移電壓。例如，差電壓可以等于或基本上等于調節開關的閾值電壓。將偏移電壓設置為基本上等于調節開關的閾值電壓提供了功率效率和瞬態線性調節率(line?regulation)之間的良好折衷。
6、可選地，負載具有用于從電源接收輸入電壓的輸入端子和耦合到調節開關的輸出端子；并且其中，調整器適于通過改變輸入電壓來調整在第二端子處的電壓。
7、可選地，調整器適于從電壓比較器接收比較信號，并生成控制信號以控制從電源要汲取的電流的量。
8、可選地，其中，當總和電壓大于控制電壓時，比較信號具有第一狀態，并且當總和電壓低于控制電壓時，比較信號具有第二狀態。例如，第一狀態可以是邏輯高，而第二狀態可以是邏輯低。
9、可選地，其中，當比較信號處于第一狀態時，要汲取的電流的量減少以降低輸入電壓；以及，當比較信號處于第二狀態時，要汲取的電流的量增加以增加輸入電壓。
10、可選地，其中，調整器包括數字電路、寄存器和吸收電流控制器(sink?currentcontroller)。
11、可選地，電壓比較器包括偏移晶體管，該偏移晶體管具有與調節開關相同的物理特性。例如，調節開關和偏移晶體管可以是具有相同類型和相同尺寸的晶體管。例如nmos器件。它們也可以由該批次和相同的染料制造。偏移晶體管可以耦合到電壓比較器的輸入晶體管。
12、無論工藝、溫度和iled如何變化，偏移電壓都可以保持基本上等于vth，使得電路適應這些變化。
13、根據本公開的第二方面，提供了一種用于驅動半導體光源的驅動器，該驅動器包括根據第一方面的調節器電路。
14、可選地，驅動器包括耦合到調節器電路的電源。
15、例如，電源可以是dc-dc轉換器，例如開關模式電源。例如降壓、升壓或降壓升壓轉換器。
16、根據本公開的第三方面，提供了一種設備，該設備包括：耦合到半導體光源的根據第二方面的驅動器，該驅動器適于調節流經半導體光源的電流；該設備還包括耦合到半導體光源的電源。
17、例如，該設備可以是照明設備或顯示設備。
18、根據本公開的第四方面，提供了一種操作調節開關的方法，該方法包括：
19、提供調節開關，該調節開關具有耦合到電流源的第一端子、可連接到負載的第二端子和控制端子；
20、提供電壓比較器，該電壓比較器包括預定偏移電壓；
21、使用電壓比較器將偏移電壓與在第二端子處的電壓相加的總和電壓與在控制端子處的控制電壓進行比較，并生成比較信號；和
22、基于比較信號調整在第二端子處的電壓，以控制調節開關的控制端子和第二端子之間的差電壓，并保持調節開關在期望的操作區中操作。
23、可選地，負載具有用于從電源接收輸入電壓的輸入端子和耦合到調節開關的輸出端子；以及，該方法包括改變輸入電壓以調整在第二端子處的電壓。
24、可選地，該方法包括基于比較信號來控制從電源要汲取的電流的量。
25、可選地，其中，當總和電壓大于控制電壓時，比較信號具有第一狀態，并且當總和電壓低于控制電壓時，比較信號具有第二狀態。
26、可選地，其中，當比較信號處于第一狀態時，要汲取的電流的量減少以降低輸入電壓；以及，當比較信號處于第二狀態時，要汲取的電流的量增加以增加輸入電壓。
27、可選地，調節開關具有閾值電壓，并且該方法包括：
28、將預定偏移電壓設置為基本上等于閾值電壓的值，以使調節開關在線性區和飽和區之間操作，或者
29、將預定偏移電壓設置為大于調節開關的閾值電壓的值，以使調節開關在線性區中操作，或者
30、將預定偏移電壓設置為低于調節開關的閾值電壓的值，以使調節開關在飽和區中操作。
31、例如，使調節開關在飽和區中操作可用于獲得更高的調節性能。使調節開關在線性區中操作可用于獲得更高的效率。使調節開關在飽和區和線性區之間操作可用于獲得效率和調節性能之間的平衡。
32、關于本公開的第一方面所描述的可選項對于本公開的第二方面和第三方面以及第四方面也是共用的。
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1.一種調節器電路，包括：
2.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述預定偏移電壓是能夠調整的。
3.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述預定偏移電壓等于或基本上等于所述調節開關的閾值電壓，以使所述調節開關在線性區和飽和區之間操作，或者
4.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述差電壓基本上等于所述偏移電壓。
5.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述負載具有用于從電源接收輸入電壓的輸入端子和耦合到所述調節開關的輸出端子；以及其中，所述調整器適于通過改變所述輸入電壓來調整在所述第二端子處的電壓。
6.根據權利要求5所述的調節器電路，其中，所述調整器適于從所述電壓比較器接收所述比較信號，并生成控制信號以控制從所述電源要汲取的電流的量。
7.根據權利要求6所述的電流調節器，其中，當所述總和電壓大于所述控制電壓時，所述比較信號具有第一狀態，以及當所述總和電壓低于所述控制電壓時，所述比較信號具有第二狀態。
8.根據權利要求7所述的電流調節器，其中，當所述比較信號處于所述第一狀態時，所述要
9.根據權利要求1所述的電流調節器，其中，所述調整器包括數字電路、寄存器和吸收電流控制器。
10.根據權利要求1所述的電流調節器，其中，所述電壓比較器包括偏移晶體管，所述偏移晶體管具有與所述調節開關相同的物理特性。
11.一種用于驅動半導體光源的驅動器，所述驅動器包括根據權利要求1所述的調節器電路。
12.根據權利要求11所述的驅動器，還包括耦合到所述調節器電路的電源。
13.一種設備，包括耦合到半導體光源的根據權利要求11所述的驅動器，所述驅動器適于調節流經所述半導體光源的電流；所述設備還包括耦合到所述半導體光源的電源。
14.一種操作調節開關的方法，所述方法包括：
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述負載具有用于從電源接收輸入電壓的輸入端子和耦合到所述調節開關的輸出端子；以及所述方法包括改變所述輸入電壓以調整在所述第二端子處的電壓。
16.根據權利要求15所述的方法，包括基于所述比較信號來控制從所述電源要汲取的電流的量。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，當所述總和電壓大于所述控制電壓時，所述比較信號具有第一狀態，以及當所述總和電壓低于所述控制電壓時，所述比較信號具有第二狀態。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，當所述比較信號處于所述第一狀態時，所述要汲取的電流的量減小以降低所述輸入電壓；以及當所述比較信號處于所述第二狀態時，所述要汲取的電流的量增加以增加所述輸入電壓。
19.根據權利要求14所述的方法，其中，所述調節開關具有閾值電壓，所述方法包括：
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種調節器電路，包括：
2.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述預定偏移電壓是能夠調整的。
3.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述預定偏移電壓等于或基本上等于所述調節開關的閾值電壓，以使所述調節開關在線性區和飽和區之間操作，或者
4.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述差電壓基本上等于所述偏移電壓。
5.根據權利要求1所述的調節器電路，其中，所述負載具有用于從電源接收輸入電壓的輸入端子和耦合到所述調節開關的輸出端子；以及其中，所述調整器適于通過改變所述輸入電壓來調整在所述第二端子處的電壓。
6.根據權利要求5所述的調節器電路，其中，所述調整器適于從所述電壓比較器接收所述比較信號，并生成控制信號以控制從所述電源要汲取的電流的量。
7.根據權利要求6所述的電流調節器，其中，當所述總和電壓大于所述控制電壓時，所述比較信號具有第一狀態，以及當所述總和電壓低于所述控制電壓時，所述比較信號具有第二狀態。
8.根據權利要求7所述的電流調節器，其中，當所述比較信號處于所述第一狀態時，所述要汲取的電流的量減少以降低所述輸入電壓；以及當所述比較信號處于所述第二狀態時，所述要汲取的電流的量增加以增加所述輸入電壓。
9.根據權利要求1所述的電流調節器，其中，所述調整器包括數字電路、寄存器和吸收電流控制器。
10.根據權利要求1所述的電流調節器，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉友中，王延昭，李言君，馬毅暄，
申請(專利權)人：瑞薩設計英國有限公司，
類型：發明
國別省市：
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