CN102668702A

CN102668702A - 具有宽输出范围的闭环负载控制电路

Info

Publication number: CN102668702A
Application number: CN2010800555819A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·M·希勒; 马修·W·努弗; 文卡特什·奇塔; 卡迪克·耶尔; 尼古拉斯·A·霍尔特尔; 马克·S·泰贝尔
Original assignee: Lutron Electronics Co Inc
Current assignee: Lutron Electronics Co Inc
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2030-10-05
Also published as: CA2776292C; US8664888B2; US8492988B2; WO2011044085A1; CA2776292A1; US8492987B2; US20110080112A1; US20110080110A1; EP4404693A2; US20110080111A1; WO2011044083A1; US20140125244A1; US20130020964A1; WO2011044040A1; US9035563B2; CN102668702B; EP4404693A3; EP2486772B1; US20130018522A1; US8466628B2

Abstract

用于对输送至诸如LED光源的电负载的功率量进行控制的负载控制电路，诸如发光二极管（LED）驱动器，包括适于与负载串联联接的调节晶体管、以及与调节晶体管串联联接的反馈电路，从而负载控制电路能够将流过负载的负载电流的大小控制在最小负载电流与最大负载电流之间，最大负载电流比最小负载电流大至少约1000倍。反馈电路生成至少一个代表负载电流的大小的负载电流反馈信号。调节晶体管响应于根据负载电流反馈信号确定的负载电流的大小而工作在线性区，以控制流过负载的负载电流的大小。

Description

具有宽输出范围的闭环负载控制电路

发明背景

相关申请的交叉引用

本申请要求共同转让的、于2009年10月7日提交的题为LOADCONTROL DEVICE FOR A LIGHT-EMITTING DIODE LIGHTSOURCE（用于发光二极管光源的负载控制装置）的第61/249,477号美国临时专利申请；于2010年3月31日提交的题为LAMP DRIVERCONFIGURATION DEVELOPMENT TOOL（灯驱动器配置开发工具）的第61/319,530号美国临时专利申请；于2010年5月10日提交的题为LOAD CONTROL DEVICE FOR A LIGHT-EMITTING DIODELIGHT SOURCE（用于发光二极管光源的负载控制装置）的第61/332,983号美国临时专利申请、以及于2010年6月11日提交的题为CLO SED-LOOP LOAD CONTROL CIRCUIT HAVING A WIDEOUTPUT RANGE（具有宽输出范围的闭环负载控制电路）的第12/814,026号美国临时专利申请的优先权，这些临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及用于电负载的负载控制装置，更具体地涉及发光二极管（LED）驱动器，该LED驱动器具有允许LED驱动器具有宽输出电流范围的负载电流反馈电路。

背景技术

发光二极管（LED）光源常常用于替代或替换传统的白炽灯、荧光灯、或卤素灯等。LED光源可包括安装于单个结构上并设置在合适壳体内的多个发光二极管。与白炽灯、荧光灯、或卤素灯相比，LED光源通常更加高效并具有更长的使用寿命。为了合适地照明，LED驱动器控制装置（即LED驱动器）必须联接在交流（AC）源与LED光源之间以调节供应给LED光源的功率。LED驱动器可将提供给LED光源的电压调节至具体值，或将提供给LED光源的电流调节至特定峰电流值，或可同时调节电流和电压。

处理LED驱动器的现有技术是广泛的。例如，见转让给马萨诸塞州伯灵顿市的Philips Solid-State Lighting Solutions,Inc.的于2008年4月1日公布的第7,352,138号美国专利和转让给马萨诸塞州波士顿市的Color Kinetics,Inc.（以下称“CK”）的于2000年1月18日公布的第6,016,038号美国专利中的美国和外国专利文献和其它出版物的清单。

LED驱动器是已知的。例如，转让给荷兰埃因霍温市的KoninklijkePhilips Electronics N.V.以下称“Philips”）的于2003年7月1日公布的第6,586,890号美国专利公开了通过使用脉宽调制（PWM）向LED提供功率的LED驱动器电路。LED驱动器的其它示例为转让给Philips的于2001年9月27日公开的第6,580,309号美国专利，该专利描述了使用脉冲持续时间调制器来开启和关闭LED电源单元以控制LED的平均光输出。此外，前述第6,016,038号美国专利还描述了使用PWM信号来改变LED的亮度和颜色。此外，Karel Havel的于1989年7月4日公开的第4,845,481号美国专利公开了改变供电电流的占空比以使LED具有不同颜色来改变LED的光强度从而获得连续可变的颜色混合。

第6,586,890号专利还公开了用于LED的闭环电流电源。用于将功率供应至其它类型的灯的闭环电流电源也是已知的。例如，转让给宾夕法尼亚州库伯斯堡市的Lutron Electronics Co.,Inc.（以下称“Lutron”）的于1991年8月20日公布的第5,041,763号美国专利描述了用于荧光灯的闭环电流电源，其能够向任何类型的灯供应功率。

转让给Philips的于2003年6月10日公布的第6,577,512号美国专利公开了用于LED的电源，其使用闭环电流反馈来控制供应至LED的电流并包括保护LED的装置。类似地，转让给德克萨斯州加兰市的Precision Solar Controls Inc.的于2000年11月21日公布的第6,150,771号美国专利以及转让给Nippon Seiki Co.,Ltd.的于2001年4月6日公开的日本专利公布2001093662A描述了用于LED和其它灯的驱动器的过流保护和过压保护。

可通过传统交流调光器进行调光的LED驱动器也是已知的。因此，前述转让给CK的于2006年5月2日公布的第7,352,138号美国专利和第7,038,399号美国专利描述了由传统交流相位控制调光器控制的基于LED的光源。前述第6,016,038号美国专利公开了用作可置于Edison式安装（螺旋式）灯泡壳中的灯泡的由PWM控制的基于LED的光源。转让给Lutron的于2000年8月29日公布的第6,111,368号美国专利、于1995年3月21日公布的第5,399,940号美国专利以及于1991年5月21日公布的第5,017,837号美国专利也描述了通过相位控制信号控制灯，诸如LED灯。例如，第6,111,368号美国专利公开了由传统交流相位控制调光器控制的电子调光荧光灯镇流器。第5,399,940号美国专利公开了响应于相位控制调光电压波形而对LED阵列的光强度进行控制的由微处理器控制的“智能”调光器。第5,017,837号美国专利公开了具有指示器LED的模拟交流控制调光器，其强度响应于相位控制调光电压波形而被控制。自1977年以来由Lutron制造的已知的

内嵌（in-line）电灯线调光器还包括指示器LED，其光强度响应于相位控制调光电压波形而被控制。

均转让给CK的于2007年12月18日公布的第7,309,965号美国专利和于2007年7月10日公布的第7,242,152号美国专利中还示出了用于LED照明系统的应用。第7,309,965号美国专利公开了智能照明装置，其具有处理器，以及包括这种智能照明装置、传感器、和信号发射器的网络。第7,242,152号美国专利公开了响应于照明控制信号而控制多个联网的照明装置的系统和方法。这种系统还用于自1996年以来由Lutron 销售的

产品。

此外，具有用于对输送至LED光源的电流进行控制的已知技术。LED光源常被称为“LED光引擎”。这些LED光引擎通常包括多个单独的LED半导体结构，诸如，例如，氮化镓铟（GaInN）LED。单独的LED可各自通过电子-空穴结合在蓝色可见光谱中产生可见光子，其通过黄色激发荧光物质（phospher）滤光器转换为白光。

已知，LED的光输出与流经该LED的电流成正比。还知道，LED经受被称为“光效下降（droop）”的现象，其中效率随着功率的增加而降低。对于GaInN型LED（用于提供照明），在对应于约1瓦（W）额定功率的3和4伏之间的前向操作电压下，典型负载电流约为350毫安（mA）。在该额定功率下，这些LED提供约100流明/瓦。这明显比其他传统光源更有效率。例如，白炽灯通常提供10至20流明/瓦，并且荧光灯提供60至90流明/瓦。如上所述，LED光源能够在较小电流下提供流明/瓦的更大比值，因此避免了光效下降现象。此外，可以预期，随着技术的改进，即使在比当前采用的电流水平更高的电流水平下，LED光源的效率也将改善，从而在LED光引擎中提供更高的每二极管光输出。

LED光源通常包括多个单独的LED，这些LED可以串联或并联关系布置。换言之，多个LED可以被布置为串联串并且多个串联串可以并联布置以获得期望的光输出。例如在各自具有约3伏（V）前向偏置并且各自消耗约1瓦功率（在350mA通过该串的情况下）的情况下，第一串联串中的5个LED消耗约5W。在每串均拉取350mA的情况下，串联的5个LED构成的第二串与第一串的并联连接将产生10W的功耗。因此，LED驱动器将需要向这两串LED供应700mA，并且由于每串均具有5个LED，LED驱动器所提供的输出电压将为约15伏。附加的LED串能够并联地放置以获得额外的光输出，但是，LED驱动器必须被操作以提供所需的电流。可替换地，更多LED能够串联地放置在每串上，因此，LED驱动器也必须被操作为提供所需的电压（例如，对串联的6个LED来说，为18伏）。

LED光源通常额定为经由两种不同控制技术中的一种驱动：电流负载控制技术或电压负载控制技术。针对电流负载控制技术而额定的LED光源的特征在于额定电流（例如350毫安），通过LED光源的电流的峰值大小应被调节至该额定电流，以确保LED光源被照明为合适强度和颜色。相反，针对电压负载控制技术而额定的LED光源的特征在于额定电压（例如15伏），LED光源两端的电压应被调节至该额定电压，以确保LED光源的适当工作。通常，针对电压负载控制技术而额定的LED光源中的每串LED均包括电流平衡调节元件以确保并联的两腿中的每一个具有相同的阻抗，从而每个并联的串拉取相同的电流。

此外，已知可对LED光源的光输出进行调光。对LED进行调光的不同方法包括脉宽调制（PWM）技术和恒流减少（constant currentreduction，CCR）技术。脉宽调制调光能够用于通过电流负载控制模式或电压负载控制模式控制的LED光源。在脉宽调制调光中，具有变化占空比的脉冲信号被供应至LED光源。如果使用电流负载控制技术来控制LED光源，则供应至LED光源的峰值电流在脉冲信号的占空比的工作时间（on time）内保持恒定。然而，随着脉冲信号的占空比的变化，供应至LED光源的平均电流也发生变化，从而改变LED光源的光输出的强度。如果使用电压负载控制技术来控制LED光源，则供应至LED光源的电压在脉冲信号的占空比的工作时间内保持恒定，以获得期望的目标电压水平，并且负载电压的占空比被改变以调整光输出的强度。恒流减少调光通常仅在使用电流负载控制技术来控制LED光源的时候使用。在恒流减少调光中，电流被连续提供至LED光源，但是，提供给LED光源的电流的直流大小被改变以调整光输出的强度。

因此，需要提供LED驱动器，该LED驱动器具有灵活性和可配置性，以使其能够与被额定为工作在不同电压和电流大小下并使用不同的负载控制和调光技术的LED光源一起使用。此外，需要提供更加有效且相对简单（部件数减少）的LED驱动器。需要节能的更简单的驱动器调节器电路。此外，还需要通过减少驱动器本身的损耗来使驱动器的效率最大化的LED驱动器。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，一种用于对输送至电负载的功率量进行控制的负载控制电路包括适于与负载串联联接的调节晶体管、以及与调节晶体管串联联接的反馈电路，从而负载控制电路能够将流过负载的负载电流的大小控制在最小负载电流与最大负载电流之间，最大负载电流比最小负载电流大至少约1000倍。反馈电路生成代表负载电流的大小的负载电流反馈信号。调节晶体管响应于从负载电流反馈信号确定的负载电流的大小而工作在线性区，以控制流过负载的负载电流的大小，从而控制输送至负载的功率量，使得最大负载电流比最小负载电流大至少约1000倍。

根据本发明的另一个实施方式，一种用于控制LED光源的LED驱动器包括：功率转换器电路，可操作为接收整流的AC电压并生成DC总线电压；以及LED驱动电路，可操作为接收总线电压并控制流过LED光源的负载电流的大小。LED驱动电路包括反馈电路，反馈电路可操作为生成代表负载电流的大小的第一负载电流反馈信号。LED驱动器还包括控制电路，控制电路可操作地联接至LED驱动电路以响应于第一负载电流反馈信号的大小而控制通过负载的负载电流的大小，使得负载控制电路能够将流过负载的负载电流的大小控制在最小负载电流与最大负载电流之间，最大负载电流比最小负载电流大至少约100倍。

根据本发明的另一个方面，一种用于控制LED光源的LED驱动器包括：功率转换器电路，可操作为接收整流的AC电压并生成DC总线电压；以及LED驱动电路，可操作为接收总线电压并控制流过LED光源的负载电流的大小以及LED光源两端所产生的负载电压的大小。LED驱动电路还包括控制电路，控制电路联接至LED驱动电路以当工作在电流负载控制模式下时调整流过LED光源的负载电流的大小，并且当工作在电压负载控制模式下时调整LED光源两端所产生的负载电压的大小。

此外，文中还描述了一种用于对输送至电负载的功率量进行控制的负载控制电路。负载控制电路包括：调节晶体管，适于与负载串联联接以控制流过负载的负载电流的大小，从而控制输送至负载的功率量；反馈电路，与调节晶体管串联联接并可操作为生成代表负载电流的大小的第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号；以及控制电路，可操作为响应于第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号而确定负载电流的大小。第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号分别以与负载电流的大小有关的第一增益和第二增益为特征，第一增益不同于第二增益。控制电路可操作地联接至调节晶体管以响应于根据第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号确定的负载电流的大小而控制调节晶体管工作在线性区，从而调整流过负载的负载电流的大小。

根据本发明的另一个实施方式，一种用于对输送至电负载的功率量进行控制的负载控制电路包括：调节晶体管，适于与负载串联以控制流过负载的负载电流的大小，从而控制输送至负载的功率量；可调增益反馈电路，与调节FET串联联接并可操作为生成代表负载电流的大小的负载电流反馈信号；以及控制电路，可操作地联接至LED驱动电路以控制调节晶体管从而调整通过负载的负载电流的大小。可调增益反馈电路包括与调节FET串联联接的第一电阻器和第二电阻器、以及联接于所述第二电阻器两端的增益调整晶体管。控制电路还联接至可调增益反馈电路以使增益调整晶体管导通和不导通，使得当增益调整晶体管不导通时，第一电阻器和第二电阻器的串联组合与调节FET串联联接，并且当增益调整晶体管导通时，仅第一电阻器与所述调节FET串联联接。当负载电流的大小小于阈值电流时，控制电路使增益调整晶体管不导通。

本发明还提供了一种对输送至电负载的功率量进行控制的方法。所述方法包括：（1）控制流过负载的负载电流的大小，从而控制输送至负载的功率量；（2）生成代表负载电流的大小的第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号，第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号分别以应用于负载电流的大小的第一增益和第二增益为特征，第一增益不同于所述第二增益；（3）响应于第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号而计算负载电流的大小；以及（4）响应于从第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号确定的负载电流的大小而调整负载电流的大小。

根据本发明的另一个实施方式，一种对输送至电负载的功率量进行控制的方法包括：（1）控制流过负载的负载电流的大小，从而控制输送至负载的功率量；（2）使负载电流流过串联联接的第一电阻器和第二电阻器；（3）在串联联接的电阻器两端生成负载电流反馈信号，该负载电流反馈信号代表负载电流的大小；（4）响应于负载电流反馈信号而计算负载电流的大小；（5）响应于根据负载电流反馈信号确定的负载电流的大小而调整负载电流的大小；（6）控制联接于第二电阻器两端的增益调整晶体管导通，使得负载电流反馈信号仅从第一电阻器生成；以及（7）当负载电流的大小小于阈值电流时，控制联接于第二电阻器两端的增益调整晶体管不导通，使得负载电流反馈信号从第一电阻器和第二电阻器的串联组合两端生成。

通过下面参照附图的本发明的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的第一个实施方式的包括用于控制LED光源强度的发光二极管（LED）驱动器的系统的简化框图；

图2是图1的LED驱动器的简化框图；

图3是图1的LED驱动器的反驰式转换器和LED驱动电路的简化示意图；

图4A和4B是由图1的LED驱动器的控制电路执行的启动程序的简化流程图；

图5是由图1的LED驱动器的控制电路执行的目标强度程序的简化流程图；

图6是由处在电流负载控制模式下的图1的LED驱动器的控制电路执行的电流负载控制模式程序的流程图；

图7是由处在电压负载控制模式下的图1的LED驱动器的控制电路执行的电压负载控制模式程序的流程图；

图8是根据本发明的第二个实施方式的LED驱动器的LED驱动电路的简化示意图；

图9是根据本发明的第二个实施方式的由图8的LED驱动器的控制电路周期性执行的转变模式程序的简化流程图；

图10是根据本发明的第三个实施方式的LED驱动器的简化框图；

图11是根据本发明的第三个实施方式的图10的LED驱动器的反驰式转换器的简化电路图；

图12是根据本发明的第三个实施方式的图10的LED驱动器的LED驱动电路的简化示意图；

图13是当LED驱动器工作在电流负载控制模式时由图10的LED驱动器的控制电路执行的负载电流反馈程序的简化流程图；

图14是根据本发明的第四个实施方式的LED驱动器的LED驱动电路的简化示意图；

图15A是根据本发明的第四个实施方式的图14的负载电流的占空比关于LED驱动器的目标强度的图表；

图15B是根据本发明的第四个实施方式的图14的负载电流的峰值大小关于LED驱动器的目标强度的图表；

图16是根据本发明的第四个实施方式的由图14的LED驱动器的控制电路执行的目标强度程序的简化流程图；

图17是根据本发明的第四个实施方式的由图14的LED驱动器的控制电路周期性执行的转变模式的简化流程图；

图18是LED驱动开发系统的简化框图；

图19是图18的系统的一部分的简化框图；

图20是工作在图18的系统中的计算机上的软件所呈现的显示屏的示例；

图21是图18的系统的工作的一般流程图；

图22是由图18的系统的计算机执行的配置过程的简化软件流程图；以及

图23是由被配置于图18的系统中的LED驱动器执行的配置过程的简化软件流程图。

具体实施方式

前面的发明内容与以下优选实施方式的详细描述在结合附图阅读时能够被更好地理解。为了说明本发明，在附图中示出了目前优选的实施方式，其中在所有附图中相似的标号代表相似的部分，然而应该理解，本发明不限于所公开的具体方法和手段。

图1是根据本发明的第一个实施方式的包括对发光二极管（LED）光源102（例如，LED光引擎）的强度进行控制的LED驱动器100的系统的简化框图。LED光源102被显示成串联连接的多个LED，但根据具体照明系统，LED光源102也可包括单个LED或并联连接的多个LED或它们的合适的组合。此外，可替换地，LED光源102可包括一个或多个有机发光二极管（OLED）。LED驱动器100经由调光器开关106联接至交流（AC）电源104。调光器开关106生成提供给LED驱动器100的相位控制信号V_PC（例如，暗-热（dimmed-hot）电压）。调光器开关106包括双向半导体开关（未示出），诸如，例如，三端双向可控硅开关或两个反串联连接的场效应晶体管（FET），双向半导体开关串联联接于AC电源104与LED驱动器100之间。调光器开关106在AC电源104的每半个周期控制双向半导体开关导通导通周期T_CON以生成相位控制信号V_PC。

LED驱动器100可操作为响应于从调光器开关106接收的相位控制信号V_PC的导通周期T_CON来打开和关闭LED光源102。此外，LED驱动器100可操作为响应于相位控制信号V_PC而将LED光源102的强度调整（即，调光）至目标强度L_TRGT，目标强度L_TRGT涵盖LED光源的调光范围，即，位于下限强度L_LE（例如，约1%）与上限强度L_HE（例如，约100%）之间。LED驱动器100既能够控制通过LED光源102的负载电流I_LOAD的大小，还能够控制LED光源两端的负载电压V_LOAD的大小。因此，根据LED驱动器的工作模式，LED驱动器对LED光源102两端的负载电压V_LOAD和通过LED光源的负载电流I_LOAD中的至少一个进行控制，从而控制输送至LED光源的功率量（将在下文中更加详细地描述）。

LED驱动器100适于与多个不同的LED光源一起工作，这些LED光源可被额定（rate）为使用不同负载控制技术、不同的调光技术、以及不同大小的负载电流和电压进行操作。LED驱动器100可操作为使用两种不同操作模式（电流负载控制模式（即，使用电流负载控制技术）和电压负载控制模式（即，使用电压负载控制技术））来控制通过LED光源102的负载电流I_LOAD或LED光源两端的负载电压V_LOAD的大小。LED驱动器100还可配置为调整在电流负载控制模式下LED驱动器将控制的通过LED光源102的负载电流I_LOAD的大小，或在电压负载控制模式下LED驱动器将控制的LED光源102两端的负载电压V_LOAD的大小。当工作在电流负载控制模式下时，LED驱动器100可操作为使用两种不同调光模式（PWM调光模式（即，使用PWM调光技术）和CCR调光模式（使用CCR调光技术））来控制LED光源102的强度。当工作在电压负载控制模式下时，LED驱动器100仅可操作为使用PWM调光技术来调整输送至LED光源102的功率量。

图2是根据本发明的第一个实施方式的LED驱动器100的简化框图。LED驱动器100包括射频（RFI）滤波器与整流器电路110，射频（RFI）滤波器与整流器电路110从调光器开关106接收相位控制信号V_PC。RFI滤波器与整流器电路110工作以使AC电源104上提供的噪声最小化并生成整流电压V_RECT。LED驱动器100还包括功率转换器，例如，升降压反驰式转换器120，升降压反驰式转换器120接收整流电压V_RECT并在总线电容器C_BUS两端生成可变直流（DC）总线电压V_BUS。可替换地，反驰式转换器120可包括任何合适的功率转换器电路以生成合适的总线电压。总线电压V_BUS可随着总线电容器周期性地充电和放电而具有某些电压波纹的特性。反驰式转换器120还可在AC电源104与LED光源102之间提供电气隔离，并作为功率因数校正（PFC）电路工作以将LED驱动器100的功率因数朝着1调整。可替换地，反驰式转换器120可包括升压转换器、降压转换器、单端初级电感转换器（SEPIC）、

转换器、或其它合适的功率转换器电路。

LED驱动器100还包括LED驱动电路130，LED驱动电路130接收总线电压V_BUS并控制输送至LED光源102的功率量以控制LED光源的强度。LED驱动电路130可包括可控阻抗电路，诸如线性调节器，下文将更加详细地描述。可替换地，LED驱动电路130可包括开关式调节器，诸如降压转换器。

LED驱动器100还包括用于控制反驰式转换器120和LED驱动电路130工作的控制电路140。控制电路140可包括，例如，微控制器或任何其他合适的处理装置，诸如，例如，可编程逻辑器件（PLD）、微处理器、或特定用途集成电路（ASIC）。LED驱动器100还包括电源150，电源150接收整流电压V_RECT并生成用于向LED驱动器的电路供电的多个直流（DC）供电电压。具体地，电源150生成用于向反驰式转换器120的控制电路供电的第一非隔离供电电压V_CC1（例如，约14伏）、用于向LED驱动电路130的控制电路供电的第二隔离供电电压V_CC2（例如，约9伏）、以及用于向控制电路140供电的第三非隔离供电电压V_CC3（例如，约5伏）。

控制电路140联接至相位控制输入电路160，相位控制输入电路160生成目标强度控制信号V_TRGT。目标强度控制信号V_TRGT包括，例如，具有占空比DC_TRGT的方波信号，占空比DC_TRGT取决于从调光器开关106接收的相位控制信号V_PC的导通周期T_CON，因此代表LED光源102的目标强度L_TRGT。可替换地，目标强度控制信号V_TRGT可包括DC电压，该DC电压的大小取决于相位控制信号V_PC的导通周期T_CON，因此代表LED光源102的目标强度L_TRGT。

控制电路140还联接至用于储存LED驱动器100的操作特性（例如，负载控制模式、调光模式、以及额定负载电压和或电流的大小）的存储器170。最后，LED驱动器100还可包括通信电路180，通信电路180可联接至例如有线通信链路或无线通信链路，诸如射频（RF）通信链路或红外（IR）通信链路。控制电路140可操作为响应于经由通信电路180接收的数字消息而对LED光源102的目标强度L_TRGT或储存于存储器170中的操作特性进行更新。例如，可替换地，LED驱动器100可操作为直接从AC电源104接收完整的传导AC波形（即，不是从调光器开关106接收相位控制信号V_PC）并可通过经由通信电路180接收的数字消息简单地确定LED光源102的目标强度L_TRGT。

如前所述，控制电路140管理反驰式转换器120和LED驱动电路130的工作以控制LED光源102的强度。控制电路140从反驰式转换器120接收代表总线电压V_BUS大小的总线电压反馈信号V_BUS-FB。控制电路140向反驰式转换器120提供总线电压控制信号V_BUS-CNTL以控制总线电压V_BUS的大小（例如，从约8伏至60伏）。当工作在电流负载控制模式下时，LED驱动电路130响应于由控制电路140提供的峰值电流控制信号V_IPK而将流过LED光源102的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK控制在最小负载电流I_LOAD-MIN与最大负载电流I_LOAD-MAX之间。控制电路140接收负载电流反馈信号V_ILOAD，负载电流反馈信号V_ILOAD代表流过LED光源102的负载电流I_LOAD的大小。控制电路140还接收LED电压反馈信号V_LED-NEG，LED电压反馈信号V_LED-NEG代表LED光源102的负端处的电压的大小。控制电路140可操作为响应于总线电压反馈信号V_BUS-FB和LED电压反馈信号V_LED-NEG而计算LED光源102两端所产生的负载电压V_LOAD的大小，下面将更加详细地描述。

控制电路140可操作为使用两种不同操作模式（即，电流负载控制模式和电压负载控制模式）控制LED驱动电路130，以控制输送至LED光源102的功率量。在电流负载控制模式期间，LED驱动电路130响应于负载电流反馈信号V_ILOAD（即，使用闭环控制）而将通过LED光源102的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK调节至目标负载电流I_TRGT。目标负载电流I_TRGT可储存于存储器170中并可根据LED光源102被编程为任何特定大小（下面将参照图18-23更加详细地描述）。

为了在电流负载控制模式期间控制LED光源102的强度，控制电路140可操作为控制LED驱动电路130使用两种调光技术（即，PWM调光技术和CCR调光技术）来调整输送至LED光源102的功率量。使用PWM调光技术，控制电路140将通过LED光源102的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK控制至目标负载电流I_TRGT并随后对负载电流I_LOAD进行脉宽调制以对LED光源102进行调光，从而获得目标负载电流I_TRGT。具体地，LED驱动电路130响应于控制电路140所提供的调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM而控制负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD。因此，LED光源120的强度取决于脉宽调制的负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD。使用CCR技术，控制电路140不对负载电流I_LOAD进行脉宽调制，而是调整目标负载电流I_TRGT的大小，从而调整通过LED光源102的负载电流I_LOAD的DC大小。

在电压负载控制模式期间，LED驱动电路130将LED光源102两端的负载电压V_LOAD的DC电压调节至目标负载电压V_TRGT。目标负载电压V_TRGT可储存于存储器170中并可根据LED光源102被编程为任何特定大小（下面将参照图18-23更加详细地描述）。控制电路140可操作为在电压负载控制模式期间仅使用PWM调光技术对LED光源进行调光。具体地，控制电路140调整负载电压V_LOAD的占空比DC_VLOAD以对LED光源进行调光。

图3是反驰式转换器120和LED驱动电路130的简化示意图。反驰式转换器120包括反驰式变压器210，反驰式变压器210具有与反驰式开关晶体管（例如，场效应晶体管（FET）Q212或其它合适的半导体开关）串联联接的一次绕组。反驰式变压器210的二次绕组经由二极管D214联接至总线电容器C_BUS。总线电压反馈信号V_BUS-FB由分压器生成，分压器包括联接在总线电容器C_BUS两端的两个电阻器R216、R218。反驰式控制器222经由滤波器电路224和光耦合器电路226从控制电路140接收总线电压控制信号V_BUS-CNTL，光耦合器电路226在反驰式转换器120与控制电路140之间提供电气隔离。反驰式控制器222可包括，例如，由Infineon Technologies制造的型号为TDA4863的部件。滤波器电路224可包括，例如，双级电阻-电容器（RC）滤波器，双级电阻-电容器（RC）滤波器用于生成滤波的总线电压控制信号V_BUS-CNTL，该总线电压控制信号V_BUS-CNTL的DC大小取决于总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS。反驰式控制器222还从与FET串联联接的反馈电阻器R228接收代表通过FET Q212的电流的控制信号。

反驰式控制器222控制FET Q212以有选择地使电流流过反驰式变压器210，以生成总线电压V_BUS。反驰式控制器222可操作为响应于滤波的总线电压控制信号V_BUS-F的DC大小和通过FET Q212的电流的大小而使FET Q212以高频（例如，约150kHz或更少）导通和不导通，以控制总线电压V_BUS的大小。具体地，控制电路140增加总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS，使得滤波的总线电压控制信号V_BUS-F的DC大小增加，以降低总线电压V_BUS的大小。控制电路140降低总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS，以增加总线电压V_BUS的大小。

如前所述，LED驱动电路130包括线性调节器（即，可控阻抗电路），线性调节器包括与LED光源102串联连接以传导负载电流I_LOAD的功率半导体开关，例如，调节场效应晶体管（FET）Q232。可替换地，调节FET Q232可包括双极结型晶体管（BJT）、绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）、或任何合适的晶体管。峰值电流控制信号V_IPK通过滤波器电路234、放大器电路236、以及栅极电阻器R238联接至调节FET Q232的栅极。控制电路140可操作为控制峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK以将通过LED光源102的负载电流I_LOAD的大小控制至目标负载电流I_TRGT。滤波器电路234（例如，双极RC滤波器）生成滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F，该滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F的DC大小取决于峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK，因此代表目标负载电流I_TRGT的大小。放大器电路236生成放大的峰值电流控制信号V_IPK-A，该放大的峰值电流控制信号V_IPK-A通过电阻器R238提供给调节晶体管Q232的栅极，从而调节晶体管Q232的栅极处的栅极电压V_IPK-G的大小取决于目标负载电流I_TRGT。放大器电路236可包括例如增益α约为3的标准非反相运算放大器电路。

包括反馈电阻器R244的反馈电路242与调节FET Q232串联联接，从而反馈电阻器两端所生成的电压代表负载电流I_LOAD的大小。例如，反馈电阻器R244可具有约0.0375Ω的电阻。反馈电路240还包括滤波器电路246（例如，双极RC滤波器），滤波器电路246联接于反馈电阻器R244与放大器电路248（例如，增益β约为20的非反相运算放大器电路）之间。可替换地，放大器电路248可具有可变增益，该可变增益可由控制电路140控制并且范围位于约1与1000之间。放大器电路248生成负载电流反馈信号V_ILOAD，该负载电流反馈信号V_ILOAD被提供给控制电路140并代表负载电流I_LOAD的平均大小I_AVE，例如，

I_AVE=V_ILOAD/（β·R_FB）（等式1）

其中R_FB是反馈电阻器R244的电阻。当工作在电流负载控制模式下时，控制电路140控制调节FET Q232工作在线性区，从而负载电流I_LOAD的大小取决于滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F的DC大小。换言之，调节FET Q232提供与LED光源102串联的可控阻抗。当工作在电压负载控制模式下时，控制电路140可操作为驱动调节FET Q232进入饱和区，从而负载电压V_LOAD的大小约等于总线电压V_BUS的大小（减去由调节FET Q232的导通状态（on-state）下的漏极-源极电阻R_DS-ON和反馈电阻器R244的电阻导致的少量压降）。

LED驱动电路130还包括调光FET Q250，调光FET Q250联接于调节FET Q232的栅极与电路公共端之间。来自控制电路140的调光控制信号V_DIM被提供给调光FET Q250的栅极。当使调光FET Q250导通时，使调节FET Q232不导通，并且当使调光FET Q250不导通时，使调节FET Q232导通。当在电流操作模式期间使用PWM调光技术时，控制电路140调整调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM以控制LED光源102的强度。随着调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM增加，相应负载电流I_LOAD或负载电压V_LOAD的占空比DC_ITRGT、DC_VTRGT降低，反之亦然。当同时在电流负载控制模式和电压负载控制模式下使用PWM调光技术时，控制电路140可操作为根据负载电流反馈信号V_ILOAD（其代表负载电流I_LOAD的平均大小I_AVE）和调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM计算负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，即

I_PK=I_AVE/（1-DC_DIM）（等式2）

当在电流操作模式下使用CCR调光技术时，控制电路140使调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM保持在上限调光占空比DC_HE处（例如，约0%，从而FET Q232总是导通）并调整目标负载电流I_TRGT（经由峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK）来控制LED光源102的强度。

LED电压反馈信号V_LED-NEG由分压器生成，分压器包括两个电阻器R260、R262，这两个电阻器R260、R262联接至LED光源102的负端，从而LED电压反馈信号V_LED-NEG的大小代表在调节FET Q232与反馈电阻器R242的串联组合两端生成的调节器电压V_REG。控制电路140可操作为响应于总线电压反馈信号V_BUS-FB和LED电压反馈信号V_LED-NEG来计算LED光源102两端所产生的负载电压V_LOAD的大小。

当工作在电流负载控制模式下时，控制电路140可操作为调整总线电压V_BUS的大小以将调节器电压V_REG的大小控制至目标调节器电压V_REG-TRGT（即，最小或“开断（drop-out）”电压，诸如，例如，约2伏）。通过将调节器电压V_REG控制至目标调节器电压V_REG-TRGT，控制电路140能够使调节器电压的大小最小化（从而使调节FET Q232中所耗散的功率最小化）并且确保调节器电压不降得过低且负载电压V_LOAD不具有任何电压波纹。因此，控制电路140可操作为通过控制总线电压V_BUS的大小来优化效率并降低LED驱动器100的总功率耗散，从而使功率耗散在反驰式转换器120与LED驱动电路130之间达到最佳平衡。换言之，控制电路140可操作为调整总线电压V_BUS的大小来降低反驰式转换器120和LED驱动电路130中的总功率耗散。此外，由于负载电压V_LOAD不具有任何电压波纹，故负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK保持恒定，并且LED光源102的强度保持恒定。

图4A和4B是当在步骤310中控制电路首次启动时（例如，当LED驱动器100首次上电时）由LED驱动器100的控制电路140执行的启动程序300的简化流程图。如果在步骤312中LED驱动器100工作在电流负载控制模式（如储存在存储器170中）下，则控制电路140在步骤314、316中确定目标负载电流I_TRGT和调光方法是否已知（即，是否储存在存储器170中）。如果在步骤314、316中目标负载电流I_TRGT和调光方法是已知的并且在步骤318中调光方法是PWM调光技术，则控制电路140在步骤320中设调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM等于下限调光占空比DC_LE。例如，下限占空比DC_LE可约为99%，使得调光FET Q250在99%的时间内都导通，从而使调光FET Q232在约1%的时间内导通（即，以将LED光源102的强度控制至下限强度L_LE）。如果在步骤318中调光方法是CCR调光技术，则控制电路140在步骤322中设调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM等于上限调光占空比DC_HE（即，约0%）。控制电路140随后在步骤324中设峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK为最小峰值电流占空比DC_MIN。

接下来，控制电路140执行电流负载控制程序500（将在下文中参照图6更加详细地描述）以将流过反馈电阻器R242的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK调节至目标负载电流I_TRGT并将调节FET Q232和反馈电阻器R242的串联组合两端的调节器电压V_REG调节至目标调节器电压V_REG-TRGT。控制电路140可使用上面所示的等式1和2根据负载电流反馈信号V_ILOAD的大小计算负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK。如果在步骤326中负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK不等于目标负载电流I_TRGT，或者如果在步骤328中调节器电压V_REG（从LED电压反馈信号V_LED-NEG确定的）不等于目标调节器电压V_REG-TRGT，则控制电路140再次执行电流负载控制程序500。控制电路140不断执行电流负载控制程序500直至在步骤326中负载电流I_LOAD等于目标负载电流I_TRGT以及在步骤328中调节器电压V_REG等于目标调节器电压V_REG-TRGT。

当在步骤326中负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK等于目标负载电流I_TRGT且在步骤328中调节器电压V_REG等于目标调节器电压V_REG-TRGT时，控制电路140在步骤330中确定调光方法是否是PWM调光技术。如果不是，则启动程序300简单退出。然而，在步骤330中如果调光方法是PWM调光技术，则控制电路140在步骤332中设调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM等于目标调光占空比DC_TRGT，以将LED光源102的强度控制至目标强度L_TRGT并且启动程序300退出。

如果在步骤314、316中目标负载电流I_TRGT或调光方法未知（即，未储存在存储器170中），则控制电路140在步骤334中改变为CCR调光模式并且在步骤336中设调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM等于上限调光占空比DC_HE并设目标负载电流I_TRG等于最小负载电流I_LOAD-MIN（例如，约2毫安）。控制电路140随后使用电流负载控制程序500将负载电流I_LOAD调节为等于最小负载电流I_LOAD-MIN，随后启动程序300退出。如果在步骤312中LED驱动器100工作在电压负载控制模式并且在步骤338中目标负载电压V_TRGT未知（即，未储存在存储器170中），则控制电路140在步骤340中改变为电流负载控制模式。控制电路140随后在步骤334中改变为CCR调光模式并在步骤336中将调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM设成上限调光占空比DC_HE并将目标负载电流I_TRG设成最小负载电流I_LOAD-MIN，随后控制电路140使用电流负载控制程序500将负载电路I_LOAD调节至最小负载电流I_LOAD-MIN并且启动程序300退出。因为目标负载电流I_TRGT和调光方法中的至少一个未知，故控制电路140控制反驰式转换器120和LED驱动电路130向LED光源102提供最小量的电流，以使LED光源不因暴露于过大电压或电流而损坏。

参照图4B，如果在步骤312中LED驱动器100工作在电压负载控制模式下并且在步骤338中目标负载电压V_TRGT是已知的（即，储存在存储器170中），则控制电路140确定在电压负载控制模式期间使负载电流I_LOAD受限的电流极限I_LIMIT。具体地，如果在步骤342中最大功率耗散P_MAX除以目标负载电压V_TRGT小于最大负载电流I_MAX，则控制电路140在步骤344中设电流极限I_LIMIT等于最大功率耗散P_MAX除以目标负载电压V_TRGT。否则，控制电路140在步骤346中设电流极限I_LIMIT等于最大负载电流I_MAX。在步骤348中，控制电流140将峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK设成最大峰值电流占空比DC_MAX（即，100%）。在步骤350中，控制电路140设调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM等于下限调光占空比DC_LE，从而使调光FET Q250在99%的时间内导通，并且使调节FET Q232在约1%的时间内导通。

接下来，控制电路140使用电压负载控制程序600（将在下文中参照图7更加详细地描述）将LED光源102两端的负载电压V_LOAD调节至目标负载电压V_TRGT。如果在步骤352中负载电压V_LOAD不等于目标负载电压V_TRGT，则控制电路140再次执行电压负载控制程序600。如果在步骤352中负载电压V_LOAD等于目标负载电压V_TRGT，则控制电路140在步骤354中设调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM等于目标调光占空比DC_TRGT，以将LED光源102的强度控制至目标强度L_TRGT，并且启动程序300退出。

图5是由LED驱动器100的控制电路140执行（当目标负载电流I_TRGT或调光方法均为已知时）的目标强度程序400的简化流程图。当在步骤410中目标强度L_TRGT例如响应于由相位控制输入电路160生成的目标强度控制信号V_TRGT的DC大小的变化而发生改变时，控制电路140执行目标强度程序400。如果在步骤412中LED驱动器100工作在电流负载控制模式（如存储器170中所储存的）下，则控制电路140在步骤414中确定LED驱动器是否使用PWM调光技术（如存储器170中所储存的）。如果是，则控制电路140在步骤416中响应于新的目标强度L_TRGT调整调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM，以将LED光源102的强度控制至新的目标强度L_TRGT。如果LED驱动器100在步骤412中工作在电流负载控制模式下并且在步骤414中使用CCR调光技术工作，则控制电路140在步骤418中响应于新的目标强度L_TRGT而调整负载电流I_LOAD的目标负载电流I_TRGT，随后目标强度程序400退出。具体地，在步骤418中，控制电路140调整峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK，以朝着目标负载电流I_TRGT控制负载电流I_LOAD的大小。如果在步骤412中LED驱动器100工作在电压负载控制模式下，则控制电路140在步骤416中响应于新的目标强度L_TRGT调整调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM，并且目标强度程序400退出。

图6是当LED驱动器100工作在电流负载控制模式下时由控制电路140周期性执行的电流负载控制模式程序500的简化流程图。电流负载控制模式程序500允许控制电路140将流过反馈电阻器R242的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK调节至目标负载电流I_TRGT并通过控制总线电压V_BUS的大小来控制调节FET Q232和反馈电阻器R242的串联组合两端的调节器电压V_REG的大小。例如，控制电路140可根据负载电流I_LOAD的平均大小I_AVE和调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM确定负载电流I_LOAD的峰值大小，即，I_PK=I_AVE/（1–DC_DIM），如上面的等式2所示。如果在步骤510中负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK小于目标负载电流I_TRGT，则控制电路140在步骤512中使峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK增加预定百分比ΔDC_IPK。因此，调节FET Q232的栅极处的栅极电压V_IPK-G的大小将会增加，从而导致负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK增加。如果在步骤510中负载电流I_LOAD不小于目标负载电流I_TRGT，而在步骤514中负载电流I_LOAD大于目标负载电流I_TRGT，则控制电路140在步骤516中使峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK减少预定百分比ΔDC_IPK，以减少负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK。

接下来，控制电路140调整总线电压V_BUS的大小以使调节器电压V_REG最小化，从而使FET Q232中的功率耗散最小化，并且确保调节器电压不降得太低并且负载电压V_LOAD不具有任何电压波纹。具体地，如果在步骤518中调节器电压V_REG（如通过LED电压反馈信号V_LER-NEG确定）大于目标调节器电压V_REG-TRGT，则控制电路140在步骤520中使总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS增加预定百分比ΔDC_BUS，以减少总线电压V_BUS的大小，从而减少调节器电压V_REG的大小。如果在步骤518中调节器电压V_REG不大于目标调节器电压V_REG-TRGT，而在步骤522中调节器电压V_REG小于目标调节器电压V_REG-TRGT，则控制电路140在步骤524中使总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS减少预定百分比ΔDC_BUS，以增加总线电压V_BUS的大小，从而确保调节器电压V_REG不降得太低。如果在步骤510、514中负载电流I_LOAD等于目标负载电流I_TRGT，并且在步骤518、522中调节器电压V_REG等于目标调节器电压V_REG-TRGT，则电流负载控制模式程序500简单退出而不对峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK或总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS进行调整。

图7是当LED驱动器100工作在电压负载控制模式下时由控制电路140周期性执行的电压负载控制模式程序600的简化流程图。电压负载控制模式程序600允许控制电路140通过控制总线电压V_BUS的大小来将负载电压V_LOAD调节至目标负载电压V_TRGT。如果在步骤610中负载电流I_LOAD的大小小于电流极限I_LIMIT，则控制电路140在步骤612中通过将总线电压V_BUS的大小（如总线电压反馈信号V_BUS-FB所代表的）减去调节器电压V_REG的大小（如LED电压反馈信号V_LED-NEG所代表的）来计算负载电压V_LOAD的大小。如果在步骤614中负载电压V_LOAD小于目标负载电压V_TRGT，则控制电路140在步骤616中使用比例积分微分（PID）控制技术来减少总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS，从而增加总线电压V_BUS的大小，随后电压负载控制模式程序600退出。如果在步骤614中负载电压V_LOAD不小于目标负载电压V_TRGT，而在步骤618中负载电压V_LOAD大于目标负载电压V_TRGT，则控制电路140在步骤620中使用PID控制技术来增加总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS，从而减少总线电压V_BUS的大小，随后电压负载控制模式程序600退出。如果在步骤614中负载电压V_LOAD不小于目标负载电压V_TRGT，且在步骤618中负载电压V_LOAD不大于目标负载电压V_TRGT（即，负载电压V_LOAD等于目标负载电压V_TRGT），则电压负载控制模式程序600退出而不对总线电压控制信号V_BUS-CNTL的占空比DC_BUS进行调整。

如果在步骤610中负载电流I_LOAD的大小大于或等于电流极限I_LIMIT，则控制电路140在步骤622中开始工作在过流保护模式下，以将负载电流I_LOAD限制为小于电流极限I_LIMIT。例如，控制电路140可减少峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK直至在步骤624中负载电流I_LOAD变得小于电流极限I_LIMIT。在过流保护模式期间，负载电压V_LOAD可降到目标负载电压V_TRGT之下。当在步骤624中负载电流I_LOAD的大小依然大于或等于电流极限I_LIMIT时，控制电路继续在步骤622中工作在过流保护模式下。当在步骤624中负载电流I_LOAD的大小减小至电流极限I_LIMIT之下时，控制电路140执行启动程序300（如图4A和4B中所示）并且电压负载控制模式程序600退出。

图8是根据本发明的第二个实施方式的LED驱动器700的LED驱动电路730的简化示意图。LED驱动电路730由控制电路740响应于峰值电流控制信号V_IPK进行控制，其控制方式与第一个实施方式中控制电路130控制LED驱动电路130的方式相似。在电流负载控制模式下，控制电路740可操作为将负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK大致控制在最小负载电流I_LOAD-MIN与最大负载电流I_LOAD-MAX之间，以在调光范围内对LED光源102进行调光。根据本发明的第二个实施方式，最大负载电流I_LOAD-MAX比最小负载电流I_LOAD-MIN大至少100倍。例如，最小负载电流I_LOAD-MIN可以约为2毫安，而最大负载电流I_LOAD-MAX可以约为2安培，从而最大负载电流I_LOAD-MAX比最小负载电流I_LOAD-MIN大1000倍。

LED驱动电路730包括调节FET Q732，调节FET Q732与LED光源102串联连接以控制流过LED光源102的负载电流I_LOAD的大小。LED驱动电路730包括滤波器电路734，滤波器电路734从控制电路740接收峰值电流控制信号V_IPK并生成滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F。具体地，滤波器电路734包括双极RC滤波器，该双极RC滤波器具有两个电阻器R738A、R739A（例如，均具有约10kΩ的电阻）和两个电容器C738B、C739B（例如，均具有约1μF的电容）。如图8所示，滤波器电路734被引用（reference）至调节FET Q732的源极。滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F经由放大器电路736和电阻器R735（例如，具有约150Ω的电阻）联接至调节FET Q732的栅极。放大器电路736可具有例如约为1的增益x，从而放大器电路简单地用作缓冲器。

LED驱动电路730还包括调光FET Q750，调光FET Q750响应于来自控制电路140的调光控制信号V_DIM被控制以使用PWM调光技术对LED光源102进行调光（与控制第一个实施方式的调光FET Q250的方式类似）。NPN双极结型晶体管Q752联接于滤波器电路732与放大器电路734之间以有选择地将滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F联接至放大器电路。调光FET Q750经由电阻器R754（例如，具有约100kΩ的电阻）联接至晶体管Q752的基极。电阻器R756联接于晶体管Q752的发射极与基极之间并具有例如约100kΩ的电阻。当调光FET Q750被控制为导通时，晶体管Q752也导通，从而将滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F联接至放大器电路734，使得调节FET Q732被控制为导通。当调光FET Q750被控制为不导通时，晶体管Q752也不导通，从而滤波的峰值电流控制信号V_IPK-F不被提供至放大器电路734，使得调节FET Q732不导通。

LED驱动电路730包括电流镜电路R760，电流镜电路R760联接于LED光源102的两端并生成代表负载电压V_LOAD大小的负载电压反馈信号V_LOAD-FB。控制电路740接收负载电压反馈信号V_LOAD-FB，从而控制电路不需要通过从总线电压V_BUS的大小减去调节器电压V_REG的大小来计算负载电压的大小（如第一个实施方式）。负载电压反馈信号V_LOAD-FB还被提供给比较器762的反相输入端，从而为LED驱动电路730提供过压保护。当负载电压反馈信号V_LOAD-FB的大小超过第一参考电压V_REF1的大小时，比较器762可操作为将调节FET Q732的栅极朝着电路公共端下拉，从而使调节FET Q732不导通并且将负载电压V_LOAD控制至约0伏。第一参考电压V_REF1的大小与代表LED光源102过压状态的负载电压V_LOAD的大小相对应。例如，对于2级LED光源，第一参考电压V_REF1的大小可被选择为在负载电压V_LOAD的大小超过约40伏时使调节FET Q732不导通。

LED驱动电路730包括可调增益反馈电路770，可调增益反馈电路770允许控制电路740在最小负载电流I_LOAD-MIN与最大负载电流I_LOAD-MAX之间合适地测量负载电路I_LOAD的峰值大小I_PK，最大负载电流I_LOAD-MAX可以比最小负载电流I_LOAD-MIN大约1000倍。可调增益反馈电路770包括用于生成负载电流反馈信号V_ILOAD（与第一实施方式的反馈电路242的滤波器电路246和放大器电路248的方式类似）的滤波器电路746和放大器电路748。放大器电路748可包括具有增益y（例如，约20）的非反相运算放大器电路。可调增益反馈电路770被控制为响应于由控制电路740在工作于电流负载控制模式下时生成的增益控制信号V_GAIN调整负载电流反馈信号V_ILOAD的大小。可调增益反馈电路770包括与调节FET Q732串联联接的两个反馈电阻器R772、R774（即，用于替换第一个实施方式的反馈电路242的反馈电阻器R244）。例如，电阻器R772、R774可分别具有约0.0375Ω和1.96Ω的电阻。FET Q775联接于第二反馈电阻器R774两端并被控制为导通和不导通以控制负载电流反馈信号V_ILOAD的增益（即，大小）。增益控制信号V_GAIN经由包括FET Q776和两个电阻器R778、R779（例如，分别具有约5kΩ和1kΩ的电阻）的驱动电路联接至FET Q775的栅极。

根据本发明的第二个实施方式，增益控制信号V_GAIN被控制为当负载电流I_LOAD的大小小于或等于阈值电流I_TH（例如，约100mA）时调整可调增益反馈电路770的等效电阻RFB（从而增加可调增益反馈电路的增益）。负载电流I_LOAD的大小经过位于LED驱动器700的调光范围的中部的阈值电流I_TH。当负载电流I_LOAD的大小小于或等于阈值电流I_TH时，增益控制信号V_GAIN被控制为高（即，约位于第三供电电压V_CC3处），从而使FET Q776导通并且将FET Q775的栅极朝着电路公共端下拉。因此，使FET Q775不导通，并且第一和第二反馈电阻器R772、R774（即，约2Ω总电阻）均与调节FET Q732串联联接。当负载电流I_LOAD的大小大于阈值电流I_TH时，增益控制信号V_GAIN被控制为低（即，约位于电路公共端处）以使FET Q776不导通，从而将FET Q775的栅极朝着第二供电电压V_CC2上拉，并且使FET Q775导通。因此，仅第一反馈电阻器R772（即，约0.0375Ω）与调节FETQ732串联联接。例如，控制电路740可使用一些滞后来控制增益控制信号V_GAIN，使得FET Q775不被快速且不稳定地导通和不导通。

当使可调增益反馈电路770的FET Q775导通和不导通时，在与调节FET Q732串联联接的电阻发生阶跃变化（从而调节FET的源极处的电压的大小发生阶跃变化）。因此，还可能存在负载电流I_LOAD的急骤变化，这可能导致LED光源102的强度的微小且暂时的增加或减少（即，“尖头信号（blip）”）。因为阈值电流I_TH位于LED驱动器100的调光范围的中部，故当LED光源的强度被调高或调低时，非常期望LED光源102的强度不出现起伏。由于滤波器电路732被引用至调节FET Q732的源极，故该源极处的电压大小的变化不会对峰值电流控制信号V_IPK的大小造成很大影响，从而也不对调节FET Q732的栅极-源极电压造成很大影响。因此，当在阈值电流I_TH处使FET Q775导通和不导通时，负载电流I_LOAD的大起伏被最小化（因此LED光源102的强度的大起伏也被最小化）。

此外，每当负载电流I_LOAD的大小转变到阈值电流I_TH之上或之下时，控制电路740都“预加载（pre-load）”峰值电流控制信号V_IPK，以避免负载电流I_LOAD的大起伏，从而避免LED光源102的强度的大起伏。具体地，当负载电流I_LOAD的大小转变经过（transition across）阈值电流I_TH时，控制电路740进入转变模式，在转变模式中，调节FET Q732的闭环控制（即，电流负载控制程序500）被暂停。在进入转变模式之后，控制电路740将峰值电流控制信号V_IPK调整预定的校正因数ΔV_IPK，随后在控制增益控制信号V_GAIN以使FET Q775导通或不导通之前等待第一延迟时间T_DELAY1（例如，约1至2毫秒）。在控制FET Q775之后，控制电路740等待第二延迟时间T_DELAY2，在此之后，控制电路退出转变模式并继续调节FET Q732的闭环控制。例如，当负载电流I_LOAD的大小已经转变到阈值电流I_TH之上时，第二延迟时间T_DELAY2可以约为10毫秒，并且当负载电流I_LOAD的大小已经转变到阈值电流I_TH之下时，第二延迟时间T_DELAY2可以约为4毫秒。

参照图8，LED驱动电路730还包括过流保护电路，过流保护电路具有放大器764（例如，具有约为2的增益z）和比较器766。当负载电流I_LOAD的大小增加以使比较器766的非反相输入端处的电压大小超过第二参考电压V_REF2的大小时，比较器766可操作为将调节FETQ732的栅极朝着电路公共端下拉，从而使调节FET Q732不导通并将负载电流I_LOAD控制至约0安培。第二参考电压V_REF2的大小对应于代表通过LED光源102的过流状态的负载电流I_LOAD的大小。例如，第二参考电压V_REF2的大小可被选择为使调节FET Q732在负载电流I_LOAD的大小超过约4安培时不导通。

图9是当LED驱动器700工作在电流负载控制模式下时由控制电路740周期性执行的转变模式程序800的简化流程图。在转变模式程序800期间，如果负载电流I_LOAD的大小刚好转变经过阈值电流I_TH，则控制电路740开始工作在转变模式。当转变模式程序800开始时，如果在步骤810中控制电路740未处于转变模式，则控制电路首先执行电流负载控制程序500（如图6所示）。例如，控制电路740可使用上面所示的等式1和2计算负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，其中可调增益反馈电路770的等效电阻R_FB取决于FET Q775的状态。例如，等效电阻R_FB在FET Q775导通时可约等于电阻器R772的电阻，并且在FET Q775不导通时可约等于第一和第二反馈电阻器R772、R774的串联组合的电阻。

在执行电流负载控制模式程序500之后，控制电路740随后进行检查以确定负载电流I_LOAD的大小是否刚好转变经过阈值电流I_TH。具体地，如果在步骤812中负载电流I_LOAD的大小已经升至阈值电流I_TH之上，则控制电路740在步骤814中使峰值电流控制信号V_IPK增加校正因数ΔV_IPK并且在步骤816中进入转变模式（即，电流负载控制程序500的执行被暂停）。控制电路740随后在步骤818中将第一延迟定时器初始化成第一延迟时间T_DELAY1并启动相对于时间数值递减的第一延迟定时器，随后转变模式程序800退出。如果在步骤820中负载电流I_LOAD的大小已经降至阈值电流I_TH之下，则控制电路740在步骤822中使峰值电流控制信号V_IPK减去校正因数ΔV_IPK，在步骤816中进入转变模式，并且在步骤818中将第一延迟定时器初始化成第一延迟时间T_DELAY1，随后转变模式程序800退出。

当在步骤810中控制电路740处于转变模式时，控制电路740不执行电流负载控制程序500，而是操作为控制FET Q775以调整可调增益反馈电路770的增益。具体地，当在步骤824中第一延迟定时器到时并且在步骤826中负载电流I_LOAD的大小已经升至阈值电流I_TH之上时，控制电路740在步骤828中驱动增益控制信号V_GAIN降低以使FETQ775导通，从而仅第一反馈电阻器R722与调节FET Q732串联联接。控制电路740随后在步骤830中将可调增益反馈电路770的等效电阻R_FB更新为仅等于电阻器R772的电阻。在步骤832中，控制电路740将第二延迟定时器初始化成第二延迟时间T_DELAY2，并启动相对于时间数值递减的第二延迟定时器，随后转变模式程序800退出。

当在步骤824中第一延迟定时器到时并且在步骤826中负载电流I_LOAD的大小已经降至阈值电流I_TH之下时，控制电路740在步骤834中驱动增益控制信号V_GAIN升高以使FET Q775不导通，从而第一和第二反馈电阻器R722、R774均与调节FET Q732串联联接。控制电路740随后在步骤830中将可调增益反馈电路770的电阻R_FB调整为等于电阻器R772、R774的串联组合的电阻，并在步骤832中启动具有第二延迟时间T_DELAY2的第二延迟定时器，随后转变模式程序800退出。当在步骤836中第二延迟定时器到时时，控制电路740在步骤838中退出转变模式，从而当转变模式程序800再次被执行时，电流负载控制程序500将被执行。

图10是根据本发明的第三个实施方式的LED驱动器900的简化框图。第三个实施方式的LED驱动器900包括许多与如图2所示的第一个实施方式的LED驱动器100相似的功能块。然而，第三个实施方式的LED驱动器900不包括电源150。相反地，LED驱动器900包括升降压反驰式转换器920，升降压反驰式转换器920在总线电容器CBUS两端生成可变DC总线电压V_BUS，并生成用于为LED驱动器的电路供电的各DC供电电压V_CC1、V_CC2、V_CC3。

此外，LED驱动电路930包括向控制电路940提供第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2的多输出反馈电路970（图12）。第一负载电流反馈信号V_ILOAD1的特征在于应用于负载电流I_LOAD的平均大小I_AVE的第一增益γ₁，并且第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的特征在于第二增益γ₂。第二增益γ₂（例如，约101）大于第一增益γ₁（例如，约1），使得第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2提供负载电流I_LOAD的平均大小I_AVE的两种不同的缩放比例表示。控制电路940使用第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2来确定负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK的范围位于最小负载电流I_LOAD-MIN与最大负载电流I_LOAD-MAX之间（下面将更加详细地介绍）。因此，最大负载电流I_LOAD-MAX可比最小负载电流I_LOAD-MIN大至少100倍，例如，与第二个实施方式中一样，最大负载电流I_LOAD-MAX可比最小负载电流I_LOAD-MIN大约1000倍。

图11是本发明的第三个实施方式的LED驱动器900的反驰式转换器920的简化电路图。反驰式转换器920包括反驰式变压器910，反驰式变压器910具有与FET Q912和反馈电阻器R926串联联接的一次绕组。反驰式变压器910的二次绕组经由二极管D914联接至总线电容器C_BUS。反驰式变压器910的二次绕组包括生成中心抽头电压V_TAP的中心抽头，中心抽头电压V_TAP的大小与总线电压V_BUS的大小成正比。总线电压反馈信号V_BUS-FB由包括联接在总线电容器C_BUS两端的两个电阻器R916、R918的分压器生成并被提供至控制电路140。中心抽头电压V_TAP用于生成第二供电电压V_CC2和第三供电电压V_CC3，下面将更加详细地描述。

反驰式转换器920包括反驰式控制器922，反驰式控制器922以类似于第一个实施方式的反驰式转换器120的反驰式控制器222的方式工作，以在总线电容器C_BUS两端生成总线电压V_BUS。反驰式控制器922响应于从控制电路140（经由滤波器电路924和光耦合器电路926）接收的总线电压控制信号V_BUS-CNTL和从反馈电阻器R928接收并代表通过FET Q912的电流的控制信号来控制FET Q912。

反驰式转换器920包括反驰式控制器电源932，反驰式控制器电源932用于在电容器C929（例如，具有约200μF的电容）两端生成第一DC供电电压V_CC1（例如，约14伏，用于为反驰式控制器922供电）。反驰式控制器电源932联接至反驰式变压器910的供电绕组910A，使得反驰式控制器电源仅能够在反驰式转换器920有源地生成DC总线电压V_BUS的同时（即，在反驰式控制器922已经启动之后）生成第一DC供电电压V_CC1。反驰式控制器电源932包括传输晶体管供电器（pass-transistor supply），传输晶体管供电器包括NPN双极结型晶体管Q934、电阻器R935（例如，具有约10kΩ的电阻）、齐纳二极管Z936（例如，具有约14伏的击穿电压）、以及二极管D938。晶体管Q934的发射极通过二极管D938联接至电容器C929并且齐纳二极管Z936联接至晶体管Q934的基极。因此，电容器C929能够通过晶体管Q934充电至约等于齐纳二极管Z936的击穿电压减去晶体管的基极-发射极压降和二极管D938的二极管压降得到的电压。

由于反驰式控制器电源932仅能够在反驰式转换器920有源地生成DC总线电压V_BUS的同时生成第一DC供电电压V_CC1，故反驰式转换器还包括允许电容器C929在反驰式控制器922启动之前进行充电的启动电源950。启动电源950包括猫耳式（cat-ear）电源，猫耳式电源包括FET Q952，FET Q952用于允许电容器C929通过二极管D954和电阻器R956（例如，具有约1Ω的电阻）从整流电压V_RECT充电。FET Q952的栅极通过两个电阻器R958、R960（例如，分别具有约250kΩ和200kΩ的电阻）联接至整流电压V_RECT，从而在AC电源104的半周期开始之后，FET952立即导通以允许电容器C929充电。NPN双极结型晶体管Q962联接至FET Q952的栅极以在启动电源950中提供过流保护。具体地，如果通过FET Q952的电流增加以使电阻器R956两端的电压超过晶体管Q952的额定的基极-发射极电压，则晶体管Q962变得导通，从而使FET 952不导通。

FET Q952的栅极经由NPN双极结型晶体管Q964联接至电路公共端。晶体管Q964的基极经由电阻器R958、齐纳二极管Z965（例如，具有约5.6伏的击穿电压）、以及另一个电阻器R966（例如，具有约1MΩ的电阻）联接至整流电压V_RECT。电阻器R968联接于晶体管Q964的基极和发射极之间并具有例如约392kΩ的电阻。当整流电压V_RECT的大小增加以使电阻器R968两端的电压超过齐纳二极管Z965的击穿电压和晶体管Q964的基极-发射极电压时，使晶体管Q964导通，从而朝着电路公共端下拉FET 952的栅极。因此，使FET 952不导通以防止电容器C929从整流电压V_RECT充电。因此，启动电源950仅允许电容器C929在AC电源104的过零点附近充电，从而在反驰式控制器922的启动期间提供更有效的工作，例如与简单地使单晶体管联接于整流电压V_RECT与电容器C929之间相比。在电容器C929适当充电（即，第一DC供电电压V_CC1的大小已经超过反驰式控制器922的额定工作电压）之后，反驰式控制器电源932能够生成第一DC供电电压V_CC1，并且启动电源950停止工作。然而，如果供电绕组910A两端的电压降至约第一DC供电电压V_CC1之下，则启动电源950可在正常工作期间再次开始工作。

反驰式转换器920还包括第一和第二电源980、990，第一和第二电源980、990具有联接在一起的输出端。在LED驱动器900的不同工作模式期间，第一和第二电源980、990单独工作（例如，以互补的方式）以在电容器C972（例如，具有约0.1μF的电容）两端生成第二DC供电电压V_CC2。第一电源980通过二极管D974联接至反驰式变压器910的中心抽头并从电容器C976拉取电流，电容器C976联接至第一电源的输入端并具有例如约220μF的电容。第二电源990联接至总线电压V_BUS并因此从总线电容器C_BUS拉取电流。线性调节器999接收第二DC供电电压V_CC2并在输出电容器C978（例如，具有约2.2μF的电容）两端生成第三DC供电电压V_CC3。

总线电压V_BUS的大小被控制电路940控制为优化效率并降低LED驱动器100在电流负载控制模式程序500期间的总功率耗散，并且以与第一个实施方式的控制电路140相似的方式（即，在电压负载控制模式程序600期间）将负载电压V_LOAD调节至目标负载电压V_TRGT。当中心抽头电压V_TAP的大小高于切换电压V_CUT（例如，约10伏）时，第一电源980（而不是第二电源990）工作以对电容器C972进行充电。当中心抽头电压V_TAP的大小低于切换电压V_CUT时，第一电源980停止对电容器C972的充电，并且第二电源990工作以对电容器C972进行充电。因此，反驰式转换器920提供宽的输出范围并且仅增加一个高频开关晶体管（即，FET Q912）以生成三个DC供电电压V_CC1、V_CC2、V_CC3。

电源980、990均包括传输晶体管供电器。第一电源980包括NPN双极结型晶体管Q982，NPN双极结型晶体管Q982联接于二极管D974与电容器C972之间以将电流传导至电容器C972。第一电源980还包括电阻器R984，电阻器R984联接于晶体管Q982的集电极与发射极之间并具有例如约10kΩ的电阻。二极管D985和齐纳二极管Z986（例如，具有约10伏的击穿电压）串联联接于晶体管Q982的基极与电路公共端之间，使得电容器C972能够充电至约等于齐纳二极管的击穿电压的电压。二极管D988从晶体管Q982的发射极联接至集电极，从而当晶体管Q982不导通时，电容器C972两端的电压保持在第二DC供电电压V_CC2之下的约二极管压降处。

第二电源990包括NPN双极结型晶体管Q992和电阻器R994，NPN双极结型晶体管Q992联接于总线电压V_BUS与电容器C972之间，电阻器R994联接于晶体管Q992的集电极与基极之间并具有例如约10kΩ的电阻。第二电源990还包括齐纳二极管Z986，齐纳二极管Z986联接于晶体管Q992的基极与电路公共端之间，使得电容器C972可操作为通过晶体管Q992充电至约等于齐纳二极管的击穿电压减去晶体管Q992的基极-发射极电压得到的电压。当中心抽头电压V_TAP的大小降至切换电压V_CUT之下并且第一电源980的二极管D988变成正向偏置时，第二电源990开始生成第二DC供电电压V_CC2。由于第一电源980的齐纳二极管Z986和第二电源990的齐纳二极管Z996具有相同的击穿电压（即，约10伏），故第二电源可替换地不包括齐纳二极管Z996并且第一和第二电源可“共享”齐纳二极管Z986。具体地，第二电源990的晶体管Q992的基极可联接至第一电源980的二极管D985和齐纳二极管Z986的连接处。

图12是根据本发明的第三个实施方式的LED驱动器900的LED驱动电路930的简化示意图。如前所述，LED驱动器电路930包括多输出反馈电路970，多输出反馈电路970生成两个负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2。控制电路940能够控制FET Q775仅联接至电阻器R772或者联接至与调节FET Q732串联的电阻器R772、R774的串联组合。第一负载电流反馈信号V_ILOAD1由滤波器电路746产生，因此仅仅是反馈电路970两端所产生的电压的滤波版本（即，根据FET Q775的状态，或者是电阻器R772两端的电压，或者是电阻器R772、R774的串联组合两端的电压）。换言之，第一负载电流反馈信号V_ILOAD1的第一增益γ₁约为1。第二负载电流反馈信号V_ILOAD2是反馈电路970两端所产生的电压的放大版本（即，如放大器电路948所产生），从而第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的第二增益γ₂约为101。换言之，第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小约等于第一负载电流反馈信号V_ILOAD1的大小乘以第二增益γ₂。

第一控制电路940可操作为响应于负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2而适当控制调节FET Q732。具体地，当第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小高于最大电压阈值V_TH-MAX时，控制电路940使用第一负载电流反馈信号V_ILOAD1来确定负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK。当第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小低于最小电压阈值V_TH-MIN时，控制电路940使用第二负载电流反馈信号V_ILOAD2来确定负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK。例如，最大和最小电压阈值V_TH-MAX、V_TH-MIN可分别为约3伏和约2.95伏。换言之，当第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小小于2.95伏时，控制电路940仅使用第二负载电流反馈信号V_ILOAD2来确定负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，2.95伏小于控制电路940的微处理器的额定最大电压（例如，约3.3伏）。当第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小超过3伏（并且还可能超过微处理器的额定最大电压）时，控制电路940使用第一负载电流反馈信号V_ILOAD1（具有小于微处理器的额定最大电压的大小）来确定负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK。

当第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小位于最大电压阈值V_TH-MAX与最小电压阈值V_TH-MIN之间时，控制电路940“结合”（即，组合）第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2来确定用作负载电流I_LOAD的大小的值。具体地，控制电路940使用第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2的加权和来计算负载电流I_LOAD的大小，其中加权系数m和n的值各自为第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小的函数。可替换地，加权系数的值可各自为第一负载电流反馈信号V_ILOAD1的大小的函数。此外，可替换地，加权系数的值可各自从查找表调取，或可被计算为在第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2中的任何一个的大小降至最大电压阈值V_TH-MAX之下或升至最小电压阈值V_TH-MIN之上后所经过的时间的函数。

根据本发明的第三个实施方式，在LED驱动器900的正常工作期间，控制电路940不控制增益控制信号V_GAIN来控制FET Q775。换言之，控制电路940不根据在调光范围的中部的某一点处的负载电流I_LOAD的大小使FET Q775导通和不导通。第三个实施方式的LED驱动器900的存储器170在制造时被编程为使FET Q775在工作期间的所有时间内导通或者不导通。即使增益控制信号V_GAIN在LED驱动器900的正常工作期间不被调整（并且仅在制造时被调整），FET Q775仍然允许使用单件电气硬件来控制具有多种不同额定电压和/或额定电流的LED光源。

图13是当LED驱动器900工作在电流负载控制模式下时由控制电路940周期性执行的负载电流反馈程序1000的简化流程图。如果在步骤1010中第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小大于最大电压阈值V_TH-MAX，则控制电路940在步骤1012中作为第一负载电流反馈信号V_ILOAD1的大小的函数计算负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，例如，

I_PK=f(V_ILOAD1)=V_ILOAD1/[(1-DC_DIM)·γ₁·R_FB)]（等式3）

控制电路940随后使用在步骤1012中所确定的负载电流I_LOAD峰值大小I_PK来执行电流负载控制程序500，随后负载电流反馈程序1000退出。如果在步骤1014中第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小小于最小电压阈值V_TH-MIN，则控制电路940在步骤1016中作为第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小的函数计算负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，例如，

I_PK=f(V_ILOAD2)=V_ILOAD2/[(1-DC_DIM)·γ₂·R_FB)]（等式4）

随后执行电流负载控制程序500，随后负载电流反馈程序1000退出。

如果在步骤1010中第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小不大于最大电压阈值V_TH-MAX并且在步骤1014中不小于最小电压阈值V_TH-MIN，则控制电路940在步骤1018中作为第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小的函数计算第一加权系数m，例如，

m = \frac{V_{ILOAD 2} - V_{TH - MIN}}{V_{TH - MAN} - V_{TH - MIN}}

（等式5）

控制电路940随后在步骤1020中从第一加权系数m（即，同样作为第二负载电流反馈信号V_ILOAD2的大小的函数）计算加权系数n，例如，

n=1–m （等式6）

控制电路940随后在步骤1022中使用加权系数m、n以作为第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2的加权和的函数来计算负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK，例如，

I_PK=[m·V_ILOAD1+n·V_ILOAD2/y]/[(1-DC_DIM)·R_FB]（等式7）

控制电路940随后使用在步骤1022中所确定的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK执行电流负载控制程序500，随后负载电流反馈程序1000退出。

根据本发明的可替换的实施方式，为了获得甚至更大的调光范围，除了接收第一和第二负载电流反馈信号V_ILOAD1、V_ILOAD2（如第三个实施方式）之外，LED驱动器900的控制电路940还可以在正常工作期间控制增益控制信号V_GAIN以控制FET Q775（如第二个实施方式）。

图14是根据本发明的第四个实施方式的LED驱动器1100的LED驱动电路1130的简化示意图。第四个实施方式的LED驱动器1100包括控制电路1140，控制电路1140可操作为当工作在电流负载控制模式下时使用组合的PWM-CCR调光技术来控制LED光源102的强度。图15A是根据本发明的第四个实施方式的负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD关于LED光源102的目标强度L_TRGT的曲线图。图15B是根据本发明的第四个实施方式的流过LED光源102的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK关于LED光源102的目标强度L_TRGT的曲线图。

当LED光源102的目标强度L_TRGT高于阈值强度L_TH时，LED驱动器1100将负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK调节至最大峰值大小I_PK-MAX，并使用PWM调光技术工作以仅调整负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD。例如，阈值强度L_TH可取决于控制电路1140所能生成的调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM的最小值。控制电路940可操作为通过减少负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK来将LED光源102的强度调整至阈值强度L_TH之下。具体地，LED驱动器1100使负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD在最小占空比DC_ILOAD-MIN（例如，约1-5%）处保持恒定，并当LED光源102的目标强度L_TRGT减少至阈值强度L_TH之下时（朝着最小峰值大小I_PK-MIN）减少负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK。

LED驱动电路1130包括可调增益反馈电路1170，可调增益反馈电路1170不包括滤波器电路（即，第二个实施方式的LED驱动电路730的滤波器电路746）。因此，可调增益反馈电路1170生成负载电流反馈信号V_ILOAD′，负载电流反馈信号V_ILOAD′被提供给控制电路1140并代表负载电流I_LOAD的瞬时大小I_INST（而不是平均大小I_AVE）。在阈值强度L_TH之上时，控制电路1140可操作为控制调光控制信号V_DIM以调整脉宽调制的负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD从而调整LED光源102的强度。在阈值强度L_TH之下时，控制电路1140可操作为控制峰值电流控制信号V_IPK以调整脉宽调制的负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK从而调整LED光源102的强度。

当负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK经过峰值电流阈值I_PK-TH时，控制电路1140还可操作为控制FET Q775以调整可调增益反馈电路1170的增益（例如，使用一些滞后）。在负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK转变经过峰值电流阈值I_PK-TH时，控制电路1140可操作为使可调增益反馈电路1170的FET Q775在脉宽调制的负载电流I_LOAD的“波谷”之一期间（即，当调光控制信号V_DIM为低并且调节FET Q732不导通时）导通和不导通，使得负载电流I_LOAD的瞬时大小I_INST约为0安培。通过在脉宽调制的负载电流I_LOAD的“波谷”期间控制FET Q775，控制电路1140可操作为在对LED光源进行调光时避免负载电流I_LOAD的大起伏从而避免LED光源102的强度的大起伏。

图16是根据本发明的第四个实施方式的当在步骤1210中目标强度L_TRGT发生变化时由LED驱动器1100的控制电路1140执行的目标强度程序1200的简化流程图。如果在步骤1212中新的目标强度L_TRGT大于或等于阈值强度L_TH，则控制电路1140在步骤1214中控制峰值电流控制信号V_IPK的占空比DC_IPK以将负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK控制至最大峰值大小I_PK-MAX。在步骤1216中，控制电路1140响应于新的目标强度L_TRGT调整调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM，以将LED光源102的强度控制至新的目标强度L_TRGT，并且目标强度程序1200退出。如果在步骤1212中新的目标强度L_TRGT小于阈值强度L_TH，则控制电路1140在步骤1218中控制调光控制信号V_DIM的占空比DC_DIM，以使负载电流I_LOAD的占空比DC_ILOAD保持在最小占空比DC_ILOAD-MIN处。在步骤1220中，控制电路1140响应于新的目标强度L_TRGT调整负载电流I_LOAD的目标负载电流I_TRGT，目标强度程序1200退出。

图17是根据本发明的第四个实施方式的由控制电路1140周期性执行的转变模式程序1300的简化流程图。控制电路1140首先执行电流负载控制程序500（如图6所示）。根据第四个实施方式，当调光控制信号V_DIM为高（且负载电流I_LOAD的瞬时大小I_INST大于约0安培）时，控制电路1140可操作为根据负载电流反馈信号V_LOAD′计算负载电流I_LOAD的峰值电流I_PK，即，

I_PK=I_INST=V_ILOAD′/(β·R_FB)（等式8）

在转变模式程序1300期间，如果负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK刚好转变经过峰值电流阈值I_PK-TH，则控制电路1140开始工作在转变模式。具体地，如果在步骤1310中控制电路1140不处于转变模式，但在步骤1312中负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK刚好转变经过峰值电流阈值I_PK-TH，则控制电路1140在步骤1314中开始工作在转变模式。

接下来，控制电路1140在控制FET Q775以调整可调增益反馈电路1170的增益之前等待直至调光控制信号V_DIM为低（即，位于电路公共端处），使得负载电流I_LOAD的瞬时电流I_INST约为0安培。具体地，当在步骤1310中或在步骤1314中控制电路1140工作在转变模式但在步骤1316中调光控制信号V_DIM不为低时，转变模式程序1300简单退出。然而，当在步骤1316中调光控制信号V_DIM为低且在步骤1318中负载电流I_LOAD的峰值大小I_PK升至阈值电流I_TH之上时，控制电路1140在步骤1320中驱动增益控制信号V_GAIN降低以使FET Q775导通，从而仅第一反馈电阻器R772与FET Q732串联联接。控制电路1140随后在步骤1322中将可调增益反馈电路1170的等效电阻R_FB更新为仅等于电阻R772的电阻并且在步骤1324中退出转变模式，随后转变模式程序1300退出。当在步骤1318中负载电路I_LOAD的大小已经降至阈值电流I_TH之下时，控制电路1140在步骤1326中驱动增益控制信号V_GAIN升高以使FET Q775不导通，从而第一和第二反馈电阻器R772、R774均与FET Q732串联联接。

图18示出根据本发明的实施方式的用于配置LED驱动器100、700、900、1100的示例性LED驱动器配置系统1400。该配置系统1400可用于多个位置，包括灯/LED驱动器制造设施（即，工厂）；可将照明器材与LED驱动器（例如，LED驱动器100）预先组装的原始设备制造（OEM）位置、灯负载（例如，LED光源102）、和/或照明控制器（例如，调光器开关106）；或在现场中，即，在照明系统安装位置，以针对安装的照明系统优化照明系统驱动器。该系统利用能够从连接至因特网1410的服务器下载的软件（例如，配置程序）。可替换地，可在存储介质诸如磁盘或CD上提供该软件。允许用户对灯驱动器诸如LED驱动器100的工作特性进行编程的配置程序被装载至个人计算机（PC）1420内，下面将更加详细地描述。根据本发明的实施方式，用户使用图形用户界面（GUI）软件与配置程序交互，选择可配置LED驱动器100将使LED光源102工作的工作模式以及电压和/或电流。

被装载至计算机1420内的配置程序允许用户选择工作模式（电流负载控制模式或电压负载控制模式）以及调光技术（例如，恒流减少、恒流PWM、或恒压PWM）并且递增地改变LED驱动器100将使LED光源102工作的电流或电压的大小。运行在计算机1420上的软件将经由例如通用串行总线（USB）端口1422和USB插座1424向编程装置1450提供指令。从AC电源102通过标准电源线1460向编程装置1450供电，可选地，可从DC电源、电池电源、或从USB插座1424向编程装置1450供电。编程装置1450将在USB端口1422上从计算机1420接收的指令转换为数据，这些数据经由端子板1426并经由通信总线1430提供给LED驱动器100（即，提供给通信电路180）。

为了在配置过程中向计算机1420提供反馈，可提供任选的传感器1470来测量LED驱动器100和/或LED光源102的不同特性。例如，传感器1470可包括光电传感器，光电传感器测量LED光源102的光输出并向计算机1420返回信号，并且所测量的光输出可显示在计算机上，使得用户能够确定是否达到期望的光水平。可替换地，传感器1470还可包括与光电传感器协作的功率计，功率计可操作为向用户反馈“流明每瓦”。可替换地，传感器1470可包括温度传感器，温度传感器测量LED驱动器100和/或LED光源102的温度，并将该信息发送至计算机1420，使得用户能够知晓工作温度。传感器1470还可操作为测量LED光源102的色温和/或显色指数并在计算机1420上将该信息提供给用户，使得用户能够配置LED驱动器以获得期望的颜色特性。用于通过传感器1470测量LED驱动器100的不同特性的过程可自动进行（例如，被提供为“向导（wizard）”）以辅助用户优化LED驱动器的某一特性。可替换地，在用户能够手动调整LED驱动器100的工作特性从而可视化地实现期望性能的情况下，可省掉反馈。

图19是用编程装置1450的简化框图。来自用于根据期望的工作模式和调光技术并根据目标电压或电流对LED驱动器100进行编程的计算机1420的编程数据经由USB插座1424发送至USB转RS232接口1490。USB转RS232接口1490将USB串行数据翻译成RS232串行格式并由来自计算机1420的USB连接供电。USB转RS232接口1490的输出被提供至另一个接口1495，接口1495将RS232数据翻译成LED驱动器100所连接的通信总线1430上所采用的LED驱动器100协议，例如，允许多个驱动器（或荧光灯镇流器和其它装置诸如传感器）在通信总线1430上彼此通信的Lutron ECOSYSTEM通信协议。编程装置1450包括用于为通信总线1430供电的总线电源1497。总线电源1497经由电源线从AC电源104供电。低压电源1499经由电源线1460从AC电源104为接口1495供电。可替换地，低压电源1499可经由USB插座1424接收功率。编程装置1450可用于工厂中、器材OEM位置、或现场中以对LED驱动器100进行编程。虽然所描述的实施方式利用USB、RS232、以及驱动器协议，但这些仅仅是示意性的。可以根据需要使用任何其它通信协议、标准或规格，诸如但不限于，无线通信。

图20示出计算机1420上的示例性GUI屏幕显示1480，图21是灯驱动器配置系统1400的工作的一般流程图1500。为了使用灯驱动器配置系统1400，用户首先在步骤1510中通过将计算机1420连接至制造商的主页从因特网上下载配置程序。可替换地，配置程序可以通过其它方式获得（例如，在诸如光盘的存储介质上）并随后装载到计算机1420内。接下来，在步骤1512中将通信总线1430连接至LED驱动器100并连接至编程装置1450的端子板1426以允许通过计算机1420所提供的设定对LED驱动器编程。在LED驱动器100被连接至编程装置1450的端子板1426之后，在步骤1514中通过打开AC电源104（例如，通过关闭断路器或操作连接至AC电源的开关或调关器开关）向LED驱动器供电。接下来，用户在步骤1516中使用运行在计算机1420上的配置程序的GUI软件来为LED驱动器100设定参数（即，控制模式和期望的电流和/或电压）。随后在步骤1518中将参数发送至编程装置1450并因此发送至LED驱动器100以用这些参数对LED驱动器编程（即，所述参数保存在LED驱动器的存储器170中）。配置程序的GUI软件可用于递增地选择驱动器参数直至获得期望的性能。如果在步骤1520中未达到期望的性能，则用户可在步骤1516中调整LED驱动器100的参数，并在步骤1518中对LED驱动器重新编程。

装载到计算机1420内的配置程序允许用户选择工作模式和调光技术。如前所述，LED驱动器100能够工作在使用PWM调光技术的电压负载控制模式、使用PWM调光技术的电流负载控制模式、或使用恒流减少的电流负载控制模式。GUI屏幕显示1480上的“OutputType（输出类型）”选项允许用户同时选择工作模式和调光技术（即，恒压PWM、恒流PWM或恒流减少）。此外，用户能够拨入期望（目标）的相应电压或电流。根据本发明的实施方式，可提供多个基础型（base model）的LED驱动器100。例如，为了覆盖整个所需的输出范围，可提供具有三种基本功率范围（高范围、中范围和低范围）的LED驱动器，以覆盖所需的输出工作范围。所使用的LED驱动器的基础型将在配置程序期间自动确定。除了如上所述的可能存在多个的功率范围以外，也可能存在用于LED驱动器100的不同的物理“Form Factor（形式要素）”。例如，LED驱动器100可具有三种在物理上不同的装置的形式，即K can、具有螺栓的K can、以及M can装置。这些不同的形式要素提供不同的安装和装配技术。

如图20的示例性GUI屏幕显示1480所示，GUI软件允许用户通过两种方式之一，即通过参数（“By Setting（通过设定）”）或通过型号对LED驱动器100进行配置。在每种情况下，连接至编程装置1450的LED驱动器100均通过配置软件进行识别（即，驱动器发回其型号，该型号至少包括基础型号）。

如果用户选择通过设定来进行配置，则用户点击“通过设定”。用户选择输出类型（恒压PWM、恒流PWM、或恒流减少），设定目标电压或电流（根据输出类型）并且还选择其他参数（形式要素、输入信号等）。型号由软件响应于所输入的参数确定并显示。如果用户选择了不位于所连接驱动器的规定范围内的参数（即，该基础型不同于所连接驱动器的基础型），则该基础型将在屏幕上高亮以警告用户必须连接不同的驱动器或必须连接与所连接驱动器一致的不同参数。只要所选参数位于所连接驱动器的规格内，该软件就确定将被识别在屏幕上以供用户订购（order）（例如，在因特网上）的型号。如果设定与所连接的驱动器不一致，将生成错误消息并且参数将不会保存至LED驱动器100。假设所连接的驱动器与所选参数兼容，则驱动器能够被编程和/或所配置的驱动器的型号能够被订购。可替换地，即使LED驱动器100未连接至编程装置1450，GUI软件依然能够允许用户通过选择期望的设定来“建立”型号，使得合适的LED驱动器可被订购。如果所配置的驱动器的型号被订购，则参数能够在工厂处被编程到合适的基础型号驱动器内并且该驱动器运送至顾客用于安装或者用作样品。被编程的LED驱动器100还能标记有所编程的参数。例如，标签机可联接至计算机1420并可操作为当对LED驱动器100成功编程时打印具有合适型号和/或所编程参数的标签。

如果用户选择“By Model Number（通过型号）”，则型号可由用户在“通过型号”窗口内输入或修改。如果所输入的型号位于当前连接的LED驱动器100的规格内，则当前连接的驱动器能够按照所选型号的规格被重新配置。如果所选型号是在当前连接的驱动器的规格之外，则基础型号域将被高亮，警告用户所选型号是在当前所连接驱动器的规格之外。用户随后能够选择不同型号或通过连接不同的基础型驱动器重新开始。

GUI屏幕显示1480还允许用户指定形式要素（即，LED驱动器的具体物理形式）和任何其它机械选项以及控制输入，控制输入可以是通信总线输入（由LED驱动器的通信电路180所接收）或相位控制输入（由LED驱动器的相位控制输入电路160所接收）。具体地，相位控制输入可以是两线电子低压（ELV）相位控制输入或三线相位控制输入。此外，LED驱动器100可操作为对控制输入的组合作出响应。例如，一个LED驱动器100可被配置为可操作为经由通信电路180从通信总线接收控制输入以及经由相位控制输入电路160从三线相位控制调光信号接收控制输入。安全等级可响应于所做的选择而被显示。根据可替换的实施方式，期望的安全等级可由用户输入。此外，屏幕将在1485中显示驱动器的所选的机械形式要素。

图22是由灯驱动器配置系统1400的计算机1420（即，GUI软件）执行的配置过程1600的简化软件流程图。配置过程1600通常在用户已经下载配置程序、将LED驱动器100连接至编程装置1450、并向LED驱动器供电（按照图21的步骤1510、1512、1514）之后开始。在步骤1602中，配置程序等待以响应于用户对计算机1420的GUI显示屏1480上的“Connect（连接）”按钮的点击而接收“连接”命令。一旦用户已经点击“连接”按钮，则计算机1420在步骤1604中尝试经由编程装置1450与LED驱动器100建立通信。

随后在步骤1610中，编程装置1450从LED驱动器100获取基础型号。此外，在步骤1610中，如果LED驱动器已经用一些参数进行编程或制造，编程装置1450可操作为从LED驱动器100获取其他参数，诸如输出类型、控制输入类型、或机械形式要素。在步骤1612中，从LED驱动器100获取的基础型号和/或完全型号和任何其它参数信息随后显示在GUI显示上。

接下来，系统等待以响应于用户对GUI显示上的相关单选按钮的选择而在步骤1614中接收“通过设定”命令或在步骤1618中接收“通过型号”命令。如果在步骤1614中用户已经选择“通过设定”单选按钮，则在步骤1616中用户可使用GUI显示屏1480上的下拉菜单为LED驱动器100选择期望的电气参数和任选参数。当在步骤1616中用户进行各种参数选择时，GUI显示屏1480上所显示的型号还可响应于那些参数选择而被更新。如果在步骤1618中用户已经选择了“通过型号”单选按钮，则在步骤1620中用户能够通过使用GUI显示上的下拉型号输入屏输入完整的期望型号。当在步骤1620中用户在GUI显示上输入型号的一部分时，与所输入型号相对应的参数信息也显示在GUI屏幕显示1480上，并且可根据输入至GUI软件中的型号的那部分排除进一步的设定。

一旦用户已经提供所有所需的用户输入，在步骤1626中配置程序就等待以响应于用户对GUI显示屏1480上的“Save to Driver（保存至驱动器）”按钮的点击而接收“保存至驱动器”命令。如果在步骤1626中配置程序不接收“保存至驱动器”命令，则该过程回到步骤1612，使得用户可对所选参数和/或型号进行任何附加的修改。

如果在步骤1626中系统接收到“保存至驱动器”命令，则在步骤1628中，该系统验证所选参数和/或型号与步骤1610中所检测的基础型号是否兼容。如果所选参数和/或型号与所检测到的基础型号不兼容，则在步骤1630中，用户被通知在所选参数与基础型之间存在不兼容性。用户在步骤1634中可决定改变LED驱动器100并随后在步骤1602中点击“连接”按钮（即，将具有兼容的基础型号的不同LED驱动器重新连接至编程装置1450）。可替换地，如果在步骤1634中用户决定不改变所连接的LED驱动器100，则用户可经由步骤1612-1620改变任何不兼容的选项。

如果在步骤1628中，所选参数和/或型号与所检测的基础型相兼容，则在步骤1632中，设定经由编程装置1450被发送至LED驱动器100，LED驱动器验证所接收的设定，并且用户被通知已用新设定对LED驱动器编程。此时，过程1600结束。然而，如果用户对最新编程的LED驱动器100进行评估并且确定驱动器未像期望那样工作，则用户可简单地重复过程1600以对LED驱动器100进行任何附加的修改。

图23示出由LED驱动器100执行的配置过程1700的简化软件流程图。一旦编程装置1450与LED驱动器之间的通信被建立（即，过程1600的在步骤1604之后），该过程由LED驱动器100的控制电路140执行。在步骤1702中，控制电路140从存储器170获取基础型号。基础型号可在LED驱动器100的原始制造过程中保存至存储器170。随后，在步骤1704中，控制电路140从存储器170获取目标电压V_TRGT和/或电流I_TRGT（如果是已知或已保存）。在步骤1706中，从存储器170获取输出类型（即，负载控制模式和调光方法）（如果是已知或已保存）。接下来，在步骤1708中，从存储器170获取的所有数据被发送至编程装置1450，以使其能够显示在GUI显示屏1480上（即，在过程1600的步骤1612中）。控制电路140随后在步骤1710中等待从编程装置1450接收新参数，并且新参数一旦被接收，在步骤1712中它们就被储存在存储器170中，随后过程1700结束。

因此，配置程序允许用户将LED驱动器100编程至用于恒流驱动器的期望电流或用于恒压驱动器的期望电压并且根据需要改变电流或电压，直至通过目视观察或者通过来自可连接至用户的计算机的传感器1470的反馈，实现期望的参数，诸如期望的光输出。一旦实现LED驱动器100的期望参数，就能够通过GUI显示上所识别的与所选规格相关的型号（如图20的示例性GUI屏幕显示1480上所示）从工厂订购LED驱动器。根据可替换的实施方式，GUI显示可包括“现在订购（Order Now）”按钮，允许用户经由因特网1410（即，在线）订购屏幕上所识别的型号。作为对“现在订购”按钮的点击的响应，可经由因特网1410向用户呈现（在计算机1420上）附加订购屏幕，在该附加订购屏幕上，用户可提供附加的开票和运送信息，以使在线订购能够得到适当的处理。在工厂中，基础型驱动器之一能够随后被编程为所选规格和存储器内容，存储器内容以避免对储存于微处理器的存储器中的目标电压或电流发生其他改变的方式锁定至那些设定。在工厂中，例如，根据所需条码要求或安全认可机构，例如，保险商实验室（UL），驱动器可标记有所选规格，即，工作电压、电流或功率。

因此，可配置优化的LED驱动器100。该配置能够被实现以对由驱动器所驱动的照明系统进行优化。此外，单个LED驱动器100可简单且快速地重新配置多次以评估照明系统的总体性能。此外，计算机1420能够识别与所配置参数相关联的LED驱动器的具体型号。该型号驱动器随后能够由用户订购以进行安装或者用作样品以在安装位置进行测试。

因此，根据本发明的开发工具允许用户将LED驱动器配置成具体应用所需的优化配置。这还使工厂需要囤积的LED驱动器的数量最小化。根据本发明，工厂仅需要囤积有限数量的处于不同功率范围的基础LED驱动器，例如，三个，各自处于不同的功率范围，加上有限数量的不同物理形式要素的变型，例如，三个，以及有限范围的控制输入，例如，两种不同的控制输入变型，即，ELV相位控制输入或通信总线输入加三线相位控制输入。因此，工厂仅需要囤积驱动器的18个基础型，即三个输出范围乘以三种形式要素乘以两种控制输入，总共18个基础型。随后，使用根据本发明的工具，能够用期望的电压和电流规格（如域中所选择）对合适的基础型编程。那些电压和电流规格随后可被锁定，以使它们无法被改变，并且驱动器能够根据编程的设定而标记有最终型。这些规格也可用于UL认可。

尽管已经关于本发明的具体实施方式对本发明进行了描述，但许多其它的变更、修改以及其它使用对本领域技术人员都将是显而易见的。因此，优选地，本发明不受本文中具体公开的内容的限制，而仅受所附的权利要求书的限制。

Claims

1.一种用于对输送至电负载的功率量进行控制的负载控制电路，所述负载控制电路包括：

调节晶体管，适于与所述负载串联联接以控制流过所述负载的负载电流的大小，从而控制输送至所述负载的功率量；以及

反馈电路，与所述调节晶体管串联联接并可操作为生成代表所述负载电流的大小的第一负载电流反馈信号，

其中所述调节晶体管响应于根据所述第一负载电流反馈信号确定的所述负载电流的大小而工作在线性区，使得所述负载控制电路能够将流过所述负载的所述负载电流的大小控制在最小负载电流与最大负载电流之间，所述最大负载电流比所述最小负载电流大至少约1000倍。

2.如权利要求1所述的负载控制电路，还包括：

控制电路，可操作地联接至所述调节晶体管以响应于所述第一负载电流反馈信号而控制所述调节晶体管工作在线性区，从而调整流过所述负载的所述负载电流的大小。

3.如权利要求2所述的负载控制电路，其中，所述反馈电路生成代表所述负载电流的大小的第二负载电流反馈信号，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号分别以应用于所述负载电流的大小的第一增益和第二增益为特征，所述第一增益不同于所述第二增益，所述控制电路可操作为响应于所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号而确定所述负载电流的大小。

4.如权利要求3所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小大于第一阈值电压时，所述控制电路仅使用所述第一负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小，并且当所述第二负载电流反馈信号的大小小于第二阈值电压时，所述控制电路仅使用所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

5.如权利要求4所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

6.如权利要求5所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路使用所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和来确定所述负载电流的大小。

7.如权利要求5所述的负载控制电路，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是所述第二负载电流反馈信号的大小的函数。

8.如权利要求5所述的负载控制电路，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是自所述第二负载电流反馈信号的大小转变经过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压中的任何一个起所经过的时间量的函数。

9.如权利要求4所述的负载控制电路，其中，所述第二增益大于所述第一增益。

10.如权利要求9所述的负载控制电路，其中，所述第一增益约为1。

11.如权利要求4所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

12.如权利要求2所述的负载控制电路，其中，所述反馈电路包括可调增益反馈电路，所述可调增益反馈电路与所述调节FET串联联接并可操作为生成代表所述负载电流的平均大小的负载电流反馈信号，所述可调增益反馈电路包括与所述调节FET串联联接的第一电阻器和第二电阻器、以及联接于所述第二电阻器两端的增益调整晶体管，所述控制电路联接至所述可调增益反馈电路以控制所述增益调整晶体管导通和不导通，使得当所述增益调整晶体管不导通时，所述第一电阻器和第二电阻器的串联组合与所述调节FET串联联接，并且当所述增益调整晶体管导通时，仅所述第一电阻器与所述调节FET串联联接，当所述负载电流的大小小于阈值电流时，所述控制电路使所述增益调整晶体管不导通。

13.如权利要求12所述的负载控制电路，其中，所述控制电路可操作为：

生成电流控制信号以控制所述调节晶体管工作在线性区，从而控制流过所述负载的所述负载电流的大小；

检测到所述负载电流的大小小于所述阈值电流；

随后响应于所述负载电流的大小而暂停对所述调节晶体管的控制；

将所述电流控制信号的大小调整预定量；

随后等待第一延迟时间；以及

在所述第一延迟时间结束时使所述增益调整晶体管不导通。

14.如权利要求13所述的负载控制电路，其中，所述控制电路还可操作为在使所述增益调整晶体管不导通之后等待第二延迟时间，以及在所述第二延迟时间结束时响应于所述负载电流的大小而继续控制所述调节晶体管。

15.如权利要求14所述的负载控制电路，还包括：

滤波器电路，串联联接于所述控制电路与所述调节晶体管的栅极之间，所述滤波器电路可操作为从所述控制电路接收所述电流控制信号，所述滤波器电路被引用至所述调节晶体管的源极。

16.如权利要求12所述的负载控制电路，其中，所述控制电路可操作为使用脉宽调制技术控制所述调节晶体管以调整输送至所述负载的功率量，当所述负载电流的瞬时大小约为0安培时，所述控制电路使所述增益调整晶体管在脉宽调制的负载电流的波谷期间不导通和导通。

17.一种用于控制LED光源的LED驱动器，所述LED驱动器包括：

功率转换器电路，可操作为接收整流的AC电压并生成DC总线电压；

LED驱动电路，可操作为接收所述总线电压并控制流过所述LED光源的负载电流的大小，所述LED驱动电路包括反馈电路，所述反馈电路可操作为生成代表所述负载电流的大小的第一负载电流反馈信号；以及

控制电路，可操作地联接至所述LED驱动电路以响应于所述第一负载电流反馈信号而控制通过所述负载的所述负载电流的大小，使得所述负载控制电路能够将流过所述负载的所述负载电流的大小控制在最小负载电流与最大负载电流之间，所述最大负载电流比所述最小负载电流大至少约100倍。

18.如权利要求17所述的LED驱动器，其中，所述反馈电路生成代表所述负载电流的大小的第二负载电流反馈信号，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号分别以应用于所述负载电流的大小的第一增益和第二增益为特征，所述第一增益不同于所述第二增益，所述控制电路可操作为响应于所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号而确定所述负载电流的大小。

19.如权利要求18所述的LED驱动器，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小大于第一阈值电压时，所述控制电路仅使用所述第一负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小，并且当所述第二负载电流反馈信号的大小小于第二阈值电压时，所述控制电路仅使用所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

20.如权利要求19所述的LED驱动器，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

21.如权利要求20所述的LED驱动器，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路使用所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和来确定所述负载电流的大小。

22.如权利要求21所述的LED驱动器，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是所述第二负载电流反馈信号的大小的函数。

23.如权利要求21所述的LED驱动器，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是自所述第二负载电流反馈信号的大小转变经过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压中的任何一个起所经过的时间量的函数。

24.如权利要求17所述的LED驱动器，其中，所述LED驱动电路还包括调节晶体管，所述调节晶体管适于与所述负载串联联接以控制流过所述负载的所述负载电流的大小，所述控制电路可操作地联接至所述调节晶体管以响应于所述第一负载电流反馈信号而控制所述调节晶体管工作在线性区，从而调整通过所述负载的所述负载电流的大小。

25.如权利要求24所述的LED驱动器，其中，所述反馈电路包括可调增益反馈电路，所述可调增益反馈电路与所述调节FET串联联接并可操作为生成代表所述负载电流的大小的负载电流反馈信号，所述可调增益反馈电路包括与所述调节FET串联联接的第一电阻器和第二电阻器、以及联接于所述第二电阻器两端的增益调整晶体管，所述控制电路联接至所述可调增益反馈电路以控制所述增益调整晶体管导通和不导通，使得当所述增益调整晶体管不导通时，所述第一电阻器和第二电阻器的串联组合与所述调节FET串联联接，并且当所述增益调整晶体管导通时，仅所述第一电阻器与所述调节FET串联联接，当所述负载电流的大小小于阈值电流时，所述控制电路使所述增益调整晶体管不导通。

26.如权利要求25所述的LED驱动器，其中，所述控制电路可操作为：

生成电流控制信号以控制所述调节晶体管工作在线性区，从而控制流过所述LED光源的所述负载电流的大小；

检测到所述负载电流的大小小于所述阈值电流；

将所述电流控制信号的大小调整预定量；

随后等待第一延迟时间；以及

在所述第一延迟时间结束时使所述增益调整晶体管不导通。

27.如权利要求24所述的LED驱动器，其中，所述控制电路可操作为使用脉宽调制技术控制所述调节晶体管以调整所述LED光源的强度，当所述负载电流的瞬时大小约为0安培时，所述控制电路使所述增益调整晶体管在脉宽调制的负载电流的波谷期间不导通和导通。

28.如权利要求17所述的LED驱动器，其中，所述最大负载电流比所述最小负载电流大至少约1000倍。

29.一种用于对输送至电负载的功率量进行控制的负载控制电路，所述负载控制电路包括：

调节晶体管，适于与所述负载串联联接以控制流过所述负载的负载电流的大小，从而控制输送至所述负载的功率量；

反馈电路，与所述调节晶体管串联联接并可操作为生成代表所述负载电流的大小的第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号分别以与所述负载电流的大小有关的第一增益和第二增益为特征，所述第一增益不同于所述第二增益；以及

控制电路，可操作为响应于所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号而确定所述负载电流的大小，所述控制电路可操作地联接至所述调节晶体管以响应于根据所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号确定的所述负载电流的大小而控制所述调节晶体管工作在线性区，从而调整流过所述负载的所述负载电流的大小。

30.如权利要求29所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小大于第一阈值电压时，所述控制电路仅使用所述第一负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小，并且当所述第二负载电流反馈信号的大小小于第二阈值电压时，所述控制电路仅使用所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

31.如权利要求30所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

32.如权利要求31所述的负载控制电路，其中，所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路使用所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和来确定所述负载电流的大小。

33.如权利要求32所述的负载控制电路，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是所述第二负载电流反馈信号的大小的函数。

34.如权利要求32所述的负载控制电路，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是自所述第二负载电流反馈信号的大小转变经过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压中的任何一个起所经过的时间量的函数。

35.如权利要求31所述的负载控制电路，其中，所述第二增益大于所述第一增益。

36.如权利要求35所述的负载控制电路，其中，所述第一增益约为1。

37.如权利要求29所述的负载控制电路，其中，当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，所述控制电路组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

38.如权利要求29所述的负载控制电路，其中，所述控制电路能够在最小负载电流与最大负载电流之间控制输送至所述负载的功率量，所述最大负载电流比所述最小负载电流大至少约1000倍。

39.一种用于对输送至电负载的功率量进行控制的负载控制电路，所述负载控制电路包括：

可调增益反馈电路，与所述调节FET串联联接并可操作为生成代表所述负载电流的大小的负载电流反馈信号，所述可调增益反馈电路包括与所述调节FET串联联接的第一电阻器和第二电阻器、以及联接于所述第二电阻器两端的增益调整晶体管；

控制电路，可操作地联接至所述调节晶体管以控制所述调节晶体管从而调整通过所述负载的所述负载电流的大小，所述控制电路还联接至所述可调增益反馈电路以使所述增益调整晶体管导通和不导通，使得当所述增益调整晶体管不导通时，所述第一电阻器和所述第二电阻器的串联组合与所述调节FET串联联接，并且当所述增益调整晶体管导通时，仅所述第一电阻器与所述调节FET串联联接；以及

其中，当所述负载电流的大小小于阈值电流时，所述控制电路使所述增益调整晶体管不导通。

40.如权利要求39所述的负载控制电路，其中，所述控制电路生成电流控制信号以控制所述调节晶体管工作在线性区，从而控制通过所述负载的所述负载电流的大小。

41.如权利要求40所述的负载控制电路，其中，所述控制电路可操作为：

检测到所述负载电流的大小小于所述阈值电流；

将所述电流控制信号的大小调整预定量；

随后等待第一延迟时间；以及

在所述第一延迟时间结束时使所述增益调整晶体管不导通。

42.如权利要求41所述的负载控制电路，其中，所述控制电路还可操作为在使所述增益调整晶体管不导通之后等待第二延迟时间，以及在所述第二延迟时间结束时响应于所述负载电流的大小而继续控制所述调节晶体管。

43.如权利要求42所述的负载控制电路，还包括：

44.如权利要求40所述的负载控制电路，其中，所述控制电路可操作为当所述负载电流的大小近似大于所述阈值电流时使所述增益调整晶体管导通。

45.如权利要求39所述的负载控制电路，其中，所述控制电路可操作为使用脉宽调制技术控制所述调节晶体管以调整输送至所述负载的功率量，当所述负载电流的瞬时大小约为0安培时，所述控制电路使所述增益调整晶体管在脉宽调制的负载电流的波谷期间不导通和导通。

46.如权利要求39所述的负载控制电路，其中，所述调节晶体管包括FET。

47.如权利要求39所述的负载控制电路，其中，所述控制电路能够在最小负载电流与最大负载电流之间控制输送至所述负载的功率量，所述最大负载电流比所述最小负载电流大至少约1000倍。

48.一种对输送至电负载的功率量进行控制的方法，所述方法包括：

控制流过所述负载的负载电流的大小，从而控制输送至所述负载的功率量；

生成代表所述负载电流的大小的第一负载电流反馈信号和第二负载电流反馈信号，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号分别以应用于所述负载电流的大小的第一增益和第二增益为特征，所述第一增益不同于所述第二增益；

响应于所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号而计算所述负载电流的大小；以及

响应于根据所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号确定的负载电流的计算大小而调整所述负载电流的大小。

49.如权利要求48所述的方法，其中，响应于所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号而计算所述负载电流的大小的步骤还包括：

当所述第二负载电流反馈信号的大小大于第一阈值电压时，仅使用所述第一负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小；以及

当所述第二负载电流反馈信号的大小小于第二阈值电压时，仅使用所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

50.如权利要求49所述的方法，其中，响应于所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号而计算所述负载电流的大小的步骤还包括：

当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号来确定所述负载电流的大小。

51.如权利要求50所述的方法，其中，组合所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的步骤还包括：当所述第二负载电流反馈信号的大小位于所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间时，使用所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和来确定所述负载电流的大小。

52.如权利要求51所述的方法，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是所述第二负载电流反馈信号的大小的函数。

53.如权利要求51所述的方法，其中，所述第一负载电流反馈信号和所述第二负载电流反馈信号的加权和的加权系数是自所述第二负载电流反馈信号的大小转变经过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压中的任何一个起所经过的时间量的函数。

54.如权利要求49所述的方法，其中，所述第二增益大于所述第一增益。

55.如权利要求54所述的方法，其中，所述第一增益约为1。

56.一种对输送至电负载的功率量进行控制的方法，所述方法包括：

使所述负载电流流过串联联接的第一电阻器和第二电阻器；

在串联联接的电阻器两端生成负载电流反馈信号，所述负载电流反馈信号代表所述负载电流的大小；

响应于所述负载电流反馈信号而计算所述负载电流的大小；

响应于根据所述负载电流反馈信号确定的负载电流的大小而调整所述负载电流的大小；

控制联接于所述第二电阻器两端的增益调整晶体管导通，使得所述负载电流反馈信号仅从所述第一电阻器生成；以及

当所述负载电流的大小小于阈值电流时，控制联接于所述第二电阻器两端的增益调整晶体管不导通，使得所述负载电流反馈信号从所述第一电阻器和所述第二电阻器的串联组合两端生成。

57.如权利要求56所述的方法，其中，调整所述负载电流的大小的步骤还包括：控制被联接以传导所述负载电流的调节晶体管工作在线性区，从而调整所述负载电流的大小。

58.如权利要求57所述的方法，还包括：

检测到所述负载电流的大小小于所述阈值电流；

将所述电流控制信号的大小调整预定量；

随后等待第一延迟时间；以及

在所述第一延迟时间结束时使所述增益调整晶体管不导通。

59.如权利要求58所述的方法，还包括：

在使所述增益调整晶体管不导通之后等待第二延迟时间；以及

在所述第二延迟时间结束时响应于所述负载电流的大小而继续控制所述调节晶体管。

60.如权利要求56所述的方法，还包括：

使用脉宽调制技术控制所述调节晶体管以调整输送至所述负载的功率量；以及

当所述负载电流的瞬时大小约为0安培时，使所述增益调整晶体管在脉宽调制的负载电流的波谷期间不导通和导通。