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DE102019112006B4 - CONTROL CIRCUIT AND TECHNIQUES FOR CONTROLLING AN LED ARRAY - Google Patents

CONTROL CIRCUIT AND TECHNIQUES FOR CONTROLLING AN LED ARRAY Download PDF

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DE102019112006B4
DE102019112006B4 DE102019112006.3A DE102019112006A DE102019112006B4 DE 102019112006 B4 DE102019112006 B4 DE 102019112006B4 DE 102019112006 A DE102019112006 A DE 102019112006A DE 102019112006 B4 DE102019112006 B4 DE 102019112006B4
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led
current
circuit
control circuit
led array
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Stefan Stögner
Christian Djelassi-Tscheck
Tobias Giersch
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Leuchtdioden-(LED)-Array-Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) aufweist:
mehrere Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N), wobei jeder der mehreren Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N) dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen LED-Strang eines LED-Arrays (160; 260) anzusteuern;
mehrere Strommessschaltungen (216-0, 216-N), die jeweils dazu ausgebildet ist, für einen jeweiligen Ausgangsanschluss (216-0, 216-N) eine Stromstärke zu bestimmen;
mehrere Schalter (M0, MN),
mehrere Treiberschaltungen (212-0; 212-N), die mehrere Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) aufweisen; und
mehrere Temperatursensoren (420), die jeweils einem der mehreren Schalter (M0, MN) zugeordnet sind, wobei:
jeder der mehreren Schalter (M0, MN) dazu ausgebildet ist, die Stromstärke für einen jeweiligen Ausgangsanschluss (OUTO - OUT-N) zu steuern und unabhängig von jedem anderen der Schalter (M0, MN) zu arbeiten, wobei:
jede der mehreren Treiberschaltungen (212-0; 212-N) dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen Schalter (M0, MN) der mehreren Schalter zu betätigen,
jede der mehreren Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) einem jeweiligen Schalter (M0, MN) der mehreren Schalter (M0, MN) zugeordnet ist, und
jede der mehreren Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) dazu ausgebildet ist, den Betrieb des jeweiligen Schalters (M0, MN), der der jeweiligen Strombegrenzungsschaltung (214-0, 214-N) zugeordnet ist, einzustellen, um die Stromstärke für jeden jeweiligen Ausgangsanschluss (OUTO - OUT-N) zu begrenzen, und
wobei jeder der mehreren Temperatursensoren (420) dazu ausgebildet ist, eine Temperatur des ihm zugeordneten Schalters (M0, MN) mit einem Temperaturschwellenwert zu vergleichen und als Reaktion darauf, dass die erfasste Temperatur den Temperaturschwellenwert überschreitet, den Schalter abzuschalten oder einen Tastgrad des Schalters zu ändern.
Light emitting diode (LED) array control circuit, the control circuit (110; 210; 310; 400) comprising:
a plurality of output terminals (OUTO - OUT-N), wherein each of the plurality of output terminals (OUTO - OUT-N) is designed to control a respective LED string of an LED array (160; 260);
a plurality of current measuring circuits (216-0, 216-N), each configured to determine a current intensity for a respective output terminal (216-0, 216-N);
several switches (M 0 , M N ),
a plurality of driver circuits (212-0; 212-N) having a plurality of current limiting circuits (214-0, 214-N); and
a plurality of temperature sensors (420), each associated with one of the plurality of switches (M 0 , M N ), wherein:
each of the plurality of switches (M 0 , M N ) is adapted to control the current intensity for a respective output terminal (OUTO - OUT-N) and to operate independently of each other of the switches (M 0 , M N ), wherein:
each of the plurality of driver circuits (212-0; 212-N) is configured to actuate a respective switch (M 0 , M N ) of the plurality of switches,
each of the plurality of current limiting circuits (214-0, 214-N) is associated with a respective switch (M 0 , M N ) of the plurality of switches (M 0 , M N ), and
each of the plurality of current limiting circuits (214-0, 214-N) is configured to adjust the operation of the respective switch (M 0 , M N ) associated with the respective current limiting circuit (214-0, 214-N) to limit the current for each respective output terminal (OUTO - OUT-N), and
wherein each of the plurality of temperature sensors (420) is configured to compare a temperature of the switch (M 0 , M N ) associated therewith with a temperature threshold and, in response to the detected temperature exceeding the temperature threshold, to turn off the switch or change a duty cycle of the switch.

Description

Diese Offenbarung betrifft LED-Steuerschaltungen.This disclosure relates to LED control circuits.

Leuchtdioden-(LED)-Arrays können bei verschiedensten Anwendungen wie beispielsweise Automobilen, Wohn- und Arbeitsräumen im Innenbereich, Außenbeleuchtung und ähnlichen Anwendungen zum Beleuchten eingesetzt werden. Ein LED-Array kann auch als LED-Matrix bezeichnet werden. Einige Beispiele für LED-Beleuchtungssysteme beinhalten Merkmale wie beispielsweise eine individuelle Steuerung mehrerer LEDs, was das Abdunkeln und Ändern von Farben, um auf eine gewünschte Beleuchtungsausgabe zu reagieren, beinhalten kann.Light-emitting diode (LED) arrays can be used to provide lighting in a variety of applications, such as automotive, indoor living and work spaces, outdoor lighting, and similar applications. An LED array may also be referred to as an LED matrix. Some examples of LED lighting systems include features such as individual control of multiple LEDs, which may include dimming and changing colors to respond to a desired lighting output.

Diese Offenbarung ist allgemein auf Vorrichtungen und Techniken zur individuellen Steuerung mehrerer Leuchtdioden (LEDs) in einem LED-Array gerichtet. Ein LED-Array kann mehrere Stränge von LEDs enthalten, wobei jeder Strang eine einzelne LED oder mehrere LEDs enthalten kann. Die Techniken dieser Offenbarung beinhalten einen parallelen Ansatz zum Steuern eines LED-Arrays mit einer Strommessschaltung für jeden LED-Strang. Die Strommessschaltungen für jeden LED-Strang können durch einen Controller über einen Multiplexer (MUX) auswählbar sein. Die Anordnung von Schaltelementen bei den Techniken dieser Offenbarung sorgen für eine Initialisierungsphase und eine Betriebsphase für das LED-Array, was gegenüber anderen Beispielen von LED-Array-Steuerschaltungen Vorteile aufweisen kann. Zum Beispiel können die Techniken dieser Offenbarung einen genauen und im Wesentlichen gleichen Strom bei allen LEDs erzielen, um eine homogene Lichtausgabe sicherzustellen, und können den Strom einstellen, um Bauteilprozess- und Herstellungsvariabilität sowie Änderung bei den Betriebsbedingungen auszugleichen. Eine LED-Steuerschaltung dieser Offenbarung kann Systemsicherheitseigenschaften einschließlich Temperaturerfassung und Überspannungs- und Überstrom-Erfassung und -Schutz beinhalten.This disclosure is generally directed to devices and techniques for individually controlling multiple light emitting diodes (LEDs) in an LED array. An LED array may include multiple strings of LEDs, where each string may include a single LED or multiple LEDs. The techniques of this disclosure include a parallel approach to controlling an LED array with a current sensing circuit for each LED string. The current sensing circuits for each LED string may be selectable by a controller via a multiplexer (MUX). The arrangement of switching elements in the techniques of this disclosure provide an initialization phase and an operating phase for the LED array, which may have advantages over other examples of LED array control circuits. For example, the techniques of this disclosure may achieve an accurate and substantially equal current across all LEDs to ensure homogeneous light output, and may adjust the current to compensate for device process and manufacturing variability as well as changes in operating conditions. An LED control circuit of this disclosure may include system safety features including temperature sensing and overvoltage and overcurrent sensing and protection.

Die US 2007 / 0 195 025 A1 beschreibt eine Steuerschaltung zum Ansteuern mehrerer LED-Stränge wobei jeder LED-Strang in Reihe zu einem Transistor geschaltet ist, der durch einen Strombegrenzer angesteuert ist, um den Strom durch den jeweiligen LED-Strang auf einen vorgegebenen Wert einzustellen.The US 2007 / 0 195 025 A1 describes a control circuit for controlling several LED strings, each LED string being connected in series to a transistor which is controlled by a current limiter in order to set the current through the respective LED string to a predetermined value.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine LED-Array-Steuerschaltung gemäß Anspruch 1. Weitere Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren nach Anspruch 9 und ein System nach Anspruch 12.One embodiment of the invention relates to an LED array control circuit according to claim 1. Further embodiments relate to a method according to claim 9 and a system according to claim 12.

Die Einzelheiten von einem oder mehr Beispielen der Offenbarung werden in den begleitenden Zeichnungen und der Beschreibung unten dargelegt. Andere Merkmale, Gegenstände und Vorteile der Offenbarung sind aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich.

  • 1 ist ein Blockschaltbild, das einen Überblick über ein Beispielsystem zum Steuern eines Leuchtdioden-(LED)-Arrays gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung veranschaulicht.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispielsystem zum Steuern eines LED-Arrays, das einen integrierten Mehrkanal-High-Side-Schalter mit digitaler Kommunikationsschaltung enthält, veranschaulicht.
  • 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispielsystem zum Steuern eines LED-Arrays, das einen integrierten Mehrkanal-High-Side-Schalter, der über einzelne Eingangspins für jeden LED-Strang angesteuert wird, enthält, veranschaulicht.
  • 4 ist ein Blockschaltbild, das eine integrierte Beispiel-Mehrkanal-High-Side-Schalter-Schaltung mit digitaler Kommunikationsschaltung veranschaulicht.
  • 5 ist ein Blockschaltbild, das eine integrierte Mehrkanal-High-Side-Schalter-Schaltung, die über einzelne Eingangspins für jeden LED-Strang angesteuert wird, veranschaulicht.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Beispiel-Technik für eine Initialisierungsphase eines Systems zum Steuern eines LED-Arrays gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung veranschaulicht.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Beispiel-Technik für eine Betriebsphase eines Systems zum Steuern eines LED-Arrays gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung veranschaulicht.
The details of one or more examples of the disclosure are set forth in the accompanying drawings and description below. Other features, objects, and advantages of the disclosure will be apparent from the description and drawings and from the claims.
  • 1 is a block diagram illustrating an overview of an example system for controlling a light emitting diode (LED) array in accordance with one or more techniques of this disclosure.
  • 2 is a block diagram illustrating an example system for controlling an LED array that includes an integrated multi-channel high-side switch with digital communication circuitry.
  • 3 is a block diagram illustrating an example system for controlling an LED array that includes an integrated multi-channel high-side switch controlled by individual input pins for each LED string.
  • 4 is a block diagram illustrating an example multi-channel high-side switch integrated circuit with digital communication circuitry.
  • 5 is a block diagram illustrating a multi-channel high-side switch integrated circuit controlled by individual input pins for each LED string.
  • 6 is a flowchart illustrating an example technique for an initialization phase of a system for controlling an LED array according to one or more techniques of this disclosure.
  • 7 is a flowchart illustrating an example technique for a phase of operation of a system for controlling an LED array in accordance with one or more techniques of this disclosure.

Diese Offenbarung ist auf Vorrichtungen und Verfahren zur individuellen Steuerung mehrerer Leuchtdioden (LEDs) in einem LED-Array gerichtet. Ein LED-Array kann mehrere Stränge von LEDs enthalten, wobei jeder Strang eine einzelne LED oder mehrere LEDs enthält. Die Techniken dieser Offenbarung enthalten eine parallele Herangehensweise zum Steuern eines LED-Arrays mit einer Strommessschaltung für jeden LED-Strang. Ein LED-Strang kann auch als LED-Zweig bezeichnet werden. Die Strommessungsschaltungen für jeden LED-Strang können mit einem Controller über einen Multiplexer (MUX) auswählbar sein. Ein Controller kann eine Prozessorschaltung wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller (µC) enthalten.This disclosure is directed to devices and methods for individually controlling multiple light emitting diodes (LEDs) in an LED array. An LED array may include multiple strings of LEDs, each string including a single LED or multiple LEDs. The techniques of this disclosure include a parallel approach to controlling an LED array with a current sensing circuit for each LED string. An LED string may also be referred to as an LED branch. The current sensing circuits for each LED string may be selectable with a controller via a multiplexer (MUX). A controller may include a processor circuit such as a microprocessor or a microcontroller (µC).

Die Anordnung der Schaltungselemente bei den Techniken dieser Offenbarung sorgt für eine Initialisierungsphase und eine Betriebsphase für das LED-Array, was Vorteile gegenüber anderen Beispielen von LED-Array-Steuerschaltungen aufweisen kann. Zum Beispiel können die Techniken dieser Offenbarung einen genauen und im Wesentlichen gleichen Strom an allen LEDs erreichen, um eine homogene Lichtausgabe sicherzustellen. Die LED-Array-Steuerschaltung dieser Offenbarung kann verschiedene Herausforderungen bei der LED-Array-Steuerung bewältigen. Zum Beispiel kann, weil LED-Arrays Gegenstand von Prozess- und Herstellungsvariabilitäten sein können, das Parallelisieren der LEDs des LED-Arrays und das einfache Verbinden derselben mit einer gemeinsamen Spannungsquelle zu einem ungleichen Strom in den Parallelzweigen und einer inhomogenen Lichtausgabe führen. Außerdem können LED-Arrays unter schwankenden Bedingungen wie beispielsweise Temperaturänderungen arbeiten.The arrangement of circuit elements in the techniques of this disclosure provides an initialization phase and an operating phase for the LED array, which may have advantages over other examples of LED array control circuits. For example, the techniques of this disclosure may achieve accurate and substantially equal current across all LEDs to ensure homogeneous light output. The LED array control circuit of this disclosure may address various challenges in LED array control. For example, because LED arrays may be subject to process and manufacturing variability, paralleling the LEDs of the LED array and simply connecting them to a common voltage source may result in unequal current in the parallel branches and inhomogeneous light output. Additionally, LED arrays may operate under varying conditions, such as temperature changes.

Im Gegensatz dazu können die Techniken dieser Offenbarung gegenüber anderen LED-Steuerschaltungs-Beispielen Vorteile wie beispielsweise ein verbessertes Stromzurücklesen für jeden LED-Strang sowie einen Systemschutz im Fall eines Bauteilausfalls oder anderer Probleme aufweisen. Für jeden Kanal der LED-Array-Steuerschaltung, der einen LED-Strang steuert, ist eine Strommessschaltung enthalten. Die Strommessschaltungsausgabe kann über einen MUX an einen Controller gesandt werden, was die Komplexität und Dauer der Initialisierungsphase im Vergleich mit anderen Beispielen verringern kann. Zusätzlich erlaubt die Strommessschaltung eine kontinuierliche Überprüfung aktivierter LEDs, was eine(n) viel bessere(n) Diagnoseabdeckung und Systemschutz (z. B. gegen Kurzschlüsse) sowie eine Kompensation von Temperatureinflüssen auf die LEDs ermöglicht. Bei einigen Beispielen kann die LED-Steuerschaltung dieser Offenbarung Temperatureffekte durch wiederholtes Auslesen des Stroms je Zweig feststellen. Die LED-Steuerschaltung kann die Versorgungsspannung und/oder den Tastgrad der Schalter, die den Strom an jeden LED-Strang steuern, anpassen. Bei einigen Beispielen kann die LED-Steuerschaltung auch einen Temperatursensor für die Schalter, die das LED-Array steuern, enthalten. Eine LED-Steuerschaltung kann auch als LED-Array-Steuerschaltung bezeichnet werden.In contrast, the techniques of this disclosure may provide advantages over other LED control circuit examples, such as improved current readback for each LED string, as well as system protection in the event of component failure or other problems. A current sensing circuit is included for each channel of the LED array control circuit that controls an LED string. The current sensing circuit output may be sent to a controller via a MUX, which may reduce the complexity and duration of the initialization phase compared to other examples. Additionally, the current sensing circuit allows for continuous checking of activated LEDs, enabling much better diagnostic coverage and system protection (e.g., against short circuits), as well as compensation for temperature effects on the LEDs. In some examples, the LED control circuit of this disclosure may detect temperature effects by repeatedly reading the current per branch. The LED control circuit may adjust the supply voltage and/or the duty cycle of the switches that control the current to each LED string. In some examples, the LED control circuit may also include a temperature sensor for the switches that control the LED array. An LED control circuit may also be referred to as an LED array control circuit.

1 ist ein Blockschaltbild, das einen Überblick über ein Beispielsystem zum Steuern eines LED-Arrays gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung veranschaulicht. Das System 100 kann eine Verarbeitungsschaltung 120, die mit einer LED-Array-Steuerschaltung 110 sowie mit einer Leistungsversorgung 130 in Kommunikation steht, enthalten. 1 is a block diagram illustrating an overview of an example system for controlling an LED array in accordance with one or more techniques of this disclosure. The system 100 may include a processing circuit 120 in communication with an LED array control circuit 110 as well as a power supply 130.

Die LED-Array-Steuerschaltung 110 kann an verschiedenste LED-Steueranwendungen anpassbar sein. Zum Beispiel kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 sowohl einen Eingang für die digitale Kommunikation mit der Verarbeitungsschaltung 120 als auch Eingänge zur direkten Steuerung des LED-Arrays durch die Verarbeitungsschaltung 120 über einen Kommunikationspfad 122 enthalten. Die LED-Array-Steuerschaltung 110 kann N Ausgänge (OUTO - OUT-N) zum Steuern von bis zu N LED-Arrays 160 enthalten. Jeder LED-Strang in dem LED-Array 160 kann eine oder mehrere LEDs enthalten. Bei einigen Beispielen kann ein einziger Ausgang, z. B. OUT3, einen einzigen LED-Strang ansteuern. Bei anderen Beispielen können mehrere LED-Ausgänge verwendet werden, um einen einzigen LED-Strang anzusteuern. Zum Beispiel OUT6 mit OUT5 kurzgeschlossen werden, was einem bestimmten LED-Strang zusätzlichen Strom zuführen kann. Bei anderen Beispielen kann es sein, dass ein Ausgang der LED-Array-Steuerschaltung 110 an keine LEDs angeschlossen ist. In dieser Offenbarung kann ein LED-Strang auch als LED-Reihe oder LED-Zweig des LED-Arrays 160 bezeichnet werden. Jeder jeweilige Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N und Schalter M0 - MN der LED-Steuerschaltung 110 kann als Kanal bezeichnet werden. Zum Beispiel kann der Kanal 0 den Schalter M0 und den Ausgangsanschluss OUTO aufweisen und einen LED-Strang des LED-Arrays 160 ansteuern.The LED array control circuit 110 may be adaptable to a variety of LED control applications. For example, the LED array control circuit 110 may include both an input for digital communication with the processing circuit 120 and inputs for direct control of the LED array by the processing circuit 120 via a communication path 122. The LED array control circuit 110 may include N outputs (OUTO - OUT-N) for controlling up to N LED arrays 160. Each LED string in the LED array 160 may include one or more LEDs. In some examples, a single output, such as OUT3, may drive a single LED string. In other examples, multiple LED outputs may be used to drive a single LED string. For example, OUT6 may be shorted to OUT5, which may provide additional current to a particular LED string. In other examples, an output of the LED array control circuit 110 may not be connected to any LEDs. In this disclosure, an LED string may also be referred to as an LED row or LED branch of the LED array 160. Each respective output terminal OUTO - OUT-N and switch M0 - MN of the LED control circuit 110 may be referred to as a channel. For example, channel 0 may include switch M0 and output terminal OUTO and drive an LED string of the LED array 160.

Die Schaltung für jeden Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N der LED-Array-Steuerschaltung 110 kann einen Schalter, der dazu ausgebildet ist, die Stromstärke für jeden jeweiligen Ausgangsanschluss zu steuern, enthalten und unabhängig von jedem anderen jeweiligen Schalter (in 1 nicht gezeigt) arbeiten. Bei einigen Beispielen können die jeweiligen Schalter die Stromstärke unter Verwendung von Pulsweitenmodulation (PWM) steuern, weshalb die Stromstärke zu einem LED-Strang des LED-Arrays 160 als Durchschnittstrom beschrieben werden kann.The circuit for each output terminal OUTO - OUT-N of the LED array control circuit 110 may include a switch configured to control the current intensity for each respective output terminal and independent of any other respective switch (in 1 not shown). In some examples, the respective switches may control the current using pulse width modulation (PWM), and therefore the current to an LED string of the LED array 160 may be described as an average current.

Jeder Ausgangsanschluss kann auch ein Strommesselement enthalten, um die Stromstärke für jeden jeweiligen Ausgangskanal individuell zu erfassen. Das Strommesselement in jedem LED-Zweig kann durch die Verarbeitungsschaltung 120 über einen Multiplexer (in 1 nicht gezeigt) auswählbar sein. Die verarbeitende Schaltung 120 kann für jeden LED-Strang des LED-Arrays 160 die jeweilige Stromstärke durch Auswählen des Strommesselements für diesen Zweig über dem Kommunikationspfad 122 bestimmen. Das Strommesselement kann auch als Stromsensor bezeichnet werden. Die LED-Array-Steuerschaltung 110 kann auch für jeden der Ausgangsanschlüsse OUTO - OUT-N eine Strombegrenzungsschaltung enthalten (in 1 nicht gezeigt).Each output port may also include a current sensing element to individually sense the current for each respective output channel. The current sensing element in each LED branch may be coupled by the processing circuit 120 via a multiplexer (in 1 not shown). The processing circuit 120 can determine the respective current intensity for each LED string of the LED array 160 by selecting the current measuring element for that branch via the communication path 122. The current measuring element can also be referred to as a current sensor. The LED array control circuit 110 can also contain a current limiting circuit for each of the output terminals OUTO - OUT-N (in 1 not shown).

Die LED-Steuerschaltung 110 kann auch ein oder mehr Temperaturerfassungselemente (in 1 nicht gezeigt) enthalten. Bei einigen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 einen separaten Temperatursensor, der jedem jeweiligen Ausgangsanschluss zugeordnet ist, enthalten. Bei anderen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 einen einzigen Temperatursensor für sämtliche Ausgangsanschlüsse oder Temperatursensoren für eine Gruppe von Ausgängen enthalten. Zum Beispiel können OUTO - OUT2 einem ersten Temperatursensor zugeordnet sein, während OUT3 - OUT5 einem zweiten Temperatursensor zugeordnet sein können.The LED control circuit 110 may also include one or more temperature sensing elements (in 1 not shown). In some examples, LED array control circuit 110 may include a separate temperature sensor associated with each respective output port. In other examples, LED array control circuit 110 may include a single temperature sensor for all output ports or temperature sensors for a group of outputs. For example, OUT0 - OUT2 may be associated with a first temperature sensor, while OUT3 - OUT5 may be associated with a second temperature sensor.

Die Verarbeitungsschaltung 120 kann sowohl mit der LED-Array-Steuerschaltung 110 als auch mit der Leistungsversorgung 130 kommunizieren, um Signale, die sowohl Daten als auch Befehle enthalten können, zu senden und zu empfangen. Bei einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120 auch Signale von externen Quellen wie beispielsweise einem Temperatursensor, der eine Außenlufttemperatur bereitstellten kann, oder anderen Arten von Sensoren empfangen. Beispiele für die Verarbeitungsschaltung 120 können einen beliebigen Typ von Prozessorschaltung mit einem oder mehr von einem Mikroprozessor, einem Controller, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gatterarray (FPGA), einem System auf einem Chip (SoC) oder eine äquivalente diskrete oder integrierte Logikschaltung enthalten. Ein Prozessor kann eine integrierte Schaltung sein, d. h. eine integrierte Verarbeitungsschaltung, und diese integrierte Verarbeitungsschaltung kann als feste Hardwareverarbeitungsschaltung, programmierbare Verarbeitungsschaltung und eine Kombination von sowohl einer festen als auch einer programmierbaren Verarbeitungsschaltung realisiert werden. Bei dem Beispiel eines Fahrzeugs kann die Verarbeitungsschaltung 120 eine Motorsteuereinheit (engl.: „engine control unit“; ECU) sein, oder sie kann mit einer ECU oder anderen Prozessoren in dem Fahrzeug, z. B. einem Computer oder einer einzelnen integrierten Schaltung, die einen Prozessorkern, Speicher und programmierbare Eingangs-/Ausgangs-Peripheriegeräte enthält, in einer Signalverbindung stehen.The processing circuit 120 may communicate with both the LED array control circuit 110 and the power supply 130 to send and receive signals that may include both data and commands. In some examples, the processing circuit 120 may also receive signals from external sources such as a temperature sensor that may provide outside air temperature or other types of sensors. Examples of the processing circuit 120 may include any type of processor circuit including one or more of a microprocessor, a controller, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), a system on a chip (SoC), or an equivalent discrete or integrated logic circuit. A processor may be an integrated circuit, i.e., an integrated processing circuit, and this integrated processing circuit may be implemented as a fixed hardware processing circuit, a programmable processing circuit, and a combination of both a fixed and a programmable processing circuit. In the example of a vehicle, processing circuitry 120 may be an engine control unit (ECU), or it may be in signal communication with an ECU or other processors in the vehicle, such as a computer or a single integrated circuit containing a processor core, memory, and programmable input/output peripherals.

Die Leistungsversorgung 130 kann elektrische Leistung bereitstellen, um die LED-Stränge des LED-Arrays 160 als Reaktion auf Befehle von der Verarbeitungsschaltung 120 anzusteuern. Befehle von der Verarbeitungsschaltung 120 können die Leistungsversorgung 130 dazu veranlassen, die Spannungshöhe und/oder Stromstärke von der Leistungsversorgung 130 an den Anschluss VS einzustellen, um die LED-Stränge mit Leistung zu versorgen. Die Betriebsspannung an den Anschluss VS kann auch als Versorgungsspannung bezeichnet werden. Bei einigen Beispielen kann die Leistungsversorgung 130 auch Leistung bereitstellen, um den Betrieb der LED-Array-Steuerschaltung 110 und der Verarbeitungsschaltung 120 zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Leistungsversorgung 130 die Leistung für die in der Verarbeitungsschaltung 120 und der LED-Array-Steuerschaltung 110 enthaltenen Digitalschaltungen (z. B. VDD) bereitstellen. Bei anderen Beispielen kann Unterstützungsleistung für die Verarbeitungsschaltung 120 und die LED-Array-Steuerschaltung 110 von einer separaten Leistungsversorgung in dem System 100 (in 1 nicht gezeigt) kommen.The power supply 130 may provide electrical power to drive the LED strings of the LED array 160 in response to commands from the processing circuit 120. Commands from the processing circuit 120 may cause the power supply 130 to adjust the voltage level and/or current from the power supply 130 to the VS terminal to power the LED strings. The operating voltage to the VS terminal may also be referred to as the supply voltage. In some examples, the power supply 130 may also provide power to support the operation of the LED array control circuit 110 and the processing circuit 120. For example, the power supply 130 may provide power to the digital circuits included in the processing circuit 120 and the LED array control circuit 110 (e.g., VDD). In other examples, support power for the processing circuit 120 and the LED array control circuit 110 may be provided from a separate power supply in the system 100 (in 1 not shown).

Bei einigen Beispielen kann die Leistungsversorgung 130 als Spannungsregler angesehen werden. Bei anderen Beispielen kann die Leistungsversorgung 130 einen DC-DC-Wandler im Spannungsmodus, der dazu ausgebildet ist, Spannungen basierend auf Befehlen von der Verarbeitungsschaltung 120 auszugeben, aufweisen. Bei anderen Beispielen kann die Leistungsversorgung 130 einen Linearregler, eine getaktete Leistungsversorgung (engl.: „switched mode power supply“; SMPS) oder andere Arten von Leistungsversorgung, die der LED-Array-Steuerschaltung 110 eine geregelte Ausgabe zuführen können, enthalten.In some examples, power supply 130 may be considered a voltage regulator. In other examples, power supply 130 may include a voltage mode DC-DC converter configured to output voltages based on commands from processing circuitry 120. In other examples, power supply 130 may include a linear regulator, a switched mode power supply (SMPS), or other types of power supplies that can provide a regulated output to LED array control circuitry 110.

Das System 100 mit der LED-Array-Steuerschaltung 110 kann bei Anwendungen wie beispielsweise dem Steuern eines LED-Arrays zum Einschalten, Ausschalten, Abdunkeln, wenn ein gegebenes Ereignis auftritt, verwendet werden. Bei dem Beispiel eines Fahrzeugs kann die Verarbeitungsschaltung 120 ein Signal, dass ein Fahrtrichtungsanzeiger (engl.: „turn signal indicator“) blinkt, empfangen. Die Verarbeitungsschaltung 120 kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 dazu veranlassen, ein LED-Array in der Nähe des Fahrtrichtungsanzeigers abzudunkeln oder auszuschalten, um den Fahrtrichtungsanzeiger besser erkennbar zu machen. Die Verarbeitungsschaltung 120 kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 dazu veranlassen, die Helligkeit eines Scheinwerfers oder einer Innenbeleuchtung eines Fahrzeugs als Reaktion auf einen Lichtsensor, der Sonnenaufgang, Sonnenuntergang oder das Eintreten in einen Tunnel anzeigt, einstellen. Bei einigen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 als adaptives Frontlicht (engl.: „front beam“) für Fahrzeuge wie beispielsweise Automobile oder Motorräder verwendet werden. Bei einem alternativen Beispiel einer Verwendung der Schaltung innerhalb eines Gebäudes kann die Verarbeitungsschaltung 120 einen Hinweis von einem Bewegungssensor oder einem anderen Sensortyp empfangen, und die Verarbeitungsschaltung 120 kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 als Reaktion auf den Hinweis dazu veranlassen, einen oder mehr Stränge des LED-Arrays 160 zu aktivieren oder zu deaktivieren.The system 100 with the LED array control circuit 110 can be used in applications such as controlling an LED array to turn on, turn off, dim when a given event occurs. In the example of a vehicle, the processing circuit 120 can receive a signal that a turn signal indicator is flashing. The processing circuit 120 can cause the LED array control circuit 110 to dim or turn off an LED array near the turn signal indicator to make the turn signal more visible. The processing circuit 120 can cause the LED array control circuit 110 to adjust the brightness of a headlight or interior light of a vehicle in response to a light sensor indicating sunrise, sunset, or entering a tunnel. In some examples, the LED array control circuit 110 may be used as an adaptive front beam for vehicles, such as automobiles or motorcycles. In an alternate example of using the circuit within a building, the processing circuit 120 may receive an indication from a motion sensor or other type of sensor, and the processing circuit 120 may cause the LED array control circuit 110 to activate or deactivate one or more strands of the LED array 160 in response to the indication.

Bei anderen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120 einen oder mehr Stränge eines LED-Arrays durch Verringern des durchschnittlichen Stroms an den LED-Strang abdunkeln, z. B. indem sie die LED-Array-Steuerschaltung 110 dazu veranlasst, das PWM-Schema zu ändern. Die LED-Array-Steuerschaltung 110 kann auch die Gesamthelligkeit des LED-Arrays 160 entweder durch Ändern des PWM-Schemas von einigen der LED-Stränge steuern, während sie das PWM-Schema von anderen LED-Strängen nicht ändert. Ähnlich kann die LED-Array-Steuerschaltung 110, um die Gesamthelligkeit zu steuern, einen oder mehr LED-Stränge ausschalten, während sie andere LED-Stränge eingeschaltet lässt.In other examples, processing circuitry 120 may dim one or more strings of an LED array by reducing the average current to the LED string, e.g., by causing LED array control circuitry 110 to change the PWM scheme. LED array control circuitry 110 may also control the overall brightness of LED array 160 by either changing the PWM scheme of some of the LED strings while not changing the PWM scheme of other LED strings. Similarly, to control overall brightness, LED array control circuitry 110 may turn off one or more LED strings while leaving other LED strings on.

Bei anderen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 die Ausgangsfarbe des LED-Arrays 160 ändern, indem sie die Helligkeit von einem oder mehr LED-Strängen des LED-Arrays 160 individuell steuert. Zum Beispiel kann der an OUTO angeschlossene LED-Strang eine erste Farbe, z. B. Rot, sein, während der an OUT3 angeschlossene LED-Strang eine zweite Farbe, z. B. Blau, sein kann.In other examples, the LED array control circuit 110 may change the output color of the LED array 160 by individually controlling the brightness of one or more LED strings of the LED array 160. For example, the LED string connected to OUT0 may be a first color, e.g., red, while the LED string connected to OUT3 may be a second color, e.g., blue.

Im Betrieb kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 Vorteile gegenüber anderen Typen von LED-Steuerschaltungen aufweisen. Gemäß einem Beispiel kann das Strommesselement in jedem LED-Zweig, das durch die Verarbeitungsschaltung 120 über einem Multiplexer auswählbar sein kann, während einer Initialisierungsphase sowie während einer Betriebsphase Vorteile bieten. Zum Beispiel kann die Initialisierungsphase, verglichen mit anderen Arten von LED-Steuerschaltungen, weniger komplex sein. Außerdem kann die Dauer der Initialisierungsphase, abhängig von der Anwendung und den Erfordernissen, z. B. schnelles Hochfahren, minimaler Energieverbrauch oder anderen Parametern, abgestimmt werden.In operation, the LED array control circuit 110 may have advantages over other types of LED control circuits. According to one example, the current sensing element in each LED branch, which may be selectable by the processing circuit 120 via a multiplexer, may provide advantages during an initialization phase as well as during an operation phase. For example, the initialization phase may be less complex compared to other types of LED control circuits. In addition, the duration of the initialization phase may be tuned depending on the application and requirements, e.g., fast start-up, minimal power consumption, or other parameters.

Bei einem Beispiel kann die Leistungsversorgung 130 dazu ausgebildet sein, mit einer Spannung, die gering genug ist, um einen Strom, der sicher unterhalb der maximalen Nennwerte (engl.: „ratings“) der LEDs in dem LED-Array 160 liegt, sicherzustellen, zu beginnen, dann die Spannung mit einer vorgegebenen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit aufwärts rampen. Bei dem Beispiel von einigen weißen LEDs kann die anfängliche Spannung näherungsweise 2,5 V betragen. Während des Aufwärtsrampens kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 den Strom in jedem LED-Strang messen und den Strommesswert an die Verarbeitungsschaltung 120 ausgeben. Mehrere oder sämtliche LED-Stränge können gleichzeitig aktiviert werden. Bei einigen Beispielen kann der Spannungsaufwärtsrampteil der Initialisierungsphase stoppen, wenn sämtliche Zweige zumindest einen vorgegebenen Zielstrom erreicht haben. Die Spannung kann deshalb durch die Ausgangsspannung des Ausgangsanschlusses, der den LED-Strang mit der höchsten Vorwärtsspannung aufweist, definiert werden. Der vorgegebene Zielstrom kann basierend auf der Anwendung, z. B. Innenbeleuchtung, Frontlicht (engl.: „headlight“) oder einer ähnlichen Anwendung, die die Arten und Anzahl von LEDs in dem LED-Array 160 enthalten kann, auswählbar sein.In one example, the power supply 130 may be configured to start with a voltage low enough to ensure a current that is safely below the maximum ratings of the LEDs in the LED array 160, then ramp the voltage up at a predetermined voltage slew rate. In the example of several white LEDs, the initial voltage may be approximately 2.5 V. During the ramp-up, the LED array control circuit 110 may measure the current in each LED string and output the current measurement to the processing circuit 120. Several or all of the LED strings may be activated simultaneously. In some examples, the voltage ramp-up portion of the initialization phase may stop when all legs have reached at least a predetermined target current. The voltage may therefore be defined by the output voltage of the output terminal having the LED string with the highest forward voltage. The predetermined target current may be set based on the application, e.g. B. interior lighting, headlight or a similar application that may include the types and number of LEDs in the LED array 160.

Die LED-Array-Steuerschaltung 110 kann dazu ausgebildet sein, einen Tastgrad des PWM-Schemas für jeden der jeweiligen Schalter für jeden Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N individuell zu steuern, so dass ein durchschnittlicher Strom auf allen LED-Zweigen näherungsweise dieselbe Stromstärke ist. Bei einigen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 Anweisungen empfangen, den Tastgrad für jeden Ausgangsanschluss, z. B. über digitale Mitteilungen auf den Kommunikationspfad 122, individuell einzustellen. Bei anderen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120 eine zu jedem jeweiligen Schalter und Ausgangsanschluss gehörende Steuerschaltung direkt steuern, um das PWM-Schema zu steuern.The LED array control circuit 110 may be configured to individually control a duty cycle of the PWM scheme for each of the respective switches for each output terminal OUTO - OUT-N such that an average current on all LED branches is approximately the same current. In some examples, the LED array control circuit 110 may receive instructions to individually adjust the duty cycle for each output terminal, e.g., via digital messages on the communication path 122. In other examples, the processing circuit 120 may directly control a control circuit associated with each respective switch and output terminal to control the PWM scheme.

Während einer Betriebsphase kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 die aktiven LED-Stränge des LED-Arrays 160 kontinuierlich prüfen, was eine verbesserte Diagnoseerfassung und einen verbesserten Systemschutz (z. B. gegen Kurzschlüsse) ermöglichen kann. Ähnlich erlaubt die individuelle Steuerung des LED-Strangs den Ausgleich von Temperatureffekten der LEDs, was bei einigen Anwendungen wünschenswert ist. Wenn sich die Temperatur ändert, kann sich das Verhalten einer LED ändern, und deshalb kann es erforderlich sein, die durch die Leistungsversorgung 130 ausgegebene Spannung und/oder den Tastgrad des PWM-Schemas anzupassen, um die Verhaltensänderung auszugleichen. Die Temperatureffekte können durch die wiederholte Auslesung der Stromstärke (Durchschnittsstrom) in jedem jeweiligen LED-Zweig bestimmt werden, so dass die Verarbeitungsschaltung 120 die Versorgungsspannung und/oder den Tastgrad der Schalter anpassen kann. Bei einigen Beispielen können Funktionen innerhalb der LED-Array-Steuerschaltung 110 auch dazu ausgebildet sein, den Tastgrad der Schalter anzupassen, um die Stromstärke einzustellen.During an operating phase, the LED array control circuit 110 may continuously test the active LED strings of the LED array 160, which may enable improved diagnostic detection and system protection (e.g., against short circuits). Similarly, individual control of the LED string allows compensation for temperature effects of the LEDs, which is desirable in some applications. As the temperature changes, the behavior of an LED may change, and therefore it may be necessary to adjust the voltage output by the power supply 130 and/or the duty cycle of the PWM scheme to compensate for the change in behavior. The temperature effects may be determined by repeatedly reading the current (average current) in each respective LED branch so that the processing circuit 120 may adjust the supply voltage and/or the duty cycle of the switches. In some examples, functions within the LED array control circuit 110 may also be configured to adjust the duty cycle of the switches to adjust the current.

Bei einigen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 einen veränderlichen oder festen Widerstand in jedem Zweig/Ausgangsanschluss enthalten, um den Stromausgleich zwischen den LED-Zweigen weiter zu steuern. Ein veränderlicher Widerstand kann eine Beispieltechnik darstellen, um die Stromspitzen in dem LED-Strang mit der geringsten Vorwärtsspannung zu verringern.In some examples, the LED array control circuit 110 may include a variable or fixed resistor in each branch/output terminal to further control the current balance between the LED branches. A variable resistor may be an example technique to reduce the current spikes in the LED string with the lowest forward voltage.

Weil die LED-Array-Steuerschaltung dieser Offenbarung eine Strommessung in jedem LED-Zweig und einen Multiplexer zum Ausgeben von Informationen enthält, kann die LED-Array-Steuerschaltung dieser Offenbarung, verglichen mit anderen Typen von LED-Steuerschaltungen, eine verbesserte Funktionalität und Vorteile aufweisen. Zum Beispiel besteht ein möglicher Weg, einzelne LEDs einschließlich Abdunkeln zu steuern, darin, die LEDs in eine Kette zu setzen und jede LED mit einem Schalter kurzzuschließen, um jede einzeln steuerbar zu machen. Einzelne Schalter an einer einzelnen Kette können den Nachteil von weniger Steuerung über die Spannung und den Strom bei der einzelnen Kette aufweisen. Eine andere Möglichkeit, einzelne LEDs zu steuern, besteht darin, LEDs parallel zu schalten und jeden Pfad mit Schaltern oder linearen Stromquellen zu steuern. Bei einigen Beispielen, die die parallele Herangehensweise mit Stromquellen für jede LED-Kette in Kombination mit einer Spannungsquelle verwenden, können aufgrund von Leistungsverlusten in den Stromquellen einen geringen Wirkungsgrad aufweisen.Because the LED array control circuit of this disclosure includes current measurement in each LED branch and a multiplexer for outputting information, the LED array control circuit of this disclosure may have improved functionality and advantages compared to other types of LED control circuits. For example, one possible way to control individual LEDs, including dimming, is to put the LEDs in a chain and short each LED with a switch to make each one individually controllable. Individual switches on a single chain may have the disadvantage of less control over the voltage and current on the individual chain. Another way to control individual LEDs is to connect LEDs in parallel and control each path with switches or linear current sources. Some examples using the parallel approach with current sources for each LED chain in combination with a voltage source may have low efficiency due to power losses in the current sources.

Andere Beispiele der parallelen Herangehensweise können Beispiele enthalten, die eine Spannungsquelle und Schalter mit einem einzigen Strommesselement für das gesamte LED-Array enthalten. Ein einziges Strommesselement kann eine komplexe Initialisierung des LED-Array-Systems wie beispielsweise das Initialisieren eines ersten Strangs, dann das Abschalten des ersten Strangs vor dem Initialisieren eines zweiten Strangs und so weiter erfordern. Zusätzlich bietet ein einziges Strommesselement während des Betriebs eine begrenzte Diagnose, z. B. eine Systemdiagnose, und das System kann im Fall eines Kurzschlusses in einem der LED-Stränge eine langsame Reaktionszeit aufweisen. Die begrenzte Diagnose kann auch zu einer Vorwärtsspannungsverschiebung führen, die aufgrund einer Temperaturänderung von LEDs, die durch die Aktivierung oder die Umwelt verursacht wird, den Strom bei einer bestimmten Spannung beeinflusst. Einige Beispiele für LED-Steuersysteme mit beschränkter Diagnose sind möglicherweise nicht dazu in der Lage, Strom oder Temperatur während des Betriebs zu überwachen, sondern nur während der Initialisierung.Other examples of the parallel approach may include examples that include a voltage source and switches with a single current sensing element for the entire LED array. A single current sensing element may require complex initialization of the LED array system such as initializing a first string, then shutting down the first string before initializing a second string, and so on. Additionally, a single current sensing element provides limited diagnostics during operation, such as system diagnostics, and the system may have a slow response time in the event of a short circuit in one of the LED strings. The limited diagnostics may also result in a forward voltage shift that affects the current at a particular voltage due to a temperature change of LEDs caused by activation or the environment. Some examples of LED control systems with limited diagnostics may not be able to monitor current or temperature during operation, but only during initialization.

Im Gegensatz dazu kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung eine weniger komplexe und anpassbare Initialisierungsphase bieten. Zusätzlich kann die LED-Array-Steuerschaltung 110 während der Betriebsphase eine kontinuierliche Prüfung aktiver LEDs, eine bessere Diagnoseerfassung und einen Systemschutz gegenüber Kurzschlüssen und Überspannung sowie einen Ausgleich von Temperatureffekten der LEDs bieten. Im Fall eines Kurzschlusses oder eines hohen Durchschnittsstroms auf einem LED-Strang kann der Strombegrenzer aktiv werden und schützt das System zum Beispiel entweder durch Abschalten oder durch Verringern des Durchschnittsstroms. Im Fall einer offenen Last (z. B. eine LED, die beschädigt oder zerstört ist) ist der Strom nahezu null, weshalb die individuelle Strommessung für den LED-Strang das Versagen feststellen kann, was das System dazu in die Lage versetzt, den Kurzschluss zu melden und entsprechend zu reagieren. Einige Beispiel-Reaktionen können darin bestehen, einen Alarm oder einen Hinweis auszugeben, den Strom oder die Spannung einzustellen, um den Kurzschluss auszugleichen, oder ähnliche Reaktionen. Deshalb ist ein Strombegrenzer dieser Offenbarung etwas anderes als das Begrenzen von Strom, zum Beispiel mit einem Widerstand.In contrast, the LED array control circuit 110 may provide a less complex and customizable initialization phase according to one or more techniques of this disclosure. Additionally, during the operation phase, the LED array control circuit 110 may provide continuous testing of active LEDs, better diagnostic sensing, and system protection against short circuits and overvoltage, as well as compensation for temperature effects of the LEDs. In the case of a short circuit or high average current on an LED string, the current limiter may become active and protect the system, for example, either by shutting it down or by reducing the average current. In the case of an open load (e.g., an LED that is damaged or destroyed), the current is almost zero, so the individual current measurement for the LED string may detect the failure, enabling the system to report the short circuit and respond accordingly. Some example responses may be to issue an alarm or an alert, adjust the current or voltage to compensate for the short circuit, or similar responses. Therefore, a current limiter of this disclosure is different from limiting current, for example with a resistor.

Bei einigen Beispielen kann das Aufheizen einer einzelnen LED oder eines LED-Strangs durch Vergleichen des/der Stroms und Spannung an dem Regler mit dem/der aktuellsten Strom und Spannung erkannt werden. Wenn sich eine LED bei einem konstanten Strom aufheizt, kann sich die LED-Vorwärtsspannung verringern. Ähnlich kann der LED-Strom, wenn die Temperatur bei einer konstanten Vorwärtsspannung ansteigt, ebenfalls ansteigen. Durch Messen eines (verglichen mit dem anfänglichen Wert) erhöhten Stroms kann eine Temperaturänderung, z. B. durch die Verarbeitungsschaltung 120, festgestellt werden.In some examples, heating of an individual LED or LED string may be detected by comparing the current and voltage at the regulator to the most recent current and voltage. As an LED heats at a constant current, the LED forward voltage may decrease. Similarly, as the temperature increases at a constant forward voltage, the LED current may also increase. By measuring an increased current (compared to the initial value), a temperature change may be detected, e.g., by processing circuitry 120.

2 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispielsystem zum Steuern eines LED-Arrays, das einen integrierten Mehrkanal-High-Side-Schalter mit digitaler Kommunikationsschaltung enthält, veranschaulicht. Das System 200 enthält ausführlichere Beispiele einer LED-Array-Steuerschaltung, Leistungsversorgung und Prozessorschaltung ähnlich zu der LED-Array-Steuerschaltung 110, der Leistungsversorgung 130 und der Verarbeitungsschaltung 120, die in Bezug auf 1 beschrieben sind, und sie besitzen, sofern nicht anders angegeben, dieselben Funktionen und Vorteile. 2 is a block diagram illustrating an example system for controlling an LED array that includes an integrated multi-channel high-side switch with digital communication circuitry. The system 200 includes more detailed examples of LED array control circuitry, power supply, and processor circuitry similar to the LED array control circuitry 110, power supply 130, and processing circuitry 120 described with respect to 1 and, unless otherwise stated, have the same features and benefits.

Das System 200 kann einen Mikrocontroller (µC) 220, der mit einer LED-Array-Steuerschaltung 210 sowie mit einem Spannungsregler 230 in Kommunikation steht, enthalten. Wie bei dem System 100 kann das System 200 eine individuelle Steuerung mehrerer LED-Stränge in dem LED-Array 260 einschließlich Abdunkeln bieten. Das System 200 kann einen genauen und gleichen Strom bei allen LEDs erzielen, was eine homogene Lichtausgabe gewährleisten kann. Die individuelle Steuerung des Stroms in jedem LED-Strang gleicht eine Abweichung bei der Vorwärtsspannung der LEDs, die einer Herstellungsstreuung sowie einer Temperaturabhängigkeit unterliegen kann, aus. Die in dem System 200 enthaltenen Techniken können auch Überschwinger des Stroms und/oder der Spannung während der Laständerungen vermeiden und die Stromgenauigkeit im Vergleich zu anderen Typen von LED-Steuerschaltungen verbessern. Das System 200 folgt der oben für das System 100 beschriebenen, parallelen Herangehensweise und bietet ein Stromzurücklesen für jede LED, sowie einen Systemschutz.The system 200 may include a microcontroller (µC) 220 in communication with an LED array control circuit 210 as well as a voltage regulator 230. As with the system 100, the system 200 may provide individual control of multiple LED strings in the LED array 260, including dimming. The system 200 may achieve an accurate and equal current across all LEDs, which may ensure a homogeneous light output. Individual control of the current in each LED string compensates for a deviation in the forward voltage of the LEDs, which may be subject to manufacturing variation as well as temperature dependence. The techniques included in the system 200 may also compensate for overshoots of the current and/or voltage during load changes and improve current accuracy compared to other types of LED control circuits. System 200 follows the parallel approach described above for system 100 and provides current readback for each LED as well as system protection.

Der Mikrocontroller 220 kann einen Analog-Digital-Wandler-(ADC)-Eingang 222, einen Digital-Eingang/-Ausgang (I/O) 224, eine Leistungs- und Kommunikationsverbindung 226 zu dem Spannungsregler 230, sowie andere Verbindungen wie beispielsweise VIN, Masse (VSS) oder andere, in 2 nicht gezeigte Verbindungen enthalten. Einige andere Verbindungen können eine Datenkommunikation mit anderen Teilen eines größeren Systems wie beispielsweise einer ECU, einer Anwenderschnittstelle, Ausgänge zu Alarmen oder Hinweisen und ähnliche Verbindungen enthalten. Wie bei der oben in Bezug auf 1 beschriebenen Prozessorschaltung 120 stellt der Mikrocontroller 220 lediglich ein Beispiel für einen Typ von Prozessorschaltung dar, der verwendet werden kann, um mit der LED-Array-Steuerschaltung 210 zu kommunizieren und diese zu steuern. Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 220 über den Digital-I/O 224 mit der LED-Array-Steuerschaltung 210 kommunizieren und den ADC 222 weglassen oder den ADC 222 unangeschlossen lassen.The microcontroller 220 may include an analog-to-digital converter (ADC) input 222, a digital input/output (I/O) 224, a power and communication connection 226 to the voltage regulator 230, and other connections such as VIN, ground (VSS), or other 2 connections not shown. Some other connections may include data communication with other parts of a larger system such as an ECU, a user interface, outputs to alarms or indications, and similar connections. As with the above with respect to 1 described processor circuit 120, the microcontroller 220 is merely an example of a type of processor circuit that may be used to communicate with and control the LED array control circuit 210. In some examples, the microcontroller 220 may communicate with the LED array control circuit 210 via the digital I/O 224 and omit the ADC 222 or leave the ADC 222 unconnected.

Wie bei der in Bezug auf 1 beschriebenen Leistungsversorgung 130 kann der Spannungsregler 230 eine oder mehr Ausgangsspannungen oder -ströme als Reaktion auf Befehle von dem Mikrocontroller 220 einstellen. Zum Beispiel kann der Spannungsregler 230 während einer Initialisierungsphase als Reaktion darauf, dass der Mikrocontroller 220 den LED-Strang mit der größten Spannungshöhe bestimmt, wie durch den Mikrocontroller 220 befohlen an den VS-Eingangsanschluss der LED-Array-Steuerschaltung 210 eine Betriebsspannung auszugeben. Die Betriebsspannung an den Anschluss VS kann auch als Versorgungsspannung bezeichnet werden. Bei einigen Beispielen kann der Spannungsregler 230 dem Mikrocontroller 220 die VIN zuführen. Bei anderen Beispielen kann VIN für den Mikrocontroller 220 durch eine andere, in 2 nicht gezeigte Leistungsversorgung bereitgestellt werden. Der Spannungsregler 230 kann auch als Spannungsversorgungsschaltung bezeichnet werden.As with the one relating to 1 described power supply 130, the voltage regulator 230 may adjust one or more output voltages or currents in response to commands from the microcontroller 220. For example, during an initialization phase, the voltage regulator 230 may output an operating voltage to the VS input terminal of the LED array control circuit 210 as commanded by the microcontroller 220 in response to the microcontroller 220 determining the LED string with the highest voltage level. The operating voltage at the VS terminal may also be referred to as a supply voltage. In some examples, the voltage regulator 230 may supply the VIN to the microcontroller 220. In other examples, VIN for the microcontroller 220 may be determined by another, in 2 power supply, not shown. The voltage regulator 230 may also be referred to as a voltage supply circuit.

Die LED-Array-Steuerschaltung 210 kann dazu ausgebildet sein, die LED-Stränge des LED-Arrays 260 anzusteuern, um in jedem Strang einen näherungsweise gleichen Strom beizubehalten sowie einen Schutz gegenüber Übertemperatur, Überspannung und Überstrom zu bieten. Die LED-Array-Steuerschaltung 210 kann mehrere Ausgänge OUTO - OUT-N sowie zu jedem Ausgang OUTO - OUT-N gehörende Schaltungen wie beispielsweise Strommessschaltungen 216-0 - 216-N, mehrere Schalter M0 - MN, Treiberschaltungen 212-0 - 212-N und Strombegrenzungsschaltungen 214-0 - 214-N enthalten. Die LED-Array-Steuerschaltung 210 kann auch eine digitale Kommunikationsschaltung 215 und einen MUX-Ausgang 240 enthalten. Bei einigen Beispielen können die Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 210 in einer einzigen integrierten Schaltung integriert sein. Bei dem Beispiel von 2 ist der Ausgangsanschluss OUTO mit einem drei-LED-Strang des LED-Arrays 260 verbunden. Der Ausgangsanschluss OUT-N ist mit einem LED-Strang mit einer einzigen LED verbunden.The LED array control circuit 210 may be configured to drive the LED strings of the LED array 260 to maintain approximately equal current in each string and to provide protection against over-temperature, over-voltage and over-current. The LED array control circuit 210 may include multiple outputs OUTO - OUT-N and circuitry associated with each output OUTO - OUT-N such as current sensing circuits 216-0 - 216-N, multiple switches M0 - MN, driver circuits 212-0 - 212-N and current limiting circuits 214-0 - 214-N. The LED array control circuit 210 may also include a digital communication circuit 215 and a MUX output 240. In some examples, the components of the LED array control circuit 210 may be integrated into a single integrated circuit. In the example of 2 The output terminal OUTO is connected to a three-LED string of the LED array 260. The output terminal OUT-N is connected to an LED string with a single LED.

Die Treiberschaltungen 212-0 - 212-N (gemeinschaftlich Treiberschaltungen 212) können dazu ausgebildet sein, einen jeweiligen der Schalter M0 - MN, die den Strom an jeden LED-Strang in dem LED-Array 260 steuern, zu betätigen. Zum Beispiel kann eine jeweilige Treiberschaltung bei Beispielen, bei denen es sich bei den Schaltern M0 - MN um Metalloxid-Feldeffekt-Transistoren (MOSFET) oder einen ähnlichen Typ von Schaltern mit einem Gateanschluss handelt, das Gate des jeweiligen Schalters ansteuern. Auch wenn die Strommessschaltungen 216-0 - 216-N (gemeinschaftlich Strommessschaltungen 216) und die Strombegrenzungsschaltungen 214-0 - 214-N (gemeinschaftlich Strombegrenzungsschaltungen 214) in 2 als separate Blöcke gezeigt sind, können die Treiberschaltungen 212 bei einigen Beispielen Strommessschaltungen 216 und Strombegrenzungsschaltungen 214 enthalten. Die Strommessschaltungen 216 können auch als Stromerfassungsschaltungen 216 bezeichnet werden. Die Strombegrenzungsschaltungen 214 können gegenüber der Strombegrenzung in einem jeweiligen Kanal durch andere Techniken wie beispielsweise das einfache Hinzufügen eines Widerstands zu jedem Kanal Vorteile bieten. Zum Beispiel würde ein Widerstand über dem gesamten Schaltungsbetrieb hinweg Energie dissipieren und kann deshalb weniger effizient als die Strombegrenzungsschaltungen 214 dieser Offenbarung sein. Andere Vorteile können die Fähigkeit, den Strom auf einen vordefinierten Wert zu begrenzen, beinhalten. Die Strombegrenzungsschaltungen 214 würden die Stromgrenze beibehalten, wenn sich die Spannung ändert. Ein Widerstand würde nur auf einen festen Strom begrenzen, wenn die Spannung nicht geändert wird. Abhängig von der Anwendung kann bei einigen Beispielen einem oder mehr Zweigen der LED-Array-Steuerschaltung 210, zusätzlich zu den Strombegrenzungsschaltungen 214, wie oben in Bezug auf 1 beschrieben, ein veränderlicher Widerstand hinzugefügt werden.The driver circuits 212-0 - 212-N (collectively, driver circuits 212) may be configured to actuate a respective one of the switches M0 - MN that control the current to each LED string in the LED array 260. For example, in examples where the switches M0 - MN are metal oxide field effect transistors (MOSFETs) or a similar type of switch with a gate terminal, a respective driver circuit may drive the gate of the respective switch. Although the current sensing circuits 216-0 - 216-N (collectively, current sensing circuits 216) and the current limiting circuits 214-0 - 214-N (collectively, current limiting circuits 214) in 2 shown as separate blocks, in some examples, the driver circuits 212 may include current sensing circuits 216 and current limiting circuits 214. The current sensing circuits 216 may also be referred to as current sensing circuits 216. The current limiting circuits 214 may offer advantages over limiting current in a respective channel through other techniques, such as simply adding a resistor to each channel. For example, a resistor would dissipate energy throughout the circuit operation and therefore may be less efficient than the current limiting circuits 214 of this disclosure. Other advantages may include the ability to limit the current to a predefined value. The current limiting circuits 214 would maintain the current limit as the voltage changes. A resistor would only limit to a fixed current when the voltage is not changed. Depending on the application, in some examples, one or more branches of the LED array control circuit 210, in addition to the current limiting circuits 214 as described above with respect to 1 described, a variable resistor must be added.

Bei einigen Beispielen können die Treiberschaltungen 212, wie durch die digitale Kommunikationsschaltung 215 programmiert, ein PWM-Schema ausgeben. Zum Beispiel kann der Mikrocontroller 220 nach der Initialisierungsphase den Arbeitspunkt (Ausgangsspannung und -strom) für den Ausgangsanschluss OUTO bestimmen und ein erstes PWM-Schema mit einem ersten Tastgrad berechnen. Die digitale Kommunikationsschaltung 215 kann von dem Mikrocontroller 220 ein Signal empfangen, um die Treiberschaltung 212-0 so einzustellen, dass sie den Schalter M0 veranlasst, mit dem ersten Tastgrad zu arbeiten. Danach kann die Treiberschaltung 212-0, sofern sie nicht neu programmiert wird, das erste PWM-Schema mit dem ersten Tastgrad ausgeben. Bei anderen Beispielen kann die Treiberschaltung 212-0 nur ein PWM-Schema mit einem gegebenen Tastgrad unter direkter, kontinuierlicher Steuerung der digitalen Kommunikationsschaltung 215 ausgeben.In some examples, the driver circuits 212, as indicated by the digital communication tion circuit 215 may output a PWM scheme. For example, after the initialization phase, microcontroller 220 may determine the operating point (output voltage and current) for output terminal OUTO and calculate a first PWM scheme with a first duty cycle. Digital communication circuit 215 may receive a signal from microcontroller 220 to set driver circuit 212-0 to cause switch M0 to operate at the first duty cycle. Thereafter, unless reprogrammed, driver circuit 212-0 may output the first PWM scheme with the first duty cycle. In other examples, driver circuit 212-0 may only output a PWM scheme with a given duty cycle under direct, continuous control of digital communication circuit 215.

Jeder Schalter M0 - MN kann dazu ausgebildet sein, die Stromstärke für jeden jeweiligen Ausgangsanschluss zu steuern. Bei dem Beispiel von 2 verbindet der Schalter M0 den VS-Anschluss der LED-Array-Steuerschaltung 210 mit dem Ausgangsanschluss OUTO. Die Treiberschaltung 212-0 kann ein PWM-Signal an das Gate des Schalters M0, der den an den Ausgangsanschluss OUTO abgegebenen Durchschnittstrom steuert, senden. Die verbleibenden Schalter verbinden den VS-Anschluss der LED-Array-Steuerschaltung 210 mit dem jeweiligen Ausganganschluss und steuern den Strom an jeden Ausgangsanschluss auf eine ähnliche Weise. Jeder Schalter M0 - MN kann dazu ausgebildet sein, unabhängig von jedem anderen jeweiligen Schalter der mehreren Schalter zu arbeiten. Der VS-Anschluss der LED-Array-Steuerschaltung 210 empfängt Leistung (Spannung und Strom) von der Leistungsversorgung, dem Spannungsregler 230.Each switch M0 - MN can be designed to control the current for each respective output terminal. In the example of 2 switch M0 connects the VS terminal of the LED array control circuit 210 to the output terminal OUTO. The driver circuit 212-0 may send a PWM signal to the gate of switch M0, which controls the average current delivered to the output terminal OUTO. The remaining switches connect the VS terminal of the LED array control circuit 210 to the respective output terminal and control the current to each output terminal in a similar manner. Each switch M0-MN may be configured to operate independently of any other respective switch of the plurality of switches. The VS terminal of the LED array control circuit 210 receives power (voltage and current) from the power supply, voltage regulator 230.

Jede der Treiberschaltungen 212 kann für jeden Ausgangsanschluss OUTO - OUTN und Schalter M0 - MN eine zugeordnete Strombegrenzungsschaltung enthalten. Jede jeweilige Strombegrenzungsschaltung der Strombegrenzungsschaltungen 214 kann dazu ausgebildet sein, die Stromstärke für jeden jeweiligen Ausgangsanschluss OUTO - OUTN auf eine jeweilige, vorgegebene Stromgrenze zu begrenzen. Jede jeweilige, vorgegebene Stromgrenze, die für eine Strombegrenzungsschaltung eingestellt ist, ist unabhängig von jeder anderen jeweiligen vorgegebenen Stromgrenze, die für eine andere Strombegrenzungsschaltung eingestellt ist. Zum Beispiel kann sich die vorgegebene Stromgrenze für die Strombegrenzungsschaltung 214-0 von der vorgegebenen Stromgrenze für die Strombegrenzungsschaltung 214-5 (in 2 nicht gezeigt) unterscheiden. Bei einigen Beispielen ändern die Strombegrenzungsschaltungen 214 den Tastgrad nicht. Der Tastgrad kann dazu angepasst sein, einen vorgegebenen Durchschnittstrom zu erzielen. Die Strombegrenzungsschaltungen 214 können die LEDs gegenüber Beschädigung schützen, d. h. um sicherzustellen, dass der LED-spezifische Maximalstrom nicht erreicht wird.Each of the driver circuits 212 may include an associated current limiting circuit for each output terminal OUTO - OUTN and switches M0 - MN. Each respective current limiting circuit of the current limiting circuits 214 may be configured to limit the current for each respective output terminal OUTO - OUTN to a respective predetermined current limit. Each respective predetermined current limit set for one current limiting circuit is independent of any other respective predetermined current limit set for another current limiting circuit. For example, the predetermined current limit for the current limiting circuit 214-0 may be different from the predetermined current limit for the current limiting circuit 214-5 (in 2 not shown). In some examples, the current limiting circuits 214 do not change the duty cycle. The duty cycle may be adjusted to achieve a predetermined average current. The current limiting circuits 214 may protect the LEDs from damage, ie, to ensure that the LED specific maximum current is not reached.

Ein IC mit der LED-Array-Steuerschaltung dieser Offenbarung kann durch einen Anwender konfiguriert werden, um abhängig von einer bestimmten Anwendung verschieden zu arbeiten. Zum Beispiel kann bei einer Anwendung mit digitaler Kommunikationsfähigkeit die digitale Kommunikationsschaltung 215 dazu ausgebildet sein, die jeweilige Stromgrenze für eine jeweilige Strombegrenzungsschaltung zu programmieren oder einzustellen. Während des Betriebs kann die Strombegrenzungsschaltung unabhängig arbeiten, um den zu einem jeweiligen Ausgangsanschluss und Schalter gehörenden Strom zu begrenzen, d. h. ohne weitere Eingabe von der digitalen Kommunikationsschaltung 215 oder dem Mikrocontroller 220. Zum Beispiel kann die digitale Kommunikationsschaltung 215 die Strombegrenzungsschaltung 214-0 auf eine vorgegebene Grenze von 120 mA programmieren. Die Strombegrenzungsschaltung 214-0 kann dann den Strom durch den Schalter M0, z. B. über die Stromerfassungsschaltung 216-0, überwachen und das PWM-Schema des Treibers 212-0 einstellen, um den Durchschnittsstrom an den Ausgangsanschluss OUTO wie erforderlich, zu verringern. Bei einigen Beispielen kann eine Strombegrenzungsschaltung 214 die Stromstärke durch Auslösen von einer oder mehr Treiberschaltungen 212, um den jeweiligen, mit der Treiberschaltung verbundenen Schalter auszuschalten, begrenzen.An IC including the LED array control circuit of this disclosure may be configured by a user to operate differently depending on a particular application. For example, in an application with digital communication capability, the digital communication circuit 215 may be configured to program or set the respective current limit for a respective current limiting circuit. During operation, the current limiting circuit may operate independently to limit the current associated with a respective output terminal and switch, i.e., without further input from the digital communication circuit 215 or the microcontroller 220. For example, the digital communication circuit 215 may program the current limiting circuit 214-0 to a predetermined limit of 120 mA. The current limiting circuit 214-0 may then monitor the current through the switch M0, e.g., via the current sensing circuit 216-0, and adjust the PWM scheme of the driver 212-0 to reduce the average current to the output terminal OUTO as required. In some examples, a current limiting circuit 214 may limit the current by triggering one or more driver circuits 212 to turn off the respective switch associated with the driver circuit.

Bei anderen Beispielen kann die digitale Kommunikationsschaltung 215 den Strom durch den Schalter M0, z. B. über die Stromerfassungsschaltung 216-0, überwachen und die Strombegrenzungsschaltung 214 direkt steuern, um den Durchschnittstrom an den Ausgangsanschluss OUTO wie erforderlich zu verringern. Bei anderen Beispielen kann die digitale Kommunikationsschaltung 215 über den digitalen I/O-Pfad 228 kommunizieren und von dem Mikrocontroller 220 Befehle empfangen, die Strombegrenzungsschaltung 214-0 und den Treiber 212-0 zu veranlassen, den Strom an den Ausgangsanschluss OUTO zu verringern, wenn sich der Strom durch den Schalter N0 dem vorgegebenen Stromschwellenwert nähert oder diesen überschreitet. Ähnlich kann der Mikrocontroller 220 den Strom an jeden Ausgangsanschluss, z. B. über die Stromerfassungsschaltungen 216 und den Laststromerfassungs-MUX-Ausgangsanschluss 240, überwachen, und kann das PWM-Schema der zugehörigen Treiberschaltung mit einer Stromstärke, die sich dem vorgegebenen Schwellenwert nähert oder diesen überschreitet, direkt steuern, oder, um dies zu steuern, Befehle an die digitale Kommunikationsschaltung 215 senden.In other examples, digital communication circuit 215 may monitor the current through switch M0, e.g., via current sensing circuit 216-0, and directly control current limiting circuit 214 to reduce the average current to output terminal OUTO as needed. In other examples, digital communication circuit 215 may communicate via digital I/O path 228 and receive commands from microcontroller 220 to cause current limiting circuit 214-0 and driver 212-0 to reduce the current to output terminal OUTO when the current through switch N0 approaches or exceeds the predetermined current threshold. Similarly, microcontroller 220 may control the current to each output terminal, e.g., via current sensing circuit 216-0. B. via the current sensing circuits 216 and the load current sensing MUX output port 240, and can directly control the PWM scheme of the associated driver circuit with a current approaching or exceeding the predetermined threshold, or send commands to the digital communication circuit 215 to control this.

Bei anderen Beispielen kann der Mikrocontroller 220 der LED-Array-Steuerschaltung 210 einen Zielwert für einen durchschnittlichen Ausgangsstrom und einen maximalen Ausgangsstrom zuführen. Um diesen durchschnittlichen Strom zu erreichen, kann die LED-Steuerschaltung 210 intern ein PWM-Schema bestimmen und den Strom mit den Strommessschaltungen 216 überwachen. Die LED-Array-Steuerschaltung 210 kann die Strombegrenzungsschaltungen 214 auch intern auf den von dem Mikrocontroller 220 bereitgestellten, maximalen Ausgangsstromwert einstellen. Bei anderen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 210 bestimmen, dass der eingestellte Durchschnittstrom in der/den LED(s) nicht erreicht werden kann und meldet an den Mikrocontroller 220 direkt zurück, dass die Ausgangsspannung von dem Spannungsregler 230 erhöht werden sollte. Bei anderen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 210 bestimmen, dass die Spannung von dem Spannungsregler 230 zu hoch ist (z. B. aus einem geringen Tastgrad auf allen LED-Strängen oder wegen der eingestellten Stromgrenze). Die LED-Array-Steuerschaltung 210 kann dem Mikrocontroller 220 direkt rückmelden, dass die Ausgangsspannung von dem Spannungsregler 230 verringert werden sollte.In other examples, the microcontroller 220 may provide the LED array control circuit 210 with a target value for an average output current and a maximum output current. To achieve this average current, the LED control circuit 210 may internally determine a PWM scheme and monitor the current with the current sensing circuits 216. The LED array control circuit 210 may also internally set the current limiting circuits 214 to the maximum output current value provided by the microcontroller 220. In other examples, the LED array control circuit 210 may determine that the set average current in the LED(s) cannot be achieved and report directly back to the microcontroller 220 that the output voltage from the voltage regulator 230 should be increased. In other examples, the LED array control circuit 210 may determine that the voltage from the voltage regulator 230 is too high (e.g., from a low duty cycle on all LED strings or because of the set current limit). The LED array control circuit 210 may directly feedback to the microcontroller 220 that the output voltage from the voltage regulator 230 should be reduced.

Bei einigen Beispielen kann die digitale Kommunikationsschaltung 215 über den digitalen I/O-Pfad 228 unter Verwendung eines seriellen peripheren Schnittstellenbusses (SPI) arbeiten. SPI ist eine Spezifikation für eine synchrone serielle Kommunikationsschnittstelle, die, primär in eingebetteten Systemen, zur Kurzstreckenkommunikation verwendet wird. Der SPI-Bus spezifiziert vier Logiksignale: SCLK: serieller Takt (außerhalb eines Masters), MOSI: Master-Ausgabe, Slave-Eingabe oder Master auswärts, Slave einwärts (vom Master ausgegebene Daten), MISO: Master-Eingabe, Slave-Ausgabe oder Master einwärts, Slave auswärts (Datenausgabe von Slave), und SS: Slave-Auswahl (das aktiv-low sein kann, vom Master ausgegeben). Bei anderen Beispielen können alternative Pin-Bezeichnungskonventionen verwendet werden. Bei einigen Beispielen kann es sich bei SPI, im Gegensatz zu seriellen Drei-, Zwei- und Ein-Draht-Bussen, um einen sogenannten seriellen Vier-Draht-Bus handeln. Die SPI kann als synchrone serielle Schnittstelle beschrieben werden, aber sie unterscheidet sich von dem synchronen seriellen Schnittstellen-(engl.: Synchronous Serial Interface; SSI)-Protokoll, das ebenfalls ein serielles, synchrones Vier-Draht-Kommunikationsprotokoll darstellt. Das SSI-Protokoll setzt eine differenzielle Signalübertragung ein und bietet nur einen einzigen Simplex-Kommunikationskanal. Bei anderen Beispielen kann die digitale Kommunikationsschaltung 215 andere Standard-Schnittstellenprotokolle verwenden, oder ein kundenspezifisches Protokoll.In some examples, digital communication circuitry 215 may operate over digital I/O path 228 using a serial peripheral interface (SPI) bus. SPI is a specification for a synchronous serial communication interface used for short-range communication, primarily in embedded systems. The SPI bus specifies four logic signals: SCLK: serial clock (outside a master), MOSI: master output, slave input or master out, slave in (data output from master), MISO: master input, slave output or master in, slave out (data output from slave), and SS: slave select (which may be active-low, output from master). In other examples, alternate pin naming conventions may be used. In some examples, SPI may be a so-called four-wire serial bus, as opposed to three-, two-, and one-wire serial buses. The SPI can be described as a synchronous serial interface, but it is different from the Synchronous Serial Interface (SSI) protocol, which is also a four-wire serial synchronous communication protocol. The SSI protocol employs differential signaling and provides only a single simplex communication channel. In other examples, the digital communication circuit 215 may use other standard interface protocols, or a custom protocol.

Der vorgegebene Schwellenwert für jeden Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N kann durch einen Anwender basierend auf der Anwendung eingestellt werden. Zum Beispiel kann die LED-Array-Steuerschaltung 210 ein LED-Array, z. B. das LED-Array 260, mit einer Vielfalt von LEDs, die unterschiedliche maximale Strombegrenzungen aufweisen, betreiben. Bei einer Automotive-Anwendung kann das LED-Array 260, zusammen mit anderen LED-Strängen, einen oder mehr Stränge von LEDs für Fahrlichter (engl.: „running lights“), einen oder mehr Stränge für Abblendlicht (engl.: „low beam“) und zusätzliche Stränge für Fernlichter (engl.: „high beam headlights“) enthalten. Die Fahrlicht-LEDs können eine andere maximale Stromgrenze als die LEDs, die für die Scheinwerfer (engl.: „headlights“) verwendet werden, aufweisen. Deshalb kann sich die vorgegebene Stromgrenze, die zu den Fahrlichtausgangsanschlüssen gehört, von der vorgegebenen Stromgrenze, die zu den Scheinwerferausgangsanschlüssen gehört, unterscheiden.The default threshold for each output terminal OUTO - OUT-N can be set by a user based on the application. For example, the LED array control circuit 210 can drive an LED array, e.g., the LED array 260, with a variety of LEDs having different maximum current limits. In an automotive application, the LED array 260, along with other LED strings, can include one or more strings of LEDs for running lights, one or more strings for low beam, and additional strings for high beam headlights. The running light LEDs can have a different maximum current limit than the LEDs used for the headlights. Therefore, the default current limit associated with the running light output terminals can be different from the default current limit associated with the headlight output terminals.

Der Spannungsregler 230 und der Mikrocontroller 220 können das LED-Array 260, wie oben in Bezug auf 1 beschrieben, mit einer Initialisierungsphase hochfahren. Das heißt, der Mikrocontroller 220 kann den Spannungsregler 230 dazu konfigurieren, mit einer Spannung zu beginnen, die gering genug ist, um sicherzustellen, dass sich der Strom unterhalb der maximalen Nennwerte (engl: „ratings“) der LEDs in dem LED-Array 260 befindet, dann die Spannung mit einer vorgegebenen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit aufwärts rampen. Der Spannungsrampenteil der Initialisierungsphase kann stoppen, wenn sämtliche Zweige zumindest einen vorgegebenen Zielstrom erreicht haben. Ähnlich zu der für die Strombegrenzungsschaltungen 214 beschriebenen, vorgegebenen Stromgrenze kann ein Anwender den vorgegebenen Zielstrom für jeden Ausgangsanschluss OUTO - OUTN, der mit jedem Strang des LED-Arrays 260 verbunden ist, einstellen. Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 220 mit dem vorgegebenen Zielstrom programmiert werden. Bei anderen Beispielen können die Kommunikationsschaltung 215 oder die Treiberschaltungen 212 mit dem vorgegebenen Zielstrom konfiguriert werden.The voltage regulator 230 and the microcontroller 220 may control the LED array 260 as described above with respect to 1 described, with an initialization phase. That is, the microcontroller 220 may configure the voltage regulator 230 to start with a voltage low enough to ensure that the current is below the maximum ratings of the LEDs in the LED array 260, then ramp the voltage up at a predetermined voltage slew rate. The voltage ramp portion of the initialization phase may stop when all branches have reached at least a predetermined target current. Similar to the predetermined current limit described for the current limit circuits 214, a user may set the predetermined target current for each output terminal OUTO - OUTN connected to each leg of the LED array 260. In some examples, the microcontroller 220 may be programmed with the predetermined target current. In other examples, the communication circuit 215 or the driver circuits 212 may be configured with the predetermined target current.

Das System 200 kann von der Initialisierungsphase in die Betriebsphase schalten wie beispielsweise wenn sämtliche LED-Stränge des LED-Arrays 260 den Zielstrom erreicht haben. Die LED-Array-Steuerschaltung 210 kann dann den Betriebsstrom einstellen, wie es erforderlich ist, um Temperaturänderungen, Aufheizeffekte von Strom durch die Schalter und LED-Stränge, Änderungen bei Befehlen von anderen Systemen außerhalb des Systems 200, z. B. eines Befehls, die Scheinwerfer beim Eintritt in einen verdunkelten Tunnel einzuschalten, auszugleichen.The system 200 may switch from the initialization phase to the operating phase, such as when all of the LED strings of the LED array 260 have reached the target current. The LED array control circuit 210 may then adjust the operating current as needed to compensate for temperature changes, heating effects of current through the switches and LED strings, changes in commands from other systems outside the system 200, such as a command to turn on the headlights when entering a darkened tunnel.

3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispielsystem zum Steuern eines LED-Arrays, das einen integrierten Mehrkanal-High-Side-Schalter, der über individuelle Eingangspins für jeden LED-Strang angesteuert wird, enthält, veranschaulicht. Bei einigen Beispielen kann ein IC mit einer LED-Array-Steuerschaltung wie beispielsweise der LED-Array-Steuerschaltung 210 oder einer LED-Array-Steuerschaltung 310 sowohl eine digitale Kommunikationsschnittstelle als auch individuelle Eingangspins für jeden LED-Strang enthalten. Abhängig von der Anwendung kann eine der Schnittstellen verwendet werden. Zum Beispiel kann eine LED-Array-Steuerschaltung bei einem System ohne digitale Kommunikationsfähigkeit, wie bei dem System 300 gezeigt, über die einzelnen Eingangspins für jeden LED-Strang mit der Verarbeitungsschaltung kommunizieren, und jede digitale Schnittstelle kann unangeschlossen bleiben. 3 is a block diagram illustrating an example system for controlling an LED array that includes an integrated multi-channel high-side switch driven via individual input pins for each LED string. In some examples, an IC with an LED array control circuit, such as LED array control circuit 210 or LED array control circuit 310, may include both a digital communication interface and individual input pins for each LED string. Depending on the application, either interface may be used. For example, in a system without digital communication capability, as shown in system 300, an LED array control circuit may communicate with the processing circuitry via the individual input pins for each LED string, and each digital interface may remain unconnected.

Wie bei dem oben in Bezug auf 2 beschriebenen System 200 enthält das System 300 ausführlichere Beispiele einer LED-Array-Steuerschaltung, Leistungsversorgung und Prozessorschaltung ähnlich zu dem in Bezug auf 1 beschriebenen System 100. Sofern nicht anders angegeben, weist die LED-Array-Steuerschaltung 310 dieselben Funktionen und Vorteile wie die LED-Array-Steuerschaltung 210 und die LED-Array-Steuerschaltung 110 auf. Zum Beispiel funktionieren die Treiberschaltungen 212, die Strombegrenzungsschaltungen 214, die Stromerfassungsschaltungen 216, die Schalter M0 - MN und die Ausgangsanschlüsse OUTO - OUT-N wie oben in Bezug auf 2 beschrieben. Ähnlich funktionieren das LED-Array 260, der Spannungsregler 230 und der Laststromerfassungs-MUX-Ausgangsanschluss 240 wie oben in Bezug auf 2 beschrieben. Das System 300 enthält ähnliche Verbindungen zu Leistung und Masse wie bei dem System 200, z. B. VIN, VS und VSS.As with the above with regard to 2 System 200 described above, system 300 includes more detailed examples of LED array control circuitry, power supply and processor circuitry similar to that described with respect to 1 described system 100. Unless otherwise stated, the LED array control circuit 310 has the same functions and advantages as the LED array control circuit 210 and the LED array control circuit 110. For example, the driver circuits 212, the current limiting circuits 214, the current sensing circuits 216, the switches M0 - MN and the output terminals OUTO - OUT-N function as described above with respect to 2 Similarly, the LED array 260, the voltage regulator 230 and the load current sense MUX output port 240 function as described above with respect to 2 System 300 includes similar connections to power and ground as System 200, such as V IN , VS , and VSS .

Die LED-Array-Steuerschaltung 310 kann von I/O 324 für jeden jeweiligen Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N ein PWM-Schema empfangen. Jeder Eingangsanschluss In0 - In-N kann ein separates PWM-Schema, das den Strom in jedem Kanal über die Treiberschaltungen 212 und die Schalter M0 - MN steuert, empfangen. Jedes PWM-Schema für jeden Kanal kann unabhängig vom PWM-Schema für jeden anderen Kanal sein.The LED array control circuit 310 may receive a PWM scheme from I/O 324 for each respective output terminal OUTO - OUT-N. Each input terminal In 0 - In- N may receive a separate PWM scheme that controls the current in each channel via the driver circuits 212 and switches M0 - MN. Each PWM scheme for each channel may be independent of the PWM scheme for any other channel.

Die LED-Array-Steuerschaltung 310 kann den erfassten Strom für jeden jeweiligen Kanal über den Lasterfassungs-MUX-Ausgangsanschluss 240 an den ADC-Anschluss 322 des Mikrocontrollers 320 ausgeben. Der Mikrocontroller 320 kann durch die aktiven Kanäle oder sämtliche Kanäle der LED-Array-Steuerschaltung 310 wechseln, um den Strom für jeden Kanal, der zu jedem Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N gehört, periodisch zu bestimmen. Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 320, indem er über den Auswahl-Pin DSEL ein Signal an die Schnittstelle 315 sendet, feststellen, welcher Kanal zu überwachen ist. In anderen Worten, die MUX-Schaltung der LED-Array-Steuerschaltung 310 kann dazu ausgebildet sein, Informationen von jeder Treiberschaltung 212-0 - 212-N zu empfangen, die Informationen als Reaktion auf das an DSEL empfangene Signal an dem Laststromerfassungsanschluss 240 auszugeben. Die an dem Erfassungsanschluss 240 ausgegebene Information weist für einen jeweiligen Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N eine jeweilige Stromstärke (z. B. Durchschnittsstrom) auf. Wie oben beschrieben, können die Stromerfassungsschaltungen 216 getrennt oder in die Treiberschaltungen 212 integriert sein.The LED array control circuit 310 may output the sensed current for each respective channel to the ADC port 322 of the microcontroller 320 via the load sense MUX output port 240. The microcontroller 320 may cycle through the active channels or all of the channels of the LED array control circuit 310 to periodically determine the current for each channel associated with each output port OUTO - OUT-N. In some examples, the microcontroller 320 may determine which channel to monitor by sending a signal to the interface 315 via the select pin DSEL. In other words, the MUX circuit of the LED array control circuit 310 may be configured to receive information from each driver circuit 212-0 - 212-N, output the information at the load current sense port 240 in response to the signal received at DSEL. The information output at the sense terminal 240 includes a respective current magnitude (e.g., average current) for a respective output terminal OUTO - OUT-N. As described above, the current sense circuits 216 may be separate or integrated into the driver circuits 212.

Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 320 jede der Stromerfassungsschaltungen 216 überwachen und das PWM-Schema einstellen, um den Strom eines Kanals, der möglicherweise in die Nähe der vorgegebenen Stromgrenze gerät oder diese überschreitet, zu begrenzen. Bei anderen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 310 den Tastgrad des PWM-Schemas steuern, um den Ausgangsstrom an die LED-Stränge zu begrenzen. Bei anderen Beispielen kann der Mikrocontroller 320 individuell eine Stromgrenze für jede der Strombegrenzungsschaltungen 214 einstellen, die dann arbeiten kann, um den Strom für jeden Kanal ohne weitere Eingabe von dem Mikrocontroller 320 zu begrenzen. Bei anderen Beispielen kann die Strombegrenzungsschaltung 214-0 - 214-N mit einer separaten, vorgegebenen Stromgrenze für jeden Kanal vorprogrammiert werden. Zum Beispiel kann eine Programmierfunktion während der Fertigungsmontage wie beispielsweise während des Schaltungstests jede Strombegrenzungsschaltung der Strombegrenzungsschaltungen 214 abhängig von der erwarteten Anwendung vorprogrammieren. Nachdem sie zu einem Endprodukt zusammengebaut wurde, kann die LED-Array-Steuerschaltung 310 diese Stromgrenzen während des Betriebs beibehalten.In some examples, the microcontroller 320 may monitor each of the current sensing circuits 216 and adjust the PWM scheme to limit the current of a channel that may be approaching or exceeding the predetermined current limit. In other examples, the LED array control circuit 310 may control the duty cycle of the PWM scheme to limit the output current to the LED strings. In other examples, the microcontroller 320 may individually set a current limit for each of the current limiting circuits 214, which may then operate to limit the current for each channel without further input from the microcontroller 320. In other examples, the current limiting circuit 214-0 - 214-N may be preprogrammed with a separate, predetermined current limit for each channel. For example, during manufacturing assembly, such as during circuit test, a programming function may pre-program each current limit circuit of the current limit circuits 214 depending on the expected application. After being assembled into a final product, the LED array control circuit 310 may maintain these current limits during operation.

4 ist ein Blockschaltbild, das eine integrierte Beispiel-Mehrkanal-High-Side-Schalter-Schaltung mit digitaler Kommunikationsschaltung veranschaulicht. Die LED-Array-Steuerschaltung 400 von 4 zeigt zusätzliche Einzelheiten einer Beispiel-LED-Array-Steuerschaltung wie beispielsweise die LED-Array-Steuerschaltung 210 und die LED-Array-Steuerschaltung 310, die in den 2 und 3 dargestellt sind. Die LED-Array-Steuerschaltung 400 enthält eine digitale Kommunikationsschaltung 415, was ähnlich zu der LED-Array-Steuerschaltung 210 ist. Allerdings kann ein IC mit einer LED-Array-Steuerschaltung wie beispielsweise der LED-Array-Steuerschaltung 400, wie oben in Bezug auf die 1 und 3 beschrieben sowohl eine digitale Kommunikationsschnittstelle 415 als auch einzelne Eingangspins 405 für jeden LED-Strang enthalten. 4 is a block diagram illustrating an example integrated multi-channel high-side switch circuit with digital communication circuitry. The LED array control circuit 400 of 4 shows additional details of an example LED array control circuit such as the LED array control circuit 210 and the LED array control circuit 310 shown in the 2 and 3 The LED array control circuit 400 includes a digital communication circuit 415, which is similar to the LED array control circuit 210. However, an IC may be provided with an LED array control circuit such as the LED array control circuit 400 as described above with respect to the 1 and 3 described both a digital communication interface 415 and individual input pins 405 for each LED string.

Ähnlich zu den oben in Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen LED-Array-Steuerschaltungen 210 und 310 enthält die LED-Array-Steuerschaltung 400 Schalter M0 - MN, die die Ausgangsanschlüsse OUTO - OUT-N mit dem VS-Anschluss verbinden. Der VS-Anschluss kann an eine Leistungsversorgung wie beispielsweise die in 1 dargestellte Leistungsversorgung 130 angeschlossen werden und die Leistung für ein an die Ausgangsanschlüsse OUTO - OUT-N angeschlossenes LED-Array bereitstellen. Jeder Schalter M0 - MN kann dazu ausgebildet sein, die Stromstärke für den jeweiligen Ausgangsschluss zu steuern und unabhängig von jedem anderen jeweiligen Schalter zu arbeiten. Bei einigen Beispielen können die Schalter, wie sie von den Treiberschaltungen angesteuert werden, die Stromstärke basierend auf dem Tastgrad eines PWM-Schemas steuern.Similar to the above with regard to the 2 and 3 In addition to the LED array control circuits 210 and 310 described above, the LED array control circuit 400 includes switches M0 - MN that connect the output terminals OUTO - OUT-N to the VS terminal. The VS terminal can be connected to a power supply such as the one shown in 1 and provide power to an LED array connected to output terminals OUTO - OUT-N. Each switch M0 - MN may be configured to control the current for the respective output terminal and operate independently of any other respective switch. In some examples, the switches, as controlled by the driver circuits, may control the current based on the duty cycle of a PWM scheme.

Bei dem Beispiel von 4 enthält die LED-Array-Steuerschaltung 400 auch einen Leistungsversorgungsteil 402, einen ESD-Schutz 404, eine digitale Kommunikation 415 und einen Stromerfassungs-MUX 414. Die LED-Array-Steuerschaltung 400 enthält Treiberschaltungen Kanal 0 bis Kanal M. Die Beispiel-Treiberschaltung 412 für Kanal 0 enthält weiterhin eine Treiberlogik 416, einen Temperatursensor 420, eine Gatesteuerungs- und Ladungspumpenschaltung 420, eine Laststromsensorschaltung 424, eine Überspannungs-Klemmschaltung 426 und eine Überstromschutzschaltung 418. Bei anderen Beispielen kann die LED-Array-Steuerschaltung 400 auch mehr oder weniger als die in 4 dargestellten Komponenten enthalten. Bei einigen Beispielen kann die Treiberlogik 416 den Tastgrad des Schalters M0 über die Gatesteuer- und Ladungspumpenschaltung 422 steuern.In the example of 4 The LED array control circuit 400 also includes a power supply section 402, an ESD protection 404, a digital communication 415, and a current sensing MUX 414. The LED array control circuit 400 includes driver circuits channel 0 through channel M. The example driver circuit 412 for channel 0 further includes a driver logic 416, a temperature sensor 420, a gate control and charge pump circuit 420, a load current sensor circuit 424, an overvoltage clamp circuit 426, and an overcurrent protection circuit 418. In other examples, the LED array control circuit 400 may also include more or less than the circuits shown in FIG. 4 shown. In some examples, driver logic 416 may control the duty cycle of switch M0 via gate control and charge pump circuitry 422.

Die Gatesteuer- und Ladungspumpenschaltung 422 kann eine Form von Schaltvorrichtung verwenden und den Anschluss einer Versorgungsspannung über eine Last durch eine Ladungsspeichervorrichtung wie beispielsweise einen Kondensator zu steuern. Die Gatesteuer- und Ladungspumpenschaltung 422 kann die Spannung an die Gates der Schalter M0 - MN skalieren.The gate control and charge pump circuit 422 may use some form of switching device to control the connection of a supply voltage across a load through a charge storage device such as a capacitor. The gate control and charge pump circuit 422 may scale the voltage to the gates of the switches M0-MN.

Der Leistungsversorgungsteil 402 wird angeschlossen an VDD, die weiter mit einer System-Leistungsversorgung wie beispielsweise dem in Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen Spannungsregler 230 verbunden sein kann. Der Leistungsversorgungsteil 402 kann als DC-DC-Wandler wirken und eine oder mehr Spannungsquellen wie beispielsweise eine Referenzspannung (z. B. Vref) bereitstellen, um die Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 400 zu betreiben. Bei einigen Beispielen können die Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 400 wie beispielsweise die Treiberschaltung 412 und die digitale Kommunikation 415 bei voneinander verschiedenen Spannungspegeln arbeiten.The power supply part 402 is connected to VDD, which is further connected to a system power supply such as the one with respect to the 2 and 3 described. The power supply portion 402 may act as a DC-DC converter and provide one or more voltage sources, such as a reference voltage (e.g., Vref), to operate the components of the LED array control circuit 400. In some examples, the components of the LED array control circuit 400, such as the driver circuit 412 and the digital communication 415, may operate at different voltage levels from one another.

Die ESD-Schutzschaltung 404 kann Klemmschaltungen, Filterschaltungen und ähnliche Schaltungen enthalten, um die Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 400 gegenüber elektrostatischer Entladung (engl.: „electrostatic discharge“; ESD) und anderen Arten elektromagnetischer Störungen (engl.: „electromagnetic interference“; EMI) zu schützen. Die ESD-Schutzschaltung ist zwischen der digitalen Kommunikationsschnittstelle 415 und einzelnen Eingangspins 405 sowie dem Laststromerfassungsanschluss IS angeschlossen. Der Laststromerfassungsanschluss IS ist ähnlich zu dem oben in Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen Laststromerfassungsanschluss 240. Die digitale Kommunikationsschnittstelle 415 und die einzelnen Eingangspins 415 sowie der Laststromerfassungsanschluss IS können mit der Verarbeitungsschaltung wie beispielsweise der Verarbeitungsschaltung 120 und dem Mikrocontroller 220 und dem Mikrocontroller 320, die oben in den 1-3 dargestellt sind, angeschlossen werden. Die digitale Kommunikationsschnittstelle 415 funktioniert wie die oben in Bezug auf 2 beschriebene Kommunikationsschnittstelle 215.The ESD protection circuit 404 may include clamping circuits, filter circuits, and similar circuits to protect the components of the LED array control circuit 400 from electrostatic discharge (ESD) and other types of electromagnetic interference (EMI). The ESD protection circuit is connected between the digital communication interface 415 and individual input pins 405 and the load current sense terminal IS. The load current sense terminal IS is similar to that described above with respect to the 2 and 3 The digital communication interface 415 and the individual input pins 415 and the load current detection terminal IS can be connected to the processing circuitry such as the processing circuitry 120 and the microcontroller 220 and the microcontroller 320 described above in the 1-3 The digital communication interface 415 functions as described above with respect to 2 described communication interface 215.

Die Überstromschutzschaltung 418 funktioniert wie oben beschrieben für die Strombegrenzungsschaltung 214, die in Bezug auf die 2 und 3 beschrieben wurde, um die LEDs in dem Ausgabearray sowie andere Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 4 gegen eine durch Überstrom hervorgerufene Beschädigung zu schützen. Bei einigen Beispielen kann die Überstromschutzschaltung 418 dazu ausgebildet sein, ein Signal, das einen Überstromzustand anzeigt, über die digitale Kommunikationsschaltung 415 auszugeben. Bei einigen Beispielen kann die Überstromschutzschaltung 418 die Treiberlogik 416 dazu veranlassen, den Tastgrad zu verringern oder den betreffenden Schalter, z. B. den Schalter M0, vollständig auszuschalten.The overcurrent protection circuit 418 functions as described above for the current limiting circuit 214, which is 2 and 3 described to protect the LEDs in the output array as well as other components of the LED array control circuit 4 from damage caused by overcurrent. In some examples, the overcurrent protection circuit 418 may be configured to output a signal indicative of an overcurrent condition via the digital communication circuit 415. In some examples, the overcurrent protection circuit 418 may cause the driver logic 416 to reduce the duty cycle or to completely turn off the switch in question, e.g., switch M0.

Die Überspannungsklemmschaltung 426 kann die Spannung an dem Ausgangsanschluss OUTO überwachen, um den an dem Kanal 0 angeschlossenen LED-Strang gegen Überspannung zu schützen. Jeder Kanal, z. B. Kanal 0 - Kanal N kann eine ähnliche Überspannungsschutzschaltung enthalten.The overvoltage clamp circuit 426 may monitor the voltage at the output terminal OUTO to protect the LED string connected to channel 0 against overvoltage. Each channel, e.g., channel 0 - channel N, may include a similar overvoltage protection circuit.

Der Temperatursensor 420 kann die Temperatur der Komponenten von Kanal 0 einschließlich der Treiberschaltung 412 und des Schalters M0 überwachen. Bei einigen Beispielen kann jeder Kanal eine ähnliche Temperatursensorschaltung enthalten. Bei einigen Beispielen kann der Temperatursensor 420 dem Logiktreiber 416 eine Eingabe zuführen, die die Treiberlogik 416 dazu veranlassen kann, den Tastgrad des Schalters M0 als Reaktion auf eine Temperaturänderung anzupassen. Wenn zum Beispiel die Temperatur einen Schwellenwert überschreitet, kann das Signal von dem Temperatursensor 420 die Treiberlogik 416 dazu veranlassen, den Strom durch Ändern des Tastgrads oder durch Ausschalten des Schalters M0 zu verringern. Bei einigen Beispielen kann die Treiberlogik 416 den Tastgrad erhöhen oder den Schalter M0 einschalten, wenn sich die Temperatur unter den Schwellenwert verringert.The temperature sensor 420 can measure the temperature of the components of channel 0 including driver circuit 412 and switch M0. In some examples, each channel may include a similar temperature sensor circuit. In some examples, temperature sensor 420 may provide an input to logic driver 416, which may cause driver logic 416 to adjust the duty cycle of switch M0 in response to a change in temperature. For example, if the temperature exceeds a threshold, the signal from temperature sensor 420 may cause driver logic 416 to decrease current by changing the duty cycle or by turning switch M0 off. In some examples, driver logic 416 may increase the duty cycle or turn switch M0 on when the temperature decreases below the threshold.

Bei anderen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung wie beispielsweise der in 2 abgebildete Mikrocontroller 220 dazu ausgebildet sein, von der LED-Array-Steuerschaltung 400 ein Signal, das die Temperatur eines jeweiligen Schalters für einen LED-Strang aufweist, zu empfangen. Zum Beispiel kann die digitale Kommunikationsschaltung 415 das Signal von dem Temperatursensor 420 empfangen und das Signal an die Verarbeitungsschaltung senden. Die Verarbeitungsschaltung kann bestimmen, ob die Temperatur einen Temperaturschwellenwert überschreitet. Als Reaktion auf das Feststellen, dass die Temperatur einen Temperaturschwellenwert überschreitet, kann die Verarbeitungsschaltung an die LED-Array-Steuerschaltung 400 ein Signal senden, den betreffenden Schalter zu öffnen, um den betreffenden LED-Strang abzuschalten, oder um den Tastgrad anzupassen, um den Strom an dem betreffenden Ausgangsanschluss zu verringern. Das Beispiel von 4 zeigt einen Temperatursensor, z. B. den Temperatursensor 420, für jeden Kanal der LED-Array-Steuerschaltung 400. Bei anderen Beispielen, wie sie oben in Bezug auf 1 beschrieben sind, kann eine LED-Array-Steuerschaltung einen einzigen Temperatursensor oder einen Temperatursensor für eine Gruppe von Kanälen besitzen.In other examples, the processing circuitry such as that shown in 2 The microcontroller 220 shown may be configured to receive a signal from the LED array control circuit 400 that includes the temperature of a respective switch for an LED string. For example, the digital communication circuit 415 may receive the signal from the temperature sensor 420 and send the signal to the processing circuit. The processing circuit may determine whether the temperature exceeds a temperature threshold. In response to determining that the temperature exceeds a temperature threshold, the processing circuit may send a signal to the LED array control circuit 400 to open the respective switch to turn off the respective LED string or to adjust the duty cycle to reduce the current at the respective output terminal. The example of 4 shows a temperature sensor, e.g., temperature sensor 420, for each channel of LED array control circuit 400. In other examples, as described above with respect to 1 As described, an LED array control circuit may have a single temperature sensor or a temperature sensor for a group of channels.

Ähnlich kann die Laststromerfassungsschaltung 424 den Strom in Kanal 0 überwachen, und jeder Kanal kann eine ähnliche Laststromerfassungsschaltung enthalten. Die Laststromerfassungsschaltung 424 arbeitet ähnlich zu der oben in Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen Stromerfassungsschaltungen 216. Die Laststromerfassungsschaltung 424 kann den Strom durch den Schalter M0 bestimmen und an die Treiberlogik 416 ein Signal ausgeben. Als Reaktion auf das Signal von der Laststromerfassungsschaltung 424 kann die Treiberlogik 416 veranlassen, dass sich der Tastgrad für den Schalter M0 ändert. Bei einigen Beispielen kann die Treiberlogik 416 das Signal mit dem erfassten Strom an den Stromerfassungs-MUX-414 ausgeben. Wie oben in Bezug auf 1 beschrieben, kann eine separate Laststromerfassungsschaltung für jeden Kanal, z. B. die Laststromerfassungsschaltung 424, für eine LED-Array-Steuerschaltung gemäß dieser Offenbarung Vorteile wie beispielsweise eine verbesserte Stromgenauigkeit bieten.Similarly, load current sensing circuit 424 may monitor the current in channel 0, and each channel may include a similar load current sensing circuit. Load current sensing circuit 424 operates similarly to that described above with respect to the 2 and 3 described current sensing circuits 216. The load current sensing circuit 424 may determine the current through the switch M0 and output a signal to the driver logic 416. In response to the signal from the load current sensing circuit 424, the driver logic 416 may cause the duty cycle for the switch M0 to change. In some examples, the driver logic 416 may output the signal with the sensed current to the current sensing MUX 414. As described above with respect to 1 As described, a separate load current sensing circuit for each channel, e.g., load current sensing circuit 424, may provide benefits such as improved current accuracy for an LED array control circuit according to this disclosure.

Der Stromerfassungs-MUX 414 arbeitet ähnlich zu dem oben in Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen Stromerfassungs-MUX-Ausgangsanschluss 240. Der Stromerfassungs-MUX 414 kann die Stromstärke für jeden Kanal der LED-Array-Steuerschaltung 400 bestimmen und die Information über den Erfassungsanschluss IS an eine Prozessorschaltung ausgeben. Bei einigen Beispielen kann der Stromerfassungs-MUX 414 von der Prozessorschaltung ein Signal empfangen, um einen bestimmten Kanal auszuwählen, die Stromstärke einschließlich des Durchschnittstroms, den Spitzenstrom und ähnliche Werte bestimmen, und die Information an dem Erfassungsanschluss IS ausgeben.The current sense MUX 414 operates similarly to the one described above with respect to the 2 and 3 described current sense MUX output port 240. The current sense MUX 414 may determine the current level for each channel of the LED array control circuit 400 and output the information to a processor circuit via the sense port IS. In some examples, the current sense MUX 414 may receive a signal from the processor circuit to select a particular channel, determine the current level including the average current, peak current, and similar values, and output the information on the sense port IS.

5 ist ein Blockschaltbild, das eine integrierte Mehrkanal-High-Side-Schalter-Schaltung, die über individuelle Eingangspins für jeden LED-Strang angesteuert wird, veranschaulicht. Die LED-Array-Steuerschaltung 500 veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer LED-Array-Steuerschaltung, wie sie oben in Bezug auf die 1 - 4 beschrieben ist. Merkmale und Konfigurationen einer beliebigen LED-Array-Steuerschaltung dieser Offenbarung kann in beliebiger Kombination mit den Merkmalen und Konfigurationen einer beliebigen anderen der Beispiele dieser Offenbarung kombiniert werden. 5 is a block diagram illustrating a multi-channel high-side switch integrated circuit driven by individual input pins for each LED string. The LED array control circuit 500 illustrates another example of an LED array control circuit as described above with respect to the 1 - 4 Features and configurations of any LED array control circuit of this disclosure may be combined in any combination with the features and configurations of any other of the examples of this disclosure.

Wie oben bei den Beispielen der 1 - 4 beschrieben, enthält die LED-Array-Steuerschaltung 500 Ausgangsanschlüsse OUTO - OUT-N, die durch die Schalter M0 - MN an den VS-Anschluss angeschlossen sind. Die Schalter M0 - MN werden durch die Treiberschaltungen für Kanal 0 bis Kanal N wie beispielsweise die Treiberschaltung 512 für Kanal 0 gesteuert. Das Beispiel der LED-Array-Steuerschaltung 500 enthält auch einen Leistungsversorgungsteil 502, einen Erfassungsausgang 508, eine ESD-Schutz- und Eingangslogik 504, und eine Masseschaltung 510.As above with the examples of 1 - 4 As described, the LED array control circuit 500 includes output terminals OUTO - OUT-N connected to the VS terminal through switches M0 - MN. The switches M0 - MN are controlled by the driver circuits for channel 0 through channel N, such as the driver circuit 512 for channel 0. The example LED array control circuit 500 also includes a power supply section 502, a sense output 508, an ESD protection and input logic 504, and a ground circuit 510.

Der Leistungsversorgungsteil 502 ist ähnlich zu dem oben in Bezug auf 4 beschriebenen Leistungsversorgungsteil 402. Bei dem Beispiel der LED-Array-Steuerschaltung 500 empfängt der Leistungsversorgungsteil 502 Leistung von dem VS-Pin anstelle von einem separaten VDD-Pin. Jede der LED-Array-Steuerschaltungen dieser Offenbarung kann ebenfalls dieselbe Konfiguration enthalten wie die LED-Array-Steuerschaltung 500. Der Leistungsversorgungsteil 502 kann eine Versorgungsspannungsüberwachungsschaltung 503 und eine interne Leistungsversorgung 506 enthalten. Die interne Leistungsversorgung 506 kann eine oder mehr Spannungsquellen bereitstellen, um die Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 500 zu betreiben.The power supply part 502 is similar to that described above with respect to 4 described power supply part 402. In the example of the LED array control circuit 500, the power supply part 502 receives power from the VS pin instead of a separate VDD pin. Each of the LED array control circuits of this disclosure may also include the same configuration as the LED array control circuit 500. The power supply part 502 may include a supply voltage monitoring circuit 503 and an internal Power supply 506 is included. The internal power supply 506 may provide one or more voltage sources to operate the components of the LED array control circuit 500.

Die Erfassungsausgabe 508 kann die erfassten Signale von den Treiberschaltungen für die Kanäle 0 - N empfangen und verarbeiten. Wie oben für die LED-Array-Steuerschaltungen 110 - 410 beschrieben, kann die Erfassungsausgabe 508 einen MUX enthalten, um den erfassten Strom von einer Stromerfassungsschaltung, die jedem Kanal zugeordnet ist wie beispielsweise der Laststromerfassungsschaltung 524, zu empfangen. Bei einigen Beispielen kann die Erfassungsausgabe zusätzliche erfasste Signale wie beispielsweise Temperatur, ein Überstrom-Flag, ein Überspannungs-Flag, eine Spannung an jedem Ausgangsanschluss und ähnliche erfasste Signale empfangen. Die Erfassungsausgabe 508 kann die erfassten Signale an den IS-Anschluss, der, wie oben in Bezug auf die 1 - 3 beschrieben, mit einer oder mehr Prozessorschaltungen verbunden sein kann, ausgeben. Eine Prozessorschaltung kann auswählen, welcher Kanal zu überwachen ist, indem sie ein Signal durch die ESD-Schutz- und Eingabelogikschaltung 504 über den Auswahl-Pin DSEL sendet.The sense output 508 may receive and process the sensed signals from the driver circuits for channels 0-N. As described above for the LED array control circuits 110-410, the sense output 508 may include a MUX to receive the sensed current from a current sense circuit associated with each channel, such as the load current sense circuit 524. In some examples, the sense output may receive additional sensed signals, such as temperature, an overcurrent flag, an overvoltage flag, a voltage at each output terminal, and similar sensed signals. The sense output 508 may provide the sensed signals to the IS terminal, which may be connected to the I/O port as described above with respect to the 1 - 3 described, may be coupled to one or more processor circuits. A processor circuit may select which channel to monitor by sending a signal through the ESD protection and input logic circuit 504 via the select pin DSEL.

Wie bei der oben in Bezug auf 4 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 404 kann die ESD-Schutz- und Eingabelogikschaltung 404 die Komponenten der LED-Array-Steuerschaltung 500 gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD) und anderen Arten elektromagnetischer Störungen (EMI) schützen. Wie bei den 3 und 4 beschrieben, kann jeder Eingangsanschluss In0 - In-N ein separates PWM-Schema empfangen, das den Strom in jedem Kanal über Treiberschaltungen und Schalter M0 - MN wie beispielsweise die Treiberschaltung 512 steuert. Obwohl in 5 nicht gezeigt, kann die LED-Array-Steuerschaltung 500 auch eine digitale Kommunikationsschaltung enthalten, die nicht basierend auf der Anwendung unter Verwendung der LED-Array-Steuerschaltung 500 angeschlossen sein muss. Die Masseschaltung 510 kann eine Filterung oder andere Schaltungen, die in Verbindung mit der ESD-Schutz- und Eingangslogikschaltung 504 arbeiten können, enthalten.As with the above with regard to 4 As described above, the ESD protection and input logic circuit 404 can protect the components of the LED array control circuit 500 from electrostatic discharge (ESD) and other types of electromagnetic interference (EMI). As with the 3 and 4 As described, each input terminal In 0 - In- N can receive a separate PWM scheme that controls the current in each channel via driver circuits and switches M0 - MN such as driver circuit 512. Although in 5 not shown, the LED array control circuit 500 may also include digital communication circuitry that may not be connected based on the application using the LED array control circuit 500. The ground circuit 510 may include filtering or other circuitry that may operate in conjunction with the ESD protection and input logic circuit 504.

Die Treiberschaltung 512 stellt ein Beispiel für die Treiberschaltungen für die in der LED-Array-Steuerschaltung 500 enthaltenen Kanäle 0 - N dar. Das Beispiel der Treiberschaltung 512 enthält einen Spannungssensor 532, eine an einen Temperatursensor 530 angeschlossene Übertemperaturschaltung 520, eine Gatesteuerung und Ladungspumpe 522, eine Überstromschutzschaltung 518, eine Laststromerfassungsschaltung 524 und eine Ausgangsspannungsbegrenzungsschaltung 526. Komponenten der Treiberschaltung 512 können dieselben Funktionen und Merkmale wie die Komponenten der in Bezug auf 4 beschriebenen Treiberschaltung 412 aufweisen. Zum Beispiel gilt die Beschreibung der Gatesteuerung und Ladungspumpenschaltung 422 für die Gatesteuerung und Ladungspumpenschaltung 522, die Überstromschutzschaltung 418 gilt für die Überstromschutzschaltung 518, die Überspannungsklemmschaltung 426 gilt für die Überspannungsbegrenzungsschaltung 526, und die Laststromsensorschaltung 424 gilt für die Laststromsensorschaltung 524.The driver circuit 512 represents an example of the driver circuits for the channels 0 - N included in the LED array control circuit 500. The example of the driver circuit 512 includes a voltage sensor 532, an over-temperature circuit 520 connected to a temperature sensor 530, a gate control and charge pump 522, an over-current protection circuit 518, a load current detection circuit 524, and an output voltage limiting circuit 526. Components of the driver circuit 512 may have the same functions and features as the components of the related 4 described driver circuit 412. For example, the description of gate control and charge pump circuit 422 applies to gate control and charge pump circuit 522, overcurrent protection circuit 418 applies to overcurrent protection circuit 518, overvoltage clamp circuit 426 applies to overvoltage limiting circuit 526, and load current sensor circuit 424 applies to load current sensor circuit 524.

Bei einigen Beispielen arbeitet die Übertemperaturschaltung 520 ähnlich dem Temperatursensor 420 mit der Ausnahme, dass das Beispiel der LED-Array-Steuerschaltung 512 einen in dem Schalter M0 enthaltenen, separaten Temperatursensor 530 zeigt. Die Übertemperaturschaltung 520 kann, wie bei dem Temperatursensor 420, Schaltungen enthalten, um ein Signal von dem Temperatursensor 530 zu verstärken, filtern und mit einem oder mehr Schwellenwerten zu vergleichen.In some examples, the over-temperature circuit 520 operates similarly to the temperature sensor 420, except that the example of the LED array control circuit 512 shows a separate temperature sensor 530 included in the switch M0. The over-temperature circuit 520 may include circuitry, as with the temperature sensor 420, to amplify, filter, and compare a signal from the temperature sensor 530 to one or more thresholds.

Der Spannungssensor 532 kann die Spannung an dem Ausgangsanschluss OUTO, der mit einem LED-Strang als Teil eines LED-Arrays verbunden werden kann, überwachen. Bei einigen Beispielen kann der Spannungssensor 532 als Teil der Ausgangsspannungsbegrenzungsschaltung 526 enthalten sein.The voltage sensor 532 may monitor the voltage at the output terminal OUTO, which may be connected to an LED string as part of an LED array. In some examples, the voltage sensor 532 may be included as part of the output voltage limiting circuit 526.

Wie bei der in 4 abgebildeten Treiberlogik 416 kann die Treiberlogik 516 von 5 Eingangssignale von den Komponenten der Treiberschaltung 512 empfangen und den Strom an den Ausgangsanschluss OUTO als Reaktion auf diese Signale anpassen. Die Treiberlogik 516 kann eine Schaltung enthalten, um den Tastgrad des Schalters M0, zum Beispiel als Reaktion auf ein Übertemperatursignal von der Übertemperaturschaltung 520 oder der Überstromschutzschaltung 518, zu verringern. Bei einigen Beispielen kann die Treiberlogik 516, z. B. über den Eingangsanschluss In0, mit einer Prozessorschaltung kommunizieren, um ein PWM-Signal zu empfangen, um den Schalter M0 zu steuern, oder über einen in der Erfassungsausgabe 508 enthaltenen MUX, um ein oder mehr Signale von den Komponenten in der Treiberschaltung 512 auszugeben.As with the 4 The driver logic 516 shown in the figure can be used to 5 Receive input signals from the components of driver circuit 512 and adjust the current to output terminal OUTO in response to those signals. Driver logic 516 may include circuitry to decrease the duty cycle of switch M0, for example, in response to an overtemperature signal from overtemperature circuit 520 or overcurrent protection circuit 518. In some examples, driver logic 516 may communicate with processor circuitry, e.g., via input terminal In 0 , to receive a PWM signal to control switch M0, or via a MUX included in sense output 508 to output one or more signals from the components in driver circuit 512.

6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren für eine Initialisierungsphase eines Systems zum Steuern eines LED-Arrays gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung veranschaulicht. Die Schritte von 6 beschreiben ein Beispiel einer Interaktion zwischen einer Verarbeitungsschaltung 120A und einer LED-Array-Steuerschaltung 110A. Obwohl die in 6 beschriebenen Schritte für jedes der Beispiele dieser Offenbarung gelten können, wird 6, sofern nicht anders angegeben, in Bezug auf 1 beschrieben. Die Verarbeitungsschaltung 120A funktioniert ähnlich zu der Verarbeitungsschaltung 120, und die LED-Array-Steuerschaltung 110A funktioniert ähnlich zu der LED-Array-Steuerschaltung 110, wie in 1 dargestellt. 6 is a flowchart illustrating an example method for an initialization phase of a system for controlling an LED array according to one or more techniques of this disclosure. The steps of 6 describe an example of an interaction between a processing circuit 120A and an LED array control circuit 110A. Although the 6 described steps may apply to any of the examples of this disclosure, 6 , unless otherwise stated give, in relation to 1 The processing circuit 120A functions similarly to the processing circuit 120, and the LED array control circuit 110A functions similarly to the LED array control circuit 110, as shown in 1 shown.

Eine Prozessorschaltung wie beispielsweise die Verarbeitungsschaltung 120A kann eine Anfangsspannung für ein LED-Array wie beispielsweise das LED-Array 160, das durch die LED-Array-Steuerschaltung 110A gesteuert wird, bestimmen. Weil das LED-Array 160 mehrere LED-Stränge aufweisen kann und die LED-Stränge LEDs verschiedener Typen enthalten können, kann die Verarbeitungsschaltung 120A den LED-Typ von einer digitalen Kommunikationsschaltung, z. B. der in 2 abgebildeten, digitalen Kommunikationsschaltung 215, anfordern (600). Als Reaktion kann die digitale Kommunikationsschaltung 215 den LED-Typ oder, bei einigen Beispielen, eine maximale Hochfahrspannung, an die Verarbeitungsschaltung 120A ausgeben (602). Die Verarbeitungsschaltung 120A kann den LED-Typ oder die Spannungsinformation empfangen und der Leistungsversorgungsschaltung 130 befehlen, eine anfängliche Spannung an den VS-Anschluss, wie in 1 dargestellt, ausgeben (604).A processor circuit such as processing circuit 120A may determine an initial voltage for an LED array such as LED array 160 controlled by LED array control circuit 110A. Because LED array 160 may include multiple LED strings and the LED strings may include LEDs of different types, processing circuit 120A may determine the LED type from a digital communication circuit, such as that shown in 2 illustrated digital communication circuit 215 (600). In response, digital communication circuit 215 may output the LED type or, in some examples, a maximum startup voltage to processing circuit 120A (602). Processing circuit 120A may receive the LED type or voltage information and command power supply circuit 130 to supply an initial voltage to the VS terminal as shown in 1 shown, output (604).

Bei einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120A dazu ausgebildet sein, eine anfängliche Spannung für die Leistungsversorgungsschaltung 130 einzustellen, ohne zuerst eine Anfrage an die LED-Array-Steuerschaltung 110A nach LED-Informationen zu senden. Zum Beispiel kann eine LED-Array-Steuerschaltung 110A keine digitale Kommunikationsschaltung 215 enthalten, oder die keine digitale Kommunikationsschaltung 215 kann bei einigen Anwendungen abgekoppelt sein. Bei noch anderen Beispielen kann das System 100 dazu ausgebildet sein, sich selbst ohne Anfrageschritte 600 - 604 zu initialisieren, zum Beispiel kann entweder die Verarbeitungsschaltung 120A oder die LED-Array-Steuerschaltung 110A durch einen Anwender während der Montage mit der anfänglichen Startspannung programmiert werden. Bei jedem der Beispiele kann die Prozessorschaltung die Spannungsversorgungsschaltung aktivieren, um die anfängliche Spannung über die LED-Array-Steuerschaltung an das LED-Array auszugeben.In some examples, the processing circuit 120A may be configured to set an initial voltage for the power supply circuit 130 without first sending a request to the LED array control circuit 110A for LED information. For example, an LED array control circuit 110A may not include a digital communication circuit 215, or the digital communication circuit 215 may be disconnected in some applications. In still other examples, the system 100 may be configured to initialize itself without request steps 600-604, for example, either the processing circuit 120A or the LED array control circuit 110A may be programmed with the initial start-up voltage by a user during assembly. In any of the examples, the processor circuit may enable the power supply circuit to output the initial voltage to the LED array via the LED array control circuit.

Die LED-Array-Steuerschaltung 110A kann die anfängliche Spannung an dem VS-Anschluss empfangen und zumindest zwei Schalter, die zumindest zwei jeweilige LED-Stränge der mehreren LED-Stränge in dem LED-Array 160 steuern, aktivieren (610). Bei einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120 einen Treiberlogikteil einer Treiberschaltung, z. B. der Treiberschaltung 412, dazu veranlassen, die Schalter zu aktivieren (608). Bei anderen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120A die zumindest zwei Schalter, z. B. über Eingangsanschlüsse In0 - In-N, direkt aktivieren.The LED array control circuit 110A may receive the initial voltage at the VS terminal and activate at least two switches controlling at least two respective LED strings of the plurality of LED strings in the LED array 160 (610). In some examples, the processing circuit 120 may cause a driver logic portion of a driver circuit, e.g., the driver circuit 412, to activate the switches (608). In other examples, the processing circuit 120A may directly activate the at least two switches, e.g., via input terminals In 0 - In- N .

Eine Strommessschaltung wie beispielsweise die Laststromsensorschaltung 424 von 1 kann den LED-Strang-Strom für jeden LED-Strang des LED-Arrays 160 ausgeben (612). Die Verarbeitungsschaltung 120 kann für jeden aktivierten LED-Strang der mehreren LED-Stränge eine jeweilige Stromstärke empfangen. Bei einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120 für jeden LED-Strang des LED-Arrays 260 den Strom über den MUX empfangen unabhängig davon, ob der LED-Strang einer der aktivierten LED-Stränge ist oder nicht, empfangen. Die Verarbeitungsschaltung 120 kann damit, jeden LED-Strang oder aktivierten LED-Strang durchzuwechseln, weitermachen, um den Strom über die Initialisierungsphase hinweg sowie während der Betriebsphase periodisch zu überwachen.A current measuring circuit such as the load current sensor circuit 424 of 1 may output the LED string current for each LED string of the LED array 160 (612). The processing circuit 120 may receive a respective current level for each activated LED string of the multiple LED strings. In some examples, the processing circuit 120 may receive the current via the MUX for each LED string of the LED array 260 regardless of whether the LED string is one of the activated LED strings or not. The processing circuit 120 may continue to cycle through each LED string or activated LED string to monitor the current throughout the initialization phase as well as periodically during the operation phase.

Die Verarbeitungsschaltung 120A kann für jeden LED-Strang der mehreren LED-Stränge eine jeweilige Spannungshöhe bestimmen. Zum Beispiel kann der Spannungssensor 532 in 5 die Spannung des Ausgangsanschlusses OUTO ausgeben. Bei einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120A für jeden Ausgangsanschluss OUTO - OUT-N durch den Erfassungsanschluss IS über den MUX, z. B. wie in den 2, 3 und 5 dargestellt, durch die Erfassungsausgabe 508 oder den Laststromerfassungsanschluss 240 empfangen. Bei anderen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 120 die Ausgangsspannungsinformation über die in 2 abgebildete, digitale Kommunikationsschaltung empfangen.The processing circuit 120A may determine a respective voltage level for each LED string of the plurality of LED strings. For example, the voltage sensor 532 may be in 5 the voltage of the output terminal OUTO. In some examples, the processing circuit 120A may output the voltage of the output terminal OUTO - OUT-N through the sense terminal IS via the MUX, e.g. as shown in the 2 , 3 and 5 shown, received through the sense output 508 or the load current sense port 240. In other examples, the processing circuit 120 may receive the output voltage information via the 2 received digital communication circuit shown.

Als Reaktion auf das Empfangen der jeweiligen Spannungshöhe für jeden LED-Strang kann die Verarbeitungsschaltung 120A den LED-Strang mit der größten Spannungshöhe in Bezug auf die verbleibenden LED-Stränge der mehreren LED-Stränge bestimmen (614). Bei dem Beispiel des LED-Arrays 160 in 1 kann der Strang mit der größten Spannungshöhe der Strang mit der größten Anzahl von LEDs wie beispielsweise der an OUT3 oder der sowohl an OUT5 als auch OUT6 angeschlossene LED-Strang sein. Wenn zum Beispiel der LED-Spannungsabfall für jede LED in dem an OUT3 angeschlossenen Strang größer als der Spannungsabfall für LEDs in dem an OUT5 und OUT6 angeschlossenen Strang ist, dann kann OUT3 mit vier LEDs die größte Spannungshöhe aufweisen.In response to receiving the respective voltage level for each LED string, the processing circuit 120A may determine the LED string with the largest voltage level with respect to the remaining LED strings of the plurality of LED strings (614). In the example of the LED array 160 in 1 the string with the highest voltage level may be the string with the largest number of LEDs, such as the LED string connected to OUT3 or the LED string connected to both OUT5 and OUT6. For example, if the LED voltage drop for each LED in the string connected to OUT3 is greater than the voltage drop for LEDs in the string connected to OUT5 and OUT6, then OUT3 with four LEDs may have the highest voltage level.

Bei einigen Beispielen kann der Spannungsrampteil der Initialisierungsphase stoppen, wenn alle Zweige zumindest einen vorgegebenen Zielstrom erreicht haben. Wie oben in Bezug auf 1 beschrieben, kann die LED-Array-Steuerschaltung 110A dazu ausgebildet sein, sicherzustellen, dass jeder aktive Ausgang OUTO - OUT-N näherungsweise dieselbe Durchschnittsstromstärke aufweist. Die Verarbeitungsschaltung 120A kann für jeden Schalter M0 - MN ein PWM-Schema und einen zugehörigen Tastgrad bestimmen, so dass der Strom für jeden Zweig (OUTO - OUT-N) näherungsweise gleich dem Strom in den anderen Zweigen ist. Die Spannung in den VS-Anschluss kann deshalb durch die Ausgangsspannung des Ausgangsanschlusses, der den LED-Strang mit der höchsten Vorwärtsspannung mit Leistung versorgt, bei diesem Beispiel OUT3, definiert werden. Der vorgegebene Zielstrom kann basierend auf der Anwendung, z. B. Innenbeleuchtung, Scheinwerferlicht oder einer ähnlichen Anwendung, die die Typen und Anzahl von LEDs in dem LED-Array 160 enthalten kann, auswählbar sein.In some examples, the voltage ramp portion of the initialization phase may stop when all branches have reached at least a predetermined target current. As discussed above with respect to 1 As described, the LED array control circuit 110A may be configured to ensure that each active output OUTO - OUT-N has approximately the same average current. The processing circuit 120A may determine a PWM scheme and associated duty cycle for each switch M0 - MN such that the current for each branch (OUTO - OUT-N) is approximately equal to the current in the other branches. The voltage into the VS terminal may therefore be defined by the output voltage of the output terminal that powers the LED string with the highest forward voltage, in this example OUT3. The predetermined target current may be selectable based on the application, e.g., interior lighting, headlights, or similar application, which may include the types and number of LEDs in the LED array 160.

Die Verarbeitungsschaltung 120A kann den Wert der Betriebsspannung, das PWM-Schema und die höchste Vorwärtsspannung an einem Speicherort speichern. Bei einigen Beispielen kann der Speicherort wie beispielsweise bei dem Beispiel eines Mikrocontrollers in der verarbeitenden Schaltung 120A integriert sein. Bei anderen Beispielen kann der Speicherort von der verarbeitenden Schaltung 120A getrennt sein. Als Reaktion auf das Bestimmen des LED-Strangs mit der größten Spannungshöhe kann die verarbeitende Schaltung 120A die Spannungsversorgungsschaltung, z. B. die Leistungsversorgung 130, einstellen, um eine Betriebsspannung für das LED-Array auszugeben (616). Sobald die verarbeitende Schaltung 120A die Betriebsspannung einstellt, kann die verarbeitende Schaltung 120A den individuellen Tastgrad für das PWM-Schema für jeden Treiberschaltungskanal, der die Schalter M0 - MN steuert, einstellen. In anderen Worten, als Reaktion auf das Einstellen der Betriebsspannung kann die verarbeitende Schaltung 120A das Betriebs-Pulsweitenmodulations-(PWM)-Schema für jeden jeweiligen Schalter eines jeden jeweiligen LED-Strangs so einstellen, dass die Stromstärke in jedem LED-Strang näherungsweise eine vorgegebene Stromstärke ist. Jedes jeweilige PWM-Schema für jeden jeweiligen Schalter M0 - MN kann unabhängig von den verbleibenden Schaltern eingestellt werden.The processing circuit 120A may store the operating voltage value, the PWM scheme, and the highest forward voltage in a memory location. In some examples, the memory location may be integrated into the processing circuit 120A, such as in the example of a microcontroller. In other examples, the memory location may be separate from the processing circuit 120A. In response to determining the LED string with the largest voltage magnitude, the processing circuit 120A may adjust the voltage supply circuit, e.g., the power supply 130, to output an operating voltage for the LED array (616). Once the processing circuit 120A adjusts the operating voltage, the processing circuit 120A may adjust the individual duty cycle for the PWM scheme for each driver circuit channel controlling the switches M0-MN. In other words, in response to adjusting the operating voltage, the processing circuit 120A may adjust the operating pulse width modulation (PWM) scheme for each respective switch of each respective LED string such that the current in each LED string approximates a predetermined current. Each respective PWM scheme for each respective switch M0-MN may be adjusted independently of the remaining switches.

Bei einigen Beispielen kann die verarbeitende Schaltung 120A über digitale Kommunikationsschaltungen wie beispielsweise die digitalen Kommunikationsschaltungen 215 und 415 Strombegrenzereinstellungen für Überstromschutzschaltungen, z. B. die Überstromschutzschaltung 418 und die Überstromschutzschaltung 518, wie sie in den 4 und 5 dargestellt sind, senden (618). Die digitale Kommunikationsschaltung kann die Stromgrenze in jeder jeweiligen Überstromschutzschaltung für jeden Kanal einstellen. Die digitale Kommunikationsschaltung kann außerdem jede jeweilige Treiberschaltung mit dem PWM-Schema und den Strombegrenzungseinstellungen programmieren (620). Bei einigen Beispielen kann die digitale Kommunikationsschaltung auch andere Systemschutzgrenzwerte von der verarbeitenden Schaltung empfangen und jene Grenzwerte in den Komponenten der Treiberschaltungen wie beispielsweise Überspannungs-, Temperaturschwellenwerte und ähnliche Grenzwerte einstellen.In some examples, processing circuitry 120A may communicate, via digital communication circuitry such as digital communication circuitry 215 and 415, current limiter settings for overcurrent protection circuitry, such as overcurrent protection circuitry 418 and overcurrent protection circuitry 518, as shown in FIGS. 4 and 5 shown (618). The digital communication circuit may set the current limit in each respective overcurrent protection circuit for each channel. The digital communication circuit may also program each respective driver circuit with the PWM scheme and current limit settings (620). In some examples, the digital communication circuit may also receive other system protection limits from the processing circuit and set those limits in the components of the driver circuits, such as overvoltage, temperature thresholds, and similar limits.

Bei anderen Beispielen können Stromgrenzwerte durch einen Anwender während einer Montage in ein System programmiert werden. Zum Beispiel kann eine LED-Array-Steuerschaltung zur Verwendung der Steuerung einer Innenbeleuchtung mit erwarteten Überstrom-Grenzwerten, zusammen mit Überspannungs-, Übertemperatur- und anderen Sicherheitsgrenzwerten, während des Montage- und Installationsprozesses programmiert werden. Während der Montage und Installation kann ein Anwender die Anzahl und Typen von LEDs, die für die Innenbeleuchtung verwendet werden, nachvollziehen und kann die Systemschutzgrenzwerte basierend auf diesem Verständnis einstellen.In other examples, current limits may be programmed into a system by a user during assembly. For example, an LED array control circuit for use in controlling interior lighting may be programmed with expected overcurrent limits, along with overvoltage, overtemperature, and other safety limits, during the assembly and installation process. During assembly and installation, a user may understand the number and types of LEDs used for the interior lighting and may set the system protection limits based on that understanding.

7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren für eine Betriebsphase eines Systems zum Steuern eines LED-Arrays gemäß einer oder mehr Techniken dieser Offenbarung veranschaulicht. Die Betriebsphase kann beginnen, nachdem die Initialisierungsphase von 6, wie durch den Block „B“ in den 6 und 7 angedeutet, abgeschlossen ist. Die Schritte von 7 werden in Bezug auf die 1 - 5 beschrieben, und sie beschreiben ein Beispiel einer Interaktion zwischen einer verarbeitenden Schaltung 120B und einer LED-Array-Steuerschaltung 110B. Ähnlich zu der verarbeitenden Schaltung 120A und der LED-Array-Steuerschaltung 110A, wie sie oben in Bezug auf 6 beschrieben sind, arbeitet die verarbeitende Schaltung 120B ähnlich zu der verarbeitenden Schaltung 120 und die LED-Array-Steuerschaltung 110B arbeitet ähnlich wie die LED-Array-Steuerschaltung 110, wie sie in 1 dargestellt sind. 7 is a flowchart illustrating an example method for an operating phase of a system for controlling an LED array according to one or more techniques of this disclosure. The operating phase may begin after the initialization phase of 6 , as shown by block “B” in the 6 and 7 indicated, is completed. The steps of 7 are related to the 1 - 5 and describe an example of an interaction between a processing circuit 120B and an LED array control circuit 110B. Similar to the processing circuit 120A and the LED array control circuit 110A described above with respect to 6 , the processing circuit 120B operates similarly to the processing circuit 120 and the LED array control circuit 110B operates similarly to the LED array control circuit 110 as described in 1 are shown.

Die LED-Array-Steuerschaltung 110B kann an dem VS-Anschluss von einer Leistungsversorgung wie beispielsweise dem in 2 dargestellten Spannungsregler 230 eine Betriebsspannung empfangen (622). Wie oben in Bezug auf 6 beschrieben, kann die Betriebsspannung auf dem LED-Strang in einem LED-Array mit der höchsten Gesamt-Vorwärtsspannung basieren. Nach einem vorgegebenen Zeitintervall kann die LED-Array-Steuerschaltung für jeden Kanal eine aktualisierte Temperatur und Stromstärke ausgeben (624). Die Stromstärke kann den Durchschnittsstrom basierend auf dem Tastgrad des PWM-Schemas für den Kanal enthalten. Bei einigen Beispielen kann die digitale Kommunikationsschaltung das Zeitintervall und die Kanäle, für die die Strom- und Temperaturinformationen ausgegeben werden sollen, bestimmen. Bei anderen Beispielen kann die verarbeitende Schaltung 120B die Kanäle auswählen, um die aktualisierten Strom- und Temperaturinformationen zu empfangen (626).The LED array control circuit 110B may be powered at the VS terminal from a power supply such as the one shown in 2 illustrated voltage regulator 230 receives an operating voltage (622). As above with respect to 6 As described, the operating voltage may be based on the LED string in an LED array with the highest total forward voltage. After a predetermined time interval, the LED array control circuit may output an updated temperature and current for each channel (624). The current may include the average current based on the duty cycle of the PWM scheme for the channel. In some examples, the digital Communication circuitry may determine the time interval and channels for which to output the current and temperature information. In other examples, processing circuitry 120B may select the channels to receive the updated current and temperature information (626).

Die verarbeitende Schaltung 120B kann bestimmen, ob die zweite, aktualisierte jeweilige Stromstärke für einen LED-Strang innerhalb eines Schwellenwertbereichs der vorgegebenen Stromstärke liegt (628). Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die aktualisierte jeweilige Stromstärke für den LED-Strang den Schwellenwertbereich von der vorgegebenen Stromstärke überschreitet, kann die verarbeitende Schaltung 120B das jeweilige PWM-Schema für den LED-Strang anpassen (630), z. B. durch Anpassen des Tastgrads des Signals, das das Gate des Schalters für den Kanal steuert. Wenn die verarbeitende Schaltung 120B feststellt, dass die Stromstärke den Stromschwellenwert nicht überschreitet (NEIN im Zweig von 628), muss die verarbeitende Schaltung keine Anpassungen vornehmen und wartet auf den nächstens Satz aktualisierter Strommesswerte.The processing circuit 120B may determine whether the second, updated respective current for an LED string is within a threshold range of the predetermined current (628). In response to determining that the updated respective current for the LED string exceeds the threshold range of the predetermined current, the processing circuit 120B may adjust the respective PWM scheme for the LED string (630), e.g., by adjusting the duty cycle of the signal controlling the gate of the switch for the channel. If the processing circuit 120B determines that the current does not exceed the current threshold (NO in branch of 628), the processing circuit need not make any adjustments and waits for the next set of updated current measurements.

Ähnlich kann die verarbeitende Schaltung 120B feststellen, ob eine Temperatur eines jeweiligen Schalters für einen LED-Strang eine Schwellenwerttemperatur überschreitet (638). Als Reaktion auf das Feststellen, dass die Temperatur einen Stromschwellenwert überschreitet, kann die verarbeitende Schaltung 120B den Durchschnittsstrom an den jeweiligen LED-Strang, z. B. durch Anpassen des Tastgrads, verringern (630). Bei einigen Beispielen kann die verarbeitende Schaltung 120B den Schalter ausschalten, d. h. den Tastgrad auf null einstellen.Similarly, processing circuitry 120B may determine whether a temperature of a respective switch for an LED string exceeds a threshold temperature (638). In response to determining that the temperature exceeds a current threshold, processing circuitry 120B may decrease the average current to the respective LED string, e.g., by adjusting the duty cycle (630). In some examples, processing circuitry 120B may turn off the switch, i.e., set the duty cycle to zero.

Die LED-Array-Steuerschaltung 110B kann die Befehle, das PWM-Schema für einen Kanal zu aktualisieren (632), entweder über die digitale Kommunikationsschaltung empfangen, oder, wie beispielsweise unter Verwendung der Eingangsanschlüsse In0 - In-N direkt steuern. Nach einem vorgegebenen Zeitintervall kann die LED-Array-Steuerschaltung 110B für jeden Kanal eine aktualisierte Temperatur und Stromstärke ausgeben (624). Bei anderen Beispielen, wie oben in Bezug auf die 4 und 5 beschrieben, kann die jeweilige Treiberlogik den Tastgrad des jeweiligen Schalters für den Kanal basierend auf dem Strom, der Temperatur oder einer anderen Erfassungsinformation ohne Eingabe von der verarbeitenden Schaltung 120B einstellen.The LED array control circuit 110B may receive the commands to update the PWM scheme for a channel (632) either via the digital communication circuit or directly, such as using the input terminals In 0 - In- N. After a predetermined time interval, the LED array control circuit 110B may output an updated temperature and current for each channel (624). In other examples, as described above with respect to the 4 and 5 As described, the respective driver logic may adjust the duty cycle of the respective switch for the channel based on current, temperature, or other sensing information without input from the processing circuit 120B.

Die verarbeitende Schaltung 120B kann weiterhin feststellen, dass eine Stromstärke für den LED-Strang mit der größten Spannungshöhe einen Schwellenwertbereich der vorgegebenen Stromstärke überschreitet (634). In anderen Worten, der Strom in dem Kanal mit dem LED-Strang, der die höchste Gesamt-Vorwärtsspannung aufweist, hat einen Stromschwellenwert überschritten. Bei einigen Beispielen kann die verarbeitende Schaltung 120B das PWM-Schema wie oben beschrieben anpassen (630). Bei anderen Beispielen kann die verarbeitende Schaltung 120B bestimmen, dass der Strom für den Kanal mit der höchsten Gesamt-Vorwärtsspannung einen vorgegebenen Bereich von dem Stromschwellenwert überschritten hat und kann die Leistungsversorgungsspannung anpassen (636). Zum Beispiel kann für das LED-Array ein vorgegebener Schwellenwertstrom auf 100 mA eingestellt werden. Die verarbeitende Schaltung kann den Tastgrad des PWM-Schemas anpassen, um den Strom für einen gegebenen Kanal zu erhöhen oder zu verringern, um die 100 mA beizubehalten. Der Strom kann basierend auf der Temperatur oder anderen Faktoren schwanken. Wenn der Strom über einen Bereich von dem Stromschwellenwert wie beispielsweise einen Bereich von ± 20 mA von dem 100 mA-Schwellenwert (d. h. einen Bereich von 80 mA bis 120 mA) überschreitet, kann die verarbeitende Schaltung 120B die Ausgangsspannung der Leistungsversorgung, die an den VS-Anschluss der LED-Array-Steuerschaltung angeschlossen ist, anpassen (636). In anderen Worten, als Reaktion auf das Feststellen, dass die Stromstärke für den LED-Strang mit der größten Spannungshöhe einen Schwellenwertbereich von der vorgegebenen Stromstärke überschreitet, kann die verarbeitende Schaltung 120B die Betriebsspannung von der Spannungsversorgungsschaltung an das LED-Array von einer ersten Betriebsspannung auf eine zweite Betriebsspannung anpassen. Das Hinausgehen über einen Bereich stellt lediglich ein Beispiel eines auslösenden Kriteriums für die verarbeitende Schaltung 120B, entweder das PWM-Schema oder die Reglerspannung anzupassen, dar. Andere Beispiele für auslösende Kriterien können ebenso verwendet werden. Wenn der Strom für den Strang mit der höchsten Spannung das Auslösekriterium nicht überschreitet (NEIN von 634), kann die verarbeitende Schaltung 120B auf die nächste aktualisierte Stromstärke und andere Erfassungsinformationen warten (626).The processing circuitry 120B may further determine that a current for the LED string with the highest voltage magnitude exceeds a threshold range of the predetermined current magnitude (634). In other words, the current in the channel with the LED string having the highest total forward voltage has exceeded a current threshold. In some examples, the processing circuitry 120B may adjust the PWM scheme as described above (630). In other examples, the processing circuitry 120B may determine that the current for the channel with the highest total forward voltage has exceeded a predetermined range of the current threshold and may adjust the power supply voltage (636). For example, a predetermined threshold current for the LED array may be set to 100 mA. The processing circuitry may adjust the duty cycle of the PWM scheme to increase or decrease the current for a given channel to maintain the 100 mA. The current may vary based on temperature or other factors. If the current exceeds a range of the current threshold, such as a range of ±20 mA from the 100 mA threshold (i.e., a range of 80 mA to 120 mA), the processing circuit 120B may adjust the output voltage of the power supply connected to the VS terminal of the LED array control circuit (636). In other words, in response to determining that the current for the LED string with the largest voltage level exceeds a threshold range of the predetermined current, the processing circuit 120B may adjust the operating voltage from the power supply circuit to the LED array from a first operating voltage to a second operating voltage. Going beyond a range is merely one example of a triggering criterion for the processing circuitry 120B to adjust either the PWM scheme or the regulator voltage. Other examples of triggering criteria may be used as well. If the current for the highest voltage string does not exceed the triggering criterion (NO of 634), the processing circuitry 120B may wait for the next updated current and other sense information (626).

Bei einem oder mehr Beispielen können die oben beschriebenen Funktionen in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination hiervon implementiert werden. Zum Beispiel können die verschiedenen Komponenten der 1 - 3 wie beispielsweise die verarbeitende Schaltung 120 und der Mikrocontroller 220 in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination hiervon implementiert werden. Sofern in Software implementiert, können die Funktionen als eine oder mehr Anweisungen oder Code auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder über ein solches übertragen und durch eine hardwarebasierte, verarbeitende Einheit ausgeführt werden. Computerlesbare Medien können computerlesbare Speichermedien, was einem greifbaren Medium wie beispielsweise Datenspeichermedien entspricht, enthalten, oder Kommunikationsmedien mit einem beliebigen Medium, das die Übertragung eines Computerprogramms von einer Stelle zu einer anderen, z. B. gemäß einem Kommunikationsprotokoll, vereinfacht. Auf diese Weise können computerlesbare Medien allgemein (1) greifbaren computerlesbaren Speichermedien, die nicht-flüchtig sind, oder (2) einem Kommunikationsmedium wie beispielsweise einem Signal entsprechen. Datenspeichermedien können beliebige verfügbare Medien sein, auf die durch einen oder mehr Computer oder einen oder mehr Prozessoren zugegriffen werden kann, um Anweisungen, Codes und/oder Datenstrukturen zur Implementierung der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken abzurufen. Ein Computerprogrammerzeugnis kann ein computerlesbares Medium enthalten.In one or more examples, the functions described above may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. For example, the various components of the 1 - 3 such as the processing circuit 120 and the microcontroller 220 may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. If implemented in software, the functions may be stored on or transmitted via a computer-readable medium as one or more instructions or code and may be executed by a hardware-based processing ing unit. Computer-readable media may include computer-readable storage media, which corresponds to a tangible medium such as data storage media, or communications media comprising any medium that facilitates the transfer of a computer program from one location to another, e.g., according to a communications protocol. In this way, computer-readable media may generally correspond to (1) tangible computer-readable storage media that is non-transitory, or (2) a communications medium such as a signal. Data storage media may be any available media that can be accessed by one or more computers or one or more processors to retrieve instructions, code, and/or data structures for implementing the techniques described in this disclosure. A computer program product may include a computer-readable medium.

Beispielhaft und ohne Beschränkung können derartige computerlesbare Speichermedien RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM oder einen anderen optischen Scheibenspeicher, einen Magnetscheibenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen, Flash-Speicher oder ein beliebiges anderes Medium, das verwendet werden kann, um einen gewünschten Programmcode in Form von Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern und auf das durch einen Computer zugegriffen werden kann, aufweisen. Außerdem wird jede Verbindung sachgerecht als computerlesbares Medium bezeichnet. Wenn zum Beispiel Anweisungen von einer Webseite von einem Server oder einer anderen entfernten Quelle unter Verwendung eines Koaxialkabels, eines faseroptischen Kabels, eines verdrillten Paars, einer digitalen Teilnehmeranschlussleitung (engl.: „digital subscriber line“; DSL) oder drahtloser Technologien wie beispielsweise Infrarot, Hochfrequenz (engl.: „radio“) und Mikrowellen übertragen werden, dann sind das Koaxialkabel, das faseroptische Kabel, das verdrillte Paar, DSL oder Drahtlos-Technologien wie beispielsweise Infrarot, Hochfrequenz und Mikrowelle in der Definition von Medium enthalten. Es versteht sich jedoch, dass computerlesbare Speichermedien und Datenspeichermedien keine Verbindungen, Trägerwellen, Signale oder andere flüchtige Medien enthalten, sondern stattdessen auf nicht-flüchtige, greifbare Speichermedien gerichtet sind. Scheiben (engl.: „disc and disk“), wie sie hierin verwendet werden, beinhaltet Kompakt-Diskette (engl.: „compact disc“; CD), Laser-Diskette (engl.: „laser disc“), optische Diskette, digitale vielseitige Diskette (engl.: „digital versatil disc“; DVD), Diskette (engl.: „floppy disc“) und Blue-Ray-Diskette, wobei Disketten (engl.: „disks“) üblicherweise magnetisch wiedergeben, während Scheiben (engl.: „discs“) Daten optisch mit Laser wiedergeben. Kombinationen von dem Obigen sollten im Rahmen von computerlesbaren Medien ebenfalls enthalten sein.By way of example and without limitation, such computer-readable storage media may include RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, flash memory, or any other medium that can be used to store desired program code in the form of instructions or data structures and that can be accessed by a computer. In addition, any connection is properly referred to as a computer-readable medium. For example, if instructions from a web page are transmitted from a server or other remote source using a coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave, then the coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave are included in the definition of medium. It is to be understood, however, that computer-readable storage media and data storage media do not include connections, carrier waves, signals, or other transient media, but instead refer to non-transitory, tangible storage media. Disc and disk, as used herein, includes compact disc (CD), laser disc, optical disc, digital versatile disc (DVD), floppy disc, and Blu-ray disc, with disks typically reproducing data magnetically while discs reproducing data optically using lasers. Combinations of the above should also be included within the scope of computer-readable media.

Anweisungen können durch einen oder mehr Prozessoren wie beispielsweise einen oder mehr DSPs, Mikrocontroller, Mehrzweck-Mikroprozessoren, ASICs, FPGAs, oder eine andere äquivalente integrierte oder diskrete Logikschaltung ausgeführt werden. Dementsprechend kann sich der Ausdruck „Prozessor“, wie er hierin verwendet wird, wie beispielsweise die verarbeitende Schaltung 120, der Mikrocontroller 220 und der Mikrocontroller 320, auf eine beliebige vorangehende Struktur oder eine beliebige andere Struktur, die zur Implementierung der hierin beschriebenen Techniken geeignet ist, beziehen. Zusätzlich kann die hierin beschriebene Funktionalität in einigen Aspekten innerhalb zugeordneter Hardware- und/oder Softwaremodule, die zum Verschlüsseln und Entschlüsseln ausgebildet sind, bereitgestellt werden. Außerdem könnten die Techniken vollständig in einer/einem oder mehr Schaltungen oder Logikelementen implementiert werden.Instructions may be executed by one or more processors, such as one or more DSPs, microcontrollers, general purpose microprocessors, ASICs, FPGAs, or other equivalent integrated or discrete logic circuitry. Accordingly, the term "processor" as used herein, such as processing circuitry 120, microcontroller 220, and microcontroller 320, may refer to any of the foregoing structures or any other structures suitable for implementing the techniques described herein. Additionally, in some aspects, the functionality described herein may be provided within associated hardware and/or software modules configured to encrypt and decrypt. Additionally, the techniques could be implemented entirely in one or more circuits or logic elements.

Die Techniken dieser Offenbarung können in einer breiten Vielfalt von Vorrichtungen oder Geräten einschließlich einer integrierten Schaltung (IC) oder eines Satzes von ICs (z. B. einem Chipsatz) implementiert werden. In dieser Offenbarung werden verschiedene Komponenten, Module oder Einheiten beschrieben, um funktionale Aspekte von Vorrichtungen, die dazu ausgebildet sind, die offenbarten Techniken auszuführen, hervorzuheben, aber sie erfordern nicht notwendigerweise eine Realisierung durch verschiedene Hardwareeinheiten. Vielmehr können verschiedene Einheiten, wie oben beschrieben, in einer Hardwareeinheit kombiniert werden, oder durch eine Sammlung von interoperativen Hardwareeinheiten einschließlich eines oder mehr Mikroprozessoren wie oben beschrieben, in Verbindung mit geeigneter Software und/oder Firmware bereitgestellt werden.The techniques of this disclosure may be implemented in a wide variety of devices or devices, including an integrated circuit (IC) or a set of ICs (e.g., a chipset). Various components, modules, or units are described in this disclosure to highlight functional aspects of devices configured to perform the disclosed techniques, but they do not necessarily require implementation by different hardware units. Rather, different units may be combined in a hardware unit as described above, or provided by a collection of interoperable hardware units including one or more microprocessors as described above, in conjunction with appropriate software and/or firmware.

Claims (16)

Leuchtdioden-(LED)-Array-Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) aufweist: mehrere Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N), wobei jeder der mehreren Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N) dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen LED-Strang eines LED-Arrays (160; 260) anzusteuern; mehrere Strommessschaltungen (216-0, 216-N), die jeweils dazu ausgebildet ist, für einen jeweiligen Ausgangsanschluss (216-0, 216-N) eine Stromstärke zu bestimmen; mehrere Schalter (M0, MN), mehrere Treiberschaltungen (212-0; 212-N), die mehrere Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) aufweisen; und mehrere Temperatursensoren (420), die jeweils einem der mehreren Schalter (M0, MN) zugeordnet sind, wobei: jeder der mehreren Schalter (M0, MN) dazu ausgebildet ist, die Stromstärke für einen jeweiligen Ausgangsanschluss (OUTO - OUT-N) zu steuern und unabhängig von jedem anderen der Schalter (M0, MN) zu arbeiten, wobei: jede der mehreren Treiberschaltungen (212-0; 212-N) dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen Schalter (M0, MN) der mehreren Schalter zu betätigen, jede der mehreren Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) einem jeweiligen Schalter (M0, MN) der mehreren Schalter (M0, MN) zugeordnet ist, und jede der mehreren Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) dazu ausgebildet ist, den Betrieb des jeweiligen Schalters (M0, MN), der der jeweiligen Strombegrenzungsschaltung (214-0, 214-N) zugeordnet ist, einzustellen, um die Stromstärke für jeden jeweiligen Ausgangsanschluss (OUTO - OUT-N) zu begrenzen, und wobei jeder der mehreren Temperatursensoren (420) dazu ausgebildet ist, eine Temperatur des ihm zugeordneten Schalters (M0, MN) mit einem Temperaturschwellenwert zu vergleichen und als Reaktion darauf, dass die erfasste Temperatur den Temperaturschwellenwert überschreitet, den Schalter abzuschalten oder einen Tastgrad des Schalters zu ändern. Light emitting diode (LED) array control circuit, wherein the control circuit (110; 210; 310; 400) comprises: a plurality of output terminals (OUTO - OUT-N), wherein each of the plurality of output terminals (OUTO - OUT-N) is designed to control a respective LED string of an LED array (160; 260); a plurality of current measuring circuits (216-0, 216-N), each of which is designed to determine a current intensity for a respective output terminal (216-0, 216-N); a plurality of switches (M 0 , M N ), a plurality of driver circuits (212-0; 212-N) having a plurality of current limiting circuits (214-0, 214-N); and a plurality of temperature sensors (420) each associated with one of the plurality of switches (M 0 , M N ), wherein: each of the plurality of switches (M 0 , M N ) is configured to control the current for a respective output terminal (OUTO - OUT-N) and to operate independently of any other of the switches (M 0 , M N ), wherein: each of the plurality of driver circuits (212-0; 212-N) is configured to operate a respective switch (M 0 , M N ) of the plurality of switches, each of the plurality of current limiting circuits (214-0, 214-N) is associated with a respective switch (M 0 , M N ) of the plurality of switches (M 0 , M N ), and each of the plurality of current limiting circuits (214-0, 214-N) is configured to control the operation of the respective switch (M 0 , M N ) associated with the respective current limiting circuit (214-0, 214-N) to limit the current for each respective output terminal (OUTO - OUT-N), and wherein each of the plurality of temperature sensors (420) is configured to compare a temperature of the switch (M 0 , M N ) associated therewith with a temperature threshold and, in response to the sensed temperature exceeding the temperature threshold, to turn off the switch or change a duty cycle of the switch. Steuerschaltung gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren Schalter (M0, MN) dazu ausgebildet sind, die Stromstärke basierend auf einer Pulsweitenmodulation (PWM) zu steuern.Control circuit according to claim 1 , wherein the plurality of switches (M 0 , M N ) are configured to control the current intensity based on pulse width modulation (PWM). Steuerschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede der mehreren Treiberschaltungen (212-0; 212-N) weiterhin eine Überspannungsschutzschaltung (426) aufweist.A control circuit according to any preceding claim, wherein each of the plurality of driver circuits (212-0; 212-N) further comprises an overvoltage protection circuit (426). Steuerschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin eine digitale Kommunikationsschaltung (215; 315; 415) aufweist, die dazu ausgebildet ist, mit einer oder mehreren Prozessorschaltungen (220; 320) zu kommunizieren.Control circuit according to one of the preceding claims, further comprising a digital communication circuit (215; 315; 415) configured to communicate with one or more processor circuits (220; 320). Steuerschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (110; 210; 400) dazu ausgebildet ist, eine Spannung an jedem der mehreren Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N) zu bestimmen.Control circuit according to one of the preceding claims, wherein the control circuit (110; 210; 400) is adapted to determine a voltage at each of the plurality of output terminals (OUTO - OUT-N). Steuerschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin einen Erfassungsanschluss (240) und eine Multiplexer (MUX)-Schaltung aufweist, wobei die MUX-Schaltung dazu ausgebildet ist, von jeder Treiberschaltung (212-0; 212-N) der mehreren Treiberschaltungen (212-0; 212-N) Informationen zu empfangen und die Informationen an den Erfassungsanschluss (240) auszugeben, wobei die an dem Erfassungsanschluss (240) ausgegebenen Informationen eine jeweilige Stromstärke für einen jeweiligen Ausgangsanschluss (OUTO - OUT-N) aufweisen.Control circuit according to one of the preceding claims, further comprising a detection terminal (240) and a multiplexer (MUX) circuit, wherein the MUX circuit is configured to receive information from each driver circuit (212-0; 212-N) of the plurality of driver circuits (212-0; 212-N) and to output the information to the detection terminal (240), wherein the information output at the detection terminal (240) comprises a respective current strength for a respective output terminal (OUTO - OUT-N). Steuerschaltung gemäß Anspruch 6, wobei die Strombegrenzungsschaltungen (214-0, 214-N) dazu ausgebildet sind, die jeweilige Stromstärke so zu begrenzen, so dass sie nicht höher als ein jeweiliger LED-Maximalstrom ist.Control circuit according to claim 6 , wherein the current limiting circuits (214-0, 214-N) are designed to limit the respective current intensity so that it is not higher than a respective LED maximum current. Steuerschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (110; 210; 400) als integrierte Schaltung (IC) implementiert ist.Control circuit according to one of the preceding claims, wherein the control circuit (110; 210; 400) is implemented as an integrated circuit (IC). Verfahren zum Steuern eines Leuchtdioden-(LED)-Arrays, wobei das Verfahren das Initialisieren einer LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) durch eine Prozessorschaltung (120; 220; 320) aufweist, wobei die Initialisierung aufweist: Bestimmen einer anfänglichen Spannung für ein durch eine LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) gesteuertes LED-Array (160; 260) durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320), wobei das LED-Array (160; 260) mehrere LED-Stränge aufweist und wobei die LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400), um jeden LED-Strang zu betreiben, einen jeweiligen Schalter (M0, MN) aufweist; Aktivieren einer Spannungsversorgungsschaltung (130; 230) durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320), um die anfängliche Spannung an das LED-Array auszugeben; Aktivieren von zumindest zwei Schaltern (M0, MN), die zumindest zwei jeweilige LED-Stränge der mehreren LED-Stränge steuern, durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320); Empfangen einer jeweiligen Stromstärke für jeden aktivierten LED-Strang der mehreren LED-Stränge durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320); Empfangen einer jeweiligen Spannungshöhe für jeden LED-Strang der mehreren LED-Stränge durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320); Bestimmen des LED-Strangs mit der größten Spannungshöhe in Bezug auf die verbleibenden LED-Stränge der mehreren LED-Stränge durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320) als Reaktion auf das Empfangen der jeweiligen Spannungshöhe für jeden LED-Strang; Einstellen der Spannungsversorgungsschaltung (130; 230) dazu, eine Betriebsspannung an das LED-Array (160; 260) auszugeben, durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320) als Reaktion auf das Bestimmen des LED-Strangs mit der größten Spannungshöhe; Bestimmen eines Pulsweitenmodulations-(PWM)-Schemas für jeden jeweiligen Schalter eines jeden jeweiligen LED-Strangs so, dass die Stromstärke in jedem LED-Strang näherungsweise eine vorgegebene Stromstärke ist, durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320) als Reaktion auf das Einstellen der Betriebsspannung, wobei jedes jeweilige PWM-Schema für jeden jeweiligen Schalter unabhängig von allen anderen Schaltern (M0, MN) der mehreren Schalter (M0, MN) eingestellt wird; Vergleichen einer Temperatur eines jeden der Schalter (M0, MN) mit einem Temperaturschwellenwert und Abschalten des Schalters (M0, MN) oder Ändern eines Tastgrads des Schalters (M0, MN) als Reaktion darauf, dass die erfasste Temperatur den Temperaturschwellenwert überschreitet.A method of controlling a light emitting diode (LED) array, the method comprising initializing an LED control circuit (110; 210; 310; 400) by a processor circuit (120; 220; 320), the initialization comprising: determining an initial voltage for an LED array (160; 260) controlled by an LED control circuit (110; 210; 310; 400) by the processor circuit (120; 220; 320), the LED array (160; 260) comprising a plurality of LED strings, and the LED control circuit (110; 210; 310; 400) comprising a respective switch (M 0 , M N ) to operate each LED string; Activating, by the processor circuit (120; 220; 320), a voltage supply circuit (130; 230) to output the initial voltage to the LED array; activating, by the processor circuit (120; 220; 320), at least two switches (M 0 , M N ) controlling at least two respective LED strings of the plurality of LED strings; receiving, by the processor circuit (120; 220; 320), a respective current magnitude for each activated LED string of the plurality of LED strings; receiving, by the processor circuit (120; 220; 320), a respective voltage magnitude for each LED string of the plurality of LED strings; determining, by the processor circuit (120; 220; 320), the LED string having the greatest voltage magnitude with respect to the remaining LED strings of the plurality of LED strings in response to receiving the respective voltage magnitude for each LED string; Adjusting the power supply circuit (130; 230) to output an operating voltage to the LED array (160; 260) by the processor circuit (120; 220; 320) in response to determining the LED string having the greatest voltage level; determining a pulse width modulation (PWM) scheme for each respective switch of each respective LED string such that the current in each LED string is approximately a predetermined current, by the processor circuit (120; 220; 320) in response to adjusting the operating voltage, wherein each respective PWM scheme for each respective switch is adjusted independently of all other switches (M 0 , M N ) of the plurality of switches (M 0 , M N ); comparing a temperature of each of the switches (M 0 , M N ) to a temperature threshold and turning off the switch (M 0 , M N ) or changing a duty cycle of the switch (M 0 , M N ) in response to the sensed temperature exceeding the temperature threshold. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die jeweilige Stromstärke für jeden aktivieren LED-Strang eine erste jeweilige Stromstärke für jeden aktivierten LED-Strang ist, wobei das Verfahren weiterhin das Betreiben des LED-Arrays (160; 260) aufweist, wobei das Betreiben des LED-Arrays (160; 260) aufweist: Empfangen einer zweiten jeweiligen Stromstärke für jeden aktivierten LED-Strang der mehreren LED-Stränge durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320); Bestimmen durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320), ob die zweite jeweilige Stromstärke für einen ersten LED-Strang innerhalb eines Schwellenwertbereichs der vorgegebenen Stromstärke liegt; und Einstellen des jeweiligen PWM-Schemas für den ersten LED-Strang durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320) als Reaktion auf das Bestimmen, dass die zweite jeweilige Stromstärke für den ersten LED-Strang den Schwellenwertbereich von der vorgegebenen Stromstärke überschreitet.procedure according to claim 11 , wherein the respective current level for each activated LED string is a first respective current level for each activated LED string, the method further comprising operating the LED array (160; 260), wherein operating the LED array (160; 260) comprises: receiving, by the processor circuit (120; 220; 320), a second respective current level for each activated LED string of the plurality of LED strings; determining, by the processor circuit (120; 220; 320), whether the second respective current level for a first LED string is within a threshold range of the predetermined current level; and adjusting, by the processor circuit (120; 220; 320), the respective PWM scheme for the first LED string in response to determining that the second respective current level for the first LED string exceeds the threshold range of the predetermined current level. Verfahren gemäß Anspruch 9, das weiterhin das Betreiben des LED-Arrays aufweist, wobei das Betreiben des LED-Arrays aufweist: Bestimmen, dass eine Stromstärke für den LED-Strang mit der größten Spannungshöhe einen Schwellenwertbereich der vorgegebenen Stromstärke überschreitet, durch die Prozessorschaltung (120; 220; 320); und Einstellen der Betriebsspannung von der Spannungsversorgungsschaltung (130; 230) an das LED-Array (160; 260) von einer ersten Betriebsspannung auf eine zweite Betriebsspannung durch die Prozessorschaltung (120; 220;320) als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Stromstärke für den LED-Strang mit der größten Spannungshöhe den Schwellenwertbereich von der vorgegebenen Stromstärke überschreitet. procedure according to claim 9 further comprising operating the LED array, wherein operating the LED array comprises: determining, by the processor circuit (120; 220; 320), that a current for the LED string having the greatest voltage magnitude exceeds a threshold range of the predetermined current magnitude; and adjusting, by the processor circuit (120; 220; 320), the operating voltage from the power supply circuit (130; 230) to the LED array (160; 260) from a first operating voltage to a second operating voltage in response to determining that the current for the LED string having the greatest voltage magnitude exceeds the threshold range of the predetermined current magnitude. System, das aufweist: ein Leuchtdioden-(LED)-Array (160; 260), das mehrere LED-Stränge aufweist; eine LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die mit dem LED-Array (160; 260) operativ gekoppelt ist; eine Prozessorschaltung (120; 220; 320), die mit der LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) operativ gekoppelt ist.A system comprising: a light emitting diode (LED) array (160; 260) having a plurality of LED strings; an LED control circuit (110; 210; 310; 400) according to one of the Claims 1 until 8 operatively coupled to the LED array (160; 260); a processor circuit (120; 220; 320) operatively coupled to the LED control circuit (110; 210; 310; 400). System gemäß Anspruch 12: wobei jede jeweilige Treiberschaltung (212-0; 212-N) die jeweilige Strommessschaltung (216-0, 216-N) aufweist; und wobei die Prozessorschaltung (110; 210; 310; 400) dazu ausgebildet ist, die von dem Erfassungsanschluss (240) ausgegebenen Informationen zu empfangen.system according to claim 12 : wherein each respective driver circuit (212-0; 212-N) comprises the respective current measuring circuit (216-0, 216-N); and wherein the processor circuit (110; 210; 310; 400) is configured to receive the information output from the sensing terminal (240). System gemäß Anspruch 13, wobei das System weiterhin eine Leistungsversorgungsschaltung (130; 230) aufweist, die dazu ausgebildet ist, dem LED-Array (160; 260) Leistung zuzuführen, wobei die Prozessorschaltung (120; 220; 320) dazu ausgebildet ist: die Leistungsversorgungsschaltung (130; 230) zu aktivieren, um eine erste Spannung an das LED-Array (160; 260) auszugeben; zumindest zwei Schalter (M0, MN), die zumindest zwei jeweilige Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N) der mehreren Ausgangsanschlüsse (OUTO - OUT-N) steuern, zu aktivieren; von dem Erfassungsanschluss (240) für jeden aktivierten LED-Strang der mehreren LED-Stränge eine jeweilige Stromstärke zu empfangen; für jeden LED-Strang der mehreren LED-Stränge eine jeweilige Spannungshöhe zu empfangen; als Reaktion auf das Empfangen der jeweiligen Spannungshöhe für jeden LED-Strang den LED-Strang mit einer in Bezug auf die verbleibenden LED-Stränge der mehreren LED-Stränge größten Spannungshöhe zu bestimmen; als Reaktion auf das Bestimmen des LED-Strangs mit der größten Spannungshöhe die Leistungsversorgungsschaltung (130; 230) einzustellen, um eine zweite Spannung an das LED-Array auszugeben; und als Reaktion auf das Einstellen der zweiten Spannung ein Pulsweitenmodulations-(PWM)-Schema für jeden jeweiligen Schalter eines jeden jeweiligen LED-Strangs zu bestimmen, so dass die Stromstärke in jedem LED-Strang näherungsweise eine vorgegebene Stromstärke ist, wobei jedes jeweilige PWM-Schema für jeden jeweiligen Schalter (M0, MN) unabhängig von allen anderen Schaltern der mehreren Schalter eingestellt wird.system according to claim 13 , the system further comprising a power supply circuit (130; 230) configured to supply power to the LED array (160; 260), the processor circuit (120; 220; 320) configured to: activate the power supply circuit (130; 230) to output a first voltage to the LED array (160; 260); activate at least two switches (M 0 , M N ) controlling at least two respective output terminals (OUTO - OUT-N) of the plurality of output terminals (OUTO - OUT-N); receive a respective current level from the sense terminal (240) for each activated LED string of the plurality of LED strings; receive a respective voltage level for each LED string of the plurality of LED strings; in response to receiving the respective voltage level for each LED string, determining the LED string having a greatest voltage level relative to the remaining LED strings of the plurality of LED strings; in response to determining the LED string having the greatest voltage level, adjusting the power supply circuit (130; 230) to output a second voltage to the LED array; and in response to adjusting the second voltage, determining a pulse width modulation (PWM) scheme for each respective switch of each respective LED string such that the current in each LED string is approximately a predetermined current level, wherein each respective PWM scheme is adjusted for each respective switch (M 0 , M N ) independently of all other switches of the plurality of switches. System gemäß Anspruch 14, wobei die jeweilige Stromstärke für jeden aktivierten LED-Strang eine erste jeweilige Stromstärke für jeden aktivieren LED-Strang ist, und wobei die Prozessorschaltung (120; 220; 320) weiterhin dazu ausgebildet ist: für jeden aktivierten LED-Strang der mehreren LED-Stränge eine zweite jeweilige Stromstärke zu empfangen; zu bestimmen, ob die zweite jeweilige Stromstärke für einen ersten LED-Strang innerhalb eines Schwellenwertbereichs der vorgegebenen Stromstärke liegt; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die zweite jeweilige Stromstärke für den ersten LED-Strang den Schwellenwertbereich von der vorgegebenen Stromstärke überschreitet, das jeweilige PWM-Schema für den ersten LED-Strang einzustellen.system according to claim 14 , wherein the respective current intensity for each activated LED string is a first respective current intensity for each activated LED string, and wherein the processor circuit (120; 220; 320) is further configured to: receive a second respective current intensity for each activated LED string of the plurality of LED strings determine whether the second respective current for a first LED string is within a threshold range of the predetermined current; and in response to determining that the second respective current for the first LED string exceeds the threshold range of the predetermined current, adjust the respective PWM scheme for the first LED string. System gemäß Anspruch 12, wobei die Prozessorschaltung (120; 220; 320) weiterhin dazu ausgebildet ist: von der LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) ein Signal, das eine Temperatur eines jeweiligen Schalters (130; 230) für einen LED-Strang aufweist, zu empfangen; zu bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellenwerttemperatur überschreitet; und als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Temperatur eine Schwellenwerttemperatur überschreitet, an die LED-Steuerschaltung (110; 210; 310; 400) ein Signal zu senden, um einen Tastgrad des jeweiligen Schalters (M0, MN) für den jeweiligen LED-Strang einzustellen.system according to claim 12 , wherein the processor circuit (120; 220; 320) is further configured to: receive from the LED control circuit (110; 210; 310; 400) a signal comprising a temperature of a respective switch (130; 230) for an LED string; determine whether the temperature exceeds a threshold temperature; and in response to determining that the temperature exceeds a threshold temperature, send a signal to the LED control circuit (110; 210; 310; 400) to adjust a duty cycle of the respective switch (M 0 , M N ) for the respective LED string.
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