特許 5957444 発光ダイオード（ＬＥＤ）及び他のアプリケーションのためのダイナミック電流等化

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5957444

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】発光ダイオード（ＬＥＤ）及び他のアプリケーションのためのダイナミック電流等化

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/00 20100101AFI20160714BHJP

   H05B 37/02 20060101ALI20160714BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 J

   H05B37/02 J

   H05B37/02 K

【請求項の数】13

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-508254(P2013-508254)

(86)(22)【出願日】2011年4月28日

(65)【公表番号】特表2013-527608(P2013-527608A)

(43)【公表日】2013年6月27日

(86)【国際出願番号】US2011034369

(87)【国際公開番号】WO2011139850

(87)【国際公開日】20111110

【審査請求日】2014年4月24日

(31)【優先権主張番号】12/799,611

(32)【優先日】2010年4月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591150672

【氏名又は名称】ナショナル セミコンダクター コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】313005673

【氏名又は名称】ホック スン リン

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(72)【発明者】

【氏名】ホック スン リン

【審査官】 小濱 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０４０５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８６８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４７３６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｈ０５Ｂ ３７／００−３９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光ダイオード（ＬＥＤ）のパネルからの制御された光出力を提供するのに適したシステムであって、
複数のＬＥＤからなる多数のＬＥＤストリングを有するＬＥＤパネルと、
各ＬＥＤストリングを介するＩ_ＬＥＤストリング電流を供給するように構成される電流供給と、
多数のダイナミック電流イコライザであって、各々がそれぞれのＬＥＤストリングに結合され、各々がＶ_ＥＱ等化電圧を導くように構成されるＶ_ＥＱラインに結合される、前記多数のダイナミック電流イコライザと、
を含み、
各ダイナミック電流イコライザがＩ_ＬＥＤストリング電流を制御するように構成され、
各ダイナミック電流イコライザが、
前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流に対応するＶ_ＳＥＮ感知電圧を発生するように構成されるＶ_ＳＥＮ回路要素と、
Ｖ_ＥＱ等化電圧を発生するか、又は前記Ｖ_ＥＱライン上のＶ_ＥＱ等化電圧を受け取るかに基づいて、前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を提供するように構成されるＶ_ＥＱ等化回路と、
前記それぞれのＬＥＤストリングを介する電流を調整するように構成される第１の制御ループであって、前記Ｖ_ＳＥＮ感知電圧を受け取るように結合される反転入力と前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取るように結合される非反転入力とを有する第１の増幅器を含む、前記第１の制御ループと、
イネーブルされるときに前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を調整するように構成される第２の制御ループであって、前記Ｖ_ＳＥＮ感知電圧を受け取るように結合される反転入力と前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取るように結合される非反転入力とを有する第２の増幅器を含む、前記第２の制御ループと、
を含み、
前記第１の制御ループと前記第２の制御ループとが同時に動作しないように前記第１の増幅器が前記第２の増幅器に対して入力オフセットを有し、
前記多数のダイナミック電流イコライザが、
最も小さいＶ_ＳＥＮ感知電圧を有するダイナミック電流イコライザに対応する最も弱いストリングのダイナミック電流イコライザが、前記第１の制御ループを用いて前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流を制御するように動作可能であり、前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を発生するために前記第２の制御ループをイネーブルするように動作可能であり、
複数の他のダイナミック電流イコライザの各々が、前記第１の制御ループを用いて前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流を制御するように動作可能であり、前記第２の制御ループをディセーブルし、前記最も弱いストリングのダイナミック電流イコライザからの前記Ｖ_ＥＱライン上の前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取るように動作可能である、
ように構成される、システム。

【請求項2】

請求項１に記載のシステムであって、
各ダイナミック電流イコライザ内の前記第１の制御ループが、
前記第１の増幅器と、
前記第１の増幅器により制御されるように構成され、前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流を制御するパス要素と、
前記パス要素に直列に結合され、前記Ｖ_ＳＥＮ感知電圧を発生するように構成される感知要素と、
を含む、システム。

【請求項3】

請求項１に記載のシステムであって、
各ダイナミック電流イコライザ内の前記第２の制御ループが、
前記第２の増幅器と、
前記第２の増幅器により制御されるように構成される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに直列に結合され、前記第２の制御ループがイネーブルされるときに前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を出力するように構成される第２のトランジスタと、
を含む、システム。

【請求項4】

請求項１に記載のシステムであって、
各ダイナミック電流イコライザが、
前記第２の制御ループをディセーブルするように構成される開回路検出器と短絡回路検出器とのうちの少なくとも１つを更に含む、システム。

【請求項5】

請求項１に記載のシステムであって、
前記多数のダイナミック電流イコライザが、
前記ダイナミック電流イコライザの第１のセットが、ＬＥＤストリングの第１のセットを介する電流を調整し、
前記ダイナミック電流イコライザの第２のセットが、ＬＥＤストリングの第２のセットを介する電流を調整し、
前記ＬＥＤストリングの第２のセットが、前記ＬＥＤストリングの第１のセットと少なくとも１つの付加的なＬＥＤストリングとを含む、
ように階層的に配置される、システム。

【請求項6】

請求項１に記載のシステムであって、
前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を調整する前記ダイナミック電流イコライザが、前記ＬＥＤストリングを介して流れる最小電流に基づいて前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を調整するように構成される、システム。

【請求項7】

請求項１に記載のシステムであって、
前記ダイナミック電流イコライザが、前記前記ＬＥＤストリングの１つがフェイルしたときに前記ＬＥＤストリングの少なくとも幾つかにおいて電流を動的に調節することにより前記ＬＥＤの光出力を実質的に維持するように構成される、システム。

【請求項8】

発光ダイオード（ＬＥＤ）のパネルからの光出力を制御するのに適した回路であって、前記パネルが複数のＬＥＤからなる多数のＬＥＤストリングを含み、前記パネルが電流供給から各ＬＥＤストリングを介するＩ_ＬＥＤストリング電流を受け取り、
前記回路が、それぞれのＬＥＤストリングに結合され、関連するＩ_ＬＥＤストリング電流を制御するように構成される、ＤＣＥ（ダイナミック電流イコライザ）回路を含み、
前記パネルのＬＥＤストリングの少なくとも幾らかが多数のＤＣＥ回路のそれぞれのものにより制御されるように、前記ＤＣＥ回路が、各々がそれぞれのＬＥＤストリングに結合され、前記それぞれのＬＥＤストリングを介するＩ_ＬＥＤストリング電流を制御するように構成される、他の実質的に同一のＤＣＥ回路と共に動作するように構成され、
前記ＤＣＥ回路が、Ｖ_ＥＱ等化電圧を導くように構成されるＶ_ＥＱラインを介して他のＤＣＥ回路に結合され、
前記ＤＣＥ回路が、
前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流に対応するＶ_ＳＥＮ感知電圧を受け取るように構成されるＶ_ＳＥＮ回路要素と、
Ｖ_ＥＱ等化電圧を発生するか、又は前記Ｖ_ＥＱライン上の前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取ることに基づいて、Ｖ_ＥＱ等化電圧を提供するように構成されるＶ_ＥＱ回路要素と、
前記それぞれのＬＥＤストリングを介する電流を調整するように構成される第１の制御ループであって、前記Ｖ_ＳＥＮ感知電圧を受け取るように結合される反転入力と前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取るように結合される非反転入力とを有する第１の増幅器を含む、前記第１の制御ループと、
イネーブルされるときに前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を調整するように構成される第２の制御ループであって、前記Ｖ_ＳＥＮ感知電圧を受け取るように結合される反転入力と前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取るように結合される非反転入力とを有する第２の増幅器を含む、前記第２の制御ループと、
を含み、
前記第１の制御ループと前記第２の制御ループとが同時に動作しないように前記第１の増幅器が前記第２の増幅器に対して入力オフセットを有し、
前記ＤＣＥ回路が、
最も小さいＶ_ＳＥＮ感知電圧を有する前記ＤＣＥ回路に対応する最も弱いストリングのＤＣＤ回路が、前記第１の制御ループを用いて前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流を制御するように動作可能であり、前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を発生するために前記第２の制御ループをイネーブルするように動作可能であり、
他のＤＣＥ回路の各々が、前記第１の制御ループを用いて前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流を制御するように動作可能であり、前記第２の制御ループをディセーブルし、前記最も弱いストリングのＤＣＥ回路からの前記Ｖ_ＥＱライン上の前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を受け取るように動作可能である、
ように構成される、回路。

【請求項9】

請求項８に記載の回路であって、
前記第１の制御ループが、
前記第１の増幅器と、
前記第１の増幅器により制御されるように構成され、前記Ｉ_ＬＥＤストリング電流を制御するパス要素と、
前記パス要素に直列に結合され、前記Ｖ_ＳＥＮ感知電圧を発生するように構成される感知要素と、
を含む、回路。

【請求項10】

請求項８に記載の回路であって、
前記第１の制御ループが、前記感知信号をオフセットするように構成される電流源とレジスタとを更に含む、回路。

【請求項11】

請求項８に記載の回路であって、
前記第２の制御ループが、
前記第２の増幅器と、
前記第２の増幅器により制御されるように構成される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに直列に結合され、前記第２の制御ループがイネーブルされるときに前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を出力するように構成される、第２のトランジスタと、
を含む、回路。

【請求項12】

請求項８に記載の回路であって、
前記第２の制御ループをディセーブルするように構成される開回路検出器と短絡回路検出器とのうちの少なくとも一方を更に含む、回路。

【請求項13】

請求項８に記載の回路であって、
前記第１の制御ループが、前記ＬＥＤストリングを介して流れる最小電流に基づいて前記Ｖ_ＥＱ等化電圧を調整するように構成される、回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、全般的に発光ダイオード（ＬＥＤ）システム及び電流等化を用いることが可能な他のシステムに関する。更に具体的には、本開示は、ＬＥＤ及び他のアプリケーションのためのダイナミック電流等化に関連する。

【背景技術】

【0002】

多くのシステムは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて光を生成する。例えば、ＬＥＤは、異なる色の光を生成するために交通制御デバイスにおいてよく用いられる。特定の一例として、交通ランプは、赤、黄、及び緑の光を生成するためのＬＥＤパネルを用い得る。各ＬＥＤパネルは、ＬＥＤの多数のストリングを含み得、各ストリングが、直列に結合される多数のＬＥＤを含む。各ストリングは、このストリングに電流が流れると光を生成する。

【0003】

従来のＬＥＤデバイスに関連する問題点は、個々のＬＥＤストリングがフェイルする可能性があり、これは、ストリングを通る電流を妨げる。これが起こると、ＬＥＤパネルにより生成される光の量は低下し、そのパネルのメンテナンス、及びそれに関連する時間、労力、及びコストを必要とする。

【0004】

本開示を更によく理解するため、添付の図面に関連させて下記詳細な説明を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、本開示に従った例示の発光ダイオード（ＬＥＤ）システムを図示する。

【0006】

【図2】図２は、本開示に従ったＬＥＤシステムの一例のより特定の構成を図示する。

【0007】

【図3】図３は、ＬＥＤシステムＬＥＤシステムのための例示のダイナミック電流イコライザ（ＤＣＥ）を図示する。

【0008】

【図4】図４は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムの他の構成を図示する。

【図5】図５は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムの他の構成を図示する。

【図6】図６は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムの他の構成を図示する。

【図7】図７は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムの他の構成を図示する。

【図8】図８は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムの他の構成を図示する。

【0009】

【図9】図９は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムにおけるダイナミック電流等化のための方法を図示する。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に説明する図１〜図９、及び本明細書において本発明の原理を説明するために用いる種々の実施例は単に例示的なものであり、いかなる方式においても本発明の範囲を限定すると解釈すべきではない。当業者であれば、本発明の原理は、任意の種類の適切に配されるデバイス又はシステムにおいて実装され得ることがわかるであろう。

【0011】

図１は、本開示に従った例示の発光ダイオード（ＬＥＤ）システム１００を図示する。この例において、システム１００は、交流直流（ＡＣ／ＤＣ）コンバータ１０２、ＬＥＤパネル１０４、及び電流制御ユニット１０６を含む。ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、ＡＣ入力信号を受け取り、ＡＤＣ出力信号を生成する。例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、ＬＥＤパネル１０４のためのＡＤＣ入力電流ＩＩＮを生成し得る。ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、ＡＣ信号をＡＤＣ信号に変換するための任意の適切な構造を含む。特定の一例として、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、３Ａの電流を生成するコンバータなど、定数電流（ＣＣ）モードで動作するコンバータを表し得る。

【0012】

ＬＥＤパネル１０４は、ここでは多数のストリング１０８ａ〜１０８ｎを含む。各ストリング１０８ａ〜１０８ｎが、直列に結合される多数のＬＥＤ１１０を含み、これらのストリング１０８ａ〜１０８ｎは、互いに並列に結合される。各ストリング１０８ａ〜１０８ｎは任意の数のＬＥＤ１１０を含み得、任意の適切な数のストリングが並列に結合され得、ＬＥＤ１１０の任意の他の適切な構成を用いることができる。各ＬＥＤ１１０は、光を生成するための任意の適切な半導体デバイスを含む。この例において、ＬＥＤパネル１０４は、入力電流ＩＩＮを受け取り、これが、ストリング１０８ａ〜１０８ｎ内のＬＥＤ１１０に光を生成させる。電流の量を介して流れるＬＥＤストリングは、そのストリングによって提供される照射の量を制御する。一層高い電流は、典型的に、より多くの照射となり、一層低い電流は、典型的に、より少ない照射となる。

【0013】

オペレーションの間、ＬＥＤストリング１０８ａ〜１０８ｎの一つ又は複数はフェイルし得る。これは、外部物体又は通常使用で生じる劣化により生じる損傷など、任意の数の理由に起因し得る。或るＬＥＤストリングがフェイルすると、これは、残りのＬＥＤストリング内の電流の配分を妨害し得、そのためＬＥＤパネル１０４の全光出力は、時が経つにつれて著しく変化し得る。

【0014】

この問題を補償するのを助けるため、電流制御ユニット１０６は、ＬＥＤストリング１０８ａ〜１０８ｎを介して流れる電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを制御する。以下に更に詳細に述べるように、電流制御ユニット１０６は、電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを制御するため、ダイナミック電流等化を実装する。一つ又は複数のＬＥＤストリング１０８ａ〜１０８ｎがフェイルした場合、電流制御ユニット１０６は、残りのストリング内の電流を補償するよう動的に調節する。これにより、システム１００が、一つ又は複数のＬＥＤストリング１０８ａ〜１０８ｎがフェイルしたときでも、ＬＥＤパネル１０４の光出力を維持すること可能となり得る（又は少なくとも一つ又は複数のＬＥＤストリングがフェイルしたとき従来のシステムにおける場合より多くの照射を提供する）。電流制御ユニット１０６は、多数のＬＥＤ ストリング内の電流を動的に制御するため任意の適切な構造を含む。電流制御ユニット１０６内の例示のダイナミック電流イコライザ及びそれらの配置の詳細が以下に提供される。

【0015】

電流制御ユニット１０６は、機能的又はアクティブＬＥＤストリング１０８ａ〜１０８ｎにおいて電流を等化することができ、特定の比に従ってアクティブストリングが電流を受け取れるようにする。例えば、幾つかの実施例において、ＬＥＤストリング１０８ａ〜１０８ｎは、実質的に等しい電流を受け取ることができる。他の実施例において、電流制御ユニット１０６は、スケールファクタを一つ又は複数の電流に適用し、スケーリングされた電流を等化することができる。例えば、電流制御ユニット１０６は、幾つかのストリング内の第１の電流を実質的に等しくする一方、別のストリング内の第２の電流を第１の電流の２倍に実質的に等しくすることができる。これは、異なるＬＥＤ（異なる色のＬＥＤなど）が異なる電流を受け取ることを可能にすることによるなど、これは、光の生成における大きな柔軟性を提供し得る。

【0016】

特に、ダイナミック電流等化の利用は、システムロバスト性増大させ得る。光出力は、一つ又は幾つかのＬＥＤストリングがフェイルしたときでも維持され得、これは、ＬＥＤストリングがフェイルする度にＬＥＤパネル１０４を交換する必要性を低減する。これは、ＬＥＤパネル１０４に関連する維持コストを著しく低減し得る。また、電流制御ユニット１０６内のダイナミック電流イコライザの実施例は、標準的な汎用のＡＣ／ＤＣコンバータ１０２又は任意の他の電流源と共に機能し、これは、全体的なシステムのコストを低減し得る。更に、ダイナミック電流イコライザは、スイッチング要素の利用を必要とすることなく実装され得、これは、電磁干渉（ＥＭＩ）に関する問題を低減する又はなくし得る。また、ダイナミック電流イコライザは、容易に設定することができ（単一のレジスタを各イコライザに単につなぐことによるなど）、設置コストを低減する。

【0017】

図１は、ＬＥＤシステム１００の一例を図示するが、図１に種々の変更をすることができる。例えば、システム１００は、任意の数のＡＣ／ＤＣコンバータ、ＬＥＤパネル、及び電流制御ユニットを含み得る。また、ＡＣ／ＤＣコンバータの利用は単に例示のためである。ＬＥＤパネルのための入力電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ又は線形電流レギュレータなど、任意の適切な 構造により生成され又は提供され得る。更に、図１内の構成要素の相対的な位置は単に例示の目的である。図示した構成要素は、特定のニーズに従って、配置しなおすことができ、付加的な構成要素を付加することもできる。また、電流等化は、ＬＥＤに関連しない他のシステムにおいて用いることができる。これらの実施例において、電流制御ユニット１０６は、回路の多数の分岐を介する電流制御するために用いることができる。

【0018】

図２は、本開示に従った一例のＬＥＤシステム２００のより特定の構成を図示する。システム２００は、図１のシステム１００に類似するが、図２は、種々の構成要素の特定の実装の詳細を図示する。この例において、システム２００は、電流源２０２、ＬＥＤパネル２０４、及び電流制御ユニット２０６を含む。ＬＥＤパネル２０４は、ＬＥＤ２１０の多数のストリング２０８ａ〜２０８ｎを含む。

【0019】

図２に示すように、電流源２０２は、電流源２１２、ダイオード２１４、電源２１６、及びキャパシタ２１８を含む。ダイオード２１４及び電源２１６は、電流源２１２及び接地の間に直列に結合される。キャパシタ２１８はまた、電流源２１２及び接地の出力の間に結合される。電流源２０２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、線形電流レギュレータ、又は入力電流ＩＩＮを提供するための任意の他の適切な構造を表し得ることに留意されたい。

【0020】

電流源２０２は、ＬＥＤパネル２０４のための入力電流ＩＩＮを生成し、これは、ＬＥＤ電圧Ｖ_ＬＥＤに関連する。ＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎが適切に機能していると仮定すると、そのストリング内のＬＥＤ２１０は、ストリング間の電圧降下を引き起こす。これは、ＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎの出力での種々の電圧Ｖ_Ｄｉ−Ｖ_Ｄｎとなる。各ＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎはさらに、そのストリングを介して流れる関連する電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを有する。

【0021】

この例において、電流制御ユニット２０６は、それぞれ、ＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎに結合されるダイナミック電流イコライザ（ＤＣＥ）２２２ａ〜２２２ｎを含む。ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎは、アクティブＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎを流れる電流の量を調整する。この特定の例において、全てのＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎが通常通り動作するとき、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎが動作するように、電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎは実質的に等しい。一つ又は複数のＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎがフェイルする場合、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎは、電流を介する残りの（ノンフェイルド）ＬＥＤストリングが実質的に等しくなるように、電流を調節する。

【0022】

この例示の実施例において、各ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎは、Ｉ_ＬＥＤ入力を含み、Ｉ_ＬＥＤ入力は、ストリング又は電圧ＶＤｉ−ＶＤｎストリングの出力で関連するＬＥＤを介して流れる電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを受信するように構成される。各ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎは更に、等化電圧ＶＥＱを受け取る。以下に述べるように、電流等化の間他のＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎにより用いるための等化電圧ＶＥＱは、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎの一つにより設定され得る。これは、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎが、たとえＬＥＤパネル２０４が動的に変化する状態においても、電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを制御するよう共に動作することを可能にする。等化電圧ＶＥＱは、従って、これはＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎを制御するために用いられるため、制御電圧又は制御信号と呼ばれ得る。等化電圧ＶＥＱが、キャパシタ２２４に結合され、これは、任意の適切な容量性構造を有する任意の適切な静電容量（ΙμＦ又は他のバルクキャパシタなど）を表す。各ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎ更に接地ピンを含む。この例において、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎは、アクティブＬＥＤストリングを介する電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎがＩｍ／Ｎに実質的に等しくなるよう機能し、ここで、Ｎはアクティブ（ノンフェイルド）ＬＥＤストリングの数である。

【0023】

図３は、本開示に従ったＬＥＤシステムのための例示のＤＣＥ３００を図示する。ＤＣＥ３００は、例えば、図２の電流制御ユニット２０６において用いられ得る。図３に示すように、ＤＣＥ３００は、ＬＥＤ電流パス要素３０２及びＬＥＤ電流感知要素３０４を含む。パス要素３０２は、ＬＥＤストリング内を通過し得る電流の量を制御する。感知要素３０４は、ＬＥＤストリングを介して通過する電流の量を感知し、電流の量に基づいて感知電圧Ｖ_ＳＥＮを生成する。この例において、パス要素３０２は、Ｎチャネルラテラル拡散金属酸化物半導体（ＮＬＤＭＯＳ）トランジスタを含み、感知要素３０４はレジスタを含む。

【0024】

ＤＣＥ３００は、パス要素３０２を介して通過する電流が少ししかない又は全くないとき、を検出する開ループ検出器３０６を更に含む。これは、例えば、ＬＥＤストリングがフェイルし、ストリングを介する電流経路を遮断するとき、起こる。この実施例において、開ループ検出器３０６を含む電流源３０８及びトランジスタ３１０〜３１２。開ループ検出器３０６は、ここでは感知電圧Ｖ_ＳＥＮが何らかの閾値（３６ｍＶなど）を下回って下がるときを検出し、これは、開ループ状態を示す。この状態が検出されると、開ループ検出器３０６は、イネーブル信号ＶＥＮを特定のレベル（低など）までプルする。電流源３０８は、１０μＡ電流源など電流を生成するための任意の適切な構造を含む。トランジスタ３１０〜３１２は、ＮＰＮバイポーラトランジスタなど、任意の適切なトランジスタデバイスを含む。

【0025】

ＤＣＥ３００は、短絡回路状態を検出する短絡回路検出器３１４を更に含む。短絡回路状態は、ストリングの一つ又は複数のＬＥＤがフェイルし短絡回路を形成するとき生じ得る。この状態は、短絡回路状態のストリングの出力で電圧を急激に増加させる。短絡回路状態は、例えば、任意のＶ_Ｄ１〜Ｖ_Ｄｎの電圧が何らかの閾値を上回って上昇するとき検出され得る。この状態が検出されると、短絡回路検出器３１４がイネーブル信号ＶＥＮを特定のレベル（低など）までプルし、ゲート制御信号Ｖ_Ｇ１を特定のレベル（低など）まで行かせて、パス要素３０２をシャットオフする。短絡回路検出器３１４は、回路内の短絡回路状態を検出するための任意の適切な構造を含む。

【0026】

ＤＣＥ３００は、２つのレジスタ３１６〜３１８を更に含む。レジスタ３１６が、上側供給電圧レールＶＤＤに結合される。開ループ検出器３０６及び短絡回路検出器３１４が開又は短絡回路がないことを検出するとき、レジスタ３１６が、イネーブル信号ＶＥＮをプルアップする。レジスタ３１８はさらに電圧レールＶＤＤに結合され、必要に応じて等化電圧ＶＥＱをプルアップする。各レジスタ３１６〜３１８は、任意の適切な抵抗を有する任意の適切な抵抗性構造を含む。例えば、レジスタ３１６は、４００ｋΩレジスタを表し得、レジスタ３１８は、１００ｋΩレジスタを表し得る。他の実施例において、レジスタ３１６〜３１８は、電流源又は、それぞれ、イネーブル信号ＶＥＮ及び等化電圧ＶＥＱをプルアップする他の構造で置き換えられてもよい。

【0027】

この例において、ＤＣＥ３００は、２つの異なる調整ループ、すなわちＩ_ＬＥＤ調整ループ３２０及びＶ_ＥＱ調整ループ３２２を実装する。Ｉ_ＬＥＤ調整ループ３２０は、パス要素３０２、感知要素３０４、及び第１の演算増幅器３２４を含む。この調整ループ３２０は、それ自体の感知電圧Ｖ_ＳＥＮ及び外部ソース（別のＤＣＥなど）から受信した等化電圧ＶＥＱに基づいてＬＥＤストリングを介して流れる電流を制御する。増幅器３２４は、その非反転入力で等化電圧ＶＥＱを及びその反転入力で感知電圧Ｖ_ＳＥＮを受け取る。増幅器３２４は、パス要素３０２に対しゲート制御信号ＶＧ１を生成及び調節する。このようにして、ＩＬＥＤ調整ループ３２０は、感知電圧Ｖ_ＳＥＮを等化電圧ＶＥＱに調整する（等化電圧ＶＥＱを変えようとすることなく）。増幅器３２４は更に、短絡回路検出器３１４が短絡回路状態を検出するとき、ゲート制御信号ＶＧ１を特定のレベルまで駆動することもできる。増幅器３２４は、任意の適切な増幅構造を含む。この例において、増幅器３２４は、差動増幅器又は差動利得段の一部として動作するようアレンジされる。

【0028】

ＶＥＱ調整ループ３２２は、等化電圧ＶＥＱを調整する。この例において、調整ループ３２２は第２の演算増幅器３２６及びトランジスタ３２８〜３３０を含む。演算増幅器３２６は、その非反転入力で電流等化電圧ＶＥＱを及びその反転入力で感知電圧Ｖ_ＳＥＮを受け取る。等化電圧ＶＥＱは、レジスタ３１８により生成された電圧をまず表し得る。増幅器３２６は、トランジスタ３２８に対しゲート制御信号Ｖ_Ｇ２を生成及び調節して、増幅器３２６がフィードバック・ループを用いて等化電圧ＶＥＱを感知電圧Ｖ_ＳＥＮに向かって更に調節することを可能にする。トランジスタ３３０は更に、開又は短絡回路状態が検出されるとき、調整ループ３２２が等化電圧ＶＥＱを調整しないようにカットオフすることもできる。増幅器 ３２６は、任意の適切な増幅器構造を含む。この例において、増幅器３２６は、差動増幅器又は差動利得段の一部として動作するようアレンジされる。トランジスタ３２８〜３３０は、任意の適切なトランジスタデバイスを含む。例えば、トランジスタ３２８は、ＮチャネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）トランジスタを表し得、トランジスタ３３０は、ＮＬＤＭＯＳトランジスタを表し得る。

【0029】

この例において、第１の増幅器３２４は、入力オフセット、つまり、入力電圧オフセット（Ｖ０）を含む。このオフセットは、感知電圧Ｖ_ＳＥＮに付加され得る。第２の増幅器３２６は、入力オフセットが欠落し得、又はより小さな入力オフセットを有し得る（これは、増幅器３２４のオフセットから増幅器３２６のオフセットを引いたものが正であることを意味する）。オフセットのこの差は、調整ループ３２０及び調整ループ３２２両方が同時に動作しないようにすることを助け、それにより、ＤＣＥ３００がＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ及び等化電圧ＶＥＱ両方を調整しないようにする。

【0030】

ＤＣＥ３００は、状況に応じて異なって動作する異なるＬＥＤストリングに結合される。例えば、スタートアップの間、開回路検出器３０６は、各ＤＣＥ３００でトリガされ得、各ＤＣＥ３００内のトランジスタ３３０及び調整ループ３２２をカットオフする。各ＤＣＥ３００内の等化電圧ＶＥＱは、そのＤＣＥ内のレジスタ３１８による供給電圧に向かって次第に内的に充電される。この間、各ＤＣＥ３００内の調整ループ３２０は、そのＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤを調整してソフトスタートアップを提供する。

【0031】

スタートアップの後、「最も弱い」ＬＥＤストリングに関連するＤＣＥ３００内のＶＥＱ調整ループ３２２は、等化電圧ＶＥＱを調整し始める。最も弱いストリングは最も弱い感知電圧Ｖ_ＳＥＮを有するＬＥＤストリングを表し、これは、このＬＥＤストリングが、ＬＥＤストリング任意のものの最高順方向電圧及び最小電流Ｉ_ＬＥＤを有することを示し得る。最も弱いＬＥＤストリングに関連するＤＣＥ３００は、そのＶＥＱ調整ループ３２２を用いて等化電圧ＶＥＱを調整し、そのＤＣＥ内の演算増幅器３２６は、ＶＥＱを最小感知電圧Ｖ_ＳＥＮに実質的に等しくなるよう調整することができる。このＤＣＥ３００内のＩＬＥＤ調整ループ３２０は、パス要素３０２をフルにオンにすることでき、最小必要電圧ヘッドルームを提供する（それにより固有のダイナミックヘッドルーム制御を提供する）。効果的に、このＤＣＥ３００が、ＬＥＤストリングの任意のものを介して流れる最小電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎに基づいて等化電圧ＶＥＱを調節している。
他方のＬＥＤストリングに関連するＤＣＥ３００は、それらのＶＥＱ調整ループ３２２をカットオフし、等化電圧ＶＥＱに基づいてそれらのＩＬＥＤ調整ループ３２０を用いてそれらのＬＥＤ電流を調整する。

【0032】

入力電流ＩＩＮが増加または低減する場合、これは、電流源２０２のキャパシタ２１８のチャージを変え、これは電圧Ｖ_ＬＥＤを変える。最も弱いＬＥＤストリングに対するＤＣＥ３００において、パス要素３０２は、オペレーションのトリオード領域にあり得、そのため、電圧Ｖ_ＬＥＤへの変更が、電流Ｉ_ＬＥＤへの変更とそのＤＣＥの感知電圧Ｖ_ＳＥＮ内の変更を生じさせる。これは、ＤＣＥ３００に等化電圧ＶＥＱを変化させ、これはその後他方のＤＣＥに送られる。他方のＤＣＥは、それらのＩＬＥＤ調整ループ３２０内の変更された等化電圧ＶＥＱを用いてそれらの電流Ｉ_ＬＥＤそれらのＩ_ＬＥＤ調整ループ３２０内のことに留意されたい。キャパシタ２２４は、等化電圧_ＶＥＱ内でゆっくりと変化し得、これは、電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎのためのソフトスタートを提供すること及びそれらが互いに争わないように、ＩＬＥＤ調整ループ３２０に対しＶＥＱ調整ループ３２２をゆっくりさせることを助けることに留意されたい。

【0033】

最も弱いＬＥＤストリングが破損してオープンとなる場合、そのＤＣＥ３００により開回路状態が検出され、及びトランジスタ３３０内のＤＣＥがカットオフされる。これは、最も弱いストリングのＤＣＥ３００が等化電圧ＶＥＱを調整しないようにする。他方のＤＣＥ３００の各々において、その等化電圧ＶＥＱは、関連するレジスタ３１８によりチャージアップされ、そのＩＬＥＤ調整ループ３２０は、等化電圧ＶＥＱにオフセット電圧Ｖ_ＯＳを付加したものに等しい感知電圧ＶＳＥＮを生成する。これらのＤＣＥ３００を介する電流がそれらの合計が入力電流Ｉ_ＩＮに等しくなるまで上昇し続け、入力電流Ｉ_ＩＮの地点で新しい最も弱いＬＥＤストリングが識別される（及びその関連するＤＣＥ３００が等化電圧ＶＥＱを調整し始める）。

【0034】

ブレークオープンする最も弱いＬＥＤストリングがない（もっとも弱いストリングでないストリング）場合、電流源２０２内のキャパシタ２１８の電荷は増加し、これは電圧ＶＬＥＤを増加させる。これは、最も弱いストリングに関連するＤＣＥ３００内の電流Ｉ_ＬＥＤ及び感知電圧ＶＳＥＮを増加させる。感知電圧ＶＳＥＮの増加は、ＤＣＥ３００に等化電圧ＶＥＱを増加させる。他方のＤＣＥ３００は、増加された等化電圧ＶＥＱを用いてそれらの自体のＬＥＤ電流を増加させて機能するストリングの全てを介する電流が入力電流ＩＩＮに達するようにする。

【0035】

本明細書内で分かるように、ここでは、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎを機能するＬＥＤストリング２０８ａ〜２０８ｎを介する電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを実質的に等しくさせるために用いることができる。その結果、一つ又は幾つかのＬＥＤストリングのフェイルは、残りのＬＥＤストリングを介するより多くの電流を生じさせ得、残りのＬＥＤストリングの光出力を増加させる。たとえ光出力が幾分低減しても、光出力はＬＥＤパネルの意図される用途に適切なままであり得、ＬＥＤパネルのメンテナンス又は修理又はシステムが必要とされないことを意味する。

【0036】

図２において、ＤＣＥがＬＥＤの各ストリング２０８ａ〜２０８ｎに関連する。しかし、ＬＥＤ及びＤＣＥの他の構成も可能である。図４〜図８は、本開示に従った例示のＬＥＤシステムの他の構成を図示する。図４において、ＬＥＤシステム４００が、電流源４０２及び多数のＬＥＤストリング４０８ａ〜４０８ｃを含む。各ストリング４０８ａ〜４０８ｃは、多数のＬＥＤ４１０を含み、各ＬＥＤ４１０はそれ自体のＤＣＥ４２２に関連する。その結果、各ストリング４０８ａ〜４０８ｃは、ＬＥＤ４１０間に組み込まれるＤＣＥ４２２を備えた多数のＬＥＤ４１０で形成される。また、多数のキャパシタ４２４（１μＦキャパシタなど）の各々は、ＤＣＥ４２２のサブセットで用いられ得る。各キャパシタ４２４は、ＤＣＥ４２２のそのサブセットのための等化電圧ＶＥＱをストアすることができる。

【0037】

図５は、図４のシステム４００と構造が同様の例示のＬＥＤシステム５００を図示する。図５において、ツェナーダイオード５２６ａ〜５２６ｎのストリングが、上側及び下側電圧レール間に結合される。各ツェナーダイオード５２６ａ〜５２６ｎが、ＤＣＥ５２２のサブセットのサプライ入力Ｖ_ＣＣに結合される。ツェナーダイオード５２６ａ〜５２６ｎは、パワーアップ保護のため用いることができ、それらは、並列に結合された全てのＬＥＤ５１０がフェイルするとき電流をシャントし得る。

【0038】

図６は、図２のＬＥＤシステム２００に類似する例示のＬＥＤシステム６００を図示する。システム６００は、それぞれ、ＤＣＥ６２２ａ〜６２２ｎに結合されるＬＥＤストリング６０８ａ〜６０８ｎを含む。レジスタ６２６ａ〜６２６ｎが、ＤＣＥ６２２ａ〜６２２ｎのＳＲＣピンに結合される。これらのレジスタ６２６ａ〜６２６ｎは、種々の目的のために用いることができる。例えば、レジスタ６２６ａ〜６２６ｎの各々ほぼ等しい抵抗Ｒを有する場合、それは、電圧ＶＬＥＤの最小必要値を識別することができる。つまり、ＶＬＥＤの最小値は、
Ｖ_ＬＥＤ＝ＶＦ_{ＨＩＧＨＥＳＴ}＋Ｉ_ＬＥＤ×ｘ（ＲＤＳ_０Ｎ＋Ｒ）
として計算され得、ここでＶＦＨＩＧＨＥＳＴは任意のＬＥＤストリングの最高順方向電圧を示し、ＩＬＥＤは、そのＬＥＤストリングの電流を示し、及びＲＤＳ０Ｎは、そのＬＥＤストリングのためのＤＣＥ内のパス要素３０２の特定のオン抵抗を示す。Ｒの値が既知であれば、最小必要ＶＬＥＤ電圧は識別され得、これは電圧オーバーヘッドを少々さする助けとなり得る。これらの実施例において、ＤＣＥ６２２ａ〜６２２ｎは、電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを実質的に等しくするよう機能し得る。

【0039】

しかし、レジスタ６２６ａ〜６２６ｎの抵抗は必ずしも等しい必要はない。実際、レジスタ６２６ａ〜６２６ｎの全ては、異なる抵抗値を有し得る。これらの実施例において、レジスタ６２６ａ〜６２６ｎの特定の抵抗は、電流間の異なる比を得るため、ストリング６０８ａ〜６０８ｎ内の異なるＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎをスケーリングするよう選択され得る。例えば、低い抵抗は、関連するＬＥＤストリングを介しより多くの電流が流れることを可能にする。ｋ番目のＬＥＤストリングの電流は下記のように表すことができる

【数1】

ここで
（Ｒｉ／／Ｒ２／／．．．／／ＲＮ）は、アクティブ（ノンフェイルド）ＬＥＤストリングに関連する並列レジスタ６２６ａ〜６２６ｎの全体的な抵抗を示し、Ｒｋは、Ｋ番目のＬＥＤストリングに関連するレジスタの抵抗を示す。

【0040】

これは、例えば、異なる色のＬＥＤがシステム６００において用いられるとき有効であり得る。例えば、ストリング６０８ａ〜６０８ｄ が白のＬＥＤを含み、ストリング６０８ｎがアンバーＬＥＤを含むと仮定する。また全部で５つのストリングがあると仮定する。レジスタ６２６ａ〜６２６ｄは、各々Ｒの抵抗値を有し得、レジスタ６２６ｎは、２．２５×Ｒの抵抗を有し得る。この構成で、電流ＩＩＮの９０％がストリング６０８ａ〜６０８ｄを介して流れ得、電流ＩＩＮの１０％ストリング６０８ｎを介して流れ得る。これは、入力電流ＩＩＮの変化にかかわらず当てはまり得る。

【0041】

図７は、カスケードされたＤＣＥを備えたＬＥＤシステム７００を図示する。図７において、ＤＣＥ７２２ａ〜７２２ｄが、それぞれ、ＬＥＤストリング７０８ａ〜７０８ｄに結合される。レジスタ７２６ａ〜７２６ｄの抵抗は等しいと仮定すると、ＤＣＥ７２２ａ〜７２２ｄは、アクティブＬＥＤストリング７０８ａ〜７０８ｄを介する電流を実質的に等しくする。レジスタ７２６ａ〜７２６ｄの少なくとも幾つかが等しくない場合、ＤＣＥ７２２ａ〜７２２ｄは、アクティブＬＥＤストリング７０８ａ〜７０８ｄを介する電流にそれらのレジスタ７２６ａ〜７２６ｄにより規定された比を達成させる。これらのＤＣＥ７２２ａ〜７２２ｄはシステム７００内のＤＣＥの第１のレベルを形成する。

【0042】

ＤＣＥ７２２ｅが、ＤＣＥ７２２ａ〜７２２ｄに結合され、ＤＣＥ７２２ｆが、ＬＥＤストリング７０８ｅに結合される。ＤＣＥ７２２ｅ〜７２２ｆは、システム７００内のＤＣＥの第２のレベルを形成し別の等化を実行する。更に具体的には、レジスタ７２６ｅ〜７２６ｆの抵抗が等しいと仮定すると、ＤＣＥ７２２ｅ〜７２２ｆは、ＬＥＤストリング７０８ａ〜７０８ｄを介して流れる全体の電流を、ＬＥＤストリング７０８ｅを介して流れる電流と実質的に等しくするように動作する。この例において、ストリング７０８ｅは、ストリング７０８ａ〜７０８ｄの一つ又は複数がアクティブである限り、入力電流ＩＩＮの半分を受け取る（レジスタ７２６ｅ〜７２６ｆが等しいと仮定する）。電流の残りの半分は、アクティブストリング７０８ａ〜７０８ｄを介して流れる。

【0043】

このようにして、ＤＣＥを用いて階層的等化が実施され得る。ＡＤＣＥは、ＬＥＤの単一のストリングを介する電流を制御することができ、又はＤＣＥが、ＬＥＤの多数のストリングを介する電流を制御することができる（恐らく他のＤＣＥを介して）。図示していないが、ＤＣＥ７２２ｆが、ＬＥＤの多数のストリングを介する電流制御するために用いられ得、及び／又はＤＣＥの一つまたは複数の付加的な層がシステム７００において用いられ得る。これは、多数のＬＥＤストリングを介する電流を管理する方式に著しい柔軟性を提供する。

【0044】

図８において、ＬＥＤシステムのためのＤＣＥ８００は図３のＤＣＥ３００と構造が同様である。いずれのＤＣＥも本明細書に示す任意のＬＥＤシステムにおいて用いられ得る。ＤＣＥ８００は、パス要素８０２及び感知要素８０４を含む。ＩＬＥＤ調整ループ８２０は、第１の増幅器８２４、及びＶＥＱ調整ループ８２２を含む第２の増幅器８２６を含む。

【0045】

この例において、ＩＬＥＤ調整ループ８２０は更に、レジスタ８３２及び電流源８３４を含む。これらの構成要素は、パス要素８０２を介して通過する電流ＩＬＥＤをスケーリングするＤＣＥ８００において用いることができる。また、多数のＤＣＥ８００において多数の電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤｎをスケーリングしてそれらの電流間の異なる比を得るためにこれらの構成要素を用いることができる。

【0046】

電流が開回路検出器８０６からくる、及び増幅器８２４〜８２６の反転入力端子が最小であると仮定すると、感知要素８０４により生成された感知電圧ＶＳＥＮは、レジスタ８３２を介して流れる電流源８３４電流により生成された電圧によりオフセットされ得る。このオフセットは感知電圧ＶＳＥＮを変更し、その特定のＤＣＥ８００を介するＩＬＥＤ電流に対する変更を生じさせる。

【0047】

図２〜図８は、ＬＥＤシステムの例示の配置及びＤＣＥの例示の実施例及びそれらのシステムの他の構成要素を示すが、図２〜８に種々の変更をすることができる。例えば、ＬＥＤシステムは、任意の数のＬＥＤ、任意の適切な数のＤＣＥを備えた任意の適切な配置のＬＥＤストリングを含み得る。また上述では特定の回路要素が示されているが（或る種のトランジスタ又は他の構成要素など）、他の回路要素が、同一又は類似の機能を実行するために用いられ得る。また、ＤＣＥは回路の多数の分岐を介する電流を調整する他のシステムに用いることができ、それらの分岐はＬＥＤを含んでいても含んでいなくてもよい。

【0048】

図９は、本開示に従ったＬＥＤシステムにおけるダイナミック電流等化のための例示の方法９００を図示する。説明を簡単にするため、方法９００は、図３のＤＣＥ３００を用いて動作する図２のＬＥＤシステム２００に関連して説明する。方法９００は、任意の他の適切なＬＥＤシステム及びＤＣＥ構成と共に用いることができる。

【0049】

工程９０２で、一つ又は複数のＬＥＤに関連する信号がＤＣＥで受け取られる。これは、例えば、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎがＬＥＤ２０８ａ〜２０８ｎのストリングに関連する電流又は電圧を受信することを含み得る。電流は、ストリングを介して流れる電流Ｉ_ＬＥＤ１〜Ｉ_ＬＥＤｎを表し得、電圧は、ストリングの出力での電圧ＶＤ１−ＶＤｎを表し得る。工程９０４で、ＤＣＥは、受け取った信号に基づいて感知信号を生成する。これは、例えば、ＤＣＥ２２２ａ〜２２２ｎが感知要素３０４を用いて感知電圧ＶＳＥＮを生成することを含み得る。

【0050】

工程９０６で、ＤＣＥは、短絡回路状態が検出されたかどうか決定する。その場合、工程９０８で、ＤＣＥは、そのＶ_ＥＱ調整ループをディセーブルし、一つ又は複数のＬＥＤを介して電流が流れることをブロックする。これは、例えば、短絡回路検出器３１４が、増幅器３２４をオフにさせる、又はパス要素３０２を開にすることを含み得る。これは、また、短絡回路検出器３１４が、トランジスタ３１４をカットオフすることによりＶＥＱ調整ループ３２２をディセーブルすることも含み得る。ＤＣＥは、工程９１０で、開回路状態が検出されたかどうかを決定する。その場合、工程９１２で、ＤＣＥは、そのＶＥＱ調整ループをディセーブルする。これは、例えば、開ループ検出器３０６が、トランジスタ３３０をカットオフすることによりＶＥＱ調整ループ３２２をディセーブルすることを含み得る。

【0051】

開又は短絡回路状態が存在しない場合、ＤＣＥは、最も弱いＬＥＤストリングのような、最も弱いＬＥＤである可能性がある又はない、一つ又は複数のＬＥＤからの信号を現在受け取っている。工程９１４で、ＤＣＥが最も弱いＬＥＤに関連するか否かの検出が成され、ここで、感知電圧ＶＳＥＮが増幅器３２４〜３２６に提供され得、その一つが入力オフセット（Ｖ_０Ｓなど）を含む。

【0052】

ＤＣＥが最も弱いＬＥＤに関連する場合、工程９１６でＤＣＥは、そのＶ_ＥＱ調整ループをイネーブルし、そのＩ_ＬＥＤ調整ループをディセーブルし、工程９１８でＤＣＥは等化電圧Ｖ_ＥＱを調節する。この場合、増幅器３２４は、パス要素３０２にＩＬＥＤ電流パスさせる信号を出力する。また、増幅器３２６は、トランジスタ３２８のオペレーションを調節して等化電圧ＶＥＱ制御してそれが感知電圧ＶＳＥＮに実質的に等しくなるようにし、これは、ＤＣＥにより使用のため他のＤＣＥに出力さ得る。

【0053】

ＤＣＥが最も弱いＬＥＤに関連しない場合、工程９２０でＤＣＥは、そのＶ_ＥＱ調整ループをディセーブルし、そのＩ_ＬＥＤ調整ループをイネーブルし、工程９２２でＤＣＥはそのＬＥＤを介する電流を調節する。この場合、増幅器３２６は、トランジスタ３２８をオフにして等化電圧ＶＥＱへの調節をブロックすることができる。また、増幅器３２４は、別のＤＣＥから受信した等化電圧ＶＥＱに基づいてパス要素３０２のオペレーションを調節してそのＬＥＤストリングを介する電流を制御する。

【0054】

このようにして、ＤＣＥは、（ｉ）等化電圧ＶＥＱを調整するか又は（ｉｉ）等化電圧ＶＥＱに基づいてそのＬＥＤの電流を調整するかのいずれかであるが、その両方ではなく、機能し得る。等化電圧ＶＥＱを調整することは、他のＬＥＤを介して流れる電流にわたってＤＣＥが幾らかの制御を達成することを可能にする。これは、他方のＤＣＥが等化電圧ＶＥＱに基づいてを調整するそれらの電流ためである。等化電圧ＶＥＱに基づいてＬＥＤ電流を調整することは、ＤＣＥが他のＤＣＥに沿ってその電流を調整することを可能にする。

【0055】

図９は、ＬＥＤシステムにおけるダイナミック電流等化のための方法９００の一例を図示するが、図９種々の変更をすることができる。例えば、一連の工程として示すが、図９の種々の工程は重なったり、並列に生じたり、又は異なる順序で生じたりし得る。また、方法９００は、回路の多数の分岐を介する電流を調整するために用いられ得、これらの分岐は、ＬＥＤを含んでいても含んでいなくてもよい。

【0056】

ここで、本明細書内で用いた或る種の語及び語句の定義を説明することが有益であろう。結合という用語及びその派生語は、２つ又はそれ以上の構成要素間の任意の直接的又は間接的通信を意味し、これらの構成要素が互いに物理的に接していてもいなくてもよい。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、及びそれらの派生語は、制限することなく含むことを意味する。という用語「又は」は包括的であるり、及び／又はを意味する。用語「に関連する」及び「それに関連する」及びその派生語は、相互接続される、含む、中に含まれる、に及びと接続される、に及びと結合される、と通信する、と強調する、インターリーブする、近接させる、に又はと接合される、の特性を有する、又は同様のものを含む。

【0057】

本開示では、特定の実施例及び全般的に関連する方法を説明してきたが、これらの実施例及び方法の変更や変形は当業者に明らかであろう。従って、上述の例示の実施例は本発明を限定しない。他の変更、置換、及び改変も本発明の特許請求項の範囲内で可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】