背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及光電子電路(optoelectronic circuit)，特別是涉及包括發(fā)光二極管的光電子電路。

相關(guān)技術(shù)的討論

期望能夠以AC電壓特別是正弦電壓(例如，電源電壓)給包括發(fā)光二極管的光電子電路供電。

圖1示出了包括輸入端IN₁和IN₂的光電子電路10的示例，輸入端IN₁和IN₂之間施加有AC電壓V_IN。光電子電路10還包括整流電路12，整流電路12包括二極管橋14，接收電壓V_IN，并且提供對(duì)發(fā)光二極管16供電的整流電壓V_ALIM，該發(fā)光二極管16例如與電阻器15串聯(lián)組裝。流過發(fā)光二極管16的電流叫作I_ALIM。

圖2是對(duì)于其中AC電壓V_IN對(duì)應(yīng)于正弦電壓的示例的電源電壓V_ALIM和電源電流I_ALIM的時(shí)序圖。當(dāng)電壓V_ALIM大于發(fā)光二極管16的閾值電壓之和時(shí)，發(fā)光二極管16變?yōu)閷?dǎo)通。電源電流I_ALIM然后遵循電源電壓V_ALIM。因此，存在其中沒有發(fā)光的關(guān)斷(OFF)階段和發(fā)光的開通(ON)階段的交替。

缺點(diǎn)是，只要電壓V_ALIM小于發(fā)光二極管16的閾值電壓的和，光電子電路10就不發(fā)光。當(dāng)沒有發(fā)光的每個(gè)關(guān)斷階段的持續(xù)時(shí)間在兩個(gè)發(fā)光的開通階段之間太長(zhǎng)時(shí)，觀察者可能察覺到這種缺乏發(fā)光。增加每個(gè)開通階段的持續(xù)時(shí)間的可能性是減少發(fā)光二極管16的數(shù)量。因此，缺點(diǎn)是在電阻器中損失的電功率是顯著的。

公開US 2012/0056559描述了一種光電子電路，其中接收電源電壓V_ALIM的發(fā)光二極管的數(shù)量在電源電壓的上升階段期間逐漸增加，并且在電源電壓的下降階段期間逐漸減小。這通過能夠根據(jù)電壓V_ALIM的變化使可變數(shù)量的發(fā)光二極管短路的開關(guān)電路來實(shí)現(xiàn)。這使得能夠減少?zèng)]有發(fā)光的每個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間。

在公開US 2012/0056559中描述的光電子電路的缺點(diǎn)是發(fā)光二極管電源電流不是連續(xù)變化的，即在電壓變化期間存在電流流動(dòng)的突然中斷。這導(dǎo)致由發(fā)光二極管提供的光強(qiáng)度的時(shí)間變化，其可以被觀察者感知。這進(jìn)一步導(dǎo)致為光電子電路的發(fā)光二極管供電的電流的諧波因數(shù)的降低。

可以在整流電路和發(fā)光二極管之間插入限流電路，以將電源電流保持在基本恒定的電平。則光電子電路的結(jié)構(gòu)可能相對(duì)復(fù)雜，并且光電子電路的體積可能是顯著的。此外，可能難以至少部分地以與發(fā)光二極管集成的方式形成整流電路和限流電路來進(jìn)一步減小光電子電路的體積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施例的目的是克服前述光電子電路的全部或部分缺點(diǎn)。

實(shí)施例的另一個(gè)目的是減少光電子電路沒有發(fā)光的階段的持續(xù)時(shí)間。

實(shí)施例的另一個(gè)目的是用于為發(fā)光二極管供電的電流基本上連續(xù)變化。

實(shí)施例的另一個(gè)目的是減小光電子電路的體積。

因此，實(shí)施例提供了一種光電子電路，旨在接收包含上升和下降階段的交替的可變電壓，所述光電子電路包括：

多個(gè)發(fā)光二極管組件，所述組件被串聯(lián)組裝；

對(duì)于每個(gè)組件，能夠所述組件的一個(gè)端子處的電壓和/或取決于所述組件的一個(gè)端子處的所述電壓的電壓與至少第一閾值以及可能第二閾值進(jìn)行比較的比較單元；和

控制單元，其連接到所述比較單元，并且能夠在每個(gè)上升階段期間當(dāng)所述組件的所述電壓上升到所述第二閾值之上時(shí)或者當(dāng)與所述組件鄰近并且傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓上升到所述第一閾值以上時(shí)中斷來自所述多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件中的電流的流動(dòng)，并且能夠在每個(gè)下降階段期間，當(dāng)鄰近所述組件并且傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓下降到第一閾值以下時(shí)控制來自所述多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件中的電流的流動(dòng)。

根據(jù)實(shí)施例，光電子電路包括：

電流源；

對(duì)于每個(gè)組件，將電流源連接到所述組件的所述端子的開關(guān)，

并且對(duì)于來自所述多個(gè)組件中的某些組件中的每個(gè)組件，所述控制單元能夠在與所述組件鄰近并且傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓減小到第一閾值以下時(shí)，命令與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)導(dǎo)通。

根據(jù)實(shí)施例，對(duì)于來自多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件，控制單元能夠在每個(gè)上升階段當(dāng)與所述組件鄰近并導(dǎo)通電流的組件的所述電壓上升到第二閾值以上時(shí)命令與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)導(dǎo)通。

根據(jù)實(shí)施例，控制單元能夠在導(dǎo)通與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)之后命令與所述鄰近組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)斷開。

根據(jù)實(shí)施例，對(duì)于來自多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件，當(dāng)在每個(gè)上升階段鄰近所述組件的組件的所述電壓上升到第一閾值以上時(shí)，控制單元能夠命令與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)斷開。

根據(jù)實(shí)施例，對(duì)于每個(gè)組件，光電子電路包括用于每個(gè)組件的電流源，對(duì)于每個(gè)組件，控制單元能夠當(dāng)鄰近所述組件和傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓在每個(gè)上升階段上升到第二閾值以上并且在每個(gè)下降階段下降到第一閾值以下時(shí)，命令與所述組件相關(guān)聯(lián)的電流源激活。

根據(jù)實(shí)施例，控制單元還能夠在與所述組件相關(guān)聯(lián)的電流源激活之后，命令與所述鄰近組件相關(guān)聯(lián)的電流源停用。

根據(jù)實(shí)施例，光電子電路還包括能夠提供所述電壓的全波整流電路。

根據(jù)實(shí)施例，至少一個(gè)發(fā)光二極管是平面發(fā)光二極管，其包括位于在平坦表面上的層堆疊，其具有至少一個(gè)能夠發(fā)光的有源層。

根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光二極管的組件中的至少一個(gè)的發(fā)光二極管包括微線、納米線或棱錐體形式的三維半導(dǎo)體元件，每個(gè)半導(dǎo)體元件被能夠發(fā)光的有源層覆蓋。

根據(jù)實(shí)施例，光電子電路包括第一集成電路，該第一集成電路包括控制單元、以及至少一個(gè)第二集成電路，該第二集成電路不同于第一集成電路并且附接到第一集成電路，并且包括發(fā)光二極管的組件中的至少一個(gè)。

根據(jù)實(shí)施例，第二集成電路包括發(fā)光二極管的組件中的所有。

根據(jù)實(shí)施例，光電子電路還包括第三集成電路，其不同于第一集成電路和第二集成電路并且附接到第一集成電路，并且包括發(fā)光二極管的組件中的至少一個(gè)。

實(shí)施例還旨在一種控制多個(gè)發(fā)光二極管組件的方法，所述組件被串聯(lián)組裝并且以包含上升階段和下降階段的交替的可變電壓供電，所述方法包括：

對(duì)于每個(gè)組件，將所述組件的一個(gè)端子處的電壓和/或取決于所述組件的一個(gè)端子處的所述電壓的電壓與至少第一閾值以及可能地第二閾值進(jìn)行比較；和

在每個(gè)上升階段期間，當(dāng)所述組件的所述電壓上升到第二閾值以上時(shí)或者當(dāng)鄰近所述組件并傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓上升到第一閾值以上時(shí)，中斷來自所述多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件中的電流的流動(dòng)，并且在每個(gè)下降階段期間，當(dāng)鄰近所述組件并且傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓降低到第一閾值以下時(shí)，控制來自多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件中的電流的流動(dòng)。

根據(jù)實(shí)施例，對(duì)于每個(gè)組件，通過開關(guān)將電流源連接到所述組件的所述端子，所述方法還包括對(duì)于來自所述多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件，在每個(gè)下降階段當(dāng)鄰近所述組件的并傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓減小到所述第一閾值以下時(shí)導(dǎo)通與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)。

根據(jù)實(shí)施例，該方法包括，對(duì)于來自多個(gè)組件中的某些組件中的每個(gè)組件，在每個(gè)上升階段當(dāng)鄰近所述組件并傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓上升到第二閾值以上時(shí)，導(dǎo)通與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)。

根據(jù)實(shí)施例，該方法還包括在導(dǎo)通與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)之后，斷開與所述鄰近組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)。

根據(jù)實(shí)施例，該方法包括對(duì)于來自多個(gè)組件的某些組件中的每個(gè)組件，在每個(gè)上升階段當(dāng)與所述組件鄰近的組件的所述電壓上升到第一閾值以上時(shí)，斷開與所述組件相關(guān)聯(lián)的開關(guān)。

根據(jù)實(shí)施例，對(duì)于每個(gè)組件，電流源連接到所述組件，所述方法包括對(duì)于每個(gè)組件，當(dāng)鄰近所述組件并傳導(dǎo)電流的組件的所述電壓在每個(gè)上升階段上升到第二閾值以上時(shí)，并且在每個(gè)下降階段降低到第一閾值以下時(shí)激活與所述組件相關(guān)聯(lián)的電流源。

根據(jù)實(shí)施例，該方法還包括在激活與所述組件相關(guān)聯(lián)的電流源之后，停用與所述鄰近組件相關(guān)聯(lián)的電流源。

附圖說明

前述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施例的非限制性描述中詳細(xì)討論，其中：

圖1在前面描述，是包括發(fā)光二極管的光電子電路的示例的電路圖；

圖2在前面描述，是圖1的光電子電路的發(fā)光二極管的電源電壓和電流的時(shí)序圖；

圖3示出包括發(fā)光二極管的光電子電路的實(shí)施例的電路圖；

圖4和圖5示出了圖3的光電子電路的發(fā)光二極管的兩個(gè)布局；

圖6和圖7是圖3的光電子電路的部分的實(shí)施例的更詳細(xì)的電路圖；

圖8是圖3的光電子電路的電壓的時(shí)序圖；

圖9示出包括發(fā)光二極管的光電子電路的另一實(shí)施例的電路圖；

圖10和圖11是分別類似于圖6和圖7的圖，并且示出了圖9的光電子電路的部分的更詳細(xì)實(shí)施例的電路圖；

圖12示出包括發(fā)光二極管的光電子電路的另一實(shí)施例的電路圖；和

圖13和圖14是包括發(fā)光二極管的光電子電路的兩個(gè)實(shí)施例的部分簡(jiǎn)化截面圖。

具體實(shí)施方式

為了清楚起見，在各個(gè)附圖中相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且各種附圖不是按比例的。在以下描述中，除非另有說明，否則術(shù)語“基本上”、“大約”和“約”是指“在10％以內(nèi)”。

圖3示出了包括接收輸入電壓V_IN的兩個(gè)輸入端IN₁和IN₂的光電子電路20的實(shí)施例的電路圖。作為示例，輸入電壓V_IN可以是具有例如在10Hz至1MHz范圍內(nèi)的頻率的正弦電壓。電壓V_IN例如對(duì)應(yīng)于主電壓。

電路20可以包括全波整流電路22，例如包括由四個(gè)二極管14形成的二極管橋。整流電路22在端子IN₁和IN₂之間接收電源電壓V_IN，并且在節(jié)點(diǎn)A₁和A₂之間提供整流電壓V_ALIM。作為變型，電路20可以直接接收整流電壓，然后可以不存在整流電路。

光電子電路20包括基本發(fā)光二極管的N個(gè)串聯(lián)連接的組件，在下面的描述中稱為普通發(fā)光二極管D_i，其中i是在從1到N的范圍內(nèi)的整數(shù)，并且其中N是從2到100的范圍內(nèi)的整數(shù)。每個(gè)普通發(fā)光二極管D₁至D_N包括至少一個(gè)基本發(fā)光二極管并且優(yōu)選地由至少兩個(gè)基本發(fā)光二極管的串聯(lián)和/或并聯(lián)組件形成。在本實(shí)施例中，N個(gè)普通發(fā)光二極管Di串聯(lián)連接，普通發(fā)光二極管D_i的陰極連接到普通發(fā)光二極管D_i+1的陽極，i從1變化到N-1。普通發(fā)光二極管D₁的陽極連接到節(jié)點(diǎn)A₁。普通發(fā)光二極管D_i(其中i從1變化到N)可以包括相同數(shù)量的基本發(fā)光二極管或不同數(shù)量的基本發(fā)光二極管。

圖4示出了普通發(fā)光二極管D₁的實(shí)施例，其中普通發(fā)光二極管D₁包括并聯(lián)組裝的R個(gè)分支26，每個(gè)分支包括在相同導(dǎo)電方向上串聯(lián)組裝的S個(gè)基本發(fā)光二極管27，R和S是大于或等于1的整數(shù)。

圖5示出了普通發(fā)光二極管D₁的另一實(shí)施例，其中普通發(fā)光二極管D₁包括P個(gè)串聯(lián)組裝的塊28，每個(gè)塊包括并聯(lián)組裝的Q個(gè)基本發(fā)光二極管27，P和Q是大于或等于1的整數(shù)，并且Q可能從一個(gè)塊到另一個(gè)塊變化。

其他普通發(fā)光二極管D₂至D_N可以具有與圖4或圖5所示的普通發(fā)光二極管D₁類似的結(jié)構(gòu)。

基本發(fā)光二極管27例如是平面發(fā)光二極管(planar light-emitting diode)，每個(gè)包括位于平坦表面上的具有至少一個(gè)能夠發(fā)光的有源層的層堆疊?；景l(fā)光二極管27例如是平面發(fā)光二極管，由三維半導(dǎo)體元件，特別是微線、納米線或棱錐體形成的發(fā)光二極管，例如包括基于化合物的半導(dǎo)體材料，所述化合物主要包括至少一種III族元素和一種V族元素(例如，氮化鎵GaN)，下文普通稱為III-V，或主要包括至少一種II族元素和一種VI族元素(例如，氧化鋅ZnO)，下文中稱為II-VI，每個(gè)三維半導(dǎo)體元件被能夠發(fā)光的有源層覆蓋。

參考圖3，光電子電路20包括電流源30，其具有連接到節(jié)點(diǎn)A₂的端子，以及具有連接到節(jié)點(diǎn)A₃的另一端子。電流源30兩端的電壓叫做V_CS，并且電流源30提供的電流叫做I_CS。光電子電路20可以包括用于提供參考電壓(可能從電壓V_ALIM獲得)以給電流源供電的電路(未示出)。

電路20包括N個(gè)可控開關(guān)SW₁至SW_N。每個(gè)開關(guān)SW_i(其中i從1變化到N)組裝在節(jié)點(diǎn)A₃和普通發(fā)光二極管Di的陰極之間。每個(gè)開關(guān)SW_i(其中i從1變化到N)由信號(hào)S_i控制。作為示例，信號(hào)S_i是二進(jìn)制信號(hào)，并且當(dāng)信號(hào)Si處于第一狀態(tài)(例如，低狀態(tài))時(shí)，開關(guān)SW_i斷開，并且當(dāng)信號(hào)S_i處于第二狀態(tài)例如，高狀態(tài))時(shí)，開關(guān)SW_i導(dǎo)通。普通發(fā)光二極管D_i的陰極和節(jié)點(diǎn)A₂之間的電壓叫做V_Ci。在下面的描述中，除非另有說明，否則電壓以節(jié)點(diǎn)A₂為參考。開關(guān)SW₁例如是基于至少一個(gè)晶體管的開關(guān)，特別是基于場(chǎng)效應(yīng)金屬氧化物柵晶體管或富集(通常開)或耗盡(通常關(guān))MOS晶體管的開關(guān)。

光電子電路20還包括N個(gè)比較單元COMP_i，i從1變化到N，能夠各自接收電壓V_Ci和提供信號(hào)H_i和信號(hào)L_i。光電子電路20還包括接收信號(hào)L₁至L_N和H₁至H_N并提供用于控制開關(guān)SW₁至SW_N的信號(hào)S₁至S_N的控制單元32?？刂茊卧?2優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于專用電路。

控制單元32能夠根據(jù)每個(gè)普通發(fā)光二極管D_i的陰極處的電壓V_Ci的值來命令開關(guān)SW_i導(dǎo)通或斷開，其中i從1變化到N。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，每個(gè)比較單元COMP_i(其中i從1變化到N)能夠?qū)⑵胀òl(fā)光二極管Di的陰極處的電壓V_Ci與至少兩個(gè)閾值V_highi和V_lowi進(jìn)行比較。作為示例，信號(hào)L_i是二進(jìn)制信號(hào)，其在電壓V_Ci小于閾值V_lowi時(shí)處于第一狀態(tài)，并且當(dāng)電壓V_Ci大于閾值V_lowi時(shí)處于第二狀態(tài)。作為示例，信號(hào)H_i是二進(jìn)制信號(hào)，其在電壓V_Ci小于閾值V_highi時(shí)處于第一狀態(tài)，并且當(dāng)電壓V_Ci大于閾值V_highi時(shí)處于第二狀態(tài)。二進(jìn)制信號(hào)H_i和L_i的第一狀態(tài)可以相等或不同，并且二進(jìn)制信號(hào)H_i和L_i的第二狀態(tài)可以相等或不同。

圖6示出了光電子電路20的一部分的更詳細(xì)實(shí)施例的電路圖。根據(jù)本實(shí)施例，每個(gè)比較器COMP₁包括作為比較器操作的第一運(yùn)算放大器40，其具有連接到普通發(fā)光二極管Di的陰極的反相輸入(-)，并且具有由單元42提供的接收電壓閾值V_highi的非反相輸入(+)。比較器40提供信號(hào)H_i。每個(gè)比較器COMP_i還包括作為比較器工作的第二運(yùn)算放大器44，其具有連接到普通發(fā)光二極管D_i的陰極反相輸入(-)，并具有由單元46提供的接收電壓閾值V_lowi的非反相輸入(+)。比較器44提供信號(hào)Li。

圖7示出了電流源30和開關(guān)SW₁的更詳細(xì)實(shí)施例的電路圖。在本實(shí)施例中，電流源30包括理想電流源50，其具有連接到參考電壓V_REF的第一源極的端子。電流源50的另一端連接到二極管組裝的N溝道MOS晶體管52的漏極。MOS晶體管52的源極連接到節(jié)點(diǎn)A₂。MOS晶體管52的柵極連接到MOS晶體管52的漏極。參考電位V_REF可以從電壓V_ALIM提供。它可以是恒定的或根據(jù)電壓V_ALIM而變化。由電流源30供應(yīng)的電流的強(qiáng)度可以是恒定的或可變的，例如根據(jù)電壓V_ALIM而變化。

對(duì)于每個(gè)普通發(fā)光二極管D_i，電流源30包括N溝道MOS晶體管54，其柵極連接到晶體管52的柵極，并且具有連接到節(jié)點(diǎn)A₂的源極。MOS晶體管52和54形成電流鏡，電流源50提供的電流I_CS(可能地使用乘法因子)被復(fù)制。

根據(jù)本實(shí)施例，開關(guān)SW_i包括N溝道MOS晶體管56，其漏極連接到普通發(fā)光二極管D_i的陰極，并且其源極連接到晶體管54的漏極。施加到晶體管的柵極的電壓對(duì)應(yīng)于先前描述的信號(hào)Si。

圖8示出了電源電壓V_ALIM和由每個(gè)比較器COMP_i(其中i從1變化到N)測(cè)量的電壓V_Ci的時(shí)序圖，示出了根據(jù)圖3所示的實(shí)施例的光電子電路20的操作，其中N等于4并且處于每個(gè)普通發(fā)光二極管D_i包括以相同配置布置的相同數(shù)量的基本發(fā)光二極管并且因此具有相同的閾值電壓V_led的情形中。連續(xù)時(shí)間叫做t₀到t₂₀。

作為示例，由整流橋100提供的電壓V_ALIM是整流正弦電壓，其包括連續(xù)周期，連續(xù)周期具有V_ALIM從零值增加，跨越最大值，并減小到零值的電壓V_ALIM。作為示例，電壓V_ALIM的兩個(gè)連續(xù)周期在圖8中示出。

在時(shí)間t₀，在周期開始時(shí)，開關(guān)SW₁被導(dǎo)通，并且所有開關(guān)SW_i(其中i從2變化到N)被關(guān)斷。電壓V_ALIM從零值上升并在普通發(fā)光二極管D₁、開關(guān)SW₁和電流源30之間分配。電壓V_ALIM小于普通發(fā)光二極管D₁的閾值電壓V_led，其中沒有發(fā)光(階段P0)，并且電壓V_C1保持基本上等于零。

在時(shí)刻t₁，當(dāng)普通發(fā)光二極管D₁兩端的電壓超過閾值電壓V_led時(shí)，普通發(fā)光二極管D₁導(dǎo)通(階段P1)。普通發(fā)光二極管D₁兩端的電壓然后保持基本恒定，并且電壓V_C1隨著電壓V_ALIM保持增加。一旦電源電壓V_C1足夠高以允許激活電流源30，電流I_CS就流過普通發(fā)光二極管D₁，其發(fā)光。作為示例，當(dāng)電流源30處于操作中時(shí)，電壓V_CS優(yōu)選地是基本上恒定的。

在時(shí)間t2，當(dāng)電壓V_C1超過閾值V_high1時(shí)，單元32連續(xù)地命令導(dǎo)通開關(guān)SW₂，然后斷開開關(guān)SW₁。然后電壓V_ALIM在普通發(fā)光二極管D₁和D₂、開關(guān)SW₂和電流源30之間分配。優(yōu)選地，閾值V_high1基本上等于普通發(fā)光二極管D₂的閾值電壓和電流源30的工作電壓V_CS的和，使得在開關(guān)SW₂導(dǎo)通時(shí)，普通發(fā)光二極管D₂導(dǎo)通電流I_CS并發(fā)光。開關(guān)SW₂要在開關(guān)SW₁斷開之前導(dǎo)通的事實(shí)確保了在普通發(fā)光二極管D₁中流動(dòng)的電流不會(huì)中斷。階段P2對(duì)應(yīng)于普通發(fā)光二極管D₁和D₂的發(fā)光階段。

通常，在電源電壓V_ALIM的上升階段期間，對(duì)于從1變化到N-1的i，當(dāng)開關(guān)SW_i導(dǎo)通并且其它開關(guān)斷開時(shí)，單元32連續(xù)地命令導(dǎo)通開關(guān)SW_i+1，當(dāng)電壓V_Ci超過閾值V_highi時(shí)，斷開開關(guān)SW_i。然后電壓V_ALIM在普通發(fā)光二極管D₁至D_i+1、開關(guān)SW_i+1和電流源30之間分配。優(yōu)選地，閾值V_highi基本上等于普通發(fā)光二極管D_i+1的閾值電壓和電流源30的工作電壓V_CS的和，使得在開關(guān)SW_i+1導(dǎo)通時(shí)，普通發(fā)光二極管D_i+1傳導(dǎo)電流I_CS并發(fā)光。階段P_i+1對(duì)應(yīng)于普通發(fā)光二極管D₁至D_i+1的發(fā)光。開關(guān)SW_i+1要在開關(guān)SW_i斷開之前導(dǎo)通的事實(shí)確保了在普通發(fā)光二極管D₁至D_i中沒有電流流動(dòng)的中斷。

因此，在時(shí)間t₃，單元32命令開關(guān)SW₃導(dǎo)通和開關(guān)SW₂斷開。階段P₃對(duì)應(yīng)于普通發(fā)光二極管D₁、D₂和D₃的發(fā)光。在時(shí)間t4，單元32命令開關(guān)SW₄導(dǎo)通和開關(guān)SW₃斷開。階段P4對(duì)應(yīng)于普通發(fā)光二極管D₁、D₂、D₃和D₄的發(fā)光。

電源電壓V_ALIM在圖8的階段P4期間在時(shí)間t₅達(dá)到其最大值，并開始下降階段。

在時(shí)間t₆，當(dāng)電壓V_C4降低到低于閾值V_low4時(shí)，單元32連續(xù)地命令開關(guān)SW₃導(dǎo)通和開關(guān)SW₄關(guān)斷。然后V_ALIM在普通發(fā)光二極管D₁、D₂和D₃、開關(guān)SW₃和電流源30之間分配。優(yōu)選地，閾值V_low4被選擇為基本上等于電流源30的工作電壓V_CS和開關(guān)SW₄的最小工作電壓的和，使得在開關(guān)SW₃導(dǎo)通時(shí)，不存在電流的中斷。

通常，在電源電壓V_ALIM的下降階段期間，對(duì)于i從2變化到N，當(dāng)電壓V_Ci降低到低于閾值V_lowi時(shí)，單元32連續(xù)地命令開關(guān)SW_i-1導(dǎo)通和開關(guān)SW_i斷開。然后電壓V_ALIM在普通發(fā)光二極管D₁至D_i-1、開關(guān)SW_i-1和電流源30之間分配。優(yōu)選地，閾值V_lowi被選擇為基本上等于電流源30的工作電壓V_CS和開關(guān)SW_i的最小工作電壓的和，使得在開關(guān)SW_i-1導(dǎo)通時(shí)不存在電流的中斷。

因此，在時(shí)間t₇，單元32命令開關(guān)SW₂導(dǎo)通和開關(guān)SW₃斷開。在時(shí)間t₈，單元32命令開關(guān)SW₂導(dǎo)通和開關(guān)SW₁斷開。在時(shí)間t₉，電壓V_C1變?yōu)榱悖沟闷胀òl(fā)光二極管D₁不再導(dǎo)通并且電流源30斷開。在時(shí)間t₁₀，電壓V_ALIM變?yōu)榱?，并且新的周期開始。時(shí)刻t₁₁至t₂₀分別與時(shí)刻t₁至t₁₀相同。在本實(shí)施例中，比較器COMP₁可以具有比比較器COMP_i更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)(其中i從2變化到N)，因?yàn)椴皇褂瞄撝礦_low1。

根據(jù)光電子電路20的另一個(gè)實(shí)施例，光電子電路20的每個(gè)比較器COMP_i僅提供信號(hào)L_i。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可以簡(jiǎn)化比較器COMP_i的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，比較器COMP_i可以不包括運(yùn)算放大器40。

然后根據(jù)該另一個(gè)實(shí)施例的光電子電路的操作與先前描述的相同，區(qū)別在于開關(guān)SW_i(其中i從1變化到N-1)最初導(dǎo)通，并且在電源電壓V_ALIM的上升階段，當(dāng)電壓V_Ci大于閾值V_lowi時(shí)，開關(guān)SW_i-1斷開。實(shí)際上，這意味著電流開始流過開關(guān)SW₁。

更具體地，在電源電壓V_ALIM的上升階段中，對(duì)于從1變化到N-1的i，在發(fā)光二極管D₁至D_i-1導(dǎo)通并且發(fā)光二極管D_i至D_N阻斷時(shí)，當(dāng)電壓V_Ci下降低于閾值V_low1時(shí)，單元32命令斷開SW_i-1。實(shí)際上，電壓V_Ci的升高意味著發(fā)光二極管D_i兩端的電壓變得大于發(fā)光二極管Di的閾值電壓，并且后者變得導(dǎo)通。

根據(jù)該另一實(shí)施例的光電子電路在電源電壓V_ALIM的下降階段中的操作可以與先前對(duì)于光電子電路20描述的操作相同。

圖9示出了光電子電路60的另一實(shí)施例的電路圖。與光電子電路20共同的所有元件用相同的附圖標(biāo)記表示。與光電子電路20不同，光電子電路60不包括開關(guān)SW_N。此外，不同于光電子電路20，對(duì)于從1變化到N-1的i，光電子電路60包括設(shè)置在節(jié)點(diǎn)A₃和開關(guān)SW_i之間的電阻器62_i，并且光電子電路60包括設(shè)置在節(jié)點(diǎn)A₃和普通發(fā)光二極管D_N的陰極之間的電阻器62_N。在電阻器62_i和開關(guān)SW_i之間的節(jié)點(diǎn)叫做B_i，其中i從1變化到N-1，并且電阻器62_N和普通發(fā)光二極管D_N的陰極之間的節(jié)點(diǎn)是B_N。此外，每個(gè)比較器COMP_i(i從1變化到N)還接收節(jié)點(diǎn)B_i處的電壓。然后信號(hào)H_i是當(dāng)節(jié)點(diǎn)B_i處的電壓小于閾值MIN_i時(shí)處于第一狀態(tài)并且當(dāng)節(jié)點(diǎn)B_i處的電壓大于閾值MIN_i時(shí)處于第二狀態(tài)的二進(jìn)制信號(hào)。

圖10示出了光電子電路60的一部分的更詳細(xì)實(shí)施例的電路圖。在本實(shí)施例中，比較器COMP_i包括圖6所示的比較器COMP_i的所有元件，區(qū)別在于運(yùn)算放大器40被磁滯比較器64替代，其接收跨電阻器62_i兩端的電壓并提供信號(hào)H_i。

圖11示出了用于光電子電路60的電流源30和開關(guān)SW₁的更詳細(xì)實(shí)施例的電路圖。電流源30包括圖7所示的電流源的所有元件。電阻器62_i插入在MOS晶體管54和節(jié)點(diǎn)B_i之間、其中電阻器62_i的一個(gè)端子連接到晶體管54的漏極并且電阻器62_i的另一端子連接到節(jié)點(diǎn)B_i。

光電子電路60的操作可以與先前描述的光電子電路20的操作相同，區(qū)別在于在電源電壓V_ALIM的上升階段，當(dāng)電流開始流過電阻器62_i+1時(shí)，開關(guān)SW_i斷開。

更具體地，開關(guān)SW_i(其中i從1變化到N-1)最初導(dǎo)通。在電源電壓V_ALIM的上升階段中，對(duì)于從1變化到N-1的i，當(dāng)發(fā)光二極管D₁至D_i-1導(dǎo)通并且發(fā)光二極管D_i至D_N被阻斷時(shí)，當(dāng)跨發(fā)光二極管二極管D_i的電壓變得大于發(fā)光二極管Di的閾值電壓，后者變?yōu)閷?dǎo)通并且電流開始流過電阻器62_i。這導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)B_i處的電壓升高。一旦節(jié)點(diǎn)B_i處的電壓上升到高于閾值MIN_i，單元32命令開關(guān)SW_i-1導(dǎo)通。

光電子電路60在電源電壓V_ALIM的下降階段中的操作可以與先前對(duì)于光電子電路20描述的操作相同。

光電子電路60具有的優(yōu)點(diǎn)是閾值MIN_i和V_lowi可以獨(dú)立于發(fā)光二極管Di的特性。特別地，它們不取決于每個(gè)發(fā)光二極管Di的閾值電壓。

圖12示出了光電子電路70的另一實(shí)施例的電路圖。與光電子電路20共同的所有元件用相同的附圖標(biāo)記表示。光電子電路70對(duì)于每個(gè)普通發(fā)光二極管D_i包括與普通發(fā)光二極管D_i相關(guān)聯(lián)的電流源72_i，其中i從1變化到N。電流源72_i的端子(其中i從1變化到N)連接到節(jié)點(diǎn)A₂，而另一端子連接到普通發(fā)光二極管D_i的陰極。

每個(gè)電流源72_i(其中i從1變化到N)由控制單元32提供的信號(hào)S'_i控制。作為示例，信號(hào)S'_i是二進(jìn)制信號(hào)，并且當(dāng)信號(hào)S'i處于第一狀態(tài)時(shí)電流源72_i被激活，并且當(dāng)信號(hào)S'_i處于第二狀態(tài)時(shí)電流源72_i被停用。

光電子電路70的操作可以與先前描述的光電子電路20的操作相同，區(qū)別在于光電子電路20的開關(guān)SW_i的斷開和導(dǎo)通的步驟分別被電流源72_i的激活和停用步驟代替。

更具體地，在電源電壓V_ALIM的上升階段中，對(duì)于從1變化到N-1的i，在電流源72_i被激活并且其他電流源被停用時(shí)，單元32連續(xù)地命令電流源72_i+1激活，當(dāng)電壓V_Ci超過閾值V_highi時(shí)單元32連續(xù)地命令電流源72i停用。電壓V_ALIM然后在普通發(fā)光二極管D₁至D_i+1和電流源72_i+1之間分配。優(yōu)選地，閾值V_highi被選擇為基本上等于普通發(fā)光二極管D_i+1的閾值電壓，使得在電流源72_i+1激活時(shí)，普通發(fā)光二極管D_i+1傳導(dǎo)電流I_CS并發(fā)光。電流源72_i+1要在電流源72_i被停用之前被激活的事實(shí)確保了在普通發(fā)光二極管D₁至D_i中的電流不會(huì)中斷。

通常，在電源電壓V_ALIM的下降階段中，對(duì)于i從2變化到N，當(dāng)電壓V_Ci降低到低于閾值V_lowi時(shí)，單元32連續(xù)地命令電流源72_i-1激活和電流源72_i停用。電壓V_ALIM然后在普通發(fā)光二極管D₁至D_i-1和電流源72_i+1之間分配。電流源72_i-1要在電流源72_i被停用之前被激活的事實(shí)確保了在普通發(fā)光二極管D₁至D_i-1中的電流流動(dòng)不會(huì)中斷。

圖13是具有可對(duì)應(yīng)于圖3、9或12中所示的圖中的一個(gè)的等效電路圖的光電子電路80的另一實(shí)施例的部分簡(jiǎn)化截面圖。在該實(shí)施例中，每個(gè)普通發(fā)光二極管D₁至D_N形成在不同的單片電路82上。光電子電路80的其它部件形成在另一集成電路84中。每個(gè)單片電路82例如通過倒裝芯片型連接連接到集成電路84。每個(gè)普通發(fā)光二極管D₁至D_N可以對(duì)應(yīng)于平面發(fā)光二極管或?qū)?yīng)于由三維元件(特別是半導(dǎo)體微線或納米線)形成的發(fā)光二極管。

根據(jù)變型，單片電路82中的至少一個(gè)可以包括多于一個(gè)的普通發(fā)光二極管。

圖14是具有可對(duì)應(yīng)于圖3、9或12中所示的圖中的一個(gè)的等效電路圖的光電子電路90的另一實(shí)施例的部分簡(jiǎn)化截面圖。在該實(shí)施例中，普通發(fā)光二極管D₁到D_N以集成方式形成在不同的電路92上。光電子電路90的其它部件形成在另一集成電路94中。集成電路92例如通過倒裝芯片型連接到集成電路94。每個(gè)普通發(fā)光二極管D₁至D_N可以對(duì)應(yīng)于平面發(fā)光二極管或?qū)?yīng)于由三維元件(特別是半導(dǎo)體微線或納米線)形成的發(fā)光二極管。

根據(jù)另一實(shí)施例，根據(jù)圖3、9或12中所示的等效電路圖之一的光電子電路的所有部件形成在同一集成電路上。每個(gè)普通發(fā)光二極管D₁至D_N可以對(duì)應(yīng)于平面發(fā)光二極管或?qū)?yīng)于由三維元件(特別是半導(dǎo)體微線或納米線)形成的發(fā)光二極管。

根據(jù)另一實(shí)施例，每個(gè)普通發(fā)光二極管D₁至D_N可以對(duì)應(yīng)于分立元件，特別是包括發(fā)光二極管保護(hù)封裝。每個(gè)部件例如附接到支撐件，特別是印刷電路，其具有附接到其上的光電子電路的其它部件。

上文已經(jīng)描述了具有不同變化的各種實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以組合這些各種實(shí)施例和變型的各種元件，而不示出任何創(chuàng)造性的步驟。