[发明专利]驱动器电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及驱动器电路装置。具体地，本发明涉及一种驱动器电路装置，其包括：到电能量源的连接，以及多个可独立开关的电气子系统，每个子系统包括用于控制从电能量源到所述子系统的能量流的开关、电气设备、以及用于存储能量的能量存储设备。

背景技术

在许多电气应用中，会使用多于一个电气设备。这些电气设备可以例如串联连接、并联连接或其组合。

在设计具有多个电气设备的电路装置时，必须考虑多个设计约束。例如，驱动一组串联连接的电气设备，会产生关于高压侧驱动的问题，因为这会导致总电压太大以致于例如与安全规则相冲突。当电气设备并联连接时，按时序驱动这些设备严重地限制了每个设备的占空比，并因此也限制了总效率。为了克服后者的问题，现有技术提出在电路中包含例如电容器，以便能够在其中没有提供主要能量的设备的按时序驱动的周期期间驱动这些设备。例如，文献US 2004/0066154 A1公开了一种照亮车灯的照明电路，其包括多个发光二极管(LED)。该照明电路包括输出电压调节器、光源选择单元和输出控制单元。此外，每个LED或LED组具有并联连接的电容器，其在选择该光源的周期期间被充电。在没有选择该光源的周期期间，电容器向该光源提供电流。

已知电路的问题在于在按时序驱动的断开周期中失去对到设备的能量流的控制，并因此失去对整体电路的控制。在很多情况中，这是不期望的，因为这限制了对整体设备的性能的控制。例如，在US2004/0066154 A1的车灯的情况中，失去了对单个LED亮度的控制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种驱动器电路装置，其具有改进的对电气设备的控制以及对通过其中的能量流的控制。

这个目的是通过上述类型的驱动器电路装置实现的，其中每个子系统包括子开关，其被构造并被设置用于控制从能量存储设备到电气设备的存储能量流。通过在每个子系统中包含子开关，还有可能控制到电气设备的能量流(在该情况中是存储能量流)，即使当主能量流(从电能量源到所述子系统)处于断开阶段时。当然，当所述主能量流处于接通阶段时也存在对设备的控制。换句话说，在所有时间期间保持对到电气设备的总能量流的全部控制。

在一个优选实施例中，驱动器电路装置还包括功率转换器。在这个实施例中，电路装置因此包括用于驱动子系统的转换器。在很多情况中，将只有一个功率转换器，或少量的功率转换器，以便在驱动器电路装置中具有小的部件数量。具有少量功率转换器对所述部件数量有相对较大的影响，或者至少对总电路装置的复杂度和成本有相对较大的影响。功率转换器的例子是降压转换器和升压转换器，这两者都是本领域公知的。

除一个或多个功率转换器之外，还可以在电路装置中包括电源。一个例子可以是电池，例如在机动车辆等中使用。

在一个特定实施例中，驱动器电路装置还包括用于控制开关的开关控制器。尽管原则上如果驱动器电路装置具有用于这种开关控制器的电连接就足够了，但在驱动器电路装置中包含开关控制器是有利的，因为它允许驱动器电路装置作为整体的最优连接性和可靠性。这种开关控制器可以包括任何已知类型的开关控制器，特别是各种类型的基于晶体管的开关控制器，尽管并没有排除其他的类型。具体地，开关控制器建立了各种子系统的时序驱动。这可以包括根据时钟频率(即按照规则的方式)在各种子系统之间的简单的顺序开关。具体地，这涉及具有脉宽控制(PWM)的时序驱动，或者每个子系统具有自己特定的功率要求的相应的驱动类型。

在一个具体实施例中，驱动器电路装置还包括用于控制子开关的子开关控制器。再次，尽管在驱动器电路装置中为这种子开关控制器提供电连接是足够的，但在驱动器电路装置中包含子开关控制器出于上面提及的关于开关控制器的相似原因是有利的。子开关控制器可以以与开关控制器控制开关相类似的方式控制子开关。即，子开关控制器可以根据时钟频率或根据某些外部控制指令来控制电气设备接通和断开。具体地，这种外部控制指令可以基于例如从电气设备的测量结果得到的反馈信号。这将在下面进一步阐述。

在一个特定实施例中，能量存储设备包括电容器。尽管本发明没有限制能量存储设备的类型，但使用诸如电容器的简单设备能够在驱动器电路装置的相对简单布局方面提供优势。然而，其他能量存储设备，诸如电池，并没有被排除。