[发明专利]用于为至少一个发光二极管提供电流的降压型转换器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为至少一个LED(发光二极管)提供电流的降压型转换器(Buck-Konverter)，其具有：带有第一输入端子和第二输入端子的输入端，用于连接直流源；带有第一输出端子和第二输出端子的输出端，用于连接所述至少一个LED；以及Buck二极管、Buck电感线圈和Buck主开关，该Buck主开关具有控制电极、工作电极和参考电极。此外，本发明还涉及一种用于借助降压型转换器为至少一个LED提供电流的相应方法。

背景技术

随着LED进入普通照明的宽广领域，存在对器件的简单且成本低廉的供电电路的巨大的需求。同时，存在许多尤其是集成的电路，它们针对这种要求而设计。在此仅仅示例性地介绍了National公司的模块LM3402以及Linear Technology公司的模块LT3474。然而，这种集成电路对于使用在大量生产中通常过于昂贵。因此需要用于至少一个LED的、成本尽可能低廉的供电电路。

发明内容

因此，本发明的任务在于改进上面所述的降压型转换器，使得其可以用作成本尽可能低廉的用于至少一个LED的供电电路。本发明的任务还在于提供一种用于借助降压型转换器为至少一个LED提供电流的合适方法。

所述任务通过具有权利要求1所述特征的降压型转换器以及具有权利要求17所述特征的用于借助降压型转换器为至少一个LED提供电流的方法来解决。

本发明所基于的知识是：当降压型转换器构建为针对要提供给所述至少一个LED的电流的两点调节器时，可以解决所述任务。该降压型转换器尤其应构建为使得其能够实现分别仅仅通过小信号双极性晶体管的基极-发射极正向电压来确定Buck主开关的接通时刻和关断时刻。由此，可以调节通过所述至少一个LED的电流的最大值和最小值，并且由此可以调节其平均值和纹波。由于从低压直流源来优选地驱动根据本发明的降压型转换器，所以降压型转换器可以在连续的模式中被驱动，即提供给所述至少一个LED的电流的最小值不等于零。

成本特别低廉的是，必要时将其他所需的有源开关同样构建为双极性晶体管。

在根据本发明的实现中，相应地通过第一辅助开关来确定提供给所述至少一个LED的电流的最大值，并且通过第二辅助开关确定该电流的最小值。

通过这些措施可以实现用于至少一个LED的、极其简单且成本低廉的供电电路。在将双极性晶体管用于电子开关时，得到了低于通过集成电路实现的相应比较量的实现成本和位置要求。

虽然在下面以从低压直流源(例如电池)馈电为例描述了本发明，本发明可毫无困难地通过相应的整流的前级电路由电网电压(100至230V)来馈电，只要至少与整流器输出端并联耦合的晶体管通过耐压的晶体管来实现。

根据一个优选的实施形式，第一电压和第二电压设计为使得在降压型转换器的空载阶段中第一辅助开关在第二辅助开关之前过渡至不导通状态。由此，可能流过同样的电流的两个欧姆电阻上量取第一电压以及第二电压。由此可以以特别简单的方式通过设计相关的欧姆电阻(其中在该欧姆电阻上量取相应的电压)来调节哪个辅助开关过渡至不导通状态的时刻。

优选地，第一辅助开关和第二辅助开关分别具有控制电极、参考电极和工作电极，其中第一电压和第二电压耦合在相应的辅助开关的控制电极和参考电极之间，其中在降压型转换器的空载阶段中第二电压大于第一电压。

根据一个优选的实施形式，降压型转换器还包括第一分流电阻和第二分流电阻，其中在第一分流电阻上下降的电压是第一电压，并且其中在第二分流电阻上下降的电压是第二电压。如已提及的那样，于是可以通过简单地设计分流电阻确定Buck主开关何时接通和关断。由此以简单的方式确定了提供给所述至少一个LED的电流的最大值和最小值。

优选地，第一分流电阻设置为使得在降压型转换器的充电阶段中提供给所述至少一个LED的电流流过该第一分流电阻。由于在降压型转换器的充电阶段中在设置有Buck二极管的支路中还没有电流流动，所以第一分流电阻的这种布置能够实现调节提供给所述至少一个LED的电流的最大值。

在此，第一分流电阻优选耦合在第二输出端子和参考电势之间。由此，第一电压与参考电势相关，并且如果第一辅助晶体管的参考电极同样耦合到参考电势，则能够实现第一电压特别简单地耦合到第一辅助晶体管。