[发明专利]负荷驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用恒定电流驱动负荷的负荷驱动装置。

背景技术

对应于JP-A-2009-11049的US 2009/0002054公开了用于使用恒定电流驱动开关设备(作为负荷)的栅极的栅极驱动器电路。在该栅极驱动器电路中，第一电阻器和第二电阻器的串联电路连接到电源，并且PNP晶体管的基极连接到第一电阻器和第二电阻器之间的节点上。此外，MOS晶体管连接到第二电阻器。此外，PNP晶体管的集电极通过第三电阻器被连接到电源，并且PNP晶体管的发射极连接到开关设备的栅极。

在栅极驱动器电路中，当MOS晶体管被导通时，PNP晶体管被导通，以使恒定电流可以通过第三电阻器和PNP晶体管从电源流到开关设备的栅极。这样，开关元件被导通。

然而，在所述栅极驱动器电路中，由于PNP晶体管的增益(即，放大系数)和正向电压Vf的温度依赖性，流向开关设备的恒定电流可以变化。因此，确保恒定电流的精确度是困难的。

此外，因为提供给负荷的恒定电流的大小取决于负荷的类型而变化，所以为需要最大恒定电流的负荷设计栅极驱动器电路。因此，栅极驱动器电路的成本增加了。

US 2009/0002054还公开了两个NPN晶体管连接在达林顿组态中来增大驱动速度。然而，这个配置消耗大量的电流，因为一个NPN晶体管的集电极连接到电源。

JP-3680722公开了另一种用于导通和关闭绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的恒定电流栅极驱动器电路。在该栅极驱动器电路中，构造有MOSFET和电阻器的恒定电流电路连接到IGBT的栅极的高压侧和低压侧中的每一个，并且通过运算放大器控制MOSFET的栅极电压，以控制流到IGBT的栅极的电流。然后，通过过电流检测电路检测在IGBT的集电极和发射极之间流过的电流。当检测过电流时过电流检测电路输出检测信号。检测信号被反馈以调整运算放大器的输出。因此，流到IGBT的栅极的电流被控制以使IGBT能够免受过电流的影响。

在JP-3680722中所公开的栅极驱动器电路中，恒定电流电路执行反馈控制来提高恒定电流的精确度。此外，恒定电流电路构造有MOSFET，可以提高驱动速度。然而，JP-3680722未能公开用于提高驱动速度的具体配置。

发明内容

考虑到以上所述，本发明的目标是提供一种负荷驱动装置，其用于向负荷提供精确的恒定电流，用于提高改变恒定电流的大小的灵活性，用于增大驱动速度和/或用于减少消耗电流。

根据本发明的第一方面，用于使用恒定电流驱动负荷的负荷驱动装置包括分流电阻器和驱动器电路。对应于恒定电流的分路电流流过分流电阻器。驱动器电路被连接到分流电阻器的第一终端以向负荷提供对应于分流的恒定电流。驱动器电路包括用于产生预定参考电压的参考电压源。驱动器电路通过对分路电流的大小执行反馈控制来调整恒定电流的大小，以使对应于参考电压的第一电压变得等于对应于分流电阻器的第一终端处的电压的第二电压。

根据本发明的第二方面，负荷驱动装置包括开关设备、达林顿电路、第一参考电压源、运算放大器和开关。开关元件具有用于接收恒定电流的控制终端。开关元件还具有第一和第二终端，用于在开关设备的控制终端接收到恒定电流时在它们之前传送负荷电流。达林顿电路包括第一晶体管、在达林顿组态中连接到第一晶体管的第二晶体管、连接到第一晶体管的第一终端以使恒定电流流过第一电阻器的感测电阻器、以及连接到第一晶体管的控制终端和第二晶体管的第一终端的上拉构件。第一晶体管和第二晶体管的第二终端连接到开关设备的控制终端。第一参考电压源产生参考电压。运算放大器具有用于接收对应于参考电压的第一电压的第一终端，和用于接收在感测电阻器和第一晶体管之间的第二电压的第二终端。运算放大器对流过感测电阻器的恒定电流执行反馈控制，以使第一电压变得等于第二电压。开关与上拉构件并联，并且被配置为将第一晶体管的控制终端连接到第一晶体管的第一终端以及从第一晶体管的第一终端断开。