[发明专利]用于使用晶体管饱和控制将电压供应到电力负载的电压供应设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电压供应到电力负载的电压供应设备和方法。

背景技术

电力负载可以包括一个发光二极管（缩写为LED）或若干发光二极管。电流源通常与发光二极管串联布置。

文献DE102005028403A1描述了用于驱动电力负载的电流源设备。电力负载包括例如串联布置的若干LED、电流源晶体管以及电阻器。电流源晶体管与LED之间的节点或电流源晶体管的控制端子经由信号线连接至直流电压调节器的反馈输入端。

发明内容

本发明的目的是提供用于将电压供应到电力负载的电压供应装置和方法，其中，能够尽可能地将流过负载路径的电流保持恒定。

利用具有根据权利要求1所述的特征的对象以及根据权利要求15所述的方法来达到该目的。改进例和实施例形成从属权利要求的各个对象。

在一个实施例中，用于驱动电力负载特别是发光二极管的电压供应设备包括驱动电路。该驱动电路的特征在于驱动输出端和用于确定驱动信号的AC信号分量的装置。驱动输出端被设计用于提供用于控制负载路径的驱动信号。负载路径包括连接电力负载的装置。用于确定驱动信号的AC信号分量的装置的输入侧耦合至驱动输出端。在用于确定驱动信号的AC信号分量的装置的输出侧能够抽取取决于驱动信号的AC信号分量的测量信号。可以根据该测量信号调整负载路径的供应电压。

因此，供应电压取决于测量信号，并且从而取决于驱动信号的AC信号分量。驱动信号的高AC信号分量可以指示例如供应电压的过低值。如果供应电压的值增大，则从而可以例如减小流过负载路径的负载电流与默认值的偏差。相反地，AC信号分量的非常低的值可以指示供应电压的过高值。

在一个实施例中，驱动信号控制流过负载路径的负载电流。

在一个实施例中，驱动信号控制负载电流。

在一个实施例中，电压供应设备包括电压调节器。电压调节器将具有纹波的供应电压传送至负载路径。从而，驱动信号具有AC信号分量。电压调节器以DC/DC转换器的形式实现。

在一个实施例中，驱动信号的AC信号分量对应于驱动信号的纹波。驱动信号可以具有DC信号分量和叠加到DC信号分量上的AC信号分量。

在一个实施例中，驱动信号以电压的形式实现。从而，以直流电压以及一个或多个叠加的交流电压的形式来实现驱动信号。从而，可以以叠加的交流电压的有效值的形式来确定驱动信号的AC信号分量。可替选地，可以以驱动信号在一段时间内的最小值和最大值之间的差的形式来确定驱动信号的AC信号分量。从而，AC信号分量对应于峰-峰值。该一段时间可以是可连接电压调节器的操作阶段的时间段。电压调节器在其输出端处传送供应给负载路径的供应电压。供应电压通过负载路径下降。

在一个实施例中，驱动电路被设计成以使得驱动信号的AC信号分量低于预定义值的方式来生成测量信号。在驱动信号的低AC信号分量处，也有利地将流过负载路径的负载电流的波动保持为较小。

在一个实施例中，负载路径包括电流源和用于连接电力负载的装置。电流源在控制输入端处耦合至驱动输出端。电流源和用于连接电力负载的装置形成串联电路。此外，负载路径的特征可以在于耦合至驱动电路的反馈输入端的反馈端子。负载电流流过电流源。驱动信号控制该电流源并且从而控制负载电流。

在改进例中，负载路径包括电流源和与电流源串联布置的电力负载。负载电流流过该电流源。

电力负载的特征可以在于发光二极管或发光二极管的串联电路。

在改进例中，电流源包括晶体管。该晶体管的控制端子耦合至驱动输出端。负载电流流过该晶体管。驱动电路可以被设计成以使得晶体管在饱和电压之上进行操作的方式来生成测量信号。

在一个实施例中，晶体管以双极晶体管的形式实现。以使得双极晶体管在正常模式下进行操作的方式来生成测量信号。在正常模式下，双极晶体管的基极-发射极二极管导通并且基极-集电极二极管截止。该双极晶体管在饱和电压之上进行操作时处于正常模式下。在正常模式下，流过双极性晶体管的电流有利地仅或多或少取决于在该双极晶体管的第一端子与第二端子之间下降的集电极-发射极电压。在双极晶体管的正常模式下，供应电压的波动有利地仅导致负载电流的微小变化。