專利名稱：電路設(shè)置以及用于驅(qū)動電路設(shè)置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路組件，其包括對應(yīng)于電源的連接，其用于 為該電路組件提供電流；至少一個第一電設(shè)備以及與之串聯(lián)連接的至 少一個第二電設(shè)備；用于控制所述第一電設(shè)備的至少一個半導(dǎo)體開關(guān)， 其至少包括柵極、源才及和漏極并且通過所述漏極和所述源極與所述第 一電設(shè)備并聯(lián)連接；以及控制單元，其被設(shè)置成向該半導(dǎo)體開關(guān)提供 第一控制信號并且向所述第二電設(shè)備提供第二控制信號，其中，當(dāng)所 述電路設(shè)置處于使用中時，所述第二電設(shè)備在電流方向上處在所述第 一電設(shè)備和所述半導(dǎo)體開關(guān)的下游。
背景技術(shù)：
晶體管控制的電設(shè)備的串聯(lián)連接是公知的。例如，US 6,153, 980 公開了一種具有有源旁路器開關(guān)設(shè)置的LED陣列，其中，多個串聯(lián)連 接的LED的每一個均具有連接在其兩端的有源旁路器(比如功率 M0SFET)。數(shù)字邏輯連接到每個旁路器開關(guān)，并且用來順序地激活各 有源旁路器。
電設(shè)備的串聯(lián)連接的有用之處在于，流經(jīng)每個設(shè)備的電流是相同 的。由于許多類型的電設(shè)備的性能取決于電流，因此該串聯(lián)連接是可 以用來設(shè)置所述設(shè)備的電工作條件的有用特征。
當(dāng)在電設(shè)備的串聯(lián)連接的電路設(shè)置中使用有源半導(dǎo)體開關(guān)時會出 現(xiàn)以下問題。該半導(dǎo)體開關(guān)利用其源極或其漏極與所述一個或多個設(shè)
備并聯(lián)連接，而其柵極不#:連接。該開關(guān)在其柵極與源極之間需要一 定電壓差以便處于閉合或打開狀態(tài)，從而確定是否旁路所述電設(shè)備。
游的電設(shè)備(特別是該特定^導(dǎo)體開關(guān)上游的其他半導(dǎo)體開關(guān))的狀 態(tài)。因此，通過簡單地依賴于在所述柵極處提供特定電壓，上述電壓 差不是明確定義的，這是一個缺點。例如，可能出現(xiàn)的情況是所述半 導(dǎo)體開關(guān)是部分導(dǎo)通的，這意味著在該開關(guān)中存在不合期望的能量損 失，這是所不希望的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供在前文中提到的該類電路設(shè)置，其能夠 對于半導(dǎo)體開關(guān)控制的(多個)電設(shè)備提供改進(jìn)的控制。
根據(jù)本發(fā)明，所述目的是利用一種上面提到的該類電路設(shè)置實現(xiàn) 的，其中，在所述柵極與所述源極之間提供至少一個電部件，當(dāng)把電 流發(fā)送過該部件時在該電部件兩端產(chǎn)生電壓差，此外所述第一控制信 號包括到所述柵極以及到所述電部件的控制電流信號，所述控制單元 被設(shè)置成根據(jù)該第一控制信號適配所述第二控制信號。
一般來說，依賴于在電部件兩端提供電流從而提供明確定義的電
上述優(yōu)點發(fā)生c這是因為該電流必2會加到流經(jīng)電設(shè)備:所述半
導(dǎo)體開關(guān)的源極-漏極連接的并聯(lián)連接的電流上。根據(jù)本發(fā)明，使用 在所述半導(dǎo)體開關(guān)兩端產(chǎn)生明確定義的電壓差的局部浮動電壓，同時
的控制信號來校正流經(jīng)所述:部件并i流到各電設(shè)備:串聯(lián)連接中的 電流信號的效應(yīng)。應(yīng)當(dāng)注意到，該浮動電壓在大量設(shè)備的串聯(lián)連接中 特別有用的，否則將越來越難以為所述晶體管提供明確定義的源極電 壓，這是因為絕對電壓將根據(jù)上游控制信號而改變。
應(yīng)當(dāng)注意到，簡單地在所述開關(guān)的源極或漏極處提供"絕對"電 壓是不可靠的，這也是因為在許多電設(shè)備串聯(lián)連接的情況下(比如對
于多LED應(yīng)用就常常是這種情況)，所述電壓的絕對值將等于LED的 數(shù)目乘以所述LED電壓，這可能會達(dá)到幾百伏特。例如由于規(guī)范或安 全條例，這對于許多半導(dǎo)體開關(guān)可能是無法允許的。
根據(jù)本發(fā)明，在所述串聯(lián)連接的下游電設(shè)備中的額外電流的效應(yīng) 是已知的，這是因為該效應(yīng)僅僅取決于所述電部件和電流信號的屬性， 而所述屬性是已知的。因此，所述控制單元有可能預(yù)測上游電流信號 對下游電流的影響。根據(jù)上述知識(比如利用查找表)來適配用于下 游開關(guān)的控制信號。下面將描述其他方法。
雖然提供到電源的連接就足夠了 ，但是提供并且包括電源可能是 更為有利的做法。優(yōu)選地，所述電源包括電流源，其提供基本上恒定 的電流。原理上，在本發(fā)明中允許使用每種類型的半導(dǎo)體開關(guān)，比如雙極 型晶體管。但是，本發(fā)明對于其中所述半導(dǎo)體開關(guān)包括絕緣柵型晶體 管開關(guān)的電路設(shè)置來說是非常有利的。特別地，所述絕緣柵型晶體管
開關(guān)包括JFET或MOSFET。在這些情況下，所述效果和優(yōu)點可能變得更 加明顯的地方在于，這些開關(guān)的上升時間取決于柵極與源極之間的電 流，這是因為首先必須對所述柵極-源極的電容進(jìn)行充電(或者放電)， 以便使得該晶體管能夠從非導(dǎo)通狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)(或者反之亦 然)。當(dāng)所施加的電流非常小時，上述操作可能會花費相對較長的時 間，這是不合期望的。本發(fā)明允許對該時間段進(jìn)行良好的控制，正如 下面將解釋的那樣，這是通過能夠朝向所期望的開關(guān)行為來適配所述 電路設(shè)計而實現(xiàn)的。在這里應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)然會在其兩端產(chǎn)生電壓的
在幾乎所有情況下，所述柵極(泄漏)電流要比流經(jīng)該電部件的電流 小4艮多，從而出于所有實際的目的可以忽略該柵極電流。然而，例如 在雙極型晶體管的情況下將常常需要包括所述柵極電流。取決于晶體 管特性，可以校正所述柵極電流對總控制電流的貢獻(xiàn)。下面將在對優(yōu) 選實施例的描述中進(jìn) 一 步闡述這 一 點。
應(yīng)當(dāng)注意到，所述至少一個電部件應(yīng)當(dāng)是單獨的部件，而不是固 有的非物理分開的"部件"(比如雜散電容)。
在一個特殊實施例中，所述電部件包括電阻器。這是一個極端簡 單的小而便宜的特征，但是其仍然執(zhí)行其職責(zé)，這是因為當(dāng)(控制) 電流流經(jīng)該電阻器時在其兩端將產(chǎn)生電壓。與其他無源部件(比如電 容器和電感)相比，該電壓可以;故非常良好地控制，但是并不排除使 用所迷其他無源部件。
特別地，所述電阻器的電阻在0.5到500 kQ之間，優(yōu)選地在1 到100kQ之間。在這樣的電阻值下，可以^艮容易地確保所述開關(guān)足夠 快地打開/閉合，換句話說，所述上升時間足夠短，從而可以進(jìn)行可靠 的操作。
在一個特殊實施例中，所述第二電設(shè)備包括附加的絕緣柵型半導(dǎo) 體開關(guān)，其用于控制所述第二電設(shè)備并且至少包括4冊極、源極和漏極， 其通過所述漏極和源極與所述第二電設(shè)備并聯(lián)連接。這種設(shè)置的優(yōu)點 在于，可以通過與所述第 一電設(shè)備相同的控制單元并且按照相同的方式來控制該第二電設(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意到，其他控制方式以及其他4空制單 元也是可能的。此外，應(yīng)當(dāng)注意到，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在本文獻(xiàn)中使用的"控 制單元"這一表達(dá)方式中包括了用于控制各種電設(shè)備的多個單獨的控 制單元。
在一個特殊實施例中，所述第一和/或第二電設(shè)備包括LED。 LED 常常被大量使用，并且還常常被用在串聯(lián)連接中，這是因為其性能(即 光輸出)在很大程度上取決于流經(jīng)所述LED的電流。因此，希望對所 述LED的輸出進(jìn)行關(guān)鍵控制，并且可以利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置來實現(xiàn)。
在一個特定實施例中，所述第一和/或第二控制信號包括具有一定 占空比的脈沖寬度調(diào)制(P麗)電流信號。如本領(lǐng)域中已知的那樣，脈 沖寬度調(diào)制信號是包括脈沖的控制信號，所述脈沖是在預(yù)定頻率下按 照規(guī)則方式發(fā)射的并且具有決定所述脈沖的強度的可控寬度。其可以 通常為高(HIGH)或者通常為低(LOW)。使用這種類型的控制信號例 如是為了能夠調(diào)暗燈并且仍然總是具有相同的接通(ON)電流，這樣 做是合乎期望的，這是因為僅僅需要在兩種情況下而不是在連續(xù)的(電 流)條件范圍內(nèi)知道所述電設(shè)備的屬性。例如，通過總是具有相同的 接通(ON)電流可以確保所述柵極-源極電壓差獨立于其他上游控制 電流。因此，所述各開關(guān)將總是同樣快地進(jìn)行切換等等。類似的考慮 因素對于所述整體電路設(shè)置也成立。
在一個特殊實施例中，所述第二控制信號的占空比取決于所述第 一控制信號。這是本發(fā)明的一種細(xì)化，其中，例如使用第一控制信號 的瞬時值(針對非?？焖俚剡m配第二控制信號)或者第一控制信號的 平均值或占空比(針對不那么快地適配第二控制信號)來適配第二控 制信號的占空比。在脈沖寬度調(diào)制中，所述占空比被用來表示信號值 不是標(biāo)準(zhǔn)值的時間的百分比。例如，在通常為低(LOW)信號的情況下， 如果頻率是100Hz,從而脈沖時間是10ms,并且信號在每個脈沖的2ms 期間為高(HIGH)，則所述占空比是0. 2或20%。例如如果期望在其標(biāo) 稱強度值的20%下驅(qū)動LED,則可以使用該占空比?，F(xiàn)在假設(shè)所考慮的 該LED上游的另一個LED被切換到不同的強度值，則這對應(yīng)于該另一 個上游LED的不同控制信號。這又意味著把不同的控制電流發(fā)送到所 述串聯(lián)連接中，從而由所考慮的該LED所看去的總電流發(fā)生改變。因 此，必須適配到所考慮的該LED的控制信號校正，并且必須使得所述控制電流更高或更低(至少平均來說)，或者類似地必須適配對應(yīng)于
所考慮的該LED的占空比。
使用其他上游控制信號來適配特定控制信號的方式不受限制。通 ?？梢蕴峁┠軌蛱幚硭銎渌嫌慰刂菩盘栆员愦_定適當(dāng)控制信號的 計算機或類似電路。此外，可以通過查找表的形式來使用關(guān)于所述總 電路設(shè)置的知識，在知道所有上游控制信號的情況下，所述查找表聲 明應(yīng)當(dāng)把什么控制信號施加到特定的開關(guān)/設(shè)備?？商鎿Q地，有可能使 用被設(shè)置成提供對應(yīng)于該特定設(shè)備的電流讀數(shù)的電流傳感器設(shè)備，在 該電流讀數(shù)的基礎(chǔ)上，所述控制單元可以確定所述適當(dāng)?shù)目刂菩盘枴?例如，在每一種上述情況下，可以適配對應(yīng)于該特定開關(guān)/i殳備的PWM 信號。
在一個特定實施例中，本發(fā)明的電路設(shè)置包括多個串聯(lián)連接的第 一和第二電設(shè)備以及分別與所述多個第一和第二電設(shè)備當(dāng)中的一個或 多個并聯(lián)連接的多個半導(dǎo)體開關(guān)，其中，所述控制單元被設(shè)置成為每 一個所述半導(dǎo)體開關(guān)提供對應(yīng)的控制信號，并且該控制單元還被設(shè)置
的控制信號來適配所述特定半導(dǎo)體開關(guān)的對應(yīng)的控制信號。在該實施 例中，本發(fā)明的優(yōu)點被使用在更加復(fù)雜的設(shè)置中，其中對于更多數(shù)目 的設(shè)備(特別是10個或更多或者甚至50個或更多)，通過多個晶體 管來控制各第一和/或第二設(shè)備(比如LED)。在這里應(yīng)當(dāng)重復(fù)的是， 一個特別的優(yōu)點是有可能定義特定半導(dǎo)體開關(guān)的柵極與源極之間的適 當(dāng)電壓差。
應(yīng)當(dāng)注意到，第一和/或第二半導(dǎo)體開關(guān)的數(shù)目不需要對應(yīng)于第一 和/或第二電設(shè)備的數(shù)目，這是因為在每種情況下，可以通過單個第一 或第二半導(dǎo)體開關(guān)來控制一個或多個第一和/或第二電設(shè)備。還有可能 把這種情況考慮成其中一個電設(shè)備包括多個子設(shè)備的情況。
在一個特定實施例中，所述電路設(shè)置包括串聯(lián)連接的第一、第二 和第三電設(shè)備，所述第一、第二和第三電設(shè)備分別具有與之并聯(lián)連接 的對應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)，所述半導(dǎo)體開關(guān)能夠從控制單元接收對應(yīng)的控 制信號，其中，對應(yīng)于特定半導(dǎo)體開關(guān)的控制信號依賴于對應(yīng)于所述
所述第一、第二和第三電設(shè)備分別包括不同顏:色的^LED。 :'J如，所述第一設(shè)備是紅色LED,第二設(shè)備是綠色LED,第三設(shè)備是藍(lán)色LED。更為 優(yōu)選的是，所述電路設(shè)置還包括第四LED，其顏色不同于所述第一、第 二和第三LED的顏色。這些實施例對于提供LED設(shè)置的良好的顏色和 強度控制來說是非常有利的。例如，使用了公知的RGB系統(tǒng)，其具有 紅色、鄉(xiāng)錄色和藍(lán)色LED。可替l灸:地，添加了第四種顏色，比如RGBA系 統(tǒng)，其中為了更好的顏色呈現(xiàn)而添加了琥珀色的LED。應(yīng)當(dāng)注意到，還 有可能添加附加的一組或多組第一到第三(或者甚至第四)電設(shè)備， 所述各組串聯(lián)連接和/或與第 一組第 一到第三或第四電設(shè)備并聯(lián)連接。 有利的是，所述附加的各組還包括根據(jù)本發(fā)明連接的半導(dǎo)體開關(guān)。
本發(fā)明還涉及到一種利用半導(dǎo)體開關(guān)來驅(qū)動具有至少一個第一電 設(shè)備以及與之串聯(lián)連接的至少一個第二電設(shè)備的電路設(shè)置的方法，所 述半導(dǎo)體開關(guān)用于控制所述第一電設(shè)備，該半導(dǎo)體開關(guān)至少包括柵極、 源極和漏極并且通過所述漏極和所述源極與所述第一電設(shè)備并聯(lián)連 接，其中，當(dāng)所述電路設(shè)置處于使用中時，所述第二電設(shè)備在電流方 向上存在于所述第一電設(shè)備和所述半導(dǎo)體開關(guān)的下游，該方法包括 在所述柵極與所述源極之間提供第 一 控制信號，該第 一 控制信號對所 述半導(dǎo)體開關(guān)進(jìn)行切換，以便控制所述第一電設(shè)備；提供第二控制信 號以便控制所述第二電設(shè)備。其中，該第二控制信號是根據(jù)第一控制 信號而確定的。該方法優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)方法的優(yōu)點對應(yīng)于本發(fā)明的電路 設(shè)置的優(yōu)點。上面已經(jīng)就此做了討論。特別地，所述方法可以被應(yīng)用 于本發(fā)明的電路設(shè)置。
在一個特定實施例中，提供所述第一控制信號包括在所述柵極與 所述源極之間提供電阻元件并且提供流經(jīng)該電阻元件的電流信號，其 中，所述第二控制信號是根據(jù)該電流信號的值而確定的。這種電阻元 件允許按照簡單而便宜的方式利用同樣明確定義的電流來提供明確定 義的電壓。通過適當(dāng)?shù)剡x擇電阻值，所述半導(dǎo)體開關(guān)的上升時間可以 足夠短。適當(dāng)?shù)闹堤幵诖蠹s500D到500kQ之間，特別處在大約1到 100kQ之間。
在一種特殊方法中，提供多個串聯(lián)連接的第一和第二電設(shè)備以及 多個半導(dǎo)體開關(guān)，所述半導(dǎo)體開關(guān)分別與所述多個第一和第二電設(shè)備 當(dāng)中的一個或多個并聯(lián)連接并且分別接收對應(yīng)的控制信號，其中，根制信號來確定所述特定半導(dǎo)體開關(guān)的對應(yīng)的控制信號。在該實施例中， 在更為復(fù)雜的情況下執(zhí)行本發(fā)明的方法，并且該方法為可能受到上游 控制信號影響的所有設(shè)備提供單獨適配及校正的控制信號的所有優(yōu)點。


通過下面結(jié)合附圖對非限制性的示例性實施例所做的詳細(xì)描述，
本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯，其中 圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的電路設(shè)置。
圖2示意性地示出了本發(fā)明的電路設(shè)置的一個特定實施例的細(xì)節(jié)。 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的電路設(shè)置。
在這里，10表示對應(yīng)于箭頭方向上的電流I的電流源。圖中示出 了三個電設(shè)備12、 14、 16以及三個開關(guān)22、 24、 26和控制單元30。 如這里所示出的那樣，該電流源10已被包括在電路設(shè)置1中，但是也 有可能僅僅提供到外部電流源的連接。該電流源沒有特別限制，而是 可以根據(jù)所使用的電設(shè)備的電流和功率需求來進(jìn)行選擇。
設(shè)備12、 14、 16僅僅^^皮非常一般性地標(biāo)記，其附圖標(biāo)記還可以是 2、 4、 5及以上。這里，每個電設(shè)備12、 14、 16分別具有與僅僅一個 電設(shè)備并聯(lián)連接的其自身的開關(guān)22、 24、 26。應(yīng)當(dāng)注意到，有可能提 供與這里示出的三個設(shè)備串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的附加電設(shè)備。開關(guān)22、 24、 26還可以分別控制多于一個電i殳備。當(dāng)前示出的實施例例如包括「 三種不同顏色的LED (對應(yīng)于RGB系統(tǒng))。
控制單元30被顯示為控制每個開關(guān)22、 24、 26，但是也有可能提 供具有幾個控制子單元的控制單元，所述各控制子單元分別控制所述 多個開關(guān)22、 24、 26當(dāng)中的一個或多個。該控制單元30常常是計算 才幾或類似的控制電路。
本發(fā)明涉及到控制開關(guān)22、 24對于控制下游開關(guān)24、 26的影響 以及對后 一種控制的校正。
圖2示意性地示出了本發(fā)明的電路設(shè)置的一個特定實施例的細(xì)節(jié)。這里，12和14分別是第一和第二 LED。第一和第二 M0SFET開關(guān)分別 被標(biāo)記為44和54。每個開關(guān)具有所標(biāo)記的柵極g、漏極d以及源極s。 分別用40、 50和42、 52標(biāo)記出兩個齊納二才及管和兩個電阻器。 此外，如對應(yīng)的箭頭所指示的那樣注入主電流I、第一控制電流 L和第二控制電流12。
假設(shè)電流源(未在圖中示出)把電流I注入到各串聯(lián)連接的LED 中。還假設(shè)LED12接通(0N)，這表示存在零控制電流I"因此，I+I產(chǎn)I， 并且第二LED 14接收相同的電流。
現(xiàn)在假設(shè)希望關(guān)斷LED 12。這可以通過把控制電流I,注入到第一 開關(guān)54中而實現(xiàn)。通過注入該控制電流L在電阻器42兩端產(chǎn)生了電 壓，其同樣在所述柵極g與源極s之間產(chǎn)生了電壓。于是，在該開關(guān) 44的上升時間之后，該開關(guān)44將開始導(dǎo)通并且旁路LED 12。
最后的結(jié)果是電流I將不流經(jīng)所述LED，而是流經(jīng)開關(guān)44,至少 基本上是如此。然而，所述控制電流I!被添加到電流I中，從而有I + 1。該增大的電流-故發(fā)送經(jīng)過第二 LED 14。這是對應(yīng)于第一LED(換 句話說是上游電設(shè)備)的控制信號影響每一個下游LED (或電設(shè)備)的 清楚的例子。然而，根據(jù)本發(fā)明，這可以;波如下校正。為了易于計算， 假設(shè)所述控制電流L是0. 021，并且還假設(shè)LED 12和14的強度與電 流線性相關(guān)。換句話說，第二LED14現(xiàn)在將發(fā)射多2%的光?？梢酝ㄟ^ 在2/102 x 100% 2%的時間期間關(guān)斷第二 LED 14來校正這一點?？梢?按照PWM第二控制電流12的形式向第二 LED 14提供相應(yīng)的PWM控制信 號。可以按照與第一控制電流L類似的方式把該第二控制電流12提供 到第二開關(guān)54。
總而言之，最終結(jié)果是第一LED 12被關(guān)斷，同時第二LED 14按 照與之前相同的強度進(jìn)行發(fā)射。當(dāng)然，類似地有可能完全彼此獨立地 控制每個LED12、 14。應(yīng)當(dāng)注意到，可以按照類似的方式控制第二LED 14下游的其他設(shè)備，以便校正所注入的控制電流Ib 12等等的影響。 還應(yīng)當(dāng)注意到，通過提供回到所述控制單元的電連接(未示出)，從 重新進(jìn)入所述電流源的主電流I中分出所述"額外的"控制電流。通 過閉合控制電路的該連接，所述控制電流將流動。 ，
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。這里，計數(shù)器由100表 示，寬度寄存器由102表示，減法器由104表示，比較器由106表示，加法器由108表示，乘法器由110表示。
簡而言之，計數(shù)器IOO從0到2n-1循環(huán)計數(shù)，其中n是所使用的 比特數(shù)，即分辨率。對于將被脈沖寬度調(diào)制信號PWMm控制的開關(guān)m, 通過時鐘控制的負(fù)載攜帶(load-on-carry )信號(即從計數(shù)器100到 寬度寄存器102的箭頭)把所期望的脈沖寬度輸入到寬度寄存器102 中。該脈沖寬度還可以具有n比特的寬度，并且其值可以基于所述LED 的所期望的強度。在未經(jīng)校正的系統(tǒng)中，所述比較器106將確定該計 數(shù)器100的值是否至少等于所期望的脈沖寬度，以便在所期望的計數(shù) 器值下生成高(HIGH)值。換句話說，部件104 (當(dāng)然還有108和110) 將不存在。
根據(jù)本發(fā)明，該方法^:校正。在該例中，上游開關(guān)的所有脈沖寬 度調(diào)制信號(即P麗0到PWM(m-1))都被使用。為了合并其對PWMm的 影響，所述各脈沖寬度調(diào)制信號的值被加法器108相加，此后在乘法 器110中把該相加后的值乘以校正值c。從所述寬度寄存器值中減去如 上獲得的值。
所述校正值c例如取決于平均的對應(yīng)控制電流(例如圖2中的I!) 與所述主電流(例如圖2中的LED電流I)的比值。這是基于假設(shè)LED 強度與電流線性相關(guān)。當(dāng)然，如杲使用了其他的設(shè)備，則不同的相關(guān) 性可能居主導(dǎo)地位，并且可以利用不同的校正因數(shù)c或者甚至不同的 校正方案。然而，只要所述相關(guān)性是已知的，就可以在電路或已編程 計算機中具體實現(xiàn)上述操作，以便最優(yōu)地校正控制電流。例如在雙極 型晶體管的情況下，所述因數(shù)c可以由于以下情況而包括校正僅僅 所述控制電流的 一 部分流經(jīng)所述電阻元件，而另 一 部分則作為柵極電 流流經(jīng)所述晶體管。
權(quán)利要求
1. 一種電路組件(1)，其包括對應(yīng)于電源(10)的連接，其用于為該電路組件提供電流；至少一個第一電設(shè)備(12，14)以及與之串聯(lián)連接的至少一個第二電設(shè)備(14，16)；至少一個半導(dǎo)體開關(guān)(22，24)，用于控制所述第一電設(shè)備(12，14)，并且至少包括柵極(g)、源極(s)和漏極(d)，并且通過漏極(d)和源極(s)與所述第一電設(shè)備(12，14)并聯(lián)連接；控制單元(30)，其被設(shè)置成向半導(dǎo)體開關(guān)(22，24)提供第一控制信號并且向所述第二電設(shè)備(12，16)提供第二控制信號，其中，當(dāng)電路設(shè)置處于使用中時，所述第二電設(shè)備(14，16)在電流方向上存在于所述第一電設(shè)備(12，14)和所述半導(dǎo)體開關(guān)(22，24)的下游，其中，在柵極(g)與源極(d)之間提供至少一個電部件(40，42，50，52)，當(dāng)把電流(I1，I2)發(fā)送經(jīng)過該部件時在該電部件兩端產(chǎn)生電壓差，而且其中第一控制信號包括到柵極(g)以及到電部件(40，42，50，52)的控制電流信號，其中，控制單元(30)被設(shè)置成根據(jù)該第一控制信號適配第二控制信號。
2、 權(quán)利要求l的電路設(shè)置，其中，半導(dǎo)體開關(guān)(22, 24, 26 )包 括絕緣柵型晶體管開關(guān)。
3、 權(quán)利要求2的電路設(shè)置，其中，絕緣柵型晶體管(22, 24, 26; 44, 54 )開關(guān)包括JFET或MOSFET。
4、 任一項在前權(quán)利要求的電路設(shè)置，其中，電部件包括電阻器(42, 44)。
5、 權(quán)利要求4的電路設(shè)置，其中，所述電阻的值處在0. 5到500k Q之間，優(yōu)選地處在1到100kQ之間。
6、 任一項在前權(quán)利要求的電路設(shè)置，其中，第二電設(shè)備(14, 16) 包括附加的絕緣柵型半導(dǎo)體開關(guān)(54),其用于控制所述第二電設(shè)備 (14 )并且至少包括柵極(g )、源極(s )和漏極(d )，并且通過漏 極(d)和源極(s)與所述第二電設(shè)備(14)并聯(lián)連接。
7、 任一項在前權(quán)利要求的電路設(shè)置，其中，第一和/或第二電設(shè)備包括LED ( 12， 14)。
8、 任一項在前權(quán)利要求的電路設(shè)置，其中，第一和/或第二控制 信號包括具有 一 定占空比的經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制的電流信號。
9、 權(quán)利要求8的電路設(shè)置，其中，第二控制信號的占空比取決于 第一控制信號。
10、 任一項在前權(quán)利要求的電路設(shè)置，其包括多個串聯(lián)連接的第 一和第二電設(shè)備(12, 14， 16)以及多個半導(dǎo)體開關(guān)(22, 24, 26 )， 其中每個半導(dǎo)體開關(guān)與多個第一和第二電設(shè)備(12, 14， 16)當(dāng)中的一個或多個并聯(lián)連接，其中，控制單元(30)被設(shè)置成為每一個半導(dǎo)體開關(guān)提供對應(yīng)的 控制信號，并且其中，控制單元(30)還被設(shè)置成根據(jù)對應(yīng)于每個特定半導(dǎo)體開 關(guān)(24, 26 )上游的所有半導(dǎo)體開關(guān)(22, 24 )的所有對應(yīng)的控制信 號來適配所述特定半導(dǎo)體開關(guān)(24， 26)的對應(yīng)的控制信號。
11、 任一項在前權(quán)利要求的電路設(shè)置，其中，該電路設(shè)置包括串 聯(lián)連接的第一、第二和第三電設(shè)備(12, 14， 16),所述第一、第二 和第三電設(shè)備的每一個均具有與之并聯(lián)連接的對應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)(22， 24， 26)，所述半導(dǎo)體開關(guān)能夠從控制單元(30)接收對應(yīng)的控制信 號，其中，對應(yīng)于特定半導(dǎo)體開關(guān)(24, 26 )的控制信號依賴于對應(yīng) 于所述特定半導(dǎo)體開關(guān)(24, 26 )上游的所有半導(dǎo)體開關(guān)(22, 24 ) 的對應(yīng)的控制信號。
12、 利用半導(dǎo)體開關(guān)(22; 44)來驅(qū)動具有至少一個第一電設(shè)備 (12)以及與之串聯(lián)連接的至少一個第二電設(shè)備(14, 16)的電路設(shè)置 (1)的方法，所述半導(dǎo)體開關(guān)用于控制所述第一電設(shè)備(12),該半 導(dǎo)體開關(guān)至少包括柵極(g)、源極(s)和漏極(d)并且通過漏極和 源極與所述第一電設(shè)備(12)并聯(lián)連接，其中，當(dāng)所述電路設(shè)置處于 使用中時，所述第二電設(shè)備(14, 16)在電流方向上存在于所述第一 電設(shè)備(l2 )和所述半導(dǎo)體開關(guān)(22; 44 )的下游，該方法包括在柵極(g)與源極(s)之間提供第一控制信號，該第一控制信 號對所述半導(dǎo)體開關(guān)(22; 44)進(jìn)行切換，以便控制第一電設(shè)備(12); 提供第二控制信號以便控制第二電設(shè)備(14, 16)，其中，該第二控制信號是根據(jù)第一控制信號而確定的。
13、 權(quán)利要求12的方法，其中，電路設(shè)置是權(quán)利要求1-10當(dāng)中 的任一項的電路設(shè)置(1 )。
14、 權(quán)利要求12或13的方法，其中，提供第一控制信號(L)包 括在柵極(g)與源極(s)之間提供電阻元件(42, 52 )并且提供流 經(jīng)該電阻元件(42, 52 )的電流信號，并且其中第二控制信號(12)是根據(jù)該電流信號(I,)的值而確定的。
15、 權(quán)利要求12-14當(dāng)中的任一項的方法，其中，提供多個串聯(lián)連接的第 一和第二電設(shè)備以及提供多個半導(dǎo)體開關(guān)，所述半導(dǎo)體開關(guān) 的每一個與所述多個第一和第二電設(shè)備當(dāng)中的一個或多個并聯(lián)連接并且所述半導(dǎo)體開關(guān)的每一個接收對應(yīng)的控制信號，其中，根據(jù)對應(yīng)于 每個特定半導(dǎo)體開關(guān)(14， 16)上游的所有半導(dǎo)體開關(guān)(12)的所有 對應(yīng)的控制信號(IJ來確定所述特定半導(dǎo)體開關(guān)(14， 16)的對應(yīng)的 控制信號(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制電設(shè)備的串聯(lián)連接中的開關(guān)，特別涉及一種電路設(shè)置及其操作方法，其中，使用晶體管開關(guān)(44，54)來控制設(shè)備(12，14)的操作。由于晶體管開關(guān)需要柵極一源極電壓差，但是另一方面又通過其源極(s)和漏極(d)連接到主電路分支，因此通過在例如電阻器(42，52)上提供控制電流(Ii，I2)來建立該電壓差。該控制電流(Ii，I2)進(jìn)入主電流(I)，這將會影響設(shè)備(比如LED(12、14))的操作。為了對此進(jìn)行校正，對于一個或多個上游控制電流(I2)的值校正所述控制電流(I2)，這例如是通過在脈沖寬度調(diào)制中適配脈沖寬度而實現(xiàn)的。
文檔編號H05B33/08GK101305642SQ200680041794
公開日2008年11月12日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者P·C·J·G·尼森, R·A·W·克勞特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司