用于使用晶體管飽和控制將電壓供應(yīng)到電力負(fù)載的電壓供應(yīng)設(shè)備和方法
【專利摘要】一種用于驅(qū)動(dòng)電力負(fù)載特別是發(fā)光二極管的電壓供應(yīng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)電路（11）。驅(qū)動(dòng)電路（11）具有驅(qū)動(dòng)輸出端（12），該驅(qū)動(dòng)輸出端（12）用于提供用于控制負(fù)載路徑（34）的驅(qū)動(dòng)信號（SB），負(fù)載路徑（34）包括用于連接電力負(fù)載（37）的裝置（36）。此外，驅(qū)動(dòng)電路（11）包括用于確定驅(qū)動(dòng)信號（SB）的AC信號分量的裝置（13），該裝置（13）的輸入側(cè)耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端（12），并且可以在所述裝置（13）的輸出側(cè)抽取測量信號（SI），所述測量信號取決于驅(qū)動(dòng)信號（SB）的AC信號分量，并且可以根據(jù)所述測量信號調(diào)整負(fù)載路徑（34）的供應(yīng)電壓（VOUT）。
【專利說明】用于使用晶體管飽和控制將電壓供應(yīng)到電力負(fù)載的電壓供應(yīng)設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將電壓供應(yīng)到電力負(fù)載的電壓供應(yīng)設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力負(fù)載可以包括一個(gè)發(fā)光二極管(縮寫為LED)或若干發(fā)光二極管。電流源通常與發(fā)光二極管串聯(lián)布置。
[0003]文獻(xiàn)DE102005028403A1描述了用于驅(qū)動(dòng)電力負(fù)載的電流源設(shè)備。電力負(fù)載包括例如串聯(lián)布置的若干LED、電流源晶體管以及電阻器。電流源晶體管與LED之間的節(jié)點(diǎn)或電流源晶體管的控制端子經(jīng)由信號線連接至直流電壓調(diào)節(jié)器的反饋輸入端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供用于將電壓供應(yīng)到電力負(fù)載的電壓供應(yīng)裝置和方法，其中，能夠盡可能地將流過負(fù)載路徑的電流保持恒定。
[0005]利用具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的對象以及根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法來達(dá)到該目的。改進(jìn)例和實(shí)施例形成從屬權(quán)利要求的各個(gè)對象。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，用于驅(qū)動(dòng)電力負(fù)載特別是發(fā)光二極管的電壓供應(yīng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路的特征在于驅(qū)動(dòng)輸出端和用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置。驅(qū)動(dòng)輸出端被設(shè)計(jì)用于提供用于控制負(fù)載路徑的驅(qū)動(dòng)信號。負(fù)載路徑包括連接電力負(fù)載的裝置。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置的輸入側(cè)耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。在用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置的輸出側(cè)能夠抽取取決于驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的測量信號?？梢愿鶕?jù)該測量信號調(diào)整負(fù)載路徑的供應(yīng)電壓。
[0007]因此，供應(yīng)電壓取決于測量信號，并且從而取決于驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量。驅(qū)動(dòng)信號的高AC信號分量可以指示例如供應(yīng)電壓的過低值。如果供應(yīng)電壓的值增大，則從而可以例如減小流過負(fù)載路徑的負(fù)載電流與默認(rèn)值的偏差。相反地，AC信號分量的非常低的值可以指示供應(yīng)電壓的過高值。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號控制流過負(fù)載路徑的負(fù)載電流。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)信號控制負(fù)載電流。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，電壓供應(yīng)設(shè)備包括電壓調(diào)節(jié)器。電壓調(diào)節(jié)器將具有紋波的供應(yīng)電壓傳送至負(fù)載路徑。從而，驅(qū)動(dòng)信號具有AC信號分量。電壓調(diào)節(jié)器以DC/DC轉(zhuǎn)換器的形式實(shí)現(xiàn)。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號的紋波。驅(qū)動(dòng)信號可以具有DC信號分量和疊加到DC信號分量上的AC信號分量。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號以電壓的形式實(shí)現(xiàn)。從而，以直流電壓以及一個(gè)或多個(gè)疊加的交流電壓的形式來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號。從而，可以以疊加的交流電壓的有效值的形式來確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量?？商孢x地，可以以驅(qū)動(dòng)信號在一段時(shí)間內(nèi)的最小值和最大值之間的差的形式來確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量。從而，AC信號分量對應(yīng)于峰-峰值。該一段時(shí)間可以是可連接電壓調(diào)節(jié)器的操作階段的時(shí)間段。電壓調(diào)節(jié)器在其輸出端處傳送供應(yīng)給負(fù)載路徑的供應(yīng)電壓。供應(yīng)電壓通過負(fù)載路徑下降。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路被設(shè)計(jì)成以使得驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量低于預(yù)定義值的方式來生成測量信號。在驅(qū)動(dòng)信號的低AC信號分量處，也有利地將流過負(fù)載路徑的負(fù)載電流的波動(dòng)保持為較小。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載路徑包括電流源和用于連接電力負(fù)載的裝置。電流源在控制輸入端處耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。電流源和用于連接電力負(fù)載的裝置形成串聯(lián)電路。此外，負(fù)載路徑的特征可以在于耦合至驅(qū)動(dòng)電路的反饋輸入端的反饋端子。負(fù)載電流流過電流源。驅(qū)動(dòng)信號控制該電流源并且從而控制負(fù)載電流。
[0015]在改進(jìn)例中，負(fù)載路徑包括電流源和與電流源串聯(lián)布置的電力負(fù)載。負(fù)載電流流過該電流源。
[0016]電力負(fù)載的特征可以在于發(fā)光二極管或發(fā)光二極管的串聯(lián)電路。
[0017]在改進(jìn)例中，電流源包括晶體管。該晶體管的控制端子耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。負(fù)載電流流過該晶體管。驅(qū)動(dòng)電路可以被設(shè)計(jì)成以使得晶體管在飽和電壓之上進(jìn)行操作的方式來生成測量信號。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，晶體管以雙極晶體管的形式實(shí)現(xiàn)。以使得雙極晶體管在正常模式下進(jìn)行操作的方式來生成測量信號。在正常模式下，雙極晶體管的基極-發(fā)射極二極管導(dǎo)通并且基極-集電極二極管截止。該雙極晶體管在飽和電壓之上進(jìn)行操作時(shí)處于正常模式下。在正常模式下，流過雙極性晶體管的電流有利地僅或多或少取決于在該雙極晶體管的第一端子與第二端子之間下降的集電極-發(fā)射極電壓。在雙極晶體管的正常模式下，供應(yīng)電壓的波動(dòng)有利地僅導(dǎo)致負(fù)載電流的微小變化。
[0019]在替選實(shí)施例中，晶體管以場效應(yīng)晶體管的形式實(shí)現(xiàn)。以使得場效應(yīng)晶體管在飽和范圍內(nèi)進(jìn)行操作的方式來生成測量信號。在飽和范圍內(nèi)，流過場效應(yīng)晶體管的電流幾乎不取決于在場效應(yīng)晶體管的第一端子與第二端子之間下降的漏極-源極電壓。因此，在飽和范圍內(nèi)，供應(yīng)電壓的波動(dòng)有利地僅導(dǎo)致負(fù)載電流的微小波動(dòng)。場效應(yīng)晶體管在飽和電壓之上進(jìn)行操作時(shí)處于飽和范圍內(nèi)。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置包括濾波電路和第一比較器。該比較器的第一輸入端經(jīng)由濾波電路耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。第一比較器的第二輸入端可以耦合至參考信號源的輸出端。該參考信號源提供預(yù)定義的參考信號。參考信號源將第一比較器的第二輸入端連接至參考電位端子。在第一比較器的輸出端處抽取測量信號?？商孢x地，第一比較器的第二輸入端可以耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。
[0021]濾波電路的特征可以在于是選自以下的電路:高通濾波器、低通濾波器和峰值檢測器。該濾波電路可以以阻容濾波器(縮寫為RC濾波器)的形式實(shí)現(xiàn)。濾波電路可以以一階濾波電路的形式實(shí)現(xiàn)。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路包括用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置的輸入側(cè)耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。在該裝置的輸出端處傳送取決于驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的附加測量信號。在該情況下，根據(jù)測量信號和附加測量信號來調(diào)整供應(yīng)電壓。因此，在反饋回路中使用驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量以及DC信號分量，以便驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器。驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的高值指示例如供應(yīng)電壓的過低值。相反地，驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的非常低的值可以指示供應(yīng)電壓的過高值。如果在后一種情況下減小供應(yīng)電壓，則電流源的能耗降低，以使得效率提高。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置包括第二比較器。該第二比較器的第一輸入端耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端。第二比較器的第二輸入端耦合至比較信號源的輸出端。比較信號源傳送預(yù)定義的比較信號。比較信號源將第二比較器的第二輸入端耦合至參考電位端子。在第二比較器的輸出端提供附加測量信號。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路包括評估電路。測量信號被饋送至評估電路的第一輸入端，并且附加測量信號被饋送至評估電路的第二輸入端。從而，評估電路的第一輸入端耦合至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置的輸出端。相反地，評估電路的第二輸入端耦合至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置的輸出端。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，評估電路的第一輸入端連接至第一比較器的輸出端，并且評估電路的第二輸入端連接至第二比較器的輸出端。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，在評估電路的輸出端處傳送反饋信號。評估電路根據(jù)測量信號和附加測量信號來生成反饋信號。該反饋信號被設(shè)計(jì)成用于調(diào)整從輸入電壓到供應(yīng)電壓的電壓轉(zhuǎn)換。從而，反饋信號起控制電壓調(diào)節(jié)器的作用。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，評估電路包括邏輯門。邏輯門的第一輸入端經(jīng)由評估電路的第一輸入端耦合至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置的輸出端。邏輯門的第二輸入端經(jīng)由評估電路的第二輸入端耦合至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置的輸出端。邏輯門的輸出端連接至評估電路的輸出端。邏輯門可以具有或(OR)功能。
[0028]在改進(jìn)例中，輸入電壓被饋送至電壓調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)節(jié)器輸入端。負(fù)載路徑連接至電壓調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)節(jié)器輸出端。在電壓調(diào)節(jié)器輸出端處提供供應(yīng)電壓。電壓調(diào)節(jié)器的反饋輸入端耦合至評估電路的輸出端。電壓調(diào)節(jié)器可以以降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的形式實(shí)現(xiàn)。電壓調(diào)節(jié)器以時(shí)鐘控制方式進(jìn)行操作。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體本體包括驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路集成在該半導(dǎo)體本體的第一主表面上。另外，至少晶體管或電壓調(diào)節(jié)器可以集成在該半導(dǎo)體本體的第一主表面上。
[0030]電壓供應(yīng)設(shè)備能夠用于實(shí)現(xiàn)背光。例如，電壓供應(yīng)設(shè)備可以用于實(shí)現(xiàn)多通道背光。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，用于將電壓供應(yīng)到電力負(fù)載(特別是發(fā)光二極管)的方法包括:根據(jù)反饋信號將輸入電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載路徑的供應(yīng)電壓。在該情況下，根據(jù)輸入電壓和反饋信號來生成供應(yīng)電壓。借助于驅(qū)動(dòng)信號來控制流過負(fù)載路徑的負(fù)載電流。確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量。根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量生成反饋信號。
[0032]驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量借助于反饋信號來有利地影響供應(yīng)電壓。因此，供應(yīng)電壓在驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的高值處增大。供應(yīng)電壓的增大有利地導(dǎo)致負(fù)載電流的穩(wěn)定性提聞。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器將具有紋波的供應(yīng)電壓傳送至負(fù)載路徑。電壓調(diào)節(jié)器以DC/DC轉(zhuǎn)換器的形式實(shí)現(xiàn)。由于供應(yīng)電壓的紋波，驅(qū)動(dòng)信號具有AC信號分量。
[0034]可以以如下值的形式來定義測量信號:該值與驅(qū)動(dòng)信號的具有較高頻率的信號分
量相關(guān)。
[0035]可以以如下電路的形式來實(shí)現(xiàn)濾波電路:該電路在輸入側(cè)接收驅(qū)動(dòng)信號并在輸出側(cè)提供以驅(qū)動(dòng)信號的AC分量的量的形式實(shí)現(xiàn)的信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的若干實(shí)施例示例。用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識各自具有相同功能或操作的部件或功能單元。在以下附圖中的每個(gè)附圖中，不重復(fù)描述具有相同功能的部件或功能單元。在這些附圖中:
[0037]圖1A至ID示出了根據(jù)所提出的原理的電壓供應(yīng)設(shè)備的實(shí)施例示例，
[0038]圖2A至2D示出了根據(jù)所提出的原理的濾波電路的實(shí)施例示例，以及
[0039]圖3A至3C示出了根據(jù)所提出的原理的電壓供應(yīng)設(shè)備中的信號曲線的實(shí)施例示例。
【具體實(shí)施方式】
[0040]圖1A示出了根據(jù)所提出的原理的電壓供應(yīng)設(shè)備的示例。電壓供應(yīng)設(shè)備10包括具有驅(qū)動(dòng)輸出端12的驅(qū)動(dòng)電路11。此外，驅(qū)動(dòng)電路11還包括用于確定驅(qū)動(dòng)信號SB的AC信號分量的裝置13。另外，驅(qū)動(dòng)電路11包括用于確定驅(qū)動(dòng)信號SB的DC信號分量的裝置14。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的輸入端連接至驅(qū)動(dòng)輸出端12。同樣，用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸入端連接至驅(qū)動(dòng)輸出端12。
[0041]此外，驅(qū)動(dòng)電路11的特征還在于評估電路15。評估電路15的第一輸入端連接至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的輸出端。相應(yīng)地，評估電路15的第二輸入端連接至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸出端。評估電路15的輸出側(cè)連接至驅(qū)動(dòng)電路11的反饋輸出端16。另外，驅(qū)動(dòng)電路11的特征在于信號發(fā)生器17，該信號發(fā)生器17的輸出端耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端12。
[0042]用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13包括濾波電路18和第一比較器19。濾波電路18將驅(qū)動(dòng)輸出端12連接至第一比較器19的第一輸入端。參考信號源20將第一比較器19的第二輸入端耦合至參考電位端子21。第一比較器19的輸出端連接至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的輸入端。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14包括第二比較器22。第二比較器22的第一輸入端連接至驅(qū)動(dòng)輸出端12。比較信號源23將第二比較器22的第二輸入端耦合至參考電位端子21。第二比較器22的輸出端連接至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸入端。
[0043]信號發(fā)生器17包括運(yùn)算放大器24，該運(yùn)算放大器24的輸出端連接至信號發(fā)生器17的輸出端。驅(qū)動(dòng)電路11的反饋輸入端25連接至信號發(fā)生器17的第一輸入端，并從而連接至運(yùn)算放大器24的第一輸入端。信號發(fā)生器17的第二輸入端經(jīng)由恒壓源26連接至參考電位端子21。信號發(fā)生器17的特征在于開關(guān)27，該開關(guān)27將恒壓源26耦合至運(yùn)算放大器24的第二輸入端。
[0044]此外，電壓供應(yīng)設(shè)備10還包括具有電壓調(diào)節(jié)器輸出端29和反饋輸入端30的電壓調(diào)節(jié)器28。反饋輸入端30耦合至驅(qū)動(dòng)電路11的反饋輸出端16。分壓器31將電壓調(diào)節(jié)器輸出端29連接至參考電位端子21。分壓器31的特征在于第一分壓電阻器32和第二分壓電阻器33。第一分壓電阻器32與第二分壓電阻器33之間的抽頭連接至反饋輸入端30。
[0045]另外，電壓供應(yīng)設(shè)備10包括具有電流源35的負(fù)載路徑34。電流源35的控制端子連接至驅(qū)動(dòng)輸出端12。另外，負(fù)載路徑34的特征在于用于連接電力負(fù)載37的裝置36。此夕卜，負(fù)載路徑34的特征還在于電力負(fù)載37。電力負(fù)載37包括至少一個(gè)發(fā)光二極管38。例如，電力負(fù)載37包括四個(gè)發(fā)光二極管38至41。電力負(fù)載37經(jīng)由用于連接電力負(fù)載的裝置36連接至負(fù)載路徑34。負(fù)載路徑34將電壓調(diào)節(jié)器輸出端29耦合至參考電位端子21。電流源35的特征在于晶體管42。晶體管42以功率晶體管的形式實(shí)現(xiàn)。晶體管42以場效應(yīng)晶體管的形式實(shí)現(xiàn)?？梢砸驭菧系澜饘傺趸锇雽?dǎo)體場效應(yīng)晶體管的形式來實(shí)現(xiàn)晶體管42。此外，電流源35的特征在于布置在晶體管42與參考電位端子21之間的電流感測電阻器43。負(fù)載路徑34的反饋端子44布置在晶體管42與電流感測電阻器43之間。反饋端子44連接至驅(qū)動(dòng)電路11的反饋輸入端25。
[0046]評估電路15包括邏輯門45。邏輯門45具有或(OR)功能。邏輯門45的第一輸入端連接至第一比較器19的輸出端。另外，邏輯門45的第二輸入端連接至第二比較器22的輸出端。評估電路15的控制電路46將邏輯門45的輸出端連接至反饋輸出端16?？刂齐娐?6可以以未示出的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器為特征。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器可以以連接至反饋輸出端16的電流輸出端為特征?？刂齐娐?6可以包括狀態(tài)機(jī)。
[0047]輸入電壓VIN被饋送至電壓調(diào)節(jié)器28的電壓調(diào)節(jié)器輸入端47。電壓調(diào)節(jié)器28在電壓調(diào)節(jié)器輸出端29處傳送供應(yīng)電壓V0UT。輸入電壓VIN和供應(yīng)電壓VOUT分別是指施加到參考電位端子21的參考電位。供應(yīng)電壓VOUT被饋送至負(fù)載路徑34。負(fù)載電流IL流過負(fù)載路徑34。驅(qū)動(dòng)電路11在驅(qū)動(dòng)輸出端12處提供驅(qū)動(dòng)信號SB。驅(qū)動(dòng)信號SB被饋送至電流源35的控制端子，并且從而被饋送至晶體管42的控制端子?？梢栽诜答伓俗?4處抽取反饋信號VST。反饋信號VST以電壓的形式實(shí)現(xiàn)。反饋信號VST的電壓值對應(yīng)于電流感測電阻器43的電阻值與負(fù)載電流IL的值的乘積。運(yùn)算放大器24提供驅(qū)動(dòng)信號SB，并且從而，信號發(fā)生器17提供驅(qū)動(dòng)信號SB。反饋信號VST被饋送至運(yùn)算放大器24的第一輸入端。恒定電壓VK被饋送至運(yùn)算放大器24的第二輸入端。通過恒壓源26提供恒定電壓VK。
[0048]激活信號SP被饋送至開關(guān)27。激活信號SP可以以脈寬調(diào)制信號的形式實(shí)現(xiàn)。如果借助于激活信號SP將開關(guān)27切換至接通狀態(tài)，則將恒定電壓VK饋送至運(yùn)算放大器24的第二輸入端。在該情況下，以使得反饋信號VST近似對應(yīng)于恒定電壓VK的方式來調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號SB。從而，負(fù)載電流IL呈現(xiàn)預(yù)定義的負(fù)載電流值。然而，如果借助于激活信號SP將開關(guān)27切換至斷開狀態(tài)，則驅(qū)動(dòng)信號SB呈現(xiàn)以下值:在該值處，電流源35去激活，以使得沒有負(fù)載電流IL流動(dòng)。
[0049]驅(qū)動(dòng)信號SB被饋送至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13。借助于濾波電路18對驅(qū)動(dòng)信號SB進(jìn)行濾波，并且將驅(qū)動(dòng)信號SB以濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF的形式饋送至第一比較器19的第一輸入端。參考信號源20傳送被饋送至第一比較器19的第二輸入端的參考信號VR。濾波電路18以高通濾波器的形式實(shí)現(xiàn)。第一比較器19以比較器的形式實(shí)現(xiàn)。第一比較器19提供測量信號SI。第一比較器19將濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF和參考信號VR進(jìn)行比較，并且根據(jù)濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF和參考信號VR的比較來傳送測量信號SI。如果濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF具有比參考信號VR的值高的值，則測量信號SI具有導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值。例如，測量信號SI具有邏輯值“I”。從而，測量信號SI表示:驅(qū)動(dòng)信號SB具有大于預(yù)定義值的AC信號分量?？梢愿鶕?jù)濾波電路18的濾波特性來定義參考信號VR的值。參考信號VR以電壓的形式實(shí)現(xiàn)。[0050]同樣，驅(qū)動(dòng)信號SB被饋送至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14。驅(qū)動(dòng)信號SB被饋送至第二比較器22的第一輸入端。比較信號源23傳送比較信號VRW。比較信號VRW也可以被稱為跳閘(trip)參考電壓。比較信號VRW被饋送至第二比較器22的第二輸入端。比較信號VRW和參考信號VR具有預(yù)定義的恒定值?？梢栽诘诙容^器22的輸出端處并且從而在用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸出端處抽取附加測量信號SIff0第二比較器22基于驅(qū)動(dòng)信號SB與比較信號VRW的比較來提供附加測量信號SIW。第二比較器22以比較器的形式實(shí)現(xiàn)。
[0051]如果驅(qū)動(dòng)信號SB呈現(xiàn)過高值，則附加測量信號SIW具有導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值，諸如，例如邏輯值“I”。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14起到實(shí)現(xiàn)小于比較信號VRW的值的驅(qū)動(dòng)信號SB的值的作用。可以根據(jù)晶體管42的晶體管特性的操作點(diǎn)來定義比較信號VRW。可替選地，可以選擇比較電壓VRW的值，以使得第二比較器22檢測驅(qū)動(dòng)信號SB是否接近運(yùn)算放大器24的供應(yīng)電壓。在該情況下，運(yùn)算放大器24并且從而信號發(fā)生器17在控制范圍之外。
[0052]測量信號SI和附加測量信號SIW被饋送至評估電路15。測量信號SI和附加測量信號SIW對邏輯門45的第一輸入端和第二輸入端起作用。邏輯門45根據(jù)測量信號SI與附加測量信號SIW之間的關(guān)聯(lián)來生成邏輯信號SL。邏輯信號SL表示測量信號SI與附加測量信號SIW的或功能。邏輯信號SL被饋送至控制電路46?？梢栽诜答佪敵龆?6處抽取反饋信號VFB。反饋信號VFB被饋送至反饋輸入端30。借助于分壓器31根據(jù)供應(yīng)電壓VOUT并且借助于控制電路46根據(jù)邏輯信號SL來生成反饋信號VFB。
[0053]以如下方式實(shí)現(xiàn)控制電路46:如果邏輯信號SL的值導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大(例如，邏輯值“1”)，則降低反饋信號VFB。因此，如果驅(qū)動(dòng)信號SB的AC分量大于或等于預(yù)定義值，則借助于評估電路15來減小反饋信號VFB。如果驅(qū)動(dòng)信號SB的值高于比較信號VRW的值，則同樣借助于評估電路15來減小反饋信號VFB。如果減小反饋信號VFB，則電壓調(diào)節(jié)器28增大供應(yīng)電壓VOUT的值。電壓調(diào)節(jié)器28以DC/DC轉(zhuǎn)換器的形式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)邏輯信號SL呈現(xiàn)導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值時(shí)，反饋信號VFB具有較低值，以使得借助于電壓調(diào)節(jié)器28中的反饋機(jī)構(gòu)來增大供應(yīng)電壓V0UT。
[0054]如果驅(qū)動(dòng)信號SB的AC信號分量或驅(qū)動(dòng)信號SB的DC信號分量或者驅(qū)動(dòng)信號SB的兩種信號分量大于分別預(yù)定義的值，則有利地增大供應(yīng)電壓V0UT。增大供應(yīng)電壓VOUT使得可以增大在電流源35兩端下降的電流源電壓VD的值。因此，晶體管42有利地在飽和電壓之上進(jìn)行操作。晶體管42的漏極-源極電壓和集電極-發(fā)射極電壓分別大于飽和電壓。當(dāng)場效應(yīng)晶體管在飽和范圍內(nèi)工作時(shí)，漏極電壓具有高紋波并且源極電壓具有低紋波。在飽和電壓的范圍內(nèi)，供應(yīng)電壓VOUT的波動(dòng)僅輕微地影響流過晶體管42的負(fù)載電流IL。因此，電壓調(diào)節(jié)器28根據(jù)電流源35的驅(qū)動(dòng)信號SB的紋波來進(jìn)行控制。信號發(fā)生器17的運(yùn)算放大器24有利地僅需要實(shí)現(xiàn)能夠容易達(dá)到并從而能夠廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)的特性。例如，僅需要小帶寬和低放大因子。這足以使負(fù)載電流IL呈現(xiàn)預(yù)定義值。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，激活信號SP的頻率低于操作電壓調(diào)節(jié)器28的頻率。以如下方式來設(shè)計(jì)濾波電路18:其在激活信號SP的頻率范圍內(nèi)具有高衰減，而在電壓調(diào)節(jié)器28的頻率范圍內(nèi)具有低衰減。因此，濾波電路18允許驅(qū)動(dòng)信號SB的由供應(yīng)電壓VOUT的波動(dòng)引起的AC信號分量通過。然而，濾波電路18不允許驅(qū)動(dòng)信號SB的由激活信號SP引起的AC信號分量通過，并因此導(dǎo)致反饋信號VFB減小。
[0056]在替選實(shí)施例中，激活信號SP的頻率高于電壓調(diào)節(jié)器28的頻率?？梢砸詭V波器的形式來實(shí)現(xiàn)濾波電路18。濾波電路18在電壓調(diào)節(jié)器28的頻率范圍內(nèi)具有低衰減，而在激活信號SP的頻率范圍內(nèi)具有高衰減。另外，濾波電路18在非常低的頻率下具有高衰減。有利的是，在生成測量信號SI時(shí)僅考慮電壓調(diào)節(jié)器28生成的驅(qū)動(dòng)信號SB的交流電壓分量，并且這些交流電壓分量導(dǎo)致反饋信號VFB減小。
[0057]在未示出的替選實(shí)施例中，并聯(lián)布置若干負(fù)載路徑。因此，電壓調(diào)節(jié)器28將供應(yīng)電壓VOUT傳送至負(fù)載路徑34以及未示出的附加負(fù)載路徑。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路11實(shí)現(xiàn)的附加驅(qū)動(dòng)電路對附加負(fù)載路徑進(jìn)行控制。各個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的反饋輸出端連接至反饋輸入端30。各個(gè)負(fù)載路徑的電力負(fù)載可以不同。例如，各個(gè)負(fù)載路徑的電力負(fù)載可以以不同數(shù)量的發(fā)光二極管或具有不同導(dǎo)通狀態(tài)電壓的發(fā)光二極管為特征。因此，不同負(fù)載路徑的電力負(fù)載可能針對其操作需要不同電壓。根據(jù)所提出的原理的若干驅(qū)動(dòng)電路有利地使得電壓調(diào)節(jié)器28也可以提供具有如下值的供應(yīng)電壓VOUT:該值使得在各個(gè)電力負(fù)載需要不同電壓的情況下不同電力負(fù)載中的每個(gè)電力負(fù)載都可以進(jìn)行操作。有利地防止了供應(yīng)電壓VOUT過度增大。這樣，提高了該設(shè)備的效率并且降低了功耗。
[0058]在未示出的替選實(shí)施例中，信號發(fā)生器17的特征在于代替運(yùn)算放大器24的受控電流源。該受控電流源的輸出端連接至驅(qū)動(dòng)輸出端12。
[0059]在未示出的替選實(shí)施例中，電力負(fù)載37包括不等于四個(gè)的多個(gè)發(fā)光二極管。該數(shù)量總計(jì)至少為一。
[0060]圖1B示出了根據(jù)所提出原理的、表示圖1A中所示的電壓供應(yīng)設(shè)備的改進(jìn)例的電壓供應(yīng)設(shè)備的另一實(shí)施例示例。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的特征在于附加開關(guān)60。該附加開關(guān)60將濾波電路18耦合至第一比較器19的第一輸入端。驅(qū)動(dòng)電路11的特征在于串聯(lián)電阻器65，該串聯(lián)電阻器65將信號發(fā)生器17的輸出端耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端12。電壓供應(yīng)設(shè)備10的耦合電阻器63將反饋輸出端16連接至第一分壓電阻器32與第二分壓電阻器33之間的抽頭，并從而連接至反饋輸入端30。
[0061]因此，附加開關(guān)60將濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF轉(zhuǎn)發(fā)至第一比較器19。根據(jù)激活信號SP控制附加開關(guān)60。激活信號被設(shè)計(jì)用于對負(fù)載電流IL進(jìn)行脈寬調(diào)制或者用于傳送負(fù)載電流的各個(gè)脈沖，諸如，例如用于閃光燈。電流源35在激活信號SP的激活值處切換為導(dǎo)通狀態(tài)，而電流源35在激活信號SP的去激活值處切換為非導(dǎo)通狀態(tài)。如果借助于激活信號SP將電流源35切換為導(dǎo)通狀態(tài)以使得負(fù)載電流IL流過電力負(fù)載37，則附加開關(guān)60也將濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF轉(zhuǎn)發(fā)至第一比較器19。然而，如果將電流源35切換為截止?fàn)顟B(tài)以使得負(fù)載電流IL呈現(xiàn)值0，則不將濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF饋送至第一比較器19。這樣，測量信號SI僅表示:當(dāng)激活電力負(fù)載37時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量大于或等于預(yù)定義值。
[0062]因此，附加開關(guān)60使得可以在電流源35進(jìn)行操作時(shí)僅減小反饋信號VFB。激活信號SP借助于開關(guān)27來使驅(qū)動(dòng)信號SB快速變化，其中該變化具有大的絕對值。由于附加開關(guān)60，驅(qū)動(dòng)信號SB的這樣的顯著變化對反饋信號VFB沒有影響。附加反饋信號VFB’被施加到反饋輸入端30?？梢愿鶕?jù)耦合電阻器63處的電壓降來將附加反饋信號VFB’與反饋信號VFB區(qū)分開。反饋信號VFB通常小于或等于附加反饋信號VFB’。
[0063]供應(yīng)電壓VOUT的波動(dòng)有利地使得反饋信號VFB減小。然而，借助于激活信號SP對電流源35的調(diào)制對反饋信號VFB沒有影響。當(dāng)激活信號SP具有邏輯值“O”時(shí)，借助于附加開關(guān)60來去激活濾波電路18，以使得切斷電流源35。另外，當(dāng)激活信號SP具有邏輯值“I”時(shí)，借助于附加開關(guān)60來激活濾波電路18，以使得接通電流源35。
[0064]在未示出的替選實(shí)施例中，以如下方式實(shí)現(xiàn)附加開關(guān)60:其在激活信號SP的使電流源35去激活的值處立即斷開，而在激活信號SP的使電流源35激活的值處以時(shí)間延遲閉合。時(shí)間延遲可以等于例如40微秒。在該情況下，去激活立即發(fā)生，而激活以40微秒的時(shí)間延遲發(fā)生。
[0065]在未示出的替選實(shí)施例中，附加開關(guān)60布置在第一比較器19的輸出端與評估電路15的第一輸入端之間，而非濾波電路18與第一比較器19之間。因此,如果激活信號SP具有激活值并且驅(qū)動(dòng)信號SB的AC信號分量大于參考信號VR，則測量信號SI具有導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值，諸如，例如邏輯值“I”。如果激活信號SP具有去激活值和/或驅(qū)動(dòng)信號SB的AC信號分量小于參考信號VR，則測量信號SI具有不導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值，諸如，例如邏輯值“O”?？商孢x地，可以借助于開關(guān)來去激活或激活第一比較器19。
[0066]圖1C示出了根據(jù)所提出原理的表示圖1A和圖1B所示的電壓供應(yīng)設(shè)備的改進(jìn)例的電壓供應(yīng)設(shè)備10的實(shí)施例示例。根據(jù)圖1C，第一比較器19的第二輸入端耦合至驅(qū)動(dòng)輸出端12。為此，第一比較器19的第二輸入端可以連接至驅(qū)動(dòng)輸出端12。濾波電路18以低通濾波器的形式實(shí)現(xiàn)。
[0067]控制電路46的特征在于受控電流源61。受控電流源61將反饋輸出端16連接至參考電位端子21。受控電流源61的控制端子耦合至邏輯門45的輸出端?？刂齐娐?6的狀態(tài)機(jī)62將邏輯門45的輸出端連接至受控電流源61的控制端子。電壓供應(yīng)設(shè)備10的低通濾波器將反饋輸出端16耦合至反饋輸入端30。該低通濾波器以阻容低通濾波器的形式實(shí)現(xiàn)。低通濾波器包括耦合電阻器63和耦合電容器64。耦合電容器64將反饋輸出端16連接至參考電位端子21。
[0068]從而，驅(qū)動(dòng)信號SB被饋送至第一比較器19的第二輸入端。因此，第一比較器19根據(jù)濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF與驅(qū)動(dòng)信號SB的比較提供測量信號SI。如果驅(qū)動(dòng)信號SB大于借助于低通濾波器18濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF，則測量信號SI從而具有導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值，諸如，例如邏輯值“I”。因此，驅(qū)動(dòng)信號SB與借助于低通濾波器18濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF的顯著偏差生成導(dǎo)致反饋信號VFB減小的測量信號SI的值，即邏輯值“I”。如果驅(qū)動(dòng)信號SB的AC信號分量超過預(yù)定義值或等于預(yù)定義值，則流過受控電流源61的電流增大并且反饋信號VFB的值減小。如果邏輯信號SL具有導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值(諸如，例如邏輯值“1”)，則流過受控電流源61的電流增大，使得反饋信號VFB的值減小。該受控電流源61以數(shù)控電流源的形式實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)機(jī)62遞增地調(diào)整流過受控電流源61的電流強(qiáng)度。流過受控電流源61的電流在耦合電阻器63處引起電壓降。因此，附加反饋電壓VFB’降低。
[0069]圖1D示出了根據(jù)所提出的原理的表示圖1A至IC所示的電壓供應(yīng)設(shè)備的改進(jìn)例的電壓供應(yīng)設(shè)備10的另一實(shí)施例示例。根據(jù)圖1D，電流源35的晶體管42以雙極晶體管的形式實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)輸出端12連接至雙極晶體管的基極端子。驅(qū)動(dòng)電路11的特征在于布置在信號發(fā)生器17與驅(qū)動(dòng)輸出端12之間的串聯(lián)電阻器65。用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的輸入側(cè)和用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸入側(cè)連接至信號發(fā)生器17與串聯(lián)電阻器65之間的節(jié)點(diǎn)66。濾波電路18將節(jié)點(diǎn)66耦合至第一比較器19的第一輸入端。相應(yīng)地，第二比較器22的第一輸入端連接至節(jié)點(diǎn)66。
[0070]評估電路15包括控制晶體管61，該控制晶體管61的輸入側(cè)耦合至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的輸出端。在該情況下，控制晶體管61的控制端子直接連接至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13的輸出端?？刂凭w管61的受控部分布置在反饋輸出端16與參考電位端子21之間的電流路徑中。評估電路15包括附加控制晶體管67，該附加控制晶體管67的控制端子耦合至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸出端。為此，附加控制晶體管67的控制端子直接連接至用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置14的輸出端?？刂凭w管61的受控部分和附加控制晶體管67的受控部分彼此并聯(lián)布置?？刂齐娐?6的特征在于控制電阻器68?？刂齐娮杵?8將反饋輸出端16連接至并聯(lián)連接的控制晶體管61的受控部分和附加控制晶體管67的受控部分。控制電路46的控制電容器69將控制晶體管68與控制晶體管61的受控部分和附加控制晶體管67的受控部分之間的節(jié)點(diǎn)連接至參考電位端子21?？刂齐娐?6包括低通濾波器?？刂齐娙萜?9和控制電阻器68形成低通濾波器。第一比較器19和第二比較器22以運(yùn)算放大器的形式或者替選地以運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的形式實(shí)現(xiàn)。測量信號SI和附加測量信號SIW以模擬信號的形式實(shí)現(xiàn)。第一比較器19和第二比較器22可以具有預(yù)定義的滯后。這樣，防止了測量信號SI和附加測量信號SIW過于頻繁變化。
[0071]因而，測量信號SI被饋送至控制晶體管61的控制端子。附加測量信號SIW被饋送至附加控制晶體管67的控制端子。因此，評估電路15的特征在于沒有邏輯門45。借助于包括控制晶體管61的受控部分和附加控制晶體管67的受控部分的并聯(lián)電路來實(shí)現(xiàn)測量信號SI和附加測量信號SIW的邏輯關(guān)聯(lián)。導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的測量信號SI和/或附加測量信號SIW的值(諸如，例如除OV之外的電壓值)導(dǎo)致從反饋輸出端16流向參考電位端子21的電流增大。增大后的電流在第一分壓電阻器32中生成較高的電壓降，使得反饋信號VFB減小。因此，分別通過流過控制電阻器68以及控制晶體管61和附加控制晶體管67的電流來減小反饋信號VFB的值。因此，當(dāng)測量信號SI和/或附加測量信號SIW呈現(xiàn)導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT增大的值(B卩，大于OV的電壓值)時(shí)，反饋信號VFB呈現(xiàn)低值。從而，利用模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號SB生成反饋信號VFB。
[0072]在替選實(shí)施例中，第一比較器19和第二比較器22以比較器的形式實(shí)現(xiàn)。測量信號SI和附加測量信號SIW以數(shù)字信號的形式實(shí)現(xiàn)。
[0073]圖2A示出了濾波電路18的實(shí)施例示例。該濾波電路18以高通濾波器的形式實(shí)現(xiàn)。濾波電路18包括電容器70和濾波電阻器71。濾波電路18的濾波輸入端72經(jīng)由電容器70耦合至濾波電路18的濾波輸出端71。濾波輸出端73經(jīng)由濾波電阻器71連接至參考電位端子21。因此，廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)了適用于例如根據(jù)圖1A、圖1B和圖1D的電壓供應(yīng)設(shè)備10的類型的濾波電路18。
[0074]圖2B示出了濾波電路18’的另一實(shí)施例示例。根據(jù)圖2B，濾波電路18’以低通濾波器的形式實(shí)現(xiàn)。濾波輸入端72經(jīng)由濾波電阻器71連接至濾波輸出端73。濾波輸出端73經(jīng)由電容器70耦合至參考電位端子21。因此，以節(jié)省空間的方式來以適用于例如根據(jù)圖1C的電壓供應(yīng)設(shè)備10的類型的低通濾波器的形式實(shí)現(xiàn)濾波電路18’。
[0075]圖2C示出了濾波電路18’’的另一實(shí)施例示例。濾波電路18’’以峰值檢測器的形式實(shí)現(xiàn)。濾波電路18’’具有高通特性。濾波電路18’’包括二極管74、電容器70以及濾波電阻器71。濾波輸入端72經(jīng)由二極管74連接至濾波輸出端73。濾波輸出端73經(jīng)由包括電容器70和濾波電阻器71的并聯(lián)電路耦合至參考電位端子21。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號SB增大至電容器70的電壓值以上時(shí)對電容器70進(jìn)行充電。因此，從濾波輸入端72到濾波輸出端73來轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)信號SB的峰值。濾波電阻器71導(dǎo)致濾波輸出端73處的電壓下降。借助于等于電容器70的電容值與濾波電阻器71的電阻值的乘積的時(shí)間常數(shù)來調(diào)整濾波輸出端73處的電壓下降。有利的是，驅(qū)動(dòng)信號SB的正偏差有效地產(chǎn)生了濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF，使得生成了導(dǎo)致反饋信號VFB減小的測量信號SI。可以在例如根據(jù)圖1A、圖1B和圖1D的電壓供應(yīng)設(shè)備中使用根據(jù)圖2C的濾波電路18’ ’。
[0076]圖2D示出了濾波電路18’ ’ ’的另一實(shí)施例示例。濾波電路18’ ’ ’包括二極管74、電容器70、濾波電阻器71以及附加二極管75。濾波輸入端72經(jīng)由二極管74連接至電容器70的第一電極。另外，濾波輸入端72經(jīng)由附加二極管75連接至電容器70的第二電極。在該情況下，二極管74的陽極連接至濾波輸入端72，而二極管74的陰極連接至電容器70的第一電極。相反地，附加二極管75的陽極連接至電容器70的第二電極，而附加二極管75的陰極連接至濾波器輸入端72。濾波電阻器71將電容器70的第一電極連接至電容器70的第二電極。差分放大器76將電容器70的第一電極和第二電極稱合至濾波輸出端73。差分放大器76的特征在于運(yùn)算放大器77以及第一差分放大器電阻器78、第二差分放大器電阻器79、第三差分放大器電阻器80和第四差分放大器電阻器81。
[0077]根據(jù)圖2D的濾波設(shè)備18’ ’ ’以峰值檢測器的形式實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)信號SB的正峰值導(dǎo)致經(jīng)由在驅(qū)動(dòng)信號SB的正峰值處導(dǎo)通的二極管74對電容器70的第一電極進(jìn)行充電。驅(qū)動(dòng)信號SB的最小值導(dǎo)致經(jīng)由在驅(qū)動(dòng)信號SB的最小值處導(dǎo)通的附加二極管75對電容器70的第二電極進(jìn)行放電。從而，在電容器70的第一電極與第二電極之間下降的電容器電壓VC表示驅(qū)動(dòng)信號SB的最大值和最小值之間的范圍。濾波電阻器71起到減小在電容器70兩端下降的電壓VC的作用。利用已參照圖2C描述的時(shí)間常數(shù)來減小電容器電壓VC。差分放大器76將電容器電壓VC轉(zhuǎn)換成濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF。差分放大器76根據(jù)電容器電壓VC以如下方式生成濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF:濾波后的驅(qū)動(dòng)信號基于參考電位端子21的參考電位。因而，濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF與驅(qū)動(dòng)信號SB的最大值與最小值之間的差成比例。
[0078]根據(jù)圖2B至圖2D的濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF有利地尤其具有相當(dāng)大的DC信號分量以及僅具有很小的AC信號分量，使得能夠借助于第一比較器19容易地實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步處理。
[0079]圖3A示出了根據(jù)所提出的原理的電壓供應(yīng)設(shè)備的信號曲線的實(shí)施例示例。圖3A示出了可以在根據(jù)圖1A的電壓供應(yīng)設(shè)備中獲得的信號曲線。根據(jù)時(shí)間t示出了供應(yīng)電壓VOUT,電流源電壓VD、驅(qū)動(dòng)信號SB、電流測量信號VST、附加測量信號SIW、濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF、測量信號SI以及邏輯信號SL。在該情況下，示出了在電壓供應(yīng)設(shè)備10的啟動(dòng)階段期間對驅(qū)動(dòng)信號SB的DC分量和AC分量的檢測。借助于反饋機(jī)構(gòu)初始地增大供應(yīng)電壓V0UT，直到附加測量信號SIW從邏輯值“I”變化為邏輯值“O”。隨后，另外借助于用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置13增大供應(yīng)電壓V0UT，直到晶體管42處于飽和并且驅(qū)動(dòng)信號SB的AC分量在預(yù)定義值VR以下。
[0080]描述了在啟動(dòng)時(shí)間t0接通電壓調(diào)節(jié)器28之后的情況。在第一時(shí)間tl與起始時(shí)間t0之間經(jīng)過了電壓調(diào)節(jié)器28的一個(gè)時(shí)間段T。在啟動(dòng)時(shí)間t0與第一時(shí)間tl之間的第一時(shí)間段期間，供應(yīng)電壓VOUT非常低并且從值OV起增大。驅(qū)動(dòng)信號SB具有非常高的值。由于供應(yīng)電壓VOUT低，所以電流源電壓VD和反饋信號VST也具有非常低的值。由于發(fā)光二極管38至41的二極管特性，在供應(yīng)電壓的這些低值處尚未有負(fù)載電流IL流動(dòng)。
[0081]供應(yīng)電壓VOUT在第一時(shí)間tl與第二時(shí)間t2之間的第二時(shí)間段期間的增大導(dǎo)致反饋信號VST增大。驅(qū)動(dòng)信號SB仍具有非常高的值，以便將電流源35調(diào)整為高導(dǎo)通狀態(tài)。在第二時(shí)間t2與第三時(shí)間t3之間的第三時(shí)間段期間，供應(yīng)電壓VOUT又增大，使得驅(qū)動(dòng)信號SB可以從其最大值起減小。從而，驅(qū)動(dòng)信號SB達(dá)不到比較信號VRW的值。因此，在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段期間以及部分第三時(shí)間段期間，附加測量信號SIW僅具有邏輯值“I”。
[0082]在第三時(shí)間t3與第四時(shí)間t4之間的第四時(shí)間段期間以及第四時(shí)間t4與第五時(shí)間t5之間的第五時(shí)間段期間，供應(yīng)電壓VOUT又增大。這導(dǎo)致電流源電壓VD增大以及另外驅(qū)動(dòng)信號SB減小。然而，驅(qū)動(dòng)信號SB易受顯著波動(dòng)影響，使得濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF間歇地呈現(xiàn)大于參考信號VR的值。這導(dǎo)致測量信號SI在第四時(shí)間段和第五時(shí)間段期間的區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)邏輯值“I”。由于邏輯信號SL在第四時(shí)間段和第五時(shí)間段期間也呈現(xiàn)邏輯值“1”，所以以使得供應(yīng)電壓VOUT在第五時(shí)間段和第六時(shí)間段期間又增大的方式來驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器28。在第五時(shí)間t5與第六時(shí)間t6之間的第六時(shí)間段期間以及在第六時(shí)間t6與第七時(shí)間t7之間的第七時(shí)間段期間也是如此。
[0083]在第七時(shí)間t7與第八時(shí)間t8之間的第八時(shí)間段期間，濾波后的驅(qū)動(dòng)信號SBF小于參考信號VR，使得測量信號SI和邏輯信號SL持續(xù)呈現(xiàn)邏輯值“O”。在該情況下，電流源電壓VD具有使得其滿足電流源35的操作的高值。反饋信號VST目前僅具有非常輕微的波動(dòng)，使得負(fù)載電流IL近似恒定并且從而由發(fā)光二極管38至41所發(fā)射的光量近似恒定。同樣，驅(qū)動(dòng)信號SB僅具有輕微波動(dòng)。由于目前電流源35的晶體管42在飽和電壓之上進(jìn)行操作，所以供應(yīng)電壓VOUT的波動(dòng)僅引起電流源電壓VD的波動(dòng)，并且既不導(dǎo)致負(fù)載電流IL的顯著變化也不導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)信號SB的顯著變化。值VD*與用于在飽和電壓之上操作晶體管42(即，在飽和范圍內(nèi)操作場效應(yīng)管晶體管)的最小電壓相對應(yīng)。
[0084]能夠在不將電流源電壓VD饋送至驅(qū)動(dòng)電路11的情況下有利地實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)器28的控制。在不將電流源電壓VD饋送至驅(qū)動(dòng)電流11的情況下對反饋信號VFB進(jìn)行調(diào)整。因此，避免了在電流源35與電力負(fù)載37之間的負(fù)載路徑34中連接至驅(qū)動(dòng)電路11。這樣，需要較少的連接線和焊墊。驅(qū)動(dòng)電路11被設(shè)計(jì)成以如下方式來驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器28:供應(yīng)電壓VOUT的絕對值處于供應(yīng)電壓VOUT的使得實(shí)現(xiàn)適當(dāng)高的電流源電壓VD的高紋波處。這導(dǎo)致負(fù)載電流IL的紋波減小。
[0085]圖3B示出了傳統(tǒng)電壓供應(yīng)設(shè)備的信號曲線的實(shí)施例示例。相反地，圖3C示出了根據(jù)所提出的原理的電壓供應(yīng)設(shè)備的信號曲線的實(shí)施例示例。根據(jù)圖3B和圖3C，電壓調(diào)節(jié)器已經(jīng)在啟動(dòng)時(shí)間t0之前進(jìn)行操作。在啟動(dòng)時(shí)間t0處,驅(qū)動(dòng)信號SB增大。這導(dǎo)致在起始時(shí)間t0之后負(fù)載電流IL快速增加并且因此反饋信號VST立即快速增大。負(fù)載電流IL的增大導(dǎo)致供應(yīng)電壓VOUT的下降。根據(jù)電壓調(diào)節(jié)器28的時(shí)鐘控制操作，產(chǎn)生具有電壓峰值的供應(yīng)電壓V0UT，根據(jù)圖3B，這些電壓峰值導(dǎo)致反饋信號VST的近似135mV的紋波。驅(qū)動(dòng)電路11試圖利用驅(qū)動(dòng)信號SB的相應(yīng)變化來補(bǔ)償反饋信號VST的紋波。
[0086]根據(jù)圖3C，以使得供應(yīng)電壓VOUT足夠高并且從而電流源電壓VD足夠高的方式來調(diào)整電壓調(diào)節(jié)器28。雖然供應(yīng)電壓VOUT具有高紋波，但是由于晶體管42在飽和電壓之上進(jìn)行操作而使得反饋信號VST僅具有約72mV的微小波動(dòng)，所以該紋波被電流源35吸收。因此，驅(qū)動(dòng)信號SB和負(fù)載電流IL幾乎恒定。能夠借助于驅(qū)動(dòng)電路11以使得晶體管42在飽和電壓之上進(jìn)行操作的方式來有利地調(diào)整晶體管42。相反地，傳統(tǒng)的電壓供應(yīng)設(shè)備僅使得可以檢測晶體管42是在線性范圍或三極管范圍內(nèi)還是在控制范圍外。
[0087]附圖標(biāo)記列表:
[0088]10電壓供應(yīng)設(shè)備
[0089]11驅(qū)動(dòng)電路
[0090]12驅(qū)動(dòng)輸出端
[0091]13用于確定驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置
[0092]14用于確定驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置
[0093]15評估電路
[0094]16反饋輸出端
[0095]17信號發(fā)生器
[0096]18濾波電路
[0097]19第一比較器
[0098]20參考信號源
[0099]21參考電位端子
[0100]22第二比較器
[0101]23比較信號源
[0102]24運(yùn)算放大器
[0103]25反饋輸入端
[0104]26恒壓源
[0105]27開關(guān)
[0106]28電壓調(diào)節(jié)器
[0107]29電壓調(diào)節(jié)器輸出端
[0108]30反饋輸入端
[0109]31分壓器
[0110]32第一分壓電阻器
[0111]33第二分壓電阻器
[0112]34負(fù)載路徑
[0113]35電流源
[0114]36用于連接電力負(fù)載的裝置
[0115]37電力負(fù)載
[0116]38-41發(fā)光二極管
[0117]42晶體管
[0118]43電流感測電阻器
[0119]44反饋端子
[0120]45邏輯門
[0121]46控制電路[0122]47電壓調(diào)節(jié)器輸入端
[0123]60附加開關(guān)
[0124]61受控電流源
[0125]62狀態(tài)機(jī)
[0126]63稱合電阻器
[0127]64稱合電容器
[0128]65串聯(lián)電阻器
[0129]66節(jié)點(diǎn)
[0130]67附加控制晶體管
[0131]68控制電阻器
[0132]69控制電容器
[0133]70電容器
[0134]71濾波電阻器
[0135]72濾波輸入端
[0136]73濾波輸出端
[0137]74二極管
[0138]75附加二極管
[0139]76差分放大器
[0140]77運(yùn)算放大器
[0141]78-81差分放大器電阻器
[0142]IL負(fù)載電流
[0143]SB驅(qū)動(dòng)信號
[0144]SBF濾波后的驅(qū)動(dòng)信號
[0145]SI測量信號
[0146]SIff附加測量信號
[0147]SL邏輯信號
[0148]SP激活 信號
[0149]t0啟動(dòng)時(shí)間
[0150]tl第一時(shí)間
[0151]t2第二時(shí)間
[0152]t3第三時(shí)間
[0153]t4第四時(shí)間
[0154]t5第五時(shí)間
[0155]t6第六時(shí)間
[0156]t7第七時(shí)間
[0157]t8第八時(shí)間
[0158]VC電容器電壓
[0159]VD電流源電壓
[0160]VFB，VFB ’ 反饋信號[0161]VIN輸入電壓
[0162]VK恒定電壓
[0163]VOUT供應(yīng)電壓
[0164]VR參考信號
[0165]VRff 比較信號
[0166]VST反饋信號
【權(quán)利要求】
1.一種用于驅(qū)動(dòng)電力負(fù)載特別是發(fā)光二極管的電壓供應(yīng)設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)電路(11)，所述驅(qū)動(dòng)電路(11)具有: -驅(qū)動(dòng)輸出端(12)，用于提供用于控制負(fù)載路徑(34)的驅(qū)動(dòng)信號(SB)，所述負(fù)載路徑(34)包括用于連接所述電力負(fù)載(37 )的裝置(36 )，其中，所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)控制流過所述負(fù)載路徑(34)的負(fù)載電流(IL)并且具有AC信號分量，以及 -用于確定所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的AC信號分量的裝置(13)，所述裝置(13)的輸入側(cè)耦合至所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)，并且在所述裝置(13)的輸出側(cè)能夠抽取取決于所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的AC信號分量的測量信號(SI)，其中，能夠根據(jù)所述測量信號調(diào)整所述負(fù)載路徑(34)的供應(yīng)電壓(VOUT)， 其中，所述電壓供應(yīng)設(shè)備(10 )包括電壓調(diào)節(jié)器(28 )，所述電壓調(diào)節(jié)器(28 )以DC/DC轉(zhuǎn)換器的形式實(shí)現(xiàn)，并且將具有紋波的所述供應(yīng)電壓(VOUT)傳送至所述負(fù)載路徑(34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，在能夠連接的電壓調(diào)節(jié)器(28)的操作階段的時(shí)間段期間，所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的AC信號分量對應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的紋波， 其中在所述電壓調(diào)節(jié)器(28)的輸出端處能夠抽取供應(yīng)電壓(VOUT)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述驅(qū)動(dòng)電路(11)被設(shè)計(jì)成以使得所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的AC信號分量小于預(yù)定義值的方式來生成所述測量信號(SI)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述負(fù)載路徑(34)包括: -電流源(35)，所述電流源(35)的控制側(cè)連接至所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)， -用于連接所述電力負(fù)載(37 )的裝置(36 )，與所述電流源(35 )串聯(lián)布置，以及 -反饋端子(44 )，耦合至所述驅(qū)動(dòng)電路(11)的反饋輸入端(25 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述電流源(35)包括晶體管(42)，所述晶體管(42)以雙極晶體管或場效應(yīng)晶體管的形式實(shí)現(xiàn)，并且所述晶體管(42)的控制端子耦合至所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)，并且其中，所述驅(qū)動(dòng)電路(11)被設(shè)計(jì)成以使得所述雙極晶體管在正常模式下進(jìn)行操作或者所述場效應(yīng)晶體管在飽和范圍內(nèi)進(jìn)行操作的方式來生成所述測量信號(SI)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述用于確定所述驅(qū)動(dòng)信號的AC信號分量的裝置(13)包括濾波電路(18)和第一比較器(19)，所述第一比較器(19)具有: -第一輸入端，經(jīng)由所述濾波電路(18)耦合至所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)，以及 -輸出端，在所述輸出端處能夠抽取所述測量信號(SI)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述濾波電路(18)的特征在于選自以下的電路:高通濾波器、低通濾波器和峰值檢測器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述第一比較器(19)的第二輸入端耦合至參考信號源(20)的輸出端或所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)，在所述參考信號源(20)的輸出端處能夠抽取預(yù)定義參考信號(VR)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項(xiàng)所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述驅(qū)動(dòng)電路(11)包括用于確定所述驅(qū)動(dòng)信號(SBM^ DC信號分量的裝置(14)，所述裝置(14)的輸入側(cè)耦合至所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)，并且在所述裝置(14)的輸出側(cè)能夠抽取取決于所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的DC信號分量的附加測量信號(SIW)，其中，能夠根據(jù)所述測量信號(SI)和所述附加測量信號(SIW)調(diào)整所述供應(yīng)電壓(VOUT)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述用于確定所述驅(qū)動(dòng)信號的DC信號分量的裝置(14)包括第二比較器(22)，所述第二比較器(22)具有: -第一輸入端，耦合至所述驅(qū)動(dòng)輸出端(12)， -第二輸入端，耦合至比較信號源(23)的輸出端，在所述比較信號源(23)的輸出端處能夠抽取預(yù)定義的比較信號(VRW)，以及 -輸出端，在所述輸出端處能夠抽取所述附加測量信號(SIW)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述驅(qū)動(dòng)電路(11)包括評估電路(15 )，所述評估電路(15 )具有: -第一輸入端，所述測量信號(SI)能夠饋送至所述第一輸入端， -第二輸入端，所述附加測量信號(SIW)能夠饋送至所述第二輸入端，以及 -輸出端，在所述輸出端處能夠抽取反饋信號(VFB)，其中，能夠根據(jù)所述測量信號(SI)和所述附加測量信號(SIW)來確定所述反饋信號，并且所述反饋信號被設(shè)計(jì)用于調(diào)整從輸入電壓(VIN)到所述供應(yīng)電壓(VOUT)的電壓轉(zhuǎn)換。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述評估電路(15 )包括邏輯門(45 )，所述邏輯門(45 )的第一輸入端連接至所述評估電路(15)的第一輸入端，所述邏輯門(45)的第二輸入端連接至所述評估電路(15)的第二輸入端，并且所述邏輯門(45)的輸出端耦合至所述評估電路(15)的輸出端。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述電壓調(diào)節(jié)器(28 )包括: -電壓調(diào)節(jié)器輸入端(47)，用于供應(yīng)輸入電壓(VIN)， -電壓調(diào)節(jié)器輸出端(29)，能夠耦合至所述負(fù)載路徑(34)，并且在所述電壓調(diào)節(jié)器輸出端(29)處能夠抽取所述供應(yīng)電壓(VOUT)，以及 -反饋輸入端(30 )，耦合至所述評估電路(15 )的輸出端。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的一項(xiàng)所述的電壓供應(yīng)設(shè)備， 其中，所述電壓調(diào)節(jié)器(28)以時(shí)鐘控制方式進(jìn)行操作。
15.一種用于將電壓供應(yīng)到電力負(fù)載(特別是發(fā)光二極管)的方法，包括以下步驟: -根據(jù)反饋信號(VFB)將輸入電壓(VIN)轉(zhuǎn)換為負(fù)載路徑(34)的供應(yīng)電壓(V0UT)，其中，電壓調(diào)節(jié)器(28)以DC/DC轉(zhuǎn)換器的形式實(shí)現(xiàn)，并且將具有紋波的所述供應(yīng)電壓(VOUT)傳送至所述負(fù)載路徑(34)， -借助于具有AC信號分量的驅(qū)動(dòng)信號(SB)來控制流過所述負(fù)載路徑(34)的負(fù)載電流(IL), -確定所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的AC信號分量，以及 -根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(SB)的AC信號分量生成所述反饋信號(VFB)。
【文檔編號】H05B33/08GK103703867SQ201280034444
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月11日
【發(fā)明者】斯特凡·維格萊, 赫爾穆特·泰勒 申請人:ams有限公司