二极管光源驱动器制造技术

在一些实施例中公开了一种装置。该装置包括：具有第一终端和第二终端的二极管光源、被配置为接收来自电源的输出的功率的输入、被配置为存储能量并为二极管光源提供功率的电感器，所述电感器具有连接到二极管光源的第一终端的第一终端以及连接到二极管光源的第二终端的第二终端，其中所述二极管光源和所述电感器被并联，被配置为控制通过电感器的电流流动的切换元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二极管光源驱动器背景二极管光源可以被用于各种应用中。例如，二极管光源可以被用于照明、距离测量、精确切割和蚀刻、安全应用、通信等。为了优化的性能，驱动器电路可以被用于提供功率并操作二极管光源。为了防止损坏或出于其它设计和工程考虑，可以对二极管光源的操作进行脉冲化，使得其在导通和截止状态之间交替。脉冲化的二极管光源驱动器电路且进而二极管光源具有多个组件以及它们的寄生电感。二极管光源的切换频率可以受由于这些寄生电感产生的残余电流的影响。概述提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。描述了一种用于二极管光源的驱动器。在一实施例中，公开了一种装置。该装置包括：具有第一端子和第二端子的二极管光源、被配置为接收来自电源的输出的功率的输入、被配置为存储能量并为二极管光源提供功率的电感器，所述电感器具有连接到二极管光源的第一端子的第一端子以及连接到二极管光源的第二端子的第二端子，其中所述二极管光源和所述电感器被并联，以及被配置为控制通过电感器的电流流动的切换元件。在其它实施例中，讨论了装置和方法。许多附带特征将随着参考下面的详细描述并结合附图进行理解而得到更好的认识。附图描述根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：图1例示了根据一个实施例的用于激光二极管的驱动器电路的示意表示；图2例示了根据一个实施例的跨激光二极管的电压和通过驱动器电路的电感器的电流的图形表示；图3例示根据一个实施例的用于激光二极管的驱动器电路的示意表示，所述驱动器电路包括对通过驱动器电路的电感器的电流进行平滑的电容器；图4例示根据一个实施例的用于激光二极管的驱动器电路的示意表示，在所述驱动器电路中限流器和开关被配置为在电源的输出和驱动器电路的输入之间；图5例示根据一个实施例的用于激光二极管的驱动器电路的示意表示，在所述驱动器电路中开关被配置为在电源的输出和驱动器电路的输入之间；以及图6例示了根据一个实施例的用于驱动激光二极管的方法的示意流程图。在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。详细描述下面结合附图提供的详细描述旨在作为各实施例的描述，并不旨在表示可以构建或使用本实施例的唯一形式。然而，可以通过不同的实施例来实现相同或等效功能和结构。虽然各实施例在本文中可被描述和解说成被实现以驱动和操作激光二极管，这仅仅是二极管光源的一个示例而非限制。如本领域技术人员将领会的，本公开的各实施例适于应用在各种不同类型的二极管光源和脉冲化光源中，例如LED。图1例示了根据一个实施例的用于LED或激光二极管的驱动器电路。所述电路可以包括电源输入(powerIN)端子105、电感器108(例如线圈)、开关118、限流器120、包括寄生电感114的激光二极管112。电感器108与激光二极管112并联。而且，电源可以包括电压源102、二极管104和与电压源102并联的电容器106以及电源输出(powerOUT)端子103。参考图1，电源可以包括具有两个端子的电压源102、一个端子被连接到电接地而另一个端子被连接到二极管104的第一端子。二极管104的第二端子可以被连接到电源输出端子103以及电容器106的端子。电容器106的另一端子可以被连接到电接地。电感器108可以在一端上被连接到电源输入105，而在另一端上连接到开关118。。激光二极管112包括两个端子：阳极和阴极。激光二极管112的每个端子可以被连接到电感器108的一个端子，这样电感器108与激光二极管112并联。其阴极可以被连接到电感器的被连接到电源输入端子105的端子，同时其阳极可以被连接到电感器108的另一个端子且连接到开关118。而且，当开关118闭合时激光二极管112被反向偏置。根据另一实施例，电源可以包括电流源(在图1中未例示)。参考图1，当开关118被闭合，二极管104可以被反向偏置，并且电流可以流经电感器108和限流器120到接地。而且，该电流流动可以反向偏置激光二极管112，防止任何电流流经它。在电感器108中的电流流动可以累积直到达到期望值。根据一个实施例，这个期望值可以等于经过电感器108的稳定/饱和状态的电流。达到期望电流电平可以确保某个量的能量被存储在电感器108中。当开关118被打开时，根据楞次定律(Lenz'slaw)，电压可以跨电感器108增大，前向偏置激光二极管112并从而使得其导通。在可期望的时间段之后，开关118可以被再次闭合。现在，跨电感器108的电压可以根据楞次定律再次反转。这可以反向偏置激光二极管112并终止经过激光二极管112的电流流动，克制由于在寄生电感114中的反激电压而引起的残余的电流流动(如果有的话)。在寄生电感114中的反激电压可以是根据楞次定律。当开关118被闭合，能量被存储在电感器108中。当开关被打开，能量可以从电感器108释放用于激光二极管112。因此，电感器108的能量被用于生成用于快速切换并联的激光二极管112的足够电压。当切换时，激光二极管112的电压的极性被反转。当开关108被闭合时，在电源输入105处的电压比在开关118的端子处的电压更高。当开关108被打开时，在开关118的该端子处的电压比在电源输入105处的电压更高。当开关118被打开时，电流通过激光二极管112和电感器108回路循环。电流调节器120被用于将电感器108的电流电平设置在期望电平。根据一个实施例，当开关118被闭合时发生的跨激光二极管112的反向偏置可以，例如比在缺少反向偏置的情况下，更快地终止在激光二极管112中的电流。根据一个实施例，这种对经过激光二极管112的电流的更快终止可以允许激光二极管112的更快切换。因为激光二极管112的电压的极性的改变，断开是快速的。根据一个实施例，不使用任何电阻器的更快切换可以导致更高的能效。根据一个实施例，激光二极管112可以被比由电压源102所提供的电压更高的电压来驱动。根据一个实施例，通过仅使用一个开关118，驱动器电路可以被简化，这可以减少电路的寄生元件。断开过程可以被认为是一种有源过程，因为电感器108的能量被用于快速断开。电感器108还可以加速导通过程，尤其是针对高频率。图2图形化例示跨激光二极管112的电压电平以及经过电感器108的电流电平，包括如图1所例示的实施例的驱动器电路。波形210表示在操作期间跨激光二极管112的电压电平，线220是由电压源102所提供的电压电平。波形230表示在操作期间经过电感器108的电流电平。在时刻206，开关118被打开，即时电压浪涌201可以跨激光二极管112发生，它可以对应于在穿过二极管108的电流中的即时电流谷204(currenttrough)。在时刻207，开关118被闭合，在电压极性中的急剧变化203可以跨激光二极管112发生，并且对应的电流浪涌205可以在电感器108中发生。在当激光二极管112是导通时的时期208期间，电流依据电感器108的值降低。在当激光二极管112是截止且电感器108的电流正增加时的时期209期间，由电流调节器120设置峰值电流。例如，由于激光二极管112的有源断开，激光二极管112的脉冲形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：具有第一端子和第二端子的二极管光源；被配置为从电源的输出接收功率的输入；被配置为存储能量并为所述二极管光源提供功率的电感器，所述电感器具有连接到所述二极管光源的所述第一端子的第一端子以及连接到所述二极管光源的所述第二端子的第二端子，其中所述电感器和所述二极管光源被并联；以及被配置为控制通过所述电感器的电流流动的切换元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.01 US 15/012,7011.一种装置，包括：具有第一端子和第二端子的二极管光源；被配置为从电源的输出接收功率的输入；被配置为存储能量并为所述二极管光源提供功率的电感器，所述电感器具有连接到所述二极管光源的所述第一端子的第一端子以及连接到所述二极管光源的所述第二端子的第二端子，其中所述电感器和所述二极管光源被并联；以及被配置为控制通过所述电感器的电流流动的切换元件。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二极管光源包括发光二极管或激光二极管。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述切换元件具有至少两个状态，一个状态允许电流从所述电源流入所述电感器，而另一个状态则不允许电流从所述电源流入所述电感器；或者其中当所述切换元件被转变为导通状态时，电流开始在所述电感器中累积并且所述二极管光源被反向偏置，终止通过所述二极管光源的电流流动；或者其中当所述切换元件被转变为截止状态时，电流继续流动经过所述电感器并且使经过所述二极管光源的回路完整，并且所述二极管光源被前向偏置。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：电容器和电阻器，每个都具有第一端子和第二端子，所述电容器的所述第一端子被连接到所述电感器的所述第一端子，所述电容器的所述第二端子被连接到所述电阻器的所述第一端子，而所述电阻器的所述第二端子被连接到所述电感器的所述第二端子，其中所述电容器和所述电阻器是与所述电感器并联的。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述开关是从包括下述项的组中选择的：场效应晶体管、FET、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述电感器的所述第一端子和所述二极管光源的所述第一端子被连接到所述输入，并且所述电感器的所述第二端子和所述二极管光源的所述第二端子被连接到所述切换元件。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述切换元件被连接在所述输入和所述电感器之间，所述电感器的所述第一端子和所述二极管光源的所述第一端子被连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·耶姆塞，P·徐珀宁，S·瓦柳斯，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US