用于操控场效应晶体管的装置制造方法及图纸

技术编号:11765731 阅读:88 留言:0更新日期:2015-07-23 17:10
用来根据位于控制线路(4)处的控制信号操控至少一个场效应晶体管(FET)(3)的装置(6),具有供应电压(Uv)和至少一个驱动电路(7),其中驱动电路(7)具有带有输入侧(13)和输出侧(14)的电流镜(8)并且两侧(13、14)与供应电压(Uv)连接,并且其中输入侧(13)通过电平转换器(15)与控制线路(4)连接并且输出侧(14)与至少一个FET(3)连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于根据位于控制线路处的控制信号来操控至少一个场效应晶体管 (FET)的装置,该装置具有供应电压和至少一个驱动电路。这种装置应该尤其用于运行发光 二极管(LED),优选地用于机动车辆照明的发光二极管(LED)。
技术介绍
在操控N沟道FET的情况下总是在用于接通FET所需的电压位于其源极电位之上 时需要驱动电路。这种情况例如经常在操控发光二极管(LED)的情况下出现,因为LED基于 其电压一电流特性大多串联并用恒流源来运行,以便实现恒定的亮度。操控各个LED在该 配置下可利用与LED并联的FET来进行,使得FET的漏极一源极沟道在需要时跨接LED并 因此将其熄灭。与此对应,FET的源极电位是非常不同的并且部分地明显位于地之上。因 此,本专利技术尤其涉及用于控制LED支路的LED的装置。 借助于FET来连接或跨接LED是单个LED操控的一种有吸引力的方式。通过快速 地转换FET,通常以200Hz或更高(快速脉宽调制,PWM)来转换,所分配的LED被相应反向 转换并且LED亮度的所感知的平均值受到影响。这样的操控使不同光照场景的转变成为可 能,这不仅是通过不同的亮度而且通过LED的空间分布。通过这种方式实现例如高速公路 光照、恶略天气光照以及转向光照的复杂光照功能而无需移动机械部件,这使匹配的驾驶 方式成为可能并且最终提高交通安全性。 在现有技术中,实现了控制信号的所需电压匹配的驱动电路是已经已知的。US 7 046 050 Bl例如基于由供应电压馈送的推挽输出级(推拉级)。栅极操控电压为外部电压和 由作为驱动电路一部分的充电泵提供的泵电压的总和。控制信号由电平转换器传输到推挽 输出级的输入端并且参照其供应电压。US 4 683 438A同样描述了具有充电泵和用于传输 微控制器的控制脉冲的电平转换器。在这两个设备中不利的是所需的充电泵,其尤其是由 于所需的脉冲发生器而使驱动电路构件密集并且因此成本低效。此外,电容器引起高的再 充电电流和陡沿,这导致干扰以及导致整个电路的电磁兼容性减小。 US 5 365 118 A示出了具有准确说两个驱动电路的设备。上面的驱动电路的供应 电压由"自举电路"来提供,但是该"自举电路"仅能在输出端处的信号以足够的幅度振荡 以便自举电容器可以充电时工作。否则的话,附加地需要充电泵以便永久地接通FET。
技术实现思路
与此相对,本专利技术的任务是提供用于操控FET的成本高效的尽可能简单的装置, 其对干扰和电压波动不敏感并且同时快速地工作。同样,本专利技术的任务是提供与已知装置 显著不同的可替代的解决方案。 所述任务在开头提到的类型的装置情况下根据本专利技术通过如下方式解决:驱动电 路具有带有输入侧和输出侧的电流镜,其中两侧与供应电压连接并且其中输入侧通过电平 转换器与控制线路连接并且输出侧与至少一个FET连接。通过该电路实现的电流调节有利 地对供应电压的波动不敏感。 在优选的变型中,电流镜具有带有输入侧晶体管和输出侧晶体管的晶体管对、优 选双晶体管,所述输入侧晶体管和输出侧晶体管的基极接线端相互连接并且与输入侧晶体 管的集电极接线端连接。这种电流镜可以特别简单和紧凑地例如在集成电路中来实现并且 因此是比较成本高效的。 为了特别简单地调节电流镜输入侧上的电流,电平转换器可以具有电平转换器晶 体管和至少一个电平转换器电阻,其中电平转换器晶体管与电流镜的输入侧串联并且控制 线路与电平转换器晶体管的基极接线端连接。因此,压入在输入侧上的电流仅取决于控制 信号的电压并且几乎不受供应电压的波动的影响。 在该上下文中证实为有益的是:电平转换器晶体管与电流镜的输入侧通过集电极 电阻来连接以用于减少电平转换器晶体管处的损耗功率。损耗功率的减少通过由集电极电 阻来匹配电平转换器晶体管处的电压差来实现。 参照FET的源极接线端可以有利地通过如下方式来实现:电流镜的输出侧与栅极 接线端并且与至少一个FET的源极接线端连接,其中在FET的栅极接线端和源极接线端之 间连接电阻。通过这种方式,栅极电压与FET的任意"浮动的"的源极电位相关联,其中供 应电压必须大于FET的源极电位和阈值电压的总和。 此外,电流镜的输入侧通过输入前置电阻与供应电压连接和/或输出侧通过输出 前置电阻与供应电压连接。电阻导致局部的负反馈并且因此进一步改善电路的稳定性和准 确性。 优选地,供应电压可以为充电泵或升压转换器(增压转换器)的输出电压。这是一 种有益的可能性:通过常用的求平均从较低的网络电压中产生足够高的供应电压。在此, 使用升压转换器有附加的优点:不必考虑起振时间或充电时间并且因此保证了恒定快的电 路。 本驱动电路特别适用于尤其具有相对于控制输入端浮动的源极电位的应用,在所 述应用中至少一个FET为N沟道FET (N-FET)。N-FET是明显价格更低的并且同时与可比 较的P-FET相比是更低欧姆的。由物理条件决定地,N-FET的控制信号必须具有比源极电 位高一些的幅度。 如果设置至少一个FET以用于分别跨接至少一个发光二极管(LED),则该装置可 以有利地被用于控制单个的LED。借助于跨接的控制目的尤其在于串联的LED列或LED支 路。 此外有益的是:两个或更多驱动电路与共同的供应电压连接并且操控FET,所述 FET在其方面优选地与布置到至少一个串联电路中的LED并联。与现有背景相比一一按照 现有技术每个驱动电路自行生成其局部的供应电压,使用共同的供应电压可以减少整个电 路的复杂性并且因此也降低制造耗费和与此相关联的成本。在此,被共同供应的驱动电路 可被设置用于操控在一个(串行的)LED支路中或在由多个并联的LED支路形成的LED矩阵 中所布置的LED。【附图说明】 下面根据特别优选的、但本专利技术不应限于的实施例以及参照附图来进一步阐述本 专利技术。在此,在附图中详细地示出: 图1用于操控跨接LED的FET的装置的示意性电路框图;并且 图2具有两个可分开操控的FET的优选实施例,其中两当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
用来根据位于控制线路(4)处的控制信号操控至少一个场效应晶体管(FET)(3)的装置(6),具有供应电压(Uv)和至少一个驱动电路(7),其特征在于,驱动电路(7)具有带有输入侧(13)和输出侧(14)的电流镜(8),其中两侧(13、14)与供应电压(Uv)连接,并且其中输入侧(13)通过电平转换器(15)与控制线路(4)连接并且输出侧(14)与至少一个场效应晶体管(FET)(3)连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E科瓦切夫AV奈克
申请(专利权)人:大陆汽车有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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