多路复用的高电压ＤＣ－ＡＣ驱动器包括多个ＤＣ－ＡＣ开关和解码器逻辑。每个ＤＣ－ＡＣ开关接收输入ＤＣ电压，当使能时，每个ＤＣ－ＡＣ开关以基于主时钟信号的速率和基于输入ＤＣ电压的电压触发其输出。ＤＣ－ＡＣ开关包括一个或多个高压侧开关和一个低压侧开关。低压侧开关包括时钟逆变器，并相对于高压侧开关异相操作。解码器逻辑使得高压侧开关中的所选择的一个使能，并在任一高压侧开关使能时，使低压侧开关使能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高电压驱动器，尤其涉及将DC信号转换成高电压AC信号，并将高电压AC信号多路复用到诸如场致发光灯之类的多个负载。
技术介绍
场致发光(EL)灯实际上是具有一个透明电极和电介质中的特殊磷光物质的电容器。当在EL端子上施加适当的AC电压电平时，磷发光。典型的EL灯的亮度是电压的平方乘以频率的函数，它是覆盖大多数灯的有效范围的一种近似。通常的应用包括用于诸如安装在手表、寻呼器、移动电话机、GPS设备等上的数字显示器的背光。手表是EL灯的最初应用，一般要求80-100伏特(V)的峰值-峰值电压以及大约100-200赫兹(Hz)的频率。寻呼器要求稍微较亮的显示器和较高的电压和频率水平(如100-200V和300Hz)。移动电话使峰值电压推进到200V。EL灯的最近的应用包括用于汽车中的告警灯或指示灯。自动告警灯要求足够高的亮度，以使得在日光下可见，这使得电压被推进到大约700V的峰值-峰值电压电平。用于汽车的要求的AC电压具有较高的大小，大约为数百伏特(V)(如350V)。然而，所要求的AC电压一般在大多数系统中不存在，必须从低电压DC源产生，低电压DC源例如12V的电池。一种推荐的方法是采用原油助推开关转换器(crude boost switching converter)和H桥电路来产生必须的高AC电压。转换器将低DC电压转换成高DC电压，H桥电路将高DC电压转换成由两个异相(out-of-pahse)AC电压信号组成的高AC电压。然后需要将两个高电压异相AC信号多路复用到要被点亮的灯的每对端子上。多路复用功能将要求每个灯的两个端子上的四象限开关。对于上述推荐的方法来说，存在许多问题。一般它要求2芯片方案，包括设计成将较低的DC电压转换成两个异相AC电压信号的第一驱动芯片，以及用于将AC电压多路复用到所选的多个灯之一的第二芯片。虽然存在用于EL灯的驱动芯片，但是当前不存在能够产生汽车告警灯所要求的亮度的非常高的电压电平的驱动器，并且这可能需要相当高的设计和制造成本。还必须设计和制造第二芯片，并且对于每个灯来说该第二芯片需要包括四象限开关。当激活时，每个四象限开关必须工作于源宿电流的双向方式，而当关断时，每个四象限开关必须阻隔高电压电平(高达大约双极性电压350V)。因此，需要提供一种简单的成本更低的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例的多路复用高电压DC-AC驱动器，包括多个DC-AC开关和解码器逻辑。每个DC-AC开关接收输入DC电压，当被使能时，每个DC-AC开关以基于主时钟信号的速率以及基于所述输入DC电压的电压来触发其输出。DC-AC开关包括至少一个高压侧开关和一个低压侧开关。低压侧开关包括时钟逆变器，并相对于每个高压侧开关异相操作。解码器逻辑使高压侧开关中的所选择的一个使能，并当任一高压侧开关被使能时，使低压侧开关使能。可包含一助推开关转换器驱动器，以将低电压DC信号(如来自电池等)转换成更高电压的输入DC电压。在一个配置中，DC-AC开关实现为半桥开关。每个DC-AC开关可包括一驱动器电路，根据主时钟信号交替激活第一和第二开关(如FET等)。在一个实施例中，可包含电平移动器驱动器和相应的充电泵，以驱动每个DC-AC开关的高压侧开关。在一个实施例中，解码器逻辑包括解码器，解码器向多个门提供使能信号，每个门接收使能信号和主时钟信号。根据本专利技术的一个实施例的多路复用DC-AC转换器，包括助推DC-DC转换器和DC-AC多路复用器。所述助推DC-DC转换器将第一DC电压助推到具有更高电压电平的第二DC电压。DC-AC多路复用器包括多个DC-AC开关和选择逻辑。每个DC-AC开关当被选择时将第二DC电压转换成多个AC输出电压中的相应的一个。每个AC输出电压根据所述第二DC电压以基于公共时钟信号的速率在第一和第二DC电压电平之间切换。DC-AC开关包括至少一个高压侧开关和一个低压侧开关，所述低压侧开关相对于每个高压侧开关异相操作。选择逻辑在高压侧开关中进行选择，当任一高压侧开关被选择时，选择所述低压侧开关。在一个实施例中，所述第二DC电压电平大约为350伏特，以用于驱动诸如场致发光灯之类的高电压容性负载。根据本专利技术的一个实施例的将DC电压转换成多个多路复用的AC电压的方法，包括将低电压DC信号转换成高电压DC信号；从多个输出中进行选择；对于每个选择的输出，使得多个第一DC-AC转换器中相应的一个使能；通过每个使能的第一DC-AC转换器，在高电压DC信号和地之间切换多个输出中的相应的一个；当任一第一DC-AC转换器被使能时，使第二DC-AC转换器使能；当第二DC-AC转换器使能时，由第二DC-AC转换器在高电压DC信号和地之间切换公共输出；以及相对于每个第一DC-AC转换器异相地切换所述第二DC-AC开关。附图说明参考附图和随后的描述，将更理解本专利技术的好处、特征和优点。附图中图1是根据本专利技术的示例性实施例实现的多路复用高电压DC-AC驱动器的示意图。具体实施例方式给出下述描述以使得本领域的技术人员能够制作和使用如特定应用及其要求的上下文中所给出的本专利技术。然而，对于较佳实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里所定义的一般原则适用于其它实施例。因此，本专利技术不限于这里所示和所述的特定实施例，而是要符合这里所揭示的原理和特征的最宽泛的范围。图1是根据本专利技术的示例性实施例实现的多路复用高电压DC-AC驱动器100的示意图。高电压驱动器100包括DC-DC驱动器101、DC-AC多路复用器103以及多个负载105。如所示，有N-1个容性负载105(例如每个以一个电容器示出)，每个分别标以标号CL1、Cl2、…、CLN-1，其中N是正整数并且对于用于驱动适当数量的负载的给定应用来说，N包含了足够数量的输出。例如，典型的汽车应用可能包含多达15个EL灯，这里，N至少是比负载的总数大1以提供一个公共回路或“低”输出，如下文所述。在所示的配置中，N-1个负载CL1、CL2、…、CLN-1中的每一个负载具有耦合到N-1个输出信号O1、O2、…、ON-1中的各自的一个输出信号的一个端子，以及耦合到DC-AC多路复用器103的公共输出信号ON的第二端子。容性负载105可以是任一类型的容性设备，包括如本领域技术人员所知的场致发光(EL)灯，可以考虑任一类型的高电压AC负载。如先前所述，EL灯要求较高电压AC信号(如350V)来进行发光。DC-DC驱动器101实现为一个相对简单的助推开关转换器，包括电感器L、开关Q、输出二极管D1以及电容器C。电感器L的一个端子耦合到输入源DC电压VBAT，而电感器L的另一个端子耦合到二极管D1的阳极并耦合到开关Q的漏极，开关Q的源极耦合接地。二极管D1的阴极耦合至电容器C的一端，电容器C的另一端耦合接地。所示的开关Q以N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实现，但是可适用任何其它可适用的开关器件。VBAT电压是从任何适当的和/或本地的DC源设备提供的，如电池等。对于汽车应用来说，VBAT是从+12V电池提供的。如DC开关稳压器领域的技术人员所知那样，控制电路(未示出)将开关信号SW提供给开关Q的栅极，以通过电感器L和二极管D1从VBAT汲取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多路复用高电压ＤＣ－ＡＣ驱动器，其特征在于，包括：多个ＤＣ－ＡＣ开关，每个ＤＣ－ＡＣ开关接收输入ＤＣ电压，当被使能时，每个ＤＣ－ＡＣ开关以基于主时钟信号的速率以及基于所述输入ＤＣ电压的电压来触发其输出；所述多个ＤＣ－ＡＣ 开关包括至少一个高压侧开关和一个低压侧开关；所述低压侧开关包括时钟逆变器，并相对于每个被使能的高压侧开关异相操作；以及解码器逻辑，解码器逻辑使所述至少一个高压侧开关中的所选择的一个使能，并当任一高压侧开关被使能时，使所述低压 侧开关使能。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：GM伍德，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。