用于驱动电路的保护电路制造技术

本发明专利技术涉及一种驱动电路(1)，其包括：-电压源(5)，-彼此并联耦接的多个负载支路(2)，负载支路(2)包括与功率电路(9)串联耦接的负载(3)，功率电路(9)被配置用于提供对相关联的负载(3)中的电流的局部调节，以及-偏置电路(6)，用于控制负载支路(2)的功率电路(9)，其中保护电路(19)与每个负载支路(2)相关联，保护电路(19)包括在相关联的负载支路(2)的负载(3)和功率电路(9)之间耦接的输入端子(Pi)和耦接到偏置电路(6)的输出端子(Po)，其中保护电路(19)被配置用于在其输入端子(Pi)上检测到相关联的负载(3)的故障时经由其输出端子(Po)阻断所述多个负载支路(2)的功率电路(9)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及被配置用于从电压源向多个负载供应恒定电流的驱动电路和相关联的保护电路。注意到，本专利技术涉及对车辆中的LED(发光二极管)串的驱动和对LED实施故障管理的保护电路。
技术介绍
实际中，LED便宜并且仅需要有限功率，因而当可用功率有限时，LED串被广泛地用于直接照明或者背景照明(backlighting)。此外，LED具有大范围的颜色，其是可靠的并且提供长寿命的照明。然而，为了获得稳定的亮度并防止过热或过电流故障，LED必须由恒定的电流源来驱动。因此为了以适配的恒定电流来驱动不同的LED串，要求适配由电压源(例如电池)提供的电流。此外，还必须注意到，串联地耦接LED确保了LED的相似亮度，但是可以被串联耦接的LED的数量由于LED串上的累积电压降而受限。因此有必要使用多个LED串，不同的LED串被并联耦接。因此，需要从电压源向多个LED串提供恒定电流。此外，使用包括并联耦接的多个LED串的该电路出现了如下需要：检测一个LED串中的故障以及定义故障管理策略。因此本专利技术的目标是提供包括保护电路的便宜的驱动电路，该驱动电路使得能够从电压源向诸如LED串的多个负载提供恒定电流，并且该保护电路使得能够实施故障管理策略。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种驱动电路，其包括：-电压源，-彼此并联耦接的多个负载支路，负载支路包括与功率电路串联耦接的负载，功率电路被配置用于提供对相关联的负载中的电流的局部(local)调节，以及，-偏置电路，用于控制负载支路的功率电路，其中，保护电路与每个负载支路相关联，保护电路包括耦接在相关联的负载支路的负载和功率电路之间的输入端子，以及耦接到偏置电路的输出端子，其中，保护电路被配置用于在其输入端子上检测到相关联的负载的故障时，经由其输出端子阻断所述多个负载支路的功率电路。本专利技术的以上特征允许实现汽车制造商所要求的被称为“一个故障，则全部故障”的故障功能。根据此功能，当一个LED故障(开路)时，由驱动电路供应的全部LED被关断。然后车辆的有关电子控制单元(ECU)得知此故障，并且释放警报来修理或替换照明设备。根据本专利技术的另一方面，负载包括串联耦接的LED串。根据本专利技术的又一方面，功率电路包括：功率晶体管、第一电阻器和第二电阻器，其中功率晶体管的集电极耦接到负载，并且功率晶体管被配置用于驱动通过负载的电流，第一电阻器耦接到功率晶体管的发射极并被配置用于平衡所述多个功率电路中的功率晶体管的电流，而第二电阻器耦接到功率晶体管的基极并被配置用于控制功率晶体管。根据本专利技术的另一方面，功率电路的第二电阻器被链接到控制支路的连接点，所述连接点经由电阻器链接到电压源。根据本专利技术的另一方面，保护电路由电阻器和晶体管组成。根据本专利技术的又一方面，保护电路包括保护晶体管和控制晶体管，控制晶体管的基极经由输入电阻器耦接到输入端子并且经由地电阻器耦接到地，控制晶体管的集电极既经由电压电阻器耦接到电压源又耦接到保护晶体管的基极，保护晶体管的集电极耦接到偏置电路的连接点，控制晶体管和保护晶体管的发射极耦接到地。根据本专利技术的另一方面，驱动电路还包括反馈回路，该反馈回路耦接到所述多个功率电路和偏置电路，并且被配置用于提供全局负反馈功能。根据本专利技术的另一方面，反馈回路由反馈晶体管和感测电阻器组成。根据本专利技术的又一方面，反馈晶体管的基极耦接到所述多个功率电路的第一电阻器，发射极耦接到地并且集电极耦接到偏置电路的连接点，感测电阻器一侧耦接到反馈晶体管的基极，另一侧耦接到反馈晶体管的发射极。根据本专利技术的另一方面，驱动电路的晶体管是双极晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。附图说明根据以下描述，本专利技术的其它特征和优点将更清楚地显现。基于附图来实现所述描述，其中附图以非限制的方式表示可能的实施例。在这些图上：图1表示根据本专利技术的第一实施例的恒定电流驱动电路的示图；图2a是根据本专利技术的负载支路的示图；图2b是等效于图2a的负载支路的电路的示图；图3是根据本专利技术的第二实施例的恒定电流驱动电路的示图；图4是根据本专利技术的第三实施例的恒定电流驱动电路的示图；图5是保护电路的示图。在这些图上，相同的参考标号指代具有相同功能的元件。此外，对于包括标号和索引的指代，标号指代具有共同的功能的元件的种类，而索引指代种类中的特定元件。例如，指代7指代任何或全部LED，而指代71指代特定的LED。具体实施方式术语“LED”指代缩写发光二极管。术语“NPN”和“PNP”指代晶体管的类型，尤其是用在晶体管中的结的类型。NPN晶体管包括具有公共(common)的P层的两个P-N结，而PNP晶体管包括具有公共的N层的两个P-N结。N层指代具有过量电子的层而P层指代具有过量空穴的层。术语“MOSFET”指代缩写的金属氧化物半导体场效应晶体管。用于定义电路的“由……组成”用于在电路中的组件方面进行限制，但是用于耦接不同元件的诸如线缆或印刷电路链路的耦接元件可以被添加来获得电路，即使这样的耦接元件没有被列出。以下的实施例仅是示例。虽然说明书涉及一个或几个实施例，但是未必意味着每次指代都是指相同的实施例或者特征仅应用于单一实施例。不同实施例的简单特征也可以被组合来提供其它实现方式。图1表示恒定电流驱动电路1的实施例，其包括功率电路9和电流控制电路，所述电流控制电路包括偏置电路6和反馈控制循环11。恒定电流驱动电路1被配置用于驱动彼此并联耦接的被标注21、22……2n的多个负载支路2。负载支路2的标注为T1、T2……Tn的第一端子T被耦接到电压源5，例如电池的正极(post)。由电池传递的电压被标注为Vbat。负载支路2包括经由标注为T'1、T'2……T'n的中间连接点T'与功率电路9串联耦接的负载3。在本示例中，负载3由串联耦接的三个LED7的串组成，但是如果LED7的串上的电压降可接受，则也可以使用任何其它数量的LED7。第一支路21的LED被标注为711、712和713。每个负载3一侧耦接到电压源5，并且另一侧被耦接到相关联的功率电路9。图2a表示单个负载支路2，其包括耦接到功率电路9的三个LED7的负载3。功率电路9包括被称为功率晶体管Tr的NPN双极晶体管，其集电极耦接到负载3。功率晶体管Tr的发射极被耦接到第一电阻器R1的第一端子。第一电阻器R1的第二端子被耦接到反馈控制环路11的输入。功率晶体管Tr的基极被耦接到第二电阻器R2的第一端子。第二电阻器R2的第二端子耦接到偏置电路6的连接点P1。连接点P1对应于电压Vc，该电压Vc取决于Vbat和驱动电路1的其它元件。图1中所示的驱动电路1使得能够实现对不同负载3的驱动电流的全局(global)调节。偏置电路6包括偏置电阻器R0，偏置电阻器R0一侧耦接到电压源5并且另一侧耦接到连接点P1。连接点P1耦接到功率电路9并耦接到反馈控制环路11的输出。提供偏置电阻器R0用于向功率电路9和反馈控制回路11供应偏置电流。反馈控制回路11分别耦接到多个功率电路9，并且反馈控制回路11被配置用于提供全局负反馈功能。反馈控制回路11包括被称为反馈晶体管Tf的NPN晶体管以及反馈电阻器或感测电阻器Rf。反馈晶体管Tf的基极耦接到反馈控制回路11的输入。反馈控制回路11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动电路(1)，包括：‑电压源(5)，‑彼此并联耦接的多个负载支路(2)，负载支路(2)包括与功率电路(9)串联耦接的负载(3)，功率电路(9)被配置用于提供对相关联的负载(3)中的电流的局部调节，以及‑偏置电路(6)，用于控制负载支路(2)的功率电路(9)，其中，保护电路(19)与每个负载支路(2)相关联，保护电路(19)包括在相关联的负载支路(2)的功率电路(9)和负载(3)之间耦接的输入端子(Pi)和耦接到偏置电路(6)的输出端子(Po)，其中，保护电路(19)被配置用于在其输入端子(Pi)上检测到相关联的负载(3)的故障时经由其输出端子(Po)阻断所述多个负载支路(2)的功率电路(9)。

【技术特征摘要】
1.一种驱动电路(1)，包括：-电压源(5)，-彼此并联耦接的多个负载支路(2)，负载支路(2)包括与功率电路(9)串联耦接的负载(3)，功率电路(9)被配置用于提供对相关联的负载(3)中的电流的局部调节，以及-偏置电路(6)，用于控制负载支路(2)的功率电路(9)，其中，保护电路(19)与每个负载支路(2)相关联，保护电路(19)包括在相关联的负载支路(2)的功率电路(9)和负载(3)之间耦接的输入端子(Pi)和耦接到偏置电路(6)的输出端子(Po)，其中，保护电路(19)被配置用于在其输入端子(Pi)上检测到相关联的负载(3)的故障时经由其输出端子(Po)阻断所述多个负载支路(2)的功率电路(9)。2.根据权利要求1所述的驱动电路(1)，其中，负载(3)包括串联耦接的LED(7)的串。3.根据权利要求1或2所述的驱动电路(1)，其中，功率电路(9)包括功率晶体管(Tr)、第一电阻器(R1)和第二电阻器(R2)，其中，功率晶体管(Tr)的集电极耦接到负载(3)并且功率晶体管(Tr)被配置用于驱动通过负载(3)的电流，第一电阻器(R1)耦接到功率晶体管(Tr)的发射极并被配置用于平衡功率晶体管(Tr)的电流，第二电阻器(R2)耦接到功率晶体管(Tr)的基极并被配置用于控制功率晶体管(Tr)。4.根据权利要求3所述的驱动电路(1)，其中功率电路(9)的第二电阻器(R2)链接到偏置电路(6)的连接点(P1)，所述连接点(P1)经由电阻器(R0)而链接到电压源(...

【专利技术属性】
技术研发人员：施三保，奚义义，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR