用于驱动至少一个第一发光二极管和至少一个第二发光二极管的电路装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于驱动至少一个第一发光二极管（Ｄ１）和至少一个第二发光二极管（Ｄ２）的电路装置，具有：带有正输入端和负输入端以及输出端的运算放大器（ＯＰＡＭＰｌｉｎ）；期望值预定装置（Ｕｉｎ），其与运算放大器（ＯＰＡＭＰｌｉｎ）的正输入端耦合；用于所述第一发光二极管（Ｄ１）的至少一个第一端子和至少一个第二端子，以及用于所述第二发光二极管（Ｄ２）的至少一个第一端子和至少一个第二端子，其中相应的第一端子与直流供电电压（Ｕｓｕｐｐｌｙ１；Ｕｓｕｐｐｌｙ２）的端子耦合，其中相应的第二端子在形成连接点（Ｐ）的情况下彼此耦合；以及在第二端子的连接点（Ｐ）和参考电势之间串联耦合的电流测量电阻（Ｒｓｈｕｎｔ），其中在电流测量电阻（Ｒｓｈｕｎｔ）上降落的电压耦合到运算放大器（ＯＰＡＭＰｌｉｎ）的负输入端上；其中该电路装置还包括：带有控制电极、参考电极和工作电极的可以模拟方式驱动的第一晶体管（Ｔｌｉｎ，１），其工作电极－参考电极段与用于所述第一发光二极管（Ｄ１）的第一端子和第二端子串联地耦合在用于直流供电电压（Ｕｓｕｐｐｌｙ１；Ｕｓｕｐｐｌｙ２）的端子和参考电势之间；带有控制电极、参考电极和工作电极的可以模拟方式驱动的第二晶体管（Ｔｌｉｎ，２），其工作电极－参考电极段与用于所述第二发光二极管（Ｄ２）的第一端子和第二端子串联地耦合在用于直流供电电压（Ｕｓｕｐｐｌｙ１；Ｕｓｕｐｐｌｙ２）的端子和参考电势之间；第一电子开关（Ｓ１），其串联地耦合在运算放大器（ＯＰＡＭＰｌｉｎ）的输出端和可以模拟方式驱动的第一晶体管（Ｔｌｉｎ，２）的控制电极之间；以及第二电子开关（Ｓ２），其串联地耦合在运算放大器（ＯＰＡＭＰｌｉｎ）的输出端和可以模拟方式驱动的第二晶体管（Ｔｌｉｎ，２）的控制电极之间。此外，本发明专利技术还涉及一种用于驱动至少一个第一发光二极管和至少一个第二发光二极管的相应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于驱动至少一个第一发光二极管(LED)和至少一个第二发光 二极管的电路装置，该电路装置具有带有正输入端和负输入端以及输出端的运算放大器； 期望值预定装置，其与运算放大器的正输入端耦合；用于第一 LED的至少一个第一端子和 至少一个第二端子，以及用于第二 LED的至少一个第一端子和至少一个第二端子，其中相 应的第一端子与直流供电电压的端子耦合，其中相应的第二端子在形成连接点的情况下彼 此耦合；以及在第二端子的连接点和参考电势之间串联耦合的电流测量电阻，其中在电流 测量电阻上降落的电压耦合到运算放大器的负输入端上。此外，本专利技术还涉及一种用于驱 动至少一个第一 LED和至少一个第二 LED的相应方法。
技术介绍
这种电路装置例如使用在前投影和背投影的微显示器应用中。在此需要将流过 LED的电流并且由此将LED发出的光在微秒范围内接通和关断。在此，在并非处于绝对高端 范围的投影系统中会是有意义的是，将对应于不同颜色的不同通道在时间上相继地、即顺 序地激励。由此，可以明显降低设备成本，因为不必针对每个通道而各设置一个电流源，而 是可以总体上针对所有通道使用一个电流源。优选的是，为了实现尽可能最优的光产出，针 对非常快速的开关过程来设计该电流源。图1在示意图中示出了现有技术中已知的这种电路装置。在此，使用线性调节器 来作为电流源。该线性调节器包括运算放大器OPAMPlin，设置在运算放大器OPAMPlin的输出 端和其负输入端之间的反馈电阻FB，以及在运算放大器OPAMPlin的输出端和用于调节电 流强度的、线性工作的功率晶体管Tlin之间串联设置的电阻Rlin,_。运算放大器OPAMPlin的 正输入端与控制电压Uin耦合，该控制电压确定由晶体管Tlin释放的、流过各连接的开关S1 至&以及流过各关联的二极管D1至Dn的电流多大。开关S1至&在饱和中工作并且必须能 够将流过LED的全部电流进行切换。二极管D1至Dn在正极侧可以与共同的供电电压Usupply 耦合，而在负极侧在每个二极管D1至Dn的负极和参考电势之间耦合电流测量电阻Rshmt。在 电流测量电阻Rshunt上降落的电压耦合到运算放大器OPAMPlin的负输入端上。开关S1至&由未示出的控制电路顺序接通。在图1中所示的电路装置中不利的是，其需要复杂的措施来散热。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，改进这种电路装置或者这种方法，使得可以更为简单并 且由此成本更为低廉地取消用于散热所采取的措施。该任务通过具有权利要求1所述的特征的电路装置以及通过具有权利要求12所 述的特征的方法来解决。本专利技术所基于的认识是，当在每个LED支路中设置一个功率晶体管，该功率晶体管通过各关联的开关31至&用作线性调节器的串行调节晶体管(Laengsregeltransistor) 时，可以解决该任务。在此，针对开关S1至&可以使用小信号晶体管，因为它们只须针对在 功率晶体管Tliml至Tlin, n的控制电极中流动的电流来设计。开关S1至&的顺序切换能够 以与现有技术中相同的定时以及由相同的源来进行。在现有技术中，复杂的热学设计导致的主要损耗功率基本上在串行调节晶体管 Tlin上形成，并且由此集中在一个点上，而在根据本专利技术的电路装置中该损耗功率分布在多 个点上，更确切地说，在功率晶体管Tlin^ Tlin,2等等上。另一重要的优点在于，在各活动的 支路中始终只有一个晶体管，而在现有技术中在各活动的支路中两个晶体管被经过LED的 电流流过。如果注意到开关S1至&之一的集电极-发射极饱和电压为大约500mV，并且流 过LED的电流可以为直到30A，则清楚的是，在开关S1至&中产生何等大量的损耗功率。在 使用三个LED或者LED阵列的情况下，由现有技术中已知的开关装置此外需要四个功率晶 体管，而根据本专利技术的电路装置仅仅用三个功率晶体管就可以实现。由此，本专利技术不仅实现了明显减少的措施来散发损耗功率，此外，本专利技术的特征在 于明显更高的效率以及降低了器件成本。由于损耗功率降低，此外可以预期电路装置的更 长的寿命。在一个优选的实施形式中，第一 LED耦合在可以模拟方式驱动的第一晶体管的参 考电极和参考电势之间，而第二 LED耦合在可以模拟方式驱动的第二晶体管和参考电势之 间。由此，形成所谓的共负极布置。可替选地，也可以设置的是，第一 LED耦合在用于供电 电压的端子和可以模拟方式驱动的第一晶体管的工作电极之间，而第二 LED耦合在用于供 电电压的端子和可以模拟方式驱动的第二晶体管的工作电极之间。由此，形成所谓的共正 极布置。优选的是，第一电子开关和/或第二电子开关实施为小信号晶体管。这通过如下 方式来实现第一电子开关和第二电子开关只须提供优选实现为场效应晶体管的可以模拟 方式驱动的晶体管的栅极电流。由此，可以进一步降低器件成本。可以模拟方式驱动的第一晶体管和/或第二晶体管优选实施为功率晶体管。特别优选的是，可以模拟方式驱动的第一晶体管和第二晶体管以超过2cm的空间 距离、特别是超过5cm的距离来安装。这导致在至少两个不同的位置上形成损耗功率，损耗 功率比两个可以模拟方式驱动的晶体管直接并排安装的情况下明显更少地受到相应另外 的晶体管的损耗功率的影响。由此，可以进一步减少用于散发损耗功率的措施。如果例如 在可以模拟方式驱动的第一晶体管和第二晶体管上安装共同的冷却体，则由于所述距离而 得到冷却体的大的面积，其负责良好的散热。在运算放大器的输出端和负输入端之间优选耦合有反馈网络。该反馈网络用于调 节运算放大器的合适的放大率。在一个简化的实施形式中，用于连接直流供电电压的至少两个端子彼此耦合。这 基本上对应于现有技术中的方式并且提供的优点是，只须提供一个直流供电电压。然而特 别优选的是，用于连接直流供电电压的至少两个端子并不彼此耦合，使得它们可以与不同 的直流供电电压耦合。由此，可以考虑的是，每个二极管通常具有不同的正向电压。这样， 红色LED的正向电压UFrot为大约4V，蓝色LED的正向电压UFblau为大约6V，并且绿色LED的 正向电压Upgraen同样为大约6V。当如现有技术中那样仅仅有一个供电电压可供使用时，其必须被设计为大约6. 5V。当现在在顺序开关的范围中需要接通红色LED时，则必须在与其 关联的、可以模拟方式驱动的晶体管上降落至少2V的电压，以便为红色LED提供相应的正 向电压。在30A的电流流过红色LED的情况下，由此得到60W的附加的损耗功率，当与LED 关联的用于连接供电电压的端子同与相应的LED协调的供电电压耦合时，所述损耗功率在 所提及的优选实施形式中可以被节省。在当前情况中，例如与红色LED关联的端子与4. 5V 的供电电压耦合，而与红色和蓝色LED关联的端子优选共同与6. 5V的供电电压耦合。当然，所述至少一个第一 LED可以是第一 LED模块，而所述至少一个第二 LED可以 是第二 LED模块，其分别具有多个LED。优选的是，在此至少一个LED模块包括多个分别具 有至少一个LED的单芯片，其中单芯片优选并联和/或串联。其他优选的实施形式由从属权利要求中得到。参照根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动至少一个第一发光二极管（Ｄ１）和至少一个第二发光二极管（Ｄ２）的电路装置，具有：　　－带有正输入端和负输入端以及输出端的运算放大器（ＯＰＡＭＰ↓［ｌｉｎ］）；　　－期望值预定装置（Ｕ↓［ｉｎ［），其与运算放大器（ＯＰＡＭＰ↓［ｌｉｎ］）的正输入端耦合；　　－用于所述第一发光二极管（Ｄ１）的至少一个第一端子和至少一个第二端子，以及用于所述第二发光二极管（Ｄ２）的至少一个第一端子和至少一个第二端子，其中相应的第一端子与直流供电电压（Ｕ↓［ｓｕｐｐｌｙ１］；Ｕ↓［ｓｕｐｐｌｙ２］）的端子耦合，其中相应的第二端子在形成连接点（Ｐ）的情况下彼此耦合；以及　　－在第二端子的连接点（Ｐ）和参考电势之间串联耦合的电流测量电阻（Ｒ↓［ｓｈｕｎｔ］），其中在电流测量电阻（Ｒ↓［ｓｈｕｎｔ］）上降落的电压耦合到运算放大器（ＯＰＡＭＰ↓［ｌｉｎ］）的负输入端上；　　其特征在于，所述电路装置还包括：　　－带有控制电极、参考电极和工作电极的可以模拟方式驱动的第一晶体管（Ｔ↓［ｌｉｎ，１］），其工作电极－参考电极段与用于所述第一发光二极管（Ｄ１）的第一端子和第二端子串联地耦合在用于直流供电电压（Ｕ↓［ｓｕｐｐｌｙ１］；Ｕ↓［ｓｕｐｐｌｙ２］）的端子和参考电势之间；　　－带有控制电极、参考电极和工作电极的可以模拟方式驱动的第二晶体管（Ｔ↓［ｌｉｎ，２］），其工作电极－参考电极段与用于所述第二发光二极管（Ｄ２）的第一端子和第二端子串联地耦合在用于直流供电电压（Ｕ↓［ｓｕｐｐｌｙ１］；Ｕ↓［ｓｕｐｐｌｙ２］）的端子和参考电势之间；　　－第一电子开关（Ｓ１），其串联地耦合在运算放大器（ＯＰＡＭＰ↓［ｌｉｎ］）的输出端和可以模拟方式驱动的第一晶体管（Ｔ↓［ｌｉｎ，２］）的控制电极之间；以及　　－第二电子开关（Ｓ２），其串联地耦合在运算放大器（ＯＰＡＭＰ↓［ｌｉｎ］）的输出端和可以模拟方式驱动的第二晶体管（Ｔ↓［ｌｉｎ，２］）的控制电极之间。...

【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：拉尔夫希英，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]