驱动器电路可以向负载提供调制负载电流。根据一个示例，电路包括可控电流源，该可控电流源可操作耦合到负载且配置成根据控制信号汇集第一电流或作为第一电流的源。可控开关响应于输入信号、可操作耦合到电流源且配置成根据输入信号接管或不接管第一电流。第一电流在可控开关被驱动到阻断状态时被引导为通过负载的负载电流。第一电流在可控开关被驱动到传导状态因而旁路负载时被引导通过可控开关。输入信号包括根据所需调制方案限定所需负载电流波形的第一系列脉冲。电流源被控制为使得第一电流在输入信号的脉冲之前斜线上升且在脉冲之后斜线下降，以实现所需的斜线上升和斜线下降时间。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于向电负载提供调制供电电流的驱动器电路的领域，尤其涉及用于向LED器件提供调制电源电流的LED驱动器电路。
技术介绍
用于向诸如发光二极管(LED)的负载供应限定电流的各种驱动器电路是已知的。因为LED是电流驱动电负载，通常电流源用于向LED供应电流。负载电流限定了 LED器件的亮度，该LED器件可以是单个LED组件或包括例如串联连接的多个LED的器件。为了允许调节发射光的强度(即感知的亮度)，可以使用可控电流源，该可控电流源设置到代表所需亮度的电流。在数字控制应用中，数字模拟转换器(DAC)可以用于设置可控电流源的电流。因为人眼不能分辨约100赫兹或更高赫兹的高频亮度波动，已知向LED供应足够频率的调制(例如脉冲宽度调制或脉冲密度调制等)电流。在这种情况中，人眼低通过滤LED的所得(例如脉冲宽度)调制亮度，即，眼睛仅可以感测与平均LED电流相关的平均亮度，该平均LED电流与脉冲宽度调制(PWM)的占空比成比例。因此仅通过LED的平均电流与人眼感知的亮度相关。应当注意，可以以与LED类似的方式驱动很多其他类型的电负载，例如，负载电流要经由调制恒定电源电流设置的一般负载。因为当改变实际负载电流时发射光的实际波长可能以不希望的方式改变，对于连续改变负载电流的驱动器电路，通过使用调制技术改变平均负载电流通常是优选的。使用用于调节平均负载电流(且因而感知的亮度)的调制技术并不引起波长变化，因为实际负载电流根据调制信号仅呈现值零和预设最大负载电流。由于上述原因，用于驱动发光二极管或其他负载的驱动器电路通常必须设计为相当快速地切换电源电流，这引起供电线路中的高电流梯度以及相应的电磁发射和电磁干扰(EMI)。然而，尤其当驱动LED时，要求负载的快速切换，因为不同于所需电源电流的负载电流值可能导致发射颜色的色调的变化且因而劣化连接的LED器件的整体操作。为了在仍提供负载电流的快速和精确的切换的同时减小发射且改善电磁兼容性(EMC)，对于用于驱动LED或其他电流驱动负载的改善的驱动器电路存在需要。
技术实现思路
公开了用于向负载提供调制负载电流的驱动器电路。根据本专利技术的一个示例，电路包含可控电流源，该可控电流源可操作耦合到负载且配置成根据控制信号汇集第一电流或作为第一电流的源。可控开关响应于输入信号、可操作耦合到电流源且配置成根据输入信号接管或不接管第一电流。第一电流在可控开关被驱动到阻断状态时被引导为通过负载的负载电流。第一电流在可控开关被驱动到传导状态因而旁路负载时被引导通过可控开关。输入信号包括根据所需调制方案限定所需负载电流波形的第一系列脉冲。电流源被控制为使得第一电流在输入信号的脉冲之前斜线上升且在脉冲之后斜线下降以实现所需的斜线上升和斜线下降时间。还公开了用于向负载提供调制负载电流的方法。根据本专利技术的另一示例，方法包含根据控制信号提供第一电流，该控制信号配置成根据输入信号使用可控开关接管或不接管第一电流。第一电流在可控开关被驱动到阻断状态时被引导为通过负载的负载电流。第一电流在可控开关被驱动到传导状态因而旁路负载时被引导通过可控开关。输入信号包括根据所需调制方案限定所需负载电流波形的第一系列脉冲，且其中电流源被控制为使得第一电流在输入信号的脉冲之前斜线上升且在脉冲之后斜线下降以实现所需的斜线上升和斜线下降时间。斜线上升和斜线下降时间可以设计为提供控制信号的所需转换速率且因而提供第一电流的所需转换速率。附图说明参考下面的附图和描述可以更好地理解本专利技术。附图中的组件没有必要按比例绘制，而是将重点放在说明本专利技术的原理上。此外，在附图中，相似的参考标号指示相应的部件。在附图中: 图1说明用于向负载提供限定的调制电流的一个示例性驱动器电路； 图2是时序图，特别说明在图1的电路的操作中出现的负载电流和供电线路电流随着时间的变化； 图3是说明在各种操作条件下由于电磁发射导致的干扰的频谱的视 图4是说明根据本专利技术的第一示例性驱动器电路的电路 图5包括一组时序图，说明操作期间在图4的电路中出现的很多信号的波形； 图6是说明根据本专利技术的第二示例性驱动器电路的电路图；以及 图7是说明根据本专利技术的第三示例性驱动器电路的电路图。具体实施例方式各种类型的电负载通常被供应以调制负载电流，使用诸如脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)或还已知为Σ - Λ调制的脉冲密度调制(PDM)的已知调制技术，从恒定供电电流获得该调制负载电流。取决于应用，可以应用这些调制技术的组合。所有这些调制技术用于以高频(例如对于LED驱动器电路IOkHz或更高)调制供电电流，从而实现低频所需值或准静态参数，例如平均负载电流、LED的可观察亮度或在多色LED布置中驱动不同颜色的两个或更多LED时的可观察颜色。图1说明驱动器电路的一个简化示例，该驱动器电路用于向一个LED(或两个或更多LED的串联电路)提供具有对应于LED的可观察亮度的可调节平均值的限定调制电流。电源(例如提供诸如13.8V的供电电压Vs的电池)耦合到驱动器电路10 (供电端子。以向驱动器Xk和其他电路(主要是逻辑电路)供应电流。在本示例中，驱动器电路10通常汲取标示为込的恒定偏置电流(静态电流)。LED器件11 (例如包括一个发光二极管LD)耦合在提供供电电压Vs的供电线路和驱动器电路10的输出电路节点(端子OUT)之间。驱动器电路10配置成根据在输入电路节点IN接收的调制控制信号ON汇集(sink)LED器件11的负载电流I。为此目的，驱动器电路10包括以在输出节点OUT汇集负载电流k的方式耦合在输出节点OUT和参考电势(例如耦合到输出端子Α_的接地电势GND)之间的可切换(借助于开关SW)电流源Q。在一个示例性实施例中，在电路节点OUT汇集的负载电流k被调制(例如根据控制信号ON被脉冲密度调制)，且因而可以仅呈现两个不同的值，即零或固定峰值i_。驱动器Xk耦合到可切换电流源(在本示例中耦合到串联连接到电流源Q的电子开关SW)以根据调制控制信号ON接通和断开负载电流k。图2说明图1的驱动器电路中在操作期间出现的电流(负载电流込和供电电流is)以及调制控制信号0N。图2的底部视图说明调制控制信号0N，例如在本示例中，该信号是具有50%的占空比的脉冲宽度调制信号。Σ - Λ调制(脉冲密度调制PDM)将导致调制控制信号的类似波形。中间的时序图说明流经LED器件11且在驱动器电路10的电路节点OUT汇集的负载电流k。负载电流k的切换时间与调制控制信号ON的切换时间匹配(当忽略对于这种考虑可以忽略的信号传播延迟时)。在顶部视图中，描绘了总供电电流is的波形。供电电流is对应于负载电流k加上等于驱动器电路10和其他电路的静态电流irc(偏置电流)的附加电流偏移。图2示出根据调制控制信号的负载电流k的切换引起明显(台阶状)电流梯度且因而引起不希望的电磁辐射的发射，且因此引起劣化整体电路布置的电磁兼容性(EMC)的电磁干扰(EMI)。图3说明源于不同切换操作的噪声频谱以及所需最大噪声水平随频率的变化，该最大噪声水平是从对于约0.15MHz频率的约6(ΜΒμν延伸到对于约30MHz频率的约3(ΜΒμν的对角线，也已知为BMW限制(参考德国汽车制造商BMW规定的严格EM本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于向负载提供调制负载电流的驱动器电路，该驱动器电路包含：可控电流源，可操作耦合到负载且配置成根据控制信号汇集第一电流或作为第一电流的源；以及响应于输入信号的可控开关，该可控开关可操作耦合到电流源且配置成根据输入信号接管或不接管第一电流，使得第一电流在可控开关被驱动到阻断状态时被引导为通过负载的负载电流，且第一电流在可控开关被驱动到传导状态因而旁路负载时被引导通过可控开关；其中输入信号包括根据所需调制方案限定所需负载电流波形的第一系列脉冲；并且其中电流源控制为使得第一电流在输入信号的脉冲之前斜线上升且在该脉冲之后斜线下降，以实现所需的斜线上升和斜线下降时间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F科尔蒂贾尼，F米尼奥利，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：
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