[发明专利]电路设置以及用于驱动电路设置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路组件，其包括：对应于电源的连接，其用于为该电路组件提供电流；至少一个第一电设备以及与之串联连接的至少一个第二电设备；用于控制所述第一电设备的至少一个半导体开关，其至少包括栅极、源极和漏极并且通过所述漏极和所述源极与所述第一电设备并联连接；以及控制单元，其被设置成向该半导体开关提供第一控制信号并且向所述第二电设备提供第二控制信号，其中，当所述电路设置处于使用中时，所述第二电设备在电流方向上处在所述第一电设备和所述半导体开关的下游。

背景技术

晶体管控制的电设备的串联连接是公知的。例如，US 6,153,980公开了一种具有有源旁路器开关设置的LED阵列，其中，多个串联连接的LED的每一个均具有连接在其两端的有源旁路器(比如功率MOSFET)。数字逻辑连接到每个旁路器开关，并且用来顺序地激活各有源旁路器。

电设备的串联连接的有用之处在于，流经每个设备的电流是相同的。由于许多类型的电设备的性能取决于电流，因此该串联连接是可以用来设置所述设备的电工作条件的有用特征。

当在电设备的串联连接的电路设置中使用有源半导体开关时会出现以下问题。该半导体开关利用其源极或其漏极与所述一个或多个设备并联连接，而其栅极不被连接。该开关在其栅极与源极之间需要一定电压差以便处于闭合或打开状态，从而确定是否旁路所述电设备。然而，在特定半导体开关的源极处的电压取决于该特定半导体开关上游的电设备(特别是该特定半导体开关上游的其他半导体开关)的状态。因此，通过简单地依赖于在所述栅极处提供特定电压，上述电压差不是明确定义的，这是一个缺点。例如，可能出现的情况是所述半导体开关是部分导通的，这意味着在该开关中存在不合期望的能量损失，这是所不希望的情况。

发明内容

本发明的一个目的是提供在前文中提到的该类电路设置，其能够对于半导体开关控制的(多个)电设备提供改进的控制。

根据本发明，所述目的是利用一种上面提到的该类电路设置实现的，其中，在所述栅极与所述源极之间提供至少一个电部件，当把电流发送过该部件时在该电部件两端产生电压差，此外所述第一控制信号包括到所述栅极以及到所述电部件的控制电流信号，所述控制单元被设置成根据该第一控制信号适配所述第二控制信号。

一般来说，依赖于在电部件两端提供电流从而提供明确定义的电压差的各种方式与在所述串联连接中的每个电设备中具有相等电流的上述优点发生干扰，这是因为该电流必然会加到流经电设备与所述半导体开关的源极-漏极连接的并联连接的电流上。根据本发明，使用在所述半导体开关两端产生明确定义的电压差的局部浮动电压，同时通过令所述控制单元适配对应于所考虑的开关下游的每个半导体开关的控制信号来校正流经所述电部件并且流到各电设备的串联连接中的电流信号的效应。应当注意到，该浮动电压在大量设备的串联连接中特别有用的，否则将越来越难以为所述晶体管提供明确定义的源极电压，这是因为绝对电压将根据上游控制信号而改变。

应当注意到，简单地在所述开关的源极或漏极处提供“绝对”电压是不可靠的，这也是因为在许多电设备串联连接的情况下(比如对于多LED应用就常常是这种情况)，所述电压的绝对值将等于LED的数目乘以所述LED电压，这可能会达到几百伏特。例如由于规范或安全条例，这对于许多半导体开关可能是无法允许的。

根据本发明，在所述串联连接的下游电设备中的额外电流的效应是已知的，这是因为该效应仅仅取决于所述电部件和电流信号的属性，而所述属性是已知的。因此，所述控制单元有可能预测上游电流信号对下游电流的影响。根据上述知识(比如利用查找表)来适配用于下游开关的控制信号。下面将描述其他方法。

虽然提供到电源的连接就足够了，但是提供并且包括电源可能是更为有利的做法。优选地，所述电源包括电流源，其提供基本上恒定的电流。