[发明专利]自激振荡开关电路以及包括这种开关电路的驱动器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于开关DC-DC变换器的自激振荡开关电路。此 外，本发明涉及一种用于对负载进行操作的驱动器电路，所述驱动器 电路包括所述自激振荡开关电路。具体地说，所述驱动器电路被配置 成驱动LED。

背景技术

在已知的包括LED或OLED的器件中，电子开关驱动器用于将合适 的负载电流提供给(O)LED。这种器件可以是具有(O)LED背光的LCD 显示器、汽车灯光组件(例如组合尾灯(RCL))或任何其它照明器件。 这种电子开关驱动器通常优选地是低成本电路。

合适的低成本开关驱动器电路可以是已知的自激振荡驱动器电 路。这种开关驱动器电路包括自激振荡开关电路。已知的自激振荡开 关电路的缺点是有限的效率。具体地说，在负载电流流过功率开关晶 体管的同时，功率开关晶体管逐渐地关断。因此，在关断的时段期间， 功率在功率开关晶体管中有耗散。这种功率有所损失，导致了相对低 的效率。此外，由于功率开关晶体管中的功率耗散，因此，为了防止 损坏功率开关晶体管，仅可以施加有限的负载电流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本开关DC-DC变换器，用于驱动 负载，所述负载具体地是LED。

以根据权利要求1的自激振荡开关电路以及根据权利要求11的负 载驱动器电路来实现上述目的。

根据本发明，一种用于开关DC-DC变换器的自激振荡开关电路包 括：输入端子，用于从电源接收功率；以及输出端子，用于将功率提 供给负载。提供一种具有控制端子的功率开关半导体器件(例如晶体 管)，其被配置为：控制在所述输入端子与所述输出端子之间流动的 负载电流。此外，提供一种控制半导体器件，其耦合到所述功率开关 半导体器件，用于将控制信号提供给所述功率开关半导体器件的控制 端子，以用于控制所述功率开关半导体器件的切换。此外，提供一种 增益半导体器件，其耦合在所述功率开关半导体器件与所述控制晶体 管之间，用于对所述控制信号进行放大。

在上述现有技术中，通过逐渐增加所述控制半导体器件所提供的 控制信号来引起所述功率开关半导体器件的逐渐关断过程。根据本发 明，增益半导体器件耦合在所述控制器件与所述功率开关器件之间， 以对所述控制信号进行放大。由于放大的控制信号，所述功率开关器 件切换得更快，并且功率耗散较少。降低的功率耗散产生更高的功率 效率，并且使得能够使用更高的负载电流，而不损坏功率开关器件。

所述半导体器件中的一个或多个可以是晶体管(具体地说是双极 型晶体管或场效应晶体管(FET))或任何其它合适的半导体器件。

负载电流通过所述功率开关半导体器件从功率开关输入端子流动 到功率开关输出端子。在实施例中，电容器耦合在所述功率开关输入 端子与所述功率开关输出端子之间。结果，当所述控制半导体器件切 换时，半导体器件上的电压和/或通过半导体器件的电流得以延迟。由 此，因切换而导致的功率损耗进一步减少。

在实施例中，所述控制半导体器件是第一控制半导体器件，用于 将所述功率开关半导体器件切换为非导通的。此外，在该实施例中， 所述自激振荡开关电路包括：第二控制半导体器件，其耦合到所述功 率开关半导体器件的控制端子，用于将所述功率开关半导体器件切换 为导通的。脉宽调制PWM电路耦合在所述功率开关半导体器件与所述 第二控制半导体器件之间。所述PWM电路包括PWM信号输入端子，用 于接收PWM信号。将合适的PWM信号提供给所述PWM信号输入端子使 得能够在PWM模式下驱动负载。因此，如果负载是照明器件(例如LED)， 则该LED可以通过脉宽调制而调整明暗(dim)。这种实施例特别适合 用于汽车组合尾灯。例如，可以对后灯和刹车灯进行组合。例如，如 果LED用作后灯，则通过使用10％占空比的PWM信号，PWM模式可以用 于获得减小的光输出。如果LED用作刹车灯，则占空比可以增加到高 达例如100％，以产生最大的光输出。