[发明专利]发光二极管的馈电电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载、尤其是发光二极管的馈电电路装置，包括具有可控开关元件的直流变流器(Gleichspannungswandler)，该可控开关元件能由脉宽调制的调节信号控制以调节负载电流；包括具有用于生成脉宽调制的调节信号的调节器的调节器电路；包括用于设置调节器电路的设置电路；并且包括负载电流识别装置。其中设置电路包括至少一个电气的储能器，例如电容器。调节器电路包括调节量输入端，其与设置电路和负载电流识别装置连接。该馈电电路装置具有用于接通和切断经由直流变流器的能量传输的输入端。

本发明还涉及一种利用电路装置、尤其是利用上述电路装置对负载、尤其是发光二极管馈电的方法，其中为了对负载馈电，借助于直流变流器传输电能。负载电流由调节器借助于脉宽调制的调节信号来调节并且应当尽可能恒定。脉宽调制的信号是周期性的并且具有第一脉冲持续时间(Implusdauer)的脉冲。该脉冲在脉宽调制信号的第一脉冲周期期间存在。该脉冲周期(Impulsperiod)具有第一脉冲周期持续时间(Impulsperiodendauer)。第一脉冲持续时间与第一脉冲周期持续时间之比被称为第一占空率。通过改变第一占空率可以调节负载电流。

背景技术

负载电流应当尽可能恒定，因为负载电流变化在该电路装置和方法优选用于对发光二极管馈电时会导致发光二极管所发出的光的颜色变化。

发光二极管所发出的光的亮度取决于传输给发光二极管的平均功率。这通过接通和切断经由直流变流器到发光二极管的能量传输来调节。接通和切断周期性地进行。借助于周期性的信号可以实现能量传输的接通和切断。其中通过具有第二脉冲持续时间的脉冲来实现能量传输的接通。用于接通和切断能量供应的周期性信号的周期具有第二脉冲周期持续时间。由此产生第二占空率，其可以被改变以调节发光二极管的亮度。

第二脉冲持续时间和第二脉冲周期持续时间明显大于第一脉冲持续时间和第一脉冲周期持续时间。

由Texas Instruments Inc.的集成的开关电路TPS40210和TPS40211的技术文档“4.5-V to 52-V Input Current Mode BoostController”中已知开头所提类型的一种电路装置。在该技术文档中介绍了一个电路例子(Design Example 2，出处如上，第34页，尤其是图36)，其中用于设置调节器电路的设置电路被称为补偿网络(Kompensationsnetzwerk)。设置电容器作为电气储能器。电容器与用于调节器电路的调节量的输入端连接，还有发光二极管线路(Leuchtdiodenstrang)的阴极侧在中间连接有电阻作为负载电流识别装置的情况下与该输入端连接。发光二极管线路的阴极侧经由至少一个电阻还与电路装置的基准电势(Bezugspotential)连接。

如上所述，直流变流器所转化的电能通过按时钟节拍的(getaktet)脉冲在输出电压和输出电流在脉冲期间尽可能恒定的情况下被传输。通过改变第二脉冲持续时间与第二脉冲周期持续时间之比(即第二占空率)，在这样的情况下调节平均功率。这样的电路装置的能量传输因此在每个脉冲开始时被切通并且在该脉冲结束时被切断。在脉冲期间，由调节器电路的调节器借助于对直流变流器的开关元件的PWM控制来调节尽可能恒定的电流。

能量传输的接通或切断例如可以通过接通或切断调节器、通过接通或切断直流变流器和/或通过将直流变流器的输出端与负载连接或断开来实现。

如果两个脉冲之间的能量传输被切断，则用于调节量的输入端上的电压降低，因为用于设置调节器电路的设置电路的储能器放电。这导致调节器采集到调节量相对于控制量的偏差增大，并且控制直流变流器从而产生最大负载电流。为了传输最大功率，占空率被设置直到100％，从而脉冲持续时间对应于脉冲周期持续时间。

在直到100％的占空率的情况下，根据实施例可能导致识别到短路和/或导致直流变流器的磁性部件中过高的感应，而磁性部件在进入饱和的情况下会产生短路，然后识别到短路。

发明内容

本发明的任务是避免在暂停(Pause)结束后立即(即在脉冲开始时)出现最大功率。更确切13263429135地应实现：占空率尽可能在脉冲开始时设置为其在瞬态振荡(eingeschwungen)状态中所具有的值。

该任务通过以下方式来实现：电路装置具有至少一个装置来防止设置电路的该至少一个电气储能器在能量传输的切断状态中放电。

本发明基于以下认识：