[发明专利]具有可选输出电压范围的转换器

说明书

本发明提出了一种转换器，该转换器使得可以在能够基于一个相同的输入电压提供不同的输出电压的多种转换器架构之间选择性地进行切换。本发明的特点在于，各种架构彼此共享至少一些电子部件，从而降低了根据本发明的转换器的生产成本。所提出的转换器对于机动车辆的照明模块特别有利，其中，在机动车辆的照明模块中存在很大的空间限制，但是需要较宽的输出电压范围以能够向变化的且大量的电致发光光源(LED)供电。

技术领域

本发明涉及电转换器。具体地，本发明涉及一种能够在较宽取值范围上生成输出电压的转换器，这尤其在包含多个光源(例如，发光二极管(LED))的用于机动车辆的照明模块的情况下是有利的。

背景技术

使用诸如发光二极管(LED)的基于半导体元件的光源来执行机动车辆的各种照明功能变得越来越普遍。这些功能可以包括例如日间行车灯、位置灯、转向指示灯或近光灯。众所周知，需要一种用于驱动电源的设备来向执行给定照明功能的一组LED供电。这样的驱动设备通常包括电压转换器，基于由车辆内部的诸如电池之类的源传送的DC输入电压，该电压转换器能够生成具有适于向一组LED供电的值的输出电压。当至少等于阈值的电压(称为正向电压)施加到其端子时，LED发光。LED发射的光通量的强度通常随着流过其的高于直流电的阈值的电流的平均强度而增加。

已知的转换器类型包括SEPIC(单端初级电感转换器)、反激式、升压式和降压式转换器。这种转换器包括开关元件，例如晶体管，其状态在开路值和闭路值之间周期性地切换。施加到开关的闭合占空比D影响输出电压的值和输出电流的平均值。对于SEPIC的示例，输出电压V_OUT等于V_IN乘以比率D/(1-D)。

构成封闭的自主系统的机动车辆中的这种转换器的输入电压V_IN通常被限制在6V至20V之间。这暗示了关于使用已知转换器架构可实现的输出电压值的固有限制。在SEPIC的示例中，对于输入端的6V的最小电压和0.9的占空比D_max，为光源供电的最大输出电压的上限为54V。类似地，对于输入端的20V的最大电压和0.2的占空比D_min，转换器的最小输出电压的下限为5V。

但是，为了产生越来越复杂的照明功能或特定的光学标记，有必要使用相同的驱动装置向大量的LED供电，其中LED的数量可以根据激活的照明功能而变化。为了确保所涉及的LED得到供电，机动车辆的照明模块内所需的正向电压值可能超过使用本领域已知的转换器架构可获得的输出电压的范围。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术带来的至少一个问题。更具体地，本发明的一个目的是提供一种转换器，其能够选择性地提供超过使用已知转换器架构可获得的输出电压值的输出电压值。

本发明的一个主题是一种转换器，用于选择性地将输入电压转换为不同的至少第一输出电压和第二输出电压。所述转换器的特点在于，其包括选择器组件，该选择器组件使得可以在使用第一电子电路和使用至少第二电子电路之间进行切换，第一电子电路和第二电子电路分别允许提供第一输出电压和第二输出电压。第二电子电路包括第一电子电路的至少一部分。

优选地，第二电子电路可以包括第一电子电路。

选择器组件可以优选地包括至少一个开关。该开关可以优选地包括晶体管，例如场效应晶体管(MOSFET，用于金属氧化物半导体场效应晶体管)。

优选地，第一电子电路可以是SEPIC(单端初级电感转换器)电路，并且第二电子电路可以是升压式SEPIC电路。

优选地，第一电子电路可以包括：输入端子；第一电感器L1，将输入端子连接到第一节点N1；第一电容器C1，其端子将第一节点N1连接到第二节点N2；第一二极管D1，其阳极连接到第二节点N2且其阴极连接到第三节点；以及所述第三节点，连接到转换器的输出端子。第一电子电路可以进一步包括将第一节点N1连接到地的第一开关Q1、将节点N2连接到地的第二电感器L2和将第三节点N3连接到地的第二电容器C2。