[发明专利]用于操控场效应晶体管的装置

说明书

用来根据位于控制线路（4）处的控制信号操控至少一个场效应晶体管（FET）（3）的装置（6），具有供应电压（U_v）和至少一个驱动电路（7），其中驱动电路（7）具有带有输入侧（13）和输出侧（14）的电流镜（8）并且两侧（13、14）与供应电压（U_v）连接，并且其中输入侧（13）通过电平转换器（15）与控制线路（4）连接并且输出侧（14）与至少一个FET（3）连接。

技术领域

本发明涉及用于根据位于控制线路处的控制信号来操控至少一个场效应晶体管（FET）的装置，该装置具有供应电压和至少一个驱动电路。这种装置应该尤其用于运行发光二极管（LED），优选地用于机动车辆照明的发光二极管（LED）。

背景技术

在操控N沟道FET的情况下总是在用于接通FET所需的电压位于其源极电位之上时需要驱动电路。这种情况例如经常在操控发光二极管（LED）的情况下出现，因为LED基于其电压－电流特性大多串联并用恒流源来运行，以便实现恒定的亮度。操控各个LED在该配置下可利用与LED并联的FET来进行，使得FET的漏极－源极沟道在需要时跨接LED并因此将其熄灭。与此对应，FET的源极电位是非常不同的并且部分地明显位于地之上。因此，本发明尤其涉及用于控制LED支路的LED的装置。

借助于FET来连接或跨接LED是单个LED操控的一种有吸引力的方式。通过快速地转换FET，通常以200Hz或更高（快速脉宽调制，PWM）来转换，所分配的LED被相应反向转换并且LED亮度的所感知的平均值受到影响。这样的操控使不同光照场景的转变成为可能，这不仅是通过不同的亮度而且通过LED的空间分布。通过这种方式实现例如高速公路光照、恶略天气光照以及转向光照的复杂光照功能而无需移动机械部件，这使匹配的驾驶方式成为可能并且最终提高交通安全性。

在现有技术中，实现了控制信号的所需电压匹配的驱动电路是已经已知的。US 7046 050 B1例如基于由供应电压馈送的推挽输出级（推拉级）。栅极操控电压为外部电压和由作为驱动电路一部分的充电泵提供的泵电压的总和。控制信号由电平转换器传输到推挽输出级的输入端并且参照其供应电压。US 4 683 438A同样描述了具有充电泵和用于传输微控制器的控制脉冲的电平转换器。在这两个设备中不利的是所需的充电泵，其尤其是由于所需的脉冲发生器而使驱动电路构件密集并且因此成本低效。此外，电容器引起高的再充电电流和陡沿，这导致干扰以及导致整个电路的电磁兼容性减小。

US 5 365 118 A示出了具有准确说两个驱动电路的设备。上面的驱动电路的供应电压由“自举电路”来提供，但是该“自举电路”仅能在输出端处的信号以足够的幅度振荡以便自举电容器可以充电时工作。否则的话，附加地需要充电泵以便永久地接通FET。

发明内容

与此相对，本发明的任务是提供用于操控FET的成本高效的尽可能简单的装置，其对干扰和电压波动不敏感并且同时快速地工作。同样，本发明的任务是提供与已知装置显著不同的可替代的解决方案。

所述任务在开头提到的类型的装置情况下根据本发明通过如下方式解决：驱动电路具有带有输入侧和输出侧的电流镜，其中两侧与供应电压连接并且其中输入侧通过电平转换器与控制线路连接并且输出侧与至少一个FET连接。通过该电路实现的电流调节有利地对供应电压的波动不敏感。

在优选的变型中，电流镜具有带有输入侧晶体管和输出侧晶体管的晶体管对、优选双晶体管，所述输入侧晶体管和输出侧晶体管的基极接线端相互连接并且与输入侧晶体管的集电极接线端连接。这种电流镜可以特别简单和紧凑地例如在集成电路中来实现并且因此是比较成本高效的。

为了特别简单地调节电流镜输入侧上的电流，电平转换器可以具有电平转换器晶体管和至少一个电平转换器电阻，其中电平转换器晶体管与电流镜的输入侧串联并且控制线路与电平转换器晶体管的基极接线端连接。因此，压入在输入侧上的电流仅取决于控制信号的电压并且几乎不受供应电压的波动的影响。