[发明专利]用于耗散功率的包含发光半导体的系统

说明书

本申请公开了一种用于耗散功率的包含发光半导体的系统。公开了一种电路。该电路包括电感负载、与该电感负载通信的至少一个电组件和半导体。该半导体被配置为响应于该半导体两端的电压降至少等于正向电压而发光，其中该半导体与该电组件并联放置并且响应于该电感负载在操作期间生成致使该半导体两端的电压降至少等于正向电压的电压尖峰而发光。

技术领域

公开的系统和方法涉及用于耗散功率的系统，并且更具体地涉及用于耗散功率的包含发光半导体的系统。

背景技术

有两个主要类型的线性致动器，即对压差进行操作的液力致动器和由电动机驱动的电子机械致动器。电子机械致动器可以被反向驱动或自锁。如果电子机械致动器是自锁的，那么致动器可以通过将力施加在输出上而不被反向驱动。许多空天交通工具使用反向驱动致动器。该致动器通常在空气流施加致使目前部署的扰流板缩回的力的时候被反向驱动。

由反向驱动产生的电功率传统上由元件诸如电阻器和二极管所耗散。在一个示例中，直流(DC)电动机由H桥电路反向驱动。H桥电路是一种电子电路，其使电压能够以任一方向施加在DC电动机两端。在所述的示例中，二极管被用于耗散电功率并且保护包含在H桥电路中的其他电组件。具体地，H桥电路包含基于脉冲宽度调制(PWM)方案快速转换的晶体管。PWM方案控制DC电动机的速度或转矩。当晶体管被断开并且至DC电动机的供应电流突然被中断时，因为DC电动机是电感负载而生成电压尖峰。电压尖峰可以被称为反激(flyback)，并且H桥中的二极管被用于保护晶体管不受DC电动机的脉冲生成的反激的影响。二极管在耗散电功率时生成热。此外，由二极管生成的热响应于PWM方案的脉冲率的增加而升高。另外，由二极管生成的热需要被处理。

处理由二极管生成的热可能是具有挑战性的。实际上，在空天应用中的热生成是特别有问题的，因为交通工具的组件要求在所有任务阶段期间在具体温度范围内进行操作。面对空天交通工具中的热耗散的挑战可以进一步混合，因为空天交通工具在操作期间也遇到相对高的空气动力。这导致需要由致动器执行更多工作以移动表面。另外，致动器也常常要求以非常高的速率(诸如，例如超过100,000赫兹)进行操作。最后，由于空天交通工具以高速行进通过空间，空间交通工具周围的空气已经处于升高的温度。因此，可能不能释放由二极管生成的大部分热。

发明内容

公开的系统提供用于通过半导体耗散功率的途径，该半导体响应于电感负载生成致使半导体两端的电压降至少等于正向电压的电压尖峰而发光。发光半导体与其他设备诸如电阻器或二极管相比生成较少热。

在一个示例中，公开了一种电路。该电路包括电感负载、与该电感负载通信的至少一个电组件和半导体。该半导体被配置为响应于该半导体两端的电压降至少等于正向电压而发光。该半导体与该电组件并联放置并且响应于该电感负载在操作期间生成致使该半导体两端的该电压降至少等于该正向电压的电压尖峰而发光。

在另一个示例中，公开了一种电路。该电路包括电感负载和与该电感负载并联的反激式半导体。该反激式半导体被配置为响应于该反激式半导体两端的电压降至少等于正向电压而发光。该反激式半导体响应于该电感负载在操作期间生成致使该反激式半导体两端的该电压降至少等于该正向电压的电压尖峰而发光。

在又一个示例中，公开了一种用于耗散功率的方法。该方法包括驱动电路的电感负载，其中该电路包括与该电感负载通信的至少一个电组件。该方法还包括在该电感负载的操作期间生成致使半导体两端的电压降至少等于正向电压的电压尖峰。该半导体与该至少一个电组件并联放置。最后，该方法包括响应于该半导体两端的该电压降至少等于该正向电压由该半导体发光。

所公开的方法和系统的其他目标和优点根据以下说明、附图和所附权利要求将是明显的。

附图说明

图1是所公开的致动器的电路的一种示例性示意图，其中公开的电路是H桥，其包含用于保护晶体管的多个发光二极管(LED)；以及