[发明专利]脉宽调制稳压电源

说明书

本发明涉及一种用于向电子部件(LED1、LED2、LED3)供电的装置(102)，包括：能够利用具有高态和低态的脉宽调制来工作的直流‑直流转换器(104)，直流‑直流转换器具有输入端和输出端，所述输出端用于向电气部件(LED1、LED2、LED3)供电；以及连接到直流‑直流转换器(104)的输入端的保护电路(106)，保护电路具有连接到用于防止极性反转的二极管(D1)的存储电容部件(C2)。保护电路(106)还包括用于旁路保护二极管(D1)以便允许存储电容部件(C2)在脉宽调制的低态期间放电的机构(106.1)。

技术领域

本发明涉及向特别是在机动车辆上的诸如半导体光源的部件供电的领域。

背景技术

发光二极管(LED)光源的使用正变得越来越普遍，特别是用于机动车辆上的照明和光信号。像所有电子部件一样，LED具有最大工作温度极限，这部分决定了它们的使用寿命。LED像二极管一样以电工作，这意味着，为了发光，它必须被正向偏置。正向电压是当电流流过LED并且LED发光时，LED两端之间的电压。这个电压随电流而增加，通常在1.5伏到4伏之间。它也是依赖温度的。像任何电气和电子部件一样，LED具有最大允许电流。流经LED的电流不仅决定了发出的发光强度，而且还影响其寿命、效率和其发光的颜色。具体来说，过高强度的电流所流过的LED将使其寿命和其效率随着时间减少并且将使其发光的颜色改变。由于所有这些原因，通过电流调节装置向LED供电是合适的。在一些情况下，特别是当需要遵守精确的色度但是当需要较大地降低发光强度时，通常使用脉宽调制(更通常地使用首字母缩写词PWM来表示)来控制电流调节装置，同时在高态期间保持恒定的电流强度。人眼会有强度降低但颜色是恒定的印象。现在，如果以同样的方式但不断地降低电流，人眼会看到发光强度的期望的相同变化，但也会看到(不期望的)颜色变化。

此外，通常使用直流-直流转换器，例如降压、升压、SEPIC或反激转换器，形成将直流电压转换成另一个有较低值或较高值的直流电压的开关模式电源。

在应用于机动车辆的情况下，这种转换器由车辆的车载电压(即，12V的量级)供电。现在，车辆的车载电压可能承受约100伏到250伏的非常短暂的过电压。这种短暂的过电压具有如下效果，即对连接在直流-直流转换器的输入端子上的电容器进行充电，并且因此产生易于干扰所述转换器的正确操作的供电过电压。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中的至少一个问题。更具体地，本发明的目的在于解决在直流-直流转换器的输入端处由短暂的过电压产生的干扰的问题，该直流-直流转换器被交替地激活和停用，并向例如一个或多个LED光源的电子部件供电。

本发明的一个主题是一种用于向电子部件供电的装置，包括：能够使用具有高态和低态的脉宽调制来工作的直流-直流转换器，直流-直流转换器具有输入端和输出端，所述输出端旨在为电气部件供电；连接到直流-直流转换器的输入端的保护电路，保护电路具有连接到用于防止极性反转的二极管的存储电容部件；其特征在于，保护电路还包括用于绕过或旁路保护二极管以便允许存储电容部件在脉宽调制的低态期间放电的机构。

对于保护电路与直流-直流转换器的输入端之间的连接，这被理解为是直接连接，也就是端子到端子的连接，以及间接连接，例如采用部件的连接。

根据本发明的一个有利模式，旁路机构与保护二极管并联连接。

根据本发明的一个有利模式，旁路机构被配置为仅当存储电容部件处的电压大于装置的输入电压时才有效。

根据本发明的一个有利模式，旁路机构被配置为使得当绕过或旁路保护二极管时存储电容部件的放电电流取决于存储电容部件处的电压与该装置的输入电压之间的差值。

根据本发明的一个有利模式，旁路机构包括PNP双极晶体管，其具有连接到保护二极管的阳极的发射极和连接到所述二极管的阴极的集电极。