用于给至少一个耗电器提供电能或用于为至少一个耗电器提供电功率的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于给至少一个耗电器提供电能或用于为至少一个耗电器提供 电功率的装置。
【背景技术】
[0002] 对于许多应用来说，有必要进行受调节的电能供应。尤其在机动车中LED发光装置 的供电控制时尤其应当满足特殊的要求。
[0003] 要供电的Lm)通常串联、极少并联，并典型地通过电流源供电。受控的电流源由一 个能量源、典型地由机动车的车载电网来供电。
[0004] 在此所产生的问题是，电流源的控制导致在电流源电路中相当大的功率消耗。运 从而导致在W集成电路(1C)的形式进行单片集成时需要额外的1C面积，W不超过对于相应 半导体严苛的溫度。同时，在电流源的机壳中需要可能特殊的措施W进行冷却。
[0005] 在设及一个欧洲专利申请公开的EP-A-2 645 818中，其中它的申请日在该PCT申 请的优先权日之前并且其公开在该优先权日之后进行，描述了一种用于Lm)串联电路的驱 动电路，其在交流电压源(AC电压源)侧来供电。
[0006] 在EP-A-2 416 623、W0-A-2009/035948、US-A-2013/0049622和肝-60 107372中公 开了部分具有电流调节单元的其他LE明E动电路。
【发明内容】
[0007] 本发明的任务是，使通过供电电流源控制LED电流所引起的该电流源本身的损耗 功率最小化，W由此降低1C面积的耗费W及封装技术耗费。
[0008] 该任务根据本发明借助根据权利要求1所述的装置而得到解决。本发明的几个扩 展是从属权利要求的主题。
[0009] 本发明所基于的想法是，不仅调节电流，而且还确定由于调节电流而产生损耗功 率的位置，也即说明产生附加损耗功率的位置的另一调节参数。
[0010] 本发明所基于的认知是，基本上，作为电流源的调节晶体管的晶体管在广泛意义 上可W视为可调节电阻。如果该晶体管具有平均电阻值，那么在该晶体管上的功率最大值 就下降。
[0011] 在本发明范畴内得知，从而可W定义运行范围，在该运行范围内该晶体管可W替 换为另一第二晶体管，其中给该第二晶体管后接了外部电阻。该第二晶体管那么就调节电 流，其中不是在该第二晶体管本身中、而是在该外部电阻中发生一部分调节损耗功率。从而 该集成电路溫升较小，因为加热功率正好在机壳外部在所述外部电阻中产生。如果需要一 个电流，该电流要求晶体管电阻小于该第二晶体管的导通电阻与该外部电阻之和，那么该 第一晶体管就再次承担调节任务。
[0012] 运种相当简单的原理可W概括为，在两个电流路径中的电流通过两个参数来分别 调节，使得在运两个电流路径中的电流之和与一个第一参数相关，并且损耗功率的分布与 附加的第二参数相关联。运是本发明的基本想法。
[0013] 当然该原理也可W应用在多于两个的电流路径中。在运种情况下不仅可W二维 地、而且可W多维地在电流路径之间进行调节。
[0014] 根据本发明，从而用于从机动车车载电网给至少一个耗电器提供电能或者用于为 至少一个耗电器提供电功率的该装置设置有：
[0015] -作为1C来实施的调节电路，该调节电路具有输入端，通过该调节电路的输入端可 W从机动车车载电网输入电能，该调节电路还具有至少一个第一输出端和一个第二输出 端，其中耗电器可W由该调节电路从机动车车载电网经由运两个输出端的每一个而被提供 电能，或者该调节电路通过其为耗电器提供电功率，
[0016] -至少一个设置在该1C外部的外部电阻，用于在该1C外部进行可能的电损耗功率 的输出，其中该外部电阻一侧与该调节电路的第二输出端相连，在该外部电阻的另一侧可 W连接该耗电器，
[0017] -其中要由该调节电路所调节的耗电器电功率的给定值能够预先给定，W及
[0018] -其中耗电器电能的分配或者在该调节电路的至少两个输出端上为耗电器所提供 电功率的分配可W由该调节电路根据至少一个分配参数来控制，其中该分配参数可W输入 给该调节电路或者可W在该调节电路中来确定。
[0019] 对于主要根据本发明的方法应明确的是，在该调节电路中可能产生的可能的损耗 功率通过外部电阻或另外的耗电器而被转换为热量的形式，该热量然后被输出到环境中。 从而作为IC来实施的该调节电路被过热保护。在此，该调节电路向该耗电器通过至少两个 路径从电压源、尤其从诸如机动车车载电网的直流电压源来提供由耗电器相应"调用"的能 量或功率。运两个路径之一是尽可能低欧姆的，也即基本无损耗地连接到该调节电路，也即 通过该调节电路的前述第一输出端，而该第二功率传输路径具有外部电阻。现在运两个功 率路径通过两个调节模块被相应地控制，其中仅通过该第一输出端从该调节电路向该耗电 器来传输电功率直至第一界限值。在每个调节模块中还W热量的形式来产生损耗功率，确 切地说，其与针对耗电器而提供的电功率的数量相关。根据调节模块的至少一个驱动器位 于哪个工作点，其从而产生或多或少的热量。如果因此该驱动器由于增大耗电器功率需求 而到达一个运行范围内，在该运行范围内它产生可能W热量的形式来损坏1C的更大的损耗 功率，那么根据本发明，就添加连接下一调节模块W便对耗电器进行附加的功率输出。
[0020] 所提供的电功率在调节模块上的分配根据分配参数来进行。
[0021] 根据本发明的方法从而与现有技术中所公开的方法不同，在现有技术中为了避免 驱动器晶体管的过热，输入给负载或耗电器的电流对称或相同地分配到多个驱动器上，如 在EP-A-2 196 887 中所述。
[0022] 本发明尤其适于给电气/电子耗电器提供电能，诸如机电、光电或声电耗电器，尤 其照明装置诸如LED,或具有可能的寄生、欧姆和/或电感性和/或电容性负载的耗电器，如 其可能存在于汽车领域中的和/或诸如住宅和/或工业建筑、附属物、交通的日常生活的电 气/电子对象/部件中。欧姆负载的例子比如是机动车加热器，电感性负载比如可W是发电 机或电动机，比如化DC、步进电机、单相或多相电机、电磁阀，而电容性负载的例子比如可W 是超级电容，其比如用于存储电能。
【附图说明】
[0023] 本发明下面借助多个实施例并参照附图来进一步解释。具体在此：
[0024] 图1示出了根据本发明的一种装置10的示例基本构造，其具有作为耗电器的一个 单独的L邸链11，
[0025] 图2示出了根据本发明的一种装置10的示例基本构造，其具有作为耗电器的一个 单独的L邸链11和第一电阻R3，
[0026] 图3示出了根据本发明的一种调节电路10的示例基本构造，其具有作为耗电器的 一个单独的L邸链11和Ξ个控制通道W及Ξ个电流源I S3、IS4、IS8，
[0027] 图4示出了根据本发明的一种装置的示例基本构造，其具有作为耗电器的Ξ个LED 链11_1、11_2、11_3和Ξ个根据本发明的调节电路10_1、10_2、10_3 W及故障探测装置抑、颜 色传感器MF和颜色调节器(FR)，
[0028] 图5示出了随着运行电压化的变化在LED、调节电路10和电阻R4中功率转换的示例 变化，
[0029] 图6示出了在Ξ个电流源时随着运行电压化的变化在LED、调节电路10和电阻R4中 功率转换的示例变化，
[0030] 图7和8示出了该装置的可选变型方案的电路，其具有仅Ξ个端子W给调节电路供 电并通过该调节电路把能量输出到耗电器或四个功率提供模块，
[0031] 图9至12示出了与在图1至8所示相对应的电路的不同例子，但具有欧姆负载12来 作为耗电器，
[0032] 图13至16示出了与在图1至8所示相对应的电路的不同例子，但具有电感性负载13 来作为耗电器，并具有续流二极管14W及具有过压保护二极管15,其中二者都与电感性负 载13相关联，W及
[0033] 图17至20示出了与在图1至8所示相对应的电路的不同例子，但具有电容性负载来 作为耗电器。
【具体实施方式】
[0034] 附图仅示出了根据本发明的装置的几种可能的配置。根据本发明的可能性由前面 的说明和权利要求得到。
[0035] 图1示出了根据本发明的一种示例调节电路10。其具有两个输出端3、4W及针对每 个输出端3、4的所属电流源IS3、IS4，电流源通过调节器RG而被控制。该第一电流源IS3的电 流被直接传导到该耗电器11的、在此情况下是Lm)链的第一端子5。该第二电流源IS4的电流 传导通过该电阻R4,并在那里形成一个电压降。输出电压化、化通过测量装置MU3、MU4被探测， 并作为测量值被输送给该调节器RG。同样电流l3、I述过另外两个测量装置Ml3、Ml4被探测， 并同样作为测量值被输送给该调节器RG。功率P3、P述过功率测量装置MP3、MP4而被探测，并 作为测量值被输送给该调节器RG。
[0036] 同样该运行电压化通过测量装置Μ化而被探测，并作为测量值输送给该调节器RG。 并不是所有运些测量值对于成功实施都是所需的。在此仅应体现运种可能性。一个溫度测 量装置测量溫度Τ，并将其提供给该调节器RG。该调节器RG借助测量值来进行控制，并必要 时借助外部获得的控制设定、在此是给定值IsDll、W及利用必要时存储的和/或由此导出的 量来控制电流源IS3、IS4。
[0037] 在图2的电路中，与图1的电路相反而设置有另一电阻R3。
[0038] 图3的电路与图1的相反而具有另一输出端8,该输出端同样通过一个外部电阻Rs 与该第一端子5相连。所属的测量装置MU8、Ml8、MP8把相应侧测量值口8、118、1桐样提供给该调 节器RG，该调节器完全控制该电流源。典型地该电阻Rs如此来选择，使得其为该电阻R4值的 两倍。
[0039] 图4示出了用于RGB-Lm)照明的一种示例调节电路。根据本发明的调节电路10_1、 10_2、10_3分别控制一种颜色的1^0链11_1、11_2、11_3。第二端子4_1、4_2、4_3分别通过外 部电阻R4_i、R4_2、R4_3与相应L邸链11_1、11_2、11_3的第一端子5_1、5_2、5_3相连接。相应的 第一端子3_1、3_2、3_3直接与相应L抓链相连接。该L抓链11_1、11_2、11_3的第二端子6_1、 6_2、6_3与该装置10的接地端子2相连接。参照发生器RefG能够从外部借助电流Iref_ext_i、 Iref_ext_2、Iref_ext_3来调节单个分装置10_1、10_2、10_3的给定值（比如IsDll)。电流可W通过 Rref_l、Rref_2、Rref_3通过电压设定而不是电流设定而被调节。控制器CTR控制整个装置。该装 置可W通过数据接口 ST来响应。该示例装置拥有电压源SUP，该电压源提供为在该调节电路 10中使用的不可调的运行电压化。颜色调节器FR从颜色传感器MF获得关于颜色组成W及福 射光强度的信息。所述信息由该颜色调节器FR转换为分装置10_1、10_