[發明專利]負荷驅動裝置

有效

• 申請號: 201110373382.9
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102478875A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 千田康隆;三浦亮太郎;山內一輝
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

技術領域

本發明涉及用于使用恒定電流驅動負荷的負荷驅動裝置。

背景技術

對應于JP-A-2009-11049的US?2009/0002054公開了用于使用恒定電流驅動開關設備(作為負荷)的柵極的柵極驅動器電路。在該柵極驅動器電路中，第一電阻器和第二電阻器的串聯電路連接到電源，并且PNP晶體管的基極連接到第一電阻器和第二電阻器之間的節點上。此外，MOS晶體管連接到第二電阻器。此外，PNP晶體管的集電極通過第三電阻器被連接到電源，并且PNP晶體管的發射極連接到開關設備的柵極。

在柵極驅動器電路中，當MOS晶體管被導通時，PNP晶體管被導通，以使恒定電流可以通過第三電阻器和PNP晶體管從電源流到開關設備的柵極。這樣，開關元件被導通。

然而，在所述柵極驅動器電路中，由于PNP晶體管的增益(即，放大系數)和正向電壓Vf的溫度依賴性，流向開關設備的恒定電流可以變化。因此，確保恒定電流的精確度是困難的。

此外，因為提供給負荷的恒定電流的大小取決于負荷的類型而變化，所以為需要最大恒定電流的負荷設計柵極驅動器電路。因此，柵極驅動器電路的成本增加了。

US?2009/0002054還公開了兩個NPN晶體管連接在達林頓組態中來增大驅動速度。然而，這個配置消耗大量的電流，因為一個NPN晶體管的集電極連接到電源。

JP-3680722公開了另一種用于導通和關閉絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的恒定電流柵極驅動器電路。在該柵極驅動器電路中，構造有MOSFET和電阻器的恒定電流電路連接到IGBT的柵極的高壓側和低壓側中的每一個，并且通過運算放大器控制MOSFET的柵極電壓，以控制流到IGBT的柵極的電流。然后，通過過電流檢測電路檢測在IGBT的集電極和發射極之間流過的電流。當檢測過電流時過電流檢測電路輸出檢測信號。檢測信號被反饋以調整運算放大器的輸出。因此，流到IGBT的柵極的電流被控制以使IGBT能夠免受過電流的影響。

在JP-3680722中所公開的柵極驅動器電路中，恒定電流電路執行反饋控制來提高恒定電流的精確度。此外，恒定電流電路構造有MOSFET，可以提高驅動速度。然而，JP-3680722未能公開用于提高驅動速度的具體配置。

發明內容

考慮到以上所述，本發明的目標是提供一種負荷驅動裝置，其用于向負荷提供精確的恒定電流，用于提高改變恒定電流的大小的靈活性，用于增大驅動速度和/或用于減少消耗電流。

根據本發明的第一方面，用于使用恒定電流驅動負荷的負荷驅動裝置包括分流電阻器和驅動器電路。對應于恒定電流的分路電流流過分流電阻器。驅動器電路被連接到分流電阻器的第一終端以向負荷提供對應于分流的恒定電流。驅動器電路包括用于產生預定參考電壓的參考電壓源。驅動器電路通過對分路電流的大小執行反饋控制來調整恒定電流的大小，以使對應于參考電壓的第一電壓變得等于對應于分流電阻器的第一終端處的電壓的第二電壓。

根據本發明的第二方面，負荷驅動裝置包括開關設備、達林頓電路、第一參考電壓源、運算放大器和開關。開關元件具有用于接收恒定電流的控制終端。開關元件還具有第一和第二終端，用于在開關設備的控制終端接收到恒定電流時在它們之前傳送負荷電流。達林頓電路包括第一晶體管、在達林頓組態中連接到第一晶體管的第二晶體管、連接到第一晶體管的第一終端以使恒定電流流過第一電阻器的感測電阻器、以及連接到第一晶體管的控制終端和第二晶體管的第一終端的上拉構件。第一晶體管和第二晶體管的第二終端連接到開關設備的控制終端。第一參考電壓源產生參考電壓。運算放大器具有用于接收對應于參考電壓的第一電壓的第一終端，和用于接收在感測電阻器和第一晶體管之間的第二電壓的第二終端。運算放大器對流過感測電阻器的恒定電流執行反饋控制，以使第一電壓變得等于第二電壓。開關與上拉構件并聯，并且被配置為將第一晶體管的控制終端連接到第一晶體管的第一終端以及從第一晶體管的第一終端斷開。