DE102007008783A1

DE102007008783A1 - Leuchtdiodentreiber

Info

Publication number: DE102007008783A1
Application number: DE102007008783A
Authority: DE
Inventors: Yuh-Ren Shen; Hung-Chi Chu
Original assignee: VastView Technology Inc
Current assignee: VastView Technology Inc
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen steuerbaren Leuchtdiodentreiber zur Erzeugung eines stabilen Stroms aus einer Hochspannung Vapp1 auf eine niedrigere Spannung Vapp2 in einer Anwendung (120), die folgendes enthält: a) einen Gleichspannungseingang (501) für eine Gleichspannung V0, b) einen ersten Feldeffekttransistor (FET 131) als Spannungseinsteller, um die Spannungsdifwendung für einen Spannungsbedarf aus der Anforderung für einen stabilen Treiberstrom Iapp durch die Änderung des Drain-Source-Spannungsdifferenz einzustellen, c) eine Steuerung zur Steuerung der Gatespannung des ersten FET, und d) eine Stromsteuerung zur Klemmung des stabilen Treiberstroms auf einen festgelegten Wert.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Leuchtdiodentreiber (LED) und insbesondere auf eine Treibertechnologie zur selbsttätigen Einstellung der Spannung zur Stabilisierung des Treiberstroms. Die vorliegende Erfindung kann zum Betrieb von Hochleistungs-LEDs (z. B. Licht-LEDs und Hintergrund-LEDs) verwendet werden.
Beschreibung des Standes der Technik
In der üblichen industriellen Produktion sind zwei Verfahren eines Konstantstromtreibers bekannt: das eine ist ein Verfahren konstanter Spannung, bei der der Treiberstrom durch Einstellung einer Sollspannung festgelegt wird. Das andere ist das Konstantstromverfahren, bei dem der Treiberstrom durch Einstellung einer Stromquelle festgelegt wird. Bei dem Konstantspannungsverfahren gemäß 2A (ein Anwendungsbeispiel in dieser Figur ist eine LED) reguliert ein LED-Steuergerät 210 eine externe Spannung V_DD auf einer Ausgangsspannung V_LED, um einen Strom I_LED an die LED zu bringen und stellt ferner einen Spannungsabfall V_set über einen Widerstand R ein, der mit der LED in Reihe geschaltet ist, und klemmt den Strom des Widerstandes R (auch I_LED der LED). Bei dem in 2B gezeigten Konstantstromverfahren wird eine externe Treiberspannung V_LED direkt an eine LED gelegt, um einen Treiberstrom I_LED zu erzeugen. Eine LED-Steuerung steuert einen Referenzstrom durch Anlegen einer externen Spannung V_DD an einem Stellwiderstand R_set und legt den Strom I_LED an der LED fest. Für einige empfindliche Anwendungen (z. B. Hochleistungsbeleuchtung und Hintergrundbeleuchtungs-LEDs) ändert ein Anstieg der Temperatur beim Leuchten, eine Spannungsänderung und die Abweichung der LED-Leuchteigenschaft vom Ursprungsverhalten den stabilen Treiberstrom über die Einstellung.
Ein anderes Konstantstromverfahren ist ferner die Verwendung eines Stromspiegels, um den Treiberstrom mittels einer Referenzstromquelle festzulegen. In 6A ist gezeigt, wie zwei Stromspiegel 611, 612 mit dem gleichen Verstärkungsverhältnis 1:N zusammen integriert sind, um den Treiberstrom I_LED = N·I_ref auf einen Referenzstrom I_ref zu begrenzen. Gleichwohl ist der Chipplatz für zwei Stromspiegel mit einer 1:N-Verstärkung zu groß; die Stromklemmung ist ferner nicht fest genug, um mögliche elektrische Zustandsänderungen zu verwalten (z. B. effektiver Widerstand, I-V-Kurve, chemische und physikalische Zustandsänderungen) und die entsprechende gewünschte Spannung. Zu komplizierte Situationen sind ebenfalls schwer mit traditionellen Konstantstromtreibern zu erfassen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der hauptsächliche Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen steuerbaren Treiber und ein Treibersystem mit hoher Stabilität für LEDs anzugeben. Außer einer Konstantstromtechnologie kann eine besondere Technologie der Spannungseinstellung gemäß der vorliegenden Erfindung selbsttätig die Treiberspannung einstellen, um diese unterschiedlichen Erfordernisse anzupassen, um einen stabilen Treiberstrom herzustellen, auch angesichts des möglichen Anstiegs von Temperatur und der Spannung in bestimmten Situationen.
Ein Treibersystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die genannten Funktionen erfolgreich integrieren, ohne dass zuviel Halbleiterplatz, insbesondere für leichte mobile Spezifikationen, erforderlich ist.
Ferner kann mit der besonderen Technologie der Spannungseinstellung eine zusätzliche einstellbare Spannungsquelle kombiniert werden, mit einem Bedienungsinterface, was die Möglichkeit der Einstellung des Treibersystems erweitert. Benutzer können unterschiedliche Treiberspannungen einstellen, um diversen Anwendungserfordernissen mittels des Bedienungsinterface zu genügen. Zusätzlich ist ein Übertemperatur- und Überstromschutz in der vorliegenden Erfindung vorgesehen, um Schäden aufgrund Übertemperatur oder Überstrom zu verhindern, die insbesondere bei Hochleistungsbeleuchtungen und Hintergrund-LEDs auftreten.
Die vorliegende Erfindung ergibt sich nach dem Lesen der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Hinblick auf die begleitenden Zeichnungen wie folgt:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Treibersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (das Anwendungsbeispiel besteht in einer Beleuchtung, einer Rücklicht-LED oder einer Hintergrundbeleuchtung, kann jedoch durch andere Anwendungen ersetzt werden);
1B ist ein Schaltungsdiagramm einer einstellbaren Spannungsquelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A ist ein traditionelles Konstantspannungstreibersystem,
2B ist ein traditionelles Konstantstromtreibersystem;
3 ist ein Schaltungsdiagramm einer Stromsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das in dieser Figur besteht Anwendungsbeispiel aus einer Leucht-LED oder einer Rücklicht-LED, jedoch auch durch andere Anwendungen ersetzt werden kann;
4A ist ein Diagramm zur Darstellung des Treiberstroms gegenüber der Systemtemperatur bei Übertemperatur in der vorliegenden Erfindung,
4B ist ein Diagramm des Treiberstroms während eines Überstromschutzes gemäß der vorliegenden Erfindung;
4C ist ein Diagramm des Treiberstroms bei einem anderen Überstromschutz gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein schematisches Diagramm eines steuerbaren Treibers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6A ist ein Schaltungsdiagramm eines traditionellen Stromspiegels,
6B ist ein Schaltungsdiagramm eines verbesserten Stromspiegels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein steuerbarer Treiber 500 zum Treiben eines stabilen Stroms aus einer Hochspannung V_app1 501 auf eine kleinere Spannung V_app2 502 in einer Anwendung 520: (a) einen Gleichspannungseingang 510 für eine Gleichspannung V₀; (b) einen ersten Feldeffekttransistor (FET) 131 zur Spannungseinstellung zur Einstellung einer Differenzspannung (Vapp1– app2) bei Anlage der gewünschten Spannung aus den stabilen Treiberstrom I_app durch Änderung des Drain-Source-Spannungsdifferenz; (c) eine Steuerung 530 zur Steuerung der Gatespannung des ersten FET; und (d) eine Stromsteuerung 140 zur Klemmung des stabilen Treiberstroms als Einstellung. Die Steuerung 532 kann Spannungsänderungen der Anwendung erfassen und eine negative Rückkopplungsspannung auf das Gate des ersten FET senden, um eine selbsttätige Einstellung der Drain-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET einzustellen und die gewünschte Spannung einzustellen, um den Treiberstrom konstant zu halten. Durch diese negative Rückkopplungsschaltung kann der steuerbare Treiber in dieser Erfindung automatisch die geeignete Treiberspannung einstellen, um den stabilen Treiberstrom mit hoher Stabilität auch bei großen Spannungsänderungen, tatsächlicher Widerstandsvariation, starken objektiven und subjektiven Situationen usw. zu erhalten.
Ferner kann eine einstellbare Spannungsquelle 110 mit dieser Erfindung gekoppelt werden, um eine externe Spannungsquelle V_DD zu nehmen und diese an den Gleichspannungseingang V₀ anzulegen. Ferner kann ein steuerbares Interface 160 Benutzerkommandos aufnehmen, um die Einstellung des Treibers zu ändern. Mit der einstellbaren Spannungsquelle und dem steuerbaren Interface wird der Bereich der einstellbaren Spannung bei dieser Erfindung flexibel, um diese an den größten Teil der Anwendung anpassbar.
Darüber hinaus wird eine Übertemperaturabsicherung und eine Überstromabsicherung der Schaltung 534 der Gatespannung des ersten FET oder der Stromsteuerung erreicht, um den Treiberstrom abzuschalten oder die obere Grenze des Treiberstroms bei Übertemperatur- und Überstrombedingungen zu erhalten. Ein Temperatursensor 552 und ein Strommonitor 553 können bei der Erfindung integriert werden, um Übertemperaturschutz und Überstromschutz zu verbessern.
Ein Treibersystem, um einer Anwendung einen stabilen Strom zuzuführen, enthält im Wesentlichen sechs Teile: (a) einen Gleichspannungseingang 510 für die Gleichspannungszufuhr V₀, (b) einen Ausgang für die Anwendung 501, um Hochspannung V_app1 an die Anwendung zu bringen, (c) einen Eingang für die Anwendung 502, um eine kleine Spannung V_app2 an die Anwendung zu legen, (d) einen ersten Feldeffekttransistor (FET) 131 als Spannungseinsteller, (e) einen ersten Operationsverstärker (OPAmp) 132, der so betrieben werden kann, dass er eine Spannungsvariation der Anwendung erfasst und eine negative Rückkopplungsspannung an das Gate des ersten FET legt, um die Drain-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET selbsttätig einzustellen und den Spannungsbedarf zur Erhaltung eines stabilen Treiberstroms zu kompensieren und (f) eine Stromsteuerung 140, um den stabilen Treiberstrom entsprechend der Einstellung festzulegen.
Das Treibersystem gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Stromsteuerung gemäß 3 (ein Anwendungsbeispiel in dieser Figur ist die LED) zwischen der Anwendung und Masse den Treiberstrom der Anwendung aufnimmt, enthält außerdem (a) eine Referenzstromquelle 147, um einen stabilen Referenzstrom I_ref abzugeben und (b) einen Stromspiegel 145 mit einem Verstärkungsverhältnis 1:N, um den stabilen Treiberstrom durch Verstärkung des Referenzstroms I_ref auf I_ref·N zu klemmen. Wie in 6B gezeigt, enthält dieser Stromspiegel 145 außerdem: einen zweiten OpAmp 144, um das Verstärkungsverhältnis 1:N des Stromspiegels präzise zu klemmen, wobei der positive Eingang und der Ausgang der Referenzstromquelle an der gleichen Spannung liegen. Der Ausgang und das gemeinsame Gate des Stromspiegels liegen auf der gleichen Spannung. Der negative Eingang und der positive Eingang des ersten OpAmp 132 liegen auf der gleichen Spannung (V_set2 = V_set2). Im Vergleich zu großen traditionellen Stromspiegeln (siehe 6A) ist dieser Stromspiegel 145 kleiner. Die Referenzstromquelle enthält ferner: (a) einen dritten OpAmp 141, dessen positiver Eingang mit einer Energielückenreferenzspannung verbunden ist, und dessen negativer Eingang und dessen Ausgang auf der gleichen Spannung liegen, um eine negative Rückkopplungsschaltung zu bilden, (b) einen zweiten FET 142 an der negativen Rückkopplungsschaltung des dritten OpAmp, dessen Gate und Ausgang auf der gleichen Spannung liegen, dessen Source und negativer Eingang auf der gleichen Spannung liegen und die negative Eingangsspannung des dritten OpAmp geklemmt ist und durch die positive Eingangsspannung des dritten OpAmp variiert wird. (c) ein Widerstand R_set3 zwischen dem negativen Eingang des dritten OpAmp und Masse zur Erzeugung des Stroms I_set3 über den zweiten FET; und (d) einen p-Kanalstromspiegel 143, um den Strom I_set3 des dritten FET an einer Seite abzunehmen und den Referenzstrom I_ref an der anderen Seite abzugeben.
Um den Spannungsbedarf aktuell zu kompensieren, weist der erste FET eine Verbindung zwischen seinem Source und dem Ausgang der Anwendung und eine Verbindung zwischen seinem Drain und dem Gleichspannungseingang auf, um die Spannungsdifferenz zwischen der Gleichspannung V₀ und dem Ausgang der Anwendungsspannung V_app1 einzustellen. Entsprechend weist der erste OpAmp am negativen Eingang als Eingangsspannung die Anwendungsspannung V_app2 auf und der Ausgang der negativen Rückkopplungsspannung führt zum Gate des ersten FET. In ähnlicher Weise weist der erste FET eine Verbindung zwischen dem Drain und dem Eingang der Anwendung und eine Verbindung zwischen dem Source und dem negativen Eingang des ersten OmAmp auf, um die Spannungsdifferenz zwischen dem Eingang der Anwendungsspannung V_app2 und der negativen Eingangsspannung des ersten OpAmp einzustellen. Ähnlich gibt der erste OpAmp die negative Rückkopplungsspannung an das Gate des ersten FET. In beiden Schaltungen können sie die Drain-nach-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET automatisch einstellen, um den Spannungsbedarf zur Erhaltung eines stabilen Treiberstroms zu kompensieren. Ferner kann eine Kapazität zwischen Source oder Drain des ersten FET und Masse so betrieben werden, dass die Source- oder Drainspannung des ersten FET eingestellt wird.
Wenn höhere Temperatur oder Überstrom vorliegen, kann die vorliegende Erfindung in den meisten Hochleistungsanwendungen mit Folgendem ausgerüstet sein: einen Temperatursensor, um die Systemtemperatur T_sys zu erfassen, bei der der Treiberstrom als Übertemperaturschutz abgeschaltet wird, wenn T_sys > T₁ ist und auf den normalen Betrieb zurückgeschaltet wird, wenn die Systemtemperatur wieder bei einer sicheren Betriebstemperatur T_sys < T₂ (wie bei den Pfeilen in 4A) liegt, und einem Strommonitor, um den Treiberstrom zu überwachen und den Treiberstrom abzuschalten (wie in 4B gezeigt), oder den Treiberstrom einer oberen Grenze zu halten (wie in 4C gezeigt), als Überstromschutz, um die Anwendungen vor beträchtlichen Schäden zu schützen. Die Übertemperatur- und Überstromschutz können an die Gatespannungsschaltung 534 des ersten FET oder eine Ausgangsschaltung des zweiten OpAmp 144 angehängt sein, benötigt jedoch keine extra Schaltung dafür.
Das Treibersystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einer einstellbaren Spannungsquelle 110 verbunden sein, die einen Gleichspannungs-Konverter 111 oder einen Spannungsregler oder einen Wechselstrom-Gleichstromkonverter enthält, um eine externe Spannungsquelle V_DD zur Abgabe der Gleichspannung V₀, wie in 1B gezeigt, zu erhöhen/abzusenken und gleichzurichten.
Ferner kann die Kombination einer Spannungs-Wahlschaltung 112 oder analogen Schalters und einer Digitalsteuerschaltung dabei helfen, dass die einstellbare Spannungsquelle den Wert V₀ funktionaler ändert, indem ein Spannungswahlsignal 113 verwendet wird und eine geeignete Spannungsschaltung als Rückkopplungsschaltung 114 auf der Schaltung zwischen der externen Spannungsquelle V_DD und der Gleichspannung V₀ geschaltet wird. Ferner kann ein steuerbares Interface 160 verwendet werden, um Benutzerkommandos zur Änderung der Spannungsschaltung bezüglich der einstellbaren Spannungsquelle über eine Spannungssteuerung 551 zu erfassen. Der DC-DC-Konverter 111 oder der Spannungsregler oder der AC-DC-Konverter kann eine kleine Abfallfunktion haben, um Spannungsverluste aufgrund geringer Eingangsspannung zu vermeiden. Ferner kann eine Mehrzahl von Ladezyklen enthalten sein, um die Spannung anzuheben oder abzusenken. Mit den oben genannten Betriebsschaltungen kann der Bereich der einstellbaren Spannung in der vorliegenden Erfindung flexibler genutzt werden, um an die meisten Teile der Anwendung angepasst zu werden.
Entsprechend erfüllt die vorliegende Erfindung, wie sie in der vorgenannten Beschreibung und in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, den Zweck, einen steuerbaren Treiber und ein Treibersystem mit ausgezeichneter Stabilität für LEDs anzugeben und kann in die industrielle Verwendung, insbesondere für ein Massenprodukt, eingebracht werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Modifikationen und Variationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne dass die oben genannte Lehre und der Geist der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

Steuerbarer Leuchtdiodentreiber zur Erzeugung eines stabilen Stroms aus einer Hochspannung V_app1 auf eine niedrigere Spannung V_app2 in einer Anwendung (120), die folgendes enthält: a) einen Gleichspannungseingang (501) für eine Gleichspannung V₀, b) einen ersten Feldeffekttransistor (FET 131) als Spannungseinsteller, um die Spannungsdifferenz V_app1–V_app2 an der Anwendung für einen Spannungsbedarf aus der Anforderung für einen stabilen Treiberstrom I_app durch die Änderung des Drain-Source-Spannungsdifferenz einzustellen, c) eine Steuerung zur Steuerung der Gatespannung des ersten FET, und d) eine Stromsteuerung zur Klemmung des stabilen Treiberstroms auf einen festgelegten Wert.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, bei dem die Steuerung betrieben werden kann, um Spannungsänderung der Anwendung zu erfassen und eine negative Rückkopplungsspannung zum Gate des ersten FET zu führen, um die Drain-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET selbsttätig einzustellen und den Spannungsbedarf zur Erhaltung eines stabilen Treiberstroms zu kompensieren.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: eine einstellbare Spannungsquelle (110), um eine einstellbare Gleichspannung V₀ an den Gleichspannungseingang aus einer externen Spannungsquelle V_DD anzulegen.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: ein Steuerinterface zur Erfassung von Benutzerkommandos und zur Abgabe eines Signals an die Steuerung zur Ausführung eines Kommandos.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: einen Übertemperaturschutz, um den Treiberstrom I_app durch Steuerung der Gatespannung des ersten FET bei Übertemperatur abzuschalten.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: einen Überstromschutz, um den Treiberstrom I_app durch Steuerung der Gatespannung des ersten FET bei einer Überstrombedingung abzuschalten.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: einen Übertemperaturschutz, um den Treiberstrom I_app durch Steuerung der Stromsteuerung bei Übertemperatur abzuschalten.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: einen Überstromschutz, um den Treiberstrom I_app durch Steuerung der Stromsteuerung bei Überstrombedingungen abzuschalten.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der Folgendes enthält: einen Überstromschutz, um eine obere Grenze des Treiberstroms I_app zur Steuerung der Stromsteuerung bei Überstrombedingungen einzustellen.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: eine Spannungssteuerung, um den Wert der einstellbaren Gleichspannung V₀ zu ändern, die von der einstellbaren Spannungsquelle abgegeben wird.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der Folgendes enthält: einen Temperatursensor, um die Temperatur T_sys des Systems zu erfassen und einen Übertemperaturschutz bei einer Übertemperaturbedingung auszuführen.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: einen Strommonitor zur Erfassung des Treiberstroms und um einen Überstromschutz bei einer Überstrombedingung auszuführen.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: eine Kapazität zwischen dem Source des ersten FET und der Masse, um die Sourcespannung des ersten FET festzulegen.
Steuerbarer LED-Treiber nach Anspruch 1, der außerdem enthält: eine Kapazität zwischen dem Drain des ersten FET und der Masse, um die Drainspannung des ersten FET festzulegen.
Treibersystem zum Treiben eines stabilen Stroms in einer Anwendung, das Folgendes enthält: a) einen Gleichspannungseingang zur Zufuhr von Gleichspannung V₀, b) einen Ausgang zur Anwendung, um eine Hochspannung V_app1 an die Anwendung zu legen, c) einen Eingang der Anwendung, um eine kleine Spannung V_app2 an die Anwendung zu legen, d) einen ersten Feldeffekttransistor (FET) als Spannungseinsteller, e) einen ersten Operationsverstärker (OpAmp), um eine Spannungsvariation der Anwendung zu erfassen und eine negative Rückkopplungsspannung an das Gate des ersten FET zu legen, um die Drain-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET selbsttätig einzustellen und Spannungsänderungen zur Erhaltung eines stabilen Treiberstroms zu kompensieren, und f) eine Stromsteuerung, um den stabilen Treiberstrom auf einen Sollwert einzustellen.
Treibersystem nach Anspruch 15, bei dem die Stromsteuerung zwischen der Anwendung und Masse den Treiberstrom der Anwendung aufnimmt und außerdem enthält: a) eine Referenzstromquelle, um einen stabilen Referenzstrom I_ref abzugeben, und b) einen Stromspiegel mit einem Verstärkungsverhältnis 1:N, um den stabilen Treiberstrom als I_ref·N durch Verstärkung des Referenzstroms ^Iref festzulegen.
Treibersystem nach Anspruch 16, das außerdem enthält: einen zweiten OpAmp, um das Verstärkungsverhältnis 1:N des Stromspiegels präzise zu klemmen, wobei der negative Eingang und der Ausgang der Referenzstromquelle auf der gleichen Spannung liegen, dessen Ausgang und gemeinsames Gate des Stromspiegels auf der gleichen Spannung liegen und dessen negativer Eingang und positiver Eingang des ersten OpAmp auf der gleichen Spannung (V_sef2 = V_set1) liegen.
Treibersystem nach Anspruch 16, bei dem die Referenzstromquelle außerdem enthält: a) einen dritten OpAmp, dessen positiver Eingang mit einer Energielückenreferenzspannung verbunden ist und dessen negativer Eingang und der Ausgang auf der gleichen Spannung liegen, um eine negative Rückkopplungsschaltung zu bilden, b) einen zweiten FET in der negativen Rückkopplungsschaltung des dritten OpAmp, bei dem das Gate und der Ausgang des dritten OpAmp auf der gleichen Spannung liegen, dessen Source und negativer Eingang des dritten OpAmp auf der gleichen Spannung liegen und die negative Eingangsspannung der dritten OpAmP geklemmt wird und durch die positive Eingangsspannung des dritten OpAmp variiert wird, c) einen Widerstand R_set3 zwischen dem negativen Eingang des dritten OpAmp zur Erzeugung eines Stroms I_set3 über den zweiten FET, und d) einen P-Kanal-Stromspiegel, um einen Strom I_set3 des zweiten FETs an einer Seite zu erfassen und den Referenzstrom I_ref an der anderen Seiten abzugeben.
Treibersystem nach Anspruch 15, bei dem der erste FET ein Metalloxid halbleiter-Feldeffekttransistor ist (MOSFET).
Treibersystem nach Anspruch 18, bei dem der zweite FET ein Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) ist.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem Folgendes enthält: eine einstellbare Spannungsquelle, um eine externe Spannungsquelle Vom zu erhalten und die Gleichspannung V₀ an den Gleichspannungseingang zu legen.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: ein steuerbares Interface, um Benutzerkommandos zur Änderung der Treibersystemeinstellung aufzunehmen.
Treibersystem nach Anspruch 15, bei dem der erste FET eine Verbindung zwischen der Quelle und dem Ausgang der Anwendung und eine Verbindung zwischen dem Drain und dem Gleichspannungseingang aufweist, um die Spannungsdifferenz zwischen der Gleichspannung V₀ und dem Ausgang Spannung V_app1 für die Anwendung einzustellen, wobei der erste OpAmp eine Eingangsspannung am negativen Eingang vom Eingang der Anwendungsspannung V_app2 erhält und der Ausgang der negativen Rückkopplungsspannung zum Gate des ersten FET führt, um die Drain-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET selbsttätig einzustellen und Spannungsänderungen zur Erhaltung eines stabilen Treiberstroms zu kompensieren.
Treibersystem nach Anspruch 15, bei dem der erste FET eine Verbindung zwischen dem Drain und dem Eingang der Anwendung und eine Verbindung dem Source und dem negativen Eingang des ersten OpAmp aufweist, um die Spannungsdifferenz zwischen dem Eingang der Anwendungsspannung V_app2 und der negativen Eingangsspannung des ersten OpAmp einzustellen, und der erste OpAmp die negative Rückkopplungsspannung an das Gate des ersten FET abgibt, um die Drain-Source-Spannungsdifferenz des ersten FET selbsttätig einzustellen und den Spannungsänderungen zur Erhaltung eines stabilen Treiberstroms zu kompensieren.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: eine Kapazität zwischen dem Source des ersten FET und Masse, um die Sourcespannung des ersten FET festzulegen.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: eine Kapazität zwischen dem Drain des ersten FET und Masse, um die Drainspannung des ersten FET festzulegen.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Übertemperaturschutz, um den Treiberstrom durch Steuerung der Gatespannung des ersten FET abzuschalten, wenn die Systemtemperatur T_sys eine Übertemperatur ist.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Überstromschutz, um den Treiberstrom durch Steuerung der Gatespannung des ersten FET bei einer Überstrombedingung abzuschalten.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Übertemperaturschutz, um den Treiberstrom abzuschalten, indem die Spannung des gemeinsamen Gate des 1:N-Stromspiegels der Stromsteuerung eingestellt wird, wenn die Systemtemperatur T_sys bei Übertemperatur liegt.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Überstromschutz, um den Treiberstrom abzuschalten, indem die Spannung des gemeinsamen Gate des 1:N-Stromspiegels der Stromsteuerung bei einer Überstrombedingung gesteuert wird.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Überstromschutz, um eine obere Grenze des Treiberstroms festzulegen, indem der 1:N-Stromspiegel der Stromsteuerung bei einer Überstrombedingung gesteuert wird.
Treibersystem nach Anspruch 21, das außerdem enthält: eine Spannungssteuerung zur Änderung des Wertes der einstellbaren Spannungsquelle V₀, die von der einstellbaren Spannungsquelle abgegeben wird.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Temperatursensor zur Erfassung der Systemtemperatur T_sys, der einen Übertemperaturschutz ausführt, wenn T_sys > T₁ ist und auf den Normalbetrieb zurückstellt, wenn die Systemtemperatur auf eine sichere Betriebstemperatur T_sys < T₂ zurückkehrt.
Treibersystem nach Anspruch 15, das außerdem enthält: einen Strommonitor, um den Treiberstrom zu erfassen und einen Übertemperaturschutz bei einer Überstrombedingung auszuführen.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle außerdem enthält: einen Spannungsregler, um die externe Spannungsquelle V_DD anzuheben oder abzusenken und als Gleichspannung V₀ gleichzurichten.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle außerdem enthält: einen DC-DC-Konverter, um die externe Spannungsquelle V_DD zur Ausgabe der Gleichspannung V₀ anzuheben, abzusenken und gleichzurichten.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle außerdem enthält: einen AC-DC-Konverter, um die externe Spannungsquelle V_DD zur Abgabe als Gleichspannung V₀ anzuheben, abzusenken und gleichzurichten.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle außerdem enthält: eine Mehrzahl von Ladepumpen zum Anheben und Absenken der Spannung.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle außerdem enthält: eine Spannungswahlschaltung, um ein Spannungssignal aufzunehmen, eine geeignete Spannungsschaltung zu schalten, um Spannung an die Schaltung zwischen der externen Spannungsquelle V_DD und der Gleichspannung V₀ rückzukoppeln, und schließlich zur Änderung des Wertes der Spannung V₀.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle außerdem enthält: einen analogen Schalter und eine digitale Steuerschaltung zur Aufnahme von Spannungsänderungskommandos, zur Schaltung einer geeigneten Spannungsschaltung als Rückkopplungsspannung auf die Schaltung zwischen der externen Spannungsquelle V_DD und der Gleichspannung V₀ und schließlich zur Änderung des Wertes von V₀.
Treibersystem nach Anspruch 32, bei dem die Spannungssteuerung so betrieben werden kann, dass eine Pulsweitenmodulation (PWM) verwendet wird, um die Anwendung in dieser Form auf Ein-Aus zu steuern.
Treibersystem nach Anspruch 15, welches so betrieben werden kann, dass sie eine Leuchtdiode (ED) treibt.
Treibersystem nach Anspruch 15 zum Betrieb einer Rücklicht-LED.
Treibersystem nach Anspruch 21, bei dem die einstellbare Spannungsquelle so betrieben werden kann, dass sie eine kleine Abfallfunktion aufweist, um einen Spannungsverlust bei einer kleinen Eingangsspannung zu vermeiden.