JP2022525772A - 駆動回路 - Google Patents

Abstract

駆動回路は、第１回路入力部で第１制御信号を受信する制御信号入力部と、制御信号入力部に接続され、第１制御信号に従って、ガルヴァーニ電気的に結合されていない第２制御信号を生成するように適合されたオプトカプラと、第３制御信号に従って駆動回路の少なくとも１つの回路出力端子を制御する出力回路と、エネルギ供給源、第２制御信号を受信する入力部、および入力部で受信した第２制御信号に従って第３制御信号を出力する出力部を有する電子制御回路と、を備える。

Description

本発明は、電気的または電子的な構成要素、回路、機械または設備を制御する駆動回路に関する。この駆動回路は、出力側から入力側をガルヴァーニ電気的に結合しないようにして、従って非ガルヴァーニ電気的結合部、例えばオプトカプラまたは電磁石結合部等を有するように意図される。上記駆動回路は、望ましい供給源、例えば他の電子回路もしくは相互に作動される構成要素、例えばスイッチまたは押しボタンから入力側で制御信号を受信することができる。

図３は、集積回路の形式で、可能な回路９０を概略的に示している。入力側では、回路９０は、例えば、スイッチ９１に接続されており、該スイッチ９１は、例えばレジスタ９２を介して発行ダイオード９４へと供給源９３からエネルギを印加する。出力側では、駆動すべきトランジスタが、電力供給源９８での負荷９７として象徴される。

回路自体は、入力側にオプトカプラ９４，９５を有している。「９４」は、放射供給源であり、「９５」は、トランスミッタ９４からの電力放射に従って、全体で電圧Ｖ_GSを生成する太陽光発電構成要素であり、上記電圧Ｖ_GSは、ＦＥＴ９６の制御入力部に供給され、ＦＥＴ９６を切り換える。回路の出力は、２つの端子によって形成され、この端子の間では、ＦＥＴ９６は、高インピーダンスまたは低インピーダンスを選択的に生成し、このようにして、後続のＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴを制御するのに用いられ得る信号を供給する。

この回路の特性は、太陽光発電によって供給される電力が比較的低く、このため、ＦＥＴの切り換えに必要なゲートでの再充電が非常に迅速に生じることができないので、回路が比較的遅く切り換えることである。従って、ＦＥＴを介した切り換えが非常に迅速に生じず、このため、切り換えプロセスにおいて、ＦＥＴが特性曲線領域に長時間の間配置され、この特性曲線領域では、ＦＥＴを通る電流およびＦＥＴのソース－ドレイン電圧の双方が比較的高く、このため、切り換え中の損失および従って発熱が比較的高い。これは、１回の切り換えプロセスについては寛大に取り扱われても良い。対照的に、これは、複数の切り換えプロセス、例えばパルス幅変調については注目に値するようになる。

図３の回路の他の特性は、ＦＥＴ９６にわたって切り換えるための電力がオクトカプラの供給源９４によって最終的に供給され、電力が状態の少なくとも１つに保持するために連続的に供給されなければならないので、回路が比較的高い入力電力を必要とすることである。

最後に、出力部の切り換え状態が入力部の切り換え状態と直接に相互に関連する場合もある。回路９０の入力側におけるスイッチ９１が閉じられている場合には、ＭＯＳＦＥＴが、２つの可能な状態のうちの１つを有することになり、この逆も成立する。

本発明の目的は、入力側で少ない電力消費でもって、大きな負荷を迅速かつ柔軟に切り換えることもできる駆動回路を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴部によって満たされる。

駆動回路は、第１回路入力部で第１制御信号を受信する制御信号入力部と、第１制御信号に従って、ガルヴァーニ電気的に結合されていない第２制御信号を生成するように適合された無線結合器と、エネルギ供給源と、第２制御信号を受信する入力部と、該入力部で受信した第２制御信号に従って第３制御信号を出力する出力部と、を有した電子制御回路と、第３制御信号に従って駆動回路の少なくとも１つの回路出力端子を制御する出力回路と、を備える。

制御回路は、第３制御信号としてデジタル信号を生成するデジタル論理回路および／または第３制御信号としてアナログ信号を生成するアナログ信号処理回路を有しても良い。

駆動回路の制御回路は、エネルギ供給源を有しており、従って比較的高い電力で出力回路の制御に必要な信号を生成し、このため、出力回路での設定または切り換えを迅速に行うことができる。

さらに、制御回路により、特定の機能が駆動回路で実行される。制御回路の出力信号は、制御回路の入力信号に直接にまたは比例的に追従しても良いが、追従しなければならないわけではない。一般に、制御回路の出力信号は、制御回路の入力信号に従って生成される一定の、または時間変数の信号であっても良い。この目的のために、制御回路は、出力回路での以下の使用のために適切に設定または校正される制御回路の出力信号として、それ相応のデジタルまたはアナログ信号を出力するデジタル回路またはアナログ回路として構成されても良い。

デジタル回路のデジタル出力信号（特に、２つの状態を有した二値信号）が、例えば、出力回路のスイッチを切り換えるために、第３制御信号として用いられても良い。しかし、アナログ信号が、例えば出力回路のトランジスタのために生成され、用いられる出力回路のそれ相応のアナログ制御および設定のために使用されても良い。

電子制御回路は、保持構成要素を備えても良く、該保持構成要素は、その出力部で第２制御信号に従って第３制御信号を生成し、この生成後に第２制御信号が変化した場合でさえも第３制御信号を保持する。電子制御回路は、双安定回路を有し、該双安定回路は、入力部でインパルスに応答し、出力部の信号を１つの安定状態から他の安定状態に切り換える。制御回路は、制御パラメータに従って作動するパルス幅変調器であっても良いか、またはこのパルス幅変調器を有しても良い。また、制御回路は、制御パラメータに従って作用するファンクションジェネレータであっても良く、または該ジェネレータを有しても良い。

制御回路が保持構成要素または双安定回路として構成されている場合には、制御回路の入力部および駆動回路の入力部における入力信号は、全体的に、それ相応にインパルスのようなものとなっても良い。従って、入力信号は、長時間、適用される必要がない。保持構成要素の場合には、入力インパルスは、制御回路が安定状態から準安定状態に切り換え、一定の時間の後に安定状態に戻り、この時間は、入力部でのインパルス継続時間とは異なり、特に該継続時間よりも長い、という結果を有しても良い。そして、数ミリ秒の短いインパルスが、例えば、信号が出力状態に戻る前に、出力部での切り換え、および出力部でこのように切り換えられた信号のより長い保持を生じさせても良い。保持時間は、予め設定されるか、または設定可能／復号可能であっても良い。

双安定回路では、各入力インパルスは、それぞれ現在適用されている安定状態から他の安定状態への切り換えを生じさせても良い。双安定回路の異なる出力状態は、回路出力部における異なる電圧の値であっても良い。同様のことが、保持回路の出力部に適用される。

制御回路が作用するモードは、例えば、「双安定」、「保持回路」等の間で切り換え可能であっても良い。

制御回路のエネルギ供給源が、個別に設けられても良い。入力部と出力部との間のガルヴァーニ電気的分離を無くさないために、エネルギ供給源は、入力側にガルヴァーニ電気的に接続されないことが好ましい。エネルギ供給源は、例えば、外部電圧供給源への接続のための１つまたは複数の個別の端子を有しても良い。駆動回路は、例えば、供給電圧端子および接地端子を有しても良い。端子、例えば接地は、供給端子、例えば負荷用の接地であっても良い。

しかし、設計は、制御回路の内部エネルギ供給源が、駆動回路の回路出力端子、つまり出力回路が機能する端子に接続され、この出力部から電力を引き出すようなものであっても良い。そして、エネルギ供給源は、受信した値から使用可能な値を形成する電圧形成回路を有しても良い。エネルギ供給源は、ダウンコンバージョンの場合であっても良く、該ダウンコンバージョンは、例えば、論理回路、動作増幅器等に使用可能な回路出力部で比較的高い電圧、例えば４Ｖと２０Ｖとの間等の範囲の直流電圧から電圧の値を形成する。

エネルギ供給源は、該エネルギ供給源が回路出力端子から受ける比較的高い電圧から、内部動作に必要な大きいまたは小さい一定の直流電圧を生成するように適合されても良い。上記エネルギ供給源は、１００Ｖ、２００Ｖまたは５００Ｖよりも大きい電圧で、エネルギ供給源が制御回路にとって適切な供給電圧を生成することができるように適合されても良い。また、エネルギ供給源は、エネルギ貯蔵部を有しても良い。平滑装置、例えばキャパシタが設けられても良い。

しかし、エネルギ供給源は、該エネルギ供給源が回路出力端子から受ける比較的低い電圧から、必要な大きいまたは小さい一定の直流電圧を生成するように適合されても良い（アップコンバージョン）。これは、トランジスタが出力部で低いインピーダンスに切り換え、従って、（例えば１Ｖまたは２Ｖよりも小さい）小さな電圧差のみが出力部で適用される場合に必要とされても良い。上記エネルギ供給源は、該エネルギ供給源が２Ｖまたは４Ｖよりも小さい電圧から制御回路用の適切な供給電圧を生成し得るように適合されても良い。エネルギ供給源は、エネルギ貯蔵部を有しても良い。平滑装置、例えばキャパシタが設けられても良い。

無線結合器が、オプトカプラ、一般に電磁石放射を用いた結合器、容量結合器、もしくは結合器の出力部で適切な信号（直流電圧、交流電圧）を生成する容量結合器または磁石結合器であっても良い。上記無線結合器は、トランスミッタとしての発行ダイオードおよび受信器としてのフォトダイオードまたはフォトトランジスタを有しても良い。

制御回路は、その入力部における適切な信号変換回路、例えば整流器および／または平滑装置および／またはインピーダンス変換器および／または増幅器を有しても良い。無線結合器からの信号が比較的弱いことが頻繁にあり、このため、値に従って書式設定を超えて信号を適切に増幅し、安定的な方法（つまり低い内部抵抗）で信号を変換するようにすることが望ましいものとなり得る。

出力部において、制御回路は、必要な値の範囲において制御回路の出力電圧、つまり第３制御信号を生成する増幅器を有しても良い。制御回路のデジタル出力信号またはアナログ出力信号が生成されるかに基づいて、選択された２つの特定の電圧レベルがデジタル信号のために設定されても良く、または、動作点および勾配によって画定される望ましい線形特性曲線が、アナログ信号のための入力信号と比較して実施されても良い。この目的のために、増幅器が制御回路の出力部に設けられても良い。

次に、出力回路は、スイッチ、例えばトランジスタ、ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴを有しても良い。半導体構成要素のコレクタおよびベースまたはドレインおよびソースが、駆動回路の２つの出力端子に適用され、該出力端子でアクセス可能となっても良い。直流電圧が切り換えられるべきである場合には、単一の半導体スイッチが十分であっても良い。交流電圧が切り換えられるべきである場合には、半導体スイッチの降伏電圧が極性の双方において十分でないとき、または寄生ダイオードが漏れ電流を伝達し得るときに、２つの半導体スイッチ、例えばそれぞれのｎ－チャネルおよびｐ－チャネルＦＥＴが、直列に接続されて設けられても良い。

一般に、出力回路は、高インピーダンスと低インピーダンスとの間で、つまり２つの状態を伴う２値の形式で最終的に、２つの回路出力端子の間で状態を切り換え（オン－オフ）しても良く、または出力回路は、更なる制御のために、十分に低い内部抵抗で回路出力端子にアナログ信号または２値信号を出力しても良い。

制御回路は、設定された、設定可能な、調整された、または調整可能な制御パラメータに従って作用しても良い。例えば、保持構成要素の場合には、保持時間は、設定され、調整され、設定可能とされ、または調整可能とされても良い。制御パラメータの他の形式は、適切な形式で制御回路に伝達されるパルス幅変調のためのマークスペース比であっても良い。そして、制御回路は、ＰＷＭドライブ（ＰＷＭ＝パルス幅変調）と同様に構成されても良く、および望ましいマークスペース比でインパルスシーケンスを出力し、このようにして出力回路を制御しても良い。

機能回路は、レベル感受性または閾値感受性の形式で、任意選択的にヒステリシスを有して、特にスイッチオン、スイッチオフまたは切り換えても良い。機能回路は、例えば、入力増幅器の第２制御信号または出力信号の零または零交叉を検出し、そして該零または零交叉に切り換えても良い。これは、零交叉ＴＲＩＡＣと同様の可変入力信号（交流信号）のレベル交叉（零交叉）中に駆動回路がスイッチオンまたはスイッチオフするのみとなるように設計されても良い。ここで、「零」または「零交叉」は、例えば２Ｖ、１Ｖまたは０．５Ｖよりも小さくなる小さい電圧であっても良い。監視されたレベルが、１Ｖまたは２Ｖよりも大きいおよび／または２０Ｖ、１０Ｖまたは５Ｖよりも小さい電圧であっても良い。存在し得るヒステリシスオフセットが、１Ｖ、２Ｖまたは５Ｖよりも大きいおよび／または５０Ｖ、２０Ｖ、１０Ｖまたは５Ｖよりも小さくなっても良い。

１つまたは複数の制御パラメータを入力する、つまり入力モードを特に識別するために、必要であれば、次に入力を生成し、入力モードを終了するために、駆動回路は、１つまたは複数の入力端子を有しても良い。入力モードは、適切な形式で制御回路に格納され、他のプロセスで用いられても良い。入力は、少なくとも１つのラインにわたる時間で直列に、または複数のラインにわたる時間で並列に、アナログまたはデジタルの形式で生じても良い。

また、制御パラメータが第１制御信号に、例えば信号入力部における信号のインパルス長さにコード化されることも考えられる。そして、制御回路は、符号化された制御パラメータを受信し、格納し、引き続いて使用することができるように対応する復号装置を有しても良い。

駆動回路は、パッケージに設けられても良い。パッケージは、（Ｗ）ＤＩＰ（（ワイド）デュアルインラインパッケージ）、ＳＯＰ（スモールアウトラインパッケージ）、ＬＳＯＰ（ロングスモールアウトラインパッケージ）またはＳＯＩＣ（スモールアウトライン集積回路）パッケージであっても良く、複数の接続面または接続ワイヤを有しても良い。パッケージは、接続面または接続脚部を有したＳＭＤ（表面実装装置）であっても良い。ここで、回路構成要素は、１つの半導体チップに設けられても良く、または例えば接着剤の接続または回路キャリアのトレースによって互いに適切に接続された２つ以上の半導体チップにわたって分布されて設けられても良い。

全体の回路、回路構成要素、および互いの間の接続部が、出力側で必要な電流を伝達し、フラッシュオーバー無しで、可能に印加される電圧を維持することができるように適合される。出力回路の負荷電流は、少なくとも０．１Ａ、１Ａ、２Ａ、５Ａ、１０Ａまたは２０Ａであっても良い。出力回路の逆電圧は、３０Ｖ、５０Ｖ、１００Ｖ、２００Ｖ、５００Ｖまたは１０００Ｖよりも大きくなっても良い。従って、電圧供給源は、上記電圧で作用するように適合されても良い。

意図された使用に基づいて、回路は、パッケージに配置されるか、またはパッケージから突出した冷却装置またはヒートシンクを有し、回路から出る電力損失に応じた廃熱を伝達しても良い。回路は、冷却フィンを有した金属材料から構成されたヒートシンクであっても良い。

駆動回路は、電気消費物を直接制御するように適合されても良く、および従ってスイッチオン状態で電気消費物の電流を伝達し、スイッチオフ状態で電気供給源の電圧を遮断しても良い。消費物は、モータ、モータのフェーズ、照明装置、充電装置、制御装置、コンピュータまたはディスプレイ等であっても良い。駆動回路は、該駆動回路の一部のために、電気スイッチ、例えばＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴを制御するように適合されても良い。

本発明の実施例は、図面を参照して以下に説明される。

駆動回路の回路図である。 時間図である。 周知の駆動回路である。

図１では、「１１」が２つの入力端子を示している。この入力端子は、他の回路端子に対してガルヴァーニ電気的に絶縁されてもよく、入力端子への金属的、導電的または半導体的な接続を有していなくても良い。入力端子１１は、第１制御信号Ｓ１を入力する入力回路へ駆動回路１０を接続するように機能する。押しボタン１９ｂが概略的に示されており、この押しボタン１９ｂは、保護抵抗１９ｃを経由して、供給源１９ａを有した電力回路を閉じる。

無線結合器１２のトランスミッタが、電力回路の一部である。図１では、トランスミッタは、発光ダイオード１２ａとして示されている。発光ダイオード１２ａは、スイッチ／押しボタン１９ｂの作動の継続時間に対応した放射を生成する。また、放射強度は、限度内において、入力端子１１で印加される電圧、または入力端子１１に流された電流と相互に関係する。

また、駆動回路１０の無線結合器１２は、無線受信機を備えている。この無線受信機は、フォトトランジスタまたはフォトダイオード１２ｂであっても良い。しかし、無線結合器１２は、電磁気的に伝達および受信する磁気的または電磁気的結合器であっても良く、または静電結合器であっても良い。構成要素のガルヴァーニ接続ではない他の結合形式も可能である。

フォトダイオード１２ｂの出力信号は、制御回路１３に入力される第２制御信号Ｓ２である。一実施例では、フォトダイオードは、制御回路１３と一体となるようにチップ上に作られても良い。

図示した実施例では、制御回路１３は、第２制御信号Ｓ２のための信号入力部２１を備えている。従って、無線受信機１２ｂは、信号入力部２１に接続されている。図示した実施例では、制御回路１３は、演算増幅器として構成されても良い入力増幅器２２を有している。上記入力増幅器は、第２制御信号Ｓ２の増幅またはインピーダンスの変換、若しくはこれらの両方を実行しても良いか、あるいは、入力増幅器の出力部で、入力増幅器は、例えば局限の線形性、可能であればマイナスの値の範囲でさえも、入力変数Ｓ２よりも変化可能な出力の望ましい特性曲線を全体的に生成しても良い。制御回路１３の入力部における増幅器２２は、概略的に示されるのみである。増幅器２２は、信号のフィードバック、電圧分配、電流－電圧変換、電圧－電流変換、ゲイン調整（Ｐ成分）および動的調整（必要であれば、Ｉ成分および／またはＤ成分）等のために、図示せぬ更なる構成要素を有しても良い。

制御回路１３は、入力側で増幅器２２から増幅された信号を受信する機能回路２３をさらに備えている。機能回路２３は、簡潔な場合における小型のデジタルまたはアナログ回路、例えば双安定フリップ－フロップまたは保持エレメント（Ｄフリップ－フロップ）であっても良い。機能回路２３は、供給電圧端子を有しても良い。

入力部で信号によってトリガされ、機能回路２３は、該回路の出力部で特定の信号を、例えば、双安定フリップ－フロップの場合には、１つの現在作用されている安定状態からそれぞれの他の安定状態へとそれぞれ入ってくるインパルスのための切り換えを示すことになる。機能回路２３の出力は、制御回路の出力信号として、つまり第３制御信号Ｓ３として用いられても良い。

しかし、図示した実施例では、更なる増幅器２４が、機能回路２３の下流で接続されており、信号を実際に増幅する、または、考慮される信号のインピーダンス変換として機能しても良い。

出力回路１４が、第３制御信号Ｓ３を有した制御回路１３によって制御される。出力回路１４は、機能回路２３によって、または制御回路１３の出力部２６に第３制御信号Ｓ３を適用する出力側増幅器２４によって直接制御されても良い。

しかし、上述したのとは異なり、機能回路２３は、より複雑であっても良い。機能回路２３は、制御パラメータを収容するメモリを有していても良い。メモリは、アナログまたはデジタル設計を有しても良い。そして、機能回路２３は、信号変換においてこのように格納される制御パラメータを含むように適合される。制御パラメータは、予め決定されても良く、あるいは、回路２３の動作の過程で生じる、または回路２３に入力されても良い。

制御パラメータの入力装置は、この点で非常に一般的に設けられることができる。入力装置は、駆動回路１０の端子（図示せぬ）を有しても良く、該端子を介してアナログまたはデジタル値が入力されても良く、および上記端子を介して書き込みモードが動作モードと区別されても良い。入力装置は、標準的な入力装置または該入力装置の受信部であっても良い。

入力装置は、一般に、復号装置を有しても良く、該復号装置を介して、受信されたおよび／または格納され符号化された１つまたは複数の制御パラメータが復号される。第１制御信号Ｓ１つまり入力信号が回路端子１１で対応する符号化された形式で生成され、入力されるという点で、符号化された受信が、無線結合器１２によって特に考えられ、可能である。ここで、適切な信号符号化が伝達されるという点で、伝達は、制御パラメータの書き込みモードの選択を含んでも良い。そして、機能回路２３は、一方で、書き込みモードを認識することができるように、および、他方で、その後に、制御パラメータを復号することができるように適切な復号化を実行しても良い。コーディングは、時間パターン、例えばインパルス継続時間等によって生じても良い。そして、機能回路２３は、可能であれば小型のプロセッサ、レジスタ等を有する、より複雑なデジタル回路であっても良い。

入力装置は、入力インタフェース、特に各場合にはこのインタフェースのスレーブとしてＩ²Ｃインタフェース（ｉｎｔｅｒ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＳＰＩインタフェース（シリアル・ペリフェラル・インタフェース）を有しても良い。入力インタフェースの入力信号は、適切な方法で第１制御信号Ｓ１を経由して次に間接的に生成される第２制御信号Ｓ２であっても良い。もしくは、入力インタフェースの入力信号は、適切な方法で、個別の端子によって個別に供給されても良い。入力インタフェースは、機能回路の制御パラメータを入力するように機能しても良い。

必要であれば、制御回路１３は、入力側に、任意選択的に入力増幅装置２２の後にアナログ／デジタル変換器を有しても良く、および／または出力側に、任意選択的に出力増幅器２４の前にデジタル／アナログ変換器を有しても良い。この変換器は、機能回路２３に統合されても良く、または個別に設けられても良い。

「２５」は、制御回路１３のエネルギ供給源である。エネルギ供給源は、上記制御回路１３に統合されても良く、または制御回路１３から分離されて設けられても良い。図示した実施例では、エネルギ供給源は、負荷１９ｄのエネルギ供給源１９ｅに接続されている。エネルギ供給源は、駆動回路１０の端子１４ｃ，１４ａによって駆動回路１０に適用される。エネルギ供給源は、直流電圧または交流電圧の場合であっても良い。エネルギ供給源２５は、各公称電圧で作用することができるように、つまり、例えば、交流電圧を整流することができる、または交流電圧から適切な直流電圧を生成することができるように適合される。上述したように、供給源１９ｅの供給電圧は、比較的高くても良く、特に、３０Ｖまたは５０Ｖよりも大きい、１００Ｖよりも大きい、２００Ｖよりも大きい、または５００Ｖよりも大きくなっても良い。

次に、エネルギ供給源２５は、機能回路２３、必要であれば増幅器２２，２４に電気エネルギを供給する。エネルギ供給源２５は、例えば数ボルトの範囲となり得る、各回路構成要素を作動する直流電圧の場合であっても良い。エネルギ供給源は、図示せぬエネルギ貯蔵部、もしくは、上記エネルギ供給源を外部接続するためのエネルギ供給源の平滑コンデンサまたは端子を有しても良い。

図示せぬ他の実施例では、エネルギ供給源２５は、負荷１９ｄから独立した１つまたは複数の端子を有しても良く、および、従って、ことによると、数ボルトまでの利用可能な電圧、例えば直流電圧が直接供給されても良い。本実施例では、他の実施例のように入力供給源２５が入力側および入力供給源のエネルギ供給源１９ａから独立し、入力側端子１１に電気的に接続されていないが、むしろ入力側端子１１からガルヴァーニ電気的に分離している。

図示したように、駆動回路の出力回路１４は、電界効果トランジスタまたは一般にトランジスタを有しても良い。図示した実施例では、上記トランジスタは、負荷をオン・オフで切り換えるスイッチとして作動されても良い。そして、出力回路は、駆動回路の２つの端子１４ｂ，１４ｃの間で「負荷オン」のための低インピーダンスと「負荷オフ」のための高インピーダンスとに状態を選択的に設定する。一方では、スイッチ１４は、電圧供給源１９ｅの電圧のレベルで印加され得る逆電圧を維持することができるように適合され、他方では、スイッチ１４は、いくらかのアンペアまたはほぼ１０Ａの大きさ程度となり得る負荷１９ｄの負荷電流を伝達することができるように適合される。従って、トランジスタ１４は、高逆電圧および高負荷電流を扱い得る電力用トランジスタであることが好ましい。よって、トランジスタ１４は、迅速に切り換えの効果を得ることができるように、入力側に、より高い駆動電力を必要とする。これは、特に、必要な電力を供給するエネルギ供給源２５が、任意選択的に出力側増幅器２４と一緒に設けられるという点で、説明した制御回路１３によって確実にされる。

特定の用途のために、他の実施例では、出力回路のスイッチ１４は、「アナログ」の様式で作動されても良く、従って、スイッチ１４は、特定の電圧、電流、または、時間にわたる電圧、電流からのパターンでさえも提供するために、例えば「完全にオン」と「完全にオフ」との間で、入力部において目標値を採用しても良い。そして、例えば、機能回路２３は、１つまたは複数の制御パラメータに従うファンクションジェネレータとして作用しても良く、および、電流および／または電圧の特定の、好ましくは時間帯の時間パターンを生成するか、または上記ファンクションジェネレータを有しても良い。

「１９ｄ」は、切り換えるべき負荷である。一実施例では、負荷は、電気的消費物、例えば、モータまたはモータフェーズ、照明、一般に機械、制御部、コンピュータ、充電装置等である。

そして、他の実施例では、負荷は、再び、駆動回路１０によって制御される電力用トランジスタであっても良い。

負荷１９ｄがモータまたはモータのフェーズである場合には、駆動回路１３は、パルス幅変調のために用いられても良い。しかし、同様のことが、他の消費物、例えば照明装置に適用されても良い。

電圧供給源１９ｅは、直流電圧供給源または交流電圧供給源であっても良い。電圧供給源１９ｅは、公の電源ネットワーク（１１０／２３０Ｖ、５０／６０Ｈｚ）であっても良い。しかし、電圧供給源１９ｅは、三相電流（３８０Ｖ）または他の形式の電力供給源であっても良い。

図示されているものとは異なり、出力回路１４は、直列に接続された異なる設計の２つのトランジスタを有しても良い。これは、交流電圧が電流供給源１９ｅから切り換えられる場合に特に好ましい。そして、トランジスタの設計は、各トランジスタが２つの可能な極性のうちの一方を遮断するのに特に適するように選択されても良い。

図示されているものと異なり、駆動回路１０は、端子で信号を出力するように適合されても良く、この信号は、例えば接地に対して変換される。そして、信号は、他の構成要素を制御するように、および消費物のオン・オフを主に切り換えないように作用する。

図２は、機能回路２３にとって、または一般に制御回路１３にとって可能な動作モードを示している。第１入力信号シーケンスが、「ｉ１」によって示されており、このシーケンスは、例えば、押しボタン１９ｂによって生成され、回路入力部１１に適用されても良い。このシーケンスは、望ましい間隔を有し得るインパルスのシーケンスの場合である。インパルスは、回路によって、または、例えばスイッチ１９ｂを用いた人間によるキーイングよって生成されても良い。各インパルスは、図２のａ１で示されているように、制御回路１３の出力が１つの安定状態から他の安定状態に切り換えられるという結果を有している。キーイングは、例えば照明装置のオン／オフのキーイングであっても良い。

図２のｉ２は、１つの単一のインパルスのみを有する他の入力信号シーケンスを示している。この信号シーケンスは、より長いインパルスが出力部２６で生じ、特定の時間Δｔの後に再び戻されるように設定されるという結果を有しても良い。時間Δｔは、固定されるか、もしくは上述の可能性を用いて設定可能または調整可能である制御パラメータである。

上述の１つまたは複数の特徴部と任意選択的に組み合わせ得る駆動回路の実施例は、消費物を直接に制御する、つまり、オン状態で消費物の負荷電流または少なくとも該電流の位相を伝達し、オフ状態で消費物の作動電圧を遮断し、望ましい切り換え周波数で状態の間で切り換えるように特に電気的および熱的に適合される。

上記実施例は、第１回路入力部で第１制御信号Ｓ１を受信する制御信号入力部１１と、制御信号入力部に接続され、第１制御信号Ｓ１に従って、ガルヴァーニ電気的に結合されていない第２制御信号Ｓ２を生成するように適合された無線結合器１２と、第３制御信号Ｓ３に従って消費物用の駆動回路の少なくとも１つの回路出力端子１４ｂ，１４ｃを制御する出力回路１４と、を備えている。この実施例は、駆動部１３を有しており、該駆動部１３は、エネルギ供給源と、第２制御信号を受信する入力部と、該入力部で受信された第２制御信号Ｓ２に従って第３制御信号Ｓ３を出力する出力部と、を備えている。

簡潔な場合には、第２制御信号Ｓ２は、第３制御信号Ｓ３として直接使用されても良い。しかし、インピーダンス変換、増幅、または第２制御信号Ｓ２を第３制御信号Ｓ３に変換する他の線形性スケーリングが、２つの信号の間に配置されても良い。上述した複数のより複雑な機能回路の１つが設けられても良い。そして、出力回路１４が迅速かつ安定的に切り換えられても良いように、エネルギ供給源は、出力回路１４、および任意選択的に無線結合部、増幅器またはインピーダンス変換器を作動するように少なくとも機能する。

駆動回路のパッケージが、１つまたは複数の装置、例えば、パッケージ壁の１つまたは複数の金属製冷却面および／または実ボディから突出し、内部に熱的に接続された１つまたは複数の冷却フィンを有しても良い。

駆動回路に接続可能な消費物は、可能であればその位相の１つに、少なくとも０．１Ａ，１Ａ，２Ａ，５Ａ，１０Ａまたは２０Ａの負荷電流を備えても良い。回路の動作電圧は、３０Ｖ，５０Ｖ，１００Ｖ，２００Ｖ，５００Ｖまたは１０００Ｖよりも高くても良い。

駆動回路は、比較的高い切り換え周波数で、例えば１ｋＨｚ，２ｋＨｚ，５ｋＨｚ，１０ｋＨｚまたは２０ｋＨｚよりも大きい切り換え周波数のためにオン・オフの切り換えを行うように適合されても良い。この切り換え周波数は、例えばパルス幅変調の用途にとって望ましいものとなり得る。そして、エネルギ供給回路２５は、半導体スイッチの内部キャパシタのそれ相応に迅速なおよび頻繁な再充電にとって必要なエネルギを供給するように特に適合される。

対照的に、他の用途、例えば証明の制御のための設計は、駆動回路が、上述のような高い周波数のために適しておらず、適合されないものであり、上述の限度よりも小さい周波数のための作動、可能であれば５００Ｈｚ，２００Ｈｚまたは１００Ｈｚよりも小さい作動のためだけに適合されるのみであるようにしても良い。これは、次にそれ相応にさらに小型化に設計され得るエネルギ供給回路２５に特に関連しても良い。そして、熱的な観点によって生じる設計の特徴部は、より複雑でないものとされても良い。冷却構成要素または冷却フィンは、可能であれば省略されても良い。

駆動回路は、集積回路であっても良い。集積回路は、標準的なパッケージ、例えばＤＩＰ（デュアルインラインパッケージ）、ＷＤＩＰ（ワイドデュアルインラインパッケージ）、ＳＯＰ（スモールアウトラインパッケージ）、ＬＳＯＰ（ロングスモールアウトラインパッケージ）またはＳＯＩＣ（スモールアウトライン集積回路）パッケージ内に収容されても良い。

集積回路の回路構成要素は、１つまたは複数の半導体チップに収容されても良い。機能回路２３および可能であれば入力側および出力側増幅器２２，２４は、共通のチップに作られても良い。また、エネルギ供給源２５の構成要素および無線結合器１２の受信機１２ｂは、チップ、チップから離間した回路キャリア、または同じチップに作られても良い。出力回路１４の半導体スイッチが、個別のチップに作られても良い。異なるチップが、集積回路において、互いに適切に接続される。

上記の説明および請求項の特徴部は、これらの組み合わせが、組み合わせが技術的に可能であるという条件で明示的に説明されていない場合でさえも、互いに組み合わせることが可能であるものとして理解されるべきである。また、図の実施例または請求項において特定の内容で説明された特徴部は、上記請求項、内容、実施例または図から取り除くことが可能であるものとして、および、組み合わせが技術的に可能であるという条件で他の図、実施例、請求項および内容と組み合わせることが可能なものとして理解されるべきである。実施例は、相互に排他的なものとして理解されるべきではない。また、方法、プロセス、方法のステップまたはプロセスのステップの説明は、方法、プロセス、方法のステップまたはプロセスを実行する装置の説明として解釈されるべきであり、この逆も成立する。

１０ 駆動回路
１１ 入力端子
１２ 無線結合器
１２ａ 発行ダイオード
１２ｂ フォトダイオード
１３ 制御回路
１４ 出力回路
２１ 信号入力部
２２ 入力増幅器
２３ 機能回路
２４ 出力増幅器
２５ エネルギ供給源
２６ 信号出力部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 出力端子
１９ａ 電圧供給源
１９ｂ スイッチ、押しボタン
１９ｃ 保護抵抗
１９ｄ 消費物
１９ｅ エネルギ供給源

Claims (18)

1. 第１制御信号（Ｓ１）を受信する制御信号入力部（１１）と、
   前記制御信号入力部に接続され、前記第１制御信号（Ｓ１）に従って、ガルヴァーニ電気的に結合されていない第２制御信号（Ｓ２）を生成するように適合された無線結合器（１２）と、
   第３制御信号（Ｓ３）に従って駆動回路の少なくとも１つの回路出力端子（１４ｂ，１４ｃ）を制御する出力回路（１４）と、
   を備え、
   電子制御回路（１３）が、エネルギ供給源（２５）と、前記第２制御信号（Ｓ２）を受信する入力部と、前記入力部で受信した前記第２制御信号（Ｓ２）に従って前記第３制御信号（Ｓ３）を出力する出力部と、を有することを特徴とする駆動回路。
2. 前記電子制御回路（１３）は、デジタル論理回路を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記電子制御回路（１３）は、保持構成要素（２３）を備え、該保持構成要素（２３）は、その出力部で前記第２制御信号（Ｓ２）に従って前記第３制御信号（Ｓ３）を生成し、この生成後に前記第２制御信号（Ｓ２）が変化した場合でさえも前記第３制御信号（Ｓ３）を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路。
4. 前記電子制御回路（１３）は、双安定回路を有し、該双安定回路は、前記入力部でインパルスに応答し、前記出力部の信号を１つの安定状態から他の安定状態に切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路。
5. 前記電子制御回路（１３）の前記エネルギ供給源（２５）は、前記駆動回路の少なくとも１つの回路出力端子（１４ｂ，１４ｃ）からエネルギを受けるように適合されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の駆動回路。
6. 前記出力回路（１４）は負荷を切り換えるように適合され、前記電子制御回路（１３）の前記エネルギ供給源（２５）は、１００Ｖ、２００Ｖまたは５００Ｖよりも大きい直流電圧もしくは交流電圧を有し得る負荷のエネルギ供給源に接続されることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の駆動回路。
7. 前記入力部において、前記電子制御回路（１３）は、前記第２制御信号（Ｓ２）を増幅させる増幅器を有することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の駆動回路。
8. 前記出力部において、前記電子制御回路（１３）は、前記第３制御信号（Ｓ３）を出力する増幅器を有することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の駆動回路。
9. 前記出力回路（１４）は、１つのトランジスタまたは直列に接続された２つのトランジスタ、好ましくはＭＯＳＦＥＴを有することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の駆動回路。
10. 前記出力回路（１４）は、２つの回路出力部（１４ｂ，１４ｃ）の間、好ましくは、高インピーダンス状態と低インピーダンス状態との間で電気接続を制御することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の駆動回路。
11. 前記出力回路（１４）は、前記駆動回路の回路出力部にデジタルまたはアナログ信号を適用するように適合されることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の駆動回路。
12. 前記電子制御回路（１３）の制御パラメータを設定する設定装置を備え、
    前記第２制御信号（Ｓ２）のそれ相応に生成されたパラメータから前記制御パラメータを復号する第１復号装置および／または１つまたは複数の第２回路入力部における１つまたは複数の電気的な値から前記制御パラメータを復号する第２復号装置を特に有することを特徴とする請求項１～１１に記載の駆動回路。
13. プラスチック材料により型成形され、前記回路は、前記プラスチック材料から突出した、または前記プラスチック材料上に置かれたヒートシンクを特に有することを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の駆動回路。
14. 前記駆動回路は、電気的な消費物、特に、電気モータ、照明装置、充電装置、制御装置、コンピュータまたはディスプレイを直接制御するように適合されることを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の駆動回路。
15. 前記駆動回路は、電気スイッチ、特に、ＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴを制御するように適合されることを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の駆動回路。
16. 前記駆動回路は、出力端子で少なくとも０．１Ａ、１Ａ、２Ａ、５Ａまたは１０Ａの電流を伝達するようにおよび／または少なくとも３０Ｖ、５０Ｖ、１００Ｖ、２００Ｖまたは５００Ｖの直流電圧または交流電圧を切り換えるように適合されることを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の駆動回路。
17. 第１回路入力部で第１制御信号（Ｓ１）を受信する制御信号入力部（１１）と、
    前記制御信号入力部に接続され、前記第１制御信号（Ｓ１）に従って、ガルヴァーニ電気的に結合されていない第２制御信号（Ｓ２）を生成するように適合された無線結合器（１２）と、
    第３制御信号（Ｓ３）に従って消費物用の駆動回路の少なくとも１つの回路出力端子（１４ｂ，１４ｃ）を制御する出力回路（１４）と、
    を備え、
    駆動部（１３）が、エネルギ供給源と、前記第２制御信号（Ｓ２）を受信する入力部と、前記入力部で受信した前記第２制御信号（Ｓ２）に従って前記第３制御信号（Ｓ３）を出力する出力部と、を有することを特徴とする消費物用の駆動回路。
18. 前記第２制御信号（Ｓ２）を受信し、前記第３制御信号（Ｓ３）を出力する増幅器および／またはインピーダンス変換器（２２，２４）を備えることを特徴する請求項１７に記載の駆動回路。

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