用于提供偏置電流或驅(qū)動電流驅(qū)動負載的節(jié)能驅(qū)動電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)披露了向電流驅(qū)動負載（比如激光二極管）提供最小驅(qū)動電壓的方法和電路。本電路和方法可用于以最小能量損耗高效地向驅(qū)動電流驅(qū)動負載提供偏置和/或驅(qū)動電流。所述電流通常包括（1）驅(qū)動器或電壓電源，用于向電流驅(qū)動負載提供偏置和/或驅(qū)動電流，（2）感測電路，用于（i）感測偏置和/或驅(qū)動電流和（ii）將偏置和/驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為第一電壓，和（3）比較器，用于（i）接收第一電壓和第一，二參考電壓并（ii）向驅(qū)動器或電壓電源提供反饋/誤差信號，所述反饋/誤差信號用于將偏置和/或驅(qū)動電流維持或調(diào)節(jié)在或到目標值。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及以改良的(和最佳，最大的)功率效率來驅(qū)動電流驅(qū)動負載和/或提供嚴格的最小偏置電流的電路。更具體地說，本專利技術(shù)的實施例適用于向光和/或光電發(fā)射器和/或收發(fā)器提供偏置和/或驅(qū)動電流的方法和裝置。
技術(shù)介紹
激光二極管是用于從電源接收偏置電壓或電流的電流驅(qū)動裝置。在向激光二極管或其他電流驅(qū)動負載提供偏置電流的傳統(tǒng)電路中(比如，激光二極管電路)，由于激光二極管的工作電壓(比如，1. 8V)低于由驅(qū)動電路提供的或發(fā)送到驅(qū)動電路的偏置電壓(比如， 3. 3V)，因此可能會浪費掉相當(dāng)多的功率。如，可供應(yīng)電壓VCC (比如，3. 3V)由驅(qū)動器接收，而激光器需要的電壓則相當(dāng)小 (比如，1. 2V-1. 8V，取決于運行工況)。3. 3V供給電壓與激光器實際電壓(比如，1. 2-1. 8V)之差以發(fā)熱的形式在驅(qū)動電路的晶體管中浪費掉了。在這種情況下，晶體管就要以發(fā)熱的形式浪費掉1. 5至2.1V的電能。這樣的電能損耗不僅不經(jīng)濟，而且還會產(chǎn)生熱能對附近電路的運行產(chǎn)生負面影響和/或?qū)е聦︻~外冷卻元件的需求。本“
技術(shù)介紹
”部分僅用于提供背景信息。“
技術(shù)介紹
”的陳述并不認為本“
技術(shù)介紹
”部分公開的主旨構(gòu)成了該專利技術(shù)公開的現(xiàn)有技術(shù)，并且本“
技術(shù)介紹
”的任何部分，包括本
技術(shù)介紹
本身，都不認為構(gòu)成本專利技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)涉及提供和/或驅(qū)動電流的電路，包含驅(qū)動器，用于向電流驅(qū)動負載提供偏置和/或驅(qū)動電流，感測電路，用于(a)感測提供給所述負載的偏置和/或驅(qū)動電流和 (b)將偏置和/或驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為第一電壓，和比較器，用于(a)接收所述第一輸出電壓，第一參考電壓，和第二參考電壓，和(b)向驅(qū)動器發(fā)送誤差信號，所述誤差信號用于調(diào)節(jié)偏置和/或驅(qū)動電流。在不同實施例中，所述驅(qū)動器可包含DC-DC轉(zhuǎn)換器，且所述負載可包含激光二極管。在某些實施例中，所述比較器包含電流感測放大器。本專利技術(shù)的主要目的是節(jié)能。 DC-DC轉(zhuǎn)換器的使用很重要，其用于生成需要提供預(yù)定電流到所述負載的電壓，至少在某種程度上是因為DC-DC轉(zhuǎn)換器(不會在串行元件中浪費或消耗能量，比如電阻器或簡體管)通常效率高于線性調(diào)節(jié)器。本專利技術(shù)其他的實施例則涉及光和/或光電發(fā)射器和/或收發(fā)器和提供偏置和/或驅(qū)動電流的方法。所述光和/或光電發(fā)射器和/或收發(fā)器通常包含用于提供偏置和/或驅(qū)動電流的上述電路，激光二極管，和微控制器或微處理器，用于調(diào)控發(fā)送到比較器的第一和第二參考電壓的值。在某些實施例中，所述激光二極管耦合于所述感測電路的輸入端。在另一些實施例中，所述比較器還包含第一和第二加法放大器。提供偏置和/或驅(qū)動電流的方法通常包括⑴感測由驅(qū)動器(比如，通常為DC-DC 轉(zhuǎn)換器)發(fā)送到電流驅(qū)動負載的電流，( )將電流轉(zhuǎn)換為第一電壓，(iii)將第一電壓于第一參考電壓比較得出第一比較結(jié)果，(iv)將第一比較結(jié)果與第二參考電壓比較得出誤差信號，和(V)將所述誤差信號發(fā)送到驅(qū)動器(比如，保持或調(diào)節(jié)所述偏置和/或驅(qū)動電流)。一般來說，感測到的電流都是偏置和/或驅(qū)動電流。在某些實施例中，感測所述電流包括確定電流或電壓驟降，該電流或電壓驟降流經(jīng)或貫穿串聯(lián)在驅(qū)動器和電流驅(qū)動負載間的小型感測電阻器。在其他實施例中，將偏置和/或驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為第一電壓包含向感測放大器提供偏置和/或驅(qū)動電流。本電路有益地提供了一種低電壓，節(jié)能驅(qū)動電路，能用于驅(qū)動電流驅(qū)動裝置，比如光和/或光電發(fā)射器和/或收發(fā)器中的激光二極管或LED。通過使用本驅(qū)動電路，施加到如激光二極管之類的電流驅(qū)動負載上的電壓可以具有一個足以使所述負載偏置的最小值，從而消除傳統(tǒng)驅(qū)動電路中的能量損耗(比如，貫穿一個或多個電流驅(qū)動裝置的正向壓降引起的負載)。因此，相比傳統(tǒng)的激光二極管驅(qū)動器，本節(jié)能驅(qū)動電路提高了效率和/或?qū)⒐慕档搅俗畹汀１緦＠夹g(shù)的優(yōu)點將會通過以下各實施例詳細說明。附圖說明圖1A為本專利技術(shù)的驅(qū)動電路框圖。圖1B為本專利技術(shù)典型驅(qū)動電路的詳解圖。圖2為包括本專利技術(shù)的驅(qū)動電路的典型光和/或光電收發(fā)器和/或發(fā)射器的框圖。圖3為流程圖，對應(yīng)的是本專利技術(shù)的向激光二極管或其他電流驅(qū)動負載提供偏置和 /或驅(qū)動電流的典型方法。詳細說明本專利技術(shù)的各種實施例都會有詳細的參照。參照的例證會在附圖中得到闡釋。本專利技術(shù)會用隨后的實施例說明，但本專利技術(shù)不僅限于這些實施例的說明。相反的，本專利技術(shù)還意欲涵蓋， 可能包括在由附加權(quán)利要求規(guī)定的本專利技術(shù)的主旨和范圍內(nèi)的備選方案，修訂條款和等同個例。而且，在下文對本專利技術(shù)的詳細說明中，指定了很多特殊細節(jié)，以便對本專利技術(shù)的透徹理解。 但是，對于一個所屬
的專業(yè)人員來說，本專利技術(shù)沒有這些特殊細節(jié)也可以實現(xiàn)的事實是顯而易見的。在其他實例中，都沒有詳盡說明公認的方法，程序，部件和電路，以避免本公開的各方面變得含糊不清。同樣地，為了方便起見，雖然術(shù)語“光的”和“光電的”通常可互換并且可以交替使用，且使用這些術(shù)語中任何一個也就涵蓋了其他，除非上下文清楚地在其它方面做出了說明。同樣，為了簡便，術(shù)語“光學(xué)信號”，“光信號”，“光波”和“光束”也可交替使用，如術(shù)語 “連接到”，“耦合到”和“與……聯(lián)系”(指連接的，耦合的和/或相通元件間的間接或者直接的關(guān)系，除非術(shù)語的上下文的用法在其他方面明白地做出了說明)，但是賦予他們的含義通常是在此類技術(shù)上公認的。在此公開的不同的實施例或示例可以與其他實施例或示例相結(jié)合，只要這一結(jié)合未明確在此公開為不利的、不希望的或有害的。本專利技術(shù)涉及向諸如激光二極管之類的電流驅(qū)動負載提供偏置和/或驅(qū)動電流的方法和裝置，尤其是光或光電發(fā)射器和/或收發(fā)器領(lǐng)域。通過使用本節(jié)能電流驅(qū)動電路，可將偏置電流以高于傳統(tǒng)驅(qū)動電路的效率發(fā)送到激光二極管或其他電流驅(qū)動負載。因此，本專利技術(shù)避免了傳統(tǒng)驅(qū)動電路帶來的問題(低效和/或不經(jīng)濟的功耗)。下面會結(jié)合典型實施例全方位地詳細對本專利技術(shù)進行說明。典型節(jié)能驅(qū)動電路圖1A為本專利技術(shù)典型節(jié)能驅(qū)動電路100A的框圖。如圖所示，所述節(jié)能驅(qū)動電路100A包 含驅(qū)動器或電壓電源105，感測電路107，和比較器111。所述節(jié)能驅(qū)動電路100A是耦合到 電流驅(qū)動負載109上的。通常來說，驅(qū)動器或電壓電源105為DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，且在感測 電路107的輔助下，可對所述電壓轉(zhuǎn)換器進行調(diào)節(jié)，以便為負載109發(fā)送較精確的電流。這 樣，所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器(通常為電壓電源)起電流源的作用。驅(qū)動器105可以是任何用于向負載109提供偏置和/或驅(qū)動電流106的驅(qū)動電路 或電壓電源。在不同的實施例中，驅(qū)動器105可包含DC-DC轉(zhuǎn)換器和/或電壓開關(guān)調(diào)節(jié)器。 在一個實施例中，雖然負載109包括激光二極管，但是負載109也可以是任何用于由來自驅(qū) 動器105的有效電流驅(qū)動的電子裝置，電路或電路元件(比如，LED)。感測電路107可以是任何電路或電路系統(tǒng)，用于⑴探測或感測發(fā)送到電流驅(qū)動 負載109的偏置和/或驅(qū)動電流106和(ii)將偏置和/或驅(qū)動電流106轉(zhuǎn)換為電壓108。 在某些實施例中，感測電路107包含電阻器(比如，感測電阻)和一個或多個放大器(圖1A 未顯示)。在這類實施例中，所述電阻器可串接在驅(qū)動器105和電流驅(qū)動負載109之間。總 之，所述電阻器具有較小或最小的電阻值，且將較小或最小阻抗添加到電路100A上(比如， 如下圖1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
提供偏置和/或驅(qū)動電流的電路，包括：a）驅(qū)動器，用于向電流驅(qū)動負載提供偏置和/或驅(qū)動電流；b）感測電路，用于（i）感測偏置和/或驅(qū)動電流和（ii）將偏置和/驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為第一電壓；和（c）比較器，用于（i）接收第一電壓和第一考電壓，第二參考電壓并（ii）向驅(qū)動器提供反饋/誤差信號，所述反饋/誤差信號用于將偏置和/或驅(qū)動電流維持或調(diào)節(jié)在或到目標值。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：穆罕默德·阿扎德，
申請(專利權(quán))人：索爾思光電成都有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：