適用于雙向可控硅開關元件調光的控制方法及電源轉換器技術

本發明專利技術提供一種控制方法，適用于電源控制器，其可受操作電源供電。該電源控制器包含有高壓晶體管，電連接于該操作電源以及輸入電源之間。該控制方法包含有：檢測該操作電源的操作電壓；控制該高壓晶體管，以從該輸入電源汲取導通電流；當該操作電壓低于第一預設值時，將該導通電流傳導至該操作電源，以對該操作電源充電；提供檢測電壓，其可代表該輸入電源的輸入電壓；比較該檢測電壓以及第二預設值；以及，當該檢測電壓低于該第二預設值時，將該導通電流傳導至接地線，而不對該操作電源充電。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術主要涉及一種雙向可控硅開關元件(TRIAC)的電源控制方法與相關的裝置，尤指是產生TRIAC所需的維持電流的控制方法。
技術介紹
TRIAC調光器是針對電阻式負載(resistive load)，例如是白熾鎢絲燈(incandescent)或是鹵素燈(halogen)所設計,而且在全世界各地已經大量的被采用。很不幸的，這種相位控制的調光器并不一定適用于當代的LED，因為LED表現的并非電阻式負載。因此，驅動LED的電源供應器，便需要有特別的規格，才可以支持TRIAC調光器。TRIAC調光器通過阻擋或是切除掉部分的交流電波形，來達到降低所傳輸能量。所以TRIAC調光器也稱為相位切除調光器(phase cut dimmer)。圖1與圖2分別顯示一種前緣觸發式(leading edge)以及后緣觸發式(trailing edge)TRIAC調光器所產生的波形。波形100表示市電的交流(alternative current,AC)電源的電壓波形，陰影部分110表示波形100中傳輸到負載的部分。TRIAC調光器所切除掉的交流電波形100的時間，以下稱為截止時間(cutoff time)T_3FF;其它時間，也就是AC電源的電壓幾乎完全通過TRIAC調光器的時間，則稱為導通時間(conduct1n time)Tconduct1no盡管在截止時間T_FF內，負載上的跨壓幾乎是0V，但是，負載仍然需要汲取至少一定量的電流，來維持TRIAC調光器在截止時間Totiff內的正常運作。這樣的電流，業界稱為維持電流(holding current),其會隨著不同的TRIAC調光器,而有不同的規格。當負載為LED照明時，如何在截止時間Tcutqff內，穩定的提供維持電流，讓TRIAC調光器可以正常操作，便成為業界所努力的目標。
技術實現思路
本專利技術提供一種控制方法，適用于電源控制器，其可受操作電源供電。該電源控制器包含有高壓晶體管，電連接于該操作電源以及輸入電源之間。該控制方法包含有:檢測該操作電源的操作電壓；控制該高壓晶體管，以從該輸入電源汲取導通電流；當該操作電壓低于第一預設值時，將該導通電流傳導至該操作電源，以對該操作電源充電；提供檢測電壓，其可代表該輸入電源的輸入電壓；比較該檢測電壓以及第二預設值；以及，當該檢測電壓低于該第二預設值時，將該導通電流傳導至接地線，而不對該操作電源充電。本專利技術提供一種電源轉換器，用于將輸入電源，轉換為輸出電源，該電源轉換器包含有電源控制器，受操作電源所供電。該電源控制器包含有高壓接腳、高壓晶體管、高壓啟動控制電路、以及截止時間檢測電路。該高壓晶體管，可從該輸入電源，通過該高壓接腳，汲取導通電流。該高壓啟動控制電路檢測該操作電壓，并且當該操作電壓低于第一預設值時，將該導通電流傳導至該操作電源，以對該操作電源充電。該截止時間檢測電路檢測該輸入電源的輸入電壓，并且當該輸入電壓低于第二預設值時，將該導通電流傳導至接地線，而不對該操作電源充電。【附圖說明】圖1與圖2分別顯示一種前緣觸發式以及后緣觸發式TRIAC調光器所產生的波形。圖3顯示依據本專利技術所實施的電源轉換器900。圖4顯示一些相關于高壓接腳HV的電路。圖5顯示依據本專利技術所實施的另一個電源轉換器600。附圖符號說明100波形110陰影部分600電源轉換器602TRIAC 調光器604橋式整流器606變壓器608電源控制器610功率開關612負載614限流電阻616放電電路618BJT 晶體管619電阻620電阻621電阻802高壓調節器804高壓晶體管806電阻檢測器807分壓電阻808相位檢測器809分壓電阻810傳輸開關900電源轉換器AUX輔助繞組DRV驅動接腳EN致能信號HV高壓接腳Ic集電極電流Icon導通電流Iprm主繞組電流LINE電源線PRM主繞組SEC二次繞組TCOnduct1n 導通時間Tcutoff截止時間Vac交流市電Vcc操作電源VdrvPffM 信號Vjoint接點電壓Vline直流線電源Vset設定信號V-TRIAC交流輸入電源Vtriac PEAK 峰值Z⑶零電流檢測接腳【具體實施方式】在本說明書中，有一些相同的符號，其表示具有相同或是類似的結構、功能、原理的元件，并且為本領域技術人員可以依據本說明書的教導而推知。為說明書的簡潔度考慮，相同的符號的元件將不再重述。在本專利技術的實施例中提供電源轉換器，其受控于電源控制器，用來轉換輸入電源，而產生輸出電源。交流市電經過TRIAC調光器處理后，產生該輸入電源。該電源控制器具有高壓啟動機制，可以用內建的高壓晶體管，在開機時，直接從該輸入電源，汲取導通電流，來建立操作電源，對該電源控制器供電。該電源控制器可以檢測輸入電源的輸入電壓。當該輸入電壓偏低時，可以判定TRIAC調光器阻擋了交流市電的波形，此時應為截止時間TeuTQFF，因此使該導通電流不再對操作電源充電，而是直接釋放到接地線。該導通電流便可能可以作為截止時間Totiff內所需要的維持電流，讓TRIAC調光器正常操作。當TRIAC調光器所需的維持電流大于高壓晶體管所能提供的導通電流時，本專利技術的實施例在該電源控制器之外另外提供了放電電路。當該導通電流出現時，該放電電路可以被觸發，提供從該輸入電源流到該接地線的放電電流。該導通電流與放電電流一起，可以作為截止時間TeuT(]FF內所需要的維持電流。圖3顯示依據本專利技術所實施的電源轉換器900。盡管電源轉換器900具有返馳式架構，但本專利技術不限于此。舉例來說，本專利技術也可以實施于降壓轉換器、升壓轉換器、升降壓轉換器等等。在圖3內的實施例中，室內插座來的交流市電Vac可以是100VACU10VAC或是220VAC，其頻率可能是50Hz或是60Hz。TRIAC調光器602可以切除交流市電Vac中的部分波形，而產生交流輸入電源VTRIAe。舉例來說，交流市電VAe為圖1與圖2中的波形100，而交流輸入電源Vtrm是陰影部分110所示的部分。橋式整流器604對交流輸入電源Vtrim提供全波整流，而在電源線LINE上，提供直流線電源Vune，并提供接地線。變壓器606具有主繞組PRM、二次繞組SEC、以及輔助繞組AUX。在實施例中，電源控制器608是脈沖寬度調制(pulse-width modulat1n,PffM)控制器，由單芯片所構成。在正常供電程序中，電源控制器608可以在驅動接腳DRV上提供PffM信號VDRV，借助開關功率開關610，來控制流經主繞組PRM的主繞組電流IPRM。功率開關610可以控制變壓器606的儲能或是放能。在放能時，二次繞組SEC所釋放的電流，可以建立輸出電源V.，對負載612供電。同時，輔助繞組AUX所釋放的電流，可以建立操作電源Vcc，對電源控制器608供電。電源控制器608具有零電流檢測接腳Z⑶。當功率開關610導通時，零電流檢測接腳ZCD所流出到輔助繞組AUX的電流，可以大約與直流線電源Vune的線電壓成比例。在實施例中，線電壓大約是交流輸入電源Vtrim的峰值Vtrm peak。因此，電源控制器608可通過零電流檢測接腳ZCD，檢測峰值Vtrm _。當輔助繞組AUX放能時，零電流檢測接腳ZCD的電壓大約與輸出電源V.的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制方法，適用于一電源控制器，其可受一操作電源供電，該電源控制器包含有一高壓晶體管，電連接于該操作電源以及一輸入電源之間，該控制方法包含有：檢測該操作電源的一操作電壓；控制該高壓晶體管，以從該輸入電源汲取一導通電流；當該操作電壓低于一第一預設值時，將該導通電流傳導至該操作電源，以對該操作電源充電；提供一檢測電壓，其可代表該輸入電源的一輸入電壓；比較該檢測電壓以及一第二預設值；以及當該檢測電壓低于該第二預設值時，將該導通電流傳導至一接地線，而不對該操作電源充電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：林長億，黃國建，陳啟賓，
申請(專利權)人：通嘉科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71