可調(diào)反激或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器制造技術(shù)

在反激和降壓-升壓轉(zhuǎn)換器(21，22)中，為了減少失真并且增加失真功率因數(shù)，引入布置(1)用于調(diào)整由控制器(2)生成的用于控制轉(zhuǎn)換器的開關(guān)(3)的控制信號(hào)。布置(1)響應(yīng)于來自用于饋給轉(zhuǎn)換器的電壓供應(yīng)(4)的電壓信號(hào)的增加/減少的幅度來增加/減少開關(guān)(3)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。這樣避免電網(wǎng)和電力發(fā)電機(jī)中的多余損耗。轉(zhuǎn)換器是相對(duì)低成本的單級(jí)轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，持續(xù)時(shí)間與電壓信號(hào)的幅度和設(shè)計(jì)參數(shù)之和基本上成比例。這些設(shè)計(jì)參數(shù)可以包括諸如輸出電壓的其它電壓信號(hào)的幅度。提供用于僅能產(chǎn)生固定持續(xù)時(shí)間的控制器(2)以及用于可以經(jīng)由可適配外部元件產(chǎn)生可適配持續(xù)時(shí)間的控制器(2)的布置(1)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】可調(diào)反激或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器
本專利技術(shù)涉及一種用于控制轉(zhuǎn)換器、特別是反激轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的控制器，該轉(zhuǎn)換器適用于連接至電壓供應(yīng)。本專利技術(shù)也涉及一種控制器、反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、設(shè)備、方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和介質(zhì)。這樣的設(shè)備的示例是燈和其它消費(fèi)產(chǎn)品以及其它專業(yè)產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
US2010/0308733A1公開一種用于恒定功率離線發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器的裝置和方法。單級(jí)集成電路驅(qū)動(dòng)恒定功率模式中的發(fā)光二極管源，以消除對(duì)于發(fā)光二極管電流感測的需要，而對(duì)線過零附近的電感器電流的波形整形以實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)。從US2010/0308733A1的圖6可見該裝置和方法經(jīng)受相對(duì)低的失真功率因數(shù)。這樣的相對(duì)低的失真功率因數(shù)對(duì)應(yīng)于相對(duì)多的失真。WO99/63414，US2006/013026和US2006/061337公開了一種控制器，該控制器接收電壓供應(yīng)的電壓信號(hào)并且生成控制信號(hào)，從而在電壓信號(hào)的較高瞬時(shí)幅度處轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間較長，并且在電壓信號(hào)的較低瞬時(shí)幅度處開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間較短。雖然這種依賴于控制的輸入電壓導(dǎo)致較少失真，但是結(jié)果仍然不是最優(yōu)化的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種改進(jìn)的控制器，該控制器使轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用在相對(duì)高的失真功率因數(shù)處。這樣的相對(duì)高的失真功率因數(shù)對(duì)應(yīng)于相對(duì)很少的失真。本專利技術(shù)的進(jìn)一步目的是提供一種控制器、反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、設(shè)備、方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和介質(zhì)。根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供一種用于調(diào)整將由控制器生成的用于控制轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的控制信號(hào)的布置，該轉(zhuǎn)換器包括將連接到用于供應(yīng)電壓信號(hào)的電壓供應(yīng)的反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，該布置包括將連接到控制器的電路，用于響應(yīng)于電壓信號(hào)的增加的幅度來增加開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間并且用于響應(yīng)于電壓信號(hào)的減少的幅度來減少開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。在來自電壓供應(yīng)的電壓信號(hào)的(瞬時(shí))幅度已經(jīng)增加的情況下，通過增加反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，并且在來自電壓供應(yīng)的電壓信號(hào)的(瞬時(shí))幅度已經(jīng)減少的情況下減少開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器將具有增加的失真功率因數(shù)。通過減少反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的失真，避免電網(wǎng)和電力發(fā)電機(jī)中的多余損耗。該布置進(jìn)一步有利在于它形成單級(jí)反激轉(zhuǎn)換器或者單級(jí)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的部分。這樣的單級(jí)轉(zhuǎn)換器相對(duì)低成本。利用包括功率因數(shù)電路和功率適配器電路的雙級(jí)解決方案，也能夠減少失真，但是這些雙級(jí)解決方案相對(duì)昂貴。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該布置限定為開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間與電壓信號(hào)的幅度和設(shè)計(jì)參數(shù)之和基本上成比例。通過與電壓信號(hào)的(瞬時(shí))幅度和(相對(duì)固定的)設(shè)計(jì)參數(shù)之和基本上成比例地增加和減少反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，進(jìn)一步減少失真。這里限定基本上為50％-150％、優(yōu)選為75％-125％、更優(yōu)選為90％-110％、最優(yōu)選為100％。另外，持續(xù)時(shí)間可以用步進(jìn)方式和/或有滯后地與和基本上成比例。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該布置限定為設(shè)計(jì)參數(shù)包括另一電壓信號(hào)的幅度，其中對(duì)于作為反激轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括具有耦合到開關(guān)的初級(jí)線圈和將耦合到負(fù)載的次級(jí)線圈的變壓器，另一電壓信號(hào)包括次級(jí)線圈的輸出電壓乘以初級(jí)線圈的繞組數(shù)目并且除以次級(jí)線圈的繞組數(shù)目，并且其中對(duì)于作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括耦合到開關(guān)和將耦合到負(fù)載的線圈，另一電壓信號(hào)包括線圈的輸出電壓乘以線圈的輸入部分的繞組數(shù)目并且除以線圈的輸出部分的繞組數(shù)目。可以推導(dǎo)，如向轉(zhuǎn)換器供應(yīng)的平均輸入電流Iin與以下乘積成比例，該乘積為如向轉(zhuǎn)換器供應(yīng)的電壓信號(hào)Uin(t)的瞬時(shí)幅度以及如由轉(zhuǎn)換器向負(fù)載供應(yīng)的輸出電壓Uout的幅度乘以n(反激轉(zhuǎn)換器：n等于初級(jí)線圈的繞組數(shù)目除以次級(jí)線圈的繞組數(shù)目；降壓-升壓轉(zhuǎn)換器：n等于線圈的輸入部分的繞組數(shù)目除以線圈的輸出部分的繞組數(shù)目)以及反激轉(zhuǎn)換器或者降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間D(t)除以電壓信號(hào)Uin(t)的瞬時(shí)幅度加上輸出電壓Uout的幅度乘以n的和的乘積。為了減少失真，平均輸入電流Iin應(yīng)當(dāng)與電壓信號(hào)Uin(t)的瞬時(shí)幅度相對(duì)成比例。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，持續(xù)時(shí)間D(t)應(yīng)當(dāng)與電壓信號(hào)Uin(t)的瞬時(shí)幅度加上輸出電壓Uout的幅度乘以n的和相對(duì)成比例。這里限定相對(duì)為50％-150％、優(yōu)選為75％-125％、更優(yōu)選為90％-110％、最優(yōu)選為100％。另外，持續(xù)時(shí)間可以用步進(jìn)方式和/或有滯后地與和相對(duì)成比例。持續(xù)時(shí)間D(t)應(yīng)當(dāng)與電壓信號(hào)Uin(t)的瞬時(shí)幅度以及輸出電壓Uout的幅度乘以n的和相對(duì)成比例，這樣的事實(shí)是給予最大改進(jìn)的最優(yōu)情形。然而本專利技術(shù)不限于這一實(shí)施例：分別在電壓信Uin(t)的瞬時(shí)幅度已經(jīng)增加和減少的情況下，持續(xù)時(shí)間D(t)的所述增加和所述減少已經(jīng)充分地提高/增加失真功率因數(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，限定該布置為：控制器為使得開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間固定的類型，電路包括用于接收電壓信號(hào)的輸入端子、將耦合到控制器的控制輸入的輸出端子、公共端子、第一電阻器以及第二電阻器和第一電壓限定元件的第一串聯(lián)連接以及第三電阻器和第二電壓限定元件的第二串聯(lián)連接的并聯(lián)連接、以及電流通過元件，并聯(lián)連接耦合到輸入端子和輸出端子，并且電流通過元件耦合到輸出端子和公共端子。對(duì)于產(chǎn)生開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的固定持續(xù)時(shí)間的控制器，包括第一和第二和第三電阻器以及第一和第二電壓限定元件和電流通過元件的鉗位電路可以用來使持續(xù)時(shí)間D(t)以步進(jìn)方式跟隨/近似電壓信號(hào)Uin(t)的瞬時(shí)幅度。不排除更多步進(jìn)和/或不同大小的步進(jìn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該布置限定為電壓限定元件，每個(gè)電壓限定元件包括二極管或者齊納二極管，并且電流限定元件包括第四電阻器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該布置限定為：控制器為使得開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間由連接到大地的外部元件限定的類型，其中外部元件的增加的值造成開關(guān)增加的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，并且外部元件的減少的值造成開關(guān)減少的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。對(duì)于產(chǎn)生依賴于外部元件的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間的控制器，可以改變這一外部元件的大小/值以調(diào)整持續(xù)時(shí)間D(t)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該布置限定為：外部元件是外部電阻器，電路包括用于接收電壓信號(hào)的輸入端子、將耦合到控制器的控制輸入的輸出端子、公共端子、將耦合到控制器的供電端子的又一端子、耦合到輸入端子的第一電阻器和電壓限定元件以及耦合到公共端子的第二電阻器的第一串聯(lián)連接、第一晶體管，第一晶體管的控制電極耦合到在電壓限定元件與第二電阻器之間的互連，并且第一晶體管的第一主電極耦合到公共端子，并且第一晶體管的第二主電極經(jīng)由第三電阻器耦合到又一端子和第二晶體管的控制電極，第二晶體管的第一主電極耦合到公共端子，并且第二晶體管的第二主電極經(jīng)由第四電阻器和第五電阻器的第二串聯(lián)連接耦合到公共端子，第四電阻器與第五電阻器之間的互連耦合到輸出端子。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該布置限定為：外部元件是外部電容器，電路包括用于接收電壓信號(hào)的輸入端子、將耦合到控制器的控制輸入的輸出端子、公共端子、耦合到輸入端子的第一電阻器和電壓限定元件以及耦合到公共端子的第二電阻器的第一串聯(lián)連接、晶體管，晶體管的控制電極耦合到電壓限定元件與第二電阻器之間的互連，并且晶體管的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.03.09 EP 11157536.11.一種用于控制轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的控制器(2)，所述轉(zhuǎn)換器適用于連接至電壓供應(yīng)，所述控制器(2)適用于接收所述電壓供應(yīng)的電壓信號(hào)并且生成控制信號(hào)，使得響應(yīng)于所述電壓信號(hào)的增加的幅度增加所述開關(guān)(3)的導(dǎo)通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，以及響應(yīng)于所述電壓信號(hào)的減少的幅度減少所述開關(guān)(3)的所述導(dǎo)通時(shí)間的所述持續(xù)時(shí)間，其中所述控制信號(hào)使得所述開關(guān)的所述導(dǎo)通時(shí)間的所述持續(xù)時(shí)間與所述電壓信號(hào)的幅度和設(shè)計(jì)參數(shù)之和基本上成比例，其中所述設(shè)計(jì)參數(shù)包括另一電壓信號(hào)的幅度，并且所述另一電壓信號(hào)是輸出電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制器(2)，其中所述轉(zhuǎn)換器是反激轉(zhuǎn)換器或降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器(2)，其中對(duì)于作為所述反激轉(zhuǎn)換器(21)的所述轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器包括具有耦合到所述開關(guān)(3)的初級(jí)線圈(5)和將耦合到負(fù)載(10)的次級(jí)線圈(6)的變壓器(5，6)，所述另一電壓信號(hào)包括所述次級(jí)線圈(6)的輸出電壓乘以所述初級(jí)線圈(5)的繞組數(shù)目并且除以所述次級(jí)線圈(6)的繞組數(shù)目，并且其中對(duì)于作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器(22)的所述轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器包括耦合到所述開關(guān)(3)和將耦合到所述負(fù)載(10)的線圈(7)，所述另一電壓信號(hào)包括所述線圈(7)的輸出電壓乘以所述線圈的輸入部分的繞組數(shù)目并且除以所述線圈(7)的輸出部分的繞組數(shù)目。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器(2)，所述控制器(2)包括電路(1)，所述電路包括用于接收所述電壓信號(hào)的輸入端子、輸出端子、公共端子、第一電阻器以及第二電阻器(35)和第一電壓限定元件(36)的第一串聯(lián)連接以及第三電阻器(37)和第二電壓限定元件(38)的第二串聯(lián)連接的并聯(lián)連接、以及電流通過元件(39)，所述并聯(lián)連接耦合到所述輸入端子和所述輸出端子，并且所述電流通過元件(39)耦合到所述輸出端子和所述公共端子。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器(2)，所述電壓限定元件(36，38)每個(gè)包括二極管或者齊納二極管，并且所述電流通過元件(39)包括第四電阻器。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器(2)，所述控制器(2)包括電路(1)，所述電路(1)包括接地的外部元件，所述控制器(2)是使得所述開關(guān)(3)的所述導(dǎo)通時(shí)間的所述持續(xù)時(shí)間由連接到大地的所述外部元件限定的類型，其中所述外部元件的增加的值造成所述開關(guān)(3)的所述導(dǎo)通時(shí)間的增加的持續(xù)時(shí)間，并且所述外部元件的減少的值造成所述開關(guān)(3)的所述導(dǎo)通時(shí)間的減少的持續(xù)時(shí)間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器(2)，所述外部元件是外部電阻器，所述電路(1)包括用于接收所述電壓信號(hào)的輸入端子，將耦合到所述控制器(2)的控制輸入的輸出端子，公共端子，將耦合到所述控制器的供電端子的另一端子(44)，耦合到所述輸入端子的第一電阻器、電壓限定元件(46)和耦合到所述公共端子的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：W·J·迪杰克曼，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：皇家飛利浦有限公司，
類型：
國別省市：