本发明专利技术涉及固态发光(SSL)装置的驱动电路。描述了一种给受输入电压(341)影响的负载(104)提供驱动电压(342)的驱动电路(300)的控制器(320)。该驱动电路包括电源转换器网络(331)和功率晶体管(304)。该控制器包括将功率晶体管(304)的低压端与低压电势连接或断开以使功率晶体管分别进入传导状态或截止状态的控制晶体管(382)。控制器包括与控制晶体管并联并将功率晶体管的低压端与供电电容(420)连接或断开以使功率晶体管分别进入传导状态或截止状态的充电晶体管(413)。供电电容给控制器提供逻辑电压。该控制器在第一时间间隔(813)内使用充电晶体管使功率晶体管进入传导状态并在第二时间间隔内使用控制晶体管使功率晶体管进入传导状态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于固态发光(SSL)装置如发光二极管(LED)的驱动电路和/或电源转换器。
技术介绍
在包括反激开关电路或反激电源转换器的LED驱动电路中，变压器通常用于通过变压器的次级绕组将驱动电路的输入端的电能传递给LED。此外三级或辅助绕组可用于提供电源给驱动电路的控制器(如集成电路)，和/或用于提供关于电源转换器内的开关波形的不同电压和瞬态信号的信息。使用这样的辅助绕组是不利的，因为辅助绕组给驱动电路和/或电源转换器增加了额外的成本。另一个方面，通过移除辅助绕组，一些特性比如提供逻辑电源电压给驱动电路的控制器，检测变压器续流和/或测量各种电压可能不再提供。本专利技术用于解决上述技术问题。尤其是本专利技术描述了一种驱动电路和/或电源转换器，该驱动电路和/或电源转换器用于提供一个或上述的特性而不需要附加的辅助绕组。因此，提供了一种经济有效的驱动电路和/或电源转换器，尤其是用于SSL应用的驱动电路和/或电源转换器。关于SSL装置的驱动电路和/或电源转换器的进一步要求是调光器的兼容性，尤其是切相调光器的兼容性。本专利技术描述的驱动电路和/或电源转换器可用于和/或可操作兼容于这样的调光器。这样，可提供用于SSL装置的经济有效且与调光器兼容的驱动电路。
技术实现思路
根据一个方面，描述了一种用于驱动电路的控制器，该驱动电路用于给受输入电压(如市电电压)影响的负载提供驱动电压。该驱动电路包括电源转换器网络和功率晶体管。该电源转换器网络可包括电感(如变压器)。特别地，该电源转换网络可包括反激转换器网络或谐振转换器网络。该功率晶体管(在本专利技术也称为功率开关)可包括金属氧化物半导体(MOS)晶体管，例如场效应晶体管，特别是N型MOS晶体管。可选地或另外，该功率晶体管可包括双极型晶体管。该控制器可包括控制晶体管(这里也称为控制开关)，该控制晶体管用于将功率晶体管的低压端与电压电势(如地)连接或断开，以使功率晶体管分别处于传导状态或截止状态。如果是MOS晶体管，该低压端可包括该MOS晶体管的源极，以及如果是双极型晶体管，该低压端可包括该双极型晶体管的发射极。该功率晶体可进一步包括高压端。如果是MOS晶体管，该高压端可包括该MOS晶体管的漏极，以及如果是双极型晶体管，该高压端可包括该双极型晶体管的集电极。该功率晶体可进一步包括中间电压端。如果是MOS晶体管，该中间体压端可包括该MOS晶体管的栅极，以及如果是双极型晶体管，该中间体压端可包括该双极型晶体管的基极。该控制晶体管可用于将功率晶体管的低压端直接与低压电势连接(如地)，不需要任何中间元件。该功率晶体管的中间电压端可维持在栅极电压值。通过将功率晶体管的栅极-源极电压(或基极-发射极)升高到大于功率晶体管的阈值电压，功率晶体管可进入传导状态。在另一方面，通过将功率晶体管的栅极-源极电压(或基极-发射极)下降到小于阈值电压，功率晶体管可进入截止状态(在截止状态中基本上没有漏极-源极电流(或发射极电流)流过该功率晶体管)。该传导状态可包括导通状态，在该导通状态中，功率晶体管具有最小的导通电阻。进一步，该传导状态可包括一种状态，在该状态中该导通电阻被调整并且该功率晶体管表现为具有可变电阻值的电阻。该控制器进一步包括充电晶体管(这里也称为充电开关)，该充电晶体管与控制晶体管并联并用于将功率晶体管的低压端与供电电容连接或断开，以使功率晶体管分别进入传导状态或截止状态。特别地，功率晶体管的低压端可连接到供电电容的一端。供电电容的另一端可与低压电势(如地)连接。这样，通过该供电电容，该充电晶体管可将功率晶体管的低压端连接到低压电势。该充电晶体管可以是电流源和/或电流镜像的一部分。该供电电容可用于给控制器和/或驱动电路的其他功能提供逻辑电压。这样，通过闭合充电晶体管，功率晶体管的低压端可达到逻辑电压(加上低压电势的电平)。该电平可足够低(相对于栅极电压)以提供高于功率晶体管的阈值电压的栅极-源极电压(或基极-发射极电压)。该控制器可用于在第一时间间隔内使用充电晶体管使功率晶体管进入传导状态。进一步，控制器可用于在第二时间间隔内使用控制晶体管使功率晶体管进入传导状态。第一和第二时间间隔可不同。另外，充电晶体管闭合的时间间隔和控制晶体管闭合的时间间隔可以是相互排斥的。这样，功率晶体管的状态(尤其是功率晶体管的传导状态)可采用两个(并联的)晶体管，控制晶体管和充电晶体管，进行控制。当使用充电晶体管时，流过功率晶体管的漏极-源极电流(或发射极电流)可用于对供电电容进行充电/放电，从而维持该逻辑电压。可以实现供电电容的再充电而不用使用与电源转换器网络的电感连接的辅助绕组。因此，供电电容的再充电可以以经济有效的方式实现。控制器可用于确定供电电容提供的逻辑电压。特别地，可以确定逻辑电压下降到小于预定的低阈值电压。进一步，该控制器可用于根据确定的逻辑电压控制充电晶体管和控制晶体管。特别地，可以控制该充电晶体管和控制晶体管从而该逻辑电压维持高于预定的低阈值。同时，可以控制该充电晶体管和控制晶体管从而功率晶体管工作于所需的状态，从而该驱动电路提供稳定的驱动电压。因此，通过提供及适当地控制充电晶体管和控制晶体管，该逻辑电压可维持在稳定的水平，并同时操作功率晶体管和电源转换器。这样，提供充电晶体管能够实现供电电容的经济有效的和受控的再充电。该传导状态可对应于或可包括功率晶体管的导通状态。该控制器可用于使功率晶体管工作于在导通状态和截止状态之间切换的开关模式。该功率晶体管可根据换向周期率切换。当功率晶体管处于导通状态时，在换向周期的第一阶段，第一时间间隔可在第二时间间隔之前。如上面指出的，该电源转换器网络通常包括电感。因此，当功率晶体管处于导通状态时，流过功率晶体管的电流通常增加(从O上升到峰值电流)。通过选择在第二时间间隔之前的第一时间间隔(例如在换向周期的开始选择第一时间间隔)，对供电电容进行充电(再充)的电流相对较低。因此，可以改善对供电电容的充电的控制(由于流过功率开关的电流相对低)。这能够提供一种改进的供电电容的过电压保护(该过电压由供电电容的可能的过充电引起)。该控制器可用于使充电晶体管工作于线性模式以控制流过功率晶体管的电流水平。通过在线性模式控制充电晶体管，该功率晶体管可工作于线性模式。这可有利于产生泄放电流以对驱动电路输入端的一个或多个电容进行放电。特别是，这可有利于结合调光器操作用于SSL装置的驱动电路。与充电电容类似，控制晶体管可工作于线性模式(在第二时间间隔内)。进一步，该控制器可用于根据提供给供电电容的电荷和/或根据供电电容的电压降水平确定第一时间间隔的长度和/或充电晶体管的工作点(如导通电阻)。特别是可以测量流过功率晶体管的电流。可操作充电晶体管来使流过功率晶体管的电流保持在预定水平。可选地或另外，可操作充电晶体管从而在第一时间间隔内流过功率晶体管的电流的积分对应于提供给供电电容的电荷(例如为了将逻辑电压增加到预定的高阈值电压)。这样，当功率晶体管工作在线性模式时，该充电晶体管可用于对供电电容进行充电(再冲电)，以产生泄放电流。因此，泄放电流可用于对供电电容进行充电，从而提供高效节能的驱动电路。如上面指出的，该控制器可用于控制充电晶体管和/或控制晶体管的导通电阻以使功率晶体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提供驱动电压(342)给受输入电压(341)影响的负载(104)的驱动电路(300)的控制器(320)，其中驱动电路(350)包括电源转换器网络(331)和功率开关(304)；其特征在于，控制器(320)包括控制晶体管(382)，控制晶体管(382)用于将功率晶体管(304)的低压端与低压电势连接或断开，以使功率晶体管(304)分别进入传导状态或截止状态；控制器(320)包括充电晶体管(413)，充电晶体管(413)与控制晶体管(382)并联并用于将功率晶体管(304)的低压端与供电电容(420)连接或断开，以使功率晶体管(304)分别进入传导状态或截止状态；其中供电电容(420)用于给控制器(320)提供逻辑电压；以及控制(320)用于：在第一时间间隔(813)使用充电晶体管(413)使功率晶体管(304)进入传导状态；以及在第二时间间隔(814)使用控制晶体管(382)使功率晶体管(304)进入传导状态。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特·克内德根，王晓艳，汪传阳，
申请(专利权)人：Dialog半导体英国有限公司，DIALOG半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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