具有内部计算的平均输出电流的驱动器控制器制造技术

本发明专利技术涉及具有内部计算的平均输出电流的驱动器控制器。针对内部计算平均输出电流的驱动器控制器公开了方法、装置以及集成电路。在一个示例中，方法包含接收输出线的输出电压。所述方法进一步包含至少部分地基于输出电压来执行输出线处的平均输出电流的计算。所述方法进一步包含至少部分地基于输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路，并且特别地涉及电流驱动器。
技术介绍
一些驱动器电路应用涉及诸如为发光二极管（LED）组提供驱动电流。LED的数量可以依赖于特定的应用而变化。驱动器可以控制流过LED链的电流，而输出电压可以由组成所述链的LED的数量和正向电压来设置。在许多应用中，期望的是当负载被接通时驱动器递送（例如与恒定电压相反的）恒定平均电流通过负载。许多驱动器电路典型地使用外部电容器来测量输出电流以帮助确保输出电流被维持在规定值处。
技术实现思路
通常，本公开的各种示例涉及具有平均的和调准的输出电流的驱动器。一些传统的驱动器用外部电流测量电容器来测量输出电流，其中输出电流测量的准确性依赖于电容器的大小。这引起在有效测量与外部电容器大小之间的折衷，其中测量越有效，要求外部电容器越庞大和越昂贵。在本公开的各种示例中，在没有外部电流测量电容器的情况下，驱动器递送准确的平均的和调准的输出电流。代替如在传统驱动器中特有的电流准确性与外部电容器大小之间的折衷，本公开的驱动器可以在完全避免外部电流测量电容器的大小和花费的同时递送准确的输出电流。一些示例涉及控制电流驱动器的方法。示例方法包含接收输出线的输出电压。所述方法进一步包含至少部分地基于输出电压来执行输出线处的平均输出电流的计算。所述方法进一步包含至少部分地基于输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。一些其他示例涉及驱动器控制器装置。示例装置包含被配置为接收输出线的输出电压的电流感测电路组。所述装置进一步包含被配置为至少部分地基于输出电压来执行输出线处的平均输出电流的计算的除法器电路。所述装置进一步包含被配置为至少部分地基于输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时的开通时间产生器电路，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。一些其他示例涉及用于驱动负载的集成电路。示例集成电路包含被配置为接收输出线的输出电压的电流感测电路组。集成电路进一步包含被配置为至少部分地基于输出电压来执行输出线处的平均输出电流的计算的除法器电路。集成电路进一步包含被配置为至少部分地基于输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时的开通时间产生器电路，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。本专利技术的一个或多个示例的细节在以下的描述和附图中被阐述。本专利技术的其他特征、目标以及优点从描述和附图以及从权利要求将是显然的。附图说明根据本公开的示例，图1是图解具有被配置为内部计算平均输出电流的驱动器控制器的驱动器的框图。根据本公开的示例，图2是图解被配置为内部执行平均输出电流的计算的如图1的示例驱动器中的示例驱动器控制器的框图。根据本公开的示例，图3示出输出电流的单个开关的电流脉冲的示例输出波形，控制器可以经由输出管脚递送所述输出电流并且经由到控制器的电流感测电路组的电流感测电压测量所述输出电流。根据本公开的示例，图4示出在包含数个开关的电流脉冲的单个AC半周的进程上输出电压的数个脉冲的示例输出半正弦波形。根据本公开的示例，图5示出输出电压的单个开关的电流脉冲的示例输出波形，控制器可以经由输出管脚递送所述输出电压并且经由电流感测电路组测量所述输出电压的峰值。根据本公开的示例，图6示出包含具有峰值电流探测的数个开关的电流脉冲的单个AC半周的示例输出半正弦波形。根据本公开的示例，图7描绘在两个AC半周上在参考电路组中的参考电容器上的参考电压波形以及在电流感测电路组中的电容器上的输出电压波形。根据本公开的示例，图8是图解操作驱动器的方法的流程图，除了其他优势，所述驱动器至少部分地基于输出电压来内部执行输出线处的平均输出电流的计算。具体实施方式图1是图解具有被配置为内部计算平均输出电流的驱动器控制器110的驱动器100的框图。驱动器控制器110不要求用外部电容器来测量平均输出电流，并且因此避免对于常规驱动器特有的外部电流测量电容器所固有的折衷。本公开的驱动器可以因此避免对于大型外部测量电容器所固有的接通延迟时间以及花费，并且相反地提供快速的发光时间（time-to-lighttime）或加载时间（time-to-loadtime）用于递送电流到负载，诸如LED的阵列。本公开的驱动器还可以保留来自它在交流（AC）半周之上测量的平均输出电流测量的信息，从而进一步支持它在时间上维持正确的输出电流的能力。用于调准输出电流的典型的驱动器使用各种架构，所述各种架构共同分享使用大型外部电容器来测量平均输出电流并且将调节它调节为恒定的需要。图1的示例的驱动器100内部执行平均输出电流的计算而不是用外部电容器来测量平均输出电流，并且因此没有对于常规驱动器特有的外部电流测量电容器所固有的折衷。以下参考各种示例进一步描述被配置为计算平均输出电流的驱动器的方面。图1是图解被配置为内部执行平均输出电流的计算的示例电流驱动器100的框图。电流驱动器100包含驱动器控制器110。驱动器100还包含AC滤波器102、整流器104、输入平滑电容器C0106、外部电阻器R0108、外部高压侧金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）晶体管功率开关T0112、地-漏极电容器CGD114、电源电压电容器CVCC116、电流感测电阻器RCS118、电流缓冲电感器L0120、输出平滑电容器Cout122以及输出过滤二极管D1124。驱动器100被连接到AC电压电源101，并且使负载130（在这个示例中是LED的阵列）附连到驱动器100的输出作为被使能以接收驱动器100的输出电流的负载。如在图1的示例中所示出的那样，驱动器控制器110具有连接到外部高压侧功率开关T0112的漏极管脚132、地-漏极（GD）管脚134、地管脚136、输出（CS）管脚138、电源电压VCC管脚140以及连接在漏极管脚132与输出管脚138之间的内部低压侧MOSFET晶体管功率开关T0142。当驱动器100经由外部高压侧功率开关T0112被开通时，在内部低压侧功率开关T0142的开通时期期间，电流沿着路径146流动通过外部高压侧功率开关T0112、驱动器控制器110、电流感测电阻器RCS118以及电流缓冲电感L0120到负载130。电流沿着路径146流动通过驱动器控制器110，特别地，通过漏极管脚136、内部低压侧功率开关T0142以及输出管脚138。内部低压侧功率开关T0142以定时的交替模式接通和断开以维持输出电流。在内部低压侧功率开关T0142的关闭间隔期间，电流继续从电流缓冲电感器L0120放电给负载130。驱动器控制器110的内部低压侧功率开关T0142可以在开通与关闭间隔之间以高频率（诸如60千赫兹或满足针对给定的实施方式的设计规格的任何其他值）交替。驱动器控制器110可以基于它的内部计算的平均输出电流来控制在开通与关闭间隔之间的定时从而迅速地且高准确性地以规定值递送输出电流。如以下进一步解释的那样，驱动器控制器110可以测量经由输出管脚138和电流感测电阻器RCS118接收的电压作为到内部计算平均输出电流的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电流驱动器的方法，所述方法包括：接收输出线的输出电压；至少部分地基于输出电压来执行在输出线处的平均输出电流的计算；以及至少部分地基于在输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。

【技术特征摘要】
2014.11.25 US 14/5538411.一种控制电流驱动器的方法，所述方法包括：
接收输出线的输出电压；
至少部分地基于输出电压来执行在输出线处的平均输出电流的计算；以及
至少部分地基于在输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
执行计算的平均输出电流与目标输出电流值的比较；以及
至少部分地基于计算的平均输出电流与目标输出电流值的比较来控制开关的间隔定时。
3.根据权利要求1所述的方法，其中执行平均输出电流的计算包括在交流半周上将输出电压在输出电压的多个脉冲的时间上积分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中执行平均输出电流的计算进一步包括：
在交流半周上将参考电压在多个脉冲的时间上积分；以及
将对输出电压在输出电压的多个脉冲的时间上积分的结果与对参考电压在参考电压的多个脉冲的时间上积分的结果比较。
5.根据权利要求4所述的方法，其中执行平均输出电流的计算进一步包括：
在交流半周上计数输出电压的脉冲；
在交流半周上计数参考电压的脉冲；
执行在交流半周上输出电压的脉冲的数量与参考电压的脉冲的数量之间的除法；以及
执行在交流半周上输出电压的脉冲的数量与参考电压的脉冲的数量之间的除法的结果与参考值的比较。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在交流（AC）半周上针对输出电压的多个脉冲中的每个采样输出电压的峰值，
其中执行输出线处的平均输出电流的计算是至少部分地基于在交流半周上针对输出电压的多个脉冲中的每个对输出电压的峰值的积分与基于参考电压的积分的比较。
7.根据权利要求1所述的方法，其中接收输出线的输出电压包括接收横跨电流感测电阻器的电流感测电压，所述电流感测电阻器横跨输出线连接。
8.一种驱动器控制器装置，包括：
电流感测电路组，所述电流感测电路组被配置为接收输出线的输出电压；
除法器电路，所述除法器电路被配置为至少部分地基于输出电压来执行在输出线处的平均输出电流的计算；以及
开通时间产生器电路，所述开通时间产生器电路被配置为至少部分地基于在输出线处的平均输出电流的计算来控制开关的间隔定时，其中所述开关被配置用于将电流切换到输出线。
9.根据权利要求8所述的驱动器控制器装置，
其中除法器电路被进一步配置为执行计算的平均输出电流与目标输出电流值的比较，并且
其中开通时间产生器电路被进一步配置为至少部分地基于计算的平均输出电流与目标输出电流值的比较来控制开关的间隔定时。
10.根据权利要求8所述的驱动器控制器装置，其中除法器电路被配置为执行平均输出电流的计算包括除法器电路被配置为在交流半周上对输出电压在输出电压的多个脉冲的时间上积分。
11.根据权利要求10所述的驱动器控制器装置，其中除法器电路被配置为执行平均输出电流的计算进一步包括：
除法器电路被配置为在交流半周上对参考电压在多个脉冲的时间上积分；以及
除法器电路被配置为将对输出电压在输出电压的多个脉冲的时间上积分的结果与对参考电压在参考电压的多个脉冲的时间上积分的结果比较。
12.根据权利要求11所述的驱动器控制器装置，进一步包括：
参考电流电路组；
电流感...

【专利技术属性】
技术研发人员：弓小武，M赫尔富特，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT