用于照明装置电源中的高频隔离变压器的电荷泵效应补偿制造方法及图纸

一种用于向其输出端供电的设备(400A、400B、400C、400D；500A、500B、800)。该设备包括隔离变压器(110)和整流器(120)。隔离变压器在其其中一个输入端子(1S/1F)与其其中一个输出端子(2S/2F)之间具有寄生电容(Cp)。整流器具有一对输入端子和一对输出端子，整流器的所述一对输入端子连接到隔离变压器的输出端子，整流器的所述一对输出端子跨接在该设备的输出端上。整流器包括以桥的形式连接的多个二极管(D1/D2/D3/D4)。该设备还包括补偿装置，该补偿装置用于补偿由于寄生电容的电荷泵效应而导致的设备的输出端上的输出电压的增加。补偿装置包括跨接在桥的其中一个二极管上的至少一个补偿电容器(410、510/520、810/812)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于照明装置(例如，发光二极管(LED)照明装置)的电源和其他开关模式电源，其中输入通过高频隔离变压器与输出隔离。更具体地，本文公开的各种专利技术方法和设备涉及用于照明装置(例如，LED照明装置)的电源和其他开关模式电源中的高频隔离变压器的电荷泵效应补偿的装置和方法。
技术介绍
出于安全考虑，在用于LED照明装置的许多或大多数电源和其他开关模式电源中，输入通过高频隔离变压器与输出隔离。该隔离变压器在其初级侧接收高频(例如40-100kHz)AC电功率，例如由逆变器产生的AC电功率，并且将AC电功率输出到其次级侧的整流器。通过提供跨整流器的输出的滤波电容器或平滑电容器，获得来自整流器的低纹波直流输出。在隔离变压器的初级绕组和次级绕组之间存在杂散电容。该杂散电容以取决于隔离变压器结构(例如，隔离变压器如何被缠绕)的方式分布。在一些情况下，该杂散电容能够产生电荷泵效应，这种效应导致当整流器的输出无负载或轻负载时整流器的输出电压的不期望的增加。由这种电荷泵效应引起的这种高输出电压可能违反电源的最大输出电压规范。此外，当隔离变压器的其中一个绕组(初级绕组、次级绕组或其他辅助绕组)用于感测输出电压时，感测到的峰值电压将不再与实际输出电压成比例，因为次级绕组两端的电压由于电荷泵效应而小于输出电压。对这个问题的传统解决方案是在输出端(即，整流器的输出端)使用假负载(dummyload)，该假负载足够大，使得由电荷泵电流引起的该假负载上的电压降小于所需的无负载(开路)输出电压。然而，这种方法导致大量浪费的功率耗散，并且可以对假负载施加相当大的热应力。因此，本领域需要提供对用于照明装置(例如，LED照明装置)的电源或其他开关模式电源的输出端上的输出电压的增加(这是由于隔离变压器的寄生电容的电荷泵效应而导致的)的补偿。
技术实现思路
本公开涉及一种用于补偿用于照明装置(例如，LED照明装置)的电源或其他开关模式电源的输出端上的输出电压的增加(这是由于隔离变压器的寄生电容的电荷泵效应而导致的)的本专利技术的方法和装置。通常，在一个方面，一种用于向发光二极管(LED)负载供电的设备包括：隔离变压器、整流器、以及第一电容器和第二电容器。隔离变压器具有被配置为接收AC电功率的一对输入端子，并且还具有一对输出端子，并且隔离变压器在其初级侧的输入端子与其次级侧的输出端子之间提供DC隔离。整流器具有一对输入端子和一对输出端子。整流器的输入端子连接到隔离变压器的输出端子，并且整流器的输出端子连接在LED负载两端。整流器包括：第一二极管，其从整流器的输入端子中的第一输入端子连接到整流器的输出端子中的第一输出端子；第二二极管，其从整流器的输入端子中的第二输入端子连接到整流器的输出端子中的第一输出端子；第三二极管，其从整流器的输出端子中的第二输出端子连接到整流器的输入端子中的第一输入端子；以及第四二极管，其从整流器的输出端子中的第二输出端子连接到整流器的输入端子中的第二输入端子。第一电容器的第一电容与第二电容器的第二电容大致相同，并且第一电容器跨接在第一二极管两端，且第二电容器跨接在第二二极管两端，或者，第一电容器跨接在第三二极管两端，且第二电容器跨接在第四二极管两端。一般而言，在另一方面，一种用于向LED负载供电的设备包括：隔离变压器、整流器和补偿电容器。隔离变压器具有被配置为接收AC电功率的一对输入端子，并且还具有一对输出端子。隔离变压器在其初级侧的输入端子和其次级侧的输出端子之间提供DC隔离。隔离变压器在其其中一个输入端子与其其中一个输出端子之间具有寄生电容。整流器具有一对输入端子和一对输出端子。整流器的输入端子连接到隔离变压器的输出端子，并且整流器的输出端子连接在LED负载两端。整流器包括以二极管桥连接的多个二极管。补偿电容器连接在二极管桥的其中一个二极管的两端，并且补偿电容器的电容大约与寄生电容相同。一般来说，在又一方面，一种用于向输出端供电的设备包括隔离变压器和整流器。隔离变压器在其其中一个输入端子与其其中一个输出端子之间具有寄生电容。整流器具有一对输入端子和一对输出端子。整流器的输入端子连接到隔离变压器的输出端子，整流器的输出端子跨接在该设备的输出端上。整流器包括以桥的形式连接的多个二极管。该设备还包括补偿装置，该补偿装置用于补偿由于寄生电容的电荷泵效应而导致的设备的输出端上的输出电压的增加。补偿装置包括跨接在桥的其中一个二极管上的至少一个补偿电容器。如此处出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解为包括能够响应于电信号而产生辐射的任何电致发光二极管或其他类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。特别地，术语LED是指所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)，其可以被配置为产生红外光谱、紫外光谱和可见光谱(通常包括从约400纳米至约700纳米的辐射波长)的各种部分中的一个或多个的辐射。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红光LED、蓝光LED、绿光LED、黄光LED、琥珀色光LED、橙光LED和白光LED(下面进一步讨论)。还应当理解，LED可以被配置和/或控制为产生具有对于给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)的各种带宽(例如，半高全宽或FWHM)以及在给定的一般颜色分类内的各种主波长的辐射。例如，被配置为基本上产生白光的LED的一个实施方式(例如，白光LED)可以包括分别发射电致发光的不同光谱的多个裸片，这些光谱组合地混合以形成基本上白色的光。在另一实施方式中，白光LED可以与将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱的磷光体材料相关联。在该实施方式的一个示例中，具有相对短的波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，磷光体材料则又辐射具有稍宽的光谱的更长波长的辐射。还应当理解，术语LED不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上所述，LED可以指具有被配置为分别发射辐射的不同光谱的多个裸片(例如，可以是单独可控或不是单独可控的)的单个发光装置。此外，LED可以与被认为是LED(例如，一些类型的白光LED)的整体部分的磷光体相关联。通常，术语LED可以指封装的LED、未封装的LED、表面安装的LED、板上芯片式LED、T封装安装的LED、径向封装的LED、功率封装的LED、包括某种类型的封套和/或光学元件(例如，漫射透镜)等的LED。术语“光源”应当理解为指各种辐射源中的任何一种或多种，包括但不限于：基于LED的源(包括如上定义的一个或多个LED)、白炽光源(例如，白炽灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸气、汞蒸气和金属卤化物灯)、激光器、其他类型的电致发光源、热发光源(例如火焰)、烛光源(例如气体罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如气体放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电致发光源、晶体发光源、运动发光源、热致发光源、摩擦发光源、声致发光源、放射性发光源和发光聚合物。给定光源可以被配置为产生可见光谱内、可见光谱外或这两者的组合的电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。另外，光源可包括一个或多个滤光器(例如，滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向发光二极管(LED)负载(20)供电的设备(500A、500B、800)，所述设备包括：隔离变压器(120)，所述隔离变压器(120)具有被配置为接收AC电功率的一对输入端子(1S/1F)，并且具有一对输出端子(2S/2F)，并且所述隔离变压器在其初级侧的输入端子与其次级侧的输出端子之间提供DC隔离；整流器(130)，所述整流器(130)具有一对输入端子和一对输出端子，其中所述整流器的输入端子连接到所述隔离变压器的输出端子，并且所述整流器的输出端子连接在所述LED负载的两端，并且其中所述整流器包括：第一二极管(D1)，所述第一二极管(D1)从所述整流器的输入端子中的第一输入端子连接到所述整流器的输出端子中的第一输出端子；第二二极管(D2)，所述第二二极管(D2)从所述整流器的输入端子中的第二输入端子连接到所述整流器的输出端子中的第一输出端子；第三二极管(D3)，所述第三二极管(D3)从所述整流器的输出端子中的第二输出端子连接到所述整流器的输入端子中的第一输入端子；和第四二极管(D4)，所述第四二极管(D4)从所述整流器的输出端子中的第二输出端子连接到所述整流器的输入端子中的第二输入端子；以及第一电容器(510、810)和第二电容器(520、812)，其中所述第一电容器的第一电容与所述第二电容器的第二电容大致相同，并且其中：所述第一电容器(510、810)跨接在所述第一二极管(D1)两端，且所述第二电容器(520、812)跨接在所述第二二极管(D2)两端，或者所述第一电容器(510、810)跨接在所述第三二极管两端，且所述第二电容器(520、812)跨接在所述第四二极管(D4)两端。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 US 62/049,0741.一种用于向发光二极管(LED)负载(20)供电的设备(500A、500B、800)，所述设备包括：隔离变压器(120)，所述隔离变压器(120)具有被配置为接收AC电功率的一对输入端子(1S/1F)，并且具有一对输出端子(2S/2F)，并且所述隔离变压器在其初级侧的输入端子与其次级侧的输出端子之间提供DC隔离；整流器(130)，所述整流器(130)具有一对输入端子和一对输出端子，其中所述整流器的输入端子连接到所述隔离变压器的输出端子，并且所述整流器的输出端子连接在所述LED负载的两端，并且其中所述整流器包括：第一二极管(D1)，所述第一二极管(D1)从所述整流器的输入端子中的第一输入端子连接到所述整流器的输出端子中的第一输出端子；第二二极管(D2)，所述第二二极管(D2)从所述整流器的输入端子中的第二输入端子连接到所述整流器的输出端子中的第一输出端子；第三二极管(D3)，所述第三二极管(D3)从所述整流器的输出端子中的第二输出端子连接到所述整流器的输入端子中的第一输入端子；和第四二极管(D4)，所述第四二极管(D4)从所述整流器的输出端子中的第二输出端子连接到所述整流器的输入端子中的第二输入端子；以及第一电容器(510、810)和第二电容器(520、812)，其中所述第一电容器的第一电容与所述第二电容器的第二电容大致相同，并且其中：所述第一电容器(510、810)跨接在所述第一二极管(D1)两端，且所述第二电容器(520、812)跨接在所述第二二极管(D2)两端，或者所述第一电容器(510、810)跨接在所述第三二极管两端，且所述第二电容器(520、812)跨接在所述第四二极管(D4)两端。2.根据权利要求1所述的设备(500A、500B、800)，其中，所述隔离变压器具有在其中一个输入端子与其中一个输出端子之间的寄生电容，并且其中，所述第一电容和所述第二电容均为所述寄生电容的至少两倍。3.根据权利要求1所述的设备(500A、500B、800)，其中，所述隔离变压器具有在其中一个输入端子之一与其中一个输出端子之间的寄生电容，并且其中，所述第一电容和所述第二电容均为所述寄生电容的至少大约十倍。4.根据权利要求1所述的设备(800)，还包括电流感测变压器(820)，所述电流感测变压器(820)配置为感测所述隔离变压器的次级侧处的电流，其中所述电流感测变压器具有连接在所述隔离变压器的其中一个输出端子与所述整流器的其中一个输入端子之间的初级绕组，并且其中，所述第二电容器连接在所述隔离变压器的所述其中一个输出端子与所述整流器的其中一个输出端子之间。5.根据权利要求1所述的设备(500A、500B、800)，还包括AC电源(110、118)，所述AC电源(110、118)连接至所述隔离变压器的输入端子并且配置为向所述隔离变压器供给AC电功率。6.根据权利要求5所述的设备(500A、500B、800)，其中，所述AC电源(110、118)配置为以至少10kHz的频率供给所述AC电功率。7.根据权利要求5所述的设备(500A、500B、800)，其中，所述AC电源(110、118)配置为以大约40kHz至大约100kHz之间的频率供给所述AC电功率。8.根据权利要求5所述的设备(500A、500B、800)，其中，所述AC电源包括功率逆变器(110)。9.根据权利要求1所述的设备(500A、500B、800)，还包括所述LED负载(20)，其中所述LED负载包括至少一个LED串。10.一种用于向发光二极管(LED)负载(20)供电的设备(400A、400B、400C、400D)，所述设备包括：隔离变压器(120)，所述隔离变压器(120)具有被配置为接收AC电功率的一对输入端子(1S/1F)，并且具有一对输出端子(2S/2F)，其中所述隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑三宝，B·C·范迪杰克，宋志华，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL