具有辅助输出的特别用于发光二极管的紧凑驱动器制造技术

技术编号:13168662 阅读:98 留言:0更新日期:2016-05-10 13:15
本发明专利技术涉及一种驱动器(10,20),用于驱动至少一个主负载和至少一个辅助负载,其包括:功率转换器(101),适于将输入电压(Vin)转换为通过主输出(1011)提供的至少一个主输出电压用于驱动所述主负载,以及通过辅助输出(1013)提供至少一个辅助输出DC电压用于对所述辅助负载进行供电,控制器(103),适于基于至少一个输入设置点控制主输出,其中所述功率转换器(101)包括包含多个开关和多个电容器的开关电容器转换器,所述主输出(1011)被连接到所述功率转换器(101)的至少一个内部节点,所述辅助输出(1013)被连接到所述功率转换器(101)的DC节点(N10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及集成功率转换器的领域。本专利技术可W特别地应用到用于诸如发光二极 管化抓)光源的发光设备的驱动电路,然而也可W应用到其他类型的负载。更具体地,本发 明设及紧凑并且有效的功率转换设备。
技术介绍
例如使用开关模式功率电源(SMPS)的需要功率转换模块的高电平集成的应用,可 W诉诸例如开关电容器转换器(SCC)的功率转换器,其通过仅仅使用可能与小型感应输出 滤波器相合并的电容器和开关就可W提供高度有效的DC到DC电压转换。 特别地,固态照明(S化)工业对于用于L邸的小型且紧凑的功率管理单元的需求在 增长。L邸要求功率W恒定电流的形式被尽可能有效地传送。理想地,在尺寸上与L邸本身相 当的Lm)驱动器将代表了实现新照明概念的重大突破。运种解决方案将要求系统具有高电 平的可靠性W及效率,从而适合寿命、尺寸和散热的需求。 L抓驱动器可W基于开关模式功率电源(SMPS)。特别地,一些L抓驱动器可W包括 将SCC与感应SMPS相合并的混合功率转换器。近年来,普遍地被设计为"智能灯"的L抓灯已 经得到发展。智能灯典型地要求具有可调光输出的驱动器,其提供了用于对L邸供电的电流 控制的可调光性,W及提供用W对电子模块进行供电的辅助电压。电子模块提供基本灯控 审IJ,但是还可W提供其他的先进功能,例如无线通信,颜色调光或黑体线调光。 根据已知的解决方案,辅助输出可W从变压器的次级绕组导出,例如通过搭接或 者通过使用附加的绕组。根据另一个已知的解决方案,例如实施在集成电路中的控制器被 设计为通过专用子电路输出辅助低电压。 然而现有技术仍然缺乏将所有就多输出功率管理而言的复杂需求W紧凑、有效并 且优化的方式进行集成的L邸驱动器。 在本专利申请中描述的示例性的实施例设及由诸如LED的照明单元形成的主负 载,但是应当理解的是本专利技术同样地应用于其他类型的例如在移动设备应用中的诸如CPU 的线性或非线性负载,或者任何类型的要求输出电流控制W及/或具有辅助输出电压需求 的大动态范围的负载。
技术实现思路
[000引本专利技术的一个目的在于通过提出一种紧凑并且集成的解决方案来克服上面提及 的现有解决方案的缺陷,运种紧凑并且集成的解决方案允许通过一个单一的功率转换模块 的功率管理,单一的功率转换模块进一步提供通过其可W传送DC输出电压的辅助输出。 根据本专利技术,提出一种驱动器布置,其基于SCC架构,或者与利用了SCC的固有特性 的、SCC和电感器相组合的混合架构。 为了运个目的,当前专利技术提出一种新颖的驱动器,用于驱动至少一个主负载和至 少一个辅助负载,其包括功率转换器适于将输入电压转换为通过主输出提供的至少一个主 输出电压W用于驱动所述主负载,W及通过辅助输出提供的至少一个辅助输出DC电压W用 于对所述辅助负载进行供电,控制器,适于基于至少一个输入设置点控制主输出,其中功率 转换器包括包含多个开关和多个电容器的开关电容器转换器,主输出被连接到功率转换器 的至少一个内部节点,辅助输出被连接到功率转换器的DC节点。本专利技术的原理在于运样一 个事实,即如果开关电容器转换器结构W功率从其浮置节点取出的方式进行使用,则相同 的SCC结构的一些DC节点可W被用来对辅助负载提供功率。 在本专利技术的示例性实施例中,功率转换器的主输出可W传送其所具有的电平为输 入电压电平的一定比例的浮置电压,该一定比例与转换率相关,该浮置电压具有W从经确 定的最低比例电平到经确定的最高比例电平的多个步进进行划分的偏置分量。 在另一个实施例中,功率转换器可W配置用于提供多个其所具有的电平为输入电 压电平的一定比例的输出信号,每个输出信号W从经确定的最低比例电平到经确定的最高 比例电平的多个步进进行划分的偏置分量进行浮置,驱动器进一步包括选择模块,适于从 所述多个输出信号中选择一个输出信号并且输出运个所选择的输出信号。 驱动器可W进一步包括连接到功率转换器的主输出的输出滤波器。 在其他实施例中,输出滤波器可W连接到选择模块的输出。功率转换器可W基于由迪克森(Dickson)阶梯、标准阶梯、斐波纳契(Fibonacci) W及串联-并联拓扑构成的群组中的至少一个拓扑。 驱动器可W进一步包括禪合到辅助输出的调节模块,用于对辅助输出电压进行调 -H- T。 调节模块可W包括调节控制器,其包括传送用于代表感测到的跨辅助负载的电压 的信号的输入,W及用于传送用于控制功率转换器的开关的控制信号的至少一个输出,该 控制信号允许对功率转换器的DC节点电容器进行充电,所述控制信号由调节控制器生成。 调节模块可W包括串联连接在功率转换器的DC节点和辅助负载之间的线性调节 器。 本专利技术的另一个方面是一种照明系统,其包括如所描述的实施例中的任一个的驱 动器,主负载和辅助负载,其中主负载包括至少一个发光设备化抓)W及/或者辅助负载包 括由控制单元、通信单元和感测器单元构成的群组中的至少一个。 本专利技术的另一个方面是一种通过电感性输出滤波器为主负载提供脉冲带宽调制 (PWM)信号的方法,电感性输出滤波器至少具有配置为连接到主负载的输出,所述方法至少 包括W下步骤:将由DC输入电压提供的功率至少转换为具有电平幅度的主输出电压,该电 平幅度为输入电压电平的一定比例,所述主输出电压具有偏置分量W通过输出滤波器为主 负载提供供电(supply)信号,并且向辅助负载提供辅助DC输出电压。【附图说明】 鉴于下面仅作为描述性和非限定示例方式提供的优选实施例的详细描述W及附 图,本专利技术的运些W及其他特性和优势将变得更为清楚,运些附图表示: 图1为描述了根据本专利技术的具有辅助输出的L邸驱动器的框图; 图2为描述了根据本专利技术示例性实施例的具有辅助输出的L邸驱动器的框图; 图3为描述了根据本专利技术示例性实施例的具有辅助输出的L邸驱动器的电气图; 图4为描述了在根据本专利技术的Lm)驱动器的主输出和辅助输出处的输出电压的示 例的图; 图5A和图5B为描述了根据本专利技术示例性实施例的Lm)驱动器的辅助输出的调节器 的电气图; 图6A和图6B为描述了根据本专利技术另一个示例性实施例的L邸驱动器的辅助输出的 调节器的电气图。【具体实施方式】 在下面详细的描述中,为了解释而非限制的目的,提出公开了特定细节的代表性 的实施例从而用W提供对于本公开的全面理解。然而,对于已经受益于本公开的本领域的 普通技术人员来说根据本公开的背离运里所公开的特定细节的其他实施例保留在所附权 利要求的范围内。此外,可W省略对已知装置和方法的描述从而避免对代表性实施例的描 述的混淆。运种方法和装置很明显地在本公开的范围内。 图1示出了根据本专利技术的具有辅助输出的L邸驱动器的一般框图。 图1描绘了连接到功率电源11的L抓驱动器IOdL抓驱动器10包括功率转换器101, 其包括一个主输出IOll(MIN)和一个辅助输出1013(AUX)。主输出1011可W连接到主负载, 例如未在图1中示出的L邸或者Lm)集合,或者任何其他类型的负载。主输出1011有可能通过 在下面进一步参照图2描述的主输出滤波器连接到主负载。 辅助输出1013可W连接到未在图1中示出的辅助负载,其可W包括适于控制L邸的 操作的控制单元、或者通信单元、或者包括一个或多个感测器的感测器单元、有源冷本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种驱动器(10,20),用于驱动至少一个主负载和至少一个辅助负载,所述驱动器包括:·功率转换器(101),适于将DC输入电压(Vin)转换为通过主输出(1011)提供的至少一个主输出电压以用于驱动所述主负载,以及通过辅助输出(1013)提供的至少一个辅助输出DC电压以用于对所述辅助负载进行供电,·控制器(103),适于基于至少一个输入设置点控制所述主输出,其中所述功率转换器(101)包括开关电容器转换器,所述开关电容器转换器包含多个开关(S1,S2,…)和多个电容器(C1,C2,…),所述主输出(1011)被连接到所述功率转换器(101)的至少一个内部节点,所述辅助输出(1013)被连接到所述功率转换器(101)的DC节点(N10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·德罗斯艾伦T·洛佩斯M·A·M·亨德里克斯EJ·阿拉肯科特
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

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