具有模拟受控的可变电流电路的功率转换器控制器制造技术

公开了一种用于控制由泄放器电路系统在设备的输入端子之间传导的可变电流的幅度的泄放器控制器。所述可变电流的幅度是响应于一个控制信号可控的。所述泄放器控制器包括一个调光检测器，以响应于输入电流感测信号和输入电压感测信号中的至少一个，将一个半线循环分类为经前沿调光的半线循环或经后沿调光的半线循环。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有模拟受控的可变电流电路的功率转换器控制器相关申请的交叉引用本申请按照351LS.C.§ 119(e)的规定要求享有2014年11月7日提交的第62/077，069号美国临时申请的优先权，第62/077，069号美国临时申请在此以引用的方式纳入本文。
本公开内容总体涉及一种功率转换系统，并且更具体而言，涉及一种可以在具有调光器的功率转换系统中使用的可变电流电路。
技术介绍
许多电子设备(诸如，蜂窝电话、膝上型电脑等)使用直流(dc)功率来运行。常规壁式插座通常递送高压交流(ac)功率，为了用作大多数电子设备的电源，需要将该高压交流功率变换成直流(dc)功率。在开关模式功率转换器(还被称为开关模式电源)中，使用一个开关，通过使该开关以可变的占空比(通常是开关的接通时间与总开关周期的比率)进行开关或通过改变使每个单位时间内接通(ON)循环的数目和断开(OFF)循环的数目来提供期望的直流功率。一个开关模式功率转换器还可以采用一个控制器，通过感测输出并且控制闭环中的功率转换器的开关来提供输出调节。由于开关模式功率转换器效率高、尺寸小以及所提供的安全性和保护特征，因此常使用开关模式功率转换器。最近开关模式功率转换器已经在涉及高效光源的应用中获得广泛使用。示例应用包括用于荧光灯或其他放电灯的电子镇流器、发光二极管(LED)驱动器(例如，提供经调节的功率至LED灯的功率转换系统)等。由于LED的寿命较长以及其最近在光谱(例如，颜色)中的性能改善以及流明/瓦特递送，因此LED变得受欢迎。如此，包括开关模式功率转换器的LED驱动器(其还可以被称为离线LED驱动器)近来在照明工业中受到相当大的关注。—些照明应用包括允许使用者控制照明设备的亮度的特征。具体而言，在照明应用中，减小照明设备的亮度可以被称为调光并且可以通过限制供应到照明设备的功率来实现。在一个实施例中，可以通过实施相位调光来实现调光，其中阻断照明设备接收交流输入电压(还被称为交流线路信号)的一部分。这减小了递送到照明设备的功率的量，从而减小了该设备的亮度。在相位调光中，可以通过代表以度测量的输入电压的周期的一部分的相位角来测量输出电压被阻断的部分。一个周期可以被定义为一个完整的线循环(linecycle)并且可以对应于360度。类似地，输入电压的周期的一半可以被称为一个半线循环(half line cycle)并且可以对应于180度。一种可以在照明系统中实施相位调光的设备是三端双向可控硅(triac)调光器。具体而言，三端双向可控硅可以起开关的作用并且被用于在半线循环的一部分内将输入电压与功率转换器的输入阻断。在运行中，当三端双向可控硅被断开(被关断)时，交流线路信号与功率转换器的输入阻断并且到功率转换器的电流基本被限制。相反，当三端双向可控硅被接合(被接通)时，交流线路信号未与功率转换器的输入阻断并且允许电流传导到功率转换器。三端双向可控硅可以保持接合并且继续传导电流直到该三端双向可控硅中的电流下降到通常被称为保持电流的阈值以下为止。出于若干原因，用三端双向可控硅调光器实施离线LED驱动器中的相位调光可能证明是具有挑战性的，其中三端双向可控硅自身就是上述原因之一。例如，当三端双向可控硅在输入电压的每个半线循环期间触发(fire)(例如，接通)时，通过该三端双向可控硅的电流突然增大(通常，以毛刺的形式)。由于三端双向可控硅周围的寄生电容和寄生电感，此毛刺可以引起三端双向可控硅电流中的振铃(ringing)，最终导致该三端双向可控硅熄火(misfire)。具体而言，因为振铃，该三端双向可控硅可能传导不足以保持接合的电流并且可能过早地关断。三端双向可控硅熄火通常发生在连续输入电压循环的不同时间处，如此，在不同循环递送到LED灯的能量变化。这可导致由LED灯输出的光的可感知的波动(例如，LED灯中的闪烁)。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种用于控制由泄放器电路系统在一个设备的输入端子之间传导的可变电流的幅度的泄放器控制器，所述泄放器控制器包括:—个控制信号输出，被耦合以将所述控制信号输出至所述泄放器电路系统；—个输入电流感测输入，被耦合以接收代表进入所述设备的所述输入端子中的电流输入的输入电流感测信号；—个输入电压感测输入，被耦合以接收代表所述设备的所述输入端子两端的电压的输入电压感测信号；—个调光检测器，以基于所述输入电流感测信号和所述输入电压感测信号中的至少一个，将到所述设备的当前半线循环分类为一个经前沿调光的半线循环；以及控制信号电路系统，以设定被输出至该控制信号输出的所述控制信号，该控制信号电路系统包括:定时器电路系统，以限定:在该经前沿调光的半线循环的前沿之后的一个初始时间段；以及在该初始时间段之后的一个随后的时间段，其中该初始时间段和该随后的时间段二者都在该经前沿调光的半线循环内；以及一个或多个放大器，以在该初始时间段期间将该输入电流感测信号与第一电流阈值进行比较并且在该随后的时间段期间将该输入电流感测信号与第二电流阈值进行比较，其中该第二电流阈值低于该第一电流阈值，并且其中该控制信号电路系统响应于比较的结果设定该控制信号，从而在该初始时间段期间将进入所述输入端子中的所述电流输入维持在该第一电流阈值之上并且在该随后的时间段期间将进入所述输入端子中的所述电流输入维持在该第二电流阈值之上。在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中所述控制信号电路系统响应于所述调光检测器将当前半线循环分类为经前沿调光的半线循环而进入一个经前沿调光的窗P O在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中在所述经前沿调光的窗口内，对于大于一个电压阈值的输入电压并且在每个半线循环的前沿之前，所述控制信号电路系统设定所述控制信号，使得进入所述输入端子中的所述电流输入保持在所述第二电流阈值之上。在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中所述经前沿调光的窗口的持续时间是N个半线循环，其中N是4个或更多个半线循环。在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中N是6个或更多个半线循环。在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中所述一个或多个放大器生成一个或多个控制信号，所述一个或多个控制信号代表进入所述输入端子中的所述电流输入在所述第一电流阈值和所述第二电流阈值中的各个电流阈值以下的幅度。在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中所述泄放器电路系统包括一个电流放大器，并且其中所述一个或多个控制信号是一个或多个电流。在本专利技术的第一方面的一个优选实施方案中，其中所述第一电流阈值近似为所述第二电流阈值的三倍。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于控制由泄放器电路系统在一个设备的输入端子之间传导的可变电流的幅度的泄放器控制器，其中所述可变电流的幅度是响应于一个控制信号可控的，所述泄放器控制器包括:—个控制信号输出，被耦合以将所述控制信号输出至该泄放器电路系统；—个输入电流感测输入，被耦合以接收代表进入该设备的所述输入端子中的电流输入的输入电流感测信号；—个输入电压感测输入，被耦合以接收代表该设备的所述输入端子两端的电压的输入电压感测信号；一个调光检测器，以基于该输入电流感测信号和该输入电压感测信号中的至少一个，将到该设备的一个半线循环分类为一个经后沿调光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制由泄放器电路系统在一个设备的输入端子之间传导的可变电流的幅度的泄放器控制器，所述泄放器控制器包括：一个控制信号输出，被耦合以将所述控制信号输出至所述泄放器电路系统；一个输入电流感测输入，被耦合以接收代表进入所述设备的所述输入端子中的电流输入的输入电流感测信号；一个输入电压感测输入，被耦合以接收代表所述设备的所述输入端子两端的电压的输入电压感测信号；一个调光检测器，以基于所述输入电流感测信号和所述输入电压感测信号中的至少一个，将到所述设备的当前半线循环分类为一个经前沿调光的半线循环；以及控制信号电路系统，以设定被输出至该控制信号输出的所述控制信号，该控制信号电路系统包括：定时器电路系统，以限定：在该经前沿调光的半线循环的前沿之后的一个初始时间段；以及在该初始时间段之后的一个随后的时间段，其中该初始时间段和该随后的时间段二者都在该经前沿调光的半线循环内；以及一个或多个放大器，以在该初始时间段期间将该输入电流感测信号与第一电流阈值进行比较并且在该随后的时间段期间将该输入电流感测信号与第二电流阈值进行比较，其中该第二电流阈值低于该第一电流阈值，并且其中该控制信号电路系统响应于比较的结果设定该控制信号，从而在该初始时间段期间将进入所述输入端子中的所述电流输入维持在该第一电流阈值之上并且在该随后的时间段期间将进入所述输入端子中的所述电流输入维持在该第二电流阈值之上。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·J·普雷吉特泽，毛鸣明，T·帕斯托里，M·Y·张，Y·迦诺基，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：美国;US