系统包括驱动器电路，其中驱动器电路包括转换器。系统进一步包括控制器，该控制器可操作为通过变化脉冲宽度调制信号，并且通过在所述转换器的操作模式之间切换，来控制供应到驱动器电路的输入电压和要从驱动器电路输出的目标输出电压之间的比率。控制器被配置为确定驱动器电路在以不期望的状态操作，不期望的状态由占空比和转换器的操作模式的组合引起。系统进一步包括电阻调节电路，该电阻调节电路被配置为响应于控制器确定了驱动器电路在以不期望的状态操作，来调节驱动器电路的等效输出电阻。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驱动器电路领域，并且更具体地涉及用于发光二极管(LED)光源的驱动器电路。
技术介绍
固态照明(SSL)产业对用于LED的小且紧凑的功率管理单元的需求不断增加。在功率LED领域，这种需求甚至更强烈，对于功率LED领域而言，必须尽可能高效率地以恒定电流的形式递送来自电源的能量。已知“板上驱动器”技术，其中SSL光源和驱动器将在一个载体板上被组合。这种的示例可以是(i)SSL光源为LED(具有或者不具有光转换，诸如直接、近程、远程、或者任何其它磷光体)，该SSL光源与在印刷电路板上的驱动器的至少一部分组合；(ii)SSL光源为LED，该SSL光源与另一载体(诸如硅晶片、玻璃板、(热增强的)塑料载体)上的驱动器的至少一部分组合；(iii)SSL光源为OLED，该SSL光源与OLED的载体上的驱动器的至少一部分组合；(iv)激光器和驱动器的组合；以及(v)光源、和其它信号或者功率电子元件的组合。在这些“板上驱动器”情况下，尺寸是一个约束，作为部件的占地面积(驱动器电路在板上占据的“地产”)和/或高度的限制。这些限制可以源自光学约束，例如高的部件可能阻挡来自光源的光发射的一部分，或者大表面的部件可能影响光混合腔室的总反射率。一方面，驱动器电路的小尺寸是目标，然而小尺寸伴随着少量的部件。另一方面，高性能是目标，然而少量的部件导致相对受限的性能，这是驱动器电路设计的挑战。多模式驱动器电路通常通过使用功率转换器实施。多模式驱动器
功率转换器允许使用多个范围的转换比率来调整恒定输出电压，以便应对输入电压的变化。输入供应电压可以来自于交变电流(AC)输入(来自电网)或者直流电流(DC)输入(电池、AC整流电压等)。来自这些源的电压变化是不可避免的。例如，当功率来自AC电网时，发电机的本征质量和通过接线的传输损失通常将在向用户提供AC供应电压时导致10％的误差。适配器被用于将AC电压整流成DC电压并且受到电子电路的控制。这些电子电路的性能(DC调整能力、过程变化等)将提供不同的DC电压。对于由锂电池供电的便携设备而言，来自电池的电压通常将从4.2V(完全充电)到2.7V(完全用尽)变化。功率转换比率基本上与每个操作范围的占空比成比例，其中期望的转换比率通常可以通过调节脉冲宽度调制(PWM)信号的占空比来实现。
技术实现思路
专利技术人意识到，在多模式功率转换器的每个操作范围的边界处，效率迅速降低(可能降低到零)，导致转换器在某些区域内非常受限的性能。这种效率“间隙”变成了多模式转换器的显著劣势并且大大地约束了它们的应用。本专利技术提议通过使用一种拓扑覆盖转换比率的所需要的整个范围来填充这种间隙。根据本专利技术的一个方面，提供如下系统，该系统包括：驱动器电路，该驱动器电路包括电压转换器；控制器，可操作为通过变化脉冲宽度调制信号的占空比，并且通过在所述电压转换器的操作模式之间切换，来控制供应到驱动器电路的输入电压和要从驱动器电路输出的目标输出电压之间的比率；其中控制器被配置为确定驱动器电路在以不期望的状态操作，不期望的状态由占空比和转换器的操作模式的组合引起；以及电阻调节电路，该电阻调节电路被配置为响应于所述确定来调节驱动器电路的等效输出电阻。在实施例中，驱动器电路可操作为以依赖于比率的变化的效率来
提供输出电压，其中不期望的状态对应于效率和比率之间的关系的区域。电阻调节电路可以被配置为通过控制向电压转换器的开关输出栅极驱动电压，调节驱动器电路的等效输出电阻。电阻调节电路可以被配置为通过控制电压转换器的开关的开关频率，调节驱动器电路的等效输出电阻。电阻调节电路可以被配置为通过控制与电压转换器的开关关联的死时间，调节驱动器电路的等效输出电阻。电阻调节电路可以被配置为基于接收误差信号来调节驱动器电路的等效输出电阻，所述误差信号基于将参考电压和感测电压进行比较来生成。控制器可以被配置为基于所述比率来确定驱动器电路在以不期望的状态操作。控制器可以被配置为基于脉冲宽度调制信号的占空比来确定驱动器电路在以不期望的状态操作。控制器可以被配置为基于供应到驱动器电路的输入电压来确定驱动器电路在以不期望的状态操作。控制器可以被配置为基于确定驱动器电路的效率来确定驱动器电路在以不期望的状态操作。控制器可以被配置为约束要限制在有限的占空比范围内的脉冲宽度调制信号的占空比。控制器可以被配置为响应于确定驱动器电路在以不期望的状态操作，将脉冲宽度调制信号的占空比约束为处于有限的占空比范围内的恒定值。电压转换器可以由包括第一组开关和第二组开关的开关电容器转换器形成。电压转换器可以基于迪克森(Dickson)阶梯拓扑。根据本专利技术的另一方面，提供如下光模块，该光模块包括至少一个光源和本文中描述的系统，其中驱动器电路提供驱动所述至少一个
光源的输出电压。根据本专利技术的进一步方面，提供用于控制电阻调节电路和包括电压转换器的驱动器电路的计算机程序产品，该计算机程序产品包括体现在计算机可读介质上的代码，并且代码被配置为当在处理器上执行时以便：通过变化脉冲宽度调制信号的占空比，并且通过在所述电压转换器的操作模式之间切换，控制供应到驱动器电路的输入电压和要从驱动器电路输出的目标输出电压之间的比率；确定驱动器电路在以不期望的状态操作，不期望的状态由占空比和转换器的操作模式的组合引起；并且将脉冲宽度调制信号供应到电阻调节电路，以响应于所述确定来调节驱动器电路的等效输出电阻。这些方面和其它方面将从下文中描述的实施例显而易见。本公开的范围不旨在于受本
技术实现思路
的限制，也不旨在于必定解决所提及的任何或者所有劣势的实施方式。附图说明为了对本公开的更好理解并且为了示出如何可以将实施例付诸实施，参照附图，其中：图1图示了多模式转换器的效率与转换比率和占空比的典型曲线；图2示出了根据本专利技术的示例性实施例的装置的示意性框图；图3示出了根据本专利技术的示例性实施例的LED驱动器电路；图4图示了电压转换器的等效电路；图5图示了图4中所示的LED驱动器电路的第一操作模式的充电过程；图6图示了图4中所示的LED驱动器电路的第二操作模式的充电过程；图7图示了图4中所示的LED驱动器电路的第三操作模式的充电过程；图8图示了图4中所示的LED驱动器电路的第四操作模式的充
电过程；图9图示了根据本专利技术的示例性实施例的用于扩展驱动器电路的操作范围的过程；图10示出了通过使用图9中图示的过程的效率增强的结果；并且图11图示了如何从图3中所示的根据本专利技术的示例性实施例的LED驱动器电路输出连续的输出电压。具体实施方式对于板上驱动器功率转换器而言，基本要求是以可以覆盖各种电气规格(例如输入或者输出电压、转换比率、效率等)的多个模式进行操作的能力。使用电容能量存储的开关模式电源(SMPS)驱动器电路——特别地包括开关电容器(SC)转换器(还称为电荷泵(CP))的SMPS——可以通过仅使用电容器和半导体开关来提供高效率的DC至DC电压转换。SCC转换器可以通过升压或者降压的输入电压来产生经调整的输出电压。SC转换器的效率η可以表达为独立于开关电阻的电压传递比率的函数： η = V o 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括：驱动器电路(201)，包括电压转换器(300)；控制器(202)，可操作为通过变化脉冲宽度调制信号的占空比，并且通过在所述电压转换器的操作模式之间切换，来控制向所述驱动器电路供应的输入电压和要从所述驱动器电路输出的目标输出电压之间的比率；其中所述控制器被配置为确定所述驱动器电路在以不期望的状态操作，所述不期望的状态由所述占空比和所述转换器的所述操作模式的组合引起；以及电阻调节电路(210)，被配置为响应于所述确定来调节所述驱动器电路的等效输出电阻。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.10 EP 14164134.0;2014.02.24 CN PCT/CN2014/1.一种系统，包括：驱动器电路(201)，包括电压转换器(300)；控制器(202)，可操作为通过变化脉冲宽度调制信号的占空比，并且通过在所述电压转换器的操作模式之间切换，来控制向所述驱动器电路供应的输入电压和要从所述驱动器电路输出的目标输出电压之间的比率；其中所述控制器被配置为确定所述驱动器电路在以不期望的状态操作，所述不期望的状态由所述占空比和所述转换器的所述操作模式的组合引起；以及电阻调节电路(210)，被配置为响应于所述确定来调节所述驱动器电路的等效输出电阻。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述驱动器电路可操作为以依赖于所述比率的变化效率提供输出电压，其中所述不期望的状态对应于所述效率和所述比率之间的关系的区域。3.根据权利要求1或者2所述的系统，其中所述电阻调节电路被配置为通过控制向所述电压转换器的开关输出的栅极驱动电压，来调节所述驱动器电路的所述等效输出电阻。4.根据权利要求1或者2所述的系统，其中所述电阻调节电路被配置为通过控制所述电压转换器的开关的开关频率，来调节所述驱动器电路的所述等效输出电阻。5.根据权利要求1或者2所述的系统，其中所述电阻调节电路被配置为通过控制与所述电压转换器的开关关联的死时间，来调节所述驱动器电路的所述等效输出电阻。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述电阻调节电路被配置为基于接收误差信号来调节所述驱动器电路的所述等效输出电阻，所述误差信号基于将参考电压和感测电压进行比较来生成。7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述控制器被
\t配置为基于所述比率确定所述驱动器电路在以不期望的状态操作。8.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜俊敏，付洁，H·J·G·拉德马赫，徐庶，J·德罗斯艾伦，
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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