用于LED照明的过电压保护的系统和方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的某些实施例涉及集成电路。更具体地，本专利技术的一些实施例提供了用于过电压保护的系统和方法。仅通过示例的方式，本专利技术的一些实施例已经被应用于LED照明。但是，将认识到，本专利技术有更广泛的适用范围。
技术介绍
具有初级侧调节(PSR)和升降压(Buck-Boost)架构的传统功率转换系统已被广泛用于发光二极管(LED)照明。图1是示出具有初级侧调节(PSR)和升降压架构、用于LED照明的传统AC到DC功率转换系统的简化图。AC到DC功率转换系统100(例如，功率转换器)包括电阻器110和118，电容器112、114和116，脉冲宽度调制(PWM)控制器120，开关140，电感绕组142，以及二极管144。例如，AC到DC功率转换系统100仅包括一个电感绕组(例如，电感绕组142)。在另一示例中，脉冲宽度调制(PWM)控制器120包括端子122(例如，引脚VDD)、端子124(例如，引脚COMP)、端子126(例如，引脚GATE)、端子128(例如，引脚CS)、以及端子130(例如，引脚GND)。如图1所示，AC输入电压150(例如，VAC)被接收，并进行全波整流处理以生成经整流的电压152(例如，Vin)。例如，经整流的电压152不下降至0伏特以下。在另一示例中，经整流的电压152经由电阻器110(例如，R2)对电容器112(例如，C2)充电以增大电压154的幅度。电压154...
【技术保护点】
一种用于功率转换器的系统控制器，所述系统控制器包括：逻辑控制器，该逻辑控制器被配置为生成调制信号；驱动器，该驱动器被配置为接收所述调制信号，至少部分地基于所述调制信号来生成驱动信号，并输出所述驱动信号到开关以影响流过所述功率转换器的电感绕组的电流；电压到电压转换器，该电压到电压转换器被配置为接收第一电压信号、所述调制信号以及退磁信号，并且至少部分地基于所述第一电压信号、所述调制信号和所述退磁信号来生成第二电压信号；比较器，该比较器被配置为接收第一阈值信号，至少部分地基于与所述第二电压信号和所述第一阈值信号相关联的信息来生成比较信号，并且输出所述比较信号到所述逻辑控制器；其中：所述调制信号指示开关的导通时间段；所述退磁信号指示电感绕组的退磁时间段；并且所述第二电压信号在幅度上约等于所述第一电压信号乘以所述导通时间段与所述导通时间段和所述退磁时间段的总和之间的比率。
【技术特征摘要】
1.一种用于功率转换器的系统控制器，所述系统控制器包括：
逻辑控制器，该逻辑控制器被配置为生成调制信号；
驱动器，该驱动器被配置为接收所述调制信号，至少部分地基于所述
调制信号来生成驱动信号，并输出所述驱动信号到开关以影响流过所述功
率转换器的电感绕组的电流；
电压到电压转换器，该电压到电压转换器被配置为接收第一电压信号、
所述调制信号以及退磁信号，并且至少部分地基于所述第一电压信号、所
述调制信号和所述退磁信号来生成第二电压信号；
比较器，该比较器被配置为接收第一阈值信号，至少部分地基于与所
述第二电压信号和所述第一阈值信号相关联的信息来生成比较信号，并且
输出所述比较信号到所述逻辑控制器；
其中：
所述调制信号指示开关的导通时间段；
所述退磁信号指示电感绕组的退磁时间段；并且
所述第二电压信号在幅度上约等于所述第一电压信号乘以所述导
通时间段与所述导通时间段和所述退磁时间段的总和之间的比率。
2.如权利要求1所述的系统控制器，其中，所述第二电压信号在幅度
上等于所述第一电压信号乘以所述导通时间段与所述导通时间段和所述退
磁时间段的总和之间的比率。
3.如权利要求1所述的系统控制器，其中：
所述比较信号指示过电压保护是否被触发；并且
所述逻辑控制器被配置为响应于指示所述过电压保护被触发的比较信
号来使得所述功率转换器关闭。
4.如权利要求1所述的系统控制器，还包括：
低通滤波器，该低通滤波器被配置为接收所述第二电压信号，并且至
少部分地基于所述第二电压信号来生成第三电压信号；
其中所述比较器还被配置为至少部分地基于与所述第三电压信号和所
\t述第一阈值信号相关联的信息来生成所述比较信号。
5.如权利要求4所述的系统控制器，其中，所述比较器还被配置为接
收所述第三电压信号，并且至少部分地基于所述第三电压信号和所述第一
阈值信号来生成所述比较信号。
6.如权利要求4所述的系统控制器，还包括：
均值确定电路，该均值确定电路被配置为接收所述第三电压信号和第
二阈值信号，并且至少部分地基于所述第三电压信号和所述第二阈值信号
来生成第四电压信号。
7.如权利要求6所述的系统控制器，其中，所述均值确定电路还被配
置为：
比较所述第三电压信号和所述第二阈值的信号的幅度；
响应于所述第三电压信号在幅度上大于所述第二阈值信号，增大所述
第四电压信号的幅度；并且
响应于所述第三电压信号在幅度上小于所述第二阈值信号，减小所述
第四电压信号的幅度。
8.如权利要求7所述的系统控制器，其中，所述比较器还被配置为接
收所述第四电压信号，并且至少部分地基于所述第四电压信号和所述第一
阈值信号来生成所述比较信号。
9.一种用于功率转换器的系统控制器，所述系统控制器包括：
逻辑控制器，该逻辑控制器被配置为生成调制信号；
驱动器，该驱动器被配置为接收所述调制信号，至少部分地基于所述
调制信号来生成驱动信号，并且输出所述驱动信号到开关以影响流过所述
功率转换器的电感绕组的电流，所述电感绕组包括第一绕组端子和第二绕
组端子，该第二绕组端子处于端子电压并且被耦接到二极管的第一二极管
端子，所述二极管还包括第二二极管端子，所述第二二极管端子和所述第
一绕组端子之间的电压差是所述功率转换器的输出电压；以及
过电压保护检测器，该过电压保护检测器被配置为接收反馈信号和退
磁信号，至少部分地基于所述反馈信号和所述退磁信号来生成检测信号，
并且输出所述检测信号到所述逻辑控制器，所述反馈信号等于所述端子电
\t压除以预定常数，所述退磁信号指示所述电感绕组的退磁时间段，并且所
述检测信号指示过电压保护是否被触发；
其中所述逻辑控制器被配置为响应于指示所述过电压保护被触发的检
测信号来使所述功率转换器关闭。
10.如权利要求9所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
包括：
采样和保持电路，该采样和保持电路被配置为接收所述反馈信号，并
且至少部分地基于所述反馈信号来生成经采样和保持的信号；
电压到电压转换器，该电压到电压转换器被配置为接收所述经采样和
保持的信号以及所述退磁信号，并且至少部分地基于所述经采样和保持的
信号以及所述退磁信号来生成第一电压信号；以及
比较器，该比较器被配置为接收第一阈值信号，并且至少部分地基于
与所述第一电压信号和所述第一阈值信号相关联的信息来生成所述检测信
号。
11.如权利要求10所述的系统控制器，其中，所述第一电压信号约等
于所述功率转换器的输出电压除以所述预定常数。
12.如权利要求10所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
还包括：
低通滤波器，该低通滤波器被配置为接收所述第一电压信号，并且至
少部分地基于所述第一电压信号来生成经滤波的信号；
其中所述比较器还被配置为至少部分地基于与所述经滤波的信号和所
述第一阈值信号相关联的信息来生成所述检测信号。
13.如权利要求12所述的系统控制器，其中，所述比较器还被配置为
接收所述经滤波的信号，并且至少部分地基于所述经滤波的信号和所述第
一阈值信号来生成所述检测信号。
14.如权利要求12所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
还包括：
均值确定电路，该均值确定电路被配置为接收所述经滤波的信号和第
二阈值信号，并且至少部分地基于所述经滤波的信号和所述第二阈值信号
\t来生成第二电压信号。
15.如权利要求14所述的系统控制器，其中，所述均值确定电路还被
配置为：
比较所述经滤波的信号和所述第二阈值信号的幅度；
响应于所述经滤波的信号在幅度上大于所述第二阈值信号，增大所述
第二电压信号的幅度；并且
响应于所述经滤波的信号在幅度上小于所述第二阈值信号，减小所述
第二电压信号的幅度。
16.如权利要求15所述的系统控制器，其中，所述比较器还被配置为
接收所述第二电压信号，并且至少部分地基于所述第二电压信号和所述第
一阈值信号来生成所述检测信号。
17.如权利要求9所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
还被配置为：
从第一电阻器的第一电阻器端子和第二电阻器的第二电阻器端子接收
所述反馈信号，所述第一电阻器端子被耦接到所述第二电阻器端子，所述
第二电阻器还包括被偏置在所述端子电压的第三电阻器端子。
18.如权利要求9所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
包括：
采样和保持电路，该采样和保持电路被配置为接收所述反馈信号，并
且至少部分地基于所述反馈信号来生成经采样和保持的信号；
第一电压到电流转换器，该第一电压到电流转换器被配置为接收所述
经采样和保持的信号，并且至少部分地基于所述经采样和保持的信号来生
成第一电流信号；以及
第二电压到电流转换器，该第二电压到电流转换器被配置为接收第一
阈值信号，并且至少部分地基于所述第一阈值信号来生成第二电流信号；
电流发生器，该电流发生器被配置为接收所述第一电流信号和所述第
二电流信号，并且至少部分地基于所述第一电流信号和所述第二电流信号
来生成第三电流信号；
电容器，该电容器被配置为接收所述第三电流信号，并且至少部分地
\t基于所述第三电流信号来生成电压信号；以及
受控比较器，该受控比较器被配置为接收所述电压信号、第二阈值信
号和所述退磁信号，并且至少部分地基于所述电压信号、所述第二阈值信
号和所述退磁信号来生成所述检测信号。
19.如权利要求18所述的系统控制器，其中，所述电流发生器还被配
置为：接收所述调制信号和所述退磁信号，并且至少部分地基于所述第一
电流信号、所述第二电流信号、所述调制信号和所述退磁信号来生成所述
第三电流信号。
20.如权利要求18所述的系统控制器，其中，所述受控比较器包括：
第一比较器，该第一比较器被配置为接收所述电压信号和所述第二阈
值信号，并且至少部分地基于所述电压信号和所述第二阈值信号来生成比
较信号；以及
边沿触发锁存器，该边沿触发锁存器被配置为接收所述比较信号和所
述退磁信号，并且至少部分地基于所述比较信号和所述退磁信号来生成所
述检测信号。
21.一种用于功率转换器的系统控制器，所述系统控制器包括：
逻辑控制器，该逻辑控制器被配置为生成调制信号；
驱动器，该驱动器被配置为接收所述调制信号，至少部分地基于所述
调制信号来生成驱动信号，并输出所述驱动信号到开关以影响流过所述功
率转换器的电感绕组的电流，所述电感绕组包括第一绕组端子和第一绕组
端子，所述第一绕组端子处于端子电压并且所述第二绕组端子被耦接到二
极管的第一二极管端子，所述二极管还包括第二二极管端子，所述第二二
极管端子和所述第一绕组端子之间的电压差是所述功率转换器的输出电压；
以及
过电压保护检测器，该过电压保护检测器被配置为接收输入信号和退
磁信号，至少部分地基于所述输入信号和所述退磁信号来生成检测信号，
并且输出所述检测信号到所述逻辑控制器，所述输入信号等于所述端子电
压除以预定常数，所述退磁信号指示所述电感绕组的退磁时间段，并且所
述检测信号指示过电压保护是否被触发；
其中所述逻辑控制器被配置为响应于指示所述过电压保护被触发的检
测信号，使所述功率转换器关闭。
22.如权利要求21所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
包括：
采样和保持电路，该采样和保持电路被配置为接收所述输入信号，并
且至少部分地基于所述输入信号来生成经采样和保持的信号；
电压到电压转换器，该电压到电压转换器被配置为接收所述经采样和
保持的信号以及所述退磁信号，并且至少部分地基于所述经采样和保持的
信号以及所述退磁信号来生成第一电压信号；以及
比较器，该比较器被配置为接收第一阈值信号，并且至少部分地基于
与所述第一电压信号和所述第一阈值信号相关联的信息来生成所述检测信
号。
23.如权利要求22所述的系统控制器，其中，所述第一电压信号约等
于所述功率转换器的输出电压除以所述预定常数。
24.如权利要求22所述的系统控制器，其中，所述过电压保护检测器
还包括：
低通滤波器，该低通滤波器被配置为接收所述第一电压信号，并且至
少部分地基于所述第一电压信号来生成经滤波的信号；
其中所述比较器还被配置为至少部分地基于与所述经滤波的信号和所
述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李卓研，朱力强，杨吉庆，方烈义，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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