用于提供用于至少一个照明装置的操作电流的驱动电路和方法制造方法及图纸

技术编号:16115016 阅读:58 留言:0更新日期:2017-08-30 08:22
本发明专利技术涉及一种用于提供用于至少一个照明装置的操作电流的驱动电路,该驱动电路包括隔离开关转换器,该隔离开关转换器具有由控制电路(10)控制的开关(4),其中,在开关(4)处于其导通状态时一次侧扼流圈(3)被充电,并且在控制电路(10)将开关(4)控制为其非导通状态时一次侧扼流圈(3)被放电,其中,电路包括用于监测穿过一次侧扼流圈(3)的电流的第一确定装置(13),其中,电路包括用于确定关断时间的第二确定装置(11),其中,第二确定装置(11)包括耦合到二次侧扼流圈(6)的辅助绕组(12),并且第二确定装置(11)被配置为监测跨辅助绕组(12)的电压以确定关断时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供用于至少一个照明装置的操作电流的驱动电路和方法本专利技术涉及用于通过隔离转换器的一次侧控制来向至少一个照明装置提供操作电流的电路。对于诸如发光二极管(LED)这样的现代照明装置,需要控制穿过这种照明装置的电流,以调节发光特性。具体地,LED需要直流电流,因此,需要进行测量以在普通电力系统中操作LED。这种电力系统提供交流电压,在被供应给LED之前需要整流。但单独整流不足以以期望的输出来操作LED。由此,在交流电压的整流之后,需要控制被供应给LED的平均电流。通过这样做,可以控制发射光谱和光强度。为了提供这种受控电流,已经进行不同提议。为了调节穿过LED的电流,已知使用开关转换器,如例如在WO2011/076898中描述的。这里,描述了向LED提供电力,具体以对LED调光。被供应给LED的平均电流依赖于开关隔离转换器的接通时间。由于在这种隔离转换器中,无法对穿过LED的电流进行直接测量,所以转换器一次侧的测量值用于确定接通时间,由此结合整流后的输入电压来确定穿过LED的有效电流。但已知用于确定开关转换器的接通时间的解决方案是基于电路中使用的元件具有理想特性的假定。当然,实际元件不具有这种理想特性,而是例如呈现出寄生电容。这种寄生电容对测量具有负面影响,因为在转换器的开关关断之后的切换过程比在理想情况中慢。因此,存在于二次侧上且由此流到LED的电流比期望的大。不仅如此,寄生电容的影响还依赖于负载并且例如还在LED调光时变化。因此,控制电路无法正确调节输出侧上的期望电流。由此,本专利技术的目的是提供用于向至少一个照明装置的操作电流的改进的驱动电路和相应的方法。问题由根据权利要求1的驱动电路和根据权利要求5的方法来解决。从属权利要求中要求保护有利的实施方式和特征。根据专利技术的驱动电路,使用隔离开关转换器来控制二次侧上的要输出到连接到二次侧的负载(比如例如LED模块)的电流。转换器的一次侧和转换器的二次侧由用于从一次侧向二次侧传送电力的一次侧扼流圈和二次侧扼流圈耦合。在串联连接到一次侧扼流圈的开关的接通时间段ton期间一次侧扼流圈被充电且在关断时间段toff期间被放电。开关的切换由控制电路t控制。该控制电路生成被供应给开关的控制信号,并且基于该控制信号,开关在其接通时间期间被设置为其导通状态,并且在其关断时间期间被设置为其非导通状态。为了确定接通时间ton,以已知方式测量一次侧上的电流和电压。电路包括用于监测穿过一次侧扼流圈的电流的第一确定装置。电路包括用于确定关断时间段的开始的确定装置。该确定装置包括耦合到二次侧扼流圈的辅助绕组,并且该确定装置被配置为监测跨该辅助绕组的电压,以确定关断时间。该确定装置可以包括检测关断时间段的开始的装置,优选地通过检测跨该辅助绕组的电压何时超过第一阈值电压来检测。确定装置可以包括检测关断时间的结束的装置,优选地通过检测跨该辅助绕组的电压何时降落到低于第二阈值电压来检测。该控制电路可以被配置为在开关已关断后的时间段内检测关断时间的开始。根据本专利技术的一个方面,在电路中,提供了一种用于确定关断时间的第一确定装置。可以提供用于确定用于将来切换周期的修正值的第二确定装置。本专利技术具有的优点在于因为在每个切换周期中,修正值被确定且可以用于下一切换周期,所以可以逐周期地执行修正。由此,可以立即将由于负载的变化而引起的变化考虑在内,因此可以实现高质量的修正。因此,接通时间ton不再包括由于寄生效应引起的误差,并且可以对于高动态范围保证小间隔内的负载调整。特别有利的是,修正自动适应对寄生电容效应具有强影响的不同负载。比如,转换器的开关和二极管可能具有寄生电容,例如,开关的漏极-源极电容,其会电路行为。根据有利的实施方式,辅助扼流圈耦合到二次侧扼流圈,以确定修正值。凭借这种辅助扼流圈,可以测量二次侧扼流圈上的电压,并且例如通过比较测量到的电压,可以确定穿过二次侧的电流在哪个时间点流动。然后,可以使用该时间点来计算修正值,该修正值用于修正基于一次侧上的测量结果计算出的所计算的接通时间ton。所以测量二次侧扼流圈处的电压提供了针对寄生电容的影响的测量,因为与一次侧测量结果toff的差给出了关于由于寄生电容引起的在切换中的延迟的直接信息。如上面指示的时间的测量可以在微控制器或ASIC等中容易地执行。由此,感测值被供应给这种ASIC或微控制器,然后在内部用于计算开关的切换时间。切换信号然后输出并因此馈送到开关。对于下一周期的接通时间ton的计算,在一次侧上测量的关断时间toff因此由关断时间toff与在第二确定装置的帮助下测量的时间的差来修正。本专利技术特别旨在与作为反激转换器的隔离转换器一起使用。现在将关于附图说明本专利技术的优点和细节。图1示出根据本专利技术的驱动电路的示意图;并且图2示出寄生电容的效应和经修正的接通时间ton的确定的说明。图1示出了根据本专利技术的驱动电路的隔离转换器的简化框图。欧洲常用的比如230V、50Hz的交流电压被供应给AC/DC转换器1,在该AC/DC转换器中,对交流电压进行整流。整流后的电压然后作为输入电压供应给反激转换器2。要注意,虽然简化图示出了AC/DC转换器1与反激转换器2之间的直接连接,但可以的是,存在诸如例如有功功率因数修正单元这样的另外单元。还可以的是,反激转换器2直接(即,没有AC/DC转换器)连接到整流桥,该整流桥耦合到主电源电压,例如,比如230V、50Hz的交流电压。为了附图的简单起见,省略了这种可选的另外单元。此外,虽然对于反激转换器给出以下说明,但本专利技术可以与在其一次侧上进行切换的任意种类的隔离转换器一起使用。对于反激转换器2的所公开的结构,还要注意的是,本领域中已知反激转换器的一般结构。由此,下文中将仅例示且说明对于理解本专利技术必要的部分和元件。反激转换器2包括一次侧扼流圈3和串联连接到一次侧扼流圈3的开关4。由此,通过将开关在它的导通和非导通状态之间切换,穿过扼流圈3的电流被接通和关断。在二次侧上,输出单元5耦合到反激转换器2。输出单元5包括耦合到反激转换器2的一次侧扼流圈3的二次侧扼流圈6。再次,为了简单起见,附图中未示出被包括在输出单元5中的另外元件,诸如用于平滑并过滤馈送到连接于输出单元5的负载的电流和电压的电容,但这种元件当然可以存在。除了二次侧扼流圈,还示出了串联连接到二次侧扼流圈6的二极管7。借助于输出单元5中的二次侧扼流圈3感生的电压和电流在例如LED元件所连接到的端子8、9处提供。为了向连接到端子8、9的LED模块提供预定电流和电压,将从一次侧扼流圈3向二次侧扼流圈6传输电力。这通过接通和关断开关4来实现。在开关4的接通时间ton期间,一次侧扼流圈3被充电,并且在开关4的关断时间toff期间,一次侧扼流圈3被放电。因此,随着电压一超过由输出单元5的电路中的元件限定的阈值,就在二次侧扼流圈6中感生出电流,电流开始流过二极管7。开关4的切换由经由开关4的端子G供应还是不供应控制信号来引起。该开关例如可以为MOSFET。控制信号由不仅确定用于切换周期的时间段而且确定接通时间ton的控制电路10来生成。在一次侧上,由第一确定装置13测量穿过一次侧扼流圈3的电流,以确定接通时间ton。第一确定单元13可以由设置成与开关4串联并且由此也与一次绕本文档来自技高网...
用于提供用于至少一个照明装置的操作电流的驱动电路和方法

【技术保护点】
一种用于提供用于至少一个照明装置的操作电流的驱动电路,该驱动电路包括隔离开关转换器,该隔离开关转换器具有由控制电路(10)控制的开关(4),其中,在所述开关(4)处于其导通状态时一次侧扼流圈(3)被充电,并且在所述控制电路(10)将所述开关(4)控制为处于其非导通状态时所述一次侧扼流圈(3)被放电,其中,所述电路包括用于监测穿过所述一次侧扼流圈(3)的电流的第一确定装置(13),其中,所述电路包括用于确定关断时间的第二确定装置(11),其中,所述第二确定装置(11)包括耦合到二次侧扼流圈(6)的辅助绕组(12),并且所述第二确定装置(11)被配置为监测跨所述辅助绕组(12)的电压以确定关断时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.16 GB 1501141.41.一种用于提供用于至少一个照明装置的操作电流的驱动电路,该驱动电路包括隔离开关转换器,该隔离开关转换器具有由控制电路(10)控制的开关(4),其中,在所述开关(4)处于其导通状态时一次侧扼流圈(3)被充电,并且在所述控制电路(10)将所述开关(4)控制为处于其非导通状态时所述一次侧扼流圈(3)被放电,其中,所述电路包括用于监测穿过所述一次侧扼流圈(3)的电流的第一确定装置(13),其中,所述电路包括用于确定关断时间的第二确定装置(11),其中,所述第二确定装置(11)包括耦合到二次侧扼流圈(6)的辅助绕组(12),并且所述第二确定装置(11)被配置为监测跨所述辅助绕组(12)的电压以确定关断时间。2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于所述第二确定装置(11)包括用于检测所述关断时间的开始的装置,优选地通过检测跨所述辅助绕组(12)的所述电压何时超过第一阈值电压(Vtoff_start)来检测。3.根据权利要求1或2所述的驱动电路,其特征在于所述第二确定装置(11)包括用于检测所述关断时间的结束的装置,优选地通过检测跨所述辅助绕组(12)的所述电压何时降落到低于第二阈值电压(Vtoff_end)来检测。4.根据权利要求2或3所述的驱动电路,其特征在于所述控制电路(10)被配置为在所述开关(4)已关断后的时间段内检测所述关断时间的开始。5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动电路,其特征在于所述隔离电路是反激转换器(2)。6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动电路,其特征在于所述控制电路(10)被配置为依赖所确定的关断时间来确定用于将来切换周期的修正值。7.根据权利要求1至6所述的驱动电路,其特征在于所述控制电路(10)被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·凯利D·马克瓦纳
申请(专利权)人:赤多尼科两合股份有限公司
类型:发明
国别省市:奥地利,AT

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