用于功率供应装置的功率转换和功率因数校正电路制造方法及图纸

一种方法和一种功率转换器和功率因数校正电路（100）包含用于功率供应装置的至少一种切换模式（90，92）、将从输入接收的输入功率转换成输出功率的AC/DC转换器（50）和DC/DC转换器（60）。DC/DC转换器（60）包含与输入电耦合的转换器开关（124）。功率转换和功率因数校正电路（100）也包含接收由用户选择的感测信号（Vsense），将感测信号（Vsense）转换成与输出功率成比例的控制信号（Vcontrol），比较控制信号（Vcontrol）和阈值信号，以及控制切换模式（90，92）的电路。

Power conversion and power factor correction circuit for power supply device

A method and a power converter and power factor correction circuit (100) at least one switching mode power supply device includes (90, 92), converts the received input from the input power into the power output of the AC/DC converter and the DC/DC converter (50) (60). The DC/DC converter (60) includes a converter switch (124) that is electrically coupled to the input. Power conversion and power factor correction circuit (100) is selected by the user includes receiving the sensing signal (Vsense), the sensing signal (Vsense) control signal and output power is proportional to (Vcontrol), compared with the control signal (Vcontrol) and threshold signal, and a control switch mode (90, 92 the circuit).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于功率供应装置的功率转换和功率因数校正电路I.
本
一般涉及具有功率供应装置的系统（例如，具有发光二极管（LED）照明驱动器或功率供应的室内照明系统）。具体而言，本专利技术涉及控制高功率因数（PF）和总谐波失真（THD）LED照明驱动器或功率供应。II.
技术介绍
热管理在室内照明系统中起到重要的作用。因此，借助于室内照明系统中的LED，调光已变得普遍。PF是实际输出功率和从功率源汲取的功率的比率。通常预期为“1”的PF。一种用于在低功率应用中实现PFC的当前方法是过渡模式（TM）控制。一些集成电路（IC）可包含用于诸如具有宽输入电压的固定负载的特定类型负载的良好PF比率和低THD。在其它IC中，在负载更改到宽范围时，PF和THD变得更差。例如，从完全功率到完全功率负载的低百分比（例如，3%）。此外，PF和THD在深度调光模式期间也变得更差，特别是对于高线路输入。升压电路通常在调光电路中使用，并且受到控制以在TM采用峰值电流控制操作以便节省成本。功率供应在高线路输入处工作并且处在深度调光模式中时，流过升压电路的电流可能是最小的，在高线路输入中的电容也可存储大量的能量。因此，在调光操作期间，存储的能量可未被完全释放，造成差的THD和PF。III.
技术实现思路
本公开的各种实施例配置成提供控制ZCD电压以便在深度调光范围切换模式操作，例如以便实现在PF中的增益和低THD的方法和功率转换电路。在一个示范实施例中，提供了用于功率供应装置的功率转换和功率因数校正电路。功率转换和功率因数校正电路包含AC/DC转换器和DC/DC转换器，其连接在一起并且配置成将接收的输入功率转换成输出功率，DC/DC转换器包括与输入电耦合的转换开关。还包含的是配置用于接收如由用户选择的感测信号，并且将感测信号转换成与输出功率成比例的控制信号，并且比较控制信号和阈值信号，以及控制切换模式的电路。在一个示范实施例中，提供了一种方法。方法包含选择感测信号，并且将感测信号转换成与照明驱动器的输出功率成比例的控制信号。方法还包含比较控制信号和阈值装置的阈值信号，并且控制切换模式。前面所述广义上概述了各种实施例的一些方面和特征，这些实施例应被视为只是说明本公开的各种潜在应用。通过以不同方式应用公开的信息，或者通过组合公开的实施例的各种方面，能够获得其它有益结果。相应地，除由权利要求定义的范围外，通过参考结合附图进行的示范实施例的详细描述，可获得其它方面和更全面的理解。IV.附图说明图1是图示用于能够在本专利技术的一个或更多实施例内实现的室内照明系统的功率供应装置（例如，照明驱动器）的功率转换和功率因数校正电路的框图。图2是能够在本专利技术的一个或更多实施例内实现的图1中示出的示范功率转换和功率因数校正电路的电路示意图。图3是能够在本专利技术的一个或更多实施例内实现的图2中示出的功率转换和功率因数校正电路的模式切换电路的电路示意图。图4是图示实现本专利技术的实施例的示范方法的流程图。图5A和5B是根据本专利技术的实施例的用于切换控制模式的切换点的说明。图形只用于图示优选实施例，并且不要视为限制本公开的目的。给定图形的下面使能(enabling)描述，本公开的新颖方面对于本领域技术人员应变得显然。此详细描述使用数字和字母标示来参考图形中的特征。图形和描述中相似或类似的标示用来参考本专利技术的实施例的相似或类似部分。V.具体实施方式如所要求的，本文中公开详细实施例。必须理解的是，公开的实施例只是各种形式和备选形式的示范。如在本文中所使用的，单词“示范”可扩展地用来参考用作说明、标本、模型或图案的实施例。图形不一定是按比例的，并且一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。在其它实例中，未详细描述本领域技术人员已知的众所周知的组件、系统、材料或方法，以免混淆本公开。因此，不要将本文中公开的特定结构和功能细节理解为限制，而只是作为用于权利要求的基础和作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。本专利技术的示范实施例提供用于通过实时选择要用来感测要供应到照明系统的照明元件的输出功率的感测电压，确定在电压点的电压是否大于阈值电压，基于第一控制模式（例如，固定导通时间模式（Ton））来控制在电压点的电压来控制在室内照明系统内照明驱动器的电压的方法。控制在电压大于阈值电压时发生。在电压小于阈值电压时，通过执行切换操作，基于第二控制模式（例如，固定关断时间模式（Toff））而在电压点控制电压。图1是图示用于能够在本专利技术的一个或更多实施例内实现的室内照明系统的功率供应装置（例如，照明驱动器）的功率转换和功率因数校正电路的框图。如图1中所示，功率转换和功率因数校正电路100执行功率因数校正（PFC），并且控制在LED照明系统中的输出功率。功率转换和功率因数校正电路不限于在LED照明系统的任何特定操作中执行PFC和控制功率，并且能够适用于其的几个操作。功率转换和功率因数校正电路100包含滤波器20和交流到直流（AC/DC）转换器50、具有直流到直流（DC/DC）转换器60的升压转换器及输出功率采样电路70。功率转换和功率因数校正电路100在例如LED照明系统的例如调光操作的各种操作的执行期间提供感测电压。功率转换和功率因数校正电路100也切换升压转换器的工作模式。到LED照明系统的输入功率是交流（AC）功率，并且被输入到滤波器20中用于过滤。滤波器20可以是用于过滤输入到LED照明驱动器的输入功率的电磁干扰（EMI）类型滤波器。滤波器20包含用于过滤不合需要的EMI噪声的多个扼流圈、电容器和电感器。在过滤时，AC功率随后被输入到AC/DC转换器50中。在调光期间，电压被改变以降低流过AC/DC转换器50的电流。来自AC/DC转换器50的DC电压被传送到DC/DC转换器60，并且随后被输出到照明系统的LED。根据实施例，从例如DC/DC转换器60的选择点选择感测电压Vsense，并且将其转换成控制电压Vcontrol，以及输入到输出功率采样电路70（由箭头82指示）。感测电压Vsense可以是来自微控制器或在由智能信号控制的其它装置的信号。功率转换和功率因数校正电路100线性感测LED驱动器的驱动器功率，以便将升压转换器（即，AC/DC转换器50）的操作从第一控制模式90（例如，固定导通时间（Ton））切换到在低功率（调暗）应用的第二控制模式92（例如，固定关断时间（Toff））。因此，升压PFC工作模式被更改以实现在控制电压低于阈值电压时升压转换器的更长接通时间，此过程根据需要导致更低的电流失真和高PF。作为示例，在线性反映输出功率的控制电压低于阈值电压时，AC/DC转换器50可从固定Ton控制被更改到固定Toff控制。本专利技术不限于适用于LED照明系统的调光操作的功率转换和功率因数校正电路100。此外，本专利技术的实施例能够实现模式的任何组合，例如，固定Toff到固定Ton和固定Ton到固定Toff。实施例也能够实现边界传导模式（BCM）到持续传导模式（CCM），且反之亦然。此外，现在将参照功率转换和功率校正电路100，在图2中讨论本专利技术的一个或更多实施例。作为示例，功率转换和功率校正电路100是双模式电路，然而，本专利技术不限于此。图2是在图1中示出的示范功率转换和功率因数校正电路100的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含用于功率供应装置的至少一种切换模式的功率转换和功率因数校正电路，包括：AC/DC转换器和DC/DC转换器，连接在一起并且配置成将输入功率转换成输出功率，并且所述DC/DC转换器包括与输入电耦合的转换器开关；电路，配置成：接收由用户选择的感测信号，将所述感测信号转换成与所述输出功率成比例的控制信号，比较所述控制信号和阈值信号，以及控制所述切换模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含用于功率供应装置的至少一种切换模式的功率转换和功率因数校正电路，包括：AC/DC转换器和DC/DC转换器，连接在一起并且配置成将输入功率转换成输出功率，并且所述DC/DC转换器包括与输入电耦合的转换器开关；电路，配置成：接收由用户选择的感测信号，将所述感测信号转换成与所述输出功率成比例的控制信号，比较所述控制信号和阈值信号，以及控制所述切换模式。2.如权利要求1所述的功率转换和功率因数校正电路，其中所述功率供应装置包括照明驱动器。3.如权利要求1所述的功率转换和功率因数校正电路，其中在所述控制信号大于所述阈值信号时，模式开关操作切换到第一控制模式，并且在所述控制信号小于所述阈值信号时，模式开关操作切换到第二控制模式。4.如权利要求3所述的功率转换和功率因数校正电路，其中所述第一控制模式是固定导通时间控制模式，并且所述第二控制模式是固定关断时间控制模式。5.如权利要求1所述的功率转换和功率因数校正电路，其中从外部控制装置选择所述感测信号。6.如权利要求1所述的功率转换和功率因数校正电路，其中所述电路包括：模式切换电路，配置成：接收所述感测信号，并且将所述感测信号转换成按比例反映所述输出功率的所述控制信号；以及比较所述控制信号和所述阈值信号以输出ZCD信号。7.如权利要求6所述的功率转换和功率因数校正电路，还包括：开关控制器，与所述模式切换电路耦合并且配置成基于接收的所述ZCD信号，驱动转换开关。8.如权利要求6所述的功率转换和功率因数校正电路，其中所述模式切换电路包括：模式判定单元，包括开关和与所述开关的栅极耦合的阈值装置，并且所述阈值装置配置成比较所述控制信号和所述阈值信号，并且确定要生成的所述ZCD信号和所述开关的导通或关断状态。9.如权利要求8所述的功率转换和功率因数校正电路，其中在所述控制信号大于所述阈值信号时，所述开关转到导通状态，并且所述DC/DC转换器在所述第一控制模式中操作，并且在所述控制信号小于所述阈值信号时，所述开关转到关断状态，并且所述DC/DC转换器在所述第二控制模式中操作。10.如权利要求8所述的功率转换和功率因数校正电路，其中所述阈值装置包括齐纳二极管，并且所述齐纳二极管的反向击穿电压是所述阈值信号。11.如权利要求7所述的功率转换和功率因数校正电路，其中所述模式切换电...

【专利技术属性】
技术研发人员：CD谢德格尔，H魏，姚刚，
申请(专利权)人：通用电气照明解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US