定时反激变换器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于直接操作照明装置的定时反激变换器电路，包括：具有初级绕组(4)和次级绕组(6)的变压器(5)，初级绕组(4)被耦接至可控开关(7)，照明装置(11)可耦接至次级绕组(6)；用于控制开关(7)的控制单元(14)；以及用于直接或间接检测在接通状态下流过开关(7)的电流并将表示该电流的信号提供至控制单元(14)的装置(8)。控制单元(14)被设计成当表示电流的信号已达到可变关断阈值(IS)时断开开关(7)，改变关断阈值(IS)以改变通过反激变换器电路(3)传输的功率，并且将用于电流信号的关断阈值(IS)仅减小至最小值并从边界操作模式切换至间歇操作，以获得在固定的关断阈值(IS)情况下通过反激变换器电路(3)传输的功率的进一步减小。

Timing flyback converter circuit

The invention relates to a method for timing flyback converter circuit, direct operation lighting device includes: (4) having a primary winding and secondary winding of the transformer (6) (5), primary winding (4) is coupled to the controllable switch (7), lighting device (11) can be coupled to the secondary winding (6) for controlling the switch; (7) the control unit (14); and for direct or indirect detection through a turn-on switch (7) and the current signal representing the current supplied to the control unit (14) of the device (8). The control unit (14) is designed to represent the current signal when the variable turn off has reached the threshold (IS) opens the switch (7), change the shutdown threshold (IS) through the flyback converter circuit (3) to change the transmission power, and will be used for the current signal shutdown threshold (IS only) reduced to a minimum value and the operation from the boundary operation mode to break, to get off the mark in the fixed threshold (IS) flyback converter circuit by case (3) to further reduce the transmission power.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定时反激变换器电路本专利技术涉及一种定时反激变换器电路和用于控制定时反激变换器电路的方法。本专利技术尤其涉及用于直接操作一个或更多个发光二极管的定时反激变换器。反激变换器(也被称为逆向变换器(flybackConverter))是直流电压变换器，其借助变压器在输入侧与输出侧之间以电流隔断方式传输电能。利用反激变换器，可以电路技术不太复杂地将在输入端所输入的直流电压转换为具有不同的电压电平的直流电压。由WO2012/167294A1公开了一种定时反激变换器电路，其中控制单元选择性地以规定的频率和接通持续时间通断将变压器的初级线圈接地的开关以便定时该反激变换器，其中流过该可控开关的电流在断开之后被监测并且在电流过零时实现再次接通。WO2012/167294A1提出将这样的定时反激变换器电路用于发光二极管(LED)的直接馈电。但是，WO2012/167294A1没有公开当在反激变换器电路上直接操作一个或更多个发光二极管时能如何(尤其在没有其它的有源定时变换器级的情况下)实现调光或输出功率改变。发光二极管的光射出取决于流过发光二极管的电流。因此，为了亮度控制或亮度调节，发光二极管通常按照以下模式来操作，其中，流过发光二极管的电流被操作装置改变。WO2013/092734A1公开了一种用于借助脉宽调制(PWM)来进行发光二极管的亮度控制(调光)的变换器，其中，占空比在具有LED电流的第一或第二恒定幅值的第一和第二调光范围内改变，以覆盖较大的总调光范围。在此，亮度控制只根据调光设定值来实现。为了尤其在不同负载情况下的准确控制或调节，控制单元必须检测测量参数以便必要时能够抑制预定的操作参数(如光色和亮度)的偏差或者在不同调光级时的光谱漂移。为了检测测量参数并产生可提供给控制电路或可由控制电路处理的相应信号，需要附加元件/电路，这使得结构总体复杂且昂贵。本专利技术基于以下任务，提供减轻所述问题的装置和方法。任务尤其是提供一种用于直接操作一个或更多个照明装置的定时反激变换器电路和一种用于控制反激变换器电路的方法，该方法允许在较大的负载范围内以简单且低成本的结构实现准确的控制和调节。该任务根据独立权利要求的特征来完成。本专利技术通过从属权利要求的特征来改进。根据本专利技术，一种用于操作一个或更多个照明装置的定时反激变换器电路包括可控开关、具有与该可控开关相耦接的初级绕组和可与照明装置相耦接的次级绕组的变压器、用于控制开关的控制单元、用于直接或间接检测在接通状态下流过开关的电流并将表示该电流的信号提供给该控制单元的装置。为了覆盖较大的负载/调光范围或者即便在较小的负载/调光范围情况下也能够实现准确的控制或调节，反激变换器电路以边界操作模式工作并且在较小的负载/调光范围情况下以间歇操作模式工作。一旦表示电流的信号在开关接通后达到关断阈值(该关断阈值为了改变/调节通过反激变换器电路传输的功率而可以变化)，控制单元又断开该开关。但该关断阈值此时只被控制单元减小至预定最小值，并且该控制单元为了实现通过反激变换器电路传输的功率的进一步减小而从极限模式下的操作转变为具有被固定至最小值的关断阈值的间歇操作。所述照明装置可以是发光二极管。控制单元可以被配置成一旦表示电流的信号达到关断阈值或预定最小值，该控制单元不仅在边界操作下也在间歇操作下断开开关。控制单元可以具有用于将表示电流的信号与代表最小值的信号进行比较的比较器。控制单元可以被配置成根据提供给控制单元的调光信号在边界操作下改变关断阈值和/或在间歇操作下改变开关的再接通时刻。变压器有利地具有初级侧副绕组，控制单元可耦接至其上以确定该副绕组上降低的电压的变化曲线，其中，控制单元在间歇操作下在电压在最小值后在电压变化曲线中为零的时刻再次接通开关。控制单元可以在间歇操作下根据待传输功率确定开关再接通时刻，并且当在一个周期中副绕组上的电压在最小值之后在电压变化曲线中为零并且开关被接通的时刻位于所确定的时刻之后时，在下一个周期中在副绕组上的电压在最小值之后在电压变化曲线中为零并且位于所确定的时刻之前的时刻再次接通开关。替代地或附加地，控制单元在间歇操作下基于开关的实际再次接通时刻连续确定向照明装置输出的电流平均值并且通过改变再次接通时刻来将电流平均值调节到根据待传输功率所预定的电流平均值，其中，形成针对一个再次接通周期的预定电流平均值与该再次接通周期的实际电流平均值之差，并且该差值针对下一个再次接通周期被加至预定电流平均值。在这种情况下，要求每个周期中的再次接通时刻尤其在最小值之后的电压变化曲线过零处。根据本专利技术的用于发光二极管的操作装置具有上述的定时反激变换器电路。根据本专利技术，用于控制具有变压器照明装置的定时反激变换器电路的方法包括以下步骤，其中，所述变压器的初级绕组与可控开关相耦接并且所述变压器的次级绕组与一个或更多个照明装置相耦接：控制开关；以及检测流过开关的电流并产生表示该电流的信号；其中，所述开关在所述信号表明所述电流已达到可变的关断阈值时被断开，并且改变所述关断阈值以改变通过反激变换器电路传输的功率，其中，所述关断阈值只被减小至最小值，并且为了实现在固定的关断阈值情况下通过反激变换器电路传输的功率的进一步减小而从边界模式下的操作切换至间歇操作。在下文中结合附图来详述本专利技术，其中：图1示出了根据本专利技术的第一实施例的定时反激变换器电路。图2示出了包含根据本专利技术的实施例的以边界操作模式操作的反激变换器电路的信号曲线的曲线图。图3示出了包含根据本专利技术的实施例的以间歇操作模式操作的反激变换器电路的信号曲线的曲线图。图4示出了包含在边界操作和间歇操作下的控制参数曲线的曲线图。图5示出了根据本专利技术的第二实施例的定时反激变换器电路。图6示出了根据本专利技术的实施例的用于发光二极管的操作装置。具有相同功能的零部件在图中用相同的附图标记标示。图1示出了根据本专利技术的第一实施例的用于直接操作一个或更多个照明装置的定时反激变换器的简化电路。在所描绘的反激变换器电路3的两个输入端子1、2处提供供电电压，该供电电压可以是直流电压或经整流的交流电压。变压器5的初级绕组4、可控开关7和测量电阻8串联在第一输入端子1和第二输入端子2之间。第二输入端子2接地。由例如由五个LED构成的LED串11构成的串联电路被连接至反激变换器电路3的两个输出端子9、10。变压器5的次级绕组6和二极管12串联在第一输出端子9和第二输出端子10之间。电容器13被并联至输出端子9、10。变压器5的初级绕组4和次级绕组6具有不同的极性/卷绕方向。可控开关7可以是功率开关、场效应晶体管或双极晶体管。可控开关7可以是带有隔离栅极的晶体管。与开关7相连的控制单元14控制该开关7以使其被接通或断开。向控制单元14提供用于LED串11的亮度控制的调光信号D(输出功率的改变)和测量电阻8上降低的电压的信号以测量流过开关7的电流。控制单元14可以是集成半导体电路或包括集成半导体电路。控制单元14能够以处理器、微处理器、控制器、微控制器或专用集成电路(ASIC，“ApplicationSpecificIntegratedCircuit”)或上述单元的组合的形式构成。在定时反激变换器3中，电能在借助变压器5被电流隔断的输入端子1、2和输出端子9、10之间传输。为此，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作一个或更多个照明装置(11)的定时反激变换器电路，所述定时反激变换器电路具有：可控开关(7)，变压器(5)，所述变压器(5)具有初级绕组(4)和次级绕组(6)，所述初级绕组(4)与所述可控开关(7)相耦接，所述照明装置(11)能够耦接至所述次级绕组(6)，控制单元(14)，所述控制单元(14)用于控制所述开关(7)，以及装置(8)，所述装置(8)用于直接或间接检测在接通状态下流过所述开关(7)的电流并且将表示该电流的信号提供至所述控制单元(14)，其中，所述控制单元(14)被设计成当表示所述电流的信号已达到可变关断阈值(IS)时断开所述开关(7)，改变所述关断阈值(IS)以改变通过所述反激变换器电路(3)传输的功率，并且将针对所述电流信号的所述关断阈值(IS)仅减小至最小值并且为了实现在固定的关断阈值(IS)情况下通过所述反激变换器电路(3)传输的功率的进一步减小而从边界模式下的操作切换至间歇操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.11 DE 102015210710.81.一种用于操作一个或更多个照明装置(11)的定时反激变换器电路，所述定时反激变换器电路具有：可控开关(7)，变压器(5)，所述变压器(5)具有初级绕组(4)和次级绕组(6)，所述初级绕组(4)与所述可控开关(7)相耦接，所述照明装置(11)能够耦接至所述次级绕组(6)，控制单元(14)，所述控制单元(14)用于控制所述开关(7)，以及装置(8)，所述装置(8)用于直接或间接检测在接通状态下流过所述开关(7)的电流并且将表示该电流的信号提供至所述控制单元(14)，其中，所述控制单元(14)被设计成当表示所述电流的信号已达到可变关断阈值(IS)时断开所述开关(7)，改变所述关断阈值(IS)以改变通过所述反激变换器电路(3)传输的功率，并且将针对所述电流信号的所述关断阈值(IS)仅减小至最小值并且为了实现在固定的关断阈值(IS)情况下通过所述反激变换器电路(3)传输的功率的进一步减小而从边界模式下的操作切换至间歇操作。2.根据权利要求1所述的定时反激变换器电路，其中，所述照明装置(11)是发光二极管。3.根据权利要求1或2所述的定时反激变换器电路，其中，所述控制单元(14)被配置成不仅在边界操作下、也在间歇操作下基于所提供的表示所述电流的信号来控制所述开关(7)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的定时反激变换器电路，其中，所述控制单元(14)具有用于比较表示所述电流的信号和代表所述最小值(Imin)的信号的比较器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的定时反激变换器电路，其中，能够向所述控制单元(14)提供调光信号(D)并且所述控制单元(14)被配置成在所述边界操作下根据所述调光信号改变所述关断阈值(IS)并且在所述间歇操作下在固定的关断阈值(IS)的情况下根据所述调光信号(D)改变所述开关的再次接通的时刻。6.根据权利要求1至5中任一项所述的定时反激变换器电路，其中，所述变压器(5)具有初级侧副绕组(15)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈·米特巴切尔，
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