用于控制功率级的功率晶体管的设备以及转换器系统技术方案

提供了用于控制功率级的功率晶体管的设备以及转换器系统。初级侧控制的高功率因子、低总谐波失真、准谐振转换器将AC电源功率线输入转换为DC输出，以用于为诸如LED串的负载供电。AC电源功率线输入被供应到由功率开关控制的变压器。一种用于控制功率级的功率晶体管的设备包括整形器电路，整形器电路包括第一电流生成器，第一电流生成器被配置为响应于偏置电压信号来输出第一电流，并且基于第一电流生成参考电压信号。偏置电路包括第二电流生成器，第二电流生成器被配置为响应于补偿电压信号来输出第二电流，并且基于第二电流来生成偏置电压。误差检测电路包括第三电流生成器，第三电流生成器被配置为响应于参考电压信号来输出第三电流，并且基于第三电流来生成补偿电压信号。驱动器电路具有配置为接收参考电压信号的第一输入并且具有配置为驱动功率晶体管的输出。

Device and converter system for controlling power level power transistors

A power transistor for controlling power level and a converter system are provided. The high power factor, low total harmonic distortion, and quasi resonant converter of the primary side control convert the AC power line input into DC output for power supply such as LED strings. The AC power supply line input is supplied to the transformer controlled by the power switch. A device for power transistors for controlling the power level includes an shaper circuit, the shaper circuit includes a first current generator, the first current generator is configured to output the first current in response to a bias voltage signal, and a reference voltage signal is generated based on the first current. The bias circuit includes a second current generator, and the second current generator is configured to output a second current in response to a compensation voltage signal, and a bias voltage is generated based on the second current. The error detection circuit includes a third current generator, and the third current generator is configured to output a third current in response to a reference voltage signal, and a compensation voltage signal is generated based on the third current. The driver circuit has a first input configured to receive a reference voltage signal and has an output configured to drive a power transistor.

【技术实现步骤摘要】
用于控制功率级的功率晶体管的设备以及转换器系统
本公开一般地涉及转换器，并且更具体地涉及用于准谐振AC/DC反激式转换器的控制设备。
技术介绍
转换器，特别是用于灯泡更换的基于发光二极管(LED)的灯的线下驱动器，通常期望具有大于0.9的功率因子、低总谐波失真(THD)和安全隔离。同时，出于成本原因，期望在不利用在转换器的初级侧和次级侧之间的闭合反馈回路的情况下，调节由这种转换器按对适当LED驱动所需要的而生成的输出DC电流。以这种方式，不再需要次级侧的电流感测元件、电压参考和误差放大器以及光隔离器或光耦合器，光隔离器或光耦合器用于将所生成的误差信号从次级侧传输到初级侧的控制电路。这被称为无光耦(opto-less)调节。除了无光耦调节，近来相当重视的是由这种转换器产生的ac输入电流的总谐波失真(THD)，并且在一些地理区域中实现THD<10％正在成为市场需求。高功率因子(高PF)反激式转换器能够通过简单且便宜的功率级来满足功率因子和隔离规范。在高PF反激式转换器中，如在任何高PF转换器拓扑中，在接收AC电源输入电压的输入整流器桥之后不存在能量储存电容器。因此，作为对转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制功率级的功率晶体管的设备，其特征在于，包括：整形器电路，所述整形器电路包括第一电流生成器，所述第一电流生成器被配置为生成与偏置电压信号成比例的第一电流，并且基于所述第一电流来生成参考电压信号；偏置电路，所述偏置电路包括第二电流生成器，所述第二电流生成器被配置为响应于补偿电压信号来输出第二电流，并且基于所述第二电流来生成所述偏置电压；误差检测电路，所述误差检测电路包括第三电流生成器，所述第三电流生成器被配置为响应于所述参考电压信号来输出第三电流并且基于所述第三电流来生成所述补偿电压信号；以及驱动器电路，所述驱动器电路具有配置为接收所述参考电压信号的第一输入，并且具有配置为提供用于驱动...

【技术特征摘要】
2016.06.30 US 15/199,2991.一种用于控制功率级的功率晶体管的设备，其特征在于，包括：整形器电路，所述整形器电路包括第一电流生成器，所述第一电流生成器被配置为生成与偏置电压信号成比例的第一电流，并且基于所述第一电流来生成参考电压信号；偏置电路，所述偏置电路包括第二电流生成器，所述第二电流生成器被配置为响应于补偿电压信号来输出第二电流，并且基于所述第二电流来生成所述偏置电压；误差检测电路，所述误差检测电路包括第三电流生成器，所述第三电流生成器被配置为响应于所述参考电压信号来输出第三电流并且基于所述第三电流来生成所述补偿电压信号；以及驱动器电路，所述驱动器电路具有配置为接收所述参考电压信号的第一输入，并且具有配置为提供用于驱动所述功率晶体管的驱动信号的输出。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述整形器电路包括：第一电容器，所述第一电容器耦合在第一节点和参考电压节点之间，所述第一电流生成器被耦合到所述第一节点以对所述第一电容器充电，并且从而在所述第一节点上生成所述参考电压；以及第一开关，所述第一开关在所述第一节点和所述参考电压节点之间与第一电阻电路串联耦合，所述第一开关被配置为将所述电阻电路与所述第一电容器并联耦合，以在所述驱动信号接通所述功率晶体管时对所述第一电容器放电。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述偏置电路包括：第二电流生成器，所述第二电流生成器被配置为生成与所述补偿电压信号成比例的第二电流；第二电容器，所述第二电容器耦合在第二节点和所述参考电压节点之间；第二开关，所述第二开关在所述第二节点和所述参考电压节点之间与第二电阻电路串联耦合，所述第二开关被配置为将所述第二电阻电路与所述第二电容器并联耦合，以在所述驱动信号接通所述功率晶体管时对所述第二电容器放电；以及第三开关电路，所述第三开关电路被耦合在所述第二电流生成器和所述第二节点之间，所述第三开关电路被配置为，响应于续流信号有效以指示操作的退磁模式而将所述第二电流生成器耦合到所述第二节点以对所述第二电容器充电，并且从而生成所述偏置电压信号，并且所述第三开关电路进一步被配置为，响应于所述续流信号无效而将所述第二电流生成器与所述第二节点隔离并且将所述第二节点耦合到所述参考电压节点。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述误差检测电路包括：第三电流生成器，所述第三电流生成器被配置为生成与所述参考电压信号成比例的第三电流；第三电阻电路，所述第三电阻电路耦合在第三节点和所述参考电压节点之间；第四开关电路，所述第四开关电路耦合在所述第三电流生成器和所述第三节点之间，所述第四开关电路被配置为响应于所述续流信号有效而将所述第三电流生成器耦合到所述第三节点，以通过所述第三电阻电路提供所述第三电流，以生成比较电压信号，并且所述第四开关电路进一步被配置为，响应于所述续流信号无效而将所述第三电流生成器与所述第三节点隔离并且将所述第三节点耦合到所述参考电压节点；以及误差放大器，所述误差放大器具有耦合到所述第三节点的第一输入和耦合以接收内部参考电压信号的第二输入，所述误差放大器被配置为，响应于在所述比较电压信号与所述内部参考电压信号之间的差而在输出上生成所述补偿电压信号。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述驱动器电路进一步包括零电流检测电路，所述零电流检测电路被配置为检测通过由功率开关驱动的变压器的初级绕组的初级电流小于阈值，所述零电流检测电路被配置为响应于所述初级电流小于所述阈值而激活所述续流信号，并且响应于所述初级电流等于或大于所述阈值而去激活所述续流信号。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述误差检测电路进一步包括耦合在所述第三节点和参考电压节点之间的第三电容器。7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述误差放大器包括跨导误差放大器，所述跨导误差放大器具有耦合在所述跨导误差放大器的输出和参考电压节点之间的补偿电容器。8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述整形器电路、偏置电路、误差检测电路和驱动电路形成在集成电路中。9.一种转换器系统，其特征在于，包括：整流器，所述整流器被配置为接收AC输入电压信号并且输出经整流的输入电压信号；变压器，所述变压器具有初级绕组，所述初级绕组具有第一节点和第二节点，所述初级绕组的第一节点被耦合到所述整流器以接收所述经整流的输入电压信号，并且所述变压器具有配置为被耦合以驱动负载的次级绕组；耦合的功率开关，所述功率开关具有耦合到所述初级绕组的所述第二节点的第一信号节点，并且具有耦合到参考电压节点的第二信号节点，所述功率开关进一步包括控制节点；控制器，所述控制器耦合到所述功率开关，所述控制器包括：驱动器电路，所述驱动器电路被配置为生成驱动信号，所述驱动信号被施加到所述功率开关的所述控制节点，以控制所述功率开关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·格里蒂，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利,IT