具有过电流和欠电流保护的同步转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种同步转换器(10)，包括：具有预定的匝数比的变压器(11A,11B)，所述变压器使所述同步转换器(10)的电源侧(12)和负载侧(13)耦合，所述两侧被分配有相应的极限电流强度(15’,15”,24’,24”)；检测设备(14)，所述检测设备被适配为检测所述电源侧(12)和所述负载侧(13)中的一侧(12)上的电流强度(15)；转换设备(16)，所述转换设备被适配为将所述电源侧(12)和所述负载侧(13)中的另一侧(13)的所述极限电流强度(24’,24”)经由预定的所述匝数比转换作为所述一侧(12)上的对应的极限电流强度(15*,15**)来提供；以及对比设备(17)，所述对比设备被适配为将所述检测到的电流强度(15)与所述一侧(12)的所述极限电流强度(15’,15”)以及与所述一侧(12)上的所述对应的极限电流强度(15*,15**)进行对比。

Synchronous converter with over current and under current protection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有过电流和欠电流保护的同步转换器
本专利技术涉及一种同步转换器和一种同步转换器的电流保护方法，以及相关的控制装置和照明设备。特别地，本专利技术涉及在电源侧和负载侧具有一般而言不同的极限电流强度的同步转换器。
技术介绍
用于操作LED模块的控制装置使用已知的转换器架构，以便从预定的输入电压，例如总线直流电压或电网交流电压中，提供与待操作的LED模块适配的负载电压，该预定的输入电压不适合直接用于操作LED模块。同步转换器借助于两个开关设备，如晶体管来实现这一目的，这两个开关设备控制通过蓄能器，如磁蓄能器的功率流。绝缘转换器具有磁蓄能器，特别是变压器，该磁蓄能器使转换器的电源侧和负载侧磁耦合。绝缘同步转换器的两侧上的过电流和欠电流保护要求检测两侧上的电流强度。然而，由于成本原因，所检测到的电流强度的评估仅在两侧中的一侧上进行，以致于为了经由两侧之间的绝缘屏障传输两侧中的另一侧的所检测到的电流强度而在电路复杂度、元件数量和电路板面积方面耗费额外开销。
技术实现思路
因此，需要避免了这些不利方面中的一个或多个的同步转换器和同步转换器的电流保护方法以及以此为基础的装置。根据本专利技术，该目的通过根据专利权利要求1的同步转换器、根据专利权利要求10的控制装置、根据专利权利要求11的照明设备和根据权利要求12的同步转换器的电流保护方法来实现。从属权利要求限定了本专利技术的优选的和有利的实施方式。根据第一个方面，同步转换器包括：具有预定的匝数比的变压器，该变压器使同步转换器的电源侧和负载侧耦合，这两侧被分配有相应的极限电流强度；检测设备，该检测设备被适配为检测电源侧和负载侧中的一侧上的电流强度；转换设备，该转换设备被适配为将电源侧和负载侧中的另一侧的极限电流强度经由预定的匝数比转换作为所述一侧上的对应的极限电流强度来提供；以及对比设备，该对比设备被适配为将所检测到的电流强度与所述一侧的极限电流强度以及与所述一侧上的对应的极限电流强度进行对比。有利地，通过将所述另一侧的在制造时固定的极限电流强度转换为所述一侧上的对应的，在有效运行中存在的极限电流强度，可进行仅在一侧的检测和对同步转换器的两侧上的电流强度的检查。无需在所述另一侧再进行电流强度检测并将其传输至所述一侧(检测侧)。这就降低了电路成本，减少了元件数量并节约了电路板面积。在本申请书的背景下，同步转换器可理解为这样的电子电路和/或器件：该电子电路和/或器件被适配为借助于蓄能器和两个开关设备来转换电能，这些开关设备交替着受驱动，控制通过蓄能器的功率流。在本申请书的背景下，电源侧可理解为同步转换器的这样的电路段：该电路段能够导电地连接至电能源，特别是电压源。在本申请书的背景下，负载侧可理解为同步转换器的这样的电路段：该电路段能够导电地连接至负载，特别是至少一个LED。在本申请书的背景下，极限电流强度可理解为这样的电流强度：在不超过该电流强度时，能够根据制造商的规定对各自设置在同步转换器的电源侧或负载侧的电路元件进行操作。一般而言，在电源侧和负载侧能够使用具有不同的制造商规定的不同的电路元件，从而应为电源侧和负载侧分配一般而言不同的极限电流强度。例如，在电源侧和负载侧能够使用不同的开关设备。转换设备可例如为集成电路的这样的功能单元：该功能单元被适配为乘以和除以数字值。对比设备可例如为集成电路的这样的功能单元：该功能单元被适配为对比数字值。转换设备可包括检索表，该检索表具有同步转换器的所述一侧和所述另一侧的相应的极限电流强度。其中，转换设备可被适配为从检索表中检索所述另一侧的极限电流强度并将其经由预定的匝数比转换作为所述一侧上的对应的极限电流强度来提供。有利的是，能够例如根据所提供的总线直流电压，对所述一侧和所述另一侧在有效运行中的此类存在的极限电流强度进行修改，从而使得同步转换器的运行能够灵活地适应相应的运行条件。在本申请书的背景下，检索表可理解为具有预定值的表格，从该表格中能够根据一个或多个预定值，特别是指数，检索相应的检索结果。替代性地，转换设备可包括检索表，该检索表具有同步转换器的所述一侧的极限电流强度和经由预定的匝数比转换的，所述一侧上的对应的极限电流强度。其中，转换设备可被适配为从该检索表中检索所述一侧上的对应的极限电流强度并提供该对应的极限电流强度。有利的是，所述一侧和所述另一侧的此类存在的极限电流强度就此而言已为有效运行做好了准备，使得在有效运行中避免了可能经常重复的计算工作，特别是乘以和除以匝数。这样可大大降低特别是不具有浮点计算单元的转换器架构的负担。作为另一替代方案，转换设备可包括检索表，该检索表具有同步转换器的所述一侧的正极限电流强度和经由预定的匝数比转换的，所述一侧上的对应的正极限电流强度这二者中的数值较小者，并且具有同步转换器的所述一侧的负极限电流强度和经由预定的匝数比转换的，所述一侧上的对应的负极限电流强度这二者中的数值较小者。其中，转换设备可被适配为从该检索表中检索数值较小的极限电流强度并将其作为所述一侧上的对应的极限电流强度来提供。有利的是，所述一侧和所述另一侧的此类存在的极限电流强度就此而言已针对有效运行进行了优化，使得在有效运行中避免了可能经常重复的计算工作，特别是乘以和除以匝数以及此外针对同步转换器的两侧的单独对比。转换设备可包括微控制器或者应用特定的集成电路ASIC的功能单元。对于成本结构而言，在小批量生产时微控制器是有利的，在大批量生产时ASIC是有利的。在本申请书的背景下，微控制器可理解为这样的可编程集成电路：该可编程集成电路除处理器功能之外还可包括外围功能。在本申请书的背景下，应用特定的集成电路可理解为这样的不可编程集成电路：该不可编程集成电路的功能由其制造商限定。对比设备可包括微控制器或者应用特定的集成电路的功能单元。有利的是，可在相应的集成电路的普通算术单元中处理在有效运行中以数字形式存在的极限电流强度，无需进一步调整。检测设备可布置在同步转换器的所述一侧上。这样就有利地降低了电路成本，减少了元件数量并节约了电路板面积，特别是当相应的集成电路也已布置在同步转换器的所述一侧时。检测设备可包括测量电阻。有利的是，测量电阻是成本非常低廉的模拟电路元件。这些检测设备与相应的集成电路的用于模数转换的功能单元相结合，就足以在所述一侧上检测电流强度。同步转换器可被设计为这样的同步反激式转换器：该同步反激式转换器包括变压器。有利的是，这样的转换器架构结合了极其高效的同步转换器和安全的隔离转换器的有利特性。根据第二个方面，控制装置包括根据实施例的同步转换器以操作至少一个LED。有利的是，同步转换器的上述装置特征及其相应的优点能够类似地运用在控制装置中。在本申请书的背景下，控制装置可理解为这样的电子电路和/或器件：该电子电路和/或器件被适配为从电能源为至少一个LED供电，该电能源本身并非被适配为为其供电。根据第三个方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步转换器(10)，该同步转换器(10)包括：/n具有预定的匝数比的变压器(11A,11B)，所述变压器使所述同步转换器(10)的电源侧(12)和负载侧(13)耦合，所述两侧被分配有相应的极限电流强度(15’,15”,24’,24”)，/n检测设备(14)，所述检测设备被适配为检测所述电源侧(12)和所述负载侧(13)中的一侧(12)上的电流强度(15)，/n转换设备(16)，所述转换设备被适配为将所述电源侧(12)和所述负载侧(13)中的另一侧(13)的所述极限电流强度(24’,24”)经由所述预定的匝数比转换作为所述一侧(12)上的对应的极限电流强度(15*,15**)来提供，以及/n对比设备(17)，所述对比设备被适配为将所述检测到的电流强度(15)与所述一侧(12)的所述极限电流强度(15’,15”)以及与所述一侧(12)上的所述对应的极限电流强度(15*,15**)进行对比。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180207 DE 102018201878.21.一种同步转换器(10)，该同步转换器(10)包括：
具有预定的匝数比的变压器(11A,11B)，所述变压器使所述同步转换器(10)的电源侧(12)和负载侧(13)耦合，所述两侧被分配有相应的极限电流强度(15’,15”,24’,24”)，
检测设备(14)，所述检测设备被适配为检测所述电源侧(12)和所述负载侧(13)中的一侧(12)上的电流强度(15)，
转换设备(16)，所述转换设备被适配为将所述电源侧(12)和所述负载侧(13)中的另一侧(13)的所述极限电流强度(24’,24”)经由所述预定的匝数比转换作为所述一侧(12)上的对应的极限电流强度(15*,15**)来提供，以及
对比设备(17)，所述对比设备被适配为将所述检测到的电流强度(15)与所述一侧(12)的所述极限电流强度(15’,15”)以及与所述一侧(12)上的所述对应的极限电流强度(15*,15**)进行对比。


2.根据权利要求1所述的同步转换器(10)，其中
所述转换设备(16)包括检索表(30A)，所述检索表具有所述同步转换器(10)的所述一侧(12)和所述另一侧(13)的所述相应的极限电流强度(15’,15”,24’,24”)，并且
其中所述转换设备(16)被适配为从所述检索表(30A)中检索所述另一侧(24’,24”)的所述极限电流强度并将其经由所述预定的匝数比转换作为所述一侧(12)上的所述对应的极限电流强度(15*,15**)来提供。


3.根据权利要求1所述的同步转换器(10)，其中
所述转换设备(16)包括检索表(30B)，所述检索表具有所述同步转换器(10)的所述一侧(12)的所述极限电流强度(15’,15”)和经由所述预定的匝数比转换的，所述一侧(12)上的所述对应的极限电流强度(15*,15**)，并且
其中所述转换设备(16)被适配为从所述检索表(30B)中检索所述一侧(12)上的所述对应的极限电流强度(15*,15**)并提供所述对应的极限电流强度。


4.根据权利要求1所述的同步转换器(10)，其中
所述转换设备(16)包括检索表(30C)，所述检索表具有所述同步转换器(10)的所述一侧(12)的正极限电流强度(15’)和经由所述预定的匝数比转换的，所述一侧(12)上的对应的正极限电流强度(15*)这二者中的数值较小者(15’*)，并且具有所述同步转换器(10)的所述一侧(12)的负极限电流强度(15”')和经由预定的所述匝数比转换的，所述一侧(12)上的对应的负极限电流强度(15**)这二者中的数值较小者(15”**)，并且
其中所述转换设备(16)被适配为从所述检索表(30C...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·E·德克莱尔，
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