控制电荷泵的设备和方法技术

本发明专利技术提供了一种控制电荷泵的设备和方法。该控制电荷泵的设备包括：电荷泵电路，该电荷泵电路连接到输入电路；第一电容器，该第一电容器耦接到电荷泵电路并且作为谐振电路的元件提供；第一开关元件，该第一开关元件连接到第一电容器；和控制器，该控制器被配置成从输入电路读取输入电流和/或输入电压，根据输入电流和/或输入电压生成脉冲宽度调制信号，并且输出脉冲宽度调制信号以控制第一开关元件。因此，可以改善THD和谐波，同时降低电路的成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制电荷泵的设备和方法


[0001]本公开的实施方案整体涉及功率控制电路领域，并且更具体地涉及控制电荷泵的设备和方法。

技术介绍

[0002]现在，在功率控制电路中使用越来越多的谐振电路，例如，单级LLC电路通常用于低输出纹波电流和低成本产品。同时，电荷泵电路通常应用于功率控制电路中。例如，在一些解决方案中添加串联电荷泵电容以改善THD(总谐波失真)和/或谐波。
[0003]参考文件1：WO2013/113836A1。
[0004]参考文件2：US2009/0128057A1。
[0005]参考文件3：US6366027B1。
[0006]本部分介绍可有利于更好地理解本公开的方面。因此，本部分的陈述应就此来阅读，并且不应理解为是对现有技术中的内容或不是现有技术中的内容的承认。

技术实现思路

[0007]专利技术人发现，需要添加串联电荷泵电容以改善用于加宽电压产品(诸如发光二极管(LED))的THD和谐波。在该解决方案中，对于负载中的每个负载，电荷泵电容与某一负载是恒定的，因此它是高成本解决方案。
[0008]在一些解决方案中，可以针对不同负载添加一阶功率因数校正(PFC)函数，然而PFC函数的成本也是高的。此外，这些解决方案在开发期间是耗时的，并且谐波的不良性能将限制操作范围。
[0009]为了解决上述问题的至少一部分，在本公开中提供了方法、装置、设备。当结合附图理解时，也将根据对具体实施方案的以下描述来理解本公开的实施方案的特征和优点，该附图以举例的方式示出本公开的实施方案的原理。
[0010]通常，本公开的实施方案提供了一种控制电荷泵的设备和方法。期望降低部件的数量和成本，同时以简单结构改善THD和/或谐波。
[0011]在第一方面，提供了一种控制电荷泵的设备。该控制电荷泵的设备包括：电荷泵电路，该电荷泵电路连接到输入电路和输出电路；第一电容器，该第一电容器耦接到电荷泵电路并且作为谐振电路的元件提供；第一开关元件，该第一开关元件连接到第一电容器；其中第一电容器的电容值通过第一开关元件的开关操作改变；和控制器，该控制器被配置成从输入电路读取输入电流和/或输入电压，根据输入电流和/或输入电压生成脉冲宽度调制信号，并且输出脉冲宽度调制信号以控制第一开关元件。
[0012]在一些实施方案中，控制器被配置成调节脉冲宽度调制信号以改善功率因数或谐振电路的总谐波失真或谐波。
[0013]在一些实施方案中，控制器被配置成在工频周期中修改电荷泵电路的电荷泵电容值。
[0014]在一些实施方案中，电荷泵电路的电荷泵电容值随着第一电容器的所改变的电容值一起被修改，该第一电容器由脉冲宽度调制信号控制。
[0015]在一些实施方案中，控制器被配置成在多个不同负载中的一个负载下查找电荷泵电路的电荷泵电容值。
[0016]在一些实施方案中，控制器被配置成改变脉冲宽度调制信号的占空比以在某一负载中修改电荷泵电容，确定输入功率或输入电压或输入频率是否改变，并且当输入功率或输入电压或输入频率未改变时维持脉冲宽度调制信号。
[0017]在一些实施方案中，该设备还包括：第二电容器，该第二电容器耦接到电荷泵电路并且作为谐振电路的元件提供；其中第二电容器与第一电容器并联连接。
[0018]在一些实施方案中，该设备还包括：第二开关元件，该第二开关元件被配置在第一开关元件与控制器之间；其中来自控制器的脉冲宽度调制信号用于控制第二开关元件，并且第二开关元件被配置成生成信号以控制第一开关元件。
[0019]在第二方面，提供了一种控制电荷泵的方法，其中电荷泵电路连接到输入电路和输出电路；第一电容器耦接到电荷泵电路并且作为谐振电路的元件提供；第一开关元件连接到第一电容器；
[0020]该方法包括：从输入电路读取输入电流和/或输入电压；根据输入电流和/或输入电压生成脉冲宽度调制信号，以及输出脉冲宽度调制信号以控制第一开关元件；其中第一电容器的电容值通过第一开关元件的开关操作改变。
[0021]在一些实施方案中，该方法还包括：调节脉冲宽度调制信号以改善功率因数或谐振电路的总谐波失真或谐波。
[0022]在一些实施方案中，该方法还包括：在工频周期中修改电荷泵电路的电荷泵电容值。
[0023]在一些实施方案中，电荷泵电路的电荷泵电容值随着第一电容器的所改变的电容值一起被修改，该第一电容器由脉冲宽度调制信号控制。
[0024]在一些实施方案中，该方法还包括：在多个不同负载中的一个负载下查找电荷泵电路的电荷泵电容值。
[0025]在一些实施方案中，该方法还包括：改变脉冲宽度调制信号的占空比以在某一负载中修改电荷泵电容；确定输入功率或输入电压或输入频率是否改变，以及当输入功率或输入电压或输入频率未改变时维持脉冲宽度调制信号。
[0026]在第三方面，提供了一种功率驱动器。该功率驱动器包括：电荷泵电路，该电荷泵电路连接到输入电路和输出电路；谐振电路，该谐振电路耦接到电荷泵电路；开关元件，该开关元件连接到谐振电路的电容器；其中电容器的电容值通过开关元件的开关操作改变；和控制器，该控制器被配置成从输入电路读取输入电流和/或输入电压，根据输入电流和/或输入电压生成脉冲宽度调制信号，并且输出脉冲宽度调制信号以控制开关元件。
[0027]根据本公开的各种实施方案，提供第一开关元件和控制器，并且第一电容器的电容值通过第一开关元件的开关操作改变。因此，可以改善THD和谐波，同时降低电路的成本。
附图说明
[0028]以举例的方式，通过以下参考附图的详细描述，本公开的各种实施方案的上述和
其他方面、特征部和益处将变得更加显而易见，其中类似的附图标号或字母用于表示类似或等同的元件。附图是为了便于更好地理解本公开的实施方案而示出的并且未必按比例绘制，其中：
[0029]图1是根据本公开的实施方案的示出控制电荷泵的设备的图示；
[0030]图2是根据本公开的实施方案的示出不具有电容控制的波形示例的图示；
[0031]图3是根据本公开的实施方案的示出具有电容控制的波形示例的图示。
[0032]图4是根据本公开的实施方案的示出控制电荷泵的方法的图示；
[0033]图5是根据本公开的实施方案的示出控制电荷泵的方法的另一个图示；
[0034]图6是根据本公开的实施方案的示出功率驱动器的图示。
具体实施方式
[0035]现在将参考若干示例性实施方案来描述本公开。应当理解，讨论这些实施方案的目的仅在于使得本领域的技术人员能够更好地理解本公开并因此实施本公开，而不是提出对本公开的范围的任何限制。
[0036]应当理解，当元件被称为“连接”或“耦接”或“接触”到另一个元件时，它可以直接连接或耦接或接触到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”或“直接接触”到另一个元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制电荷泵的设备，包括：电荷泵电路，所述电荷泵电路连接到输入电路；第一电容器，所述第一电容器耦接到所述电荷泵电路并且作为谐振电路的元件提供；第一开关元件，所述第一开关元件连接到所述第一电容器；其中所述第一电容器的电容值通过所述第一开关元件的开关操作改变；和控制器，所述控制器被配置成从所述输入电路读取输入电流和/或输入电压，根据所述输入电流和/或所述输入电压生成脉冲宽度调制信号，并且输出所述脉冲宽度调制信号以控制所述第一开关元件。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器被配置成调节所述脉冲宽度调制信号以改善功率因数或所述谐振电路的总谐波失真或谐波。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器被配置成在工频周期中修改所述电荷泵电路的电荷泵电容值。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述电荷泵电路的所述电荷泵电容值随着所述第一电容器的所改变的电容值一起被修改，所述第一电容器由所述脉冲宽度调制信号控制。5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述控制器被配置成在多个不同负载中的一个负载下查找所述电荷泵电路的电荷泵电容值。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述控制器被配置成改变所述脉冲宽度调制信号的占空比以在某一负载中修改所述电荷泵电容，确定输入功率或所述输入电压或输入频率是否改变，并且当所述输入功率或所述输入电压或所述输入频率未改变时维持所述脉冲宽度调制信号。7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述设备还包括：第二电容器，所述第二电容器耦接到所述电荷泵电路并且作为所述谐振电路的元件提供；其中所述第二电容器与所述第一电容器并联连接。8.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述设备还包括：第二开关元件，所述第二开关元件被配置在所述第一开关元件与所述控制器之间；其中来自所述控制器的所述脉冲宽度调制信号用于控制所述第二开关元件，并且所述第二开关元件被配置成生成信号以控制所述第一开关元件。9.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述谐振电路用于驱动作为输出负载的发光二...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛秋翔，林胜叠，王双红，
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：