模块的主-从电源控制器制造技术

公开了一个主从可编程的控制装置，用于在不同的控制系统拓扑中实现控制计划。该装置使用了模块化的设计，这允许一个主单元对于相同的通用从单元中的一个或者多个情况设置运行模式。主单元和从单元通过通信接口进行通信。每一个从单元通过主单元进行配置以监视／控制例如一个电源的一个或者多个元件或者级。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及控制系统领域。更特别的，本专利技术涉及一个软件可编程的电源控制器的模块的主-从装置。用于照明单元的实现控制电源(例如一个镇流器)的ASIC的使用在技术上是已知的。ASIC能够在单一集成元件(IC)上执行大量的分立元件的功能。因为电源单元的整个尺寸能够被降低，所以这是有利的。另外在大量的应用中，ASIC的费用明显低于用于执行相同功能所需要的分立元件的费用。这也同样减少了电源单元的整个费用和物理尺寸。ASIC典型地被设计用于与电源中特殊的元件或者级相连接。电源的各级中可以含有一个或者多个IC和/或分立的元件。例如附图说明图1示出了用于HID灯(未示出)的电源。电源10含有三个级用于功率系数修正的升高级11、下降变换器级12和一个全桥驱动器级13。这些级的功能在现有技术中是已知的并且在此不再描述。在传统的装置中，需要三个不同的ASIC14用于控制电源的不同的级。ASIC14的每一个是不同的并且被设计用于只连接或者控制一个特殊的级。相应的，EPA 0 830 982(Endo)示出了一个微处理器和一个ASIC,其被用于控制汽车的照明电路。这种照明电路装置可以使用在多种类型的汽车上。相似于ASIC 14，使用在Endo装置中的该ASIC特别被设计用于特殊的硬件应用。例如，该ASIC不能被用于控制照明电路装置的另外的级或者硬件应用。ASIC可以是根据应用定制的或者现用的元件。定制的ASIC是昂贵的并且耗时。因为用于定制ASIC开始时的开发费用非常高，它们一般只使用在大量的应用情况下，开发的费用能够分散到所有售出单元的价格中。另外，一个定制的ASIC典型地被设计用于操作特殊类型的元件/级或者由一定的制造商生产的特殊的元件/级。这阻止了ASIC能够使用执行相同功能的元件/级或者由其他的制造商生产的元件/级。现用的元件典型地需要外部的元件/硬件以使它们使用在特殊的应用中。外部的元件(例如其他的IC和分立的电子元件)是需要的以将ASIC连接到特定的级。然而这也提高了电源的费用和尺寸。另外的优点是当现用元件改变时，外部的元件必须重新设计。以此在该技术中对于一个控制系统存在一个需要，该系统利用了ASIC的所有的优点，并且允许相同的ASIC可互换地使用在不同的系统和电源拓扑中。本专利技术的任务是定位于上面讨论的传统的电源控制器的局限性。本专利技术的另一个任务是提供具有可互换的通用元件的模块系统控制器。本专利技术的一方面是涉及一个电路，该电路含有一个具有一个控制器的主集成电路和一个主通信接口和至少一个具有一个接口电路的从集成电路和一个从通信接口。该接口电路适合于从一个元件或者控制电路的一个级接收信号并且根据接收的信号控制该元件或者级。该从IC也适合于被主IC通过从接口到接口的通信进行编程并且控制控制电路的一个或者多个不同的元件或者级。本专利技术的另外一方面是涉及一个控制系统，该控制系统含有多个通用的从IC，其控制功率控制单元的一个或者多个级。一个主IC通过通信网络耦合到多个通用的从IC以管理多个通用从IC的操作。本专利技术的一个实施形式涉及一个系统控制设备，该设备含有可互换的装置用于管理和控制一个系统的一个或者多个电路部分和控制装置用于控制可互换装置的运行。本专利技术的这些和其他的实施形式以示例的形式在下面进行详细的描述。本专利技术的特征和优点通过参考下面结合附图的优选实施例的详细描述能够被理解。图1是使用传统的ASIC控制器的电源的示意图，图2是根据本专利技术一个方面的电源的示意图，图3是根据本专利技术另一方面的电源的示意图，图4是根据本专利技术的一个优选实施例的电源控制器的示意图。在本专利技术的一个方面中，一主从方案在使用相同的IC或者ASIC的各种电源拓扑中用于实现不同的控制计划。在此实施例中，本专利技术的模块化的设计方案使用了软件可编程的单元和相同的通用从IC或者ASIC的多个(可互换的)情况。此模块的方案简化了复杂的例如用于HID或者荧光灯的镇流器控制器的电源系统设计。使用相同的IC或者ASIC来控制不同的电源拓扑也消除了改进新的运用特殊IC(ASIC)的需要，如上所述，这是耗时的和昂贵的。并且对比于使用的一般目的，用于实现电源控制器的现用IC需要大量的外部的元件，而这种模块化的方案需要很少的外部元件。特殊的，参考图2，示出了本专利技术的电源20。电源20用于控制将功率提供给HID灯(未示出)。应该理解本专利技术不局限于此特殊的运用，也能够被实现以用于需要电源控制器的其他类型的应用。另外本专利技术还可以用于其他的与功率无关的控制系统应用。对比于图1，其示出了用于控制电源10的三个不同的ASIC，图2示出了用于使用主从方案的HID灯的电源20。一个主IC30用于控制多个从IC40。主IC30可以是现用的微控制器或者一个ASIC。从IC40是相同的从IC的情况下，则他们被用于控制电源20的不同级。主IC30和从IC40通过一个通信网络21(例如一个内芯片接口I2C)进行通信。如图2所示，各个级包括一个升高变换器级22、一个下降变换器级23和一个全桥的启动器级24。另外在图2中示出了一个整流器级25。主IC30和从IC40进行所有的对于控制各种电源20的级所需要的所有的控制功能。优选的，一个从IC40被用于控制功率20的每一个级。然而，一个从IC40可以控制电源20的多于一个的元件/级。如上所述，本专利技术能够应用于其他的电源拓扑。例如图3示出了用于荧光灯(未示出)的两级的电源50。电源50含有一个升高变换器级51、一个半桥驱动器级52和一个整流器级53。相同的主IC30和从IC40(如图2所示)被用于实现此电源拓扑。如图4所示，主IC30优选含有一个微控制器31、一个存储器32和一个通信接口33。主IC30还可以含有一个外部的通信接口34。存储器32存储了由微控制器31执行的指令(例如计算机可读的编码)，存储器32可以存储其他的数据。另外的，主IC30可以由状态机器电路构成，其执行由微控制器31执行的一个或者多个功能。优选的，通信接口33和/或34是可以串行或者并行的两种数字接口。通信接口33和/或34可以含有硬线的连接，例如一个印刷电路(PC)板数据总线装置。另外的，通信接口33和/或34可以含有无线的接口，另外红外线或者无线电。主IC30执行指令或者通过状态由通信接口33来控制从IC40。特殊的，主IC30发送指令并且通过通信接口33由从IC40接收数据。另外，主IC30管理并且协调从控制IC40的运行。由主IC30执行的控制功能含有(1)在从IC40设置的阈值参数(例如过压阈值)；(2)从IC40的运行模式设置(例如升高变换器级连续的模式或者断续的模式)；(3)由从IC40进行的运行类型的设置；(4)在从IC40中的计时参数的设置(例如运行的频率)；(5)由从IC40的请求和接收状态信息。从IC40还可以含有寄存器来存储来自于主IC30操作/性能参数或者状态信息。主IC30可以含有预定模式的或者用于从IC40设置的信息库或者数据库。该信息库可以存储在存储器32中或者通过外部的通信接口34下载/更新。模式或者设置可以通过如下方式选择，(1)通过I/O接口的编码输入(例如触发器开关)，(2)存储在存储器32中的微程序语言，(3)通过外部通信接口34提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个控制电路，含有， 一个主集成电路（ＩＣ）（３０），其含有一个控制器和一个主通信接口（３３）；和 至少一个从集成电路（ＩＣ）（４０），其含有一个接口电路（４１）和一个从通信接口（４６），接口电路（４１）适合于从一个控制电路（２０）的一个元件或者级（２２－２４）接收至少一个信号并且根据所接收的信号控制该元件或者级， 其中该从ＩＣ（４０）适合于通过主ＩＣ（３０）由该通信接口（３３，４６）被编程以通过接口连接并且控制该控制电路（２０）的一个或者多个不同的元件或者级， 其特征在于，控制电路是一个用于控制一个发光装置的电源控制电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D吉安诺普罗斯，I瓦茨克，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]