用于控制开关谐振转换器的频率调制制造技术

提供了一种用于供应LED负载(18)的LED转换器。该LED转换器包括开关谐振转换器(1)，该开关谐振转换器具有由开关谐振转换器(1)的控制单元控制的至少一个开关(11,12)。控制单元被配置为控制至少一个开关(11,12)的开关操作，使得开关谐振转换器(1)向LED负载(18)的输出端子供应可调节的恒定电流(17)。控制单元被进一步配置为通过每次以至少两个不同且可调整的开关频率(44,45)中的一个开关频率交替地控制至少一个开关(11,12)持续相应时间段(54,55)并且通过调节时间段(54,55)的相对持续时间，来生成可调节的恒定电流(17)。由此，提高了用于供应LED负载(18)的LED转换器的输出电流的分辨率，这对于调光应用是特别相关的。这对于调光应用是特别相关的。这对于调光应用是特别相关的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制开关谐振转换器的频率调制


[0001]本专利技术涉及用于供应LED负载的LED转换器，并且具体地涉及包括开关谐振转换器(诸如例如LLC或LCC转换器)的LED转换器。

技术介绍

[0002]开关谐振转换器诸如例如LLC或LCC转换器在本领域中是公知的。在具有谐振拓扑的此类LED转换器中，可以通过改变开关频率来调节输出电流。当低输出电流是反馈控制的时，高于LED转换器的峰值谐振频率的特别高的开关频率出现。因此，当使用数字控制时，对此类LED转换器的LED负载进行调光可能遭受输出电流的差分辨率。例如，即使当考虑到高达f＝2MHz(1/f＝500ns)的开关频率时，对于单个调光步骤，f＝40MHz(1/f＝25ns)的控制器时钟频率可能需要通过Δf＝1/(500ns)
‑
1/(500ns+25ns)≈100kHz来改变开关频率。换句话说，输出电流可以仅根据低且有限数量的步骤来改变。
[0003]EP 2484180B1教导了一种具有谐振DC/DC转换器的可调光LED驱动器，该DC/DC转换器可以两个不同且固定的频率进行PWM操作。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是提高用于供应LED负载的开关谐振转换器的输出电流的分辨率。
[0005]本专利技术由所附独立权利要求限定。优选实施方案在从属权利要求以及下面的说明书和附图中阐述。
[0006]根据第一方面，提供了一种用于供应LED负载的LED转换器。该LED转换器包括开关谐振转换器，该开关谐振转换器具有由开关谐振转换器的控制单元控制的至少一个开关。控制单元被配置为控制至少一个开关的开关操作，使得开关谐振转换器向LED负载的输出端子供应可调节的恒定电流。控制单元被进一步配置为通过每次以至少两个不同开关频率中的一个开关频率交替地控制至少一个开关持续相应时间段并且通过调节时间段的相对持续时间，来生成可调节的恒定电流。至少两个不同开关频率是可调整的。
[0007]LED转换器可以包括另外的控制单元，诸如例如微控制器，该另外的控制单元优选地通过双向通道与控制单元进行通信。
[0008]另外的控制单元可以连接到LED转换器的通信接口101，诸如例如DALI接口，该通信接口通过无线或有线通道诸如例如DALI总线进行外部通信。
[0009]另外的控制单元可以以表示输出电流或LED电流的信号供应。
[0010]另外的控制单元可以向控制单元发送信号，该信号指示控制单元操作一个或多个开关所使用的离散频率的占空比。
[0011]要由控制单元使用的频率可以由另外的控制单元指示/修改。另选地，在没有来自另外的控制单元的指令的情况下，要使用的频率和/或其修改能够由控制单元确定。
[0012]至少两个不同开关频率可以是恒定的。
[0013]至少两个不同开关频率可以分别超过转换器的峰值谐振频率。
[0014]至少两个不同开关频率可以包括两个不同开关频率。
[0015]该两个不同开关频率中的较低开关频率可以与第一负载电流相关联。
[0016]两个不同开关频率中的较高开关频率可以与低于第一负载电流的第二负载电流相关联。
[0017]至少一个开关的开关操作可以是连续的。
[0018]根据第二方面，提供了一种照明系统。该照明系统包括根据第一方面的实施方案的LED转换器以及被配置为由所述LED转换器的输出电流供应的LED负载。
[0019]根据第三方面，提供了一种操作用于供应LED负载的LED转换器的方法。该LED转换器包括开关谐振转换器，该开关谐振转换器具有由开关谐振转换器的控制单元控制的至少一个开关。该方法包括：控制至少一个开关的开关操作，使得开关谐振转换器向LED负载的输出端子供应可调节的恒定电流；以及通过每次以至少两个不同开关频率中的一个开关频率交替地控制至少一个开关持续相应时间段并且通过调节时间段的相对持续时间，来生成可调节的恒定电流。当操作LED转换器时，调整至少两个不同开关频率。
[0020]该方法可以由根据第一方面的实施方案的LED转换器执行。
[0021]根据第四方面，提供了一种用于LED转换器的控制单元。该控制单元被设计用于实现根据第三方面的实施方案的方法。
附图说明
[0022]对于熟练的读者而言，当结合附图中的图片时，根据以下对本专利技术实施方案的详细描述，本专利技术的其他方面、优点和目的将变得显而易见。
[0023]图1示出了根据第一方面的实施方案的用于供应LED负载的LED转换器以及根据第二方面的实施方案的照明系统；
[0024]图2和图3分别示出了用于根据图1的LED转换器的示例性谐振回路电路；
[0025]图4示出了向包括根据图3的LLC谐振回路电路的根据图1的LED转换器的输出端子供应的电流的频率相关性；
[0026]图5示出了每次以至少两个不同开关频率中的一个开关频率交替地控制至少一个开关的开关操作持续相应时间段；
[0027]图6示出了由于图5所示的开关频率的交替控制而生成向LED负载的输出端子供应的电流；
[0028]图7示出了根据第三方面的实施方案的方法。该方法用于操作用于供应LED负载的LED转换器。
具体实施方式
[0029]现在将相对于各种实施方案描述本专利技术。除非另有说明，否则这些实施方案的特征可以彼此组合。
[0030]图1示出了根据第一方面的实施方案的用于供应LED负载18的LED转换器1以及根据第二方面的实施方案的照明系统。
[0031]如本文所用，术语“LED转换器”是指用于供应作为功率接收器的LED负载18的转换
器。
[0032]如本文所用，术语“开关转换器”是指通过在开关转换器的电子开关元件的低耗散、全开和全关状态之间周期性地交替以控制将电力从电源经由开关转换器的包括电感和/或电容元件的无功功率存储电路传输到功率接收器而有效地转换电功率、特别是电压和/或电流特性的电子电源。
[0033]LED转换器包括开关谐振转换器1，该开关谐振转换器具有至少一个开关11、12，优选地两个开关11、12，该至少一个开关作为半桥串联布置在开关谐振转换器1的初级侧上(优选地通过流电隔离屏障隔离)，并且由DC电压10供应。
[0034]如本文所用，术语“开关谐振转换器”是指包括无功功率存储电路的开关转换器，该无功功率存储电路包括电感元件以及电容元件，被称为“谐振回路”电路。该谐振回路电路可以被设计为以给定峰值谐振频率谐振，即产生峰值响应。下面结合图2和图3呈现示例性谐振回路电路13A、13B。
[0035]开关谐振转换器1包括控制单元19，诸如例如被提供有反馈信号并且发出用于初级侧开关11、12的控制信号的ASIC。在图1的示例中，提供给LED负载18的输出端子20的电流17的指示被指示为反馈信号。需注意，表示向LED供应的电流的反馈信号17可以从谐振转换器的隔离级的初级侧或次级侧得到。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于供应LED负载(18)的LED转换器，所述LED转换器包括：开关谐振转换器(1)，所述开关谐振转换器具有：至少一个开关(11,12)，所述至少一个开关由所述开关谐振转换器(1)的控制单元控制，所述控制单元被配置为控制所述至少一个开关(11,12)的开关操作，使得所述开关谐振转换器(1)向所述LED负载(18)的输出端子供应可调节的恒定电流(17)，所述控制单元被进一步配置为通过每次以至少两个不同开关频率(44,45)中的一个开关频率交替地控制所述至少一个开关(11,12)持续相应时间段(54,55)并且通过调节所述时间段(54,55)的相对持续时间，来生成所述可调节的恒定电流(17)，其中，所述至少两个不同开关频率(44,45)是可调整的。2.根据权利要求1所述的LED转换器，所述LED转换器包括另外的控制单元(100)，诸如例如微控制器，所述另外的控制单元优选地通过双向通道(103,104,17')与所述控制单元(19)进行通信。3.根据权利要求2所述的LED转换器，其中，所述另外的控制单元(100)连接到所述LED转换器的通信接口(101)，诸如例如DALI接口，所述通信接口通过无线或有线通道诸如例如DALI总线(102)进行外部通信。4.根据权利要求2或3中任一项所述的LED转换器，其中，所述另外的控制单元(100)以表示所述输出电流或LED电流的信号供应。5.根据权利要求2至4中任一项所述的LED转换器，其中，所述另外的控制单元(100)向所述控制单元(1)发送信号(103)，所述信号指示所述控制单元(19)操作所述一个或多个开关(11)所使用的离散频率的占空比。6.根据权利要求2至5中任一项所述的LED转换器，其中，要由所述控制单元(19)使用的所述频率由所述另外的控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
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：