QR操作的开关转换器电流驱动器制造技术

本公开的各实施例涉及QR操作的开关转换器电流驱动器。在实施例中，一种控制电路包括：输出端子，被配置为被耦合至晶体管的控制端子，晶体管被耦合至电感器；逻辑电路，被配置为使用第一信号来控制晶体管；过零检测电路，被配置为生成指示电感器的退磁的续流信号；比较器，具有被配置为分别接收指示流过晶体管的电流的感测电压的第一输入和接收参考电压的第二输入，以及被配置为使逻辑电路取消断言第一信号的输出；以及参考发生器，被配置为生成参考电压，并且包括：电流发生器；电容器；以及电阻器，被耦合至参考发生器的输出；以及开关，与电阻器串联耦合，并且被配置为基于第一信号和续流信号来控制。续流信号来控制。续流信号来控制。

【技术实现步骤摘要】
QR操作的开关转换器电流驱动器


[0001]本公开大体上涉及一种电子系统和方法，并且在特定实施例中涉及一种准谐振(QR)操作的开关转换器电流驱动器。

技术介绍

[0002]发光二极管(LED)驱动器被配置为提供足够的电流来点亮LED。切换电压调节器可以被用于驱动LED。
[0003]由LED产生的光的强度与流过LED的平均电流相关。通常，流过LED的平均电流越高，由LED产生的光的强度就越高。因此，通常期望使用电流驱动器来驱动LED，以准确控制流过LED的平均电流。
[0004]通过控制流过LED的平均电流，可以对LED进行调光。例如，降低由LED产生的光强度可以通过降低流过LED的平均电流来实现。
[0005]流过LED的平均电流的波动可能会导致由LED发射的光的波动。因此，开关转换器电流驱动器可以被用于通过以高于闪烁融合阈值的频率进行切换来适当地驱动LED。
[0006]LED灯驱动器通常针对额定输出电流(有时用户在一定范围内可编程)和输出电压范围指定，以为不同类型/长度的LED串供电。值得注意的是，额定输出电流通常以非常严格的准确性指定，总体上通常小于5％。
[0007]LED灯驱动器提供调光能力也很常见，即，能够将LED电流从额定值降低到低值(有时低于1％)，以使用户能够降低LED串的光输出的强度。通常期望LED电流减少以及由此产生的光调制是无缝且无闪烁的。

技术实现思路

[0008]根据实施例，一种控制电路包括：输出端子，被配置为被耦合至第一晶体管的控制端子，该第一晶体管具有被耦合至电感器的电流路径；第一逻辑电路，具有被耦合至输出端子的输出，并且被配置为使用第一信号来控制第一晶体管；过零检测电路，具有退磁感测输入和第一输出，退磁感测输入被配置为被耦合至电感器，过零检测电路的第一输出被耦合至第一逻辑电路的第一输入，其中过零检测电路被配置为：基于退磁感测输入来生成指示电感器的退磁的续流信号，并且利用过零检测电路的第一输出，使第一逻辑电路基于退磁感测输入来断言第一信号以接通第一晶体管；第一比较器，具有第一输入、第二输入以及输出，第一比较器的第一输入被配置为接收指示流过第一晶体管的电流路径的电流的感测电压，第一比较器的第二输入被配置为接收第一参考电压，第一比较器的输出被耦合至第一逻辑电路的第二输入，并且第一比较器被配置为当感测电压变得高于第一参考电压时，使第一逻辑电路取消断言第一信号以关断第一晶体管；以及参考发生器，具有被耦合至第一比较器的第二输入的输出，并且被配置为在参考发生器的输出处生成第一参考电压，参考发生器包括：第一电流发生器，被配置为生成第一电流；第一电容器，被耦合至参考发生器的输出和第一电流发生器；第一电阻器，被耦合至参考发生器的输出；以及第一开关，与第
一电阻器串联耦合，第一开关被配置为基于第一信号和续流信号来控制。
[0009]根据实施例，一种调节流过电感器的平均输出电流的方法包括：利用接口电路生成退磁信号，该接口电路具有被耦合至第一中间节点的输入，该第一中间节点被耦合在功率晶体管的电流路径与电感器之间；基于退磁信号来生成指示电感器的退磁的续流信号；基于退磁信号来生成第一信号；在续流信号通过使用第一信号取消断言之后发生的退磁信号的波谷处接通功率晶体管；接收指示流过功率晶体管的电流路径的电流的感测电压；通过以下操作在第二中间节点处生成第一参考电压：利用被耦合至第二中间节点的第一电流发生器来生成第一电流，该第二中间节点被耦合至第一电容器和第一电阻器；当第一信号或续流信号被断言时，闭合与第一电阻器串联耦合的第一开关，以及当第一信号和续流信号被取消断言时，断开第一开关；以及当感测电压变得高于第一参考电压时，关断功率晶体管，其中调节平均输出电流包括基于第一电流来调节平均输出电流。
[0010]根据实施例，一种开关转换器包括：第一电源端子，被配置为接收第一电压；第二电源端子，被配置为接收低于第一电压的第二电压；功率晶体管，具有被耦合在第一电源端子与第二电源端子之间的电流路径；感测电阻器，被耦合在功率晶体管的电流路径与第二电源端子之间；电感器，被耦合在功率晶体管的电流路径与第一电源端子之间；续流二极管，被耦合在电感器与第一电源端子之间；驱动器，具有被耦合至功率晶体管的控制端子的输出；触发器，具有被耦合至驱动器的输入的第一输出，其中触发器被配置为在触发器的第一输出处产生第一信号；过零检测电路，具有退磁感测输入，退磁感测输入被耦合至功率晶体管的电流路径和电感器，其中过零检测电路被配置为：基于电感器的退磁来生成续流信号，以及使触发器基于退磁感测输入来断言第一信号，以接通功率晶体管；第一比较器，具有第一输入、第二输入以及输出，第一比较器的第一输入被配置为接收指示流过功率晶体管的电流路径的电流的感测电压，第一比较器的第二输入被配置为接收第一参考电压，第一比较器的输出被配置为当感测电压变得高于第一参考电压时，使触发器取消断言第一信号以关断功率晶体管；以及参考发生器，被配置为生成第一参考电压，该参考发生器包括：第一电流发生器，被配置为生成第一电流；第一电容器，被耦合至参考发生器的输出和第一电流发生器；第一电阻器，被耦合至参考发生器的输出；以及第一开关，与第一电阻器串联耦合，第一开关被配置为基于第一信号和续流信号来控制，其中流过电感器的平均输出电流与第一电流成比例。
附图说明
[0011]为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参照结合附图的以下描述，其中：
[0012]图1示出了根据本专利技术的实施例的LED灯驱动器；
[0013]图2示出了根据本专利技术的实施例的降压转换器的示意图；
[0014]图3和图4分别示出了根据本专利技术的实施例的在没有谷跳或具有谷跳的情况下与在QR模式下操作的图2的降压转换器相关联的波形；
[0015]图5和图6示出了根据本专利技术的实施例的图2的接口电路(I/F)的示意图；
[0016]图7示出了根据本专利技术的实施例的具有谷跳的ZCD电路的示意图；
[0017]图8示出了根据本专利技术的实施例的降压转换器的示意图；
[0018]图9和图10示出了根据本专利技术的实施例的分别被耦合至图5和图6的接口电路的控
制电路的一部分的示意图；以及
[0019]图11和图12示出了根据本专利技术的实施例的与图8的降压转换器相关联的仿真结果。
[0020]除非另有指示，否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应的部分。附图被绘制以清晰地图示优选实施例的相关方面，并且不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0021]公开的实施例的制作和使用在下面详细讨论。然而，应该了解，本专利技术提供了许多适用的专利技术概念，它可以在各种具体上下文中实施。所讨论的具体实施例仅说明制作和使用本专利技术的具体方式，并且不限制本专利技术的范围。
[0022]下面的描述图示了各种具体细节以提供对根据描述的若干示例实施例的深入理解。这些实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下获得，或者利用其他方法、组件、材料等获得。在其他情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，包括：输出端子，被配置为被耦合至第一晶体管的控制端子，所述第一晶体管具有被耦合至电感器的电流路径；第一逻辑电路，具有被耦合至所述输出端子的输出，并且被配置为使用第一信号来控制所述第一晶体管；过零检测电路，具有退磁感测输入和第一输出，所述退磁感测输入被配置为被耦合至所述电感器，所述过零检测电路的所述第一输出被耦合至所述第一逻辑电路的第一输入，其中所述过零检测电路被配置为：基于所述退磁感测输入来生成指示所述电感器的退磁的续流信号，以及利用所述过零检测电路的所述第一输出，使所述第一逻辑电路基于所述退磁感测输入来断言所述第一信号，以接通所述第一晶体管；第一比较器，具有第一输入、第二输入以及输出，所述第一比较器的所述第一输入被配置为接收指示流过所述第一晶体管的所述电流路径的电流的感测电压，所述第一比较器的所述第二输入被配置为接收第一参考电压，所述第一比较器的所述输出被耦合至所述第一逻辑电路的第二输入，并且所述第一比较器被配置为当所述感测电压变得高于所述第一参考电压时，使所述第一逻辑电路取消断言所述第一信号以关断所述第一晶体管；以及参考发生器，具有被耦合至所述第一比较器的所述第二输入的输出，并且被配置为在所述参考发生器的所述输出处生成所述第一参考电压，所述参考发生器包括：第一电流发生器，被配置为生成第一电流，第一电容器，被耦合至所述参考发生器的所述输出和所述第一电流发生器，第一电阻器，被耦合至所述参考发生器的所述输出，以及第一开关，与所述第一电阻器串联耦合，所述第一开关被配置为基于所述第一信号和所述续流信号来控制。2.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述参考发生器还包括第二开关，所述第二开关被耦合在所述第一电流发生器与所述参考发生器的所述输出之间，其中所述第二开关被配置为基于所述第一信号来控制。3.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述第一比较器的所述第一输入被配置为被耦合至感测电阻器，所述感测电阻器与所述第一晶体管的所述电流路径串联耦合。4.根据权利要求3所述的控制电路，其中所述控制电路被配置为通过以下公式来控制流过所述电感器的电流：其中I
LED
表示流过所述电感器的所述电流，Rs表示所述感测电阻器的电阻，I
ch
表示所述第一电流，并且R
t
表示所述第一电阻器的电阻。5.根据权利要求4所述的控制电路，其中所述控制电路被配置为改变所述第一电流的幅度，以改变流过所述电感器的所述电流的幅度。6.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述参考发生器还包括第二电流发生器，所述第二电流发生器被配置为从所述第一电流减去第二电流以改变流过所述电感器的所述电流的幅度。
7.根据权利要求1所述的控制电路，还包括或门，所述或门具有第一输入、第二输入以及输出，所述或门的所述第一输入被配置为接收所述第一信号，所述或门的所述第二输入被配置为接收所述续流信号，所述或门的所述输出被耦合至所述第一开关的控制端子。8.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述过零检测电路包括：第二比较器，具有第一输入和第二输入，所述第二比较器的所述第一输入被耦合至所述退磁感测输入，所述第二比较器的所述第二输入经由低通滤波器被耦合至所述退磁感测输入；以及触发器，具有第一输入和输出，所述触发器的所述第一输入被耦合至所述第二比较器的输出，所述触发器的所述输出被配置为递送所述续流信号。9.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述过零检测电路包括：第二比较器，具有第一输入和第二输入，所述第二比较器的所述第一输入被耦合至所述退磁感测输入，所述第二比较器的所述第二输入被配置为接收第二参考电压；第一单发电路，具有被耦合至所述第二比较器的输出的输入；延迟电路，被耦合在所述第二比较器的所述输出与所述第一单发电路的所述输入之间；第二单发电路，具有被配置为接收第二信号的输入，所述第二信号是所述第一信号的反相版本；以及第二逻辑电路，具有第一输入、第二输入以及输出，所述第二逻辑电路的所述第一输入被耦合至所述第一单发电路的输出，所述第二逻辑电路的所述第二输入被耦合至所述第二单发电路的输出，所述第二逻辑电路的所述输出被耦合至所述过零检测电路的所述第一输出。10.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述过零检测电路被配置为使所述第一逻辑电路在所述续流信号被取消断言之后发生的第k个波谷处断言所述第一信号，其中k是...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：