用于操作LED负载的转换器和照明系统技术方案

技术编号:38463758 阅读:16 留言:0更新日期:2023-08-11 14:40
提供了一种用于操作LED负载的转换器(1)。转换器(1)包括有源开关功率因数校正(PFC)电路(104

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作LED负载的转换器和照明系统


[0001]本专利技术涉及基于发光二极管(LED)的光源在非连续导通模式下的操作,并且具体地涉及用于操作LED负载的转换器以及包括此类转换器的照明系统。

技术介绍

[0002]用于基于LED的光源的转换器将来自电源(诸如主电网)的电力转换为LED负载的直流(DC)参数,诸如DC电压或DC电流。
[0003]通常,通过使用脉宽调制(PWM)操纵转换器开关的占空比,根据标称值/参考值来调节DC参数。
[0004]根据转换器的具体实施情况,这可能涉及不同的操作模式,诸如非连续导通模式(DCM)。在这种操作模式下,开关的开关周期包括一个时段,在该时段内,转换器的电感器的所有存储能量已经耗散,并且电感器电流由于谐振振荡而浮动或波动,直到后续开关周期开始。通过使用所谓的谷值开关开始后续开关周期并且通过在开关两端的电压下降或谷值时闭合开关来优化开关性能。
[0005]因此,开关的实际接通时间可能偏离由转换器的控制电路确定的标称接通时间,从而导致开关的每个开关周期中出现调节误差。
[0006]如果DC参数的调节相对较慢,则在多个开关周期内可能会累积大量误差。因此,可能会出现DC参数的低频不稳定性,这会以光闪烁的形式显现。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种协调谷值开关和避免可见光闪烁的转换器和照明系统。
[0008]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。
[0009]根据第一方面,提供了一种用于操作LED负载的转换器。该转换器包括有源开关功率因数校正(PFC)电路,其具有控制电路,用于控制该PFC电路的开关。该控制电路被配置为控制该开关的接通时间,使得根据标称值反馈控制该PFC电路的输出电压V
bus
。在非连续导通模式(DCM)下,该控制电路被配置为将该开关在一个或多个开关周期内的接通时间的实际值T
off_act
控制为在由该控制电路实现的控制算法的接通时间的标称值T
off_nom
之后该开关两端电压的谷值的时间。该控制电路被进一步配置为将该开关在一个或多个开关周期之后的一个或多个后续开关周期内的接通时间的实际值T
off_act
控制为在接通时间的标称值T
off_nom
之前该开关两端电压的谷值的时间。
[0010]优选地,一个或多个开关周期包括连续开关周期。
[0011]优选地,一个或多个后续开关周期包括连续的后续开关周期。
[0012]优选地,该开关包括功率场效应晶体管(FET)。
[0013]优选地,该控制电路被配置为根据该开关的恒定闭合持续时间T
on
和该PFC电路的二极管的放大恒定电导持续时间T
active
来计算该开关的接通时间的标称值T
off_nom

[0014]优选地,该控制电路被配置为通过从该PFC电路的二极管的放大恒定电导持续时间T
active
中减去该开关的恒定闭合持续时间T
on
来计算该开关的接通时间的标称值T
off_nom

[0015]优选地,该控制电路包括西格玛

德尔塔调制器。
[0016]优选地,该控制电路被配置为根据接通时间的实际值T
off_act
和接通时间的标称值T
off_nom
来确定接通时间的误差T
off_err

[0017]优选地,该控制电路被配置为通过从接通时间的标称值T
off_nom
中减去接通时间的实际值T
off_act
来确定接通时间的误差T
off_err

[0018]优选地,该控制电路被配置为根据接通时间的误差T
off_err
来确定接通时间的截断累积误差T
off_acc_err

[0019]优选地,该控制电路被配置为通过对连续开关周期内接通时间的误差T
off_err
进行积分并且通过截断积分误差的小数位来确定接通时间的截断累积误差T
off_acc_err

[0020]优选地,该控制电路被配置为根据接通时间的标称值T
off_nom
和接通时间的截断累积误差T
off_acc_err
来确定接通时间的调整值T
off_adj

[0021]优选地,该控制电路被配置为通过将接通时间的标称值T
off_nom
和接通时间的截断累积误差T
off_acc_err
相加来确定接通时间的调整值T
off_adj

[0022]优选地,该控制电路被配置为根据接通时间的调整值T
off_adj
来确定接通时间的实际值T
off_act

[0023]优选地,该控制电路被配置为通过在接通时间的调整值T
off_adj
之后检测该开关两端电压的谷值来确定接通时间的实际值T
off_act

[0024]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或其实施方案中任一实施方案的转换器;和LED负载,该LED负载被配置为由该转换器操作。
附图说明
[0025]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。
[0026]图1示出了根据本公开的实施方案的转换器;
[0027]图2至图4以不同详细程度示出了根据本公开的实施方案的控制电路的示意性框图;
[0028]图5示出了图1的转换器的开关的接通时间;并且
[0029]图6示出了根据本公开的实施方案的照明系统。
具体实施方式
[0030]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。
[0031]本文使用的术语“功率因数校正”可以指负载(诸如LED负载)的功率因数的增加/最大化。AC电力系统的功率因数可以指负载吸收的有功功率与电路中流动的视在功率的比率。法定条款通常规定需要维持的功率因数的最小值。
[0032]图1示出了根据本公开的实施方案的转换器1。
[0033]转换器1用于操作可连接到转换器1的LED负载,并且包括有源开关功率因数校正
(PFC)电路104

112。
[0034]从图1中可以看出,PFC电路104

112可以由两侧的平滑电容器103、111构成,并且前面是整流级(诸如所示的包括二极管102的二极管桥),用于对主电网101提供的电力进行整流。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作LED负载的转换器(1),所述转换器包括:有源开关功率因数校正PFC电路(104

112),所述PFC电路(104

112)具有控制电路(2

4),用于控制所述PFC电路(104

112)的开关(105),其中,所述控制电路(2

4)被配置为控制所述开关(105)的接通时间,使得根据标称值(201)反馈控制所述PFC电路(104

112)的输出电压(113);其中,在非连续导通模式(DCM)下,所述控制电路(2

4)被配置为将所述开关(105)在一个或多个开关周期内的所述接通时间的实际值(204,T
off_act
)控制为在由所述控制电路(2

4)实现的控制算法的所述接通时间的标称值(302,T
off_nom
)之后所述开关(105)两端电压的谷值的时间;并且其中,所述控制电路(2

4)被配置为将所述开关(105)在所述一个或多个开关周期之后的一个或多个后续开关周期内的所述接通时间的所述实际值(204,T
off_act
)控制为在所述接通时间的所述标称值(302,T
off_nom
)之前所述开关(105)两端电压的谷值的时间。2.根据权利要求1所述的转换器(1),其中,所述一个或多个开关周期包括连续开关周期。3.根据权利要求1或权利要求2所述的转换器(1),其中,所述一个或多个后续开关周期包括连续的后续开关周期。4.根据前述权利要求中任一项所述的转换器(1),其中,所述开关(105)是功率场效应晶体管(FET)。5.根据前述权利要求中任一项所述的转换器(1),其中,所述控制电路(2

4)被配置为根据所述开关(105)的恒定闭合持续时间(501,T
on
)和所述PFC电路(104

112)的二极管(110)的放大恒定电导持续时间(502,T
active
)来计算所述开关(105)的所述接通时间的所述标称值(302,T
off_nom
)。6.根据权利要求5所述的转换器(1),其中,所述控制电路(2

4)被配置为通过从所述PFC电路(104

112)的所述二极管(110)的所述放大恒定电导持续时间(502,T
active
)中减去所述开关(105)的所述恒定闭合持续时间(501,T
on
)来计算所述开关(105)的所述接通时间的所述标称值(302,T
off_nom
)。7.根据前述权利要求中任一项所述的转换器(1),其中,所述控制电路(2

4)包括西格玛

德尔塔调制器(3

4)。8.根据权利要求7所述的转换器(1),其中,所述控制电路(2

...

【专利技术属性】
技术研发人员:H
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:

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