用于确定隔离开关驱动器设备中市电电压的电路系统和方法技术方案

一种驱动器设备，例如反激转换器设备，该驱动器设备包括初级电路，该初级电路包括受控开关

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定隔离开关驱动器设备中市电电压的电路系统和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于驱动负载
(
例如，用于驱动照明装置
)
的驱动器设备，并且具体地涉及例如在反激拓扑中实现隔离势垒的开关驱动器设备
。
本专利技术涉及一种用于确定驱动器设备的市电供电电压的电路和方法
。
[0002]开关模式电源
(SMPS)
拓扑中的驱动器设备在用于照明应用的标准驱动器设备的领域中以及在应急照明应用的特定领域中通常是已知的
。
[0003]隔离驱动器设备使用变压器在驱动器设备的第一电路和第二电路之间实现隔离势垒
。
变压器的初级侧上的第一电路与变压器的次级侧上的第二电路之间的隔离势垒使得能够将具有高电压的电路部件与具有安全较低电压的电路部件电流隔离，由此满足
SELV(
安全特低电压
)
要求
。
隔离势垒
(SELV
势垒
)
的初级侧上的第一电路包括市电供电接口，并且因此包括市电供电电压电平上的部分
。
隔离势垒的次级侧上的第二电路将负载电流提供到所连接的照明设备，该负载电流由驱动设备提供
。
[0004]控制电路通常基于微控制器实现，该控制电路控制开关，该开关布置于在反激拓扑中实现的驱动器设备的初级电路中
。
驱动器设备可以将用于控制开关的微控制器布置在隔离势垒的初级侧上
。
[0005]微控制器还可以提供测量
、
监控
、
处理和
/
或记录市电供电电压的能力
。
监控市电供电电压是应急驱动器设备的特有特征，当检测到市电供电故障时，该应急驱动器设备切换到由电池支持的应急操作模式中
。
因此，关于市电供电电压的信息无需通过隔离势垒传送
。
[0006]然而，在使用次级侧处理的驱动设备中，关于实际市电供电电压的信息需要通过隔离势垒传送，以便在隔离势垒的次级侧上的控制电路中处理所传送的信息
。
[0007]为了通过隔离势垒传送信息诸如市电供电电压的实际值或实际状态，附加的电子电路元件诸如光耦合器
(
有时称为光隔离器
、
光学隔离器
、
光电耦合器
)
是必要的
。
光耦合器表示附加的且昂贵的电路元件并且需要印刷电路板上的附加空间，并且因此，当需要监控或测量供电电压时会增加驱动器设备的成本和复杂性
。
[0008]US2021/006161 A1
公开了一种功率转换器，该功率转换器从电源向
LED
器具供电，该功率转换器包括具有初级绕组的初级电路以及与初级绕组串联连接的开关
。
在导电状态下，该开关将初级绕组连接到电源
。
次级电路包括与初级绕组磁耦合的次级绕组，以用于响应于开关的切换而向
LED
器具提供功率
。
功率转换器还包括感测电路，该感测电路被配置为产生表示次级绕组的输出电压的信号
。
该信号的边缘表示次级绕组响应于开关的切换的输出电压的边缘
。
检测电路从信号的边缘导出定时数据，以根据功率转换器的至少一个输出参数估计功率转换器的负载，并且根据定时数据和功率转换器的估计负载确定电源电压的瞬时值
。
[0009]DE 20 2019 104171U1
公开了用于操作
LED
负载的驱动器
。
该驱动器包括用于连接至少一个
LED
负载的端子
、
用于提供从市电电压源开始的恒定
DC
电压的电路
、
控制单元
、
当连接到端子时与
LED
负载串联的开关
。
开关的与端子相对的一端连接到接地电位
。
控制单元利用脉宽调制来控制开关以进行调光
。
驱动器包括与开关并联的检测电路，该检测电路经
由引脚输出检测信号，该检测信号表示开关和
LED
负载之间的连接点处的电位
。
[0010]因此，本专利技术的一个目的是改进隔离开关模式驱动器设备，其至少能够检测
、
甚至测量市电供电电压，而不会显著增加复杂性和成本
。
[0011]根据独立权利要求所述的第一方面中的驱动器设备和第二方面中的用于操作驱动器设备的方法限定了本专利技术并且提供了该问题的解决方案
。
从属权利要求限定了本专利技术的其他有利特征
。
[0012]该驱动器设备包括：初级电路，该初级电路包括受控开关并且由市电供电电压供电；和次级电路，该次级电路提供负载电流
。
该驱动器设备还包括隔离级，该隔离级包括具有初级绕组和次级绕组的变压器
。
隔离级被配置为通过隔离势垒将初级侧上的初级电路与次级侧上的次级电路隔离
。
驱动器设备包括控制电路，该控制电路布置在隔离势垒的次级侧上
。
变压器还包括附加次级绕组，该附加的次级绕组布置在次级侧上
。
附加次级绕组与初级绕组同相
。
控制电路被配置为基于由附加次级绕组提供的电压信号来确定在受控开关导电的时间内的市电供电电压的存在和
/
或值
。
[0013]例如，驱动器设备可以为在反激拓扑中的开关模式电源
(SMPS)。
反激拓扑通过
SELV
势垒在初级侧和次级侧之间提供隔离
。
[0014]由附加次级绕组提供的电压信号为变压器的次级侧上的控制电路提供用于确定市电供电电压的存在或不存在的基础
。
该电压信号与变压器的初级绕组上的电压同相
。
当受控开关接通
(
处于导电状态
)
时，在次级绕组中感生的电压根据初级绕组和附加次级绕组
(
测量绕组或辅助绕组
)
之间的绕组比进行转换
。
控制电路可以基于由附加次级绕组提供的电压信号来相应地确定变压器的初级绕组上是否存在电压
。
控制电路甚至可以基于由附加次级绕组提供的电压信号来确定
(
测量
)
初级绕组上的电压值，只要该电压信号取决于电子电路布局的预定电路参数
。
预定电路参数具体为初级绕组和附加次级绕组的绕组比
。
电子电路系统的其他预定电子电路参数例如为电阻分压器级的电子电路参数，其在电压信号以
DC
电压的形式提供到控制电路之前处理该电压信号
。
由此，在受控开关导电时，提供到控制电路的
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种驱动器设备，所述驱动器设备包括：初级电路
(5)
，所述初级电路包括受控开关
(10)
并且由市电供电电压
(V
AC
)
供电；次级电路
(12)
，所述次级电路被配置为提供负载电流
(I
LED
)
；隔离级，所述隔离级包括具有初级绕组
(6)
和次级绕组
(7)
的变压器
(13)
，所述隔离级被配置为通过隔离势垒
(9)
将初级侧上的所述初级电路
(5)
和次级侧上的所述次级电路
(12)
隔离；和控制电路
(11)
，所述控制电路布置在所述次级侧上，并且由此所述变压器
(13)
包括附加次级绕组
(8)
，所述附加次级绕组布置成与所述次级侧上的所述初级绕组
(6)
同相，并且所述驱动器设备的特征在于，所述控制电路
(11)
被配置为基于由所述附加次级绕组
(8)
提供的电压信号
(V
IND
)
来确定在所述受控开关
(10)
导电的时间内的所述市电供电电压
(V
AC
)
的存在和
/
或值以用于产生市电供电电压数据，并且所述驱动器设备包括传送电路
(20)
，所述传送电路被配置为通过所述隔离势垒
(9)
来将由所述控制电路
(11)
确定的所述市电供电电压数据传送到布置在所述初级侧上的通信接口
(22)。2.
根据权利要求1所述的驱动器设备，其特征在于，所述驱动器设备包括整流器电路
(16)
，所述整流器电路布置在所述隔离势垒
(9)
的所述次级侧上并且被配置为对由所述附加次级绕组
(8)
提供的所述电压信号
(V
IND
)
进行整流
。3.
根据权利要求2所述的驱动器设备，其特征在于，所述整流器电路
(16)
包括第一二极管
(D1)
和第二二极管
(D2)。4.
根据权利要求3所述的驱动器设备，其特征在于，所述整流器电路
(16)
包括第一电阻器
(R1)
和第二电阻器
(R2)
，所述第一电阻器
(R1)
和所述第二电阻器
(R2)
与所述第一二极管
(D1)
串联连接
。5.
根据权利要求2至4中任一项所述的驱动器设备，其特征在于，所述驱动器设备包括峰值检测器电路
(17)
，所述峰值检测器电路布置在所述隔离势垒
(9)
的所述次级侧上，以用于从由所述整流器电路
(16)
提供的经整流的电压信号
(V
RECT
)
产生
DC
电压
(V
DC
)。6.
根据权利要求5所述的驱动器设备，其特征在于，所述峰值检测器电路
(17)
包括电容器
(C1)
和与所述电容器
(C1)
并联布置的电阻分压器网络
(R1,R2)。7.
根据权利要求6所述的驱动器设备，其特征在于，所述电阻分压器网络
(R1,R2)
被配置为从用于在第二电压范围内的所述
AC
市电供电电压
(V
AC
)
的经整流的电压信号
(V
RECT
)
产生在第一电压范围内的
DC
电压
(V
DC
)。8.
根据权利要求7所述的驱动器设备，其特征在于，所述第一电压范围比所述第二电压范围小至少一个数量级，具体地，所述第二电压范围是
0V
至
240V
，而所述第一电压范围是
0V
至
4V。9.
根据权利要求5至8中任一项所述的驱动器设备，其特征在于，所述控制电路
(11)
包括模数转换器电路，所述模数转换器电路被配置为确定所述
DC
电压
(V
DC
)。10.
根据权利要求5至9中任一项所述的驱动器设备，其特征在于，所述控制电路
(11)
被配置为通过基于所述
DC
电压
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
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：