可调反激或者降压-升压转换器制造技术

在反激和降压-升压转换器(21，22)中，为了减少失真并且增加失真功率因数，引入布置(1)用于调整由控制器(2)生成的用于控制转换器的开关(3)的控制信号。布置(1)响应于来自用于馈给转换器的电压供应(4)的电压信号的增加/减少的幅度来增加/减少开关(3)的导通时间的持续时间。这样避免电网和电力发电机中的多余损耗。转换器是相对低成本的单级转换器。优选地，持续时间与电压信号的幅度和设计参数之和基本上成比例。这些设计参数可以包括诸如输出电压的其它电压信号的幅度。提供用于仅能产生固定持续时间的控制器(2)以及用于可以经由可适配外部元件产生可适配持续时间的控制器(2)的布置(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可调反激或者降压-升压转换器
本专利技术涉及一种用于控制转换器、特别是反激转换器或降压-升压转换器的开关的控制器，该转换器适用于连接至电压供应。本专利技术也涉及一种控制器、反激转换器或者降压-升压转换器、设备、方法、计算机程序产品和介质。这样的设备的示例是灯和其它消费产品以及其它专业产品。
技术介绍
US2010/0308733A1公开一种用于恒定功率离线发光二极管驱动器的装置和方法。单级集成电路驱动恒定功率模式中的发光二极管源，以消除对于发光二极管电流感测的需要，而对线过零附近的电感器电流的波形整形以实现高功率因数。从US2010/0308733A1的图6可见该装置和方法经受相对低的失真功率因数。这样的相对低的失真功率因数对应于相对多的失真。WO99/63414，US2006/013026和US2006/061337公开了一种控制器，该控制器接收电压供应的电压信号并且生成控制信号，从而在电压信号的较高瞬时幅度处转换器的开关的导通时间的持续时间较长，并且在电压信号的较低瞬时幅度处开关的导通时间的持续时间较短。虽然这种依赖于控制的输入电压导致较少失真，但是结果仍然不是最优化的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的控制器，该控制器使转换器的应用在相对高的失真功率因数处。这样的相对高的失真功率因数对应于相对很少的失真。本专利技术的进一步目的是提供一种控制器、反激转换器或者降压-升压转换器、设备、方法、计算机程序产品和介质。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于调整将由控制器生成的用于控制转换器的开关的控制信号的布置，该转换器包括将连接到用于供应电压信号的电压供应的反激转换器或者降压-升压转换器，该布置包括将连接到控制器的电路，用于响应于电压信号的增加的幅度来增加开关的导通时间的持续时间并且用于响应于电压信号的减少的幅度来减少开关的导通时间的持续时间。在来自电压供应的电压信号的(瞬时)幅度已经增加的情况下，通过增加反激转换器或者降压-升压转换器的开关的导通时间的持续时间，并且在来自电压供应的电压信号的(瞬时)幅度已经减少的情况下减少开关的导通时间的持续时间，反激转换器或者降压-升压转换器将具有增加的失真功率因数。通过减少反激转换器或者降压-升压转换器的失真，避免电网和电力发电机中的多余损耗。该布置进一步有利在于它形成单级反激转换器或者单级降压-升压转换器的部分。这样的单级转换器相对低成本。利用包括功率因数电路和功率适配器电路的双级解决方案，也能够减少失真，但是这些双级解决方案相对昂贵。根据一个实施例，该布置限定为开关的导通时间的持续时间与电压信号的幅度和设计参数之和基本上成比例。通过与电压信号的(瞬时)幅度和(相对固定的)设计参数之和基本上成比例地增加和减少反激转换器或者降压-升压转换器的开关的导通时间的持续时间，进一步减少失真。这里限定基本上为50％-150％、优选为75％-125％、更优选为90％-110％、最优选为100％。另外，持续时间可以用步进方式和/或有滞后地与和基本上成比例。根据一个实施例，该布置限定为设计参数包括另一电压信号的幅度，其中对于作为反激转换器的转换器，该转换器包括具有耦合到开关的初级线圈和将耦合到负载的次级线圈的变压器，另一电压信号包括次级线圈的输出电压乘以初级线圈的绕组数目并且除以次级线圈的绕组数目，并且其中对于作为降压-升压转换器的转换器，该转换器包括耦合到开关和将耦合到负载的线圈，另一电压信号包括线圈的输出电压乘以线圈的输入部分的绕组数目并且除以线圈的输出部分的绕组数目。可以推导，如向转换器供应的平均输入电流Iin与以下乘积成比例，该乘积为如向转换器供应的电压信号Uin(t)的瞬时幅度以及如由转换器向负载供应的输出电压Uout的幅度乘以n(反激转换器：n等于初级线圈的绕组数目除以次级线圈的绕组数目；降压-升压转换器：n等于线圈的输入部分的绕组数目除以线圈的输出部分的绕组数目)以及反激转换器或者降压-升压转换器的开关的导通时间的持续时间D(t)除以电压信号Uin(t)的瞬时幅度加上输出电压Uout的幅度乘以n的和的乘积。为了减少失真，平均输入电流Iin应当与电压信号Uin(t)的瞬时幅度相对成比例。为了实现这一点，持续时间D(t)应当与电压信号Uin(t)的瞬时幅度加上输出电压Uout的幅度乘以n的和相对成比例。这里限定相对为50％-150％、优选为75％-125％、更优选为90％-110％、最优选为100％。另外，持续时间可以用步进方式和/或有滞后地与和相对成比例。持续时间D(t)应当与电压信号Uin(t)的瞬时幅度以及输出电压Uout的幅度乘以n的和相对成比例，这样的事实是给予最大改进的最优情形。然而本专利技术不限于这一实施例：分别在电压信Uin(t)的瞬时幅度已经增加和减少的情况下，持续时间D(t)的所述增加和所述减少已经充分地提高/增加失真功率因数。根据一个实施例，限定该布置为：控制器为使得开关的导通时间的持续时间固定的类型，电路包括用于接收电压信号的输入端子、将耦合到控制器的控制输入的输出端子、公共端子、第一电阻器以及第二电阻器和第一电压限定元件的第一串联连接以及第三电阻器和第二电压限定元件的第二串联连接的并联连接、以及电流通过元件，并联连接耦合到输入端子和输出端子，并且电流通过元件耦合到输出端子和公共端子。对于产生开关的导通时间的固定持续时间的控制器，包括第一和第二和第三电阻器以及第一和第二电压限定元件和电流通过元件的钳位电路可以用来使持续时间D(t)以步进方式跟随/近似电压信号Uin(t)的瞬时幅度。不排除更多步进和/或不同大小的步进。根据一个实施例，该布置限定为电压限定元件，每个电压限定元件包括二极管或者齐纳二极管，并且电流限定元件包括第四电阻器。根据一个实施例，该布置限定为：控制器为使得开关的导通时间的持续时间由连接到大地的外部元件限定的类型，其中外部元件的增加的值造成开关增加的导通时间的持续时间，并且外部元件的减少的值造成开关减少的导通时间的持续时间。对于产生依赖于外部元件的开关导通时间的持续时间的控制器，可以改变这一外部元件的大小/值以调整持续时间D(t)。根据一个实施例，该布置限定为：外部元件是外部电阻器，电路包括用于接收电压信号的输入端子、将耦合到控制器的控制输入的输出端子、公共端子、将耦合到控制器的供电端子的又一端子、耦合到输入端子的第一电阻器和电压限定元件以及耦合到公共端子的第二电阻器的第一串联连接、第一晶体管，第一晶体管的控制电极耦合到在电压限定元件与第二电阻器之间的互连，并且第一晶体管的第一主电极耦合到公共端子，并且第一晶体管的第二主电极经由第三电阻器耦合到又一端子和第二晶体管的控制电极，第二晶体管的第一主电极耦合到公共端子，并且第二晶体管的第二主电极经由第四电阻器和第五电阻器的第二串联连接耦合到公共端子，第四电阻器与第五电阻器之间的互连耦合到输出端子。根据一个实施例，该布置限定为：外部元件是外部电容器，电路包括用于接收电压信号的输入端子、将耦合到控制器的控制输入的输出端子、公共端子、耦合到输入端子的第一电阻器和电压限定元件以及耦合到公共端子的第二电阻器的第一串联连接、晶体管，晶体管的控制电极耦合到电压限定元件与第二电阻器之间的互连，并且晶体管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.09 EP 11157536.11.一种用于控制转换器的开关的控制器(2)，所述转换器适用于连接至电压供应，所述控制器(2)适用于接收所述电压供应的电压信号并且生成控制信号，使得响应于所述电压信号的增加的幅度增加所述开关(3)的导通时间的持续时间，以及响应于所述电压信号的减少的幅度减少所述开关(3)的所述导通时间的所述持续时间，其中所述控制信号使得所述开关的所述导通时间的所述持续时间与所述电压信号的幅度和设计参数之和基本上成比例，其中所述设计参数包括另一电压信号的幅度，并且所述另一电压信号是输出电压。2.根据权利要求1所述控制器(2)，其中所述转换器是反激转换器或降压-升压转换器。3.根据权利要求2所述的控制器(2)，其中对于作为所述反激转换器(21)的所述转换器，所述转换器包括具有耦合到所述开关(3)的初级线圈(5)和将耦合到负载(10)的次级线圈(6)的变压器(5，6)，所述另一电压信号包括所述次级线圈(6)的输出电压乘以所述初级线圈(5)的绕组数目并且除以所述次级线圈(6)的绕组数目，并且其中对于作为所述降压-升压转换器(22)的所述转换器，所述转换器包括耦合到所述开关(3)和将耦合到所述负载(10)的线圈(7)，所述另一电压信号包括所述线圈(7)的输出电压乘以所述线圈的输入部分的绕组数目并且除以所述线圈(7)的输出部分的绕组数目。4.根据权利要求3所述的控制器(2)，所述控制器(2)包括电路(1)，所述电路包括用于接收所述电压信号的输入端子、输出端子、公共端子、第一电阻器以及第二电阻器(35)和第一电压限定元件(36)的第一串联连接以及第三电阻器(37)和第二电压限定元件(38)的第二串联连接的并联连接、以及电流通过元件(39)，所述并联连接耦合到所述输入端子和所述输出端子，并且所述电流通过元件(39)耦合到所述输出端子和所述公共端子。5.根据权利要求4所述的控制器(2)，所述电压限定元件(36，38)每个包括二极管或者齐纳二极管，并且所述电流通过元件(39)包括第四电阻器。6.根据权利要求3所述的控制器(2)，所述控制器(2)包括电路(1)，所述电路(1)包括接地的外部元件，所述控制器(2)是使得所述开关(3)的所述导通时间的所述持续时间由连接到大地的所述外部元件限定的类型，其中所述外部元件的增加的值造成所述开关(3)的所述导通时间的增加的持续时间，并且所述外部元件的减少的值造成所述开关(3)的所述导通时间的减少的持续时间。7.根据权利要求6所述的控制器(2)，所述外部元件是外部电阻器，所述电路(1)包括用于接收所述电压信号的输入端子，将耦合到所述控制器(2)的控制输入的输出端子，公共端子，将耦合到所述控制器的供电端子的另一端子(44)，耦合到所述输入端子的第一电阻器、电压限定元件(46)和耦合到所述公共端子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·迪杰克曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：