[發明專利]AC/DC轉換器電路

有效

• 申請號: 201310346480.2
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103580508B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 倫德特·范登布羅?？?/a>
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/156;H02M3/335;H02M1/42
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 倪斌

技術領域

本發明涉及轉換器電路領域，更具體地說，涉及用于驅動固態照明等裝置的AC/DC轉換器電路。

背景技術

已知可采用AC/DC轉換器電路來驅動和控制固態照明(SSL)設備，例如LED。隨著SSL設備的大批量生產，降低AC/DC電路的成本是亟待解決的問題。

傳統的AC/DC轉換器電路采用與外部組件結合的簡單集成電路(IC)。為了限制組件的相關成本，減少電路熱設計和SSL設備的熱余量是優選的，這可能需要對施加到SSL設備的驅動電路進行精確調節。

另外，為了節約能源，需要效率和功率因數(PF)良好的電路。

集成電路通過先進的算法來實現良好的PF和準確的電流是可行的，但這也是昂貴的。一些現有的已知的低成本驅動器解決方案可以滿足驅動電流的精度要求，但這達不到足夠的PF。

好的PF變得越來越重要，對驅動解決方案的要求也越來越嚴格。例如，在美國，用于住宅用途，PF必須至少為0.7，用于商業用途，PF甚至需要大于0.9。

用于驅動SSL設備的典型的AC/DC轉換器電路包括降壓型，抽頭降壓型，降壓-升壓型或反激型轉換器，在每個開關周期，提升電感器電流到準確的預先設定的值，然后釋放磁能到SSL負載。根據邊界導通模式(BCM)或不連續導通模式(DCM)，BCM模式時，在感應器能量降為零時開始下一個周期，DCM模式時，僅在從單獨的計時器收到控制觸發并在確定的開關頻率運行之后開始下一個周期。

在驅動電流精確度或調節方面(AC輸入電壓(如電源輸入電壓)，負載電壓，電感值和開關頻率Fsw的驅動電流的不靈敏度程度是可估計 的)具有良好表現的最簡單和低成本的轉換器是應用于BCM中的降壓型轉換器，然而，其他在BCM中應用的電路可以被配置為降壓-升壓型或反激型轉換器。

為了得到高的功率因數，開關頻率Fsw和/或轉換器的輸入電流Ipk可以隨輸入電壓的相位進行調節(例如電源頻率通常為50或60Hz)。然而，公知的在這種方式下，調節轉換器的輸入電流和/或開關頻率需依賴于輸入電壓大小，這也導致了對驅動電流的調節不利。

驅動電流的調節不利(也稱線調整率)導致了需執行更復雜、更昂貴的電路。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了獨立權利要求1所述的一種用于驅動固態照明裝置的AC/DC轉換器電路。

建議一種AC/DC轉換器電路，包括用于從AC輸入電壓中獲得信號并將該獲得的信號提供給驅動電路的控制端的AC耦合網絡。因此，驅動電路控制被調節為與AC輸入電壓同相位。

因此，實施例可以使用AC電源電壓來調節開關AC/DC轉換器的輸入電流，同時保持DC驅動電流輸出的良好的精度(即良好的調節)。因此，根據實施例的AC/DC轉換器電路可以改善功率因數，同時保持對輸出電流的調節。

此外，實施例也可調節輸入電流，開關頻率或其它控制參數，而不需要鎖定相位到主電源相位的波形發生器，或復雜的算法(例如一個系統，明確地檢測輸入電壓的大小或反饋回路)。因此，現有的SSL驅動IC只需與少量的外部元件結合應用，就可實現本發明實施例。

AC耦合網絡可以簡單地由連接到到被耦合信號的電容器組成(如輸入AC電源電壓)。在其它實施例中，AC耦合網絡可以進一步包括用于按比例調節耦合信號的一個或多個電阻。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施例的AC/DC轉換器電路的電路示意 圖；

圖2A和2B分別示出了傳統的AC/DC轉換器電路和圖1的電路的仿真波形，分別對應兩個不同大小的AC電源電壓，其中第二個AC電源電壓比第一個低約20％；

圖3是根據本發明的另一個實施例的AC/DC轉換器電路的電路示意圖；

圖4是根據本發明的又一個實施例的AC/DC轉換器電路的電路示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖詳細描述本發明的實施例。

為方便起見，芯片，集成電路IC，單片器件，半導體裝置和微電子裝置，這些詞語在本領域中也常?？梢曰Q使用。本發明適用于所有上述詞語，因為它們是本領域中普通的理解。

圖1示出了根據本發明的一個實施例的AC/DC轉換器電路10。電路10包括連接于輸入端14和集成降壓型轉換器電路16之間的AC耦合網絡12。

輸入端14適用于接收AC電源電壓，如主電源電壓供電，并將接收到的AC電源電壓傳輸到橋式整流器18，該橋式整流器18輸出經整流后的所接收到的AC電源電壓。