[發明專利]控制功率開關的控制電路及相應的電源轉換器和驅動電路

有效

• 申請號: 201410159386.0
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104242638B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 霍斯特·克內德根;朱利安·泰利爾
• 申請（專利權）人: DIALOG半導體有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 仉玉新

本文涉及電源轉換器。特別是，在本文中涉及采用開關電源轉換器的驅動電路的電源電壓的續流檢測和/或供應。還描述了用于控制功率開關（106）的開關狀態的控制電路。該功率開關（106）的第一端口（121）被連接到電感器（103）。該控制電路被連接到該功率開關（106）的控制端口（120，620）；其中，該功率開關（106）的控制端口（120，620）不同于該功率開關（106）的第一端口（121）。該控制電路包括控制單元（107，601，602），該控制單元（107，601，602）用于生成用于控制功率開關（106）的開關狀態的控制信號；其中，該控制信號被提供到功率開關（106）的控制端口（120，620）。進一步，該控制電路包括用于檢測在功率開關（106）的測量端口（120，620）的電壓振蕩的續流感應裝置（603）;其中功率開關（106）的測量端口（120，620）不同于功率開關（106）的第一端口（121）；其中在測量端口（120，620）的電壓振蕩表示電感器（103）的續流。

技術領域

本文件涉及電源轉換器。特別是，本文件涉及利用開關電源轉換器的驅動電路的續流檢測和/或的電源電壓的供應。

背景技術

通常希望驅動電路(例如，用于固態照明裝置(Solid State Lighting，SSL)如，發光二極管(Light Emitting Diode，LED)的驅動電路)，從包含于驅動電路中的開關轉換器生成自身的且用于驅動該SSL裝置的供電電壓。該電源電壓Vcc的產生通常需要多個外部元件，因此增加了驅動電路的成本。

發明內容

在本文件中，描述了一種驅動電路，該驅動電路采用減少數量的外部元件生成電源電壓Vcc。換句話說，描述了一種具有成本效益的驅動電路，該驅動電路用于生成自身的電源電壓。該驅動電路的初級電源轉換器可以包括源控開關(例如，金屬氧化物半導體場效應晶體管，MOSFET)。該初級電源轉器換可以用于提供電源電壓Vcc。該驅動電路可以包括具有串聯的電源轉換器的多級電源轉換器。該多級電源轉換器的初級電源轉換器可以用于為整個驅動電路提供電源電壓Vcc。

該外部功率開關可以作為初級電源轉換器的開關。進一步的，該外部功率開關可以在啟動時作為電流源。此外，該源控功率開關可以用于生成電源電壓，以及用于檢測功率開關的續流和過零。該續流檢測也可以使用接地的MOSFET配置。該電源電壓的生成可以使用額外的充電電容進行增強。

根據本發明的一個方面，描述了一種用于控制功率開關(例如，晶體管)的開關狀態的控制電路(和對應的方法)。功率開關(例如，功率開關的漏極)的第一端口(也稱輸入端)可以(直接地)連接到電感器。該功率開關和該電感器可以是DC-DC電源轉換器的一部分。當功率開關處于導通狀態時，該流過電感器的電流對應于流過功率開關的電流。

該控制電路可以被連接到功率開關的控制端口。該控制端口對應于功率開關的柵極(例如，柵極控制的功率開關)或者連接到功率開關的源極(例如，源極控制的功率開關)。該功率開關的控制端口通常不同于該功率開關的第一端口。

此外，該控制電路可以包括控制單元，該控制單元用于生成控制功率開關的開關狀態的控制信號(例如，脈沖寬度調制信號)。該控制信號提供到功率開關的控制端口，以控制功率開關的開關狀態。

此外，控制電路可以包括續流感應裝置(也稱為測量單元)，該續流感應裝置用于檢測功率開關的測量端口的電壓變化。特別是，可以檢測到大于預定的變化閾值的電壓變化。可替代地或另外地，可以檢測到梯度絕對值大于預定的梯度閾值的電壓變化。通過示例的方式，還可以檢測到在該功率開關的測量端口的電壓振蕩。該電壓的變化可對應于電壓的振蕩的開始。可替代地或另外地，該續流感應裝置可用于檢測測量電壓的過零。再次，該過零可以表示電壓測量端口的電壓的振蕩的開始。