[發(fā)明專利]尤其用于發(fā)光二極管的具有集成雙重輸出的緊湊型驅(qū)動器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480051773.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN105557069B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·德羅斯艾倫;T·洛佩斯;M·A·M·亨德里克斯;E-J·阿拉肯-科特
• 申請（專利權(quán)）人: 飛利浦照明控股有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 鄭立柱,鄭振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成功率轉(zhuǎn)換器的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其能夠應(yīng)用于發(fā)光器件的驅(qū)動電路，上述發(fā)光器件諸如發(fā)光二極管(LED)光源。更具體地，本發(fā)明涉及一種緊湊且有效的功率轉(zhuǎn)換器件。

背景技術(shù)

需要例如使用開關(guān)模式電源(SMPS)的功率轉(zhuǎn)換模塊的高度集成的應(yīng)用能夠訴諸于諸如開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器(SCC)的功率轉(zhuǎn)換器，其能夠在僅使用與電感輸出濾波器相結(jié)合的電容器和開關(guān)的情況下提供高效的DC至DC電壓轉(zhuǎn)換。

值得注意的是，固態(tài)照明(SSL)行業(yè)對于用于LED的小型且緊湊的功率管理單元的需求正在增加。LED要求以恒定電流的形式盡可能有效地輸送供電。在理想情況下，大小與LED自身相兼容的LED驅(qū)動器將表現(xiàn)出支持新的照明概念的顯著突破。這樣的解決方案將要求系統(tǒng)具有高級別的可靠性和效率，以便適應(yīng)生命周期、尺寸和散熱的要求。

LED驅(qū)動器能夠基于開關(guān)模式電源(SMPS)。值得注意的是，一些LED驅(qū)動器可以包括混合功率轉(zhuǎn)換器，后者將SCC與電感SMPS相結(jié)合。在設(shè)計LED驅(qū)動器時的挑戰(zhàn)之一在于，允許它們有效實施顏色控制特征的能力，諸如黑體線調(diào)光和色點穩(wěn)定性。這樣的特征要求LED驅(qū)動器包括多個輸出以及相關(guān)聯(lián)的控制器件，后者通常是復(fù)雜且無法輕易地被整合到緊湊型架構(gòu)之中。例如，能夠通過驅(qū)動兩個LED來確保黑體線調(diào)光，例如一個LED發(fā)射白色光而一個LED發(fā)射具有所確定波長的光，例如一個LED發(fā)射冷白色光而一個LED發(fā)射紅光；因此，在這樣的示例性配置中，需要兩個驅(qū)動器或者具有兩個不同輸出的驅(qū)動器。

現(xiàn)有技術(shù)仍然缺少將以緊湊、有效且優(yōu)化的方式對有關(guān)顏色調(diào)諧和多輸出功率管理的所有復(fù)雜要求進行整合的LED驅(qū)動器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目標是通過提出一種允許通過一個單一功率轉(zhuǎn)換模塊進行多輸出功率管理的解決方案而克服以上所提到的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種基于采用SCC的固有特性的混合架構(gòu)的驅(qū)動器裝置。

出于該目的，本發(fā)明提出了一種用于對至少兩套發(fā)光二極管(LED)或LED串進行驅(qū)動的新穎驅(qū)動器，包括：

·雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器，其適于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為兩個不同輸出電壓以便對所述兩套LED串進行驅(qū)動，

·控制器，其適于基于至少一個輸入設(shè)置點對該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器進行控制，

其中該雙重輸出轉(zhuǎn)換器包括開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器，其包括多個開關(guān)和多個電容器，該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器的輸出被連接至該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部節(jié)點，該控制器進一步適于輸送脈沖寬度調(diào)制(PWM)輸出控制信號以便驅(qū)動該開關(guān)，其占空比是所述至少一個輸入設(shè)置點的函數(shù)。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該驅(qū)動器可以進一步包括可控電壓調(diào)節(jié)器，其適于對供應(yīng)至該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓進行控制。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該控制器可以進一步適于控制該可控電壓調(diào)節(jié)器。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該控制器可以進一步適于作為表示所述至少兩套LED串中的至少一套的操作的反饋信號的函數(shù)而以閉環(huán)方式對該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器進行控制。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該控制器可以進一步適于作為表示所述至少兩套LED串中的至少一套的操作的反饋信號的函數(shù)而以閉環(huán)方式對該可控電壓調(diào)節(jié)器進行控制。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該驅(qū)動器可以進一步包括輸出濾波器，所述兩套LED串中的至少一套由兩個不同輸出電壓中的至少一個通過該輸出濾波器進行控制。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器所包括的開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器能夠基于階梯結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器所包括的開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器能夠基于迪克森(Dickson)階梯結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該雙重輸出功率轉(zhuǎn)換器所包括的開關(guān)電容器轉(zhuǎn)換器能夠基于斐波那契(Fibonacci)結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該可控電壓調(diào)節(jié)器可以包括開關(guān)模式電源(SMPS)。

在本發(fā)明的示例性實施例中，該可控電壓調(diào)節(jié)器可以包括線性電壓調(diào)節(jié)器。

本發(fā)明的另一個方面是一種包括兩套LED串的照明系統(tǒng)，其中所述兩套LED串由如之前任一個所描述的實施例所述的驅(qū)動器進行驅(qū)動。

在本發(fā)明的示例性實施例中，所述兩套LED串可以分別包括一個或多個串聯(lián)的紅色光LED以及一個或多個串聯(lián)的藍色光LED。