[發(fā)明專利]開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580044296.X
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN106717116A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 李朵;D·J·A·克萊森斯;張輝;江泓
• 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所11256
• 代理人: 鄭立柱,鄭振

1.一種開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，包括：

能量存儲電感器(L1)，耦合至電源，并且通過所述電源充電或者進行放電來對負載供電；

功率開關(guān)(Q1)，適于導通和關(guān)閉以設置所述能量存儲電感器充電或放電；

另一電感器(L2)，耦合在所述功率開關(guān)的電流輸出端子與接地端子之間，所述另一電感器與所述能量存儲電感器磁性耦合，其中，所述另一電感器被配置為隨著所述能量存儲電感器開始充電，向所述功率開關(guān)施加正饋給，從而加速所述功率開關(guān)的導通；

感測電阻器(R3)，在所述功率開關(guān)的所述電流輸出端子與所述接地端子之間與所述另一電感器串聯(lián)耦合；以及

電容器(C4)，耦合在所述功率開關(guān)的控制端子和所述接地端子之間，并且在所述電源與所述接地端子之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述能量存儲電感器被配置為當所述功率開關(guān)導通時在所述電感器內(nèi)存儲能量，而在所述功率開關(guān)關(guān)閉時釋放所存儲的能量，所述另一電感器被進一步配置為隨著所述能量存儲電感器釋放能量，向所述功率開關(guān)提供負饋給，從而加強所述功率開關(guān)的關(guān)閉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述功率開關(guān)是雙極晶體管，所述功率開關(guān)的所述電流輸出端子是所述雙極晶體管的發(fā)射極，并且所述功率開關(guān)的所述控制端子是所述雙極晶體管的基極端子。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器包括降壓轉(zhuǎn)換器，所述能量存儲電感器串聯(lián)耦合在所述功率開關(guān)和負載之間，續(xù)流二極管耦合在所述能量存儲電感器與所述負載之間，以在所述功率開關(guān)關(guān)閉時對從所述能量存儲電感器釋放的能量進行續(xù)流，

所述電容器(C4)經(jīng)由所述負載和電流限制電阻器(R2)耦合至所述電源。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述功率開關(guān)是NPN晶體管，并且所述另一電感器在流入端子處耦合至所述功率開關(guān)的發(fā)射極且在流出端子處耦合至所述感測電阻器的第一端子，所述另一電感器與所述能量存儲電感器磁性耦合，使得所述另一電感器的流入端子靠近所述能量存儲電感器的流出端子，并且所述另一電感器的流出端子靠近所述能量存儲電感器的流入端子。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，還包括與所述電容器并聯(lián)的放電分支(D6、R4)，用于在所述功率開關(guān)關(guān)閉時允許所述電容器放電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述能量存儲電感器以形成升壓轉(zhuǎn)換器、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器或反激轉(zhuǎn)換器的這種方式與所述功率開關(guān)和發(fā)光二極管組件耦合。

8.一種照明電路，包括：

-根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路；以及

-發(fā)光二極管布置，耦合至所述開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路。

9.一種利用開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器電路驅(qū)動電流的方法，所述方法包括：

將能量存儲電感器耦合至電源，所述能量存儲電感器通過所述電源充電或者進行放電來對負載供電；

導通和關(guān)閉功率開關(guān)，以設置所述能量存儲電感器充電或放電；

在所述功率開關(guān)的電流輸出端子與接地端子之間耦合另一電感器；將所述另一電感器與所述能量存儲電感器磁性耦合，其中，所述另一電感器被配置為隨著所述能量存儲電感器開始充電，向所述功率開關(guān)施加正饋給，從而加速所述功率開關(guān)的導通；

在所述功率開關(guān)的所述電流輸出端子與所述接地端子之間將感測電阻器與所述另一電感器串聯(lián)地耦合；

在所述功率開關(guān)的控制端子與所述接地端子之間以及在所述電源與所述接地端子之間耦合電容器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括：當所述功率開關(guān)導通時在所述電感器內(nèi)存儲能量，以及當所述功率開關(guān)關(guān)閉時釋放所存儲的能量；以及隨著所述能量存儲電感器釋放能量，向所述功率開關(guān)提供來自所述另一電感器的負饋給，從而加強所述功率開關(guān)的關(guān)閉。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，所述功率開關(guān)是雙極晶體管，所述功率開關(guān)的電流輸出端子可以是所述雙極晶體管的發(fā)射極，并且所述功率開關(guān)的所述控制端子可以是所述雙極晶體管的基極端子。