[發明專利]具有增強的iTHD的降壓轉換器電子驅動器

有效

• 申請號: 201611026834.5
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106849623B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 張勇祥;弓小武
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M7/217;H02M3/156
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

提供了具有增強的iTHD的降壓轉換器電子驅動器。公開了用于可變地控制驅動器的接通時間的方法、設備、技術、系統和集成電路，其可以增強iTHD。在一個示例中，一種設備包括：輸入電壓傳感器，其被配置為檢測輸入電壓；以及可變接通時間發生器，其被操作性地連接到輸入電壓傳感器以接收指示輸入電壓的信號。可變接通時間發生器被配置為至少部分地基于檢測到的輸入電壓來確定可變接通時間，并且輸出所確定的可變接通時間以用于控制驅動器開關的接通計時。

技術領域

本公開內容涉及電子驅動器，并且具體地涉及具有DC-DC降壓轉換器的電子驅動器。

背景技術

電功率轉換器被用于利用可用源功率來滿足負載的專用電流和電壓要求。降壓轉換器在諸如發光二極管(LED)照明的各種應用中普遍用于在電子驅動器中使用。例如，LED串可以要求特定DC電壓和電流以進行正常操作。LED串可以通常利用包括AC-DC電壓轉換器和DC-DC電流轉換器(通常為具有比輸入電壓低的輸出電壓的降壓型轉換器或降壓轉換器)的兩級控制裝置來供電。降壓轉換器通常提供諸如低組件數量、低成本和高效率的優點。

發明內容

總體上，本公開內容的各個示例涉及具有針對電子驅動器的增強的電流總諧波失真(iTHD)的降壓轉換器的技術和方法。盡管具有某些優點，但是典型的降壓轉換器由于在驅動器輸入電流與輸入電壓之間的濾波器誘發的相位延遲，而在以低輸出電壓和高AC干線功率操作時具有差的iTHD(例如，～13％–26％)。本公開內容的各個示例也可以組合具有增強的iTHD的降壓驅動器的傳統優點。一些傳統驅動器設計已經尋求利用增強的電磁干擾(EMI)濾波器或增強的電容器輸入(pi)濾波器來解決THD。然而，這些解決方案傾向于笨重，影響功率因子并輸出電流紋波，并且在管理THD時僅僅具有有限的成功率。

相反，本公開內容的各個示例可以通過并入輸入電壓傳感器和可變接通時間發生器來增強iTHD，可變接通時間發生器可以基于由輸入電壓傳感器檢測到的輸入電壓來改變接通時間。輸入電壓傳感器和可變接通時間發生器可以由此在將電流供應到負載之前對在輸入處接收到的電流實現電流波形整形功能。本公開內容的輸入電流波形整形功能可以包含如下面進一步所描述的相對于輸入電壓而改變功率開關時間。本公開內容的示例可以以能夠增強功率因子(PF)的方式來改進iTHD。本公開內容的示例可以因此組合具有增強的iTHD的降壓轉換器的優點，同時避免依賴增強的EMI濾波器或增強的pi濾波器的缺點。

一個示例涉及一種設備，其包括：輸入電壓傳感器，其被配置為檢測輸入電壓；以及可變接通時間發生器，其被操作性地連接到輸入電壓傳感器以接收指示輸入電壓的信號。可變接通時間發生器被配置為：至少部分地基于檢測到的輸入電壓來確定可變接通時間；并且輸出所確定的可變接通時間以用于控制驅動器開關的接通計時。

另一示例涉及一種方法，其包括：檢測輸入電壓；至少部分地基于檢測到的輸入電壓來確定可變接通時間；以及輸出所確定的接通時間以用于控制驅動器開關的接通計時。

另一示例涉及一種系統，其包括：被配置為：檢測輸入電壓；至少部分地基于檢測到的輸入電壓來確定可變接通時間；以及輸出所確定的接通時間以用于控制驅動器開關的接通計時。

在附圖和下面的描述中闡述本公開內容的一個或多個示例的細節。其他特征、目標和優點將從說明書和附圖并且從權利要求書中變得顯而易見。

附圖說明

圖1是本公開內容的一個方面中的具有驅動器控制器和輸入電壓傳感器的電子驅動器的概念性框圖，驅動器控制器包括輸入電壓響應可變接通時間發生器(“可變接通時間發生器”)，輸入電壓傳感器被操作性地連接到可變接通時間發生器以將檢測到的輸入電壓信號通知可變接通時間發生器。

圖2是本公開內容的一個方面中的具有可變接通時間發生器和輸入電壓傳感器的電子驅動器的更詳細的概念性框圖。