[發明專利]使用計算出的平均電流的功率轉換器控制

有效

• 申請號: 202010041383.2
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111435817B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: P·德爾·克羅斯;A·巴齊羅托;O·加斯帕里;A·皮杜蒂
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 郭星

本公開涉及使用計算出的均值電流的功率轉換器控制。控制器電路被配置為：驅動開關元件，以建立將電源電耦合至降壓轉換器的電感元件的通道；并且生成最小電流采樣。響應于在開關元件處的電流超過針對降壓轉換器的控制參數集的目標峰值電流閾值，控制器電路被配置為：生成峰值電流采樣，使用最小電流采樣和峰值電流采樣來計算均值電流，并且使用均值電流來修改控制參數集。響應于開關元件滿足控制參數集的截止時間，控制器電路被配置為驅動開關元件，以在隨后開關時段的導通狀態期間建立將電源電耦合至電感元件的通道。

技術領域

本公開涉及電功率轉換器，并且特別地，涉及降壓轉換器。

背景技術

包括降壓轉換器在內的DC/DC轉換器，可以被用作用于具有特定電流和/或電壓要求的負載的驅動器，諸如一個或多個發光二極管(LED)的鏈。LED鏈的光強度由流過LED鏈的電流的量來控制。通常，閉環電流生成器可以被用于保持電流恒定。對于具有高電流負載的照明，可以使用開關模式控制器。在某些應用中，諸如在汽車照明應用中，可以使用降壓DC/DC轉換器拓撲。

發明內容

通常，本公開涉及控制流過發光二極管(LED)集的平均電流。例如，用于降壓轉換器的控制器電路可以使用最小電流采樣和峰值電流采樣來計算均值電流。在該示例中，控制器電路可以驅動降壓轉換器以將平均電流供應給LED集，而無需直接測量在LED集處的電流。以這種方式，控制器電路可以省略專用于測量LED集處的電流的引腳，這可以降低生成電路的成本。

在一個示例中，用于降壓轉換器的控制器電路被配置為：驅動開關元件，以在當前開關時段的導通狀態期間建立將電源電耦合至降壓轉換器的電感元件的通道；響應于驅動用于建立通道的開關元件，生成與開關元件處的測量的電流相對應的最小電流采樣；響應于開關元件處的電流超過針對降壓轉換器的控制參數集的目標峰值電流閾值：驅動開關元件以避免在當前開關時段的截止狀態期間建立將電源電耦合至電感元件的通道；生成與在開關元件處的測量的電流相對應的峰值電流采樣；使用最小電流采樣和峰值電流采樣計算均值電流；并且使用均值電流來修改針對降壓轉換器的控制參數集；并且響應于開關元件在當前開關時段的截止狀態期間滿足控制參數集的截止時間，驅動開關元件，以在隨后開關時段的導通狀態期間建立將電源電耦合至電感元件的通道。

在另一個示例中，用于控制降壓轉換器的方法包括：由控制器電路系統驅動開關元件，以在當前開關時段的導通狀態期間建立將電源電耦合至降壓轉換器的電感元件的通道；響應于驅動用于建立通道的開關元件，由控制器電路系統生成與開關元件處的測量的電流相對應的最小電流采樣；響應于開關元件處的電流超過針對降壓轉換器的控制參數集的目標峰值電流閾值：由控制器電路系統驅動開關元件，以避免在當前開關時段的截止狀態期間建立將電源電耦合至電感元件的通道；由控制器電路系統生成與在開關元件處的測量的電流相對應的峰值電流采樣；由控制器電路系統使用最小電流采樣和峰值電流采樣計算均值電流；并且由控制器電路系統使用均值電流修改針對降壓轉換器的控制參數集；并且響應于開關元件在當前開關時段的截止狀態期間滿足控制參數集的截止時間，由控制器電路系統驅動開關元件，以建立在隨后開關時段的導通狀態期間將電源電耦合至電感元件的通道。

在另一個示例中，降壓轉換器系統包括：電池；LED集；降壓轉換器，降壓轉換器包括電感元件；控制器電路，控制器電路被配置為：驅動開關元件，以在當前開關時段的導通狀態期間建立將電池電耦合至電感元件的通道；響應于驅動用于建立通道的開關元件，生成與開關元件處的測量的電流相對應的最小電流采樣；響應于開關元件處的電流超過針對降壓轉換器的控制參數集的目標峰值電流閾值：驅動開關元件，以避免在當前開關時段的截止狀態期間建立將電池電耦合至電感元件的通道；生成與在開關元件處的測量的電流相對應的峰值電流采樣；使用最小電流采樣和峰值電流采樣計算均值電流；并且使用均值電流來修改針對降壓轉換器的控制參數集；并且響應于開關元件在當前開關時段的截止狀態期間滿足針對控制參數集的截止時間，驅動開關元件，以在隨后開關時段的導通狀態期間建立將電池電耦合至電感元件的通道。