转换器的制造方法_3

文档序号:9767484阅读:来源:国知局
元135-2产生高电平的开关驱动信号Vti并将所述开关驱动信号Vti输出至开关单元110。当低电平的第一开关控制信号SI输入到开关驱动信号输出单元135-2时,开关驱动信号输出单元135-2产生低电平的开关驱动信号Vti并将所述开关驱动信号V (;输出至开关单元110。
[0127]如图5中所示,根据本公开的示例性实施例的开关单元110采用N沟道型FET开关装置,因此当开关驱动信号Vti处于高电平时,开关单元110接通,当开关驱动信号Vti处于低电平时,开关单元110断开。
[0128]因此,在启动期间通过操作模式选择单元131选择了第一操作模式时,根据本公开的示例性实施例的开关驱动器135响应于固定频率的第一信号Pl而使开关单元110接通。
[0129]此外,在启动期间通过操作模式选择单元131选择了第一操作模式时,根据本公开的示例性实施例的开关驱动器135响应于根据第二信号P2或第四信号P4的第五信号P5而使开关单元110断开。
[0130]当完成启动并且通过操作模式选择单元131选择了第二操作模式时,开关控制信号输出单元135-1根据从第三信号输出单元134输出的第三信号P3以及从第四信号输出单元136输出的第四信号P4而产生并输出第二开关控制信号S2,以产生开关驱动信号\。
[0131]因此,当完成启动并且通过操作模式选择单元131选择了第二操作模式时,开关控制信号输出单元135-1输出与第三信号P3以及第四信号P4相对应的第二开关控制信号S2o
[0132]例如,当完成启动并且通过操作模式选择单元131选择了第二操作模式时,根据本公开的示例性实施例的开关控制信号输出单元135-1根据输入到置位输入端子S的第三信号P3而产生高电平的第二开关控制信号S2,并且根据输入到复位输入端子R的第四信号P4而产生低电平的第二开关控制信号S2。
[0133]当完成启动并且通过操作模式选择单元131选择了第二操作模式时,开关驱动信号输出单兀135-2根据从开关控制信号输出单兀135-1输出的第二开关控制信号S2而输出用于使开关单元110接通或断开的开关驱动信号\。
[0134]例如,当高电平的第二开关控制信号S2输入到开关驱动信号输出单元135-2时,根据本公开的示例性实施例的开关驱动信号输出单元135-2产生高电平的开关驱动信号Vti并将所述开关驱动信号Vti输出至开关单元110。当低电平的第二开关控制信号S2输入到开关驱动信号输出单元135-2时,开关驱动信号输出单元135-2产生低电平的开关驱动信号Vti并将所述开关驱动信号V (;输出至开关单元110。
[0135]如图5中所示,根据本公开的示例性实施例的开关单元110采用N沟道型FET开关装置,因此当开关驱动信号Vti处于高电平时,开关单元110接通,当开关驱动信号Vti处于低电平时,开关单元110断开。
[0136]因此,当完成启动并且通过操作模式选择单元131选择了第二操作模式时,根据本公开的示例性实施例的开关驱动器135响应于包括谐振波形的零点信息的第三信号P3而使开关单元110接通。
[0137]此外,当完成启动并且通过操作模式选择单元131选择了第二操作模式时,根据本公开的示例性实施例的开关驱动器135响应于第四信号P4而使开关单元110断开。
[0138]以下,将根据本公开的不例性实施例的开关操作模式划分为第一操作模式和第二操作模式,并对其进行描述。
[0139]〈第一操作模式〉
[0140]图6A是图5中的转换器100执行第一操作模式的情形的电路图,图6B是示出图6A中的转换器100的主要组件的信号波形的曲线图。
[0141 ] 以下,根据本公开的示例性实施例,将参照图5、图6A和图6B来描述根据第一操作模式的开关操作。
[0142]当满足启动条件时,操作模式选择单元131选择第一操作模式。例如,当通过第一比较器136-1产生的比较电压Votip等于或小于预定电压(在本公开的示例性实施例中为
0.8V)时或者当从转换器100的输出端检测到的OVP电压等于或小于预定电压(在本公开的示例性实施例中为1.3V),操作模式选择单元131可通过如图5和图6A中示出的操作选择信号^^而选择第一操作模式。这是因为,在前述条件下,由于转换器100的输出电压V。的值小于DC输入电力Vin与输出二极管D的导通电压(例如,0.7V)的总和,所以漏电压Vds不发生谐振,因此,在启动期间转换器100具有前述条件下的操作状态。
[0143]当操作模式选择单元131如上所述选择了第一操作模式时,从实现为振荡器等的固定频率信号输出单元132输出第一信号P1。在这种情况下,如图6B中所示,第一信号Pl是固定频率的信号。
[0144]根据固定频率的第一信号P1,通过开关驱动器135输出高电平的开关驱动信号Ve,从而使得开关单元110接通。
[0145]在调光开关144的接通期间,从调光开关144的源极检测反馈电压VFDBK,反馈电压V?*与第二参考电压(误差参考电压REF2)相互比较,并将误差放大,从而输出作为误差放大电压的比较电压Vcmp。
[0146]接下来,通过检测电阻器Rs检测反映关于储能单元电流Iin的检测电压Ves,并将检测电压Vcs与比较电压V—相互比较,从而输出如图6B中所示的第四信号P4。
[0147]当输入第四信号P4或者输入从固定频率信号输出单元132中输出的第二信号P2(参照图6B中的P2)时,第五信号输出单元137输出第五信号P5。
[0148]通过开关驱动器135根据第五信号P5而输出低电平的开关驱动信号\,从而使开关单元I1断开。
[0149]〈第二操作模式〉
[0150]图7A是图5中的转换器100执行第二操作模式的情形的电路图,图7B是示出图7A中的转换器100的主要组件的信号波形的曲线图。
[0151 ] 以下,根据本公开的示例性实施例,将参照图5、图7A和图7B描述根据第二操作模式的开关操作。
[0152]当不满足启动条件(例如,比较电压VotpSOVP电压等于或小于预定电压的条件)时,操作模式选择单元131确定完成启动并选择第二操作模式。
[0153]当操作模式选择单元131如上所述选择第二操作模式时,当供应DC输入电力Vin时,开关单元110接通,随后断开;接着,当储能单元120的能量完全供应至负载143 (本公开的示例性实施例中为LED串)时,输出二极管D截止。
[0154]在这种情况下,漏电压Vds因储能单元120与开关单元110的寄生电容之间的谐振或者由于储能单元120与缓冲电容器CsnubbCT之间的谐振产生谐振波形。
[0155]在这种情况下,通过电压检测器133检测谐振波形下的漏电压Vds,检测到的漏电压Vds与第一参考电压REFl相互比较,从而在谐振波形的零点输出第三信号P3。
[0156]根据第三信号P3,通过开关驱动器135输出高电平的开关驱动信号\,从而使开关单元I1接通。随后,当开关单元110接通时随着储能单元电流Iin增大,储能单元120存储能量。
[0157]在调光开关144的接通期间,从调光开关144的源极检测反馈电压VFDBK,反馈电压vPDHi与第二参考电压(误差参考电压REF2)彼此相比较,并将误差放大,从而输出作为误差放大电压的比较电压Vcmp。
[0158]接下来,通过检测电阻器Rs检测反映关于储能单元电流Iin的信息的检测电压Vcs,并将检测电压Vcs与比较电压V _相互比较,从而输出第四信号P4。
[0159]根据第四信号P4,通过开关驱动器135输出低电平的开关驱动信号Vti,从而使开关单元I1断开。
[0160]当开关单元110断开且输出二极管D导通时,储能单元电流1^流入负载143,从而对输出电容器C充电。接着,当储能单元120的能量完全供应至负载143时,漏电压Vds再次谐振。在这种情况下,在重复上述操作的同时执行开关操作。
[0161]在第二操作模式下,可通过调节前述第三信号P3和第四信号P4的占空比来控制开关驱动信号Vti的占空比,从而可控制开关单元110的开关操作。因此,根据开关控制,不管负载如何改变,输出电压V。保持恒定,从而使负载143中流动的电流也保持恒定。
[0162]第二实施例
[0163]图8是根据本公开的第二实施例的转换器200的示意电路图。
[0164]根据本公开的示例性实施例描述升压转换器,但本公开不限于此。另外,与本公开的第一实施例相同,根据本公开的示例性实施例的转换器200被配置为向具有彼此串联的多个发光二极管(LED)器件的LED串243供电,但本公开不限于此。
[0165]如图8中所示,根据本公开的示例性实施例的转换器200可包括开关单元210、储能单元220、开关控制器230、检测电阻器Rs和输出单元240等。
[0166]根据本公开的示例性实施例的开关单元210、储能单元220、检测电阻器Rs和输出单元240等与本公开的第一实施例相同,因此,将省略对其的详细描述。因此,将描述根据本公开的示例性实施例的转换器200的不同于根据本公开的第一实施例的转换器100的组件(开关控制器230等)及其操作过程。
[0167]根据本公开的示例性实施例的开关控制器230控制开关单元210,以选择性地执行按照固定的频率使开关单元210接通的开关操作模式,或者选择性地执行当开关单元210的一端与另一端之间的电压(S卩,漏电压Vds)到达谐振波形的最低点(当漏电压的谐振波形处于最低电压的时间点)时使开关单元210接通的开关操作模式。
[0168]以下,按照固定的频率使开关单元210接通的开关操作模式将被称为“第一操作模式”,当漏电压Vds到达谐振波形的最低点时使开关单元210接通的开关操作模式将被称为“第二操作模式”。
[0169]如图8中所示,为了控制前述开关操作模式,开关控制器230可包括操作模式选择单元231。
[0170]在这种情况下,与本公开的第一实施例相同,操作模式选择单元231可根据漏电压Vds是否发生谐振而选择性地执行第一操作模式或第二操作模式,例如,在漏电压Vds没有发生谐振的时段,可执行第一操作模式;在漏电压Vds发生谐振的时段,可执行第二操作模式。
[0171]通常,转换器启动期间,输出电压V。没有增大至足够的电平而小于DC输入电压Vin与输出二极管D的导通电压(例如,0.7V)的总和。因此,在转换器启动期间,DC输入电压Vin与输出电压V。之间的电压差不高,因此,在漏电压V DS中不会发生谐振。
[0172]另一方面,在启动之后,输出电压V。增大至足够的电平而等于或大于DC输入电压Vin与输出二极管D的导通电压的总和,从而漏电压V DS发生谐振。
[0173]因此,根据漏电压Vds是否谐振而选择开关操作模式与根据输出电压V。的大小而选择开关操作模式可具有相同的意义。
[0174]因此,与本公开的第一实施例相同,操作模式选择单元231可在输出电压V。的值小于输出二极管D的导通电压与直流输入电压Vin的总和时执行第一操作模式,并且可在输出电压V。的值等于或大于输出二极管D的导通电压与直流输入电压V IN的总和时执行第二操作模式。
[0175]因此,从前面的描述可知,根据本公开的示例性实施例的第一操作模式是在漏电压Vds没有发生谐振的时段内按照固定的频率使开关单元210接通的开关操作模式,而根据本公开的示例性实施例的第二操作模式是在漏电压Vds发生谐振的时段内漏电压Vds到达谐振波形的最低点时使开关单元210接通的开关操作模式。
[0176]换句话说,根据本公开的示例性实施例的第一操作模式是不考虑漏电压Vds的谐振而按照固定的频率执行硬开关的启动期间的开关操作模式,而根据本公开的示例性实施例的第二操作模式是在启动之后的执行谷开关方法的软开关的开关操作模式。
[0177]因此,与本公开的第一实施例相同,根据本公开的示例性实施例的开关控制器230可控制操作模式选择单元231,从而执行启动期间的硬开关方法的第一操作模式,或者执行启动之后的软开关方法的第二操作模式。
[0178]在开关控制器230的前述控制下,根据本公开的示例性实施例的转换器200
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