对交流电直接照明设备的功率因数进行校正的电路和方法
【专利说明】对交流电直接照明设备的功率因数进行校正的电路和方法
[0001]本申请要求于2014年8月29日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0113846号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开通过针对所有目的的引用合并于此。
技术领域
[0002]本公开涉及功率因数校正技术，更具体地讲，涉及用于对交流电供电的照明设备中的功率因数进行校正的功率因数校正电路和方法。
【背景技术】
[0003]通常知道固态发光装置(诸如，例如，LED(发光二极管))比传统非固态发光装置(诸如，例如，卤素装置、阴极射线管装置等)消耗更少的电力。由于它们功耗低，因此取代大部分传统非LED照明装置的LED照明装置(或设备)人气倍增。一些最新的LED照明装置使用交流电(AC)直接驱动电路来为装置供电，而不使用直流电(DC)驱动电路来为装置供电。
[0004]AC直接驱动电路可对LED照明装置施加权重和空间限制条件。另外，AC直接驱动电路频繁出现由于在LED照明装置中无功功率和增大的功耗的产生而导致的输入电压与输出电流之间的相位差。可能难以调整用于AC照明设备的AC直接驱动电路中AC输入电压信号相对于驱动电流信号的频率漂移。
【发明内容】
[0005]根据即时公开的原理，公开一种用于对交流电(AC)直接照明设备中的功率因数进行校正的功率因数校正电路和方法。功率因数校正电路和方法可通过改变驱动电流的频率以减小AC输入电压信号与驱动电流信号之间的相位差来对功率因数进行校正。
[0006]功率因数校正电路和方法可通过调整与驱动电流信号的可变频率相应的参考电压信号的变化并减小AC输入电压信号与驱动电流之间的相位差来对功率因数进行校正。
[0007]根据本公开的多个方面，公开一种在没有单独的、附加的电路的情况下自动选择输入电压信号的频率来驱动照明设备的用于对AC直接照明设备中的功率因数进行校正的功率因数校正电路和方法。
[0008]在本公开的一个示例中，功率因数校正电路包括:谷信号生成单元，被配置为接收经全波整流的AC输入电压信号，并被配置为将内部参考电压信号与AC输入电压信号进行比较来生成谷信号；参考电压控制单元，被配置为接收生成的谷信号并对内部时钟的时钟周期进行计数以检测AC输入电压信号的频率，并被配置为确定驱动电流信号的频率，以基于确定的驱动电流的频率来控制参考电压信号；参考电压控制时钟生成单元，被配置为生成与参考电压信号的脉冲宽度相关的脉冲宽度调制信号，并被配置为基于生成的脉冲宽度调制信号和被控制的参考电压信号生成参考电压控制时钟信号。
[0009]参考电压控制单元可包括:驱动电流频率确定模块，被配置为接收谷信号并对内部时钟的时钟周期进行计数以检测AC输入电压信号的频率，并被配置为确定驱动电流的频率；数模转换(DAC)模块，被配置为从驱动电流频率确定模块接收数字值，以输出参考电压信号。
[0010]驱动电流频率确定模块可基于确定的驱动电流的频率确定AC输入电压信号的斜率改变间隔。
[0011]数模转换模块可对参考电压控制时钟信号的时钟周期计数到特定数量，以对参考电压信号进行阶梯式升压或阶梯式降压，以使参考电压信号跟随AC输入电压信号。
[0012]参考电压控制单元可按阶梯输出与参考电压控制时钟信号相应的参考电压信号，来控制驱动电流的相位。
[0013]参考电压控制时钟生成单元可包括:参考电压提供模块，被配置为接收参考电压信号；脉冲宽度调制信号生成模块，被配置为生成与参考电压信号的脉冲宽度相关的脉冲宽度调制信号；参考电压控制时钟生成模块，被配置为将接收的参考电压信号与生成的脉冲宽度调制信号进行比较来生成参考电压控制时钟信号。
[0014]脉冲宽度调制信号生成模块可包括:充电开关元件，被配置为接收参考电压控制时钟信号，基于接收的参考电压控制时钟信号接通或断开；电容性元件，被配置为当充电开关元件断开时充电，当充电开关元件接通时放电。
[0015]参考电压控制时钟生成模块可包括:比较元件，被配置为将参考电压信号与脉冲宽度调制信号进行比较；存储元件，被配置为基于比较元件的输出值生成参考电压控制时钟信号。
[0016]存储元件可包括锁存器。
[0017]所述电路还可包括:开关控制单元，被配置为基于参考电压控制时钟信号接通或断开驱动开关元件。
[0018]开关控制单元可在参考电压控制时钟信号的第一间隔期间接通连接的驱动开关元件以将驱动电流提供给电感器，并可在参考电压控制时钟信号的第二间隔期间断开驱动开关元件。
[0019]当驱动开关元件被接通时，驱动开关元件可将驱动电流提供给电感器，当驱动开关元件被断开时，充入电感器的电流可通过二极管流入LED模块。
[0020]提供本
【发明内容】
来以简化的形式介绍对在下面的【具体实施方式】中进一步描述的构思的选择。本
【发明内容】
不意在以任何方式限制本公开，也不意在用来帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0021]根据本公开的示例的用于对AC直接照明设备中的功率因数进行校正的功率因数校正电路和方法以及相关技术，可通过改变驱动电流信号的频率以减小AC输入电压信号与驱动电流信号之间的相位差来对电路的功率因数进行校正。
[0022]用于对AC直接照明设备中的功率因数进行校正的功率因数校正电路和方法，可通过调整参考电压信号的变化以使参考电压信号相应于驱动电流的可变频率，降低AC输入电压信号和驱动电流之间的相位差来对电路的功率因数进行校正。
[0023]根据本公开的用于对AC直接照明设备中的功率因数进行校正的功率因数校正电路和方法，可在没有单独和/或附加电路的情况下自动选择驱动电流的频率来驱动照明设备。
【附图说明】
[0024]附图示出本公开的实施例，并与【具体实施方式】一起用于解释本公开的原理，其中，包括的附图以提供本公开的进一步理解，附图合并于此并构成说明书的一部分。不试图以比基本理解本公开和本公开可能被实施的各种方式可能所需的示出更详细地示出发明的细节结构。在附图中，
[0025]图1是示出根据本公开的交流电(AC)直接照明设备的功率因数校正电路的示例的框图。
[0026]图2是示出图1中的功率因数校正电路中的谷信号生成单元的运行状态的示例的波形图。
[0027]图3是示出图1中的功率因数校正电路中的参考电压控制单元的示例的框图。
[0028]图4是示出作为由图1中的功率因数校正电路中的参考电压控制单元控制的参考电压的示例的波形图。
[0029]图5是示出图3的参考电压控制单元中的数模转换(DAC)模块的运行状态的时序图。
[0030]图6是示出作为由图1的功率因数校正电路中的参考电压控制单元控制的参考电压的示例的波形图。
[0031]图7是示出图1中的功率因数校正电路中的参考电压控制时钟生成单元的示例的电路图。
[0032]图8是示出图1中的功率因数校正电路中的参考电压控制时钟生成单元的运行状态的时序图。
[0033]图9是示出根据本公开的用于AC直接照明设备的功率因数校正方法的示例的流程图。
[0034]在以下【具体实施方式】中进一步描述本公开。
【具体实施方式】
[0035]提供以下【具体实施方式】来帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。参照在附图中描述和/或示出并在以下实施方式中被细化的非限制性实施例和示例更充分地解释本公开以及本公开的各种特征和有益细节。应注意，虽未在此明确陈述，但在附图中示出的特征不必按比例绘制，并且如本领域技术人员将认识到的，一个实施例的特征可被用于其它实施例。可省略公知组件和处理技术的描述，以避免不必要地模糊本公开的实施例。在此使用的示例仅意在帮助理解本公开可被实施的方式，并进一步使本领域技术人员能够实施本公开的实施例。此外，在此的示例和实施例不应被解释为限制本公开的范围。在此描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改及等同物对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。此外，应注意，贯穿附图的几个示图，相同的参