泄放器电路仿真器、功率转换器和包括功率转换器的装置的制造方法_4

文档序号:8684471阅读:来源:国知局
42在输入处磁耦合到电感器LI的绕组。辅助绕组342通过整流二极管344和滤波器电容348在BP端子356上为控制器提供旁路供电,以及通过电阻器364在反馈端子FB 357上提供代表负载电压的反馈信号。在开关周期的每个接通时间间隔,经过开关元件355的电流在LI电感器绕组341内存储磁能,但是由于辅助绕组342的反相方向,电流被二极管344阻挡从而不能被传导/传递至向控制器供电的电容器348。然而,因为回扫效应(反相耦合的绕组341和342),在开关元件355的断开时间间隔期间,电流可以流经整流器二极管344以对电容器Q348两端的电压V1347充电。在V1374两端过冲(由于瞬态(transient))期间,齐纳二极管345通过二极管347将额外的电流传导和注入到V端子358,从而断开开关;其中二极管347阻挡流向齐纳345的任何返回电流。电阻器346被用于防止齐纳345上的泄漏电流到达V引脚358。电容器Q348两端的电压V1347通过二极管365和电阻器366被耦合到BP端子356,并为控制器350的不同块生成旁路供电。从BP端子到节点“A” 368的二极管369保证节点“A”上的电压不会下降到BP端子上的旁路电压以下。电容器Q348两端的电压V1347还通过电阻器364提供从V1347到控制器350的FB端子357的反馈信号。代表电感器341内的通量并因此代表传递到输出的能量的反馈信号被用于调节输出(Vo370和1371)。FB端子上的电容器363过滤噪声。
[0047]控制器350可在它的其他端子上从开关调节器接收更多的功能信号。例如,通过开关元件355的电流信号被耦合到端子353Isns。控制器350的接地端子G以输入接地301为参考。通过耦合在控制器350的多功能端子R 352两端的电阻器362的值,运行模式可以被限定/编程。
[0048]控制器350通过处理所有接收信号生成开关信号359,以控制开关元件SW 355的开关和调节从输入到大容量电容器Qj 377和负载375 (例如,LED阵列378)两端的输出的能量传递,且可通过控制器调节Vo 370或1 371。
[0049]图4A例示不具有泄放器电路仿真器的功率转换器的交流输入电压和经整流的输入电流的示例波形。三端双向可控娃相位受控交流电压414示出导通角(conduct1nangle) Ocond 402 (例如,例示的大约90° )和补充相位角Ophase 403(从每个半线路周期去除的部分,例如,大约180-90 = 90° )。三端双向可控硅接通时的上升沿具有阶跃增加(step increase)412。经整流的输入电流波形424是在LED驱动器上没有泄放器电路仿真器激活的情况下捕获的。经整流的输入电流波形424与具有相同导通角?_d402和相位角?phase403的三端双向可控硅相位受控交流电压414的曲线有关。在三端双向可控硅接通的上升沿处,由于阶跃增加412,因此有接通电流尖峰422。
[0050]图4Β例示具有泄放器电路仿真器的功率转换器内的示例波形。根据本公开内容的教导,波形包括交流输入电压、经整流的输入电流、控制开关(例如,图3中的晶体管Ql)集电极到发射极电压。三端双向可控硅相位受控交流输入电压434具有上升沿432且在每个半线路周期内具有导通角?_d402和补充的相位角?phase403。图4B中的经整流的输入电流波形444是在增加/激活基于本公开内容的教导的泄放器电路仿真器之后捕获的。经整流的输入电流波形444与三端双向可控硅相位受控交流电压434的曲线有关,并且示出在三端双向可控娃接通(triac turn on) 432的上升沿处的减小的接通电流尖峰(turn oncurrent spike)442。
[0051]图4B中的第三个曲线示出泄放器电路仿真器的控制开关(例如,图2A中的晶体管QlA或图3中的晶体管Ql)上的集电极到发射极电压Vce 451。根据本公开内容的教导,控制信号(例如,图2A中的Ucm282A或图3中的382)仅在三端双向可控硅接通432的上升沿处被激活,从而接通该控制开关(图2A中的晶体管QlA或图3中的晶体管Ql)。当接合时,集电极到发射极电压Vra451下降到零,具有阶跃变化452。在t engage406的短时间间隔期间且在三端双向可控硅接通的上升沿处,控制开关的接合脉冲453将集电极到发射极电压Vce451拉到零。然而,不同于t engage406的这个短的时间间隔,在导通角?_d402和相位角φΡι^403的所有其他时间间隔内,控制开关的集电极到发射极电压Vce451维持在图2A中的电容器226或图3中的电容器326的两端的充电电压的高电平454上。
[0052]图4C例示交流输入电压的示例半周期波形,以及在具有与不具有根据本公开内容的教导的泄放器电路仿真器的情况下经整流的输入电流的比较。在三端双向可控硅接通时有上升沿462,且在导通角Φ emd402期间相位控制输入电压462遵循正弦线路电压。为了比较,图4C中的第二个曲线以相同尺度示出在具有与不具有泄放器电路仿真器的情况下输入电流的保存的范围捕获(分别为波形475和474)。在根据本公开内容的教导的泄放器电路仿真器存在时,明显地认可/确认减小的且改善的接通电流尖峰(473对比472)。
[0053]图5例示对于具有泄放器电路仿真器的功率转换器的相位受控的交流输入电压的示例波形、交流输入电流的示例波形、阻尼电阻器两端的电压的示例波形和控制开关集电极到发射极电压的示例波形。将参考图2B的泄放器电路仿真器220B描述图5的示例波形。
[0054]曲线510呈现了具有前沿调光的三端双向可控硅相位受控交流输入电压。在交流线路周期TL 505的每个半线路周期TL/2503内。去除的部分被称为相位角Φ~504(例如,例示的大约20° )以及通过三端双向可控硅的导通部分被称为导通角?_d502(例如,例示的大约160° )。在三端双向可控硅接通上升沿处,三端双向可控硅电压中的阶跃增加512引起前沿尖峰电流524。在前沿尖峰524之后且在三端双向可控硅导通Φ。- 502期间,输入电流Iin 520遵循相位受控的输入电压512的正弦波形。
[0055]阻尼电阻器在桥式整流器的整流侧被串联耦合在返回线路电流路径中,且在曲线530V_RDamp上示出了其两端的电压降。曲线530示出由于阻尼电阻器上的接通电流尖峰降造成的杠杆电压(leveraged voltage) 534,且之后由于输入交流电流造成在三端双向可控硅导通Φ emd502期间电压降532遵循相位受控的输入电压512的正弦波形。
[0056]曲线540呈现了控制开关(图2B中的晶体管QlB)的集电极到发射极电压VCE。在三端双向可控硅接通上升沿处,集电极到发射极电压Vra540下降到零,具有阶跃变化541。在t engage506的短时间间隔期间,在三端双向可控硅接通的上升沿处,控制开关的接合脉冲544将集电极到发射极电压VCE540拉至零。然而,不同于t engage506的该短时间间隔,在导通角?_d502和相位角?phase504的所有其他时间间隔内,控制开关处于断开状态且集电极到发射极电压(Vra540)保持在高电平542,该高电平是图2B中的电容器226两端的充电电压。
【主权项】
1.一种用于在功率转换器中使用的泄放器电路仿真器,其特征在于,所述泄放器电路仿真器包括: 一个输入电压修正器,该输入电压修正器待被親合以接收代表所述功率转换器的输入电压的幅度的输入电压信号,并响应于接收到一个控制信号向一个控制器的输入选择性提供一个经修正的输入电压信号,其中所述经修正的输入电压信号代表一个小于所述输入电压的幅度的值;以及 一个前沿调光检测电路,该前沿调光检测电路被耦合以响应于检测到所述功率转换器输入处的前沿调光,生成所述控制信号以接合所述输入电压修正器从而生成所述经修正的输入电压信号。
2.根据权利要求1所述的泄放器电路仿真器,其特征在于,所述前沿调光检测电路被配置为仅在响应于所述输入电压中的阶跃增加而开始的一个接合时间期间生成所述控制信号以接合所述输入电压修正器从而生成所述经修正的输入电压信号,其中所述输入电压中的所述阶跃增加与在前沿调光期间所述功率转换器的所述输入电压通过一个调光电路的接通一致。
3.根据权利要求1所述的泄放器电路仿真
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