降压转换器、驱动器电路和发光二极管灯的制作方法
专利名称:降压转换器、驱动器电路和发光二极管灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种包括加速关断电路的降压转换器、包括所述降压转换器的驱动器电路和发光二极管灯。所述加速关断电路包括第一电容器，所述第一电容器连接在储能元件的电流流出端与控制电路之间，用于在功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。
【专利说明】
降压转换器、驱动器电路和发光二极管灯
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种降压转换器、包括这种降压转换器的驱动器电路以及一种发光二极管灯。
【背景技术】
[0002]在现有的照明领域中，发光二极管(Light Emitting D1de , LED)照明器由于其节能、响应时间快等优点而已然成为了照明领域的生力军。但是，由于LED照明成本高等因素，其发展也在一定程度上受到了制约。因此，如何降低LED照明的成本受到越来越多的关注。目前来看，LED总体价格呈下降趋势，但是用于LED照明的驱动器电路的成本所占LED照明设备的比重却越来越重。在这种情况下，降低用于LED照明的驱动器电路的成本就成为了一项艰巨的任务。在这种背景下，振荡阻塞变换器(Ringing Choke Converter，RCC)电路由于其成本低廉、尺寸紧凑等优点而逐渐被应用到LED照明领域，充当LED照明器的驱动器电路。相比于复杂的集成电路(Integrated Circuit，IC)控制而言，RCC电路用最少的分离元件来搭建电路，因而能够显著地降低成本。
[0003]通常从LED照明器的成本方面考虑，RCC电路一般使用三极管来作为主开关元件。三极管的开关速度对于RCC电路的设计是至关重要的，其将影响系统的频率和效率。因而，在本领域中存在对加速RCC电路中的三极管的关断的持续不间断的需求。
【实用新型内容】
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种降压转换器，包括:输入端，用于接入输入功率;负载端、储能元件和功率开关，当所述功率开关导通时，所述负载端、储能元件和功率开关串联于所述输入端;续流回路，在所述功率开关关断时，与所述负载端和所述储能元件串联以便为所述负载端提供续流;控制电路，用于控制所述功率开关的导通和关断。所述降压转换器还包括加速关断电路，包括第一电容器，所述第一电容器连接在所述储能元件的电流流出端与所述控制电路之间，用于在所述功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。
[0005]该方面的优点在于，利用储能元件在功率开关关断时产生的电势来加速功率开关的关断，从而提高了降压转换器的关断速度和工作频率。
[0006]可选地，所述加速关断电路还可以包括第一二极管，所述第一二极管从输入端的参考接地端向控制电路正向偏置。
[0007]可选地，所述控制电路可以包括功率开关驱动器电路，所述加速关断电路还包括连接在第一电容器与所述功率开关驱动器电路之间的第一电阻器，用于限制所述功率开关驱动器电路上的电压电平。
[0008]可选地，所述加速关断电路还可以包括第二二极管，所述第二二极管从第一电容器向所述功率开关驱动器电路正向偏置。
[0009]可选地，所述功率开关是NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与控制电路连接，所述NPN型三极管的集电极与续流回路连接，所述NPN型三极管的发射极通过第二电阻器(R5)连接到参考接地端。
[0010]可选地，所述储能元件可以是主电感，所述控制电路还包括辅助电感，所述辅助电感连接到所述功率开关并且与所述主电感正向磁耦合。
[0011]根据本实用新型的另一方面，提供了一种驱动器电路，包括上述降压转换器。
[0012]可选地，所述驱动器电路可以用于驱动发光二极管。
[0013]根据本实用新型的又一方面，提供了一种发光二极管灯，包括发光二极管，以及上述驱动器电路，所述发光二极管连接到所述驱动器电路的所述负载端，并且由所述驱动器电路所驱动。
[0014]在本实用新型所提供的降压转换器、驱动器电路和发光二极管灯中，通过加速关断电路提供的突发电流，功率开关可以更加快速地关断，从而有助于提高驱动器电路的效率。这意味着驱动器电路的开关频率可以增加而同时减小驱动器电路的大小。此外，所提供的加速关断电路的结构简单，并且可以容易地适配于各种现有电路。因而，本实用新型所提出的加速关断电路实际上可以应用于提高任何功率开关的关断速度，进而改进包括功率开关的任何系统的效率。
[0015]根据下文描述的实施例，本实用新型的这些和其它方面将是清楚的，并将参照这些实施例而得以阐述。
【附图说明】
[0016]下面通过参考附图来示例性地说明本实用新型的【具体实施方式】，该说明并不以任何方式对本实用新型进行限制。在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或类似的组件。在这些附图中:
[0017]图1图示了根据现有技术的典型降压式(BUCK)拓扑的RCC驱动器电路的电路图；
[0018]图2图示了如图1所示的现有技术RCC驱动器电路的信号波形图；
[0019]图3图示了根据本实用新型的一个实施例的降压转换器的结构示意图；
[0020]图4图示了根据本实用新型的一个实施例的RCC驱动器电路的电路图；
[0021]图5图示了如图4所示的RCC驱动器电路的信号波形图；以及
[0022]图6图示了根据本实用新型的另一实施例的RCC驱动器电路的电路图。
【具体实施方式】
[0023]现在将详细参考本实用新型的示例性实施例，其示例在附图中进行阐述。
[0024]本领域的技术人员应当理解:提供下述说明是为了举例说明的目的而非限制。本领域的技术人员应当明白本实用新型可以以脱离这些具体细节的其它实现方式来实现。而且为了不模糊本实用新型，在当前的说明中省略了已知的功能和结构的并非必要的细节。
[0025]图1图示了根据现有技术的典型降压式(BUCK)拓扑的RCC驱动器电路的电路图。如图1所示，该电路的工作过程如下。上电后，输入的交流电经过桥式整流器的整流之后，在电容器C5两端成为直流电。该直流电依次流经电阻器R9、R4、电容器C3、电阻器R2，并且经由电感L2以及二极管D3、电阻器Rl和电容器Cl的串联到地，在这个过程中对电容器C3进行充电。随着电容器C3电压的上升，节点a处的电压上升，使得功率开关Q3的基极电压达到阈值电压，功率开关Q3导通。此时主功率电路开始工作，直流电依次流经LED负载LEDl、主电感L1、功率开关Q3和电阻器R5到地，LED负载LEDl发光。此时，流过主电感LI的电流线性上升，从而在辅助电感L2上产生感应电流。该感应电流流经电阻器R2和电容器C3，从而加速功率开关Q3的导通。
[0026]与此同时，由于电容器C3的充电，节点VCC的电压逐渐上升，从而使三极管Ql的基极电压逐渐上升。当三极管Ql的基极电压上升至三极管Ql和Q5的阈值电压之和后，三极管Ql和Q5导通，从而将功率开关Q3的基极电压拉低至其阈值电压以下，功率开关Q3关断。当功率开关Q3关断后，流过主电感LI的电流开始流向二极管D5和LED负载LEDl，从而形成续流回路，LED负载LEDl继续发光，但是流经LED负载LEDl的电流开始线性下降。
[0027]另一方面，三极管Ql和Q5在导通后将节点VCC处的电压拉低，三极管Ql和Q5关断。当三极管Ql和Q5关断后，电感LI与三级管Q3的寄生电容产生谐振。在谐振过程中电感LI上的电压会反转，与电感LI电磁耦合的电感L2上会感生出电压，该电压将节点a处的电压再次被拉高，从而使功率开关Q3再次导通，这时主功率电路再次开始工作，周而复始，以此循环。图2图示了如图1所示的现有技术RCC驱动器电路的主要信号波形图。
[0028]在如图1所示的典型RCC驱动器电路中，存在以下问题。由于充当功率开关的三极管(S卩，图1中所示的Q3)—般工作在深饱和区，因而当三极管Q3的基极电压降至其阈值电压以下时，三极管Q3并非立即关断，而是存在三极管从深饱和区转变到关断状态的关断延迟。关断延迟的时间越长，电路的功率损失越高并且操作频率越低。因此，如果能够缩短三极管的关断延迟，则可以显著提高RCC驱动器电路的性能。
[0029]为此目的，本实用新型提出了一种改进的RCC驱动器电路。图3图示了根据本实用新型的一个实施例的降压转换器的结构示意图。该降压转换器包括输入端，用于接入输入功率;负载端、储能元件和功率开关，当所述功率开关导通时，所述负载端、储能元件和功率开关串联于所述输入端;续流回路，在所述功率开关关断时，与所述负载端和所述储能元件串联以便为所述负载端提供续流;控制电路，用于控制所述功率开关的导通和关断。降压转换器还包括加速关断电路，用于在所述功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。
[0030]具体地，图4图示了包括所提出的降压转换电器的根据本实用新型的一个实施例的RCC驱动器电路。与图1所示的RCC驱动器电路类似地，图4所示的降压转换器的功率开关是NPN型三极管Q3，其基极与控制电路连接，集电极与续流回路连接，并且发射极通过电阻器R5连接到参考接地端。降压转换器的储能元件包括主电感LI，以及可选地，连接到功率开关Q3并且与主电感LI正向地磁耦合的辅助电感L2。降压转换器的控制电路包括由三极管Ql和Q5组成的功率开关驱动器电路。
[0031]相比于图1，该RCC驱动器电路还额外地包括串联在功率开关Q3的集电极与地之间的电容器C6和二极管D10，以及可选地，连接在电容器C6与二极管DlO之间的节点b和三极管Ql的基极之间的电阻器R12。二极管DlO作为整流二极管而与电容器C6—起形成“电荷栗”，而电阻器R12用于限制三极管Ql基极上的电压。电容器C6充当电荷栗的充电电容，当电路中的功率开关Q3在作高频切换时，功率开关Q3的集电极上的电压为高频方波，特别是当功率开关Q3关断时，LI的下端会感应上升沿及高电位，该高频方波的上升沿(dv/dt)与电容器C6的电容形成恒流源(i=C*dv/dt)。所述恒流源的电流流入三极管Ql的基极，相对于如图1所示的典型RCC驱动器电路而言，该额外加入的电流会将三极管Ql的基极电压瞬间抬高，即向三极管Ql的基极添加额外的偏置电压(如图5中的圆圈部分所示)，或者说向三级管Ql的基极注入额外的驱动电流，从而加速三极管Ql的导通，由于三级管Ql具有一定增益，使得三级管Ql的发射极向三级管Q5提供成倍增大的额外的驱动电流，三级管Q5的增益使得三级管Q5更加从功率开关Q3的基极抽取电流到地，进而加快功率开关Q3的关断。
[0032]在如图4所示的RCC驱动器电路中，提出使用由电容器C6和二极管DlO形成的电荷栗来向功率开关Q3的控制电路提供额外的能量以便加速关断功率开关Q3。
[0033]图6图示了根据本实用新型的另一实施例的RCC驱动器电路的电路图。与图4相比，图6所示的RCC驱动器电路还附加地包括与电阻器R12串联在节点b与三极管Ql的基极之间的二极管Dl I。二极管Dl I的加入使得电容器C6、二极管DlO和二极管Dl I构成了全周期的电荷栗，相比于如图4所示的电荷栗仅仅工作在功率开关Q3的集电极上的方波的上升沿，该电荷栗在功率开关Q3的集电极上的方波的上升沿和下降沿均工作，从而可以利用整个周期的能量。相对于单一二极管而言，二极管Dll的加入使得能量的利用率得到提高。
[0034]应当指出的是，尽管以作为功率开关的NPN型三极管为例说明了本实用新型，但是功率开关还可以是其它类型的功率开关，例如PNP型三极管、晶体管等。另外，本实用新型所提出的驱动器电路可以用于驱动除发光二极管以外的其它照明器，并且本实用新型所提出的降压转换器可以用于任何包括功率开关的装置中，例如手机充电器、电源适配器等。
[0035]本实用新型还提供了一种发光二极管灯，其包括发光二极管，以及上述驱动器电路，所述发光二极管连接到所述驱动器电路的所述负载端，并且由所述驱动器电路所驱动。
[0036]最后，需要说明的是，应当理解，本实用新型权利要求书中的措辞“一”或“一个”不排除复数，其仅仅旨在叙述的方便，不应当理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0037]除非另有限定，用在本说明书中的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属的领域中熟练的技术人员所通常理解的意义相同的意义。
[0038]应当理解，本实用新型并不局限于上述实施例所述。任何本领域技术人员在阅读了本实用新型后，结合现有技术不经过创造性思考所构思出的变形或等同均涵盖在本实用新型所主张的权利要求书中。
【主权项】
1.一种降压转换器，其特征在于，包括 -输入端，用于接入输入功率； -负载端(a、k)、储能元件(LI)和功率开关(Q3)，当所述功率开关导通时，所述负载端、储能元件和功率开关串联于所述输入端； -续流回路(D5)，在所述功率开关关断时，与所述负载端和所述储能元件串联以便为所述负载端提供续流； -控制电路，用于控制所述功率开关的导通和关断； 其特征在于，还包括 -加速关断电路，包括第一电容器(C6)，所述第一电容器连接在所述储能元件的电流流出端与所述控制电路之间，用于在所述功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。2.根据权利要求1所述的降压转换器，其特征在于，所述加速关断电路还包括第一二极管(DlO)，所述第一二极管从输入端的参考接地端向控制电路正向偏置。3.根据权利要求2所述的降压转换器，其特征在于，所述控制电路包括功率开关驱动器电路(Q1，Q5)，所述加速关断电路还包括连接在第一电容器(C6)与所述功率开关驱动器电路(Q1，Q5)之间的第一电阻器(R12)，用于限制所述功率开关驱动器电路上的电压电平。4.根据权利要求3所述的降压转换器，其特征在于，所述加速关断电路还包括第二二极管(Dll)，所述第二二极管从第一电容器(C6)向所述功率开关驱动器电路(Q1，Q5)正向偏置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的降压转换器，其特征在于，所述功率开关是NPN型三极管(Q3)，所述NPN型三极管的基极与控制电路连接，所述NPN型三极管的集电极与续流回路连接，所述NPN型三极管的发射极通过第二电阻器(R5)连接到参考接地端。6.根据权利要求1至4中任一项所述的降压转换器，其特征在于，所述储能元件(LI)是主电感，所述控制电路还包括辅助电感(L2)，所述辅助电感连接到所述功率开关并且与所述主电感正向磁親合。7.—种驱动器电路，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一项所述的降压转换器。8.根据权利要求7所述的驱动器电路，其特征在于，所述驱动器电路用于驱动发光二极管。9.一种发光二极管灯，包括发光二极管，其特征在于，所述发光二极管灯还包括根据权利要求7或8所述的驱动器电路，所述发光二极管连接到所述驱动器电路的所述负载端，由根据权利要求7或8所述的驱动器电路所驱动。
【文档编号】H02M7/217GK205725490SQ201620162091
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】龙火军, 文天祥
【申请人】飞利浦照明（中国）投资有限公司
【专利摘要】本实用新型提供了一种包括加速关断电路的降压转换器、包括所述降压转换器的驱动器电路和发光二极管灯。所述加速关断电路包括第一电容器，所述第一电容器连接在储能元件的电流流出端与控制电路之间，用于在功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。
【专利说明】
降压转换器、驱动器电路和发光二极管灯
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种降压转换器、包括这种降压转换器的驱动器电路以及一种发光二极管灯。
【背景技术】
[0002]在现有的照明领域中，发光二极管(Light Emitting D1de , LED)照明器由于其节能、响应时间快等优点而已然成为了照明领域的生力军。但是，由于LED照明成本高等因素，其发展也在一定程度上受到了制约。因此，如何降低LED照明的成本受到越来越多的关注。目前来看，LED总体价格呈下降趋势，但是用于LED照明的驱动器电路的成本所占LED照明设备的比重却越来越重。在这种情况下，降低用于LED照明的驱动器电路的成本就成为了一项艰巨的任务。在这种背景下，振荡阻塞变换器(Ringing Choke Converter，RCC)电路由于其成本低廉、尺寸紧凑等优点而逐渐被应用到LED照明领域，充当LED照明器的驱动器电路。相比于复杂的集成电路(Integrated Circuit，IC)控制而言，RCC电路用最少的分离元件来搭建电路，因而能够显著地降低成本。
[0003]通常从LED照明器的成本方面考虑，RCC电路一般使用三极管来作为主开关元件。三极管的开关速度对于RCC电路的设计是至关重要的，其将影响系统的频率和效率。因而，在本领域中存在对加速RCC电路中的三极管的关断的持续不间断的需求。
【实用新型内容】
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种降压转换器，包括:输入端，用于接入输入功率;负载端、储能元件和功率开关，当所述功率开关导通时，所述负载端、储能元件和功率开关串联于所述输入端;续流回路，在所述功率开关关断时，与所述负载端和所述储能元件串联以便为所述负载端提供续流;控制电路，用于控制所述功率开关的导通和关断。所述降压转换器还包括加速关断电路，包括第一电容器，所述第一电容器连接在所述储能元件的电流流出端与所述控制电路之间，用于在所述功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。
[0005]该方面的优点在于，利用储能元件在功率开关关断时产生的电势来加速功率开关的关断，从而提高了降压转换器的关断速度和工作频率。
[0006]可选地，所述加速关断电路还可以包括第一二极管，所述第一二极管从输入端的参考接地端向控制电路正向偏置。
[0007]可选地，所述控制电路可以包括功率开关驱动器电路，所述加速关断电路还包括连接在第一电容器与所述功率开关驱动器电路之间的第一电阻器，用于限制所述功率开关驱动器电路上的电压电平。
[0008]可选地，所述加速关断电路还可以包括第二二极管，所述第二二极管从第一电容器向所述功率开关驱动器电路正向偏置。
[0009]可选地，所述功率开关是NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与控制电路连接，所述NPN型三极管的集电极与续流回路连接，所述NPN型三极管的发射极通过第二电阻器(R5)连接到参考接地端。
[0010]可选地，所述储能元件可以是主电感，所述控制电路还包括辅助电感，所述辅助电感连接到所述功率开关并且与所述主电感正向磁耦合。
[0011]根据本实用新型的另一方面，提供了一种驱动器电路，包括上述降压转换器。
[0012]可选地，所述驱动器电路可以用于驱动发光二极管。
[0013]根据本实用新型的又一方面，提供了一种发光二极管灯，包括发光二极管，以及上述驱动器电路，所述发光二极管连接到所述驱动器电路的所述负载端，并且由所述驱动器电路所驱动。
[0014]在本实用新型所提供的降压转换器、驱动器电路和发光二极管灯中，通过加速关断电路提供的突发电流，功率开关可以更加快速地关断，从而有助于提高驱动器电路的效率。这意味着驱动器电路的开关频率可以增加而同时减小驱动器电路的大小。此外，所提供的加速关断电路的结构简单，并且可以容易地适配于各种现有电路。因而，本实用新型所提出的加速关断电路实际上可以应用于提高任何功率开关的关断速度，进而改进包括功率开关的任何系统的效率。
[0015]根据下文描述的实施例，本实用新型的这些和其它方面将是清楚的，并将参照这些实施例而得以阐述。
【附图说明】
[0016]下面通过参考附图来示例性地说明本实用新型的【具体实施方式】，该说明并不以任何方式对本实用新型进行限制。在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或类似的组件。在这些附图中:
[0017]图1图示了根据现有技术的典型降压式(BUCK)拓扑的RCC驱动器电路的电路图；
[0018]图2图示了如图1所示的现有技术RCC驱动器电路的信号波形图；
[0019]图3图示了根据本实用新型的一个实施例的降压转换器的结构示意图；
[0020]图4图示了根据本实用新型的一个实施例的RCC驱动器电路的电路图；
[0021]图5图示了如图4所示的RCC驱动器电路的信号波形图；以及
[0022]图6图示了根据本实用新型的另一实施例的RCC驱动器电路的电路图。
【具体实施方式】
[0023]现在将详细参考本实用新型的示例性实施例，其示例在附图中进行阐述。
[0024]本领域的技术人员应当理解:提供下述说明是为了举例说明的目的而非限制。本领域的技术人员应当明白本实用新型可以以脱离这些具体细节的其它实现方式来实现。而且为了不模糊本实用新型，在当前的说明中省略了已知的功能和结构的并非必要的细节。
[0025]图1图示了根据现有技术的典型降压式(BUCK)拓扑的RCC驱动器电路的电路图。如图1所示，该电路的工作过程如下。上电后，输入的交流电经过桥式整流器的整流之后，在电容器C5两端成为直流电。该直流电依次流经电阻器R9、R4、电容器C3、电阻器R2，并且经由电感L2以及二极管D3、电阻器Rl和电容器Cl的串联到地，在这个过程中对电容器C3进行充电。随着电容器C3电压的上升，节点a处的电压上升，使得功率开关Q3的基极电压达到阈值电压，功率开关Q3导通。此时主功率电路开始工作，直流电依次流经LED负载LEDl、主电感L1、功率开关Q3和电阻器R5到地，LED负载LEDl发光。此时，流过主电感LI的电流线性上升，从而在辅助电感L2上产生感应电流。该感应电流流经电阻器R2和电容器C3，从而加速功率开关Q3的导通。
[0026]与此同时，由于电容器C3的充电，节点VCC的电压逐渐上升，从而使三极管Ql的基极电压逐渐上升。当三极管Ql的基极电压上升至三极管Ql和Q5的阈值电压之和后，三极管Ql和Q5导通，从而将功率开关Q3的基极电压拉低至其阈值电压以下，功率开关Q3关断。当功率开关Q3关断后，流过主电感LI的电流开始流向二极管D5和LED负载LEDl，从而形成续流回路，LED负载LEDl继续发光，但是流经LED负载LEDl的电流开始线性下降。
[0027]另一方面，三极管Ql和Q5在导通后将节点VCC处的电压拉低，三极管Ql和Q5关断。当三极管Ql和Q5关断后，电感LI与三级管Q3的寄生电容产生谐振。在谐振过程中电感LI上的电压会反转，与电感LI电磁耦合的电感L2上会感生出电压，该电压将节点a处的电压再次被拉高，从而使功率开关Q3再次导通，这时主功率电路再次开始工作，周而复始，以此循环。图2图示了如图1所示的现有技术RCC驱动器电路的主要信号波形图。
[0028]在如图1所示的典型RCC驱动器电路中，存在以下问题。由于充当功率开关的三极管(S卩，图1中所示的Q3)—般工作在深饱和区，因而当三极管Q3的基极电压降至其阈值电压以下时，三极管Q3并非立即关断，而是存在三极管从深饱和区转变到关断状态的关断延迟。关断延迟的时间越长，电路的功率损失越高并且操作频率越低。因此，如果能够缩短三极管的关断延迟，则可以显著提高RCC驱动器电路的性能。
[0029]为此目的，本实用新型提出了一种改进的RCC驱动器电路。图3图示了根据本实用新型的一个实施例的降压转换器的结构示意图。该降压转换器包括输入端，用于接入输入功率;负载端、储能元件和功率开关，当所述功率开关导通时，所述负载端、储能元件和功率开关串联于所述输入端;续流回路，在所述功率开关关断时，与所述负载端和所述储能元件串联以便为所述负载端提供续流;控制电路，用于控制所述功率开关的导通和关断。降压转换器还包括加速关断电路，用于在所述功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。
[0030]具体地，图4图示了包括所提出的降压转换电器的根据本实用新型的一个实施例的RCC驱动器电路。与图1所示的RCC驱动器电路类似地，图4所示的降压转换器的功率开关是NPN型三极管Q3，其基极与控制电路连接，集电极与续流回路连接，并且发射极通过电阻器R5连接到参考接地端。降压转换器的储能元件包括主电感LI，以及可选地，连接到功率开关Q3并且与主电感LI正向地磁耦合的辅助电感L2。降压转换器的控制电路包括由三极管Ql和Q5组成的功率开关驱动器电路。
[0031]相比于图1，该RCC驱动器电路还额外地包括串联在功率开关Q3的集电极与地之间的电容器C6和二极管D10，以及可选地，连接在电容器C6与二极管DlO之间的节点b和三极管Ql的基极之间的电阻器R12。二极管DlO作为整流二极管而与电容器C6—起形成“电荷栗”，而电阻器R12用于限制三极管Ql基极上的电压。电容器C6充当电荷栗的充电电容，当电路中的功率开关Q3在作高频切换时，功率开关Q3的集电极上的电压为高频方波，特别是当功率开关Q3关断时，LI的下端会感应上升沿及高电位，该高频方波的上升沿(dv/dt)与电容器C6的电容形成恒流源(i=C*dv/dt)。所述恒流源的电流流入三极管Ql的基极，相对于如图1所示的典型RCC驱动器电路而言，该额外加入的电流会将三极管Ql的基极电压瞬间抬高，即向三极管Ql的基极添加额外的偏置电压(如图5中的圆圈部分所示)，或者说向三级管Ql的基极注入额外的驱动电流，从而加速三极管Ql的导通，由于三级管Ql具有一定增益，使得三级管Ql的发射极向三级管Q5提供成倍增大的额外的驱动电流，三级管Q5的增益使得三级管Q5更加从功率开关Q3的基极抽取电流到地，进而加快功率开关Q3的关断。
[0032]在如图4所示的RCC驱动器电路中，提出使用由电容器C6和二极管DlO形成的电荷栗来向功率开关Q3的控制电路提供额外的能量以便加速关断功率开关Q3。
[0033]图6图示了根据本实用新型的另一实施例的RCC驱动器电路的电路图。与图4相比，图6所示的RCC驱动器电路还附加地包括与电阻器R12串联在节点b与三极管Ql的基极之间的二极管Dl I。二极管Dl I的加入使得电容器C6、二极管DlO和二极管Dl I构成了全周期的电荷栗，相比于如图4所示的电荷栗仅仅工作在功率开关Q3的集电极上的方波的上升沿，该电荷栗在功率开关Q3的集电极上的方波的上升沿和下降沿均工作，从而可以利用整个周期的能量。相对于单一二极管而言，二极管Dll的加入使得能量的利用率得到提高。
[0034]应当指出的是，尽管以作为功率开关的NPN型三极管为例说明了本实用新型，但是功率开关还可以是其它类型的功率开关，例如PNP型三极管、晶体管等。另外，本实用新型所提出的驱动器电路可以用于驱动除发光二极管以外的其它照明器，并且本实用新型所提出的降压转换器可以用于任何包括功率开关的装置中，例如手机充电器、电源适配器等。
[0035]本实用新型还提供了一种发光二极管灯，其包括发光二极管，以及上述驱动器电路，所述发光二极管连接到所述驱动器电路的所述负载端，并且由所述驱动器电路所驱动。
[0036]最后，需要说明的是，应当理解，本实用新型权利要求书中的措辞“一”或“一个”不排除复数，其仅仅旨在叙述的方便，不应当理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0037]除非另有限定，用在本说明书中的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属的领域中熟练的技术人员所通常理解的意义相同的意义。
[0038]应当理解，本实用新型并不局限于上述实施例所述。任何本领域技术人员在阅读了本实用新型后，结合现有技术不经过创造性思考所构思出的变形或等同均涵盖在本实用新型所主张的权利要求书中。
【主权项】
1.一种降压转换器，其特征在于，包括 -输入端，用于接入输入功率； -负载端(a、k)、储能元件(LI)和功率开关(Q3)，当所述功率开关导通时，所述负载端、储能元件和功率开关串联于所述输入端； -续流回路(D5)，在所述功率开关关断时，与所述负载端和所述储能元件串联以便为所述负载端提供续流； -控制电路，用于控制所述功率开关的导通和关断； 其特征在于，还包括 -加速关断电路，包括第一电容器(C6)，所述第一电容器连接在所述储能元件的电流流出端与所述控制电路之间，用于在所述功率开关开始关断时向所述控制电路提供突发电流以加速所述功率开关的关断。2.根据权利要求1所述的降压转换器，其特征在于，所述加速关断电路还包括第一二极管(DlO)，所述第一二极管从输入端的参考接地端向控制电路正向偏置。3.根据权利要求2所述的降压转换器，其特征在于，所述控制电路包括功率开关驱动器电路(Q1，Q5)，所述加速关断电路还包括连接在第一电容器(C6)与所述功率开关驱动器电路(Q1，Q5)之间的第一电阻器(R12)，用于限制所述功率开关驱动器电路上的电压电平。4.根据权利要求3所述的降压转换器，其特征在于，所述加速关断电路还包括第二二极管(Dll)，所述第二二极管从第一电容器(C6)向所述功率开关驱动器电路(Q1，Q5)正向偏置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的降压转换器，其特征在于，所述功率开关是NPN型三极管(Q3)，所述NPN型三极管的基极与控制电路连接，所述NPN型三极管的集电极与续流回路连接，所述NPN型三极管的发射极通过第二电阻器(R5)连接到参考接地端。6.根据权利要求1至4中任一项所述的降压转换器，其特征在于，所述储能元件(LI)是主电感，所述控制电路还包括辅助电感(L2)，所述辅助电感连接到所述功率开关并且与所述主电感正向磁親合。7.—种驱动器电路，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一项所述的降压转换器。8.根据权利要求7所述的驱动器电路，其特征在于，所述驱动器电路用于驱动发光二极管。9.一种发光二极管灯，包括发光二极管，其特征在于，所述发光二极管灯还包括根据权利要求7或8所述的驱动器电路，所述发光二极管连接到所述驱动器电路的所述负载端，由根据权利要求7或8所述的驱动器电路所驱动。
【文档编号】H02M7/217GK205725490SQ201620162091
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】龙火军, 文天祥
【申请人】飞利浦照明（中国）投资有限公司
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