基于传导时间的可变反馈信号的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及功率转换器（power converter)，并且更具体地，涉及和调光器 电路一起使用的功率转换器。
【背景技术】
[0002] 电子设备使用电力来运行。开关模式功率转换器由于其效率高、尺寸小和重量轻， 被普遍用来为许多现在的电子装置提供动力。常规的壁式插座提供高电压交流电。在开关 功率转换器中，高电压交流（ac)输入通过能量传递元件（energy transfer element)被转 换，以提供适当调节的直流（dc)输出。开关模式功率转换器控制电路通常通过检测代表一 个或多个输出量的一个或多个输入并且控制闭环中的输出来提供输出调节。在运行中，在 开关模式功率转换器中通过改变开关的占空比（通常是开关的接通时间与总开关周期之 比）、改变开关的开关频率或改变开关的每单位时间的脉冲数，利用开关提供期望的输出。
[0003] 在用于照明应用的一种调光中，三端双向可控硅（triac)调光器电路通常断开ac 输入电压以限制供应给白炽灯的电压和电流的量。这被称为相位调光，因为用以度为单位 测量的ac输入电压周期的一部分指定三端双向可控硅调光器电路的位置和所得到的缺失 电压的量通常是便利的。一般而言，ac输入电压是正弦波形，并且ac输入电压的周期被称 为全线循环（line cycle)。这样，ac输入电压的周期的一半被称为半线循环。一个完整的 周期具有360度，半线循环具有180度。通常，相角是对三端双向可控硅调光器电路断开ac 输入每个半线循环多少度（相对于零度参考）的测量。这样，三端双向可控硅调光器电路 在半线循环中去除ac输入电压的一半对应于90度的相角。在另一个实施例中，在半线循 环中去除ac输入电压的四分之一对应于45度的相角。
[0004] 另一方面，传导角是对三端双向可控娃调光器电路未将ac输入电压从功率转换 器断开的每个半线循环多少度（相对于零度参考）的测量。或换句话说，传导角是对其中 三端双向可控硅调光器电路是传导的每个半线循环多少度的测量。在一个实施例中，在半 线循环中去除ac输入电压的四分之一对应于45度的相角但对应于135度的传导角。
[0005] 虽然相角调光对直接接收变化的ac输入电压的白炽灯很有效，但是对于发光二 极管（LED)灯它通常会导致问题。大多数LED和LED模块最好由一个受控功率转换器可从 ac电力线提供的调节的电流驱动。三端双向可控硅调光器电路通常对常规的受控功率转换 器控制器不是很有效。受控电源通常被设计成忽略ac输入电压的失真。它们的目的是传 送一个恒定的调节的输出，直到低输入RMS电压导致它们完全关掉。这样，常规的受控电源 将不会对LED灯调光。除非用于LED灯的功率转换器被特别地设计成以一种期望的方式对 来自三端双向可控硅调光器电路的电压进行识别和响应，否则三端双向可控硅调光器可能 会引起不可接受的结果，例如具有大传导角的LED灯的闪烁或闪变，小传导角下的LED灯的 闪光。
[0006] 因此，功率转换器可以包括一个改进的常规功率转换器控制器，该改进的常规功 率转换器控制器被设计成通过如下方式响应三端双向可控硅调光器电路：直接检测调光器 电路输出的平均值（换句话说，在三端双向可控硅调光器电路已经处理ac输入电压之后的 ac输入电压的平均值），以确定所要求调光的量。一般而言，调光器电路输出的较小平均值 会对应于去除ac输入电压的较大部分，因而对应于较大的相角。这样，改进的常规功率转 换器控制器利用这种关系来间接地确定相角并改变功率转换器的输出被调节到的量。然 而，通过以此方式间接测量相角，探测到的调光的量（并且因此功率转换器的输出被调节 到的量）易受ac输入电压变化的影响。换句话说，通过调光器电路输出的平均值测得的相 角的准确性取决于ac输入电压的变化。
【发明内容】
[0007] 根据本发明的一方面，提供一种用于功率转换器的控制器，所述控制器包括：
[0008] 传导探测电路系统，被耦合以生成代表一个输入信号在一个阈值之上的传导时间 的一个传导信号；以及
[0009] 一个可变参考发生器，被耦合以接收所述传导信号且被配置为响应于所述传导信 号的第一传导时间生成一个计数值，其中所述可变参考发生器被耦合为响应于所述计数值 且响应于存储在所述可变参考发生器内的先前计数值输出一个参考信号，所述先前计数值 代表所述传导信号的先前传导时间，且其中所述参考信号用于控制被耦合以调节所述功率 转换器的输出的一个开关。
[0010] 根据本发明的另一方面，提供一种运行功率转换器的控制器的方法，所述方法包 括：
[0011] 接收一个调光信号；
[0012] 生成代表所述调光信号的传导时段的一个传导信号；以及
[0013] 响应于基于所述调光信号的所述传导时段的一第一传导时段和先前传导时段的 一个集中趋势值输出一个参考信号，其中所述先前传导时段是紧接在所述第一传导时段之 前被连续地接收的。
[0014] 根据本发明的又一方面，提供一种开关模式功率转换器，所述开关模式功率转换 器包括：
[0015] -个开关；
[0016] -个能量传递元件，被耦合到所述开关且被耦合以接收一个调光信号；以及
[0017] -个控制器，被耦合到所述开关以响应于所述调光器信号调节所述功率转换器的 输出，其中所述控制器包括：
[0018] 传导探测电路系统，被親合以生成代表所述调光信号在一个阈电压之上的传导时 间的一个传导信号；
[0019] 一个可变参考发生器，被耦合以接收所述传导信号且被配置为响应于所述传导信 号的第一传导时间生成一个计数值，其中所述可变参考发生器被耦合为响应于所述计数值 且响应于存储在所述可变参考发生器中的先前计数值输出一个参考信号，所述先前计数值 代表所述传导信号的先前传导时间；以及
[0020] 一个驱动电路，被耦合为响应于所述参考信号控制所述开关的开关。
【附图说明】
[0021] 参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施方案，其中在所有多个视图 中相同的参考数字指示相同的部分，除非另有指定。
[0022] 图1是示出了根据本发明的教导的利用控制器的带有调光器电路的一示例功率 转换器的功能方块图。
[0023] 图2是示出了根据本发明教导的图1的ac输入电压、调光器电路的输出电压以及 整流器电路的输出的示例波形的图。
[0024] 图3A是示出了根据本发明教导的图1的功率转换器的整流输入电压波形、系统时 钟以及所得到的传导信号的示例波形的图。
[0025] 图3B是示出了根据本发明教导的图1的功率转换器的整流输入电压波形、系统时 钟以及所得到的传导信号的另外的示例波形的图。
[0026] 图4是根据本发明教导的一可变参考发生器的功能方块图。
[0027] 图5是根据本发明教导的图4的可变参考发生器的运行平均电路的功能方块图。
[0028] 图6是根据本发明教导的图4的可变参考发生器的一更新控制电路的功能方块 图。
[0029] 图7是示出了根据本发明的教导的用于响应一调光器电路改变反馈参考的一示 例过程的流程图。
[0030] 图8是根据本发明的教导的图1的控制器的振荡器的功能方块图。
[0031] 在附图的所有若干视图中，对应的参考字符指示对应的部件。技术人员应理解，图 中的元件是为了简化和清楚的目的而示出的，并且未必按比例绘制。例如，图中一些元件的 尺寸可以相对于其他元件被夸大，以帮助提高对本发明多种不同实施方案的理解。此外，为 了便于较少受妨碍地观察本发明这些不同实施方案，在商业可行的实施方案中有用或必需 的常见但是众所周知的元件通常未被示出。
【具体实施方式】
[0032] 在下文的描述中，阐明了多个具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，本领 域普通技术人员将明了，无需采用这些具体细节来实施本发明。在其他情况下，为了避免使 本发明模糊，没有详细描述众所周知的材料或方法。
[0033] 在该说明书全文中提到"一个实施方案"、"一实施方案"、"一个实施例"或"一实施 例"意指关于该实施方案或实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一 个实施方案中。因此，在该说明书全文中多个地方出现的短语"在一个实施方案中"、"在一 实施方案中"、"一个实施例"或"一实施例"未必全都指相同的实施方案或实施例。再者，所 述特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案或实施例中以任何合适的组合和/或 子组合结合。特定特征、结构或特性可被包括在集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供 所描述的功能的其他合适的部件内。此外，应理解，本文中提供的图是出于向本领域普通技 术人员解释的目的，并且附图未必按比例绘制。
[0034] 对于相位调光应用，包括用