供电装置的制造方法
【专利说明】供电装置
[0001]本申请要求于2014年3月19日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0032169号韩国专利申请的权益，该韩国申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
[0002]本公开总体涉及一种供电装置。
【背景技术】
[0003]传统地，在诸如计算机、显示装置等的各种电子产品中，已使用直流至直流(DC/DC)转换器作为电力装置。
[0004]这种DC/DC转换器可根据使用其的电子装置提供多级输出电力。已持续开发了使用多输出DC/DC转换器的电力装置。
[0005]例如，双-反馈DC/DC转换器可通过控制单个转换器的占空比和开关频率来同时调节两个输出(例如，音频电压Va和发光二极管(LED)电流Imi)。
[0006]在以模拟方案构造双反馈DC/DC转换器的控制器的情况下，控制器的复杂性和尺寸可能会增加。
[0007]可使用利用微控制单元(MCU)的数字方案的控制器来代替这种模拟方案的控制器。
[0008]然而，在以数字方案执行传统的比例积分控制的情况下，由于在负载电流快速改变的动态情形下的采样和保持延迟以及计算延迟，可能难以获得比模拟控制方案的带宽高的带宽。因此，在使用数字方案的控制器的情况下，系统的各个输出的动态特性可能会劣化。
[0009]因此，有必要引入一种采用能够改进动态特性的控制方案的供电装置。
[0010][现有技术文档]
[0011][专利文档]
[0012](专利文档I)第10-2005-0017528号韩国专利公开
【发明内容】
[0013]本公开的一方面可提供一种采用能够改进动态特性的控制方案的供电装置。
[0014]根据本公开的一方面，一种供电装置可包括:开关单元，对直流电力进行开关操作以提供初级电力；转换单元，根据对开关单元的开关依据匝数比将初级电力转换成具有电压电平的次级电力，并输出转换的次级电力；发光二极管，由从转换单元提供的次级电力驱动；控制单元，基于次级电力的电压信息和来自发光二极管的电流信息产生开关单元的控制信号。
[0015]控制单元可包括:频率控制器，确定控制信号的开关频率；占空率控制器，确定控制信号的开关占空率。
[0016]频率控制器可基于来自发光二极管的电流信息、参考电流信息和/或次级电压信息确定控制信号的开关频率。
[0017]频率控制器可包括:比例积分(PI)控制模块，根据来自发光二极管的电流信息和参考电流信息对电流误差信息执行PI控制；前馈控制模块，对PI控制模块的输出和次级电压信息执行前馈控制。
[0018]频率控制器可包括:开关频率确定模块，基于前馈控制模块的输出执行脉冲频率调制。
[0019]占空率控制器可根据次级电压信息和参考电压信息确定控制信号的开关占空率。
[0020]占空率控制器可包括:PI控制模块，根据次级电压信号和参考电压信息对电压误差信息执行PI控制；前馈控制模块，对PI控制模块的输出和次级电压信息执行前馈控制。
[0021]占空率控制器可包括:开关占空率确定模块，基于前馈控制模块的输出执行脉冲宽度调制。
[0022]开关单元可包括第一开关元件和第二开关元件，并且第一开关元件和第二开关元件可被构造为根据控制单元的控制信号交替地导通或截止。
[0023]根据本公开的另一方面，一种供电装置可包括:供电单元，通过对输入电力进行开关操作来输出预设的第一电力和第二电力；控制单元，接收第一电力的反馈输出状态以根据第二电力的反馈输出状态以第一方案控制供电装置的开关，接收第二电力的反馈输出状态来以第二方案控制供电单元的开关。可以与第一方面不同地预设第二方案。
[0024]第一电力可以是来自供电单元的次级电流信息，第二电力可以是来自供电单元的次级电压信息。
[0025]第一方案可以是脉冲频率调制，第二方案可以是脉冲宽度调制。
【附图说明】
[0026]从结合附图的以下详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和其它优点将更清楚，在附图中:
[0027]图1是根据本公开中的示例性实施例的供电装置的框图；
[0028]图2是根据本公开中的示例性实施例的供电装置的电路图；
[0029]图3是示意性地示出根据本公开中的示例性实施例的用于LLC谐振式DC/DC转换器的开关波形的示图；
[0030]图4是示出根据本公开的示例性实施例的频率控制器的示图；
[0031]图5是示出根据本公开的示例性实施例的占空率控制器的示图；
[0032]图6A至图6C显示示出根据采用现有的PI控制器的供电装置的负载变化的输出信息的波形；
[0033]图7A至图7C显示示出根据基于本公开的示例性实施例的供电装置的负载变化的输出信息的波形。
【具体实施方式】
[0034]在下文中，将参照附图详细描述本公开中的实施例。
[0035]然而，可以以很多不同的形式实施本公开，并且本公开不应被解释为受限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是充分和完整的，并将本公开的范围全部传达给本领域的技术人员。
[0036]贯穿附图，相同或相似的附图标号将被用于指定相同或相似的元件。
[0037]图1是根据本公开中的示例性实施例的供电装置的框图。
[0038]参照图1，供电装置可包括控制单元110和供电单元200。图1中示出的组件不是必要组件。因此，还可通过比图1中示出的组件数量多或少的组件来实施供电装置。
[0039]控制单元110可接收预设的第一电力Iled和第二电力VA。
[0040]如图1所示，供电单元200可包括半桥LLC谐振转换器。然而，本领域的技术人员可容易地理解，根据在本说明书中描述的本公开中的示例性实施例的构造可使用反激转换器、正激转换器、半桥转换器、全桥转换器、推挽(push-pull)转换器、谐振式转换器等。
[0041]供电单元200可包括具有用于变换电压电平的初级绕组和次级绕组的变压器。
[0042]初级电路单元可以是连接到变压器的初级绕组的电路单元，次级单路单元可以是连接到变压器的次级绕组的电路单元。
[0043]在这种情况下，第一电力可以是来自供电单元200的次级电流信息，第二电力可以是来自供电单元200的次级电压信息。
[0044]控制单元100可接收第一电力的反馈输出状态，并根据第二电力的反馈输出状态以可被预设的第一方案控制供电单元200的开关。
[0045]此外，控制单元100可接收第二电力的反馈输出状态，并通过以可被预设的第二方案产生控制信号S来控制供电单元200的开关。第二方案可以与第一方案不同。
[0046]例如，第一方案可以是脉冲频率调制(PFM)，第二方案可以是脉冲宽度调制(PWM) ο
[0047]供电单元200可包括开关单元210、转换单元230和整流单元250。
[0048]图2是根据本公开中的示例性实施例的供电装置的电路图。
[0049]参照图2，供电单元200可包括开关单元210、转换单元230和整流单元250。
[0050]开关单元210可包括一个或多个开关元件(例如，第一开关元件Ml和第二开关元件M2)。开关单元210可从功率因素校正(PFC)单元接收直流电，并可交替地开关电力。
[0051]开关单元210的第一开关元件Ml和第二开关元件M2可根据来自控制单元100的控制信号SI和控制信号S2交替地导通或截止。
[0052]转换单元230可根据开关单元210的交替开关依据预设的匝数比将初级电力转换成具有电压电平的次级电力，从而输出转换的次级电力。
[0053]转换单元230可包括具有初级绕组Np和次级绕组Nsi和次级绕组Ns2的变压器。在这种情况下，初级电路单元可以是连接到变压器的初级绕组Np的电路单元，次级电路单元可以是连接到变压器的次级绕组Nsi和次级绕组N S2的电路单元。
[0054]转换单元230可包括一个或更多个电容器元件。在这种情况下，转换单元230的电容器元件可根据开关单元210的交替开关来进行充电或放电。例如，转换单元230的初级电路单元可包括可在半桥LLC转换器中包括的变压器的谐振电感器、谐振电容器和磁化电感器。
[0055]整流单元250可使转换单元230的次级输出电力稳定，并将次级输出提供给发光二极管(LED)单元。整流单元250可包括一个或更多个二极管元件和一个或更多个电容器元件。
[0056]LED单元可包括可串联连接的一个或多个发光二极管，并且相应的发光二极管可通过驱动单元270执行发光操作。
[0057]驱动单元270可控制LED单元的驱动。例如，驱动单元270可对LED单元执行调光控制等。
[0058]控制单元100可基于次级电路单元的电压信息Va和发光二极管的电流信息I _来产生对开关单元210的控制信号S1和控制信号S 2。
[0059]控制单元100可包括确定控制信号S1和控制信号S2的开关频率的频率控制器110、以及确定控制信号S1和控制信号S 2的开关占空率的占空率控制器120。
[0060]在控制单元100以数字方案执行控制的情况下，控制单元100可包括用于将次级电路单元的电压信息Va和发光二极管的电流信息I _转换成数字信息的构造。
[0061]图3示意性地示出根据本公开中的示例性实施例的用于LLC谐振式DC/DC转换器的开关波形的示图。
[0062]如在图3的示例性操作波形中所示出的，当开关单元210交替地开关时，能量可被传输到次级电路单元。在这种情况下，可通过改变占空比和/或改变频率来控制次级电路单元