层级激活信号MS 1，的激活信号可以从对应的比较器CMP9、CMP0中直接得到。通过使连续比较器的输出与异或门XORx连接来生成其他激活信号。因此，当输出电压位于两个阈值电压，即在Vin 3/10<vo<Vin 4/10的情况下，之间时，对应的通道是激活的，前三个比较器CMP1、CMP2、CMP3的输出被设置为HIGH电平，并且其他比较器CMPO、CMP4、…、CMP9的输出被设置为LOW电平。在该示例性结构中，由于只有门X0R1的输入处于不同电平，所以激活信号MS4是唯一的激活(HIGH电平)信号，而其他激活信号是不激活的(LOW电平)。
[0079]包括在上述实施例中的所有元件的尺寸均可以足够小以能够例如集成为芯片上电源系统(PSoC)或封装中电源系统(PSiP)。在所示示例性实施例中，用于所有电容器的电容可以设置为100nF ;电容值可以进一步优化以实现更好的性能。滤波器电感Lo的电感值可以被设置为200nH，使得有可能印刷在具有5x5mm表面的LED子基板中。例如，LED封装可以被设计为包括至少一个LED和包括在不同实施例中描述的功率转换设备的驱动器。
[0080]还可以使用类似于应用于铁电随机存取存储器(FRAM)或嵌入式动态随机存取存储器(eDRAM)的技术来实施电容器。利用这种技术实现的更高的介电常数使得集成的SCC更小，因此更便宜。
[0081]虽然在附图和前述说明书中详细示出和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，这些说明和描述被认为是说明性或示例性的而不用于限制。本发明不限于所公开的实施例，相反多种变化和修改可能落在所附权利要求限定的本发明的保护范围内。
[0082]例如，上述实施例涉及由特定拓扑的SCC形成的功率转换模块，而可以使用任何其他类型的功率转换器。
[0083]注意，尽管本文描述了负载是光源的大多数应用，但本发明还可以应用于需要集成电源管理单元的许多系统，例如诸如用于感测物理或生理参数的可移植或可佩戴主体传感器的集成设备或者集成能量获取单元等中。
[0084]本文所限定和使用的所有定义应该理解为支配字典定义、通过参考而结合的文档中的定义和/或所限定术语的通常含义。
[0085]本领域技术人员可以根据对附图、公开和所附权利要求的研究在实践所声明发明的情况下理解和实现所公开实施例的其他变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中引用的特定措施的仅有事实不表示这些措施的组合不能得到优势。权利要求中的任何参考标号不应该构建为限制范围。
【主权项】
1.一种功率转换设备(10)，用于为负载(11)提供脉宽调制(PWM)信号，包括电感式输出滤波器(105)，所述电感式输出滤波器(105)具有被配置为连接至所述负载的至少一个输出，所述功率转换设备(10)包括: ?功率转换模块(101)，其由DC输入电压(Vin)供电并被配置用于提供多个输出信号(PWM1、…、PWMn)，所述多个输出信号的电平幅度为输入电压(Vin)电平的分数，每个输出信号均浮置，其具有以从经确定的最低分数的电平幅度到经确定的最高分数的电平幅度的范围内的多个阶梯进行划分的偏置分量； ?选择模块(103)，适于选择所述多个输出信号(PWM1、…、PWMn)中的一个输出信号，所选择的输出信号连接至所述输出滤波器(105)。2.根据权利要求1所述的功率转换设备(10)，其中，所述选择模块(103)包括多路复用器(103)，所述多路复用器(103)接收所述多个输出信号(PWM1、…、PWMn)作为多个输入并且被配置用于输出从所述多个输入所选择的一个输出信号(PWMx)。3.根据权利要求1所述的功率转换设备(10)，其中，所述选择模块(103)包括所述选择的输出信号到所述输出滤波器(105)的布线。4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换设备(10)，还包括控制器(107)，所述控制器(107)被配置用于根据由表示感测的电源电压(Vin)的输入信号、所述功率转换模块(101)的感测的输出电压(Vo)和表示感测的负载电压、负载电流或负载功率的信号组成的组中的至少一个分量，控制所述功率转换模块(101)的输出信号(PWM1，PWMn)的占空比和/或频率。5.根据权利要求4所述的功率转换设备(10)，其中，所述功率转换模块(101)包括开关电容转换器(SCC)，所述开关电容转换器(SCC)包括被所述控制器(107)控制的多个开关。6.根据权利要求5所述的功率转换设备(10)，其中，所述功率转换模块(101)基于迪克森梯型拓扑。7.根据权利要求6所述的功率转换设备(10)，其中，所述多个输出信号(PWM1、…、PWMn)由所述功率转换模块(101)的对应内部节点(N1、…、N9)处的电压(vxl、…、vxn)形成。8.—种用于发光二极管(LED)的驱动器，其特征在于，包括前述权利要求中任一项所述的功率转换设备(10)。9.一种LED封装，包括至少一个LED以及相关联的根据权利要求8所述的驱动器。10.根据权利要求9所述的LED封装，集成为芯片上电源系统(PSoC)或封装内电源系统(PSiP)。11.一种用于通过电感式输出滤波器(105)为负载(11)提供脉宽调制(PWM)信号的方法，所述电感式输出滤波器(105)具有被配置为连接至所述负载的至少一个输出，所述方法至少包括以下步骤:将DC输入电压(Vin)提供的功率转换为多个输出信号(PWM1、…、PWMn)，所述多个输出信号的幅度电平为输入电压(Vin)电平的分数，每个输出信号均浮置，其具有以从经确定的最低分数的电平幅度到经确定的最高分数的电平幅度的范围内的多个阶梯进行划分的偏置分量；以及从所述多个输出信号(PWMl，PWMn)中选择一个输出信号(PWMx)，来通过所述输出滤波器(105)为所述负载提供供应信号。
【专利摘要】本发明涉及功率转换设备(10)，用于通过电感式输出滤波器(105)为负载(11)提供PWM信号。功率转换设备(10)包括功率转换模块(101)，其由DC输入电压(Vin)供电并被配置用于提供多个输出信号(PWM1、…、PWMn)，该多个输出信号的电平幅度为输入电压(Vin)电平的分数。每个输出信号浮置，其具有以从经确定的最小分数的电平幅度到经确定的最高分数电平幅度的范围内的多个阶梯进行均等划分的偏置分量。功率转换设备(10)还包括接收多个输出信号(PWM1、…、PWMn)作为多个输入的多路复用器(103)。多路复用器被配置用于输出从多个输入中选择的一个输出信号(PWMx)，从而多路复用器(103)的输出信号(PWMx)连接至输出滤波器(105)。
【IPC分类】H02M3/158
【公开号】CN105308844
【申请号】CN201480034415
【发明人】J·德罗斯艾伦, T·洛佩斯, M·A·M·亨德里克斯, E-J·阿拉肯-科特
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年9月3日
【公告号】EP2989714A2, US20160190917, WO2015040517A2, WO2015040517A3