电力转换器及其驱动方法
【专利说明】电力转换器及其驱动方法
[0001]通过引用要求并包含的国内优先权申请和国外优先权申请如下:本申请要求于2014年8月13日提交的第10-2014-0104990号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于本申请中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种电力转换器及其驱动方法。
【背景技术】
[0003]通常，用于LED灯的电力转换器可通过不变地控制供应到LED模块的电流而维持均匀的亮度。用于LED灯的电力转换器可通过使用例如脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)等方法不变地控制供应到LED模块的电流。针对LED模块，Vf (LED正向电压)可根据串联和/或并联连接的LED的数量和每个LED的功率来确定。并且用于LED灯的电力转换器具有输出电压的范围，并且如果LED模块的Vf在输出电压的范围内，则用于LED灯的电力转换器通过控制供应到LED模块的电流来允许LED模块不变地发出期望的光。然而，如果LED模块的Vf不在输出电压的范围内，则会出现以下问题:由于电流没有受到控制，所以用于LED灯的电力转换器不能不变地发出光。
【发明内容】
[0004]提出本发明以解决上述问题，因此本发明的目的在于提供一种具有大范围输出电压的电力转换器及其驱动方法。
[0005]根据本发明的第一实施例，为了实现所述目的，提供一种电力转换器，所述电力转换器包括:供电单元，用于输出第一电压和第二电压中的任何一个；控制单元，通过感测供电单元的输出端电压而输出控制信号，以选择来自供电单元的第一电压和第二电压中的任何一个。
[0006]根据本发明的第二实施例，为了实现所述目的，提供一种电力转换器，所述电力转换器包括:变压器；整流单元，对在变压器的二次绕组中流动的电流进行整流；电容器，设置有连接到二次绕组的一端的第一电极和连接到整流单元的第二电极；开关，连接到整流单元，如果所述开关接通，则当在二次绕组中流动的电流是第一方向时，用于通过整流单元将与在二次绕组中产生的第一电压对应的第三电压存储在电容器中，当在二次绕组中流动的电流是不同于第一方向的第二方向时，通过将在二次绕组中产生的第一电压和存储在电容器中的第三电压相加而通过整流单元输出第二电压。
[0007]根据本发明的第三实施例，为了实现所述目的，提供一种电力转换器的驱动方法，所述方法包括:感测施加到负载的电压；响应于感测的电压，将通过控制在变压器的二次绕组中流动的电流产生的第一电压和第二电压中的至少一个传输到负载，其中，第二电压通过将形成在二次绕组中的第一电压与第三电压相加而产生。
【附图说明】
[0008]从以下结合附图进行的对实施例的描述，本发明总体构思的这些和/或其他方面以及优点将变得清楚且更易于理解，其中:
[0009]图1是示出根据本发明的一个实施例的电力转换器的电路图；
[0010]图2是示出图1中示出的整流单元的第一变型实施例的电路图；
[0011]图3是示出图1中示出的整流单元的第二变型实施例的电路图；
[0012]图4是示出图1中示出的整流单元的第三变型实施例的电路图；
[0013]图5是示出根据本发明的实施例的用于电力转换器的驱动方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]通过下面参照示出本发明的优选实施例的附图进行的详细描述，将清楚地理解根据本发明的与包括针对控制器及使用该控制器的电力转换器的目的的技术配置的操作效果有关的内容。
[0015]另外，在对本发明的描述中，公知技术的描述被省略，以免不必要地使本发明的实施例变得模糊。在本说明书中，术语“第一”、“第二”等用于将一个元件与其他元件区分开，并且这些元件不受上述术语限制。
[0016]在本发明的以下详细描述中，对通过说明的方式示出可以实施本发明的特定实施例的附图进行描述。充分详细地描述这些实施例，以使本领域的技术人员能够实施这些实施例。应该理解:各个实施例虽然不同，但不必相互排斥。例如，在不脱离实施例的精神和范围的情况下，可在其他实施例中实现在此描述的与一个实施例有关的特定特征、结构或特性。此外，应该理解:在不脱离实施例的精神和范围的情况下，可修改每个公开的实施例中的各个元件的位置或布局。因此，以下详细描述将不被视为限制意义，并且实施例的范围仅由权利要求(被合适地解释)及其等同物的全部范围来限定。在附图中，相似的标号在整个几个示图中指示相同和相似的功能。
[0017]在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例，使得本领域的技术人员可以容易地实施本发明。
[0018]图1是示出根据本发明的一个实施例的电力转换器的电路图。
[0019]参照图1，电力转换器200可包括:供电单元201，用于输出第一电压(VI)和第二电压中(V2)的任何一个；控制单元240，用于通过感测供电单元201的输出端电压来输出控制信号(conl)，以选择从供电单元201供应的第一电压(VI)和第二电压(V2)中的任何一个。
[0020]此外，供电单元201可包括:变压器210 ;电力转换单元220，用于控制在变压器210的一次绕组(L1)中流动的第一电流的流动；整流单元230，如果流到变压器210的二次绕组(L2)的第二电流的流动是一个方向，则存储与在二次绕组(L2)中产生的第一电压(VI)对应的第三电压(V3)，如果第二电流的流动是不同于所述一个方向的另一方向，则产生通过将存储在电容器(Cd)中的第三电压(V3)与在二次绕组(L2)中产生的第一电压(Via)相加而获得的第二电压(V2)，并将第二电压(V2)进行。根据第二电流的一个方向在二次绕组(L2)中产生的第一电压(VI)的方向与根据第二电流的另一方向在二次绕组(L2)中产生的第一电压(Via)的方向相反。
[0021]变压器210包括一次绕组(L1)和二次绕组(L2)，并且可通过在一次绕组(L1)中流动的电流而在二次绕组(L2)中产生电压。此外，变压器210在二次绕组(L2)的一端可连接到电容器(Cd)的第一电极。
[0022]电力转换单元220可包括串联连接到输入电压(Vin)的第一开关(SW1)和第二开关(SW2)。第一开关(SW1)和第二开关(SW2)可通过分别接收第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)而交替地接通。S卩，如果第一开关(SW1)接通，则第二开关(SW2)断开；如果第一开关(SW1)断开，则第二开关(SW2)可接通。这里，第二开关信号(CL)可以是通过使第一开关信号(CH)反相获得的信号。此外，第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)可在控制单元240处被输出。然而，不限于此。
[0023]整流单元230包括第一第二极管(D1)至第四二极管(D4)，第一二极管(D1)的阳极和第三二极管(D3)的阴极连接到电容器(Cd)的第二电极，并且第二二极管(D2)的阳极和第四二极管(D4)的阴极可连接到变压器的二次绕组(L2)的另一端。这里，虽然整流单元230显示为包括第一二极管(D1)至第四二极管(D4)，但不限于此，第一二极管(D1)至第四二极管(D4)中至少一个可由FET构成，并且FET的主体二极管(body d1de)可以用于整流。图2中示出的整流单元230a示出为不同于图1中示出的整流单元230，即，使用第一 FET(Tl)和第二 FET (T2)来实现第三二极管(D3)和第四二极管(D4)。并且，当第二FET(T2)接收控制信号(conl)进行操作时，第二 FET (T2)使整流单元230作为同步整流器进行操作，同时可选择第一电压和第二电压中的任何一个。此外，图3中示出的整流单元230b实现为使用第一FET(Tl)至第四FET (T4)来实现第一二极管(D1)至第四二极管(D4)，当第三FET(T3)接收控制信号(conl)进行操作时，第三FET(T3)使整流单元230作为同步整流器进行操作，同时可选择第一电压和第二电压中的任何一个。此外，如图4所示，在整流单元230c中，开关(SWd)可并联连接到第三二极管(D3)。然而，开关(SWd)和二极管或FET的连接关系不限于此。此外，在图2至图4中，输入电压(Vin2)可以是施加到图1所示的变压器210的二次绕组(L2)的电压。
[0024]解释如上所述构造的电力转换器200的操作，电力转换单元220可通过接收第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)来控制第一开关(SW1)和第二开关(SW2)的接通/断开操作。第一个开关(SW1)和第二开关(SW2)可通过第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)交替地接通和断开。第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)的接通时间段和断开时间段的比例可由相应的在负载250中流动的电流来确定。此外，如果通过第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)使得第一个开关(SW1)接通，第二开关(SW2)断开，则第一电流可顺时针流入变压器的一次绕组(L1)。之后，通过第一开关信号(CH)和第二开关信号(CL)使得第一开关(SW1)断开，第二开关(SW2)接通，第一电流可逆时针流入变压器的一次绕组(L1)。由于变压器210的一次绕组(L1)和二次绕组(L2)的缠绕方向相反，所以由第一电流的流动产生的在二次绕组(L2)中流动的第二电流的方向可与在一次绕组(L1)中流动的第一电流的方向相反。然而，二次