用于功率转换器的控制器的泄放器控制电路及功率转换器的制造方法

用于功率转换器的控制器的泄放器控制电路及功率转换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于功率转换器的控制器的泄放器控制电路及功率转换器，公开了用于将功率转换器的输入电流维持在调光器电路保持电流之上的热保护泄放器电路。在一个实施例中，泄放器控制电路可以基于输入电流信号和温度信号生成泄放器控制信号来控制所述泄放器电路的泄放器电流。所述泄放器控制电路可以响应于所述输入电流信号大于或等于一个参考信号来使得所述泄放器电流基本上等于零，且可以响应于所述输入电流信号小于所述参考信号来使得所述泄放器电流与所述输入电流信号和所述参考信号之间的差成比例。对于小于一个阈值温度的温度，所述参考信号可以是恒定的，但是对于大于所述阈值温度的温度，所述参考信号可以相对于温度中的增加而减小。
【专利说明】
用于功率转换器的控制器的泄放器控制电路及功率转换器
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求享有2014年11月7日提交的第62/077，121号美国临时申请的权益，该 美国临时申请的内容通过引用的方式被整体纳入本文。
技术领域
[0003] 本公开内容总体设及功率转换器(power convener)，且更具体地，设及和调光器 电路一起使用的功率转换器。
【背景技术】
[0004] 住宅和商用照明应用常常包括调光器W改变输出光的亮度。调光器电路通常断开 交流(ac)输入电压的一部分W限制供应至白识灯的电压和电流的量。运被已知为相位调 光，因为用W度为单位测量的ac输入电压的周期的一部分指明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(full line cycle)。运样，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，并且半线循环具有180度。通常，相角是对调光器电路断开每个半 线循环多少度(相对于零度参考)的度量。另一方面，导通角是对调光器电路未断开ac输入 电压的一部分的每个半线循环多少度(相对于零度参考）的度量。换句话说，导通角是对调 光器电路在其中导通的每个半线循环多少度的度量。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可对应于45度的相角但对应于135度的导通角。
[0005] 虽然相角调光对直接接收变化的ac输入电压的白识灯很有效，但是对于发光二极 管化邸)灯它通常会导致问题。L抓灯常常需要一个经调节的功率转换器W从ac电力线提供 经调节的电流和经调节的电压。大多数Lm)和Lm)模块最好由一个经调节的电流驱动，该经 调节的电流驱动可W由经调节的功率转换器从ac电力线提供。调光器电路通常对常规的 经调节的功率转换器和它们相应的控制器不是很有效。经调节的功率转换器通常被设计成 忽略ac输入电压的失真且递送一个恒定的经调节的输出。运样，常规的经调节的电源将不 会令人满意地对Lm)灯调光。除非用于Lm)灯的功率转换器被特别地设计成W-种期望的方 式对来自调光器电路的电压进行识别和响应，否则调光器可能会产生不可接受的结果，诸 如，具有大导通角的L邸灯的闪烁或闪变W及在小导通角下的L邸灯的闪光。 【实用新型内容】
[0006] 根据本实用新型的一方面，提供一种用于功率转换器的控制器的泄放器控制电 路，其特征在于，其中所述泄放器控制电路可操作W接收代表功率转换器的输入电流的输 入电流感测信号和代表功率转换器的溫度的溫度信号，并且其中所述泄放器控制电路被配 置为至少部分地基于所述输入电流感测信号和所述溫度信号输出一个可调整的泄放器控 制信号来控制所述功率转换器的一个泄放器电路的泄放器电流。
[0007] 根据本实用新型的另一方面，提供一个功率转换器，其特征在于，包括:一个泄放 器电路；W及一个控制器，被禪合至所述泄放器电路，其中所述控制器包括一个泄放器控制 电路，所述泄放器控制电流可操作W接收代表所述功率转换器的输入电流的输入电流感测 信号和代表所述功率转换器的溫度的溫度信号，且其中所述泄放器控制电路被配置为至少 部分地基于所述输入电流感测信号和所述溫度信号而输出一个可调整的泄放器控制信号 来控制所述泄放器电路的泄放器电流。
【附图说明】
[0008] 参考W下附图描述本实用新型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，除非另有说明。
[0009] 图1是示出了根据多个实施例的具有一个利用控制器的调光器电路的一个示例功 率转换器的功能方块图。
[0010] 图2是示出了根据多个实施例的图1的调光器电路的ac输入电压、输出电压W及整 流器电路的输出的示例波形的图。
[0011] 图3是示出了一个输入电压波形和一个输入电流波形的示例波形的图。
[0012] 图4是示出了根据多个实施例的一个示例输入电流运行区域相对于溫度的图。
[0013] 图5是根据多个实施例的一个示例泄放器控制电路的功能方块图。
[0014] 图6是示出了根据多个实施例的一个示例参考信号相对于溫度的图。
[0015] 图7是根据多个实施例的一个示例参考发生器的功能方块图。
[0016] 图8是示出了根据多个实施例的示例第一电流和示例第二电流相对于溫度的图。
[0017] 图9是根据多个实施例的一个示例泄放器电路发生器的功能方块图。
[0018] 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。本领域技术人员应 理解，图中的元件是为了简化和清楚的目的而示出的且未必按比例绘制。例如，图中一些元 件的尺寸可W相对于其他元件被夸大，W帮助提高对本实用新型的多个不同实施方案的理 解。此外，为了便于较少受妨碍地观察本实用新型的运些不同实施方案，在商业可行的实施 方案中有用的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】
[0019] 在下文的描述中，阐明了许多具体细节W提供对本技术的透彻理解。然而，本领域 普通技术人员将明了，不必需采用运些具体细节来实施本技术。在其他情况下，为了避免使 本技术模糊，没有详细描述众所周知的材料或方法。
[0020] 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具体特征、结构或特性被包括在本公开内容的至 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，所述具体特征、结构或特性可W在一个或多个实施方案或实施例中W任何合适的组合 和/或子组合结合。具体特征、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。
[0021] 为了提供对本技术的彻底理解，阐明了许多细节，且在一些情况下，描述了简化等 效实施方式电路。然而，对于本领域技术人员明显的是，等效简化电路可W不同于实际实施 方式且不必采用全部具体细节来实施多个实施例。此外，应当理解，在下文描述中和在全部 描述的实施例中，一个开关模式电源可W包括一个控制器，该控制器被并入到在单片结构 或混合结构中具有一些开关和功率部件或不具有开关和功率部件的集成电路(1C)。
[0022] 相位调光电路的一个实施例是=端双向可控娃调光器。=端双向可控娃是像受控 ac开关一样起作用的半导体部件。换句话说，=端双向可控娃像一个断开的开关一样起作 用直到它在控制端子处接收一个触发信号，运导致开关闭合。当通过开关的电流在一个被 称为闭锁电流的值之上时，=端双向可控娃开始导通。只要通过开关的电流在一个被称为 保持电流的值之上，该开关就保持闭合。大多数白识灯使用来自ac电源的充裕的电流W允 许=端双向可控娃的可靠的且一致的运行。然而，有效率的功率转换器驱动L邸灯所使用的 低电流不会提供足够的电流来在ac线周期的预期部分内保持S端双向可控娃导通。另外， 在每个半线循环期间当=端双向可控娃启动(fire)时急剧增加的输入电压的高频转变导 致可W在半线循环期间反转若干次的涌入输入电流振铃。在运些电流反转期间，=端双向 可控娃可W过早地关断且导致Lm)灯中的闪烁。功率转换器控制器设计通常依赖于包括一 个虚拟负载(dummy load) -一有时被称为泄放器电路一一的功率转换器，从而为功率转换 器的输入提供足够的额外电流来保持=端双向可控娃导通。此外，可W利用泄放器电路来 保持通过=端双向可控娃的电流在保持电流之上。
[0023] 常规的泄放器电路可W包括一个串联阻尼电阻器，该串联阻尼电阻器被禪合在= 端双向可控娃与功率转换器的输入之间。然而，当电压存在时，该串联阻尼电阻器导通(且 因此耗散功率）。运样，串联阻尼电阻器的使用影响整体功率转换系统的效率。当调光器电 路存在时，可W利用有源泄放器电路来为功率转换器的输入提供足够的额外电流。当调光 器电路不存在时，有源泄放器电路可W被禁用。在一个实施例中，有源泄放器电路可W被例 示为提供可变电流的受控电流源。然而，泄放器电路内的部件可能易受溫度影响。例如，受 控电流源可W被例示为禪合成复合晶体管对(Darlington pair)的双极结型晶体管(BJT)。 随着溫度增加，通过BJT的电流可W增加。电流可W增加到可能对BJT有害的值。
[0024] 当调光器电路导通时，可W控制泄放器电路来保持功率转换器的输入电流在相位 调光器的保持电流之上。当输入电流达到保持电流阔值时，可W控制泄放器电路来提供附 加的泄放电流W使输入电流增加到保持电流之上。然而，当溫度大于溫度阔值时，可W控制 泄放器电路来减小功率转换器的输入电流。运样，随着溫度增加，还减小通过泄放器电路的 电流。
[0025] 首先参考图1，示出了一个示例功率转换器100的功能方块图，该功率转换器包括 调光器电路104、整流器108、泄放器电路112、二极管115、输入电容116、输入返回端117、巧 位电路118、能量转移元件Tl 120、开关Sl 121、整流器Dl 122、输出电容器Cl 124、感测电 路128和控制器130。泄放器电路112被示出为包括电阻113和提供泄放电流Ibld的受控电流 源114。控制器130包括驱动电路132和泄放器控制电路134。在一个实施例中，感测电路128 还可W被包括在控制器130内。图1还不出ac输入电压Vac 102、调光器输出电压Vdo 106、输 入电压Vin 110、输入电流Iin 111、输入电压感测信号135、输入电流感测信号136、输出电压 Vo 125、输出电流Io 127、输出量Uo 131、反馈信号Ufb 129、溫度信号137、泄放器控制信号 Ubleed 138和开关电流感测信号139。虽然在图1中示出单个控制器，应理解，可W利用多个控 制器。此外，驱动电路132和泄放器控制电路134不必在单个控制器内。例如，功率转换器100 可W具有分别禪合至功率转换器100的输入侧的初级控制器和禪合至功率转换器100的输 出侧的次级控制器。图1中示出的示例开关模式功率转换器IOOW反激（flyback)配置被禪 合，运仅仅是可W受益于本公开内容的教导的开关模式功率转换器的一个实施例。应理解， 开关模式功率转换器的其他已知拓扑和配置也可W受益于本公开内容的教导。
[00%]功率转换器100从未经调节的ac输入电压Vac 102-一也被称为线信号一一向负载 126提供输出功率。如示出的，调光器电路104接收ac输入电压Vac 102且产生调光器输出电 压Vdo 106。调光器电路104可W被用来限制递送到功率转换器100的电压。对于Lm)负载的实 施例，当调光器电路104限制递送到功率转换器的电压的量时，还限制了递送到Lm)阵列的 负载的所得到的电流且Lm)阵列变暗。根据期望的调光的量，调光器电路104控制ac输入电 压Vac 102从功率转换器断开的时间的量。一般而言，较大的期望的调光的量对应于调光电 路104断开ac输入电压Vac 102的较长的时间段。在一个实施方案中，调光器电路104可W是 相位调光电路，诸如，=端双向可控娃相位调光器。调光器电路104还禪合到整流器108并且 调光器输出电压Vdo 106由整流器108接收。整流器108输出输入电压Vin 110。在一个实施方 案中，整流器108可W是桥式整流器。整流器108还偶合至泄放器电路112和二极管115。二极 管115被禪合为阻塞二极管W防止电流从电容116流至泄放器电路112。二极管115的另一端 被进一步禪合至能量转移元件Tl 120。在一些实施例中，能量转移元件Tl 120可W是禪合 电感器或可W是变压器。如示出的，能量转移元件Tl 120包括两个绕组一一初级绕组和次 级绕组。然而，能量转移元件Tl 120可W具有多于两个绕组。能量转移元件Tl 120的初级绕 组被进一步禪合至开关Sl 121，开关Sl 121然后还被禪合至输入返回端117。巧位电路118 在图1的实施例中被例示为禪合在能量转移元件Tl 120的初级绕组两端。输入电容器116可 W禪合在初级绕组和开关Sl 121的两端。换句话说，滤波器电容器116可W被禪合在二极管 115和泄放器电路112的两端并且对来自功率开关Sl 121的高频电流进行滤波。如示出的， 泄放器电路112可W包括被禪合至二极管115的电阻113和被禪合至输入返回端117的受控 电流源114。泄放器电路112提供附加的电流(例示为泄放电流Ibld) W保持通过调光器电路 104的电流(示出为输入电流Iin)在保持阔值之上。
[0027]能量转移元件Tl 120的次级绕组被禪合至整流器122,该整流器被例示为二极管 D1。然而，在一些实施例中，整流器122可W是用作同步整流器的晶体管。输出电容器Cl 124 和负载126二者都被示出为禪合至整流器122。向负载126提供一个输出作为经调节的输出 电压Vo 125、经调节的输出电流Io 127,或运二者的组合。在一个实施例中，负载126可W是 LED阵列。
[00%]功率转换器100还包括调节输出的电路系统，所述输出被例示为输出量化131。一 般而言，输出量Uo 131是输出电压Vo 125、输出电流Io 127或运二者的组合。感测电路128被 禪合W感测输出量Uo 131并且向控制器130提供代表输出量Uo 131的反馈信号化B 129。控 制器130还包括端子W接收输入感测信号135(其代表输入电压Vin 110或调光器输出电压 Vdo 106)、输入电流感测信号136(其代表输入电流Iin 111)和开关电流感测信号139(代表 开关电流Id),并且向功率开关121提供驱动信号140。控制器130提供驱动信号140W控制功 率开关121的多个开关参数(例如，开关导通时间、开关断开时间、占空比、每单位时间的脉 冲数目等)来控制从功率转换器100的输入至功率转换器100的输出的能量转移。在一个实 施例中，感测电路128可W感测来自包括在能量转移元件TI 120中的附加绕组的输出量Uo 131。在另一个实施例中，感测电路128可W利用一个电压分压器W感测来自功率转换器100 的输出的输出量Uo 131。控制器130还向受控电流源114提供泄放器控制信号化LEED 138来控 制泄放器电路112何时提供泄放电流Ibld和/或提供用于功率转换器100的泄放电流Ibld的 量。
[0029] 如图1的实施例中示出的，控制器130包括驱动电路132和泄放器控制电路134。如 将进一步讨论的，泄放器控制电路134还包括热保护。驱动电路132被禪合W响应于反馈信 号化B 129输出驱动信号140。此外，驱动电路132还可W被禪合为响应于电流感测信号139。 泄放器控制电路134被禪合W接收输入电压感测信号135、输入电流感测信号136和溫度信 号137,且被禪合W输出泄放器控制信号Ubleed 138。泄放器控制信号Ubleed 138控制由受控 电流源114提供的电流的量。
[0030] 在运行中，控制器130通过感测调光器电路104是否断开ac输入电压Vac 102的一些 部分来使能泄放器电路112。泄放器控制电路134可W通过输入电压Vin 110或调光器输出电 压Vdo 106确定调光器电路104是否断开ac输入电压Vac 102的一些部分。在一个实施例中， 当输入电压Vin 110大于一个阔值时，泄放器电路控制电路134可W使能泄放器电路112。
[0031] 如上文提到的，泄放器电路112还提供泄放器电流IbldW保持输入电流Iin 111在调 光器电路104的保持电流之上。输入电流Iin 111通过输入电流感测信号136被提供给泄放器 控制电路134。如将进一步讨论的，泄放器控制电路134通过确定输入电流感测信号136与一 个参考信号之间的差来调节感测到的输入电流Iin 111。响应于该差，泄放器控制电路134输 出泄放器信号化LEED 138至泄放器电路112的受控电流源114。由受控电流源114提供的电流 (泄放电流Ibld)的量响应于输入电流感测信号136与参考信号的比较。该参考信号部分地代 表调光器电路104的保持电流。如果感测到的输入电流Iin 111小于该参考信号，泄放器控制 电路134控制泄放器电路112提供附加泄放器电流IbldW保持输入电流Iin 111基本上等于该 参考信号或在该参考信号之上(运样，在调光器电路104的保持电流之上）。换句话说，可W 将输入电流Iin 111调节到泄放器控制电路134的参考信号的值。
[0032] 泄放器控制电路134还通过响应于感测溫度改变参考信号的值来向泄放器电路 112提供热保护。如上文提到的，由于受控电流源114的性能，溫度中的增加可W引起安全运 行区域外的电流的增加。溫度信号137提供感测溫度，该感测溫度可W是功率转换器的壳体 的溫度、控制器130周围的环境溫度、控制器130的溫度、能量转移元件120的溫度、负载126 的溫度、负载126的散热器的溫度、功率开关121的溫度、泄放器电路112的溫度或电解质的 溫度。溫度信号137可W提供功率转换器的一个点的感测溫度。换句话说，泄放器控制电路 包括根据溫度变化的参考信号。另外，可W使用负溫度系数(NTC)电阻或正溫度系数 (PTC)电阻感测溫度。在一个实施例中，如果溫度大于一个阔值，减小该参考信号。因此，输 入电流Iin 111被调节到一个较低值且泄放器电流Ibld也被减小。
[0033] 图2示出了ac输入电压202、调光器输出电压Vdo 206W及输入电压Vin 210的示例 波形200。具体地，图2示出了用于前沿调光器电路的调光器输出电压Vdo 206和所得到的输 入电压Vin 210。
[0034] 一般而言，ac输入电压Vac 202是正弦波形，其中ac输入电压Vac 202的周期被称为 全线循环Tac 242。数学上:Vac = Vp sin(2时Lt),其中Vp 243是ac输入电压Vac的峰值电压，并 且肝是该ac输入电压的频率。应理解，全线循环Tac 242是线频率fL的倒数，或数学上:Tac = 1/肝。如图2中示出的，ac输入电压202的全线循环Tac 242被表示为ac输入电压202的每隔一 个零巧叉之间的时间的长度。另外，半线循环Tac/2 241是两倍的线频率的倒数，或数学上：
?如所示出的，ac输入电压Vac 202的半线循环Tac/2 241被表示为连续的零交叉之 间的时间长度。
[0035] 对于前沿调光，在每个半线循环Tac/2 241开始时ac输入电压Vac 202从功率转换器 断开，且调光器输出电压Vdo 206基本上等于零（如在时间to和时间ti之间示出的）。在给定 量的时间之后，调光器电路104将ac输入电压Vac 202连接至功率转换器100,并且在半线循 环Tac/2241的剩余部分(如所不在时间ti和时间t2之间）调光器输出电压Vdo 206基本上跟随 ac输入电压Vac 202。整流器电路108对调光器输出电压Vdo 206进行整流，因此提供如所示 出的输入电压Vin 210。或数学上:Vin= |Vdo|。
[0036]图3不出了包括不例输入信号Vin 310波形和输入电流Iin 311波形的曲线图300。 具体地，图3示出由不包括泄放器电路的调光器电路输出的在一个半线循环Tac/2 341内的 不例输入信号Vin 310波形和输入电流Iin 311波形。
[0037] 如上文所讨论的，输入信号Vin的电压在半线循环Tac/2 341开始时基本上为零。当 调光器电路重新连接ac线电压Vac时，输入信号Vin 310的电压快速增加且在半线循环Tac/2 341的剩余部分内基本上跟随ac线电压Vac的电压。在半线循环Tac/2 341开始时，输入电流Iin 311也基本上为零直到调光器电路启动。一旦调光器电路启动，输入电流Iin 311也快速增 加。在使用=端双向可控娃调光器电路的一个实施例中，当通过开关的电流在闭锁电流345 之上时，立端双向可控娃可W开始导通。如图3中示出的，在不包括泄放器电路的情况下， 输入电流Iin 311可W振铃。运部分地是由于包括在功率转换器内的输入电容器和包括在功 率转换器内的其他电感性和电容性元件造成。如图3中示出的，作为振铃的结果，在半线循 环Tac/2 341期间输入电流Iin 311会反转极性若干次。女日果在半线循环Tac/2 341结束之前 (如所示在时间t3和时间t4之间）或在输入信号Vin 310达到零之前输入电流Iin 311下降到 调光器电路的保持电流344之下，该调光器电路可W过早地关断且导致由功率转换器驱动 的负载中的闪烁。
[0038] 图4示出了当泄放器电路使能时一个示例输入电流运行区域447对溫度的曲线图 400。如示出的，输入电流Iin 411可W在区域447(被示出为虚线）内运行。线451示出输入电 流Iin 411的最小运行值。如示出的，对于小于溫度阔值Tth 446的溫度，输入电流Iin 411的 最小运行值451基本上等于保持电流阔值Ih_th 444(其代表上文关于图3讨论的保持电流 344)。换句话说，控制输入电流Iin 411使得输入电流Iin 411不下降到调光器电路的保持电 流之下。在一个实施例中，通过W足够水平提供泄放器电流IbldW维持输入电流Iin 411在保 持电流阔值Ih_th 444之上，从而保持输入电流Iin 411在保持电流阔值Ih_th 444之上。
[0039] 对于大于溫度阔值Tth 446的溫度，最小运行值451可W从保持电流阔值Ih_th 444 减小。溫度阔值Tth 446可W对应于泄放器电路的部件可能更易受由于溫度引起的增加电流 所造成的损害的影响的溫度。示出的减小是线性的。然而，最小运行值451的减小可W是非 线性的。由于对于在溫度阔值Tth 446之上的溫度而言最小运行值451较小，泄放器电路不会 提供同样多的泄放器电流Ibld来保持输入电流Iin 411在最小运行值451之上。运样，通过泄 放器电路的电流在大于溫度阔值Tth 446的溫度处可W被减小。在可W与泄放器电路和功率 转换器的关闭相关的阔值Tsd 446处，最小运行值451可W基本下降到零并且输入电流Iin 411也被减小到基本为零。
[0040] 图5示出了包括参考发生器548、放大器550和泄放器使能电路552的一个示例泄放 器控制电路534。图5中还示出了输入电压感测信号535、输入电流感测信号536、溫度信号 537、参考信号Uref 556和泄放信号化LEED 538。应理解，类似命名和编号的元件如上文描述的 那些元件一样禪合和起作用。例如，信号535、信号536、信号537和信号538可W分别对应于 信号135、信号136、信号137和信号138。
[0041] 如示出的，参考发生器548被禪合W接收溫度信号537且输出参考信号Uref 556。放 大器550被禪合W接收参考信号Uref 556和输入电流感测信号536(其代表上文讨论的输入 电流IiN)。如示出的，输入电流感测信号536被禪合W在放大器550的反相输入处被接收，而 参考信号Uref 556在放大器550的非反相输入处被接收。泄放器使能电路552被禪合W接收 输入电压感测信号535和溫度信号537。泄放器使能电路552输出一个使能信号至放大器 550，该使能信号使能或禁用放大器550。
[0042] 在运行中，泄放器使能电路552可W响应于输入电压感测信号535和溫度信号537 使能或禁用放大器550。在一个实施例中，泄放器使能电路552可W监测输入电压感测信号 535W确定调光器电路是否导通和/或执行调光。如果调光器电路导通(和/或执行调光)且 溫度(如通过溫度信号537指示的)在一个溫度阔值(诸如，阔值Tth 446)之下，泄放器使能电 路552可W使能所述放大器550。在一个实施例中，通过将输入电压感测信号535(代表输入 电压Vin)和一个阔值进行比较，泄放器使能电路552可W确定调光器电路是否导通。如果输 入电压感测信号535大于该阔值，调光器电路导通(对应于ac输入电压Vac被连接到功率转换 器）。如果输入电压感测信号535小于该阔值，调光器电路未导通(对应于ac输入电压Vac未被 连接到功率转换器）。在一个实施例中，该阔值是输入电压Vin的峰值的基本1 /5。然而，应理 解，泄放器控制电路534可W利用其他方法来确定调光器电路是否导通。如果相反确定调光 器电路未导通(和/或未执行调光)或溫度大于溫度阔值，泄放器使能电路552可W禁用放大 器550。
[0043] 输入电流感测信号536和参考信号化EF 556二者都由放大器550接收。放大器550输 出泄放器信号Ubleed 538,当参考信号Uref 556大于输入电流感测信号536时，该泄放器信号 化LEED 538可W与参考信号Uref 556和输入电流感测信号536之间的差成比例。参考信号化EF 556和输入电流感测信号536之间的差的量确定由泄放器电路的受控电流源提供的泄放电 流Ibld的量。在一个实施例中，参考信号Uref 556和输入电流感测信号536之间的较大的差对 应于较大的泄放电流Ibld。当输入电流感测信号536大于参考信号化EF 556时，泄放器信号 化LEED 538(放大器550的输出）基本上等于零且由泄放器电路的受控电流源提供的泄放电流 Ibld也基本上等于零。
[0044] 参考发生器548响应于溫度信号537输出参考信号化EF 556。如将关于图6进一步讨 论的，对于小于溫度阔值Tth 646(其是图4中的溫度阔值Tth 446的一个实施例）的感测溫 度，参考信号Uref 556是基本上恒定的。当感测溫度大于溫度阔值Tth 646时，参考发生器548 减小参考信号化EF 556的值。可W使用参考信号化EF 556来提供调节由输入电流感测信号 536提供的输入电流Iin的值。运样，参考信号Uref 556中的减小可W减小输入电流Iin和由泄 放器电路提供的泄放电流Ibld。换句话说，当参考信号Uref 556随着增加的溫度而减小时，提 供非零泄放电流Ibld变得更难。运样，在大于溫度阔值Tth的溫度处，可W减小泄放器电流Ibld W保护泄放器电路的部件。
[0045] 图6例示了参考信号化EF 656与溫度的曲线图600 W及输入电流Iin的可能运行区 域。参考信号化EF 656可W是关于图5讨论的参考信号Uref 556的一个实施例。如示出的，当 溫度小于溫度阔值Tth 646时，参考信号Uref 656基本上等于保持电流阔值Uh_th 644(其代表 调光器电路的保持电流和保持电流阔值Ih_th)。溫度阔值Tth 646可W是关于图4讨论的溫度 阔值Tth 446的一个实施例。当溫度大于溫度阔值Tth 646时，参考信号Uref 656减小到基本 上零。图6例示了 一个线性减小，然而，参考信号Uref 656也可W非线性地减小。如示出的，虚 线区域对应于输入电流Iin的如下运行区域，在该运行区域内，当输入电流感测信号大于参 考信号化EF 656时，泄放电流Ibld基本上等于零。如果输入电流感测信号小于参考信号化EF 656,泄放电流Ibld的量与参考信号Uref 656和输入电流感测信号之间的差成比例。在一个实 施例中，参考信号Uref 656和输入电流感测信号之间的差越大，泄放电流Ibld的值越大。如图 6中示出的，当溫度大于溫度阔值Tth 646时，输入电流I IN (其中泄放电流Ibld的值基本上等 于零)的可能的值增加。运样，通过泄放器电路的电流在大于溫度阔值Tth 646的溫度处被减 小，运可W保护泄放器电路的部件。
[0046] 图7例示了一个示例参考发生器748,其是参考发生器548的一个实施例。参考发生 器748包括具有电流Ii的电流源758、具有电流l2(r)的电流源760和电阻762。还示出了溫度 信号737和参考信号Uref 756。电流源758被禪合至电流源760的一端，而电流源760的另一端 被禪合至返回端717。电阻762的一端被禪合在电流源758和电流源760之间，而电阻762的另 一端被禪合至返回端717。换句话说，电阻762被禪合至电流源758和电流源760使得通过电 阻762的电流基本上等于电流Ii(由电流源758提供)和电流I2(T°)(由电流源760提供)之间 的差。如示出的，参考信号化EF 756是电阻762两端的电压。电流源760还被示出为接收溫度 信号737且响应于该溫度信号输出电流I2(T°)的一个受控电流源。如将关于图8讨论的，当 溫度小于溫度阔值Tth时由电流源760提供的电流l2(T°)基本上等于零，且当溫度大于溫度 阔值Tth时所述电流12随溫度增加。由电流源758提供的电流Ii对溫度而言基本上恒定。在一 个实施例中，电流Ii基本上等于保持电流阔值Ih_th。
[0047] 当溫度小于溫度阔值Tth时，通过电阻762的电流基本上等于电流源758的电流Ii且 参考信号Uref 756基本上恒定。当溫度大于溫度阔值Tth时，通过电阻762的电流随着增加的 电流l2(T°)而减小。运样，参考信号Uref 756随着增加的溫度而减小。一旦电流l2(r化于或 等于电流Ii,通过电阻762的电流基本上等于零且参考信号Uref 756也基本上等于零。
[004引图8例示了电流Ii 858和电流l2(r)860的曲线图800,所述电流Ii 858和电流12 (r)860可W是关于图7讨论的电流Ii和电流l2(r)的实施例。如示出的，电流Ii 858对溫度 而言基本上恒定且等于保持电流阔值Ih_th 844。对于小于溫度阔值Tth 846的溫度，电流12 (r )860基本上等于零。对于大于溫度阔值Tth 846的溫度，电流l2(T°)随着增加的溫度而增 加。在一个实施例中，该增加是线性的。然而，该增加可W是非线性的。
[0049] 图9示出了 一个示例泄放器电路912，该泄放器电路可W是泄放器电路112的一个 实施例。泄放器电路912包括电阻913、受控电流源914、电阻974和电阻978 W及电容976。受 控电流源914被示出为包括禪合在一起作为复合晶体管对的晶体管970和晶体管972。具体 地，晶体管970和晶体管972被例示为双极结型晶体管(BJT)。
[0050] 电阻913的一端被禪合至受控电流源914(如示出的，在集电器端子970和972处)而 另一端被禪合至输入电压干线910。受控电流源914被进一步禪合至电阻974和电阻976(如 示出的，在晶体管970的基极端子处）。控制器然后还被禪合至电阻978(在晶体管972的发射 极端子处）。此外，电容976和电阻978被示出为禪合至返回端917。在电阻974的一端处接收 泄放器信号Ubleed 938(其是上文讨论的泄放器信号的一个实施例）。
[0051] 对本技术的所示出的实施例的W上描述，包括摘要中描述的内容，并不旨在是穷 举性的或是对所公开的确切形式进行限制。尽管出于例示目的在本文中描述了本技术的具 体实施方案和实施例，但是在不偏离本技术的较宽泛的精神和范围的前提下，多种等同改 型是可能的。实际上，应理解，具体的示例电压、电流、频率、功率范围值、时间等被提供是出 于解释目的，且根据本技术的教导，在其它实施方案和实施例中也可W使用其他值。
[0052] 根据上文详细的描述可W对本技术的实施例作出运些改型。在随附权利要求中使 用的术语不应该解释为将本技术限制于说明书和权利要求中公开的具体实施方案。相反， 应完全通过所附权利要求来确定本技术的范围，权利要求将按照权利要求解释的既定原则 来理解。因此，本说明书和附图被看作是例示性的而非限制性的。
【主权项】
1. 一种用于功率转换器的控制器的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述泄放器控 制电路可操作以接收代表功率转换器的输入电流的输入电流感测信号和代表功率转换器 的温度的温度信号，并且其中所述泄放器控制电路被配置为至少部分地基于所述输入电流 感测信号和所述温度信号输出一个可调整的泄放器控制信号来控制所述功率转换器的一 个泄放器电路的泄放器电流。2. 根据权利要求1所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述泄放器控制电路被配 置为响应于所述输入电流感测信号大于或等于一个参考信号来在使得所述泄放器电流基 本上等于零的一个水平处输出所述泄放器控制信号，并且其中所述泄放器控制电路被配置 为响应于所述输入电流感测信号小于所述参考信号来在使得所述泄放器电流大于零的一 个水平处输出所述泄放器控制信号。3. 根据权利要求2所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中当所述温度信号指示所述 功率转换器的温度小于或等于一个温度阈值时所述参考信号等于第一值，并且其中当所述 温度信号指示所述功率转换器的温度大于所述温度阈值时所述参考信号等于第二值，所述 第二值小于所述第一值。4. 根据权利要求3所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述第一值对应于所述功 率转换器的一个调光器电路的保持电流。5. 根据权利要求3所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述第二值是如下一个可 变值，其当所述温度信号指示所述功率转换器的温度大于所述温度阈值时相对于所述温度 中的增加而线性地减小。6. 根据权利要求3所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述第二值是如下一个可 变值，其当所述温度信号指示所述功率转换器的温度大于所述温度阈值时相对于所述温度 中的增加而非线性地减小。7. 根据权利要求2所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中响应于所述输入电流感测 信号小于参考信号来在使得所述泄放器电流大于零的一个水平处输出所述泄放器控制信 号包括基于所述输入电流感测信号和所述参考信号之间的差来在使得所述泄放器电流等 于一个大于零的值的一个水平处输出所述泄放器控制信号。8. 根据权利要求1所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述泄放器控制电路包 括： 一个参考发生器电路，可操作以接收所述温度信号且被配置为输出一个参考信号，其 中当所述温度信号小于一个温度阈值时所述参考信号基本上恒定，且其中当所述温度信号 大于所述温度阈值时所述参考信号相对于所述温度中的增加而减小；以及 一个放大器，可操作以在所述放大器的一个反相端子处接收所述输入电流感测信号且 被耦合以在所述放大器的一个非反相端子处接收所述参考信号，其中所述放大器被配置为 至少部分地基于所述输入电流感测信号和所述参考信号而输出所述可调整的泄放器控制 信号。9. 根据权利要求8所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述泄放器控制电路还包 括： 一个泄放器使能电路，被耦合至所述放大器且可操作以接收所述温度信号和一个代表 所述功率转换器的输入的输入感测信号，其中所述泄放器使能电路被配置为响应于所述输 入感测信号指示一个调光器电路被连接至所述功率转换器的输入以及所述温度信号指示 所述功率转换器的温度小于一个关闭温度阈值而在使能所述放大器的一个水平处输出一 个泄放器使能信号至所述放大器，并且其中所述泄放器使能电路被配置为响应于所述输入 感测信号指示所述调光器电路未被连接至所述功率转换器的所述输入或所述温度信号指 示所述功率转换器的温度大于或等于所述关闭温度阈值而在禁用所述放大器的一个水平 处输出所述泄放器使能信号至所述放大器。10. 根据权利要求8所述的泄放器控制电路，其特征在于，其中所述参考发生器电路包 括： 一个恒定电流源，其中所述恒定电流源的第一端可操作以被耦合至功率转换器的供应 端； 一个电阻器，其中所述电阻器的第一端被耦合至所述恒定电流源的第二端，且其中所 述电阻器的第二端可操作以被耦合至功率转换器的返回端；以及 一个可调整的电流源，可操作以接收所述温度信号且被配置为基于所述温度信号而 传导一个可调整的电流，其中所述可调整的电流源的第一端被耦合至恒定电流源的第二端 和所述电阻器的第一端，且其中所述可调整的电流源的第二端可操作以被耦合至所述功率 转换器的所述返回端。11. 一个功率转换器，其特征在于，包括： 一个泄放器电路；以及 一个控制器，被耦合至所述泄放器电路，其中所述控制器包括一个泄放器控制电路，所 述泄放器控制电流可操作以接收代表所述功率转换器的输入电流的输入电流感测信号和 代表所述功率转换器的温度的温度信号，且其中所述泄放器控制电路被配置为至少部分地 基于所述输入电流感测信号和所述温度信号而输出一个可调整的泄放器控制信号来控制 所述泄放器电路的泄放器电流。12. 根据权利要求11所述的功率转换器，其特征在于，其中所述泄放器控制电路被配置 为响应于所述输入电流感测信号大于或等于一个参考信号来在使得所述泄放器电流基本 上等于零的一个水平处输出所述泄放器控制信号，且其中所述泄放器控制电路被配置为响 应于所述输入电流感测信号小于所述参考信号来在使得所述泄放器电流大于零的一个水 平处输出所述泄放器控制信号。13. 根据权利要求12所述的功率转换器，其特征在于，其中当所述温度信号指示所述功 率转换器的温度小于或等于一个温度阈值时所述参考信号等于第一值，并且其中当所述温 度信号指示所述功率转换器的温度大于所述温度阈值时所述参考信号等于第二值，所述第 二值小于所述第一值。14. 根据权利要求13所述的功率转换器，其特征在于，其中所述功率转换器还包括一个 调光器电路，且其中所述第一值对应于所述调光器电路的保持电流。15. 根据权利要求13所述的功率转换器，其特征在于，其中所述第二值是如下一个可变 值，其当所述温度信号指示所述功率转换器的温度大于所述温度阈值时相对于所述温度中 的增加而线性地减小。16. 根据权利要求13所述的功率转换器，其特征在于，其中所述第二值是如下一个可变 值，其当所述温度信号指示所述功率转换器的温度大于所述温度阈值时相对于所述温度 中的增加而非线性地减小。17. 根据权利要求12所述的功率转换器，其特征在于，其中响应于所述输入电流感测信 号小于参考信号来在使得所述泄放器电流大于零的一个水平处输出所述泄放器控制信号 包括基于所述输入电流感测信号和所述参考信号之间的差以在使得所述泄放器电流等于 一个大于零的值的一个水平处输出所述泄放器控制信号。18. 根据权利要求11所述的功率转换器，其特征在于，其中所述泄放器控制电路包括： 一个参考发生器电路，可操作以接收所述温度信号且被配置为输出一个参考信号，其 中当所述温度信号小于一个温度阈值时所述参考信号基本上恒定，且其中当所述温度信号 大于所述温度阈值时所述参考信号相对于所述温度中的增加而减小；以及 一个放大器，可操作以在所述放大器的一个反相端子处接收所述输入电流感测信号且 被耦合以在所述放大器的一个非反相端子处接收所述参考信号，其中所述放大器被配置为 至少部分地基于所述输入电流感测信号和所述参考信号而输出所述可调整的泄放器控制 信号。19. 根据权利要求18所述的功率转换器，其特征在于，其中所述泄放器控制电路还包 括： 一个泄放器使能电路，被耦合至所述放大器且可操作以接收所述温度信号和代表所述 功率转换器的一个输入的输入感测信号，其中所述泄放器使能电路被配置为响应于所述输 入感测信号指示一个调光器电路被连接至所述功率转换器的输入以及所述温度信号指示 所述功率转换器的温度小于一个关闭温度阈值而在使能所述放大器的一个水平处输出一 个泄放器使能信号至所述放大器，并且其中所述泄放器使能电路被配置为响应于所述输入 感测信号指示所述调光器电路未被连接至所述功率转换器的所述输入或者所述温度信号 指示所述功率转换器的温度大于或等于所述关闭温度阈值而在禁用所述放大器的一个水 平处输出所述泄放器使能信号至所述放大器。20. 根据权利要求18所述的功率转换器，其特征在于，其中所述参考发生器电路包括： 一个恒定电流源，其中所述恒定电流源的第一端可操作以被耦合至功率转换器的供 应端； 一个电阻器，其中所述电阻器的第一端被耦合至所述恒定电流源的第二端，且其中所 述电阻器的第二端可操作以被耦合至功率转换器的返回端；以及 一个可调整的电流源，可操作以接收所述温度信号且被配置为基于所述温度信号而传 导可调整的电流，其中所述可调整的电流源的第一端被耦合至恒定电流源的第二端和所述 电阻器的第一端，且其中所述可调整的电流源的第二端可操作以被耦合至所述功率转换器 的所述返回端。
【文档编号】H05B37/02GK205583668SQ201520888073
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年11月9日
【发明人】Y·迦诺基, 毛鸣明, T·帕斯托里, R·L·J·普雷吉特泽, M·Y·张
【申请人】电力集成公司