开关模式功率转换器以及用于功率转换器的控制器的制作方法

本申请根据专利合作条约(PCT)第8条要求享有于2014年12月23 日提交的美国非临时申请No.14/580,928的优先权，该美国非临时申请要求于2014年11月10日提交的美国临时申请No.62/077,632的优先权，以上申请的内容通过引用并入本文中。

背景信息

技术领域

本实用新型总体上涉及功率转换器，并且更具体地，涉及利用调光电路的功率转换器。

背景技术：

电子设备使用电力运行。由于开关模式功率转换器效率高、尺寸小且重量轻，所以它们通常被用于为许多现今的电子设备供电。传统的壁式插座提供高压交流电。在开关模式功率转换器中，高压交流(ac)输入被转换为通过能量传递元件提供良好调节的直流(dc)输出。开关模式功率转换器控制电路通常通过感测表示一个或多个输出量的一个或多个输入以及以闭合环路的方式控制输出来提供输出调节。在操作中，在开关模式功率转换器中利用开关以通过改变占空比(通常为开关的导通时间与总切换周期之比)、改变切换频率或者改变该开关的每单位时间的脉冲数量来提供期望的输出。

在一种类型的用于照明应用的调光中，可控硅(triac)调光电路通常将 ac输入电压断开，以限制供应至白炽灯的电压和电流的量。这被称为相位调光，原因在于其通常便于指定控硅调光电路的位置并且便于根据以度测量的ac输入电压的周期的一部分来指定缺失电压的结果量。一般而言，ac 输入电压为正弦波形，并且ac输入电压的周期被称为完整线路(line，线、工频)周期。照此，ac输入电压的周期的一半被称为半线路周期。整个周期具有360度，而半线路周期具有180度。通常，相位角是每个半线路周期中可控硅调光电路将ac输入断开占了多少度(相对于零度的基准)的度量。照此，在半线路周期中由可控硅调光电路移除一半的ac输入电压对应于90度的相位角。在另一实施例中，在半线路周期中移除四分之一的ac 输入电压可以对应于45度的相位角。

另一方面，传导角是每个半线路周期中可控硅调光电路未将ac输入电压与功率转换器断开占了多少度(相对于零度的基准)的度量。或者换言之，传导角是每个半线路周期中可控硅调光电路传导占了多少度的度量。在一个实施例中，在半线路周期中移除四分之一的ac输入电压可以对应于 45度的相位角，但是对应于135度的传导角。

尽管相位角调光与直接接收经更改的ac输入电压的白炽灯协作良好，但其对于发光二极管(LED)灯却通常产生问题。多数的LED和LED模块由经调节的电流最好地驱动，其中该经调节的电流可以由经调节的功率转换器从ac电源线路提供。可控硅调光电路通常无法与传统的经调节功率转换器控制器良好协作。经调节的功率供应通常被设计成忽略ac输入电压的失真。这些经调节的功率供应的目的在于输送恒定的经调节输出，直到低输入RMS电压使得上述经调节的功率供应完全切断为止。照此，传统的经调节功率供应将不会令人满意地对LED灯进行调光。除非用于LED灯的功率转换器被专门设计成以期望的方式识别来自可控硅调光电路的电压并对该电压做出响应，否则可控硅调光器很可能产生不可接受的结果，诸如在大传导角的情况下LED灯的闪变(flick)或闪烁(shimmer)以及在小传导角下LED灯的闪光(flash)。

附图说明

参照以下附图描述了本实用新型的非限制性的和非穷尽的实施方案，在附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部件。

图1A是例示出了根据本实用新型的一个实施例的利用控制器的具有调光电路的示例性功率转换器的功能框图。

图1B是例示出了根据本实用新型的一个实施例的在功率转换器的控制器内的相位角检测器块的框图。

图1C是例示出了根据本实用新型的一个实施例的包括在图1B的相位角检测器中的示例性相位角转换器的框图。

图2A至图2C是例示出了根据本实用新型的一个实施例的多次启动可控硅、前沿调光电路和后沿调光电路的示例性波形的图。

图3A是例示出了根据本实用新型的一个实施例的如何从前沿波形生成传导角的时序图。

图3B是例示出了根据本实用新型的一个实施例的如何从后沿波形生成传导角的时序图。

图4是例示出了根据本实用新型的一个实施例的用于检测调光电路的相位角的示例性过程的流程图。

贯穿附图中的若干视图，对应的附图标记指示对应的部件。本领域技术人员将会意识到，附图中的元件是为了简单和清楚而例示出的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以有助于提高对本实用新型的不同实施方案的理解。而且，通常并未描绘在商业上可行的实施方案中有用或者必要的常见但熟知的元件，以便较少地妨碍对本实用新型的这些不同实施方案的见解。

具体实施方式

本文描述了功率转换器控制器和操作该功率转换器控制器的方法的实施方案。在下面的描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本实用新型的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将明了，对于实践本实用新型而言并非必需采用这些具体细节。在其他情况下，为了避免使本实用新型模糊，没有详细描述公知的材料或方法。

贯穿本说明书提到的“一个实施方案”、“一种实施方案”、“一个实施例”或“一种实施例”意味着结合该实施方案或实施例描述的特定的特性、结构或特征包括在本实用新型的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在不同地方出现的措辞“在一个实施方案中”、“在一种实施方案中”、“一个实施例”或“一种实施例”不一定全部指代相同的实施方案或实施例。此外，特定的特性、结构或特征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/或子组合进行组合。特定的特性、结构或特征可以包括在集成电路、电子电路、组合逻辑电路或者提供所描述的功能的其他合适的部件中。另外，意识到，本文提供的附图都是用于向本领域的普通技术人员进行说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

对于相位调光应用，包括用于发光二极管(LED)的那些相位调光应用，相位调光电路通常在每个半线路周期的一部分内将ac输入电压断开，以限制供应到LED的电压和电流的量。如上文提到的，通常地，相位角是每个半线路周期中调光电路断开输入占了多少度的度量。例如，ac输入电压的半线路周期可以具有总共180度。照此，在半线路周期中由调光电路移除一半的ac输入电压对应于90度的相位角。在另一实施例中，在半线路周期中移除四分之一的ac输入电压可以对应于45度的相位角。

由于不理想效应，电路可能不会始终按照预期运行。调光电路可能会使所测量的传导时间不准确。本公开内容中的实施例可以在发生失真效应的情况下改善对传导角的读取的准确性。本公开内容中的实施例还可以有助于基于调光电路的机械位置将正确量的功率输送到负载。

首先参照图1A，例示出了示例性功率转换器100的功能框图，该功率转换器包括ac输入电压VAC 102、调光电路104、调光输出电压VDO 106、输入整流器108、经整流的电压VRECT110、能量传递元件T1 112、能量传递元件T1 112的初级绕组114、能量传递元件T1 112的次级绕组116、开关S1 118、输入返回117、箝位电路120、输出整流器D1 122、输入电容器 CF121、输出电容器C1 124、负载126、感测电路128和控制器130。控制器130还包括驱动电路132、主控制器134以及相位角检测器电路136。

图1A还例示出了输出电压VO 146、输出电流IO 148、输出量UO 150、反馈信号UFB152、电压感测信号154、开关电流ID 156、电流感测信号158、传导时间信号UCOUNT 135以及传导时间信号UCT 133。图1A中例示出的示例性开关模式功率转换器100以反激式配置耦合，这是可以得益于本实用新型的教示的开关模式功率转换器的仅一个示例。非隔离型功率转换器，诸如反激式转换器，其中电流(galvanic)隔离防止dc电流在电源的输入和输出之间流动。意识到，开关模式功率转换器的其他已知拓扑和配置也可以得益于本实用新型的教示。另外，图1A中示出的示例性功率转换器为隔离型功率转换器。应该意识到，非隔离型功率转换器也可以得益于本实用新型的教示。

功率转换器100从未调节的输入电压向负载126提供输出功率。在一个实施方案中，输入电压是ac输入电压VAC 102。在另一实施方案中，输入电压是经整流的ac输入电压，诸如经整流的电压VRECT 110。如所示出的，调光电路104接收ac输入电压VAC 102，并且产生调光输出电压VDO 106。可以利用调光电路104来限制输送到功率转换器100的电压。在一个实施方案中，调光电路104可以是相位调光电路，诸如可控硅相位调光器。在另一实施方案中，调光电路104可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)调光电路。调光电路104还耦接至输入整流器108，并且调光输出电压VDO 106由输入整流器108接收。

输入整流器108输出经整流的电压VRECT 110。在一个实施方案中，整流器108可以是桥式整流器。整流器108还耦接至能量传递元件T1 112。在本实用新型的一些实施方案中，能量传递元件T1 112可以是耦合电感器。在其他实施方案中，能量传递元件T1 112可以是变压器。在又一实施例中，能量传递元件112可以是电感器。在图1的实施例中，能量传递元件T1 112 包括两个绕组，初级绕组114和次级绕组116。然而，应该意识到，能量传递元件T1 112可以具有多于两个的绕组。在图1A的实施例中，初级绕组 114可以被认为是输入绕组，而次级绕组116可以被认为是输出绕组。初级绕组114还耦接至开关S1 118，然后该开关又耦接至输入返回117。

另外，箝位电路120在图1的实施例中被例示为耦接在能量传递元件 T1 112的初级绕组114上。输入电容器CF 121可以耦接在初级绕组114和开关S1 118二者上。换言之，输入电容器CF 121可以耦接至输入整流器108 和输入返回117。能量传递元件T1 112的次级绕组116耦接至输出整流器 D1 122。在图1的实施例中，输出整流器D1 122被示例为二极管。然而，在一些实施方案中，整流器D1 122可以是用作同步整流器的晶体管。输出电容器C1 124和负载126二者在图1A中均被示出为耦接至输出整流器D1 120。输出被提供至负载126，并且该输出可以被提供为经调节的输出电压 VO 146、经调节的输出电流IO 148或者经调节的输出电压和经调节的输出电流二者的组合。在一个实施方案中，负载126可以是发光二极管(LED)、 LED模块或者LED阵列。

功率转换器100还包括用于调节输出的电路，该输出被示例为输出量 UO 150。一般而言，输出量UO 150是输出电压VO 146、输出电流IO 148或输出电压和输出电流二者的组合。感测电路128被耦接以感测输出量UO 150，并且提供表示输出量UO 150的反馈信号UFB152。反馈信号UFB 152 可以是电压信号或电流信号。在一个实施例中，感测电路128可以从包括在能量传递元件T1 112中的附加绕组感测输出量UO 150。在另一实施例中，控制器130和感测电路128之间可以存在电流隔离(未示出)。电流隔离可以通过使用诸如光耦合器、电容器或磁耦合器等器件来实施。

控制器130耦接至感测电路128并从感测电路128接收反馈信号UFB 152。控制器130还包括用于接收电压感测信号154、电流感测信号158的端子以及用于向功率开关S1 118提供驱动信号170的端子。在图1A的实施例中，电压感测信号154可以表示经整流的电压VRECT110。然而，在其他实施例中，电压感测信号154可以表示调光输出电压VDO 106。电压感测信号154可以是电压信号或电流信号。电流感测信号158可以表示功率开关S1 118中的开关电流ID 156。电流感测信号158可以是电压信号或电流信号。另外，控制器130向功率开关S1 118提供驱动信号170，以控制不同的切换参数，从而控制从功率转换器100的输入到功率转换器100的输出的能量传递。这样的参数的示例可以包括切换频率、切换周期、占空比、或者功率开关S1 118的相应的导通时间和关断时间。

如图1的实施例中例示出的，控制器130包括驱动电路132、主控制器 134以及相位角检测器136。驱动电路132被耦接以响应于反馈信号UFB 152 来控制(经由驱动信号170)开关118的切换。另外，驱动电路132还可以被耦接以对电流感测信号158做出响应。尽管在图1A中例示出了单个控制器，但应该理解，功率转换器100可以利用多个控制器。另外，驱动电路132、主控制器134以及相位角检测器136不必在单个控制器内。例如，功率转换器100可以具有耦接至功率转换器100的输入侧的初级控制器以及耦接至功率转换器100的输出侧的次级控制器。相位角检测器电路块136 和主控制器134可以包括在次级控制器中，而驱动电路132可以包括在初级控制器中。主控制器134的输出可以通过通信链路诸如磁耦合发送至驱动电路132。

相位角检测器136被耦接以生成表示调光电路104的传导时间的传导信号。在一个实施例中，相位角检测器136可以被耦接以生成表示输入信号(例如VRECT 110)高于阈值(例如零伏)的传导时间的传导信号。在例示出的实施例中，相位角检测器136被耦接以从VRECT110接收电压感测信号154，并且输出传导时间信号UCOUNT 135。主控制器134被耦接以接收传导时间信号UCOUNT 135。主控制器134生成输出传导时间信号UCT 133。驱动电路132被耦接以接收传导时间信号UCT 133和反馈信号UFB 152。

在运行中，图1A的功率转换器100从未调节的输入诸如ac输入电压 VAC 102向负载126提供输出功率。可以利用调光电路104来限制输送到功率转换器的电压的量。对于LED负载的实施例，当调光电路104限制输送到功率转换器的电压时，由控制器130输送到LED阵列负载的结果电流也受到限制并且LED阵列变暗。如上文提到的，调光电路104可以是相位调光电路诸如可控硅调光电路，或者可以是金属氧化物半导体场效应晶体管 (“MOSFET”)调光电路。对于前沿调光，当ac输入电压VAC 102跨过零电压时，调光电路104将ac输入电压VAC102断开。在给定的时间量后，调光电路104将ac输入电压VAC 102与功率转换器100重新连接。在调光电路重新连接ac输入电压VAC 102之前的时间量由用户设置。对于后沿调光，当ac输入电压VAC 102跨过零电压时，调光电路104将输入连接至功率转换器。在由用户设置的给定的时间量之后，然后调光电路104使ac输入电压VAC 102在半周期的剩余部分内断开。换言之，调光电路104可以在零度和180度的相位角处中断ac输入电压VAC 102的相位。根据期望的调光量，调光电路104控制ac输入电压VAC 102与功率转换器100断开的时间的量。一般而言，较低的光强度对应于于其间调光电路104将ac输入电压VAC 102断开的较长时间段。如将会进一步讨论的，相位角可以通过测量于其间调光电路104将ac输入电压VAC 102断开的时间段来确定。另一方面，传导角可以通过测量调光电路104没有将ac输入电压VAC 102断开的时间段来确定。

调光电路104产生调光输出电压VDO 106，该电压由输入整流器108接收。输入整流器108产生经整流的电压VRECT 110。输入电容器CF 121对来自开关S1 118的高频电流进行滤波。对于其他应用，输入电容器CF 121可以足够大使得将基本为dc的电压施加至能量传递元件T1 112。然而，对于具有功率因素校正(PFC)的电源，可以利用输入电容器CF 121以允许施加至能量传递元件T1 112的电压基本上遵循经整流的电压VRECT 110。照此，可以选择输入电容器CF 121的值，使得在ac输入电压VAC 102的每个半线路周期期间，输入电容器CF121上的电压基本上达到零。或者换言之，输入电容器CF 121上的电压基本上遵循调光输出电压VDO 106的绝对值。照此，控制器130可以通过感测输入电容器CF 121上的电压(或者换言之，经整流的电压VRECT 110)来检测调光电路104何时将ac输入电压VAC 102 与功率转换器100断开以及何时将ac输入电压VAC与功率转换器重新连接。在另一实施例中，控制器130可以通过感测开关电流ID 156来检测调光电路104何时将ac输入电压VAC 102与功率转换器100断开以及何时将ac输入电压VAC与功率转换器重新连接。在又一实施例中，控制器130可以通过感测输入电流(在一个实施例中，在输入整流器108和输入电容器CF 121 之间流动的电流)来检测调光电路104将ac输入电压VAC 102与功率转换器100断开以及调光电路将ac输入电压VAC与功率转换器重新连接。

开关功率转换器100利用能量传递元件T1 112来提供初级绕组114和次级绕组116之间的电流隔离。箝位电路120被耦接至初级绕组114以限制开关S1 118上的最大电压。开关S1 118响应于驱动信号170打开和闭合。通常可以理解，闭合的开关可以传导电流并且被认为是导通的，而打开的开关不可以传导电流并且认为是关断的。在一个实施例中，开关S1 118可以是晶体管，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在另一实施例中，控制器130可以被实施为单片集成电路，或者可以用分立的电气部件或者分立部件和集成部件的组合来实施。控制器130和开关S1 118可以形成集成电路的一部分，该集成电路被制作为混合集成电路或单片集成电路。在运行中，开关S1 118的切换在输出整流器D1 122处产生脉冲电流。输出整流器D1 122中的电流由输出电容器C1 124滤波，以在负载126处产生基本上恒定的输出电压VO 146、输出电流IO 148或基本上恒定的输出电压VO和输出电流IO二者的组合。

感测电路128感测功率转换器100的输出量UO 150，以向控制器130 提供反馈信号UFB 152。该反馈信号UFB 152可以是电压信号或者电流信号，并且向控制器130提供关于输出量UO 150的信息。另外，控制器130接收传达(relay)开关S1 118中的开关电流ID 156的电流感测输入信号158。开关电流ID 156可以以多种方式进行感测，诸如例如当晶体管传导时在分立电阻器上的电压或在该晶体管上的电压。另外，控制器130可以接收可以传达经整流的电压VRECT 110的值的电压感测信号154。经整流的电压 VRECT 110可以以多种方式进行感测，诸如例如通过电阻分压器。

在一个实施例中，控制器130可以通过利用由电压感测信号154提供的经整流的电压VRECT 110、或者通过由电流感测输入信号158提供的开关电流ID 156、或者通过上述经整流的电压和开关电流二者的组合来确定相位角或传导角。例如，控制器130可以测量调光电路将ac输入电压VAC 102 与功率转换器连接或断开的时长。为了确定相位角，控制器测量ac输入电压VAC 102基本上等于零的时长。为了确定传导角，控制器测量ac输入电压VAC 102基本上不等于零的时长。时长可以除以半线路周期或完整线路周期的时长，以确定相位角或传导角。

包含在控制器130中的相位角检测器136确定经整流的电压VRECT 110 的传导角。相位角检测器136能够区分包含前沿或后沿的电压信号。调光电路通常产生作为前沿或后沿的输入整流电压。如之前提到的，调光电路可能会使电压感测信号失真。相位角检测器136可以不考虑失真的传导时间。在图1B中将进一步讨论相位角检测器136的细节。

图1B是例示出了根据本实用新型的一个实施例的在功率转换器的控制器内的相位角检测器136的框图。相位角检测器136可以包括阈值模块 172、前沿检测器162、后沿检测器164以及相位角转换器176。相位角检测器136被耦接以响应于接收到电压感测信号154输出UCOUNT 135。

阈值模块172被耦接以响应于接收到电压感测信号154输出阈值信号 UTH 160。阈值模块172被配置成当电压感测信号154处于或高于上阈值时生成第一状态的阈值信号UTH160，并且被配置成当电压感测信号154处于或低于下阈值时生成第二状态的阈值信号UTH160。在例示出的实施方案中，阈值模块172为施密特触发器。在例示出的实施方案中，如果电压感测信号154等于较高阈值(Th2)，那么阈值信号UTH 160可以进入第一状态(例如逻辑高)直到阈值信号UTH 160达到下阈值(Th1)，在达到下阈值的情况下，阈值信号UTH 160将会进入第二状态(例如逻辑低)直到阈值信号UTH 160返回较高阈值(Th2)。

前沿检测器162被耦接以接收电压感测信号154。前沿检测器162确定经整流的电压VRECT 110是否为前沿信号。应该意识到，如由本领域技术人员所理解的，存在许多方式来实施以上确定。前沿检测器162响应于检测到电压感测信号154中的前沿而使前沿信号ULE168有效。在一个实施例中，有效的前沿信号ULE 168为逻辑高，而无效的前沿信号ULE 168为逻辑低。

后沿检测器164被耦接以接收电压感测信号154。后沿检测器164确定经整流的电压VRECT 110是否为后沿信号。应该意识到，如由本领域技术人员所理解的，存在许多方式来实施以上确定。后沿检测器164响应于检测到电压感测信号154中的后沿而使输出信号UTE171有效。在一个实施例中，有效的后沿信号UTE 171为逻辑高，而无效的后沿信号UTE 171为逻辑低。

相位角转换器176被耦接以接收前沿信号ULE 168、后沿信号UTE 171 以及阈值信号UTH 160。相位角转换器176被耦接以响应于前沿信号ULE 168、后沿信号UTE 171以及阈值信号UTH 160输出传导时间信号UCOUNT 135。

图1C是例示出了根据本实用新型的一个实施例的示例性相位角转换器176的框图。图1C包括计数器186、系统时钟模块184、更新块190、逻辑180以及逻辑188。计数器186被耦接以从系统时钟模块184接收时钟信号192。在一个实施例中，时钟192的频率是512次，其大于ac输入电压VAC 102的频率。

计数器186被耦接以当阈值信号UTH 160具有第一状态(图1C中为逻辑高)、前沿信号ULE 168无效(图1C中为逻辑低)并且后沿信号UTE 171 无效(图1C中为逻辑低)时，在每个时钟信号192递增。在例示出的实施方案中，逻辑180包括三输入端与门并且输出计数信号178。三输入端与门的底部两个输入端包括反相器。当计数信号178为逻辑高时，计数器186 递增。在图1C例示出的实施例中，当阈值信号UTH 160为逻辑高、前沿信号ULE 168为逻辑低并且后沿信号UTE 171为逻辑低时，计数信号178为高。计数器186被耦接以当前沿信号ULE168有效时(图1C中为逻辑高)被重置。

更新块190被耦接以接收来自计数器186的计数。当更新块190由逻辑188触发时，用来自计数器186的计数更新传导时间信号UCOUNT 135。计数可以为数字值的形式。在例示出的实施方案中，逻辑188包括或门。当后沿信号UTE 171有效(图1C中为逻辑高)或阈值信号UTH 160处于第二状态(图1C中为逻辑低)中的至少一个发生时，触发更新块190。当后沿信号UTE 171有效或阈值信号UTH 160处于第二状态时，逻辑188可以生成脉冲以触发更新块190。

图2A例示出了单个半线路周期THAC 212内来自具有电压VMF 202的调光电路的示例性波形205。波形205表示图1A中的调光电路在单个半线路周期中已经导通和关断多于一次的场景。当调光电路反复地导通和关断时，其可能越过下阈值和上阈值若干次。对于230伏的ac输入功率，90伏可以表示下阈值，并且120伏可以表示上阈值。来自调光电路的这种信号可能会从用于响应于调光电路信号进行调光的传统功率供应控制器生成错误的调光信号。波形205可能会导致计数器186开始和暂停若干次。为了避免计算出错误的传导角，仅在经整流的电压VRECT 110保持低于下阈值达最小时间量时，相位角检测器136才可以更新传导时间信号UCOUNT 135。最小时间段的一个示例可以是200微秒。

图2B例示出了在单个半线路周期THAC 212内前沿调光电路可以影响输入的经整流电压(如VLE 206所示)的一种方式的示例性波形207。前沿波形207可能会受来自调光电路的泄漏电流的影响。由于不理想的效应，可控硅和MOSFET在关断时不会立即停止电流的流动。这种泄露还可能导致传统功率控制器中错误的计算和调光。然而，在本公开内容的所描述实施例中，即使计数器186响应于前沿波形207中的泄漏电压上升到某一阈值以上而开始使计数递增，但前沿被检测到并且计数器186被重置为零并继续对合理的调光信号的传导角进行计数，然后经由更新块190更新传导时间信号UCOUNT 135。更新块190确保了仅合理的计数被“宣告(publish)”为传导时间信号UCOUNT 135。

图2C例示出了在单个半线路周期THAC 212内后沿调光电路可以影响输入整流电压(如VTE 208所示)的一种方式的示例性波形209。后沿波形209 可能会受来自调光电路的泄漏电流的影响。后沿波形209中的这种泄漏电流/电压还可能导致传统功率供应控制器计算出错误的传导角和生成错误的调光。然而，在本公开内容所描述的实施例中，当检测到后沿时用于计算传导角的计数停止递增，使得泄漏电流/电压不会贡献于传导角的计算。

计数器读数可能受影响的另一方式为可控硅是否不平衡。当可控硅不平衡时，控制器可能仅检测一个半周期而不检测其他的半周期。在小传导角的情况下可能出现这种情形。为了解决这种不平衡，当相位角检测器176 仅检测了一个半周期而没有检测其他的半周期时，相位角检测器可以不考虑(并且不更新传导时间信号UCOUNT 135)计数。

如果在一线路周期中，经整流的电压越过阈值下降超过最小时间，然后往回越过阈值上升超过两次，那么相位角检测器176也可以不考虑计数器读数。另外，如果经整流的电压仅跨过阈值中的一个阈值而不是两个阈值，那么相位角检测器176可以不考虑计数器读数。

图3A例示出了在半线路周期THAC 312内在示例性经整流电压VLE 302 的情况下的时序图。上短划线304表示对应于阈值模块172的上阈值(Th2) 的上电压阈值。对于230伏的ac输入功率，120伏可以表示上阈值。下短划线305表示对应于阈值模块172的下阈值(Th1)的下电压阈值。对于230 伏的ac输入功率，90伏可以表示下阈值。波形306是阈值模块信号UTH 160 的示例。波形308是前沿检测器信号ULE 168的示例。波形310是传导时间信号UCOUNT135的示例。

在运行中，当经整流电压VLE 302(或经整流电压VLE 302的表示)以给定频率达到上阈值304时，阈值模块信号UTH 306转到逻辑高值。阈值模块信号UTH 306保持逻辑高直到经整流电压VLE 302下降到下阈值305以下。当检测到波形302的前沿时，前沿检测器信号308脉动至逻辑高值。这使计数器186中的计数重置。然后计数器186使计数递增，直到阈值模块信号306转到逻辑低(当经整流电压VLE 302下降到下阈值305以下时)。在传导时间信号UCOUNT 135转到逻辑高的持续时间对应于计数器186的计数 (如例示出的)的情景中，传导时间信号UCOUNT 310在计数器186使计数递增的时长内为高。当阈值信号UTH 160下降到下阈值305以下时，更新块 190被触发以基于计数器186的最新计数更新传导时间信号UCOUNT 135。

图3B例示出了在半线路周期THAC 312内在示例性经整流电压VTE 320 的情况下的时序图。上短划线322表示对应于阈值模块172的上阈值的上电压阈值。对于230伏的ac输入功率，120伏可以表示上阈值。上短划线 324表示对应于阈值模块172的下阈值的下电压阈值。波形326是阈值信号 UTH 160的示例。波形328是后沿信号UTE 171的示例。波形310是传导时间信号UCOUNT 135的示例。

在运行中，当经整流电压VLE 302(或经整流电压VLE 302的表示)以给定频率达到上阈值322时，阈值模块信号UTH 326转到逻辑高值。阈值信号UTH 326保持逻辑高直到经整流电压VLE 320下降到下阈值324以下。当经整流电压VLE 302达到上阈值322时，由于尚未检测到后沿，所以后沿检测器信号UTE 328为逻辑低。前沿信号ULE 168也将响应于经整流电压VLE 302而为逻辑低，这使计数信号178为逻辑高。然后计数器186使计数递增，直到当检测到后沿时后沿检测器信号UTE 328转到逻辑高。这使计数信号 178转到逻辑低，并且计数器186停止使计数递增。在传导时间信号UCOUNT 135转到逻辑高的持续时间对应于计数器186的计数(如例示出的)的情景中，传导时间信号330在计数器186使计数递增的时长内为逻辑高。当传导时间信号UCOUNT 330、328从后沿检测器162使后沿信号UTE 171有效起转为高时，更新块190被触发以基于计数器186的最新计数更新传导时间信号UCOUNT 135。

图4是例示出了根据本实用新型的一个实施例的用于检测调光电路的相位角的示例性过程400的流程图。过程框中的一些或者全部在过程400 中出现的顺序不应该被视为是限制性的。更确切地，受益于本实用新型的本领域普通技术人员将理解，过程框中的一些可以以未例示出的多种顺序执行，或者甚至被并行执行。

过程400始于开始框402，并且继续进行至过程框404。相位角转换器内的计数器可以使计数器并行于过程400运转。直到满足某些条件，控制器才可以获知计数器的值。过程400行进至判定框406。如果输入电压(例如电压感测信号154)大于上阈值电压(例如阈值304或322)，那么过程 400继续至过程框408。如果输入电压不大于上阈值电压，那么直到判定框 406为真，过程400才循环至框408。在过程框408处，如果检测到输入电压的第一前沿，那么计数器(例如计数器186)被重置。如果在过程框408 中没有检测到前沿，那么过程400继续至过程框414。如果在过程框414中没有检测到输入电压的后沿，那么计数器继续递增并且过程400继续至过程框416。在过程框416中，如果输入电压大于下阈值电压(例如305或 324)，则计数器继续递增并且过程400循环至框416。如果输入电压不大于下阈值电压，那么过程400行进至框418。在过程框418处，相位角转换器内的更新块使数字信号UCOUNT被宣告。所宣告的计数器值可能不与传导时间直接相关，并且可能需要额外的处理或逻辑。控制器还可以确定输入电压是否保持低于下阈值达最小时间量。最小时间量的一个示例是200微秒。如果电压没有保持低于下阈值达最小时间量，那么可以不考虑该计数器值。过程400行进至框420并且计数器被重置。过程400行进返回至开始框402。意识到，过程400还可以用输入信号(例如输入电流)代替输入电压来实施。

上文解释的过程是在计算机软件和硬件方面进行描述的。所描述的技术可以构成在有形或非暂态机器(例如计算机)可读存储介质内体现的机器可执行指令，该机器可执行指令在由机器执行时将会使机器执行所描述的操作。另外，过程可以在硬件诸如专用集成电路(“ASIC”)内体现或者以其他方式体现。

有形非暂态机器可读存储介质包括任何以机器(例如，计算机、网络设备、个人数字助理、制造工具、具有成套的一个或多个处理器的任何设备等)可访问的形式提供(即存储)信息的机构。例如，机器可读存储介质包括可记录/不可记录介质(例如，只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备等)。

本实用新型的例示出的实施例的以上描述，包括摘要中所描述的内容，并不旨在穷举或限制于所公开的确切形式。虽然出于例示的目的在本文中描述了本实用新型的具体实施方案和实施例，但是在不偏离本实用新型的较广泛的精神和范围的情况下可以进行多种等同修改。实际上，意识到，具体的示例电压、电流、频率、功率范围值、时间等都是出于说明的目的而提供的，并且也可以在根据本实用新型的教示的其他实施方案和实施例中采用其他值。