功率转换器的控制器及切换功率转换器的功率开关的装置的制作方法

本实用新型大体上涉及功率转换器，更具体地涉及与调光器电路一起使用的功率转换器，再更具体地涉及一种功率转换器的控制器及切换功率转换器的功率开关的装置。

背景技术：

住宅和商业照明应用通常包括TRIAC调光器。TRIAC调光器电路通常断开交流(ac)输入电压的一部分，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，原因在于其通常方便指定TRIAC调光器电路的位置并且方便在以度所测量的ac输入电压的周期的一部分方面指定缺失的电压的结果量。一般而言，ac输入电压为正弦波形，而ac输入电压的周期被称为一完整线路(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。完整的周期具有360度，半线路周期具有180度。通常，相位角是每个半线路周期中TRIAC调光器电路断开占了多少度(相对于零度的基准)的度量。照此，在半线路周期内移除ac输入电压的四分之一可以对应于45度的相位角。另一方面，导通角是每个半线路周期中TRIAC调光器电路未断开ac输入电压的一部分占了多少度(相对于零度的基准)的度量。或者换言之，导通角是每个半线路周期中TRIAC调光器电路导通占了多少度的度量。在一个实施例中，在半线路周期中移除ac输入电压的四分之一可以对应于45度的相位角但对应于135度的导通角。

虽然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。LED灯通常需要经调节的功率转换器从ac电源线路提供经调节的电流和电压。大多数LED和LED 模块最好由经调节的电流驱动，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。TRIAC调光器电路通常无法与常规的经调节的功率转换器控制器良好协作，因此可能在大导通角的情况下引起LED灯的闪变(flick)或闪烁(shimmer)，并且可能在低导通角下引起LED灯闪光(flash)。

技术实现要素：

一方面，本实用新型的实施方案提供了一种用于功率转换器的控制器，包括：第一边沿检测电路，所述第一边沿检测电路被耦合以接收表示耦合至调光器电路的所述功率转换器的输入的第一输入感测信号，其中，所述第一边沿检测电路被耦合以响应于所述第一输入感测信号生成第一边沿检测信号；整形电路，所述整形电路被耦合以从所述第一边沿检测电路接收所述第一边沿检测信号，其中，所述整形电路被耦合以响应于所述第一边沿检测信号生成第一整形信号；以及驱动电路，所述驱动电路被耦合以接收来自所述整形电路的所述第一整形信号并且接收表示所述功率转换器的输出的反馈信号，其中，所述驱动电路被耦合以响应于所述反馈信号生成驱动信号，以控制所述功率转换器的功率开关的切换，从而控制能量从所述功率转换器的所述输入到所述转换器的所述输出的传递，其中，所述驱动电路还被耦合以响应于所述第一整形信号使所述功率开关在第一较高电流模式下进行切换达第一持续时间。

另一方面，本实用新型的实施方案提供了一种用于切换功率转换器的功率开关的装置，包括：用于接收表示所述功率转换器的输出的反馈信号的装置；用于响应于所述反馈信号生成耦合至所述功率转换器的所述功率开关的驱动信号以控制所述功率开关的切换，从而控制能量从所述功率转换器的输入到所述转换器的所述输出的传递的装置；用于感测表示耦合至调光器电路的所述功率转换器的所述输入的第一输入感测信号的装置；用于检测所述第一输入感测信号中的第一边沿的装置；以及用于响应于所述第一输入感测信号中的所述第一边沿的所述检测使所述功率开关在第一较高电流模式下进行切换达第一持续时间的装置。

附图说明

参照以下附图对本实用新型的非限制性和非穷举的实施方案进行描述，其中，除非另有规定，否则类似的附图标记贯穿各视图指代类似的部分。

图1是示出了根据本实用新型的一个实施例的使用具有多个功率转换器的驱动器以及控制器的示例照明系统的功能框图。

图2A是示出了根据本实用新型的一个实施例的图1的输入电压和输入电流的示例波形的图。

图2B是示出了输入电压的示例波形的另一个图。

图3A是示出了根据本实用新型的一个实施例的使用具有单个功率转换器的驱动器以及控制器的示例照明系统的功能框图。

图3B是根据本实用新型的一个实施例的图3A的控制器的整形电路的功能框图。

图4A是示出了根据本实用新型的一个实施例的当使用前沿调光器电路时图3B的控制器的各种信号的时序图。

图4B是示出了根据本实用新型的一个实施例的当使用后沿调光器电路时图3B的控制器的各种信号的时序图。

图5A是示出了根据本实用新型的一个实施例的当使用前沿调光器电路时图3B的控制器的各种信号的时序图。

图5B是示出了根据本实用新型的一个实施例的当使用后沿调光器电路时图3B的控制器的各种信号的时序图。

图6是示出了根据本实用新型的一个实施例的用于确定何时增加开关电流的示例方法的流程图。

图7A是示出了根据本实用新型的一个实施例的使用具有两个功率转换器的驱动器以及控制器的示例照明系统的功能框图。

图7B是根据本实用新型的一个实施例的图7A的控制器的整形电路的功能框图。

图8是示出了根据本实用新型的一个实施例的当使用后沿调光器电路时图7B的控制器的各种信号的时序图。

图9是示出了根据本实用新型的一个实施例的用于确定何时增加开关电流的示例方法的流程图。

贯穿附图中的若干视图，对应的附图标记指对应的部件。技术人员将理解的是，附图中的元件是出于简洁和清晰而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，为了帮助加深对本实用新型的不同实施方案的理解，附图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件有所夸大。而且，通常并未描绘商业上可行的实施方案中有用或需要的常见但熟知的元件，以便于较少地妨碍对本实用新型的这些不同的实施方案的见解。

具体实施方式

在下文的描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，列出了很多具体细节。然而，本领域普通技术人员将明了的是，这些具体细节并非是实践本实用新型所必需要采用的。在其他实例中，并未详细描述熟知的材料或方法，以避免使本实用新型模糊不清。

贯穿本说明书中提到的“一个实施方案”、“一种实施方案”、“一个实施例”或“一种实施例”均表示结合该实施方案或实施例所描述的特定的特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施方案中。因而，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”不一定全部指同一实施方案或实施例。此外，在一个或多个实施方案或实施例中，特定的特征、结构或特性可以以任何适合的组合和/或子组合进行组合。特定的特征、结构或特性可以包括在提供描述功能的集成电路、电子电路、组合逻辑电路或其他适合的部件中。另外，要理解的是，本文提供的附图是出于对本领域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)的那些应用，相位调光器电路通常在每个半线路周期断开ac输入电压的一部分，以限制供应至LED的电压和电流的量。通常，相位角是每个半线路周期中调光器电路断开输入占了多少度的度量。可替代地，调光器电路未断开输入的ac输入电压的量可以被称为导通角。在一个实施例中，可以通过其中可以将输入电压与参考阈值进行比较的阈值检测来测量导通角(或相位角)。在半线路周期内输入电压在参考阈值以上的时间长度可以对应于调光器电路的导通角，而在半线路周期内输入电压在参考以下的时间量可以对应于相位角。可以根据导通角和相位角推出所需的调光量。导通角越小(或相位角越大)，需要更大程度的调光。

此外，当使用调光器电路时，可以在电源的输入电压的波形中观察到“边沿”。一般而言，对于前沿调光器电路，输入电压基本上为零直到调光器电路导通为止，然后输入电压迅速增加并跟随ac输入电压。对于后沿调光器电路，输入电压基本上跟随ac输入电压直到调光器电路不导通为止，然后输入电压迅速降低至基本上为零。这样的迅速增加或降低可以被称为边沿。对半线路周期期间何时出现边沿的确定还可以用于测量导通角(或相位角)。

相位调光电路的一个示例是TRIAC调光器。TRIAC是表现为受控的ac开关的半导体部件。换言之，其对ac电压表现为关断的开关，直到其在控制端子处接收到触发信号为止，这会使开关接通(close)。当通过开关的电流在被称为闭锁电流(latching current)的值以上时，TRIAC开始导通。只要通过开关的电流在被称为保持电流(holding current)的值以上，开关就保持接通。用以驱动LED灯的功率转换器所使用电流的量可能无法提供足够的电流来使TRIAC在ac线路周期的预期部分内保持导通。用于LED灯的功率转换器设计可以包括假负载(dummy load)——其有时被称为泄放电路——以向功率转换器的输入提供足够的附加电流从而使TRIAC保持导通。换言之，泄放电路还可以用于使通过TRIAC的电流保持在保持电流以上。另外，泄放电路还可以用于确保存在足够的闭锁电流以在最初接通TRIAC。泄放电路可以包括当存在电压时传导(并因此耗散功率)的电阻器。这样，使用泄放电路提供闭锁电流可能影响整个功率转换系统的效率。

对于后沿调光器电路，输入电压基本上跟随ac输入电压直到调光器电路不导通为止，然后输入电压降低至基本上为零。如上所提及的，可以使用阈值检测来检测导通角。这样，一旦调光器电路停止导通，输入电压可以越快地降低至基本上为零，所测量的导通角越准确。然而，调光器电路在其断开状态下的泄漏电流可能防止在功率转换器输入电容器上的电压(因此输入电压)降低至基本上为零，并可能导致导通角的测量不准确。

被设计成响应调光器电路的功率转换器可以确定由调光器电路设置的调光的量、调光的类型(前沿或后沿)，并且可以控制供应至LED的电压和电流的量。功率转换器通常通过感测表示一个或多个输出量的一个或多个输入并以闭合环路的形式控制输出来提供输出调节。在操作中，使用功率开关以通过改变占空比(通常为功率开关的导通时间与总切换时间段之比)、改变切换频率或改变功率转换器中的功率开关的每单位时间脉冲数量来提供期望的输出。功率开关通常由控制器控制。

本实用新型的实施方案可以在检测到边沿时或即将检测到边沿时对功率转换器的输入电流进行修整(reshape，再整形)。通过对输入电流进行修整，功率转换器可以确保存在足以在最初接通调光器电路的闭锁电流，或者可以通过使功率转换器输入电容器放电来提高导通角检测的准确性。此外，对输入电流进行修整还可以使功率转换器能够检测后沿。在一个实施例中，可以在检测到边沿或即将检测到边沿时通过增加输入电流来对输入电流进行修整。

在一个实施例中，可以通过改变功率转换器的功率开关电流对输入电流进行修整。可以通过改变切换频率、占空比或切换频率和占空比二者来改变开关电流(并因此改变输入电流)。为了增加输入电流，可以对功率开关进行控制以通过增加功率开关的占空比、功率开关的切换或功率开关的占空比和功率开关的切换二者来增加开关电流。对于前沿调光，在需要足够的闭锁电流来接通调光器电路的情况下，可以在检测到边沿或即将检测到边沿时(通过改变切换频率、占空比或切换频率和占空比二者)增加开关电流。这样，还使功率转换器的输入电流得以增加，并且闭锁电流得以满足。对于后沿调光，(通过改变切换频率、占空比或切换频率和占空比二者)增加开关电流有助于使功率转换器输入电容器放电，这允许功率转换器的输入电压较快地基本上降低为零。

例如，如将示出的，根据本实用新型的教导的用于功率转换器的控制器的一个实施例包括被耦合以接收第一输入感测信号的第一边沿检测电路。第一输入信号表示功率转换器的输入，该功率转换器被耦合至调光器电路。第一边沿检测电路被耦合以响应于第一输入感测信号生成第一边沿检测信号。该控制器还包括被耦合以从第一边沿检测电路接收第一边沿检测信号的整形电路。该整形电路被耦合以响应于第一边沿检测信号生成第一整形信号。驱动电路被耦合以从整形电路接收第一整形信号并且接收表示功率转换器的输出的反馈信号。驱动电路被耦合以响应于反馈信号生成驱动信号，以控制功率转换器的功率开关的切换，从而控制能量从功率转换器的输入到转换器的输出的传递。驱动电路还被耦合以响应于第一整形信号使功率开关在第一较高电流模式下进行切换达第一持续时间。在一个实施例中，控制器还包括被耦合以接收第一输入感测信号的第二边沿检测电路。第二边沿检测电路被耦合以响应于第一输入感测信号生成第二边沿检测信号。整形电路还被耦合以从第二边沿检测电路接收第二边沿检测信号。整形电路被耦合以响应于第二边沿检测信号生成第二整形信号。驱动电路还被耦合以从整形电路接收第二整形信号，并响应于第二整形信号使功率开关在第二较高电流模式下进行切换达第二持续时间。

为了说明，图1描绘了根据本实用新型的教导的在检测到边沿或即将检测到边沿时对输入电流进行修整的示例照明系统100。示出的该照明系统100具有ac输入电压VAC 102、调光器电路104、整流器108、照明驱动器110(诸如LED驱动器)、负载112、感测电路114和控制器116。如所示出的，照明驱动器110可以包括N个转换级，诸如第一功率转换器118至第N功率转换器120。控制器116被示为包括前沿检测电路122、后沿检测电路124、整形电路126和驱动电路130。图1还示出了调光器输出电压V_DO 106、输入电压V_IN 107、输入电流I_IN109、输出电压V_O 111、输出电流I_O 113、输出量U_O 115、反馈信号U_FB 117、电压V₁ 119、前沿信号U_LE 123、后沿信号U_TE 125、第一整形信号U_S1 127、第二整形信号U_S2 128、输入感测信号129、第一驱动信号131和第N驱动信号132。应理解的是，任何转换器拓扑(诸如反激转换器或降压转换器)均可以用于照明驱动器110的功率转换级，并且不同的拓扑可以用于不同的级。

照明系统100将输出功率从未经调节的ac输入电压V_AC 102提供至负载112。在一种实施方案中，负载112可以是发光二极管(LED)阵列。如所示出的，调光器电路104接收ac输入电压V_AC 102并产生调光器输出电压V_DO 106。调光器电路104可以用于限制递送至照明驱动器110的电压。在一个实施例中，调光器电路104可以为相位调光电路，诸如TRIAC相位调光器。调光器电路104还耦合至整流器108，并且调光器输出电压V_DO 106由整流器108接收。整流器108输出输入电压V_IN 107和输入电流I_IN 109。在一种实施方案中，整流器108可以是桥式整流器。整流器108还耦合至照明驱动器110。

如所示出的，照明驱动器110接收输入电压V_IN 107和输入电流I_IN 109并向负载112提供输出。提供至负载112的输出可以作为经调节的输出电压V_O 111、经调节的输出电流I_O 113或经调节的输出电压和经调节的输出电流二者的组合被提供。在一种实施方案中，负载112可以是发光二极管(LED)阵列。照明驱动器110被示出为包括N个功率转换级。第一功率转换级118被耦合以接收输入电压V_IN 107并输出电压V₁ 119。如所示出的，第N功率转换级120是照明驱动器110的最后一个功率转换级，并向负载112提供输出，该输出可以是经调节的输出电压V_O 111、经调节的输出电流I_O 113或经调节的输出电压和经调节的输出电流二者的组合。功率转换级可以包括dc-dc转换器。在一些实施例中，功率转换级可以包括功率开关，该功率开关进行切换以控制能量通过能量传递元件的传递。功率开关的示例可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、双极型晶体管(BJT)等。这些功率开关通常使用半导体材料诸如硅、碳化硅、氮化镓或其他类似的半导体材料制成。功率转换级还可以包括用于对由每个相应级提供的输出进行过滤的输出电容器。

照明系统100还包括用以调节作为输出量U_O 115例示的输出的电路。一般来说，输出量U_O 115是输出电压V_O 111、输出电流I_O 113或该输出电压和该输出电流二者的组合。感测电路114被耦合以感测输出量U_O 115并提供表示输出量U_O 115的反馈信号U_FB 117。反馈信号U_FB 117可以是电压信号或电流信号。在一个实施例中，感测电路114可以感测来自包括在照明驱动器110的功率转换级中之一的能量传递元件中的附加绕组的输出量U_O 115。在另一实施例中，感测电路114可以使用分压器从照明驱动器110的输出感测输出量U_O 115。

控制器116耦合至感测电路114并接收反馈信号U_FB 117。控制器116 还被耦合以接收表示输入电压V_IN 107和输入电流I_IN 109的信号。另外，控制器116被耦合以接收输入感测信号129。输入感测信号129可以表示输入电压V_IN 107或电压V₁ 119。或者换言之，输入感测信号129可以表示功率转换级的输入。由控制器116接收的信号可以是电压信号或电流信号。控制器116被耦合以向照明驱动器110的各个功率转换级提供各种驱动信号。如所示出的，控制器提供由第一转换级118接收的第一驱动信号131以及由第N转换级120接收的第N驱动信号132。

如图1所示，控制器116包括前沿检测电路122、后沿检测电路124、整形电路126和驱动电路130。如所示出的，前沿检测电路122和后沿检测电路124二者均被耦合以接收表示输入电压V_IN 107和输入电流I_IN 109的信号。然而，应理解的是，前沿检测电路122或后沿检测电路124可以被耦合以仅接收表示输入电压V_IN 107的信号或仅接收表示输入电流I_IN109的信号。前沿检测电路122输出表示与前沿调光器电路相关联的前沿的前沿信号U_LE123。例如，在各种实施例中，前沿信号U_LE 123表示检测到的或即将检测到的与前沿调光器电路相关联的前沿。后沿检测电路124输出表示与后沿调光器电路相关联的后沿的后沿信号U_TE 125。例如，在各种实施例中，后沿信号U_LE 125表示检测到的或即将检测到的与后沿调光器电路相关联的后沿。

整形电路126被耦合以接收前沿信号U_LE 123和后沿信号U_TE 125并输出第一整形信号U_S1 127和第二整形信号U_S2 128。驱动电路130被耦合以响应于反馈信号U_FB 117、第一整形信号U_S1 127和第二整形信号U_S2 128输出第一驱动信号131和第N驱动信号132。控制器116(和驱动电路130)还可以被耦合以接收表示照明驱动器110的每个功率转换级的功率开关的开关电流的信号(未示出)。响应于第一整形信号U_S1 127和第二整形信号U_S2 128，驱动电路130可以改变第一驱动信号131、或第二驱动信号132或第一驱动信号和第二驱动信号二者的占空比、导通时间、关断时间或切换频率。

如将关于图7A进一步论述的，控制器116可以可选地包括调光器导通检测电路，该调光器导通检测电路可以被耦合以接收表示输入电压V_IN 107的信号、表示输入电流I_IN109的信号。调光器导通检测电路可以向整形电路输出表示调光器电路何时导通的调光器导通信号。

在操作中，照明驱动器110将输出功率从未经调节的输入(即，ac输入电压V_AC 102)提供至负载112。调光器电路104可以用于限制递送至照明驱动器110的电压的量。对于LED负载的实施例，当调光器电路104限制递送至照明驱动器110的电压的量时，递送至LED阵列负载的结果电流也受到限制，LED阵列变暗。对于前沿调光，当ac输入电流109跨过零时，调光器电路104断开ac输入电压V_AC 102。在给定的时间量后，调光器电路104重新将ac输入电压V_AC 102与照明驱动器110和/或功率转换器100连接。调光器电路重新连接ac输入电压V_AC102之前的时间量由用户设置。对于后沿调光，当ac输入电压V_AC 102跨过零电压时，调光器电路104将输入连接至功率转换器。在由用户设置的给定时间量之后，调光器电路104继之在半周期的剩余部分内断开ac输入电压V_AC 102。取决于所需的调光量，调光器电路104控制ac输入电压V_AC 102与功率转换器断开的时间量。一般而言，越被期望的调光对应的于其间调光器电路104断开ac输入电压V_AC 102的时间段越长。

调光器电路104产生调光器输出电压V_DO 106，该调光器输出电压由整流器108接收和整流。结果是输入电压V_IN 107。功率转换级可以包括dc-dc转换器。照明驱动器110使用一个或多个功率转换级来控制能量从其输入到其输出的传递。在一些实施例中，功率转换级可以包括功率开关，该功率开关进行切换以控制能量通过能量传递元件的传递。

感测电路114感测照明驱动器110的输出量U_O 115，以向控制器116提供反馈信号U_FB 117。反馈信号U_FB 117向控制器116提供关于输出量U_O 115的信息。驱动电路130响应于反馈信号U_FB 117控制照明驱动器110的功率转换级(诸如，分别通过第一驱动信号131和第N驱动信号132控制第一功率转换器118和第N功率转换器120)的功率开关的各种切换参数(诸如，导通时间、关断时间、占空比、切换频率或每单位时间脉冲数量)。虽然未示出，但驱动电路130还可以响应感测到的照明驱动器110的功率转换级的功率开关电流。

前沿检测电路122确定是否从输入电压V_IN 107、输入电流I_IN 109或该输入电压和该输入电流二者已检测到前沿或即将检测到前沿(由于是前沿调光器电路)，并输出前沿信号U_LE 123。如上所提及的，对前沿的检测可以对应于前沿调光器电路104何时开始导通。在一个实施例中，前沿信号U_LE 123可以是当检测到或即将检测到前沿时脉变(pulse)至逻辑高值的矩形脉冲波形。后沿检测电路124确定是否从输入电压V_IN 107、输入电流I_IN 109或该输入电压和该输入电流二者已检测到后沿或即将检测到后沿(由于是后沿调光器电路)，并输出后沿信号U_TE 125。对后沿的检测可以对应于后沿调光器电路104何时停止导通。在一个实施例中，后沿信号U_TE 125可以是当检测到或即将检测到后沿时脉变至逻辑高值的矩形脉冲波形。

整形电路126可以响应于前沿信号U_LE 123、后沿信号U_TE 125和输入感测信号129(表示功率转换级的输入，诸如输入电压V_IN 107或电压V₁ 119)输出第一整形信号U_S1 127和第二整形信号U_S2 128。整形电路126确定何时对照明系统100的输入电流I_IN 109进行修整，并经由第一整形信号U_S1 127和第二整形信号U_S2 128向驱动电路130发送修整参数。第一整形信号U_S1 127和第二整形信号和U_S2 128可以是电压信号或电流信号。可以通过改变功率转换级的功率开关的一个或多个切换参数来对照明系统100的输入电流I_IN 109进行修整。这样，驱动电路130对输出的第一整形信号U_S1 127和第二整形信号U_S2 128做出响应，并且可以改变第一驱动信号131、第N驱动信号132或第一驱动信号和第N驱动信号二者的切换参数。此外，可以通过使通过照明驱动器110的一个或多个功率转换级的功率开关的电流增加来增加照明系统100的输入电流I_IN 109。在一个实施例中，驱动电路130可以增加第一驱动信号131、第N驱动信号132或第一驱动信号和第N驱动信号二者的一个或多个切换参数。例如，驱动电路130可以增加切换频率、占空比或导通时间，以增加通过照明驱动器110的一个或多个功率转换级的功率开关的电流。可替代地，驱动电路130可以缩短关断时间，以增加通过功率开关的电流。

图2A和图2B示出了在前沿或后沿调光的情况下可能出现的各种问题。参照图2A，示出了示例的输入电压V_IN 207波形和输入电流I_IN 209波形。特别地，图2A示出了在未对输入电流进行修整的情况下由前沿调光器电路输出的、在一个半线路周期T_AC/2 234内的示例的输入电压V_IN 207波形和输入电流I_IN 209。

在半线路周期T_AC/2 234开始时输入电压V_IN 207基本上为零。当调光器电路重新连接ac线电压V_AC时，输入电压V_IN 207迅速增加，并在半线路周期T_AC/2 234的剩余部分内基本上跟随ac线电压V_AC的电压。在半线路周期234开始时，输入电流I_IN 209也基本上为零，直到调光器电路起作用(fire)为止。一旦调光器电路起作用，输入电流I_IN 209也迅速增加。如图2A所示，在未对输入电流进行修整的情况下，输入电流I_IN 209可能发生振铃效应(ring)。这部分地是由于与照明驱动器一起包括的输入电容器以及包括在照明驱动器中的其他感应和电容元件。如图2A所示，由于振铃效应，输入电流I_IN 209可能会在半线路周期T_AC/2 234期间增加和降低若干次。如果输入电流I_IN 209在半线路周期T_AC/2 234结束之前下降到调光器电路的保持电流236以下(在时间t₃和t₄之间以及时间t₅后所示出的)或在输入信号V_IN 207达到零之前下降到调光器电路的保持电流以下，则调光器电路可能过早地关闭，并引起由照明驱动器驱动的负载闪变。还示出了闭锁电流235。当输入电流I_IN 209在闭锁电流235以上时，调光器电路闭锁并保持导通。在未对输入电流进行修整的情况下，照明驱动器可能不具有超过闭锁电流的充足电流，特别是在低导通角下。

接下来参照图2B，示出的输入电压V_IN 207的示例波形包括第一参考V_REF 223和边沿237和238。图2B示出了在调光器电路将ac输入电压V_AC的一部分与照明驱动器断开的情况下后沿调光器电路的输入电压V_IN 207的一个半线路周期T_HL 234。

输入电压V_IN 207在半线路周期T_HL 234的开端基本上跟随ac输入电压的正弦形状。在时间t₁处，调光器电路将ac输入电压V_AC与照明驱动器断开，并且输入电压V_IN 207降低至基本上为零。可以使用阈值检测以通过将输入电压V_IN 207与第一参考V_REF 223进行比较来确定调光器电路何时导通或不导通。输入电压V_IN 207在第一参考V_REF 223以上的时间量可以对应于调光器电路导通(反之亦然)。边沿237示出了输入电压V_IN 207的接近理想的响应。如所示出的，边沿237在时间t₁处迅速降低为零，并且输入电压V_IN 207在时间t₁处小于第一参考V_REF 223。然而，在未对输入电流进行修整的情况下，输入电压V_IN 207不会像边沿237所示出的一样迅速降低为零。更确切地，由于调光器电路的泄漏电流，输入电压V_IN 207可能如边沿238所示的那样降低为零，因此输入电压V_IN 207在时间t₂以前不会达到第一参考V_REF 223，时间t₂是在调光器电路于时间t₁处停止导通之后。这样，对调光器电路的导通角的测量可能不准确。

图3A是示出了使用具有单个功率转换级的照明驱动器310的示例照明系统300的功能框图。示出的照明系统300包括输入电压V_AC 302、调光器电路304、整流器308、照明驱动器310(诸如LED驱动器)、负载312、感测电路314以及控制器316。如所示出的，照明驱动器310包括功率转换器诸如dc-dc转换器，该功率转换器包括功率开关342、能量传递元件343以及输出电容器344。示出的控制器316包括前沿检测电路322、后沿检测电路324、整形电路326以及驱动电路330。在图3A中还示出了调光器输出电压V_DO 306、输入电压V_IN 307、输入电流I_IN 309、输出电压V_O 311、输出电流I_O 313、输出量U_O 315、反馈信号U_FB 317、前沿信号U_LE 323、后沿信号U_TE 325、第一整形信号U_S1 327、第二整形信号U_S2 328、输入感测信号329、驱动信号331以及开关电流感测341。应理解的是，任何转换器拓扑——隔离型或非隔离型——均可以用于照明驱动器310的功率转换器。

在图3A中类似命名和标号的元件如上文中关于图1所描述的进行耦合和运作。此外，图3A和图3B示出了使用单个功率转换器作为照明驱动器310以及使用控制器316对输入电流I_IN 309进行修整。在所示出的实施例中，照明驱动器310包括dc-dc功率转换器，以用于向负载312提供经调节的输出电压V_O 311、输出电流I_O 313或该输出电压和输出电流二者。在一些实施例中，dc-dc功率转换器包括功率开关342诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，该功率开关进行切换以控制能量通过能量传递元件343的传递。具体地，开关342可以用于通过在导通(ON)状态(允许开关传导电流)与关断(OFF)状态(防止开关传导电流)之间进行切换，来控制能量传递元件343的一次绕组中的电流I_SW的量，并因而控制传递至能量传递元件343的输出绕组的功率的量。此外，可以控制开关电流I_SW以对输入电流I_IN 309进行修整。照明驱动器310还包括用于对输出电压V_O 311进行滤波的输出电容器344。

图3A中还示出了表示通过功率开关342的开关电流I_SW的开关电流感测信号341。如所示出的，控制器316的驱动电路330被耦合以接收开关电流感测信号341。驱动电路330被耦合以输出驱动信号331以控制功率开关342的切换。响应于反馈信号U_FB 317、开关电流感测信号341、以及第一整形信号U_S1 327和第二整形信号U_S2 328，驱动电路330可以改变驱动信号331的一个或多个切换参数。这些切换参数可以包括切换频率、占空比、导通时间、关断时间以及每单位时间脉冲数量。

当照明驱动器310为单个功率转换器时，整形电路326接收表示照明驱动器310的输入电压V_IN 307的输入感测信号329。整形电路可以响应于前沿信号U_LE 323和输入感测信号329输出第一整形信号U_S1 327。此外，整形电路可以响应于后沿信号U_TE 325和输入感测信号329输出第二整形信号U_S2 328。如上文所提及的，前沿信号U_LE 323和后沿信号U_TE 325表示输入电压V_IN 307的前沿或后沿。例如，在各种实施例中，前沿信号U_LE 323和后沿信号U_TE 325分别为当检测到或即将检测到前沿或后沿时脉变至逻辑高值的矩形脉冲波形。此外，第一整形信号U_S1 327和第二整形信号U_S2 328可以为具有不同长度的逻辑高部分和逻辑低部分的矩形脉冲波形。

在各种实施例中，当已检测到或即将检测到前沿或后沿时，响应于前沿信号U_LE323、后沿信号U_TE 325或输入感测信号329，控制器316通过改变开关电流I_SW对输入电流I_IN309进行修整。在一个实施例中，当已检测到或即将检测到前沿或后沿时，控制器316通过增加开关电流I_SW来增加输入电流I_IN 309。可以通过增加功率开关342的一个或多个参数(诸如切换频率、导通时间或占空比)来增加开关电流I_SW。在一个实施例中，来自第一整形信号U_S1 327或第二整形信号U_S2 328的逻辑高值可以对应于增加开关电流I_SW，并且驱动电路330可以相应地改变驱动信号331。

在操作中，在前沿信号U_LE 323已有效(assert，发出、确认)(即，接收到脉冲)之后，整形电路326使第一整形信号U_S1 327在固定时间量(T1)内有效(即，输出逻辑高值)。此外，当输入感测信号329表明输入电压V_IN 307已下降到第一阈值V_TH1以下时，整形电路326使第一整形信号U_S1327有效直到输入电压V_IN 307上升到第二阈值V_TH2以上为止。当输入感测信号329表明输入电压V_IN 307在第一阈值V_TH1和第二阈值V_TH2之间时，整形电路326也可以使第一整形信号U_S1 327有效。当第一整形信号U_S1 327有效时，驱动电路330通过增加驱动信号331的占空比、切换频率或占空比和切换频率二者来增加开关电流I_SW。通过在所检测到的前沿附近增加开关电流I_SW(并且因此增加输入电流I_IN 309)，控制器316可以确保闭锁阈值得以满足。

对于后沿操作，当后沿信号U_TE 325已有效(即，接收到脉冲)并且输入感测信号329表明输入电压V_IN 307大于第一阈值V_THI时，整形电路326使第二整形信号U_S2 328有效(即，输出逻辑高值)。当第二整形信号U_S2 328有效时，驱动电路330通过增加驱动信号331的占空比、切换频率或占空比和切换频率二者来增加开关电流I_SW。第二整形信号U_S2 328是有效的直到输入电压V_IN 307降低到第一阈值V_TH1以下。通过在所检测到的后沿附近增加开关电流I_SW(并因此增加输入电流I_IN 309)，控制器316可以促进照明驱动器310的输入电容器放电，以增加导通角检测的准确性。

图3B为示出了控制器316和示例整形电路326的功能框图。示出的控制器316包括前沿检测电路322、后沿检测电路324、整形电路326以及驱动电路330。还示出整形电路326包括比较器345和346、单稳态多谐振动器347(也称为单触发电路347)、脉冲生成器348、或门349、反相器351以及脉冲生成器(generator，发生器)352。图3B中还示出了输入电流感测信号U_IS 340、输入电压感测信号U_VS 329(其也是由整形电路接收的输入感测信号329)、前沿信号U_LE 323、后沿信号U_TE 325、开关电流感测I_SW 341、反馈信号U_FB 317、第一整形信号U_S1 327、第二整形信号U_S2 328、信号U_F1 355以及信号U_F2 356。

类似命名和标号的元件如上文中关于图1和图3A所描述的进行耦合和运作。此外，图3B示出了用于使用单个功率转换器作为照明驱动器310对输入电流进行修整的整形电路326的一个实施例。比较器345和346被耦合以接收表示照明驱动器310的输入电压V_IN的输入感测信号329。如所示出的，比较器345和346在反相输入端处接收输入感测信号329(V_IN)。比较器345被耦合以在其同相输入端处接收第二阈值V_TH2 354，而比较器346在其同相输入端接收第一阈值V_TH1 353。比较器345和346的输出由脉冲生成器348接收。整形电路326被耦合以在单触发电路347处以及脉冲生成器348的使能输入端处接收前沿信号U_LE 323。单触发电路347的输出被示出为由或门349接收的信号U_F1 355。脉冲生成器348输出也由或门349接收的信号U_F2 356。信号U_F1 355和U_F2 356可以为具有不同长度的逻辑高值或逻辑低值的矩形脉冲波形，并且可以为电压信号或电流信号。如所示出的，或门349的输出为第一整形信号U_S1 327。

在操作中，当前沿信号U_LE 323表明已检测到前沿时，单触发电路347输出具有脉冲长度T1的信号U_F1 355。另外，一旦检测到前沿，脉冲生成器348就被启用。在一个实施例中，可以使脉冲生成器348在最初检测到前沿之后的若干切换周期内被启用。一旦脉冲生成器348被启用，当由感测输入329提供的输入电压V_IN小于第一阈值V_TH1 353时，该脉冲生成器的输出(U_F2 356)转变为逻辑高值。或者换言之，信号U_F2 356在比较器346的输出的前沿处转变为逻辑高值。信号U_F2 356维持逻辑高，直到由感测输入329提供的输入电压V_IN达到第二阈值V_TH2 346为止。当由感测输入329提供的输入电压V_IN大于第二阈值V_TH2 346时，脉冲生成器348的输出(U_F2 356)转变为逻辑低。或者换言之，信号U_F2 356在比较器345的下降沿处转变为逻辑低值。照此，当输入电压V_IN大于第一阈值V_TH1 353并且小于第二阈值V_TH2 346时，信号U_F2 356为逻辑高。当信号U_F1 355或信号U_F2 356为逻辑高时，或门349输出用于整形信号U_S1 327的逻辑高，从而指示驱动电路330通过改变驱动信号331的占空比或切换频率来增加通过功率开关的电流。照此，在检测到前沿之后，以及一旦检测到前沿当输入电压V_IN大于第一阈值V_TH1 353且小于第二阈值V_TH2 346时，驱动电路330使通过功率开关的电流增加达至少时间量T1。通过使通过功率开关的电流增加，可以对功率转换器的输入电流进行修整。

此外，比较器346的输出被耦合至反相器351。反相器351的输出被耦合至脉冲生成器352。脉冲生成器352被耦合以从后沿检测电路324接收后沿信号U_TE 325，并且脉冲生成器328的输出为第二整形信号U_S2 328。

在操作中，脉冲生成器352接收比较器346的经反相的输出。当输入电压V_IN大于第一阈值V_TH1 353时，反相器351的输出为逻辑高。当已检测到后沿时(即，当后沿信号U_TE 325转变为逻辑高值时)，脉冲生成器352的输出(第二整形信号U_S2 328)转变为逻辑高值。一旦输入电压V_IN下降到第一阈值V_TH1 353以下，反相器351的输出转变为逻辑低值。当输入电压V_IN最终上升到第一阈值V_TH1 353以上时，脉冲生成器352的输出(第二整形信号U_S2 328)转变为逻辑低值。或者换言之，脉冲生成器352在后沿信号U_TE 325的前沿处输出逻辑高值，而在反相器351的输出的下一个前沿处输出逻辑低值。第二整形信号U_S2 328的逻辑高值指示驱动电路330通过改变驱动信号331的占空比或切换频率来增加通过功率开关的电流。通过使通过功率开关的电流增加，可以对功率转换器的输入电流进行修整。

图4A和图4B示出了用于图3B中所示的控制器的各种信号的时序图400和401。特别地，图4A示出了当使用前沿调光器电路时的示例波形，而图4B示出了当使用后沿调光器电路时的示例波形。图4A示出了以下项的示例波形：输入电压V_IN 407、比较器346的输出446(V_IN小于第一阈值V_TH1 453)、比较器345的输出445(V_IN小于第二阈值V_TH2 454)、信号U_F2456、前沿信号U_LE 423、信号U_F1 455、第一整形信号U_S1 427以及输入电流I_IN 409。还示出了第一阈值V_TH1 453和第二阈值V_TH2 454。如所示出的，第二阈值V_TH2 454的值大于第一阈值V_TH1 453。另外，类似命名和标号的元件如上文所描述的进行耦合和运作。

图4A示出了当使用前沿调光器电路时输入电压V_IN 407的一个完整线路周期T_AC433或两个半线路周期T_HL 434。在完整线路周期T_AC 433开始时，由于前沿调光器电路没有导通，所以输入电压V_IN 407基本上为零。在此时间期间，输入电压V_IN 407小于第一阈值V_TH1453和第二阈值V_TH2 454二者，并且因此，比较器346的输出446和比较器345的输出445二者均为逻辑高。一旦前沿调光器电路开始导通，可以在前沿信号U_LE 423中观察到指示已检测到前沿的脉冲。此外，输入电压V_IN 407开始增加。一旦输入电压V_IN 407达到第一阈值V_TH1453，输出446转变为逻辑低值。类似地，当输入电压V_IN 407达到第二阈值V_TH2 454，输出445转变为逻辑低值。一旦在前沿信号U_LE 423中观察到脉冲，信号U_F1 455转变为逻辑高值达持续时间T1。在此第一半线路周期T_HL 434期间，因为未启用脉冲生成器348，所以信号U_F2 456在第一半线路周期T_HL 434内为逻辑低。然而，在下一半线路周期T_HL 434内，前沿信号U_LE423中的脉冲使脉冲生成器348被启用。当信号U_F1 455为逻辑高时，第一整形信号U_S1 427为逻辑高。如图4A中示出的，可以看出输入电流I_IN 409的增加。

当输入电压V_IN 407分别下降到第一阈值V_TH1 453和第二阈值V_TH2 454以下时，输出446和445转变为逻辑高值。在第二半线路周期T_HL 434开始时，输出446和445二者均为逻辑高。不同于第一半线路周期T_HL 434，脉冲生成器348被启用。照此，信号U_F2 456在输出446的前沿处转变为逻辑高值(当输入电压V_IN 407小于第一阈值V_TH1 453时)。信号U_F2 456在输出445的后沿处转变为逻辑低值(当输入电压V_IN 407大于第二阈值V_TH2 454时)。信号U_F1 455在前沿信号U_LE 423中的脉冲之后的时间长度T1内为逻辑高。当信号U_F1 455或U_F2 456为逻辑高时，第一整形信号U_S1 427为逻辑高。如图4A中示出的，与先前的半线路周期T_HL 434相比，第一整形信号U_S1 427在第二半线路周期T_HL 434中较早地转变为逻辑高值。这部分地是由于在调光器电路开始导通并且输入电压V_IN 407增加之后检测到前沿。通过允许第一整形信号U_S1 427较早地转变为逻辑高值，可以较早地使输入电流I_IN 409增加，这可以有助于确保用于调光器电路的充足闭锁电流。

图4B示出了当使用后沿调光器电路时输入电压V_IN 407的一个完整线路周期T_AC433或两个半线路周期T_HL 434。如所示出的，图4B示出了以下项的波形：输入电压V_IN 407、后沿信号U_TE 425、反相器351的输出451、第二整形信号U_S2 428以及输入电流I_IN 409。类似命名和标号的元件如上文所描述的进行耦合和运作。在两个半线路周期T_HL 434开始时，输入电压V_IN 407均基本上跟随ac输入电压V_AC。自从输入电压V_IN 407大于第一阈值V_TH1 453之后，输出451就为逻辑高。当检测到后沿时，在后沿信号U_TE 425中看到脉冲，并且输入电压V_IN 407开始降低。在此时，输入电压V_IN 407仍大于第一阈值V_TH1 453。一旦后沿信号U_TE 425脉变至逻辑高值，第二整形信号U_S2 428就为逻辑高。第二整形信号U_S2 428维持逻辑高直到输出451的下一前沿为止。当第二整形信号U_S2 428为逻辑高时，输入电流I_IN 409增加。在一个实施例中，这有助于照明驱动器的输入大容量(bulk)电容器放电，并且促进输入电压V_IN407降低。

图5A和图5B分别示出了图3B的控制器用于前沿调光器电路和后沿调光器电路的驱动信号531。类似命名和标号的元件如上文所描述的进行耦合和运作。如图5A中示出的，对于前沿调光器电路，调光器电路导通557在半线路周期T_HL 534的偏后部分中出现。在时间t₁和t₂之间，第一整形信号U_S1 527为逻辑高。照此，在时间t₁和t₂之间，驱动信号531的切换频率或占空比可以以第一较高电流模式增加，以使通过功率开关的电流和输入电流增加。如图5A中由驱动信号531的脉冲的密度示出的，驱动信号531的切换频率增加。在调光器导通557的剩余部分内，功率开关仍然进行导通和关断，如由驱动信号531的脉冲所示出的。

如图5B中示出的，对于后沿调光器电路，调光器导通557在半线路周期T_HL 534的开始处出现。在时间t₁和t₂之间，第二整形信号U_S2 528为逻辑高。照此，在时间t₁和t₂之间，驱动信号531的切换频率或占空比可以以第二较高电流模式增加，以使通过功率开关的电流和输入电流增加。如图5B中由驱动信号531的脉冲的密度示出的，驱动信号531的切换频率增加。在时间t1之前，功率开关在整个调光器导通557内仍然进行导通和关断，如由驱动信号531的脉冲示出的。在一个实施例中，第一较高电流模式下的第一增加的切换频率高于第二较高电流模式下的第二增加的切换频率。

图6为示出了用于确定何时增加功率开关的开关电流的示例方法的流程图600。过程开始于框602处，并且可以行进至框605、615或625。在框605处，过程确定先前是否已检测到前沿。如果否，则过程返回至开始602。如果是，则过程继续至框610，当输入电压V_IN在第一阈值V_TH1以下时通过增加切换频率、占空比或切换频率和占空比二者来使开关电流增加，直到输入电压V_IN在第二阈值V_TH2以上为止。一旦完成，过程就返回至框602。

在框615处，过程确定当前是否检测到前沿。如果否，则过程返回至开始602。如果是，则过程继续至框620，通过增加切换频率、占空比或者切换频率和占空比二者而使开关电流增加，达持续时间T1。一旦完成，过程返回至开始602。

在框625处，过程确定是否检测到后沿。如果否，则过程返回至开始610。如果是，则过程继续至框630，通过增加切换频率、占空比或切换频率和占空比二者而使开关电流增加，直到输入电压V_IN小于第一阈值V_TH1。一旦完成过程，返回至开始602。

图7A为使用具有双功率转换级的照明驱动器710的示例照明系统700的功能框图。示出的照明系统700包括照明驱动器710(诸如LED驱动器)、负载712以及控制器716。为了清楚起见，没有示出ac输入电压V_AC、调光器电路、整流器以及感测电路。在所描绘的实施例中，照明驱动器710包括第一功率转换级718和第二功率转换级720。功率转换级718和720分别可以包括具有功率开关770、能量传递元件771和输出电容器772的dc-dc转换器以及具有功率开关773、能量传递元件774和输出电容器775的dc-dc转换器。示出的控制器716包括后沿检测电路724、调光器导通检测电路759、整形电路726以及驱动电路730。在图7A中还示出了输入电压V_IN 707、输入电流I_IN 709、输出电压V_O 711、输出电流I_O 713、输出量U_O 715、第二反馈信号U_FB2 717、后沿信号U_TE 725、第一整形信号U_S1 727、第二整形信号U_S2 728、输入感测信号729(其表示第一转换级718的输出电压V₁ 719)、第一驱动信号731、第二驱动信号732、输出电流I₁ 776、输出量U₁ 777、第一反馈信号U_FB1 778以及开关电流感测779。应理解的是，任何转换器拓扑——隔离型以及非隔离型——均可以用于照明驱动器710的第一功率转换级718或第二功率转换级720。

在图7A中类似命名和标号的元件如上文关于图1所描述的进行耦合和运作。此外，图7A和图7B将论述使用两个功率转换器作为照明驱动器710以及使用控制器716对输入电流I_IN 709进行修整。在所示出的实施例中，照明驱动器710包括用于向负载712提供经调节的输出电压V_O 711、输出电流I_O 713或该输出电压和输出电流二者的两个dc-dc功率转换器。在一些实施例中，功率转换级分别包括功率开关770和773，诸如MOSFET、双极型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)，上述功率开关进行切换以控制能量通过能量传递元件771和774(诸如电感器、变压器或耦合电感器)的传输。具体地，功率开关770和773可以用于通过在导通状态(允许开关传导电流)与关断状态(防止开关传导电流)之间进行切换，来控制能量传递元件(诸如电感器或变压器的一次绕组)中的电流I_SW1或I_SW2的量，并因而控制传递至功率转换级718和720的输出的功率的量。第一功率转换级718和第二功率转换级720还可以包括用于对其相应的输出电压V₁ 719和V_O 711进行滤波的输出电容器772和775。此外，可以控制开关电流I_SW1以对输入电流I_IN 709进行修整。在一个实施例中，第一功率转换级718可以为以BJT作为其功率开关770的非隔离型升压转换器。在一个实施例中，第二功率转换级720可以为以MOSFET作为功率开关773的反激转换器。利用两个功率转换级可以增加照明驱动器710与较宽范围的调光器电路的兼容性。第一功率转换级718可以用于确保存在用于使调光器电路保持导通的充足保持电流，并且第一功率转换级允许输入电流整形。第一功率转换级718还可以确保存在用于使第二转换级720调节照明驱动器710的输出的充足能量。第二转换级720可以用于响应于调光器电路调节照明驱动器的输出。

在图7A中还示出了表示通过功率开关770的开关电流I_SW1或通过功率开关773的开关电流I_SW2的开关电流感测信号779。如所示出的，控制器716的驱动电路730被耦合以接收开关电流感测信号779。如将进一步论述的，开关电流感测信号779还可以用于对输入电流I_IN 709进行修整。类似于图3A，驱动电路730被耦合以接收分别表示第一转换级718和第二转换级720的输出量U₁ 777和U_O 715的第一反馈信号U_FB1 778和第二反馈U_FB2 717。输出量U₁777可以为电压信号或电流信号，并且表示由第一功率转换级718输出的电压V₁ 719、电流I₁776或该电压和电流二者。类似地，输出量U_O 715可以为电压信号或电流信号，并且表示由第二功率转换级720输出的电压V_O 711、电流I_O 713或该电压和电流二者。

示出的控制器716包括调光器导通检测电路759、后沿检测电路724、整形电路726以及驱动电路730。后沿检测电路724和调光器导通检测电路759被耦合以接收输入电压V_IN707，并且分别输出后沿信号U_TE 725和调光器导通信号U_DC 760。如上文所提及的，后沿信号U_TE 725表示V_IN 707的后沿，并且在一个实施例中可以为当已检测到或即将检测到后沿时脉变至逻辑高值的矩形脉冲波形。另外，调光器导通信号U_DC 760也为当已检测到调光器电路(未示出)导通时脉变至逻辑高值的矩形脉冲波形。

当照明驱动器710使用两个功率转换器时，整形电路726接收表示由第一转换级718输出的电压V₁ 719的输入感测信号729。整形电路726可以响应于调光器导通信号U_DC760和输入感测信号729输出第一整形信号U_S1 727。此外，整形电路726可以响应于后沿信号U_TE 725和开关电流感测信号779输出第二整形信号U_S2 728。第一整形信号U_S1 727表示当调光器电路导通时驱动电路730何时可以输出第一驱动信号731以控制功率开关770 的切换。或者换言之，第一整形信号U_S1 727可以是用于使驱动电路730输出第一驱动信号731的使能信号。如将进一步论述的，第一整形信号U_S1 727可以响应于电压V₁ 719而使能驱动电路730输出第一驱动信号731。在一个实施例中，第一整形信号U_S1 727可以为具有不同长度的逻辑高部分和逻辑低部分的矩形脉冲波形。第二整形信号U_S2 728表示针对第一转换级718的功率开关770的电流限制。在操作中，当通过功率开关的电流I_SW1(由开关电流感测信号779提供)达到由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制时，驱动电路730关断功率开关770。在一个实施例中，第二整形信号U_S2 728可以在第一整形信号U_S1 727最先转变为逻辑高值的情况下为增加的波形，并且一旦检测到后沿就变成基本上恒定的。此外，当第一整形信号U_S1 727为逻辑低时，第二整形信号U_S2 728基本上为零。第二整形信号U_S2 728的增加可以是线性形式或指数形式的。

驱动电路730被耦合以输出第一驱动信号731以控制功率开关770的切换，并且输出第二驱动信号732以控制功率开关773的切换。响应于第一反馈信号U_FB1 778和第二反馈信号U_FB2 717、开关电流感测信号779、以及第一整形信号U_S1 727和第二整形信号U_S2 728，驱动电路730可以改变第一驱动信号731和第二驱动信号732的一个或多个切换参数。这些切换参数可以包括切换频率、占空比、导通时间、关断时间以及每单位时间脉冲数量。在一个实施例中，驱动电路730操作第一转换级718处于临界导通模式。驱动电路730使功率开关770导通，并且直到开关电流I_SW1达到由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制为止才关断该功率开关。当开关电流I_SW1达到基本上为零时，驱动电路730使功率开关770导通。此外，驱动电路730可以控制功率开关770的切换以对输入电流I_IN 709进行修整。驱动电路730还可以控制第二功率转换级720，使得第二功率转换级720提供对于测量调光器电路(未示出)的导通角而言合适的输出电流I_O 713或输出电压V_O 711。

通过响应于检测到调光器导通以及已检测到(或即将检测到)后沿改变第一转换级718的开关电流I_SW1，控制器716对输入电流I_IN 709进行修整。在一个实施例中，通过当已检测到或即将检测到后沿和/或已检测到调光器导通时增加开关电流I_SW，控制器716对输入电流I_IN 709进行修整。可以通过增加第一转换级718的功率开干770的一个或多个参数(诸如切换频率、导通时间或占空比)来增加开关电流I_SW1。在一个实施例中，来自第一整形信号U_S1 727的逻辑高值对应于增加第一转换器718的开关电流I_SW1。在一个实施例中，可以通过增加占空比(从零开始)来增加第一转换器718的开关电流I_SW1。在一个实施例中，控制器716响应于第一整形信号U_S1 727(即，当第一整形信号U_S1 727为逻辑高时)输出第一驱动信号731，并且当通过功率开关的电流I_SW1(由开关电流感测信号779提供)达到由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制时关断功率开关770。

在操作中，在调光器导通信号U_DC 760已有效之后的起始时间T_START之后，整形电路726使第一整形信号U_S1 727有效(即，输出逻辑高值)，并使其维持逻辑高直到下一半线路周期开始为止。在第一整形信号U_S1 727有效之前的起始时间T_START的持续期通过由输入感测信号729提供的电压V₁ 719确定。在一个实施例中，如果在后沿信号U_TE 725有效时电压V₁719比所预期的低，则整形电路726减小起始时间T_START的持续期。照此，与先前的半线路周期相比，在调光器导通信号U_DC 760有效之后，第一整形信号U_S1 727较早地转变为逻辑高值并且驱动电路730可以较早地输出第一驱动信号。如果在后沿信号U_TE 725有效时电压V₁ 719比所预期的高，则整形电路726增加起始时间T_START的持续期。照此，与先前的半线路周期相比，在调光器导通信号U_DC 760有效之后，第一整形信号U_S1 727较晚地转变为逻辑高值并且驱动电路730可以较晚地输出第一驱动信号731。电压V₁ 719为到第二转换级720的输入。第一转换级718维持电压V₁ 719，使得存在足够的能量用于使第二转换级720调节照明驱动器710的输出。如果电压V₁ 719过小，则可能没有足够的能量用以适当地调节照明驱动器710的输出。如果电压V₁ 719过大，则照明驱动器710可能不会高效地运作。

当第一整形信号U_S1 727有效时，整形电路726使第二整形信号U_S2 728有效。如上文所提及的，第二整形信号U_S2 728表示针对通过第一转换级718的功率开关770的开关电流I_SW1的电流限制。第二整形信号U_S2 728可以开始于初始电流阈值I_INL并且增加直到检测到后沿U_TE 725为止。一旦检测到后沿U_TE 725，第二整形信号U_S2 728保持基本上恒定直到下一半线路周期为止。在一个实施例中，如果当检测到后沿U_TE 725时由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制比所预期的低，则使用于下一半线路周期的初始电流阈值I_INL增加。如果当检测到后沿U_TE 725时由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制比所预期的大，则使用于下一半线路周期的初始电流阈值I_INL减小。照此，整形电路726可以通过控制功率开关770的开关电流I_SW1对输入电流I_IN 709进行修整。

图7B为示出了控制器716和示例整形电路726的功能框图。示出的控制器716包括后沿检测电路724、调光器导通检测电路759、整形电路726以及驱动电路730。还示出整形电路726包括驱动使能电路761和电流限制生成器762。在图7B中还示出了输出电压感测信号U_VS 758(其表示输入电压V_IN)、后沿信号U_TE 725、调光器导通信号U_DC 760、输入感测信号729(其表示电压V₁)、开关电流感测779、第一反馈信号U_FB1 778、第二反馈信号U_FB2 717、第一整形信号U_S1 727、第二整形信号U_S2 728、第一驱动信号731以及第二驱动信号732。

类似命名和标号的元件如上文关于图1和图7A描述的进行耦合和运作。此外，图7B示出了用于使用用于照明驱动器710的两个功率转换器对输入电流进行修整的整形电路726的一个实施例。整形电路的驱动使能电路761被耦合以接收后沿信号U_TE 725、调光器导通信号U_DC 760以及输入感测信号729，并且输出第一整形信号U_S1 727。驱动使能电路761确定在检测到调光器导通(U_DC 760)之后使第一整形信号U_S1 727有效的起始时间T_START。驱动使能电路761响应于在先前的半线路周期内检测到后沿(U_TE 725)时的输入感测信号729来确定起始时间T_START。电流限制生成器762被耦合以接收第一整形信号U_S1 727并且输出第二整形信号U_S2 728。响应于当在先前检测到后沿(U_TE 725)时整形信号U_S2 728的先前值，电流限制生成器762确定第二整形信号U_S2 728的初始电流限制I_INL。

在操作中，从调光器导通信号U_DC 760已有效时(即，已检测到调光器导通)起的起始时间T_START之后，驱动使能电路761使第一整形信号U_S1 727有效(即，输出逻辑高值)，并使其保持逻辑高直到调光器导通信号U_DC 760再次有效(即，下一半线路周期开始)为止。起始时间T_START的持续期通过由输入感测信号729提供的电压V₁ 719确定。在一个实施例中，如果在后沿信号U_TE 725有效时电压V₁ 719比所预期的低，则整形电路726使下一起始时间T_START的持续期缩短。照此，与先前的半线路周期相比，在调光器导通信号U_DC 760有效之后，第一整形信号U_S1 727较早地转变为逻辑高值(并且驱动电路730可以较早地输出第一驱动信号731)。如果在后沿信号U_TE 725有效时电压V₁ 719比所预期的高，则整形电路726使下一起始时间T_START的持续期增长。照此，与先前的半线路周期相比，在调光器导通信号U_DC 760有效之后，第一整形信号U_S1 727较晚地转变为逻辑高值(并且驱动电路730可以较晚地输出第一驱动信号731)。通过改变起始时间T_START的持续期，控制器716有助于确保在后沿出现时的电压V₁ 719对于第二转换级720产生恒定的输出(诸如输出电流I_O 713或输出电压V_O 711)是充分足够的。

电流限制生成器762响应于第一整形信号U_S1 727使第二整形信号U_S2 728有效。如上文所提及的，第二整形信号U_S2 728表示针对通过第一转换级718的功率开关770的开关电流I_SW1的电流限制。第二整形信号U_S2 728可以开始于初始电流阈值I_INL并且在有效时增加直到后沿U_TE 725被检测到为止。第二整形信号U_S2 728可以以线性或指数的方式增加。初始电流阈值I_INL的值部分地通过由在检测到后沿时的第二整形信号U_S2 728提供的电流限制的值确定。在一个实施例中，如果当检测到后沿U_TE 725时由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制比所预期的低，则使用于下一半线路周期的初始电流阈值I_INL增加。如果当检测到后沿U_TE725时由第二整形信号U_S2 728提供的电流限制比所预期的大，则使用于下一半线路周期的初始电流阈值I_INL减小。一旦检测到后沿U_TE 725，第二整形信号U_S2 728保持恒定，直到第一整形信号U_S1 727转变为逻辑低值(即，在下一半线路周期开始时)为止。照此，整形电路726可以通过控制功率开关770的开关电流I_SW1对输入电流I_IN 709进行修整。通过对输入电流进行修整，控制器716可以更加准确地检测后沿。

图8为示出了当使用后沿调光器电路时图7A和图7B的照明系统700和控制器716的各种信号的示例波形的时序图800。图8示出了以下项的示例波形：输入电压V_IN 807、后沿信号U_TE 825、调光器导通信号U_DC 860、第一整形信号U_S1 827、第二整形信号U_S2 828以及输入电流I_IN 809。应理解的是，类似命名和标号的元件如上文所描述的进行耦合和运作。

图8示出了当使用后沿调光器电路时输入电压V_IN 807的一个完整线路周期T_AC833或两个半线路周期T_HL 834。在第一半线路周期863开始时，后沿调光器导通并且输入电压V_IN 807增加。特别地，输入电压V_IN 807基本上跟随ac输入电压V_AC。调光器导通信号U_DC860在第一半线路周期863开始时脉变至逻辑高值，指示调光器导通检测电路检测到后沿调光器电路导通。第一整形信号U_S1 827在调光器导通信号U_DC 860的逻辑高脉冲之后的起始时间T_START 865内保持逻辑低。如先前所论述的，起始时间T_START 865的持续期可以由在先前的半线路周期内检测到后沿时的输出电压V₁(从第一转换级输出的)确定。由于第一整形信号U_S1 827在起始时间T_START 865内为逻辑低，所以第二整形信号U_S2 828在起始时间T_START865的持续期内也为逻辑低。第一整形信号U_S1 827确定控制器716何时输出第一驱动信号731以控制第一转换级718的功率开关770的切换。照此，当在起始时间T_START 865期间第一整形信号U_S1 827为逻辑低时，第一转换级718的功率开关770没有进行切换(即，是关断的)，并且输入电流I_IN 809基本上等于零。

在起始时间T_START 865结束时，第一整形信号U_S1 827转变为逻辑高值持续直到下一半线路周期864为止，并且第二整形信号U_S2 828从零增加至初始电流I_INL 866。如示出的，第二整形信号U_S2828以指数方式增加。在一个实施例中，第二整形信号U_S2 828如何增加的特性可以由包括在电流限制生成器762中的RC电路确定。第一转换级718以临界导通模式运行。当功率开关770导通时，开关电流I_SW1增加直到其达到电流限制(第二整流信号U_S2 828)为止。一旦达到电流限制，关断功率开关770并且开关电流I_SW1减小至零。当开关电流I_SW1达到零时，功率开关770导通。照此，当调光器电路导通时，开关电流I_SW1和输入电流I_IN 809的包络(envelope)基本上跟随由第二整形信号U_S2 828提供的电流限制。

当检测到后沿时，后沿信号U_TE 825脉变至逻辑高值。一旦后沿信号U_TE 825转变为逻辑高值，第二整形信号U_S2 828保持恒定持续直到下一半线路周期864为止。电流限制保持恒定在当检测到后沿时第二整形信号U_S2 828的值处，并且功率开关770保持导通以有助于使输入电压V_IN 807减小。因为输入电压V_IN 807减小，所以输入电流I_IN 809也下降至零。

在第一半周期863期间，第二整形信号U_S2 828在后沿被检测到时没有达到峰值电流阈值I_TH 867。在一个实施例中，峰值电流阈值I_TH 867为功率开关的峰值电流限制。此外，当检测到后沿时，电压V₁ 719也可能比所预期的低。照此，在第二半线路周期864期间，可以缩短起始时间T_START 865的持续期，使得与第一半周期863相比，整形信号U_S1 827在调光器导通信号U_DC 860的脉冲之后较早地转变为逻辑高值。通过较早地进行转变，在下一次检测到后沿时的电压V₁ 719可以增加。然而，如果当检测到后沿时电压V₁ 719比所预期的大，则可以增加起始时间T_START 865的持续期。如果电压V₁ 719基本上等于所预期的值，则起始时间T_START 865将会在下一半线路周期内保持不变。另外，与第一半周期863相比，初始电流I_INL866也可以在第二半周期864内增加。通过增加初始电流I_INL 866，第二整形信号U_S2 828可以在后沿被检测到时达到峰值电流阈值I_TH 867。对于所示出的实施例，在第二半线路周期864期间检测到后沿时，第二整形信号U_S2 828基本上等于峰值电流阈值I_TH 867。照此，初始电流I_INL 866将在下一半线路周期内保持相同。如果当检测到后沿时第二整形信号U_S2 828大于峰值电流阈值I_TH 867，则初始电流I_INL 866可以在下一半线路周期内降低。

图9为示出了根据本实用新型的实施例的用于确定何时增加开关电流的示例方法的流程图900。过程开始于判定框910，其确定是否检测到调光器导通。如果没有检测到调光器导通，则过程保持在框910处。如果检测到调光器导通，则过程继续至框915。在框915处，使功率开关的切换在起始时间T_START内停用(被禁止)，而在起始时间T_START之后被启用。在框920处，由电流限制生成器以初始电流I_INL设置功率开关的电流限制。然后电流限制从初始电流I_INL增加。

过程继续至判定框925，并且确定是否检测到后沿。如果没有检测到后沿，则过程停在框925处。如果检测到后沿，则过程继续至框930。在框930处，电流限制在半线路周期的持续期内保持恒定，并且如果需要则调整用于下一半线路周期的初始电流I_INL。在框935处，如果需要，调整下一半线路周期的起始时间T_START。在该处，过程返回至框910。

上文中对本实用新型的所示出实施例的描述——包括摘要中所描述的——并非意在穷举或将本实用新型限制于所公开的精确形式。尽管在本文出于说明的目的描述了本实用新型的具体实施方案和实施例，但在不偏离本实用新型的较宽泛的精神和范围的情况下，各种等同修改均是可能的。实际上，要理解的是，具体的示例的电压、电流、频率、功率范围值、时间等均是出于说明的目的提供的，并且也可以在根据本实用新型的教导的其他实施方案和实施例中可以采用其他值。