具有用于带发光装置的负载电路的功率因数修正的可变时间常数的控制电路的制作方法
【专利说明】具有用于带发光装置的负载电路的功率因数修正的可变时间常数的控制电路
[0001]本发明总体涉及用于操作例如是气体放电灯或者无机或有机的LED(即发光二极管)的发光装置的电路。
[0002]通常在许多用于发光装置的操作装置中，发光装置要么被高频操作(尤其在气体放电灯的情况下)，要么通过脉冲调制来操作(例如尤其是在LED中)。为此设置所谓的驱动电路，该驱动电路例如能够构造成脉冲调制器、全桥或半桥电路等的形式。通常向该驱动电路输送直流中间电路电压，该中间电路电压必要时能被叠加所谓的纹波。
[0003]为了提供该直流中间电路电压而经常使用所谓的PFC电路(功率因数修正)，该电路也被称作有源功率因数修正电路。该PFC电路在保持尽可能高的功率因数的情况下通过通常被整流过的电网供电电压来产生该直流中间电路电压。
[0004]在本发明的范围内，所涉及的始终是所谓的有源时钟PFC电路，即在这种电路中，通过对例如为晶体管或者MOSEFT的开关元件进行时钟控制来预定PFC电路的功率消耗。其中在开关元件闭合时电感器被磁化，而该电感器则在开关断开时通过二极管向储能电容器中放电。常见的电路例如是升压转换器、隔离反激式转换器或者所谓的SEPIC变换器。
[0005]PFC电路的开关元件和例如开关元件的接通持续时间Ton通常由控制电路来调节。此外还已知的是，例如根据外部输入的调光指令来改变调节器设置。
[0006]因而一定存在的问题在于，在改变调节器设置之后的过渡时间区间中，由PFC电路传输的能量可能会过高或过低。当该过渡时间达到例如40ms时，该暂时过高或过低的传输的能量能够被肉眼以光闪烁或者低光线强度的形式捕捉到。
[0007]本发明的任务在于，在有源时钟PFC电路在改变调节器设置时的表现方面对PFC电路加以改进。本发明的任务尤其在于，避免这样的短暂光闪烁以及低光线强度。
[0008]该任务将根据本发明通过独立权利要求的特征来解决。从属权利要求以特别有利的方式发展了本发明的中心主题。
[0009]本发明的第一方面涉及一种用于操作有源时钟PFC电路的方法，在该PFC电路的输出端处直接或间接连接有负载电路。该负载电路具有至少一个发光装置，特别是具有一个或更多个LED。该负载电路能够具有至少一个用于该发光装置的有源或无源驱动电路，例如一个或多个如半桥或降压转换器或线性调节器的开关调节器。该PFC电路如此由PFC调节器控制，即，该PFC调节器根据至少一个第一调节器设置(reglereinstellung)和至少一个第二调节器设置来确定用于时钟控制该PFC电路的控制参数(尤其是接通持续时间)。从该第一调节器设置变化到该第二调节器设置的时间点取决于直接或间接确定的控制参数的平均值，该控制参数尤其是接通持续时间。
[0010]本发明的另一个方面涉及一种集成电路，尤其是ASIC或微型控制器或者混合型集成电路，该集成电路被构造成用于实施这种方法或者用于PFC调节器的调节器设置的这种改变。
[0011]本发明的又一个方面涉及一种用于操作有源时钟PFC电路的电路，该有源时钟PFC电路在PFC电路的输出端处直接或间接连接有负载电路。该负载电路具有至少一个发光装置，尤其是一个或更多个LED。该PFC电路由PFC调节器按照以下方式进行控制，即PFC调节器根据至少一个第一调节器设置和至少一个第二调节器设置来确定用于时钟控制该PFC电路的控制参数，尤其是接通持续时间。从该第一调节器设置变化到该第二调节器设置的时间点取决于直接或间接确定的控制参数的平均值，该控制参数尤其是接通持续时间。
[0012]本发明的再一个方面涉及一种照明模块，该照明模块具有:有源时钟PFC电路；在该PFC电路的输出端直接或间接连接的负载电路，其中在负载电路中能够接入至少一个发光装置，尤其是一个或更多个LED ;以及PFC调节器，该PFC调节器被构造用于控制PFC电路，使得该PFC调节器根据至少一个第一调节器设置和至少一个第二调节器设置来确定用于时钟控制该PFC电路的控制参数，尤其是接通持续时间。从该第一调节器设置变化到该第二调节器设置的时间点取决于直接或间接确定的控制参数的平均值，该控制参数尤其是接通持续时间。
[0013]优选的是，该调节器设置变化的时间点通过比较所述接通持续时间与所述接通持续时间的时间平均值来确定。
[0014]优选的是，当检测到为了时钟控制所述PFC电路而确定的接通持续时间与该接通持续时间的时间平均值相等时，则改变所述调节器设置。
[0015]优选的是，所述PFC调节器确定用于时钟控制该PFC电路的接通持续时间，并且只有当所述接通持续时间位于该接通持续时间的时间平均值左右的预定通道(Korr1r)内时，才改变所述调节器设置。
[0016]优选的是，为了形成所述接通持续时间的时间平均值，考虑由所述PFC电路产生的所述中间电路电压的预定数量的周期。
[0017]优选的是，通过将由所述PFC电路产生的中间电路电压与用于该中间电路电压的预定目标值相比较来确定改变所述调节器设置的时间点。
[0018]优选的是，只有当由所述PFC电路产生的所述中间电路电压与用于所述中间电路电压的预定目标值交叉时，才改变所述调节器设置。
[0019]优选的是，只有当由所述PFC电路产生的所述中间电路电压位于用于所述中间电路电压的目标值左右的预定范围内时，才改变所述调节器设置。
[0020]优选的是，所述调节器设置的变化对应于调节器速度的调整，尤其对应于所述PFC调节器的时间常数的调整。
[0021]优选的是，所述第一调节器设置相对于所述第二调节器设置呈现较快的调节器速度。
[0022]优选的是，向所述PFC电路供应优选为经过整流的交流电压。
[0023]优选的是，所述调节器设置的改变由所述负载的变化或者由所述发光装置的工作阶段的改变引起。
[0024]优选的是，所述负载的变化根据所述负载电路的参数来确定。
[0025]优选的是，所述负载的变化以对所述发光装置调光的形式或者以改变所述发光装置的数量的形式来确定。
[0026]将通过以下对例示性实施例的描述以及借助附图来详述本发明的其它方面、特征和特性。
[0027]图1不出了具有负载电路的PFC电路的不例性结构图，该负载电路具有驱动电路和用作发光装置的LED ;
[0028]图2示出了具有负载电路的PFC电路的另一示例性结构图，该负载电路具有驱动电路和用作发光装置的LED ;
[0029]图3示意性地示出了具有根据本发明的自适应PFC电路的操作装置；
[0030]图4示出了根据现有技术在改变调节参数的情况下中间电路电压的曲线图；
[0031]图5同样示出了根据现有技术在改变调节参数的情况下中间电路电压的曲线图；
[0032]图6示出了根据本发明在改变调节参数的情况下中间电路电压的曲线图。
[0033]图1示出了根据本发明的操作装置I的第一实施例。操作装置I包括自适应PFC电路2和用于驱动LED 4的驱动器3。LED 4仅是可由操作装置I供电的发光装置的一个示例。另选地，能够操作OLED(即:有机LED)或者例如荧光灯或气体放电灯。操作的发光装置的数量也是可变的。除了仅设置一个发光装置之外也能够设置多个例如串联连接的发光装置。