變換器和操作用于將電流提供給發(fā)光裝置的變換器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將電流饋送到發(fā)光裝置的變換器和控制這樣的變換器的方法。本發(fā)明特別涉及可作為直流(DC) /DC變換器操作的變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如基于發(fā)光二極管(LED)或者放電燈的光源的新型光源變得越來(lái)越普及。用于這樣的光源的變換器可操作以將輸出電流饋送到發(fā)光裝置，例如，饋送到無(wú)機(jī)或者有機(jī)發(fā)光二極管(LED)。
[0003]期望的是變換器可以用于結(jié)合廣泛的多種發(fā)光裝置操作。為了說(shuō)明，根據(jù)被使用的LED的類型和LED互連的方式，基于LED的發(fā)光裝置可以具有廣泛的多種不同負(fù)載電壓。為了適應(yīng)不同負(fù)載電壓，可以使用在反饋環(huán)中測(cè)量并且使用變換器的輸出電流的閉環(huán)控制方案。輸出電流的測(cè)量可能增加變換器的復(fù)雜性和成本，這是不期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本領(lǐng)域中存在對(duì)驅(qū)動(dòng)器被配置成提供不呈現(xiàn)對(duì)負(fù)載電壓的顯著依賴的電流的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的持續(xù)需要。特別是存在對(duì)驅(qū)動(dòng)器具有允許在不要求測(cè)量輸出電流的情況下控制輸出電流的拓?fù)涞脑O(shè)備、系統(tǒng)和方法的需要。
[0005]根據(jù)實(shí)施方式，用于將電流提供到發(fā)光裝置的驅(qū)動(dòng)器電路被配置為DC/DC變換器。該變換器包括串聯(lián)連接的第一二極管和第二二極管、以及聯(lián)接到第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極的電感器。提供至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)以控制在電感器的端子處的電勢(shì)。例如，可以通過(guò)控制至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)的切換頻率在開(kāi)環(huán)控制中控制輸出電流。
[0006]根據(jù)實(shí)施方式，提供如由獨(dú)立權(quán)利要求限定的變換器和方法。從屬權(quán)利要求限定進(jìn)一步實(shí)施方式的特征。
[0007]根據(jù)實(shí)施方式的用于將電流提供到發(fā)光裝置的變換器包括:輸入端，所述輸入端被配置成接收直流電源電壓;第一可控開(kāi)關(guān)，所述第一可控開(kāi)關(guān)電連接在所述輸入端與電感器之間；以及第二可控開(kāi)關(guān)，所述第二可控開(kāi)關(guān)電連接在所述輸入端與所述電感器之間；與所述第一二極管并聯(lián)連接的第一電容和與所述第二二極管并聯(lián)連接的第二電容，所述電感器具有聯(lián)接到至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)的端子和聯(lián)接到所述第一二極管的陽(yáng)極和所述第二二極管的陰極的另一個(gè)端子；以及控制設(shè)備，所述控制設(shè)備控制所述第一可控開(kāi)關(guān)和所述第二可控開(kāi)關(guān)，其中，所述控制設(shè)備被配置成調(diào)節(jié)所述第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和所述第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率以設(shè)置變換器的輸出電流。
[0008]用于將電流提供到發(fā)光裝置的變換器包括被配置成接收直流電源電壓的輸入端。變換器包括聯(lián)接到輸入端的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)。變換器包括串聯(lián)連接的第一二極管和第二二極管。變換器包括具有聯(lián)接到至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)的端子和聯(lián)接到第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極的另一個(gè)端子。
[0009]第一二極管的陰極可以聯(lián)接到變換器的第一輸出端子。第二二極管的陽(yáng)極可以聯(lián)接到變換器的第二輸出端子。第一輸出端子和第二輸出端子可以連接至發(fā)光裝置。
[0010]發(fā)光裝置可以連接至第一輸出端子和第二輸出端子。
[0011]變換器可以被配置成使得經(jīng)由所述第一二極管和所述第二二極管中的至少一個(gè)在所述電感器與所述發(fā)光裝置之間傳輸電流。
[0012]變換器可以包括與第一二極管并聯(lián)連接的第一電容和與第二二極管并聯(lián)連接的第二電容。第一電容可以包括第一電容器。第二電容可以包括第二電容器。第一電容和第二電容可以具有相等電容。
[0013]第二電容可以被配置成在電感器中的電流方向反轉(zhuǎn)之后在第二二極管開(kāi)始導(dǎo)通之前引入時(shí)間延遲。這增強(qiáng)了所述電感器與所述發(fā)光裝置之間的電流傳輸。
[0014]第二電容可以被配置成經(jīng)由電感器驅(qū)動(dòng)第二電容的放電電流，直到在電感器中的電流方向反轉(zhuǎn)之后第二二極管開(kāi)始導(dǎo)通為止。在第二電容被放電的同時(shí)，第二電容可以被充電。
[0015]第一電容可以被配置成在電感器中的電流方向的另一次反轉(zhuǎn)之后在第一二極管開(kāi)始導(dǎo)通之前引入時(shí)間延遲。這增強(qiáng)了電感器與發(fā)光裝置之間的電流傳輸。
[0016]至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)可以包括連接在所述輸入端與所述電感器之間的第一可控開(kāi)關(guān)、以及連接在所述輸入端與所述電感器之間的第二可控開(kāi)關(guān)。
[0017]第一可控開(kāi)關(guān)可以連接在變換器的第一輸入端子與電感器的端子之間。第二可控開(kāi)關(guān)可以連接在變換器的第二輸入端子與電感器的端子之間。在變換器的操作中，第一輸入端子可以處于第一電勢(shì)，并且第二輸入端子可以處于低于第一電勢(shì)的第二電勢(shì)。
[0018]變換器可以是半橋諧振變換器?？梢苑謩e控制第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)以改變?cè)陔姼衅鞯亩俗犹幍碾妱?shì)，將能量從所述輸入端傳輸?shù)阶儞Q器的輸出端。變換器可以在諧振模式下操作?？刂圃O(shè)備可以被配置成調(diào)節(jié)第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率，以設(shè)置變換器的輸出電流。
[0019]變換器可以包括控制設(shè)備，該控制設(shè)備控制第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)，以設(shè)置變換器的輸出電流。
[0020]控制設(shè)備可以被配置成執(zhí)行開(kāi)環(huán)控制以設(shè)置變換器的輸出電流。
[0021]控制設(shè)備可以被配置成將第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流的函數(shù)。
[0022]控制設(shè)備可以被配置成將第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流和DC電源電壓二者的函數(shù)。
[0023]控制設(shè)備可以被配置成將第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流和負(fù)載電壓的函數(shù)?？刂圃O(shè)備可以被配置成將第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流、DC電源電壓和負(fù)載電壓的函數(shù)。
[0024]控制設(shè)備可以被配置成增加切換頻率以減小變換器的輸出電流，同時(shí)目標(biāo)輸出電流大于閾值。變換器可以在諧振模式下操作，同時(shí)目標(biāo)輸出電流大于閾值。
[0025]控制設(shè)備可以被配置成當(dāng)目標(biāo)輸出電流低于閾值(S卩，針對(duì)小于暗水平(dimlevel)閾值的暗水平)時(shí)，以脈沖方式選擇性地控制第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)。當(dāng)目標(biāo)輸出電流低于該閾值時(shí)，控制設(shè)備可以被配置成將其切換第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)的第一時(shí)間間隔的長(zhǎng)度和/或其不切換第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)的第二時(shí)間間隔的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)為暗水平的函數(shù)?？刂圃O(shè)備可以被配置成關(guān)于目標(biāo)輸出電流線性地增加導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間?？梢酝ㄟ^(guò)使用針對(duì)較小目標(biāo)輸出電流的脈沖操作，防止不期望的顏色改變。
[0026]控制設(shè)備可以被配置成在電感器中的電流具有零交叉之前選擇性地導(dǎo)通第一可控開(kāi)關(guān)或者第二可控開(kāi)關(guān)。
[0027]變換器可以包括與第一可控開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接的第三電容和與第二可控開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接的第四電容。隨著第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)分別被導(dǎo)通，第三電容和第四電容可以分別限制功耗。
[0028]變換器可以包括連接在第一輸入端子與第一輸出端子之間的電容器。二極管可以與電容器并聯(lián)連接。
[0029]變換器可以包括連接在第二輸入端子與第二輸出端子之間的另一個(gè)電容器。另一個(gè)二極管可以與該另一個(gè)電容器并聯(lián)連接。
[0030]變換器可以包括連接在第一輸出端子與第二輸出端子之間的電容器。
[0031 ]變換器可以包括連接在第一輸入端子與第二輸入端子之間的電容器。
[0032]根據(jù)實(shí)施方式的光源包括根據(jù)實(shí)施方式的變換器和連接至變換器的輸出的發(fā)光
目.ο
[0033]根據(jù)實(shí)施方式的系統(tǒng)包括電壓源總線、根據(jù)實(shí)施方式的變換器、以及發(fā)光裝置。變換器的輸入端連接至電壓源總線。發(fā)光裝置連接至變換器的輸出端。
[0034]發(fā)光裝置可以包括至少一個(gè)LED。發(fā)光裝置可以包括至少一個(gè)無(wú)機(jī)LED。發(fā)光裝置可以包括至少一個(gè)有機(jī)LED(OLED)。
[0035]系統(tǒng)可以包括連接至總線的AC/DC變換器。AC/DC變換器可以具有接收AC電壓的輸入端，并且可以被配置成在電源總線上生成DC電源電壓。
[0036]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，提供操作用于將電流提供到發(fā)光裝置的變換器的方法。
[0037]變換器包括接收直流電源電壓的輸入端、聯(lián)接到該輸入端的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)、串聯(lián)連接的第一二極管和第二二極管、以及電感器，該電感器具有聯(lián)接到至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)的一個(gè)端子和聯(lián)接到第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極的另一個(gè)端子。控制至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)以經(jīng)由第一二極管和第二二極管中的至少一個(gè)在電感器與輸出端之間傳輸電流。
[0038]可以在實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)的方法的附加特征和由此獲得的效果對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式的設(shè)備的特征和效果。
[0039]為了說(shuō)明起見(jiàn)，至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)可以包括第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)。該方法可以包括控制第一可控開(kāi)關(guān)的切換頻率和第二可控開(kāi)關(guān)的切換頻率，以設(shè)置變換器的輸出電流。
[0040]可以在不要求執(zhí)行輸出電流的電流測(cè)量的開(kāi)控制環(huán)中控制切換頻率。
[0041 ]切換頻率可以被調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流的函數(shù)。
[0042]切換頻率可以被調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流和DC電源電壓二者的函數(shù)。
[0043]切換頻率可以被調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流和負(fù)載電壓的函數(shù)。切換頻率可以被調(diào)節(jié)為目標(biāo)輸出電流、DC電源電壓和負(fù)載電壓的函數(shù)。
[0044]可以增加切換頻率以減小變換器的輸出電流，同時(shí)