[发明专利]动态定位开关式电力供应器输出电压的方法和系统

说明书

相关专利申请案

本申请案主张由斯考特·迪尔伯恩和泰瑞·克莱维兰于2011年11月11日申请的名为“动态定位开关式电源输出电压的方法和系统(Method and System to Dynamically Position a Switch Mode Power Supply Output Voltage)”的共同拥有的美国临时专利申请案第61/558,616号的优先权，所述临时专利申请案据此出于所有目的而以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及开关式电力供应器，且明确地说，涉及一种对发光二极管(LED)供电且控制所述LED的调光的开关式电力供应器。

背景技术

当(例如)在汽车前照灯应用中驱动发光二极管(LED)时，可使用调光开关以极迅速地接通和关断LED电流。在不使用调光开关的情况下，开关式电力供应器(SMPS)的输出电容器为LED电流提供足够能量以使其缓慢地衰减，此将为我们所期望。此缓慢衰减造成LED光的波长移位。因为光色彩改变，所以此移位是明显的。

发明内容

因此，需要一种可对发光二极管(LED)供电且控制所述LED的调光而不造成明显输出光色彩改变的改进型开关式电力供应器(SMPS)。

根据实施例，一种电力供应器电路可包括：脉宽调变控制器，其与回扫电路耦接，其中所述回扫电路包括受到第一场效晶体管控制的初级电路和受到第二场效晶体管控制且包括输出电容器的次级电路，其中所述控制器可经配置以控制所述第二场效晶体管，使得所述输出电容器可放电以消除输出脉冲的尾电流。根据另外实施例，所述电力供应器电路为至少一个发光二极管串提供电力。

根据另一实施例，一种用于动态定位开关式电力供应器输出电压的方法可包括如下步骤：用主开关使输出电容器通过回扫变压器而充电，其中所述回扫变压器和所述主开关耦接到一电源；以及用同步开关使所述输出电容器通过所述回扫变压器而放电，其中所述回扫变压器及所述同步开关可耦接到所述输出电容器；其中所述主开关及所述同步开关可受到开关式电力供应器控制器控制，由此使所述输出电容器充电和放电的所述步骤将实质上方形波脉宽调变式电流提供到耦接到所述输出电容器的负载。

根据所述方法的另外实施例，所述负载可为串联连接式发光二极管串。根据所述方法的另外实施例，所述发光二极管串具有高输出光且可用于汽车应用。根据所述方法的另外实施例，所述主开关及所述同步开关可为电力场效晶体管。根据所述方法的另外实施例，所述开关式电力供应器控制器可为微控制器。

根据所述方法的另外实施例，所述负载可包括在第一电压下操作的第一发光二极管串及在第二电压下操作的第二发光二极管串，其中所述第一电压可大于所述第二电压，且所述方法可进一步包括如下步骤：当所述已充电输出电容器上的电压可实质上处于所述第一电压时用断开/连接开关使所述第二发光二极管串断开；以及当所述已充电输出电容器上的电压可实质上处于所述第二电压时用所述断开/连接开关来连接所述第二发光二极管串。

根据所述方法的另外实施例，可使所述输出电容器通过所述回扫变压器而放电至输入电容器中。根据所述方法的另外实施例，所述输出电容器可耦接到所述回扫变压器的次级绕组，且所述输入电容器可耦接到所述回扫变压器的初级绕组。

根据又一个实施例，一种用于动态定位开关式电力供应器输出电压的系统可包括：回扫变压器，其具有初级绕组和次级绕组；主开关，其与所述回扫变压器的所述初级绕组串联地耦接，其中所述回扫变压器的所述初级绕组及所述主开关可耦接到电源；同步开关，其与所述回扫变压器的所述次级绕组串联地耦接；及输出电容器，其耦接到所述回扫变压器的所述次级绕组及所述同步开关；其中所述主开关使所述输出电容器通过所述回扫变压器而充电，且同步开关使所述输出电容器返回通过回扫变压器而放电；以及开关式电力供应器控制器，其耦接到所述主开关及所述同步开关且控制所述主开关及所述同步开关；其中实质上方形波脉宽调变式电流可提供到耦接到所述输出电容器的负载。