[发明专利]用于功率开关晶体管的电流吸收功能的功率耗散监视器

权利要求书

1.一种发光二极管(LED)灯，包括：

开关功率变换器，包括：

磁性元件，耦合至具有相角开关的调光器开关的输出电压并且耦合至所述开关功率变换器的输出，所述调光器开关的所述输出电压被接收为所述开关功率变换器的输入电压；

开关，耦合至所述磁性部件，当所述开关导通时产生经过所述磁性元件的电流，并且当所述开关关断时不产生经过所述磁性元件的电流；以及

控制器，配置为产生用于在所述开关的每个开关周期导通或关断所述开关的控制信号；

其中所述控制器被配置为操作所述开关在第一模式中以传送电力至所述开关功率变换器的所述输出，或操作所述开关在第二模式中以使所述开关用作电流吸收器；

其中所述控制器被配置为在所述第二模式期间估算由所述开关耗散的功率，以确定所述开关是否接近不安全操作状态；

电流调整器，耦合至所述开关功率变换器的所述输出，所述电流调整器接收由所述开关功率变换器传送的所述电力；以及

一个或多个LED，耦合至所述电流调整器的输出；

其中所述电流调整器基于来自所述控制器的控制信号调整经过所述一个或多个LED的电流。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其中所述开关是双极结式晶体管。

3.根据权利要求2所述的LED灯，其中在所述第一模式期间，所述控制器被配置为在双极结式晶体管的饱和模式和截止模式之间连续切换所述开关的操作。

4.根据权利要求2所述的LED灯，其中在所述第二模式期间，所述控制器被配置为操作所述开关在所述双极结式晶体管的有源模式中以使所述开关用作所述开关功率变换器的所述电流吸收器。

5.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述开关是金属氧化物半导体场效应晶体管。

6.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述控制器还被配置为响应于所估算的由所述开关耗散的功率超过阈值，关断所述开关，所估算的由所述开关耗散的功率超过阈值指示所述开关接近所述不安全操作状态。

7.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述开关用作所述电流吸收器以从耦合至所述开关功率变换器的所述调光器开关汲取电流，以使所述调光器开关正确调整所述开关功率变换器的所述输入电压。

8.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述控制器包括：

模数变换器(ADC)，用于采样所述输入电压；

乘法器，其耦合至所述ADC以接收所采样的输入电压并且在第二模式期间基于所采样的输入电压和经过所述开关的电流计算由所述开关耗散的功率；

积分器，其耦合至所述乘法器以接收由所述开关耗散的所述功率并且在所述第二模式期间基于由所述开关耗散的所述功率仿真由所述开关耗散的能量；以及

减法器，其将由所述开关耗散的所述能量与阈值比较以确定所述开关是否接近所述不安全操作状态。

9.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述控制器还包括：

第二减法器，其从由所述积分器仿真的所述能量中移除表示所述开关的热流出的能量。

10.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中所述控制器还包括：

模数变换器(ADC)，用于对所述输入电压进行采样；

乘法器，其耦合至所述ADC以接收所采样的输入电压并且在第二模式期间基于所采样的输入电压和经过所述开关的电流计算由所述开关耗散的所述功率；

低通滤波器，其耦合至所述乘法器以从所述乘法器接收由所述开关耗散的所述功率并且在所述第二模式期间基于由所述开关耗散的所述功率以及所述开关随着时间的冷却仿真由所述开关耗散的能量；

减法器，其耦合至所述低通滤波器以将由所述开关耗散的所述能量与阈值比较以确定所述开关是否接近所述不安全操作状态。

11.根据权利要求10所述的开关功率变换器，其中所述低通滤波器包括：

第二乘法器，用以计算在所述开关随着时间冷却之后由所述开关耗散的能量；

延迟寄存器，用以接收由所述开关耗散的所述能量并且延迟由所述开关耗散的所述能量；以及

第三乘法器，其耦合至所述延迟寄存器以基于所述开关随着时间的所述冷却计算由所述开关耗散的所述能量的成比例的表示。