[发明专利]反激AC‑DC转换器

说明书

对相关应用的交叉参考

本申请要求标题是“DIGITALLY CONTROLLED SINGLE-STAGE FLYBACK DRIVER FOR SOLID STATE LIGHT SOURCE(S)”并且2012年7月26日提交的美国临时专利申请号61/675，881和标题是“FLYBACK AC-TO-DC CONVERTER”并且2013年7月26日提交的美国专利申请号13/951，559的优先权，其整体内容由此通过参考被结合。

技术领域

本发明涉及发光，并且更具体而言涉及驱动发光负载。

背景技术

电子技术正在快速地发展以协助环境保护。比如，包含发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）等等的固态光源技术正在迅速地赶上更老的发光技术（例如，白炽发光、荧光发光等）作为用于电子照明的优选源。固态光源尤其提供更低的功耗、最小的热输出、更耐用的设计、更长的寿命、以及在处置时更低的环境影响。典型的固态光源基照明系统由将交流（AC）功率（例如来自传统的壁上插座）或直流（DC）功率（例如来自电池）转换成被固态光源可用的电压电平的驱动器电路供电。驱动器电路要求将补充或至少不减损固态光源的效率的部件和配置。

发明内容

在发光系统内存在多个与对固态光源供电相关联的重要的问题。固态光源具有长的寿命和低的维护要求，并且在它们的亮度效率中已存在持续的改进，使得固态光源成为对传统的光源的有吸引力的替选。然而，在发光工业中强加的各种标准和规则设置了当设计固态光系统时必须考虑的限制。这些限制中的许多涉及驱动器的功率因数（PF）和总谐波失真（THD）。

本发明的实施例提供改进传统PFC拓扑的PF和THD的技术和装置。在一些实施例中，传统反激基PFC拓扑的PF和THD通过校正整流输入电流和/或电压波形的技术和/或装置来改进。在一些实施例中，这通过在反激电路内变化开关的开启时间来实现，所述反激电路典型地用诸如但是不限制到金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或双极结型晶体管（BJT）或绝缘栅BJT（IGBT）等等的晶体管来实施。开关的开启时间在一些实施例中使用微控制器来数字地校正。在这样的实施例中，微控制器采用锁相环（PLL）和输出调节器来变化开关的开启时间以校正波形并且由此改进系统的PF和THD。在一些实施例中，给定的反激基PFC拓扑的现有的微控制器可以被进一步编程或另外配置有PLL和输出调节器模块以执行如在本文中描述的动态开启时间校正。各种其它实施例和变动是可能的。比如，在一些实施例中开启时间切换控制用提供与数字PLL和输出驱动器模块可比较的功能性的模拟部件来实施。

在实施例中，提供一种装置。装置包含：锁相环（PLL）模块，所述锁相环（PLL）模块配置成与输入到反激转换器的整流线电压信号同步以对负载供电，并且检测整流线电压信号的相位中的改变；和输出调节器模块，所述输出调节器模块被配置成使用反映基于被PLL模块检测到的在整流线电压信号中的相位变动的校正因数的开启时间控制信号来调节到负载的输出电流、输出电压、和/或输出功率中的至少一个，其中开启时间控制信号控制反激转换器的切换。

在相关的实施例中，PLL模块可以被配置成通过下述方式来同步：在采样时段T_sampling测量整流线电压信号的值，并且基于整流线电压信号的频率中的改变来调整采样时段T_sampling。