[发明专利]一种功率转换器，及其控制器和控制方法

说明书

一种用于功率转换器的控制器，包括传导探测电路系统和可变参考发生器。所述传导探测电路系统被耦合以生成代表输入信号在阈值之上的传导时间的传导信号。所述可变参考发生器被耦合以接收所述传导信号且被配置为响应于所述传导信号的第一传导时间生成计数值。所述可变参考发生器被耦合为响应于所述计数值且响应于存储在所述可变参考发生器中的先前计数值而输出参考信号。

技术领域

本发明总体上涉及功率转换器(power converter)，并且更具体地，涉及和调光器电路一起使用的功率转换器。

背景技术

电子设备使用电力来运行。开关模式功率转换器由于其效率高、尺寸小和重量轻，被普遍用来为许多现在的电子装置提供动力。常规的壁式插座提供高电压交流电。在开关功率转换器中，高电压交流(ac) 输入通过能量传递元件(energy transfer element)被转换，以提供适当调节的直流(dc)输出。开关模式功率转换器控制电路通常通过检测代表一个或多个输出量的一个或多个输入并且控制闭环中的输出来提供输出调节。在运行中，在开关模式功率转换器中通过改变开关的占空比(通常是开关的接通时间与总开关周期之比)、改变开关的开关频率或改变开关的每单位时间的脉冲数，利用开关提供期望的输出。

在用于照明应用的一种调光中，三端双向可控硅(triac)调光器电路通常断开ac输入电压以限制供应给白炽灯的电压和电流的量。这被称为相位调光，因为用以度为单位测量的ac输入电压周期的一部分指定三端双向可控硅调光器电路的位置和所得到的缺失电压的量通常是便利的。一般而言，ac输入电压是正弦波形，并且ac输入电压的周期被称为全线循环(line cycle)。这样，ac输入电压的周期的一半被称为半线循环。一个完整的周期具有360度，半线循环具有180 度。通常，相角是对三端双向可控硅调光器电路断开ac输入每个半线循环多少度(相对于零度参考)的测量。这样，三端双向可控硅调光器电路在半线循环中去除ac输入电压的一半对应于90度的相角。在另一个实施例中，在半线循环中去除ac输入电压的四分之一对应于 45度的相角。

另一方面，传导角是对三端双向可控硅调光器电路未将ac输入电压从功率转换器断开的每个半线循环多少度(相对于零度参考)的测量。或换句话说，传导角是对其中三端双向可控硅调光器电路是传导的每个半线循环多少度的测量。在一个实施例中，在半线循环中去除 ac输入电压的四分之一对应于45度的相角但对应于135度的传导角。

虽然相角调光对直接接收变化的ac输入电压的白炽灯很有效，但是对于发光二极管(LED)灯它通常会导致问题。大多数LED和LED 模块最好由一个受控功率转换器可从ac电力线提供的调节的电流驱动。三端双向可控硅调光器电路通常对常规的受控功率转换器控制器不是很有效。受控电源通常被设计成忽略ac输入电压的失真。它们的目的是传送一个恒定的调节的输出，直到低输入RMS电压导致它们完全关掉。这样，常规的受控电源将不会对LED灯调光。除非用于LED 灯的功率转换器被特别地设计成以一种期望的方式对来自三端双向可控硅调光器电路的电压进行识别和响应，否则三端双向可控硅调光器可能会引起不可接受的结果，例如具有大传导角的LED灯的闪烁或闪变，小传导角下的LED灯的闪光。

因此，功率转换器可以包括一个改进的常规功率转换器控制器，该改进的常规功率转换器控制器被设计成通过如下方式响应三端双向可控硅调光器电路：直接检测调光器电路输出的平均值(换句话说，在三端双向可控硅调光器电路已经处理ac输入电压之后的ac输入电压的平均值)，以确定所要求调光的量。一般而言，调光器电路输出的较小平均值会对应于去除ac输入电压的较大部分，因而对应于较大的相角。这样，改进的常规功率转换器控制器利用这种关系来间接地确定相角并改变功率转换器的输出被调节到的量。然而，通过以此方式间接测量相角，探测到的调光的量(并且因此功率转换器的输出被调节到的量)易受ac输入电压变化的影响。换句话说，通过调光器电路输出的平均值测得的相角的准确性取决于ac输入电压的变化。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种用于功率转换器的控制器，所述控制器包括：