[发明专利]用于无闪烁LED驱动器的线路波纹补偿

说明书

一种功率转换器控制器，包括一个振荡器、一个驱动电路和一个频率调制器。该驱动电路接收来自振荡器的时钟信号且响应于时钟信号生成一个驱动信号以控制功率转换器的开关的切换。该频率调制器响应于能量传递元件的电感器两端的电感器电压来控制该时钟信号的频率，以减少功率转换器的输出电流中的峰间波纹值。当该电感器电压小于或等于一个阈值电压时，该频率调制器在每个半线循环期间控制该时钟信号的频率使其是一个固定频率。当电感器电压大于该阈值电压时，该频率调制器改变该时钟信号的频率使其小于所述固定频率以调整功率转换器的输入电流的形状。

技术领域

本公开内容涉及电源，并且更具体地，涉及用于电源的控制电路。

背景技术

LED照明由于该技术提供的许多优点已经在行业中变得普及。例如，与其他照明技术——诸如紧凑型荧光灯(CFL)或白炽灯照明技术——相比，LED灯通常具有较长的寿命、引起较小危险并且提供增加的视觉感染力。LED照明提供的优点已经使得LED被纳入各种照明技术、电视、显示屏和其他应用中。

通常期望实施具有调光功能的LED灯以提供可变的光输出。用于模拟LED调光的一种已知技术是通过前沿或后沿控制的相角调光。在一个已知实例中，可以使用通过将交流(ac)电的每个半循环的开始延迟而运行的三端双向可控硅(Triac)电路，这种运行方式已知为“相位控制”。通过延迟每个半循环的开始，递送至负载(例如，灯)的功率的量减少，在灯的光输出中产生调光效果。在大部分应用中，每个半循环的开始中的延迟是人眼察觉不到的，这是因为相位受控的线路电压中的变化和递送至灯的功率中的变化发生得非常快。例如，三端双向可控硅调光电路在用于对白炽灯泡调光时工作特别好，这是由于具有变化的交流线路电压的相角中的变化对于这些类型的灯泡是不重要的。然而，当三端双向可控硅电路被用于对LED灯进行调光时，可观察到闪变。

LED灯中的闪变会发生是因为这些设备通常由具有稳压电源的LED驱动器驱动，该稳压电源从交流功率线路向LED灯提供经调节的电流和电压。除非驱动LED灯的稳压电源被设计为以合意的方式识别并响应于来自三端双向可控硅调光电路的电压信号，否则三端双向可控硅调光电路很可能会产生不理想的结果，诸如LED灯中的有限调光范围、闪变、闪烁、闪动和/或色移。

对于LED灯使用三端双向可控硅开关电路的这些不理想结果的一些原因是部分由于三端双向可控硅开关自身的特性。例如，三端双向可控硅开关是表现为受控的交流开关的半导体部件。因此，三端双向可控硅开关对于交流电压表现为断开的开关，直到它在控制端子处接收到一个触发信号，该触发信号导致开关闭合。然而，许多三端双向可控硅开关调光电路包括循环之间相角和传导角中的固有失衡。相角和传导角在连续的循环中的这些变化可以导致功率转换器的输入处的电压幅度变化以及输出处的输出电流变化(即，波纹)。输出电流波纹可以呈现为LED负载中的光波动和闪烁。

附图说明

参考以下附图描述本公开内容的非限制性且非穷举性的实施方案，其中在各个视图中相同的参考数字指示相同的部分。

图1是包括一个具有线路波纹补偿单元的控制器的一个示例功率转换器的框图。

图2A例示了在禁用线路波纹补偿单元的情况下的一个功率转换器的输出电流信号和输入电压信号。

图2B例示了在使能线路波纹补偿单元的情况下的一个功率转换器的输出电流信号和输入电压信号。

图3是具有一个LED负载、一个切换调节器和一个具有线路波纹补偿控制单元的控制器的设备的示意图。

图4A是一个具有线路波纹补偿单元的控制器的框图。

图4B是一个频率调制器的功能框图。

图4C进一步例示一个频率调制器的逻辑部件。

图5A是例示了检测和使能线路波纹补偿的过程的流程图。