转换器电路制造技术

提供了一种转换器电路，包括：用于接收输入电压并提供输出电压的第一节点和第二节点；置于第一节点与第三节点之间的第一电感器；置于第三节点与二极管的第一端子之间的电容器，二极管的另一端子提供输出电压；置于二极管的第一端子与公共端之间的第二电感器；作用于第三节点与公共端之间的电子开关；第一电流发生器，作用于第一节点与开关之间以驱动开关处于“闭合”的导通状态下；及第二电流发生器，对通过在“闭合”状态下的开关的电流和第二节点上的输出电压敏感。第二电流发生器从第一电流发生器汲取电流以使开关处于“断开”的非导通状态，第三节点上的电压下降以激活导通的第一电流发生器并使开关处于“闭合”的导通状态由此产生自激振荡。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供了一种转换器电路，包括：用于接收输入电压并提供输出电压的第一节点和第二节点；置于第一节点与第三节点之间的第一电感器；置于第三节点与二极管的第一端子之间的电容器，二极管的另一端子提供输出电压；置于二极管的第一端子与公共端之间的第二电感器；作用于第三节点与公共端之间的电子开关；第一电流发生器，作用于第一节点与开关之间以驱动开关处于“闭合”的导通状态下；及第二电流发生器，对通过在“闭合”状态下的开关的电流和第二节点上的输出电压敏感。第二电流发生器从第一电流发生器汲取电流以使开关处于“断开”的非导通状态，第三节点上的电压下降以激活导通的第一电流发生器并使开关处于“闭合”的导通状态由此产生自激振荡。【专利说明】转换器电路
本说明书涉及转换器电路(转换器)。各个实施例涉及例如具有SEPIC (单端初级电感转换器)拓扑的开关型转换器电路。各个实施例涉及可在对于光源(例如，LED光源)的电力供应中使用(例如，作为辅助发电机)的转换器电路。
技术介绍
传统的SEPIC转换器包括具有以给定频率工作的各个部件的振荡器，可能经由附加的电路调制。在各种解决方案中，可以用单块芯片来实现转换器以及/或者通过能够实现振荡器、PWM调制器、输出驱动电路以及可能地电流回路系统和/或和用于输出电压调节的误差放大器的集成控制器来实现转换器。在这样的应用背景下，在可以在包括传统的有源零件(诸如，例如晶体管和二极管)的自激振荡转换器的架构内采用SEPIC拓扑的情况下，对能够无需专用振荡器和/或专用芯片的转换器电路的需求产生。这是为了提供零件数量减少并且随之成本降低的高效结构，例如提供适于低电力供应应用的、具有宽范围的输入值和恒定的输出电压的转换器。为此，已经注意到，在考虑到集成电路的技术与SEPIC应用所需要的宽范围的输入值之间的不兼容性、主要旨在产生比输入电压高或比输入电压低的输出电压时，集成电路可能不适合于这样的目的。为此，还注意到以下方面:-自激振荡解决方案已经在电力应用中应用于SEPIC拓扑(例如，产生所谓的镇流器或功率因子校正阶段)，并且通过使用进入饱和状态的特定电感器和/或采用耦合到功率电感器的特定驱动绕组来维持(自激)振荡，以及-在这样的解决方案中，与设置有工作频率通常固定的振荡器的转换器中会发生的情况相反，工作频率可以根据负载和输入电压而变化。因此，需要能够无需特殊的(定制的)电感部件并且可以用更小且更廉价的有源零件来替换这样的部件的转换器电路。
技术实现思路
各个实施例旨在满足先前概述的需求。由于具有所附权利要求中阐述的特征的转换器电路，各个实施例使得能够实现该目的。这些权利要求是本文中提供的关于本专利技术的技术公开内容的组成部分。各个实施例使得能够提供可以以DCM (断续电流模式)模式工作、部件数量减少、可以无需独立的固定频率振荡器的自激振荡电路:这是因为由于电路拓扑而从本质上提供了(自激)振荡行为的事实。【专利附图】【附图说明】现在将参照附图仅通过非限制性示例对各个实施例进行描述，在附图中:图1是根据实施例的转换器电路的基本图，图2示出实施例的可能变型，以及图3是实施例的电路图。【具体实施方式】在以下描述中，说明了旨在透彻理解各种实现示例的各种具体细节。可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者用其他方法、部件、材料等实现实施例。在其他情况下，为了避免使实施例的各方面难理解，没有示出或详细描述公知的结构、材料或操作。在该说明书的范围内对“实施例”的提及表示关于实施例所描述的具体配置、结构或者特征包括在至少一个实施例中。因此，可能存在于该说明书的不同地方的诸如“在实施例中”的短语不一定指相同的实施例。此外，具体形状、结构或者特征可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式结合。本文中使用的参考仅为了方便读者，而并不因此限定实施例的范围。图1的示图示出了基于SEPIC (单端初级电感器转换器)类型的拓扑的转换器电路10的示例。在各个实施例中，在电路10的架构中可以存在有:-用于接收输入电压Vin的第一节点12，-用于提供经转换的输出电压Vqut的第二节点14，-置于第一节点12与第三节点16之间的第一电感器LI,该第一电感器LI能够执行开关节点或者开关(SW)的功能，如以下更好地说明的那样，-置于第三节点16与二极管D的第一端子之间的充电电容器Cs，其(二极管D的)另一端子提供输出电压Votjt,-置于二极管D的第一端子与公共端(common)之间的第二电感器L2，以及-作用于第三节点16与公共端之间的电子开关S，诸如，例如晶体管(例如，MOSFET、BJT等)，例如插入有以下将更好地描述的电流表传感器A。提及二极管D的第一端子和第二端子(在本文中，分别对应于二极管D的阳极和阴极)的事实显然对应于假定输入电压Vin和输出电压Vtot为正的实施示例。在二极管D的连接布置随后反转的情况下，各个实施例可以提供极性的反转。在各个实施例中，两个电感器LI和L2可以耦合于共同的核(core)上，从而改进SEPIC拓扑的某些方面。还将理解的是，SEPIC拓扑和相关工作准则本身是已知的，因此不需要在本文中提供更详细的描述。各个实施例可以涉及能够例如使转换器10以临界电流模式(即，处于断续电流(DCM)与连续电流(CCM)模式之间的分界线)工作的驱动器和控制技术，其中，在本文中涉及能够提供开关功能的部件中的电流，而不是各电感器L1、电感器L2中的电流。断续电流模式(DCM)要求存在死区时间(dead-time)，在该死区时间内，“功率”元件(开关S和二极管D)都不传导电流。在该时间期间，电感器中的电流通常是非空的，并且抑制的电压振荡可能出现在开关节点16处。该时间趋于零的限制限定了所谓的“临界”(BCM-临界电流模式)工作模式。各个实施例可以提供通过第一电流发生器Im和第二电流发生器Itw对开关S进行接通/关断驱动，第一电流发生器I?和第二电流发生器Itw在下面也将分别被称为接通发生器I?和关断发生器lew。在各个实施例中，第一电流发生器可以是作用于第一节点12与开关S之间而使开关S处于导通状态(“闭合(on)”)的锁存型电流发生器，其中，通过开关S的电流增加，第一电感器LI进行充电并且电容器Cs向第二电感器L2放电。第二电流发生器Itw用作由在导电(“闭合”)状态下流过开关S的电流以及在第二节点14上的输出电压Vott中的至少一个(以及在各个实施例中，由二者)控制的灌电流发生器(sink current generator)0这使得关断发生器Itw能够从其他电流发生器(即，接通发生器I?)汲取电流，以使开关S进入非导通状态(“断开(off )”)，其中，二极管D中的电流开始下降到零，直到第三节点16上的电压也下降为止，以(再次)激活接通发生器1n并且(再次)使开关S处于导通状态(“闭合”)，从而通过确定转换器电路10的自激振荡而重启刚刚描述的工作周期(dutycycle)。在各个实施例中，电路10的自激振荡可以与以下事实相关从而确保进行再生动作:接通发生器1n是锁存型并且驱动开关S。在各个实施 例中，这样的再生动作可以通过经由节点或求和块ΣΜ驱动发生器而发生，其中，与节点SW16上(B卩，在由电流发生器I?驱动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转换器电路（10），包括：‑用于接收输入电压（VIN）的第一节点（12），‑用于提供输出电压（VOUT）的第二节点（14），‑置于所述第一节点（12）与第三节点（16）之间的第一电感器（L1），‑置于所述第三节点（16）与二极管（D）的第一端子之间的电容器（CS），所述二极管（D）的另一端子提供所述输出电压（VOUT），‑置于所述二极管（D）的所述第一端子与公共端之间的第二电感器（L2），‑作用于所述第三节点（16）与公共端之间的电子开关（S），所述电子开关（S）在导通的“闭合”状态与非导通的“断开”状态之间能够切换，‑作用于所述第一节点（12）与所述开关（S）之间以将所述开关（S）驱动为所述导通的“闭合”状态的第一电流发生器（ION），其中，通过所述开关（S）的电流增加，所述第一电感器（L1）进行充电并且所述电容器（CS）向所述第二电感器（L2）放电，以及‑对通过在所述“闭合”状态下的所述开关（S）的电流以及在所述第二节点（14）上的所述输出电压（VOUT）中的至少一个敏感的第二电流发生器（IOFF），所述第二电流发生器（IOFF）从所述第一电流发生器（ION）汲取电流以将所述开关（S）驱动为所述非导通的“断开”状态，其中，所述第三节点（16）处的电压下降以触发所述第一电流发生器（ION）将所述开关（S）驱动为所述导通的“闭合”状态，从而产生所述转换器电路（10）的自激振荡。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗切斯科·安杰林，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE