开关模式电源制造技术

一种开关模式电源，包括：整流电压端子和整流接地端子，用于接收整流相切电压；电源开关和电感单元，串联在所述整流电压端子和所述整流接地端子之间；开关控制器，具有浮置接地端子和调光输入端子，其中所述调光输入端子用于接收指示所需调光级的调光电压信号，所述开关控制器被配置为根据所述调光电压信号控制所述开关，并且所述电感单元连接在所述整流接地端子和所述浮置接地端子之间；以及调光级控制器，被配置为根据所述整流相切电压相对于所述浮置接地端子设置所述调光电压信号。

【技术实现步骤摘要】

本公开设及开关模式电源，并且具体且非排他地，设及一种用于可调光固态照明 (Ii曲ting)应用的降压升压化uck-boost)和反激（flyback)转换器。
技术介绍
在包括但不限于照明应用的应用领域中，相切调光器得到广泛使用。相位调光器 使用开关W断开或切断干线周期（更准确地，半周期）的一部分。 图Ia示出了在一个AC周期（通常对于50化电源是0. 02s，或者对于60化电源时 0. 17s)上相对于时间的前沿相切干线电压信号1。相切角2确定了AC干线电压中损失的 能量的量。根据所用开关的类型，可W切断相位的前沿或者后沿甚至切断二者。针对后沿 相切调光器，可W沿图Ia示出的电压轴镜像波形，而平均电压与前沿相切干线电压信号1 的平均电压相同。图Ib示出了与相切干线电压信号1对应的整流信号3。一般来说，晶体 管或=端双向可控娃（triac)用于切断干线电压信号，并且桥式整流器可用于整流信号。 尽管运种调光控制方法对常规白识照明有效，但是当相切调光器与不适合处理干 线周期"丢失"部分的更节能型照明（例如，紧凑型巧光照明（CFL)、管式照明（TL)或固态 照明（S化)）一起使用时，将引起问题。通常由包括操作在比50化或60化干线周期高得多 的频率（通常是几曲Z到几MHz)下的开关的开关模式电源控制运类节能型照明。 针对与运类照明兼容的相切调光器，需要对相切电源进行处理W便可用于照明电 路。然而，重要的是在该处理中，要将包括在相切信号中的与期望调光级有关的信息恢复为 调光控制级信号。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种开关模式电源，包括： 整流电压端子和整流接地端子，用于接收整流相切电压； 电源开关和电感单元，串联在所述整流电压端子和所述整流接地端子之间； 开关控制器，具有浮置接地端子和调光输入端子，其中所述调光输入端子用于接 收指示所需调光级的调光电压信号，所述开关控制器被配置为根据所述调光电压信号控制 所述开关，并且所述电感单元连接在所述整流接地端子和所述浮置接地端子之间；W及 调光级控制器，被配置为根据所述整流相切电压相对于所述浮置接地端子设置所 述调光电压信号。 可参考浮置地提供所述调光电压信号。调光级控制器可被配置为将所述调光电压 信号设置为在相切整流电压的一个或多个半周期内所述整流相切电压相对于所述浮置接 地端子的平均值。 所述开关模式电源还可包括具有第一分压电阻器和第二分压电阻器的分压器。所 述分压器可串联在所述整流相切电压端子和所述浮置接地端子之间。所述调光电压信号可 在所述第一分压电阻器和所述第二分压电阻器之间的节点处可用。所述开关模式电源还可 包括串联在所述整流相切电压端子和所述浮置接地端子之间的齐纳二极管和平均电容器。 所述平均电容器具有第一极板和第二极板。所述第二极板可连接到所述浮置接地端子。所 述第一极板可经由所述第一分压电路连接到所述齐纳二极管。所述第一极板和连接到所述 第一分压电阻器。所述第一分压电阻器可串联地设置在所述齐纳二极管和所述平均电容器 之间。所述第二分压电阻器可与所述平均电容器并联。所述第一极板可被配置为提供调光 电压信号。 所述开关模式电源还可包括具有第一极板和第二极板的偏置电容器。所述偏置电 容器的第一极板可连接到所述齐纳二极管和所述第一分压电阻器之间的结点。所述偏置电 容器的第二极板可连接到所述整流接地端子。 所述平均调光电压信号可W是：[001引其牛表示调光相切角，是输入 端子处的均方根线路电压，Vd是桥式整流器的电压降，Vz是齐纳关态（Stand-Off)电压，并 且VesK是所述电感单元上的电压降。 所述开关模式电源可包括连接在所述调光输入端子和参考电压之间的附加电阻， W便提供对所述调光电压信号的固定偏置。 所述开关模式电源可包括连接在所述电源开关和所述整流电压端子之间的滤波 电路。所述开关模式电源可包括连接在所述整流电压端子和所述整流接地端子之间的滤波 电路。所述滤波电路可被配置为阻止来自所述开关模式电源的电磁噪声被增加到或干扰在 所述整流电压端子和所述整流节点端子处的相切整流电压。 所述电感单元可具有比0.5、1、2、5、10、20或50欧姆之一小的电阻。所述电阻可 W在0. 1至20欧姆的范围内。 所述开关模式电源可包括降压升压化uck-boost)转换器。 所述开关模式电源可包括反激转换器。所述电感单元可W是所述反激转换器的变 压器的绕组。所述电感单元可W是所述变压器的初级绕组。 所述调光级控制器和所述开关控制器可被设置在单个封装中。所述电源开关也可 设置在该单个封装中。 可提供一种计算机程序，当其运行在计算机上时使计算机配置包括电路、控制器、 开关模式电源或本文公开的任何设备的任何装置或者执行本文公开的任何方法。计算机程 序可W是软件实现，并且作为限制性示例，计算机可被认为是包括数字信号处理器、微控制 器W及只读存储器（ROM)、可擦除可编程只读存储器或电可擦除可编程只读存储器中的实 现的任何合适的硬件。软件可W汇编程序。 计算机程序可提供在计算机可读介质上，所述计算机可读介质可W是物理计算机 可读介质，例如盘或者存储设备，或者可实现为瞬态信号。运种瞬态信号可W是包括互联网 下载的网络下载。 根据本专利技术的更多方面，提供了一种包括本文公开的任意开关模式电源（SMP巧 的固态照明单元。【附图说明】 通过示例方式，现将参考附图描述本专利技术的一个或多个实施例，其中： 图Ia示出了相切干线电压信号；[002引图化示出了整流相切干线电压信号； 图2示出了低侧（lowside)降压升压调光转换器的简化示意图； 图3示出了高侧（hi曲side)降压升压调光转换器的一部分的简化示意图； 图4示出了与图3类似的高侧降压升压调光转换器的简化示意图； 图5示出了来自图4电路的信号概况； 图6示出了与图3类似的高侧降压升压调光转换器的另一个示意图； 图7示出了通过图6的降压升压调光转换器设置的相对于相切角的调光控制电压 曲线。【具体实施方式】 固态光源是用W替代白识灯光源的越来越常见选择。相比相应的白识灯光源，各 种固态光源的能耗要低得多，运也是运种替代的主要促进因素。然而，在广泛的应用中，实 现方案的成本仍然是要最小化或降低的重要因素。 为易于实现及成本考虑，很多可调光固态照明应用的电源与低侧驱动开关转换器 有关。在反激或降压升压开关模式电源（SMP巧中，根据相切整流干线信号（例如参考图化 所讨论的），调节电源开关的占空因子和开关频率，可W控制SMI^的电力输出。 图2示出了低侧降压升压调光转换器SMPS5的简化示意图。SMPS5包括电感器 L_bb、电源开关Ml、开关控制器6和调光级控制器7。SMPS5被配置为在SMPS5的干线输 入端子8接收相切干线电压。通过整流器9,将相切干线电压转换为相切整流电压VuecT。 [003引在运个示例中，在SMPS5的干线输入端子8之间设置电压浪涌保护设备，例如 RMOV(金属氧化物压敏电阻）瞬态电压抑制器。此外，在干线输入端子8和整流器9之间连 接保险丝。 整流器9是具有桥配置的四个二极管Dl至D4的桥式整流器。二极管Dl至D4的 桥配置连接在i)干线输入端子8和ii)整流电压端子10和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关模式电源，包括：整流电压端子和整流接地端子，用于接收整流相切电压；电源开关和电感单元，串联在所述整流电压端子和所述整流接地端子之间；开关控制器，具有浮置接地端子和调光输入端子，其中所述调光输入端子用于接收指示所需调光级的调光电压信号，所述开关控制器被配置为根据所述调光电压信号控制所述开关，并且所述电感单元连接在所述整流接地端子和所述浮置接地端子之间；以及调光级控制器，被配置为根据所述整流相切电压，相对于所述浮置接地端子设置所述调光电压信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伦德特·范登布罗埃克，艾沃德·范格芬，弗兰克·朔夫斯，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL