專利名稱：尤其用于led的帶電氣隔離pfc功能的發(fā)光器件控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有主動(dòng)功率因數(shù)修正(PFC)功能的發(fā)光器件控制裝置，尤其涉 及一種具有電氣隔離的功率因數(shù)修正功能的電路。本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域是尤其借助這種 電路對(duì)光源供電及控制的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常，功率因數(shù)反映了電氣設(shè)備從供電源耗用電流的情況。眾所周知，電源交流電 壓具有正弦形時(shí)間曲線，因而在理想情況下，從電源獲得的電流也應(yīng)該具有正弦形時(shí)間曲 線?？墒?，這個(gè)通過(guò)功率因數(shù)1表示的理想狀況不會(huì)總是出現(xiàn)，相反，電流甚至顯著偏離正 弦包絡(luò)曲線，因此，功率因數(shù)隨之降低。也就是說(shuō)，在功率因數(shù)小于1時(shí)，所獲得的電流不是正弦形的，因此在電源電流中 產(chǎn)生諧波。根據(jù)所知道的，在供電源中這個(gè)不被期望的諧波電流借助功率因數(shù)修正電路被 減小。為了實(shí)現(xiàn)正弦形的且本身對(duì)于電源交流電壓是同相位的輸入電流，從現(xiàn)有技術(shù)中 例如公開(kāi)了一種利用圖1所示的基于升壓逆變器布局技術(shù)的主動(dòng)功率因數(shù)修正電路20。在 這里稱為主動(dòng)是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)通過(guò)控制單元的控制信號(hào)被主動(dòng)地開(kāi)和關(guān)。此時(shí)，濾波電容器C21對(duì)經(jīng)過(guò)整流的輸入交流電壓Vin進(jìn)行濾波，該輸入交流電壓 Vin借助分壓器R21和R22被測(cè)量。輸入交流電壓Vin將被供應(yīng)至電感L21，在這里，次級(jí) 繞組L22確定流過(guò)電感L21的電流的過(guò)零。此外，例如在晶體管T21的源極線路中與開(kāi)關(guān)串聯(lián)的電流測(cè)量電阻(并聯(lián)電阻) R23實(shí)現(xiàn)了電感峰值電流的測(cè)定，以便可以確定可能有的過(guò)電流狀態(tài)。與輸出電容器C22并 聯(lián)地設(shè)有第二分壓器R24、R25，以用于測(cè)量總線直流電壓Vbus并且例如依據(jù)負(fù)載躍變來(lái)確 定過(guò)電壓狀態(tài)。這四種測(cè)量方式借助控制電路25的四個(gè)測(cè)量輸入21、22、23和24來(lái)完成，其中 這個(gè)控制電路25依賴于這些測(cè)量方式如此控制晶體管或者說(shuō)開(kāi)關(guān)T21，即總線電壓保持不 變，且功率因數(shù)被提高。在這種技術(shù)情形中不利的是，電路20無(wú)法提供電隔離的電壓。與此相關(guān)，US 2007040516 Al公開(kāi)一種具有功率因數(shù)修正功能的電路，以用于將 交流電壓轉(zhuǎn)換成電隔離的直流電壓。在整流器將電源電壓轉(zhuǎn)換為經(jīng)過(guò)整流的輸入交流電壓 之后，這個(gè)輸入交流電壓又被逆變器10轉(zhuǎn)換為適合控制燈的直流電壓。圖2中所示的用于產(chǎn)生輸出直流電壓的逆變器10是半橋逆變器，該半橋逆變器包 括推挽逆變器11和輸出級(jí)12，以用于存蓄電能和低通濾波。在逆變器10之前接有一個(gè)功率因數(shù)修正電路(未示出)，該功率因數(shù)修正電路作 為主動(dòng)功率因數(shù)修正手段用于從電源獲得近似正弦形的電流。這個(gè)前置的功率因數(shù)修正電 路為逆變器10提供升壓的總線直流電壓Vin。所述推挽逆變器或者說(shuō)半橋11包括兩個(gè)晶體管Tll和T12，例如兩個(gè)MOSFET晶體管，它們與兩個(gè)電容Cll和C12并聯(lián)。兩個(gè)串聯(lián)的晶體管Tll和T12的中間點(diǎn)如此與變壓 器的原級(jí)側(cè)nl相連接，即原級(jí)變壓器線圈的一側(cè)nl被交替接通至正電壓和負(fù)電壓。原級(jí) 變壓器線圈的另一側(cè)n2通過(guò)電容式分壓器Cll和C12被保持在一個(gè)固定不變的電壓。在變壓器的次級(jí)側(cè)π2，通過(guò)推挽逆變器11產(chǎn)生的斬波交流電壓被輸出級(jí)12整流 和平滑。隨后，最終的輸出電壓Vout在連續(xù)工作時(shí)為Vout = f(n2/nl*Vbus)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種基于電源電壓電位以隔離方式產(chǎn)生輸出電壓的改進(jìn)電路。本發(fā)明的基本思想是，來(lái)自主動(dòng)功率因數(shù)修正電路的開(kāi)關(guān)的電流的一部分直接被 供應(yīng)至變壓器，而沒(méi)有先經(jīng)受暫時(shí)存儲(chǔ)。因此，基于電源電壓電位以隔離方式產(chǎn)生輸出電壓的電路可以具有包括電感和主 動(dòng)控制開(kāi)關(guān)的功率因數(shù)修正電路，其中來(lái)自電感的或者經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)(當(dāng)合上開(kāi)關(guān)時(shí))的電流 總是部分被用于暫時(shí)存儲(chǔ)在電容器中，而電流的另一部分直接被供應(yīng)至電位隔離變壓器。本發(fā)明的功率因數(shù)修正電路一方面具有這種電路的常規(guī)任務(wù)，但另一方面也擔(dān)負(fù) 7 US 2007040516 Al 的半橋功能。功率因數(shù)修正電路的控制尤其依據(jù)電源能級(jí)。當(dāng)由此開(kāi)始在次級(jí)側(cè)也就是說(shuō)從輸 出電壓方面完成反饋時(shí)，這個(gè)反饋必須被電位隔離，以便進(jìn)而也在輸入側(cè)(電源側(cè))和輸出 側(cè)之間具有完全的電位隔離。原則上，當(dāng)對(duì)電位隔離的輸出電壓有要求時(shí)，也可以有利的采用本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，所提出的任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)完成。從屬權(quán)利要求在特 別有利的方式下改進(jìn)本發(fā)明的中心思想。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種基于電源電壓(統(tǒng)稱輸入電壓)電位以隔離方式產(chǎn) 生輸出電壓的電路包括功率因數(shù)修正電路，其具有由輸入電壓供電的電感和控制該電感充電和放電的可 控開(kāi)關(guān)，以及至少一個(gè)電位隔離變壓器，其用于使該輸出電壓與該電源電壓電氣隔離。在該電 感放電時(shí)，給該電位隔離變壓器直接供應(yīng)在充電過(guò)程中由該電感所存儲(chǔ)的電能的第一部 分。電路可以具有至少一個(gè)電容器，以用于暫時(shí)存儲(chǔ)在充電過(guò)程中由該電感存儲(chǔ)的電 能的第二部分。由電容器暫時(shí)存儲(chǔ)的電能可以最好在下一個(gè)充電/放電周期中被繼續(xù)傳導(dǎo)至電 位隔離變壓器。功率因數(shù)修正電路可以按照連續(xù)模式或間歇模式工作。電容器的蓄電能力可以小于電解電容器的蓄電能力。輸出電壓可以被低通濾波器濾波。根據(jù)本發(fā)明的另一第一方面，提出一種用于發(fā)光器件的控制裝置，如包括上述電 路的發(fā)光二極管逆變器。
根據(jù)本發(fā)明的又一第一方面，提出一種基于電源電壓(統(tǒng)稱輸入電壓)電位以隔 離方式產(chǎn)生輸出電壓的方法，其中電源電壓向功率因數(shù)修正電路的電感供電，功率因數(shù)修正電路的可控開(kāi)關(guān)控制該電感的充電和放電，以及電位隔離變壓器用于使該輸出電壓與該電源電壓電氣隔離。在該電感放電時(shí)，給 該電位隔離變壓器直接供應(yīng)在充電過(guò)程中由該電感存儲(chǔ)的電能的第一部分。在充電過(guò)程中由該電感存儲(chǔ)的電能的第二部分可以被至少一個(gè)電容器暫時(shí)存儲(chǔ)。由該電容器暫時(shí)存儲(chǔ)的電能可以被繼續(xù)傳導(dǎo)至該電位隔離變壓器。根據(jù)本發(fā)明的另一第一方面，提出一種基于電源電壓電位以隔離方式產(chǎn)生輸出電 壓的電路，該電路尤其具有用于產(chǎn)生非電位隔離的總線電壓(內(nèi)部穩(wěn)定直流電壓)的功率因數(shù)修正電路，用于控制該功率因數(shù)修正電路的控制電路，其中這種控制所需要的該總線電壓的 識(shí)別從該輸出電壓的測(cè)定中被導(dǎo)出。根據(jù)本發(fā)明的另一第一方面，提出一種包括這類電路的發(fā)光二極管逆變器。根據(jù)本發(fā)明的又一第一方面，提出一種基于電源電壓電位以隔離方式產(chǎn)生輸出電 壓的方法，其中功率因數(shù)修正電路產(chǎn)生非電位隔離的總線電壓，以及控制電路控制該功率因數(shù)修正電路，其中這個(gè)控制所需要的該總線電壓的識(shí)別從該輸出電壓的測(cè)定中被導(dǎo)出。根據(jù)本發(fā)明的又一第一方面，提出一種集成電路，該集成電路被設(shè)計(jì)用來(lái)執(zhí)行上 述的方法。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從閱讀以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明中變得
清楚明白。


圖1表示將直流電壓轉(zhuǎn)換為電氣隔離的直流電壓的已知的DC-DC逆變器，圖2表示已知的功率因數(shù)修正電路，圖3表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電路，圖4表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電路，以及圖5表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電路。
具體實(shí)施例方式在圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的功率因數(shù)修正電路30的一個(gè)實(shí)施方式。在功率因數(shù)修正電路30上輸入側(cè)施加輸入電壓Vin，該輸入電壓Vin給功率因數(shù) 修正電路31供電，功率因數(shù)修正電路31隨后產(chǎn)生DC總線電壓Vbus0關(guān)于“總線電壓”不應(yīng)被理解為外部總線的電壓，而是指DC供電電壓。這個(gè)輸入交流電壓Vin最好是被整流器(未示出)整流的電源交流電壓。所述輸入交流電壓Vin將被供應(yīng)至電感L31，即線圈。線圈L31與二極管D31串聯(lián)， 更確切地說(shuō)在施加有輸入交流電壓Vin的第一輸入端子DC_IN/MAINS和第二總線電壓端子33之間線圈L31與二極管D31串聯(lián)，在第二總線電壓端子33上提供總線直流電壓Vbus。最好被構(gòu)造為電解電容器的輸出直流電壓電容器C31將總線電壓端子33接地，并 且作為暫時(shí)存儲(chǔ)元件來(lái)穩(wěn)定總線電壓。與這個(gè)輸出直流電壓電容器C31并聯(lián)地還設(shè)有兩個(gè) 串聯(lián)的開(kāi)關(guān)T32和T33。所述開(kāi)關(guān)或者說(shuō)功率開(kāi)關(guān)T31、T32、T33最好是相同的。輸出直流電壓電容器C31通過(guò)開(kāi)關(guān)元件二極管D31和開(kāi)關(guān)T32與整流器(未示 出)去耦，該整流器整流輸入交流電壓。在線圈L31和二極管D31之間的接點(diǎn)32上接有晶體管或者說(shuō)可控開(kāi)關(guān)T31。在開(kāi)關(guān)T31的漏極線路32和開(kāi)關(guān)T32、T33的中間點(diǎn)34之間串聯(lián)接有第一變壓器 m-N2的原級(jí)側(cè)m和第二變壓器m' -N2'的原級(jí)側(cè)m'。即便當(dāng)兩個(gè)變壓器m-N2和 Nl' -N2'可能不相同時(shí)，這兩個(gè)變壓器也最好有一樣的尺寸。當(dāng)開(kāi)關(guān)T31被接通時(shí)，線圈L31對(duì)地短路并且二極管D31不導(dǎo)通。線圈L31本身 充電，從而實(shí)際上電能可以存儲(chǔ)在這個(gè)線圈L31中。在開(kāi)關(guān)T31接通時(shí)，電流從電源Vin經(jīng)由線圈L31流過(guò)開(kāi)關(guān)T31。在此期間，另一個(gè)電流分量可以從開(kāi)關(guān)T32、T33的中間點(diǎn)經(jīng)由變壓器Nl、N2的原 級(jí)側(cè)流過(guò)開(kāi)關(guān)T31。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈L31按照已知方式連接有流過(guò)二極管D31的電流。也就是說(shuō)， 二極管D31是導(dǎo)通的，并且線圈L31本身隨后通過(guò)二極管D31對(duì)輸出直流電壓電容器C31 放電。電能由此被傳輸至輸出直流電壓電容器C31。在此期間，另一個(gè)電路分量由此開(kāi)始從開(kāi)關(guān)T31和二極管D31之間的連接點(diǎn)32又 (這次是反向)經(jīng)由變壓器Nl、N2的原級(jí)側(cè)m流向開(kāi)關(guān)T32和T33的中間點(diǎn)34。根據(jù)本發(fā)明，在開(kāi)關(guān)T31的通斷周期中，僅有一部分的流動(dòng)電流被輸送至輸出電 容器C31和總線電壓Vbus。而根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的，整個(gè)電流流向總線電壓，結(jié)合圖1參見(jiàn)圖 2。變壓器m-N2和m' "N2'的次級(jí)側(cè)N2和N2'串聯(lián)，并且分別與一個(gè)二極管D32、 D33相連接。這兩個(gè)二極管D32和D33也在一個(gè)點(diǎn)36上相互連接。在變壓器m-N2和Nl ‘ -N2'的中間點(diǎn)35和二極管D32、D33的連接點(diǎn)36之間出 現(xiàn)的電壓隨后被輸送至低通濾波器并相應(yīng)被濾波或者說(shuō)被平均。這個(gè)低通濾波器例如包括扼流圈L32和輸出電容器32，其中在輸出電容器C32上 出現(xiàn)輸出電壓Vout。所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)或者說(shuō)M0SFET晶體管T32和T33能夠被控制電路50以與開(kāi)關(guān)T31 同步的方式控制。例如，開(kāi)關(guān)T32可以與開(kāi)關(guān)T31同步地被接通并且如需要時(shí)同步地被斷 開(kāi)。而當(dāng)開(kāi)關(guān)T31并且如需要時(shí)開(kāi)關(guān)T32也通過(guò)控制電路50被斷開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)T33可以隨后 被接通。不過(guò)，開(kāi)關(guān)T32和T33的通斷時(shí)間點(diǎn)可以通過(guò)控制環(huán)路或者依據(jù)所加的負(fù)荷來(lái)選 擇。為了避免半橋短路，可以在接通開(kāi)關(guān)T32或者開(kāi)關(guān)T33之前加入滯后時(shí)間。這個(gè)同步 操作尤其可以用在具有高負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)，例如接通的發(fā)光器件以最大亮度運(yùn)行時(shí)。在不是高負(fù)荷運(yùn)行例如不是在接通的發(fā)光器件以最大亮度運(yùn)行的控制模式的情 況下，可能需要改變兩個(gè)開(kāi)關(guān)T32和T33的控制。一種這樣的控制模式例如可能存在于當(dāng)沒(méi) 有負(fù)荷、僅存在有小負(fù)荷或者出現(xiàn)故障像例如空載運(yùn)行時(shí)的情況或負(fù)荷短路時(shí)的情況下。 例如，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)的時(shí)鐘頻率可以被提高，其中可以做到，與開(kāi)關(guān)T31同步地通過(guò)控制單元接通兩個(gè)開(kāi)關(guān)T32和T33其中之一，而這兩個(gè)開(kāi)關(guān)T32和T33隨后以更高的頻率被時(shí)鐘脈 沖化。如需要時(shí)也可以規(guī)定時(shí)間段，在該時(shí)間段內(nèi)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)或者只有一個(gè)開(kāi)關(guān)未被時(shí)鐘脈 沖化。在這種方式下，可以實(shí)現(xiàn)所謂的脈沖操作。不過(guò)，也可以彼此異步地控制開(kāi)關(guān)T31、T32、T33。二極管D31也可以由另一個(gè)開(kāi)關(guān)T34來(lái)替代，該另一個(gè)開(kāi)關(guān)T34隨后也通過(guò)控制 單元被主動(dòng)時(shí)鐘脈沖化和控制。開(kāi)關(guān)T31-T34可以同步或異步地在脈沖操作中或在其它的 類型操作中被控制。圖4表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。在此所示的功率因數(shù)修正電路40基本上包 括圖3所示電路30的組成元件。就與圖3相比較而言，功率因數(shù)修正電路本身在以下方面有變化，輸出直流電壓 電容器C31由兩個(gè)串聯(lián)的電容器C41和C42來(lái)替代。該電容器C41和C42最好是電解電容器。在此實(shí)施方式中不再設(shè)有開(kāi)關(guān)T32和T33。與每個(gè)電容器C41和C42并聯(lián)地接有一個(gè)二極管D41、D42，其中電容器C41和C42 的中間點(diǎn)34’和進(jìn)而二極管D41和D42的中間點(diǎn)與兩個(gè)變壓器m_N2和Ni’ -N2’的串聯(lián)結(jié) 構(gòu)相連。電路40的工作方式類似于圖3中所示電路30的工作方式。因此，在開(kāi)關(guān)T31的每個(gè)通斷時(shí)間周期ton-toff中，一部分流動(dòng)電流被供應(yīng)至總 線電壓Vbus，而另一部分直接流入變壓器m-N2和ΝΓ -N2，的原級(jí)側(cè)m和m，。根據(jù)本發(fā)明，與此相應(yīng)地，直接由變壓器m-N2和ΝΓ -N2’轉(zhuǎn)換的部分，就是說(shuō)未 用于通過(guò)電解電容器C41和C42來(lái)保持總線電壓Vbus的部分，被直接的且無(wú)損失地轉(zhuǎn)換。因此，根據(jù)圖4的電容器C41和C42的結(jié)構(gòu)比在常規(guī)的功率因數(shù)修正電路中的更 簡(jiǎn)單。甚至對(duì)于電容器C41和C42來(lái)說(shuō)，如需要時(shí)可以放棄電解電容器。這在需要時(shí)帶 來(lái)了成本優(yōu)勢(shì)和使用壽命優(yōu)勢(shì)。在任何情況下可以通過(guò)直接轉(zhuǎn)換一部分電流，電解電容器C41和C42的電容被顯 著減小。從這兩個(gè)已述實(shí)施方式30、40中，根據(jù)圖3的電路實(shí)施方式30具有大部分的控制 容限，因?yàn)樵撾娐穼?shí)施方式30包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)或者說(shuō)MOSFET晶體管T32和T33。但這種控制 帶來(lái)以下缺點(diǎn)，即這些開(kāi)關(guān)T32和T33也必須被同步化。相反地在根據(jù)圖4的電路實(shí)施方式40中，省掉了用于操作或者說(shuō)控制電路30的 額外花費(fèi)，這是因?yàn)樵谀抢餂](méi)有使用開(kāi)關(guān)T32、T33。由此，不再需要這些開(kāi)關(guān)Τ32和Τ33用 的相應(yīng)控制器，這總體簡(jiǎn)化了功率因數(shù)修正。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的依據(jù)圖4中所示電路40可如何實(shí)現(xiàn)主動(dòng)功率因數(shù)修正功 能。根據(jù)本發(fā)明，可替換地，也可以選擇圖3中所示實(shí)施方式的電路布局技術(shù)。開(kāi)關(guān)Τ31將被控制電路50控制。為此目的，控制電路50具有輸出端51，通過(guò)輸 出端51控制信號(hào)被輸送至開(kāi)關(guān)Τ31?？刂菩盘?hào)的頻率(典型地至少為IOkHz)和由此開(kāi)關(guān) 306的通斷頻率基本上高于電源電壓的頻率(典型地為50Hz)和經(jīng)過(guò)整流的輸入交流電壓的頻率(典型地為IOOHz)。
為了確定開(kāi)關(guān)T31的接通持續(xù)時(shí)間ton或者斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間toff，控制電路50需要 關(guān)于總線電壓Vbus的信息(或者說(shuō)關(guān)于輸出電壓Vout的信息)或者關(guān)于流過(guò)線圈L31的 電流的過(guò)零的信息。這樣做是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)T31的接通持續(xù)時(shí)間ton和進(jìn)而線圈L31的充電時(shí)間將依據(jù)總 線直流電壓Vbus與一個(gè)固定的參考電壓的比較來(lái)被控制并且依據(jù)以下前提條件，即控制 電路50 —直斷開(kāi)開(kāi)關(guān)T31直到流過(guò)線圈301的電流降低為零。關(guān)于流過(guò)線圈L31的電流過(guò)零的信息實(shí)際上僅以間歇操作的方式被要求提供，在 間歇操作中，線圈電流實(shí)際上在每個(gè)周期內(nèi)都降至零。相反地在連續(xù)操作中，線圈電流在開(kāi) 關(guān)T31斷開(kāi)時(shí)沒(méi)有歸零，因此也不需要這個(gè)過(guò)零信息。對(duì)于功率因數(shù)修正，也需要關(guān)于輸入電壓Vin或者流過(guò)線圈L31的峰值電流的信 息，在后者情況下，尤其用于防止過(guò)電流狀態(tài)。就是說(shuō)仍要確定，控制電路50必須識(shí)別總線直流電壓Vbus或輸出電壓Vout，并且 如需要時(shí)還要識(shí)別輸入電壓Vin、線圈電流的過(guò)零或者線圈峰值電流。如已經(jīng)從圖2知道的，線圈電流的過(guò)零和線圈峰值電流可以分別借助次級(jí)繞組 L22和電流測(cè)量電阻R23來(lái)測(cè)定。但是，與控制電路25通過(guò)分壓器R21、R22和R24、R25監(jiān)測(cè)總線電壓Vbus以及電 源輸入電壓Vin的變化的現(xiàn)有技術(shù)不同，開(kāi)關(guān)T31的控制器可以控制電源電壓的變化以及 在濾波器C32、L32上的輸出電壓。而將不再測(cè)定中間的總線電壓。這是可行的，因?yàn)榭偩€電壓Vbus通過(guò)變壓器m_N2和ΝΓ -N2，與輸出電壓Vout 硬性耦合起來(lái)，從而將直接在輸出電壓Vout中識(shí)別出在總線電壓Vbus中可能不允許的狀 態(tài)。圖5也示出了負(fù)荷60尤其是發(fā)光器件例如發(fā)光二極管如何可以直接連接到功率 因數(shù)修正電路30、40的輸出端上?？蛇x地，例如發(fā)光器件可以借助隨后的逆變器(未示出)被控制。這個(gè)隨后的逆 變器可以是簡(jiǎn)單的穩(wěn)定電流源。不過(guò)，發(fā)光器件也可以被一個(gè)或多個(gè)具有自身控制器的逆 變器控制，其中這些逆變器隨后最好具有彼此無(wú)關(guān)的亮度調(diào)整機(jī)構(gòu)(或者說(shuō)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))或 控制機(jī)構(gòu)?？刂齐娐?0具有一個(gè)附加的輸入端61，該輸入端測(cè)量或者掌握與負(fù)荷相關(guān)的數(shù) 值(像例如電壓、電流或功率)。
權(quán)利要求
一種用于發(fā)光器件的控制裝置，所述控制裝置具有基于輸入電壓如電源電壓(Vin)的電位以隔離方式產(chǎn)生輸出電壓(Vout)的電路(30、40)，所述電路(30、40)包括主動(dòng)功率因數(shù)修正電路(31)，其具有由該輸入電壓(Vin)供電的電感(L31)和用于控制該電感(L31)充電和放電的可控開(kāi)關(guān)(T31)；至少一個(gè)電位隔離變壓器(N1-N2、N1’-N2’)，其用于使該輸出電壓(Vout)與該輸入電壓(Vin)電氣隔離，其中，在該電感(L31)放電時(shí)，給該電位隔離變壓器(N1-N2、N1’-N2’)直接供應(yīng)在充電過(guò)程中由該電感(L31)存儲(chǔ)的電能的第一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)光器件的控制裝置，所述控制裝置具有至少一個(gè)暫時(shí) 存儲(chǔ)元件尤其是電容器(C31)，以用于暫時(shí)存儲(chǔ)在充電過(guò)程中由該電感(L31)存儲(chǔ)的電能 的第二部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于發(fā)光器件的控制裝置，其中由該電容器(C31)暫時(shí) 存儲(chǔ)的能量最好在下一個(gè)充電/放電周期內(nèi)被繼續(xù)傳導(dǎo)至該電位隔離變壓器(W-N2、 Ni，-N2，)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于發(fā)光器件的控制裝置，其中該功率因數(shù)修正 電路(31)按照連續(xù)模式或間歇模式工作。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于發(fā)光器件的控制裝置，其中該電容器(C31) 的蓄電能力小于電解電容器的蓄電能力。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于發(fā)光器件的控制裝置，其中該輸出電壓 (Vout)被低通濾波器(L32、C32)濾波。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于發(fā)光器件的控制裝置，其特征是，所述控制 裝置是發(fā)光二極管逆變器。
8.一種照明單元，所述照明單元具有至少一個(gè)發(fā)光器件和根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng) 所述的控制裝置。
9.一種在用于發(fā)光器件的控制裝置中基于電源電壓(Vin)電位以隔離方式產(chǎn)生輸出 電壓(Vout)的方法，其中，需要時(shí)對(duì)該電源電壓(Vin)整流并且供給至功率因數(shù)修正電路(31)的電感(L31)，該功率因數(shù)修正電路(31)的可控開(kāi)關(guān)(T31)控制該電感(L31)的充電和放電，以及電位隔離變壓器(m-N2、m’-N2’)使該電源電壓(Vin)與該輸出電壓(Vout)電氣隔罔，其中，在該電感(L31)放電時(shí)，給該電位隔離變壓器(N1-N2、ΝΓ -N2’ )直接供應(yīng)在充 電過(guò)程中由該電感(L31)存儲(chǔ)的電能的第一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，由至少一個(gè)電容器(C31)暫時(shí)存儲(chǔ)在充電過(guò)程 中由該電感(L31)存儲(chǔ)的電能的第二部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，把由該電容器(C31)暫時(shí)存儲(chǔ)的電能繼續(xù)引導(dǎo) 至該電位隔離變壓器(m_N2、Nl，-N2，)。
12.一種用于發(fā)光器件的控制裝置，所述控制裝置具有基于電源電壓(Vin)的電位以 隔離方式產(chǎn)生輸出電壓(Vout)的電路(30、40)，所述電路(30、40)包括功率因數(shù)修正電路(31)，其用于產(chǎn)生非電位隔離的總線電壓(Vbus)，用于控制該功率因數(shù)修正電路(31)的控制電路(50)，其中這種控制所需要的該總線 電壓(Vbus)的識(shí)別是從該輸出電壓(Vout)的測(cè)定中導(dǎo)出的。
13.一種照明單元，所述照明單元具有至少一個(gè)發(fā)光器件和根據(jù)權(quán)利要求12所述的控 制裝置。
14.一種在用于發(fā)光器件的控制裝置中基于如需要時(shí)被整流的電源電壓(Vin)的電位 以隔離方式產(chǎn)生輸出電壓(Vout)的方法，其中，功率因數(shù)修正電路(31)產(chǎn)生非電位隔離的直流總線電壓(Vbus)，以及 控制電路(50)控制該功率因數(shù)修正電路(31)，其中從該輸出電壓(Vout)的測(cè)定中導(dǎo) 出這種控制所需的該總線電壓(Vbus)的識(shí)別。
15.一種集成電路尤其是專用集成電路ASIC，其特征是，所述集成電路被構(gòu)造用來(lái)執(zhí) 行根據(jù)權(quán)利要求9至11和14中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于電源電壓(Vin)電位以隔離方式產(chǎn)生輸出電壓(Vout)的電路(30、40)，該電路(30、40)包括功率因數(shù)修正電路(31)，其具有由電源電壓(Vin)供電的電感(L31)和控制該電感(L31)充電和放電的可控開(kāi)關(guān)(T31)；以及至少一個(gè)電位隔離變壓器(N1-N2、N1’-N2’)，其用于使所述輸出電壓(Vout)與所述電源電壓(Vin)電氣隔離，其中，在該電感(L31)放電時(shí)，給該電位隔離變壓器(N1-N2、N1’-N2’)直接供應(yīng)在充電過(guò)程中由該電感(L31)存儲(chǔ)的電能的第一部分。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101878675SQ200880118337
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
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