用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法
【專利摘要】一種用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法。在一個實(shí)施例中，該控制器包括：發(fā)光二極管串控制器，被配置為接收調(diào)光信號并且響應(yīng)于調(diào)光信號控制發(fā)光二極管串中的電流電平。該控制器也包括：功率變換器控制器，被配置為接收調(diào)光信號并且控制功率變換器的輸出電流，該輸出電流是發(fā)光二極管串中的電流電平的倍數(shù)。
【專利說明】用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及功率電子設(shè)備并且更具體地涉及一種用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)式功率變換器(也稱為“功率變換器”或者“調(diào)節(jié)器”)是將輸入電壓波形變換成特定的輸出電壓波形的電源或者功率處理電路。功率因數(shù)校正(“PFC”)/諧振電感器-電感器-電容器(“LLC”)功率變換器包括功率鏈，該功率鏈具有跟隨有LLC級的PFC級。功率變換器耦合到電源(交流(“ac”)電源)并且提供直流(“dc”)輸出電壓。PFC級(從ac電源)接收整流變換的ac輸入電壓并且提供dc總線電壓。LLC級采用總線電壓以向負(fù)載提供dc輸出電壓?？梢圆捎冒≒FC級和LLC級的功率變換器以構(gòu)造用于從ac電源向筆記本電腦等提供dc輸出電壓的“ac適配器”。
[0003]與功率變換器相關(guān)聯(lián)的控制器通過控制功率變換器中采用的功率開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間段來管理功率變換器的操作。通常，控制器以反饋回路配置(也稱為“控制回路”或者“閉合控制回路”)的方式耦合于功率變換器的輸入與輸出之間。經(jīng)常采用兩個控制過程以控制由跟隨有LLC級的PFC級形成的功率變換器的輸出電壓。一個過程控制PFC級的總線電壓以控制輸出電壓，并且另一過程控制LLC級的開關(guān)頻率以控制輸出電壓。如將變得更清楚的那樣，采用兩個獨(dú)立過程以控制具有PFC級和LLC級的功率變換器的輸出電壓可能導(dǎo)致若干設(shè)計(jì)問題，這些設(shè)計(jì)問題損害功率變換器的操作和效率。
[0004]關(guān)于功率變換器的另一感興趣的領(lǐng)域通常是在輕負(fù)載條件下功率變換器的檢測和操作。在這樣的條件下，功率變換器進(jìn)入突發(fā)操作模式可能是有利的。關(guān)于突發(fā)操作模式，功率變換器的功率損耗依賴于用于功率開關(guān)的柵極驅(qū)動信號和通常不隨著負(fù)載明顯變化的其它持續(xù)功率損耗。普遍通過使用突發(fā)操作模式在很低功率級解決這些功率損耗，在該模式中，控制器被停用一個時(shí)間段(例如一秒)、繼而為短暫高功率操作時(shí)段(例如10毫秒(“ms”))以提供具有低耗散的低平均輸出功率。如這里描述的控制器可以采用突發(fā)操作模式的時(shí)間間隔以估計(jì)功率變換器的輸出(或者負(fù)載)功率。
[0005]可以在許多應(yīng)用中有利地采用比如具有PFC級和LLC級的功率變換器的功率變換器。在一個應(yīng)用中，可以采用具有PFC級和LLC級的功率變換器以向多個發(fā)光二極管(“LED”)串供電。通常將發(fā)光二極管串形成為單個發(fā)光二極管的串聯(lián)電路布置。當(dāng)照明的發(fā)光二極管導(dǎo)通通常為安培分?jǐn)?shù)的前向電流時(shí)，它具有約四至五伏特的前向電壓降并且產(chǎn)生照明。每個發(fā)光二極管的前向電壓降隨著發(fā)光二極管前向電流、發(fā)光二極管溫度、發(fā)光二極管壽命和制造變化而變化。因此，因?yàn)橥ǔＦ谕ㄟ^在每個發(fā)光二極管串中提供基本上相等的電流來產(chǎn)生適度均勻的區(qū)域照明，所以不容易并聯(lián)耦合多個發(fā)光二極管串用于廣域發(fā)光二極管照明。在一個長串中串聯(lián)耦合所有發(fā)光二極管以在每個發(fā)光二極管串中提供基本上相等電流通常不切實(shí)際，因?yàn)殚L發(fā)光二極管串需要向它的末端端子施加高dc電壓。
[0006]因而，在本領(lǐng)域中需要一種向用于功率變換器的控制過程并入混合方式以避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)的控制器，該功率變換器在它的功率鏈中采用不同功率級。此外，在本領(lǐng)域中需要一種可以在輕負(fù)載檢測和管理功率變換器(包括進(jìn)入突發(fā)操作模式的功率變換器的操作)以避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)的控制器。此外，在本領(lǐng)域中需要一種可以在包括向多個發(fā)光二極管串提供功率的不同應(yīng)用中控制比如具有PFC級和LLC級的功率變換器的功率變換器的輸出的控制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]通常由本發(fā)明的有利實(shí)施例實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，這些實(shí)施例包括一種用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法。在一個實(shí)施例中，該控制器包括:發(fā)光二極管串控制器，被配置為接收調(diào)光信號并且響應(yīng)于調(diào)光信號控制發(fā)光二極管串中的電流電平。該控制器還包括:功率變換器控制器，被配置為接收調(diào)光信號并且控制功率變換器的輸出電流，該輸出電流是發(fā)光二極管串中的電流電平的倍數(shù)。
[0008]在另一方面中，一種用于功率變換器的突發(fā)模式控制器包括:突發(fā)模式啟動電路，被配置為在代表功率變換器的輸出電壓的信號穿越第一突發(fā)閾值電平時(shí)啟動突發(fā)操作模式。該突發(fā)模式控制器也包括:電壓提升電路，被配置為如果時(shí)間窗在代表功率變換器的輸出電壓的信號穿越第二突發(fā)閾值電平之前到期則提供用于升高輸出電壓的電壓提升信號。
[0009]前面的內(nèi)容已較寬泛地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢，這是為了可以更好地理解隨后對本發(fā)明的詳細(xì)描述。下文中將描述本發(fā)明的、形成本發(fā)明權(quán)利要求主題的附加特征和優(yōu)勢。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，所公開的概念和【具體實(shí)施方式】可以容易地被利用為用于修改或設(shè)計(jì)用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其他結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該意識到，這類等同構(gòu)造并不偏離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更為完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在結(jié)合所附附圖參考下面的描述，在附圖中:
[0011]圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的包括控制器的功率變換器的一個實(shí)施例的框圖；
[0012]圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器部分的示意圖，該功率變換器部分包括采用升壓拓?fù)涞氖纠β舒湥?br> [0013]圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的一個實(shí)施例的電路圖，該功率變換器形成有耦合到LLC級的PFC級；
[0014]圖4-6圖示根據(jù)本發(fā)明的原理的功率變換器的示例操作特征的圖形表示；
[0015]圖7和8圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的實(shí)施例的圖，該功率變換器形成有耦合到LLC級的PFC級；
[0016]圖9圖示根據(jù)本發(fā)明的原理的突發(fā)模式控制器的一個實(shí)施例的示意圖，該突發(fā)模式控制器被配置為管理用于功率變換器的突發(fā)操作模式；
[0017]圖10圖示根據(jù)本發(fā)明的原理的在功率變換器內(nèi)產(chǎn)生的示例波形的圖形表示；
[0018]圖11圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的電阻分壓器的一個實(shí)施例的圖，該電阻分壓器耦合到功率變換器的輸出電壓；
[0019]圖12圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的可在突發(fā)模式控制器中采用的電壓提升電路的部分的一個實(shí)施例的圖，該電壓提升電路用于產(chǎn)生指示功率變換器的輸出電壓斜率的斜
率信號；
[0020]圖13圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的另一實(shí)施例的電路圖，該功率變換器形成有耦合到LLC級的PFC級；
[0021]圖14圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的部分的另一實(shí)施例的電路圖；以及
[0022]圖15圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的耦合到功率變換器的發(fā)光二極管控制器的一個實(shí)施例的電路圖。
[0023]除非另有指示，在不同的附圖中對應(yīng)的標(biāo)號和符號一般指代對應(yīng)部件，并且為了簡潔起見在第一個實(shí)例之后可以不再次描述對應(yīng)的標(biāo)號和符號。附圖被繪制成圖示示例性實(shí)施方式的相關(guān)方面。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)論述一些示例性實(shí)施方式的制造和使用。然而應(yīng)該理解，本發(fā)明提供許多可以體現(xiàn)在許多具體上下文中的可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思。所論述的【具體實(shí)施方式】僅是說明制造和使用本發(fā)明的特定方式，并且并非是對本發(fā)明范圍的限制。
[0025]將參照在具體上下文中的一些示例性實(shí)施方式描述本發(fā)明，即用于功率變換器的控制器。盡管將在用于功率因數(shù)校正(“PFC”)/諧振電感器/電感器-電容器(“LLC”)功率變換器的控制器的環(huán)境中描述本發(fā)明的原理，但是受益于該控制器的任何應(yīng)用(諸如功率放大器或電機(jī)控制器 )都在本發(fā)明的廣泛的范圍內(nèi)。
[0026]首先參照圖1，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的包括控制器110的功率變換器的一個實(shí)施例的框圖。功率變換器耦合到由提供輸入電壓Vin的ac電源代表的ac電網(wǎng)。功率變換器包括由控制器110控制的功率鏈105。控制器110主要測量功率變換器的操作特性、比如它的輸出電壓Vout并且響應(yīng)于測量的操作特性控制功率變換器中的功率開關(guān)的占空比D以調(diào)節(jié)該特性。功率鏈105可以包括用于向負(fù)載提供調(diào)節(jié)的輸出電壓Vout或者其它輸出特性的多個功率級。功率變換器的功率鏈105包括耦合到磁設(shè)備以提供功率變換功能的多個功率開關(guān)。
[0027]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器部分的示意圖，該功率變換器部分包括采用升壓拓?fù)?例如PFC升壓級)的示例性功率鏈(例如PFC級201)。功率變換器的PFC級201在其輸入從電源、比如ac電網(wǎng)接收輸入電壓Vin (例如未調(diào)節(jié)的ac輸入電壓)并且提供調(diào)節(jié)的DC總線電壓(也稱為總線電壓)Vbus。在遵循升壓拓?fù)涞脑頃r(shí)，總線電壓Vbus—般高于輸入電壓Vin，從而其開關(guān)操作可以調(diào)節(jié)總線電壓Vbus。主要功率開關(guān)S1 (例如η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(“NM0S”)“有源”開關(guān))由柵極驅(qū)動信號⑶使能導(dǎo)通持續(xù)主要間隔并且經(jīng)過橋接整流器203將輸入電壓Vin耦合到升壓電感器LbOTSt。在開關(guān)周期的主要間隔D期間，電感器電流iin增加并且經(jīng)過升壓電感器L^st流向本地電路接地。升壓電感器Lbtrast —般形成有單層繞組以減少鄰近效應(yīng)以增加功率變換器的效率。
[0028]用于PFC級201的占空比在穩(wěn)態(tài)中根據(jù)下式分別依賴于輸入電壓與總線電壓Vin、Vbus之比:[0030]在互補(bǔ)間隔1-D期間，主要功率開轉(zhuǎn)變成非導(dǎo)通狀態(tài)，并且輔助功率開關(guān)(例如二極管Dl)導(dǎo)通。在備選電路布置中，輔助功率開關(guān)可以包括由互補(bǔ)柵極驅(qū)動信號控制導(dǎo)通的第二有源開關(guān)。輔助功率開關(guān)Dl提供用于維持流過升壓電感器Lbtrast的電感器電流iin的連續(xù)性的路徑。在互補(bǔ)間隔1-D期間，流過升壓電感器Lbwst的電感器電流iin減小并且可以變成零并且保持零持續(xù)一個時(shí)間段從而產(chǎn)生“不連續(xù)導(dǎo)通模式”的操作。
[0031]在互補(bǔ)間隔1-D期間，流過升壓電感器Lbtrast的電感器電流iin經(jīng)過二極管Dl (即輔助功率開關(guān))流入濾波電容器C。通常，可以調(diào)整主要功率開關(guān)SI的占空比(和輔助功率開關(guān)Dl的互補(bǔ)占空比)以維持PFC級201的總線電壓Vbus的調(diào)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可以通過使用“滯流器”電路元件(未示出)或者通過控制電路定時(shí)將主要和輔助功率開關(guān)Sp D1分離小時(shí)間間隔以避免在它們之間的交叉導(dǎo)通電流并且有益地減少與功率變換器相關(guān)聯(lián)的開關(guān)損耗。在本領(lǐng)域中很好地理解并且這里為了簡潔而將不進(jìn)一步描述用于避免在主要與輔助功率開關(guān)SpD1之間的交叉導(dǎo)通電流的電路和控制技術(shù)。升壓電感器Lbwst一般形成有單層繞組以減少與鄰近效應(yīng)相關(guān)聯(lián)的功率損耗。
[0032]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的一個實(shí)施例的電路圖，該功率變換器形成有耦合到LLC級320 (例如半橋LLC隔離的諧振降壓級)的PFC級(比如圖1的PFC級201)?？梢圆捎肞FC級201和LLC級320以構(gòu)造用于從ac電網(wǎng)源(由輸入電壓Vin代表)向筆記本計(jì)算機(jī)提供dc輸出電壓Vout (例如19.5伏特)的“ac適配器”。
[0033]如上文提到的那樣，經(jīng)常采用兩個控制過程以控制由跟隨有LLC級320的PFC級201形成的功率變換器的輸出電壓`Vout。一個過程控制PFC級201的總線電壓Vbus以控制輸出電壓Vout，并且另一過程控制LLC級320的開關(guān)頻率(也稱為開關(guān)頻率fs)以控制輸出電壓Vout。響應(yīng)于耦合到LLC級320的輸出的負(fù)載在更慢響應(yīng)反饋回路中控制PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus。在為了增大LLC級320的功率變換效率而選擇的固定開關(guān)fs操作LLC級320。在理想變壓器狀態(tài)中連續(xù)操作LLC級320而控制PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus以補(bǔ)償LLC級320中的IR(電流乘以電阻)降。通常，PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus的變化為數(shù)十伏特級。
[0034]使用開關(guān)頻率以控制LLC級320，PFC級201產(chǎn)生恒定dc總線電壓Vbus，但是用如下開關(guān)頻率操作LLC級320，響應(yīng)于耦合到功率變換器的輸出的負(fù)載的變化用快速響應(yīng)控制回路(即具有高交換頻率的控制回路)控制該開關(guān)頻率。變更LLC級320的開關(guān)頻率一般使LLC級320在非高效開關(guān)頻率操作。
[0035]提供一種混合控制方式，在該混合控制方式中，用更慢響應(yīng)控制回路(即具有低交換頻率的控制回路)控制PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus以操縱平均負(fù)載功率。用快速響應(yīng)反饋回路控制LLC級320的開關(guān)頻率以操縱負(fù)載瞬態(tài)和ac電網(wǎng)輸出事件?？刂芇FC級201以控制輸出電壓Vout造成若干設(shè)計(jì)問題。首先，總線電壓Vbus—般由于低PFC控制回路交換頻率而表現(xiàn)不良瞬態(tài)響應(yīng)。第二，在總線電壓Vbus上有大量紋波電壓(例如100-120赫茲紋波電壓)，該總線電壓Vbus供給在其輸出上出現(xiàn)的LLC級320。
[0036]如這里介紹的那樣，用快速響應(yīng)控制回路控制LLC級320的開關(guān)頻率以衰減通常在LLC級320的輸出上出現(xiàn)的PFC級201產(chǎn)生的紋波電壓的影響。此外，LLC級320的變壓器/級增益在I/(2 31.sqrt ((Lm+Lk).Cj)與I/(2 π.sqrt (Lk.Cr))之間的頻率區(qū)域中與快速響應(yīng)控制回路一起采用以適應(yīng)大負(fù)載階躍改變和ac電網(wǎng)輸入電壓Vin遺漏事件。響應(yīng)于負(fù)載的慢速改變來控制PFC級201的總線電壓Vbus以使LLC級320能夠在它的諧振頻率或者附近理想地操作，它的功率變換效率在該點(diǎn)一般最佳。通過多數(shù)時(shí)間在LLC級320的諧振頻率或者附近操作LLC級320、但是允許開關(guān)頻率響應(yīng)于瞬態(tài)而改變，可以獲得改進(jìn)的負(fù)載階躍響應(yīng)、減少的輸出電壓Vout紋波和更高功率變換效率。
[0037]變壓器Tl的初級電感是漏電感Lk加上磁化電感Lni，兩個電感以變壓器Tl的初級繞組為參考。諧振電容器是C；?？梢詫⒅C振電容器(；拆分成在串聯(lián)電路中耦合的兩個電容器，串聯(lián)電路的一端耦合到接地并且另一端耦合到總線電壓Vbus?？梢圆捎么?lián)電路布置以減少在啟動時(shí)的浪涌電流。用于fs的理想開關(guān)頻率是f。= 1/(2 π -Sqrt(Lk-Cr)),這通常是高效率操作點(diǎn)(例如50千赫茲(“kHz”))。抵消電容開關(guān)開始的低開關(guān)頻率是ffflin= 1/(2^ ^sqrtap* C；))。一般希望在比最小開關(guān)頻率fmin更大的開關(guān)頻率操作并且甚至避免與最小開關(guān)頻率接近的開關(guān)頻率。
[0038]控制器325具有用于總線電壓Vbus的輸入和用于來自包括光稱合器350的反饋電路的、功率變換器的輸出電壓Vout的輸入。壓控振蕩器(“VC0”) 335如下文參照圖7和8圖示和描述的那樣控制LLC級320的開關(guān)頻率fs。因此，在電壓和頻率域中聯(lián)合地控制PFC級201和LLC級320。如下文進(jìn)一步描述的那樣，時(shí)常測試控制器325的操作，從而可以在輕負(fù)載進(jìn)入突發(fā)模式。
[0039]如圖3中所示，輸入電壓Vin耦合到電磁干擾(“EMI”)濾波器310，該濾波器的輸出耦合到橋接整流器230以產(chǎn)生整流的電壓Vrect。PFC級201產(chǎn)生耦合到LLC級320的輸入的總線電壓Vbus以產(chǎn)生由功率變換器的輸出濾波電容器Cout濾波的輸出電壓Vout。在一個備選實(shí)施例中，LLC級320可以形成有全橋拓?fù)?。用耦合到電阻分壓器的誤差放大器340感測輸出電壓Vout,該電阻分壓器形成有第一和第二電阻器Rsensel、Rsense2。來自誤差放大器340的輸出信號耦合到產(chǎn)生輸出電壓誤差信號(也稱為“誤差信號”)δν的光耦合器350。輸出電壓誤差信號δ V和總線電壓Vbus耦合到控制器325的PFC控制器330和/或LLC控制器333 (下文關(guān)于圖7更具體描述)?？刂破?25聯(lián)合地控制PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus和LLC級320的開關(guān)頻率fs以調(diào)節(jié)輸出電壓Vout而在LLC級320的高效率操作點(diǎn)維持開關(guān)頻率fs (多數(shù)時(shí)間)。
[0040]在操作中，耦合到輸出電壓Vout的負(fù)載的零到完全負(fù)載階躍改變可以例如由于控制器325的固有低交換頻率而使總線電壓Vbus從370伏特降至290伏特。通過用快速響應(yīng)控制回路使LLC級320的開關(guān)頻率fs從50kHz降至25kHz，LLC級320的可以是1.3至I或者更高的增加的電壓增益可以用來基本上補(bǔ)償總線電壓Vbus的下降。隨著總線電壓Vbus恢復(fù)成約390伏特以補(bǔ)償LLC級320中的IR降，其開關(guān)頻率fs返回到50kHz。
[0041]相同原理可以在ac電網(wǎng)電壓(輸入電壓Vin)遺漏時(shí)應(yīng)用于保持事件?？梢圆捎肞FC級201的濾波電容器C中存儲的殘留能量以維持輸出電壓Vout的調(diào)節(jié)而總線電壓Vbus從390伏特降至280伏特。同樣，響應(yīng)于快速響應(yīng)控制回路來使用LLC級320的依賴于頻率的電壓增益以調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電壓Vout。由此可以采用LLC級320的響應(yīng)以減少PFC級201的濾波電容器C的大小或者增加針對ac輸入電壓(輸入電壓Vin)降的功率變換器的騎過(ride-through)時(shí)間。如下文進(jìn)一步描述的那樣采用非線性反饋用于控制回路補(bǔ)償。
[0042]如下文更具體描述的那樣，控制器325推導(dǎo)突發(fā)模式控制信號。在突發(fā)模式控制信號為高時(shí)，控制器325被使能操作。反言之，在突發(fā)模式控制信號為高時(shí)，控制器325被使能操作。反言之，在突發(fā)模式控制信號為低時(shí)，控制器325被去使能。突發(fā)模式控制信號可以用來使能用于功率變換器的突發(fā)操作模式。PFC控制器330在開關(guān)周期的主要和互補(bǔ)占空比D、l-D期間為PFC級201的主要功率開關(guān)S1提供柵極驅(qū)動信號，并且LLC控制器333在開關(guān)周期的主要和互補(bǔ)間隔D、1-D期間為LLC級320的主要和輔助功率開關(guān)M1' M2提供柵極驅(qū)動信號。PFC控制器330也采用來自電壓整流器203的電壓Vrect以控制低頻電流波形。表示為GDM2的柵極驅(qū)動信號代表用于將在圖12中所示電路中采用的LLC級320的在互補(bǔ)間隔1-D期間去往輔助功率開關(guān)M2的柵極驅(qū)動信號。
[0043]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4-6，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理的功率變換器的示例操作特性的圖形表示。圖4圖示功率變換器的LLC級的電壓轉(zhuǎn)移特性。LLC級(和功率變換器)在來自PFC級的特定總線電壓Vbus (比如400伏特)的輸出電壓以非線性方式依賴于LLC級的開關(guān)頻率fs0隨著減少總線電壓Vbus，如果未變更開關(guān)頻率fs則近似成比例地減少輸出電壓Vout。結(jié)果是可以隨著總線電壓Vbus變化而變化開關(guān)頻率fs以控制輸出電壓Vout。然而改變開關(guān)頻率fs對輸出電壓Vout的影響為非線性。諧振頻率fMS代表LLC級的諧振頻率。
[0044]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5,圖示校正因數(shù)G的圖形表示,該校正因數(shù)是圖3中所示依賴于頻率的曲線的逆函數(shù)。如圖4中所示依賴于頻率的函數(shù)乘以校正因數(shù)G產(chǎn)生用于LLC級的電壓轉(zhuǎn)移特性的依賴于皮率的特性的直線。在圖6中圖示乘以校正因數(shù)G的結(jié)果、比如用于等于400伏特的總線電壓Vbus的直線610。在一個實(shí)施例中，校正因數(shù)G由圖5中所示虛線校正因數(shù)(比如五段虛線校正因數(shù))G’近似。
[0045]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的一個實(shí)施例的圖，該功率變換器形成有耦合到LLC級(比如圖3的LLC級320)的PFC級(比如圖2的PFC級201)。功率變換器接收輸入電壓并且提供由PFC級201和LLC級320變換成輸出電壓Vout的整流的電壓Vrect (經(jīng)由橋接整流器)。用形成有第一和第二電阻器RsenSel、RSenSe2的電阻分壓器感測輸出電壓Vout，并且感測的輸出電壓耦合到誤差放大器340的運(yùn)算放大器345的反相輸入。誤差放大器340在它的反饋路徑中包括用于產(chǎn)生輸出電壓誤差信號(也稱為“誤差信號”)S V的電阻器電容器網(wǎng)絡(luò)360。
[0046]通過在反饋回路中采用非線性函數(shù)子系統(tǒng)335以控制LLC級320的開關(guān)頻率fs以補(bǔ)償其依賴于頻率的響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)更大反饋回路穩(wěn)定性。根據(jù)非線性函數(shù)子系統(tǒng)335，以虛線校正因數(shù)(例如五段虛線校正因數(shù)G) ’的形式近似校正因數(shù)G，該虛線校正因數(shù)應(yīng)用于輸出誤差電壓信號δ V以產(chǎn)生校正的誤差信號δ V_cor0應(yīng)當(dāng)理解，光耦合器(比如圖3中所示350)可以與誤差放大器340配合以產(chǎn)生輸出電壓誤差信號δν。在一個實(shí)施例中，在非線性函數(shù)子系統(tǒng)335中采用五段虛線校正因數(shù)G’以減少LLC級320產(chǎn)生的非線性反饋影響。五段虛線校正因數(shù)G’可以更一般稱為虛線校正因數(shù)。校正的誤差信號SV_COr耦合到壓控振蕩器(“VC0”)336的輸入，該VCO控制LLC級320的開關(guān)頻率fs。非線性函數(shù)子系統(tǒng)335和壓控振蕩器336形成LLC控制器333的至少部分(也見圖3)。
[0047]開關(guān)頻率fs也耦合到PFC控制器330，該P(yáng)FC控制器為PFC級201的主要功率開關(guān)SI產(chǎn)生柵極驅(qū)動信號⑶(見圖3)。PFC控制器330感測PFC級201的總線電壓Vbus。PFC控制器330在更慢響應(yīng)控制回路中控制總線電壓Vbus以在理想開關(guān)頻率f。= I/(2.sqrt (Lk.Cr))附近維持開關(guān)頻率fs的平均值以維持LLC級320的高功率變換效率。
[0048]在又一方面中，PFC控制器330時(shí)常短暫提升總線電壓Vbus (例如提升6或者7伏特持續(xù)20毫秒)以生成誤差信號δ V中的或者對應(yīng)地生成校正的誤差信號SV_COr中的誤差以檢測輕負(fù)載模式，從而可以進(jìn)入突發(fā)操作模式。在輕負(fù)載的突發(fā)操作模式如下文更具體描述的那樣根據(jù)突發(fā)模式控制器370產(chǎn)生功率變換效率的顯著提高。PFC控制器330可以通過短暫提升其中的參考電壓來提升總線電壓Vbus，該參考電壓與誤差放大器結(jié)合采用以調(diào)節(jié)總線電壓Vbus。如下文參照圖8描述的那樣，短暫提升耦合到誤差放大器332的輸入的總線電壓參考Vbus_ref以實(shí)現(xiàn)檢測輕負(fù)載操作。在誤差信號δ V或者校正的誤差信號SV_COr穿越閾值電平時(shí)進(jìn)入突發(fā)模式。[0049]在輕負(fù)載的操作中，由于減少LLC級320中的損耗而將總線電壓Vbus減少至低值。在提升總線電壓Vbus持續(xù)短暫時(shí)間段時(shí)，引起的誤差信號δν的改變(例如減少)用來確定是否進(jìn)入突發(fā)模式。更高總線電壓Vbus減少LLC級320的開關(guān)頻率。升高的總線電壓Vbus和輕負(fù)載使誤差信號δν充分下降，檢測到該下降以進(jìn)入突發(fā)模式。如誤差信號S V的提升所示，在輸出電壓Vout漂移降至閾值電平時(shí)退出突發(fā)模式。在突發(fā)操作模式中，PFC級201和LLC級320的開關(guān)動作均被關(guān)停(例如終止用于控制相應(yīng)功率開關(guān)的柵極驅(qū)動信號的占空比D的交替特性)
[0050]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的一個實(shí)施例的圖，該功率變換器形成有耦合到LLC級(比如圖3的LLC級320)的PFC級(比如圖2的PFC級201)和控制器(包括圖7的控制器325的部分)。PFC控制器330包括誤差放大器(“Ε/Α”)331,該E/Α的一個輸入(優(yōu)選為反相輸入)稱合到壓控振蕩器(“VC0”)336產(chǎn)生的開關(guān)頻率fs。誤差放大器331的另一輸入(優(yōu)選為非反相輸入)耦合到頻率參考fs_ref，該頻率參考是用于LLC級320的所需開關(guān)頻率。在一個實(shí)施例中，所需開關(guān)頻率(類似于理想開關(guān)頻率)是f。= I/ (2 Ji.sqrt (Lk.(；))?誤差放大器331產(chǎn)生總線電壓參考Vbus_ref,該總線電壓參考在更慢響應(yīng)控制回路中由誤差放大器(“E/A”) 332采用以調(diào)節(jié)PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus?？偩€電壓參考Vbus_ref代表用于總線電壓Vbus的為功率變換器提供高功率變換效率的所需電壓電平。以這一方式，控制器325調(diào)節(jié)PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus以產(chǎn)生用于LLC級320的產(chǎn)生其高功率變換效率的平均開關(guān)頻率fs。保持誤差放大器340以用快速響應(yīng)控制回路調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電壓Vout以使功率變換器能夠用減少的紋波電壓電平嚴(yán)密調(diào)節(jié)輸出電壓Vout，該紋波電壓原本由PFC級201的總線電壓Vbus上的紋波電壓產(chǎn)生。
[0051]因此，這里已經(jīng)介紹用于功率變換器的控制器。在一個實(shí)施例中，控制器包括LLC控制器，該LLC控制器被配置為從誤差放大器接收誤差信號以控制功率變換器的LLC級(例如LLC諧振降壓級)的開關(guān)頻率以調(diào)節(jié)其輸出電壓。控制器也包括PFC控制器，該P(yáng)FC控制器被配置為控制功率變換器的PFC級(例如PFC升壓級)產(chǎn)生的并且向LLC級提供的總線電壓，使得將其平均開關(guān)頻率基本上維持在期望開關(guān)頻率(例如基本上等于LLC級的諧振頻率)。與LLC級相關(guān)聯(lián)的控制回路可以具有比與PFC級相關(guān)聯(lián)的控制回路更快的響應(yīng)。LLC控制器可以包括被配置為將誤差因子(例如由虛線校正因數(shù)近似)應(yīng)用于誤差信號以產(chǎn)生校正的誤差信號的非線性函數(shù)子系統(tǒng)。LLC控制器可以包括被配置為接收校正的誤差信號以控制LLC級的開關(guān)頻率的壓控振蕩器。
[0052]PFC控制器被配置為提升總線電壓以生成誤差信號中的誤差以檢測功率變換器的輕負(fù)載操作。誤差放大器耦合到電阻分壓器，該電阻分壓器被配置為感測輸出電壓并且向誤差放大器的運(yùn)算放大器提供感測的輸出電壓以產(chǎn)生誤差信號。PFC級可以包括被配置為根據(jù)LLC級的開關(guān)頻率和所需開關(guān)頻率控制總線電壓的至少一個誤差放大器?？刂破饕部梢园ū慌渲脼槭构β首儞Q器在輕負(fù)載和/或在誤差信號穿越突發(fā)閾值電平時(shí)使功率變換器進(jìn)入突發(fā)操作模式的突發(fā)模式控制器?？刂破饕部梢择詈系奖慌渲脼楦袦y輸出電壓的電阻分壓器以及耦合到電阻分壓器的第一和第二感測開關(guān)，該第一和第二感測開關(guān)被配置為在功率變換器進(jìn)入突發(fā)操作模式時(shí)減少功率耗散。
[0053]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理的突發(fā)模式控制器(比如圖8和8的突發(fā)模式控制器370)的一個實(shí)施例的示意圖，該突發(fā)模式控制器被配置為管理用于功率變換器的突發(fā)操作模式。可以使用控制器325的操作被去使能(例如控制器未輸出PFC級或者LLC級柵極驅(qū)動信號)的時(shí)間(或者時(shí)間間隔或者窗)的長度作為用于確定輸出功率的合理準(zhǔn)確指示符。時(shí)間間隔可以用來確定突發(fā)模式退出以預(yù)備可以跟隨的可能瞬態(tài)負(fù)載階躍。使用跨越斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp產(chǎn)生的電壓來測量控制器325的關(guān)斷時(shí)間。
[0054]突發(fā)模式控制器370耦合到誤差放大器340產(chǎn)生的誤差信號δ V以設(shè)置突發(fā)模式控制信號Fon和電壓提升信號Fves。誤差信號δ V與功率變換器的輸出電壓Vout有關(guān)并且提供輸出電壓Vout的指示符。在設(shè)置突發(fā)模式控制信號為高時(shí)，功率變換器的PFC級201和LLC級320的開關(guān)動作被使能。反言之，在突發(fā)模式控制信號Fon為低時(shí)，功率變換器的PFC級201和LLC級320的開關(guān)動作被去使能。采用電壓提升信號Fves以短暫提升功率變換器的調(diào)節(jié)的輸出電壓Vout，從而可以檢測低負(fù)載功率以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入突發(fā)操作模式。
[0055]突發(fā)模式控制器370形成有第一比較器920和第二比較器930，該第一比較器具有耦合到誤差信號δ V的非反相輸入和耦合到高突發(fā)閾值電平Vburst_high(第二突發(fā)閾值電平)的反相輸入，該第二比較器具有耦合到誤差信號S V的反相輸入和耦合到低突發(fā)閾值電平VburstJow(第一突發(fā)閾值電平)的非反相輸入。比較器920、930的輸出耦合到第一和第二設(shè)置-重置觸發(fā)器940、970的“設(shè)置”和“重置”輸入中的輸入。第一設(shè)置-重置觸發(fā)器940的“Q”輸出設(shè)置突發(fā)模式控制信號Fon。比較器920、930和第一設(shè)置-重置觸發(fā)器940形成突發(fā)模式控制器370的突發(fā)模式啟動電路的至少部分。
[0056]電流源950產(chǎn)生用于對斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp充電的電流,該斜坡電壓定時(shí)電容器的電容器電壓Vcap I禹合到第三比較器960的非反相輸入。第三比較器960的反相輸入耦合到電容器電壓閾值V_cap_thresh。第一設(shè)置-重置觸發(fā)器940產(chǎn)生的突發(fā)模式控制信號Fon也耦合到斜坡開關(guān)(例如η溝道MOSFET) Qramp的柵極。在突發(fā)模式控制信號Fon為高時(shí),斜坡開關(guān)Qramp對斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp放電。第三比較器960的輸出信號990耦合到第二設(shè)置-重置觸發(fā)器970的設(shè)置輸入。第二設(shè)置-重置觸發(fā)器970的設(shè)置輸入也經(jīng)過AND門995耦合到定時(shí)器980。定時(shí)器980定期設(shè)置電壓提升信號Fves為高、例如每40毫秒。在電壓提升信號Fves為高時(shí)，用于誤差放大器340的運(yùn)算放大器345的參考電壓Vref (見圖3、7和8)被升高小數(shù)量(例如如下數(shù)量，該數(shù)量足以將輸出電壓Vout升高兩伏特)，從而第二比較器930可以檢測用于輸出電壓Vout的高電壓電平。電流源950、第三比較器960、第二設(shè)置-重置觸發(fā)器970、斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp和斜坡開關(guān)Qramp形成突發(fā)模式控制器370的電壓提升電路的至少部分。如下文將更具體描述的那樣，電流源950、斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp和第三比較器960檢測用于突發(fā)操作模式的時(shí)間窗是否到期。
[0057]突發(fā)模式控制器370用以下邏輯操作。如果誤差信號δ V大于高突發(fā)閾值電平Vburst_high，則設(shè)置突發(fā)模式控制信號Fon為高。誤差信號δ V然后在輸出電壓Vout減少時(shí)升至高電平。如果誤差信號^^少于低突發(fā)閾值電平抑證^—“^則設(shè)置突發(fā)模式控制信號Fon為低以進(jìn)入突發(fā)操作模式。反言之，誤差信號δ V在輸出電壓Vout增加至高電平時(shí)減少至低電平，這設(shè)置第二比較器930的輸出為高。因此，誤差信號δ V提供用于一般在功率變換器的初級與次級側(cè)之間形成的隔離屏障(見圖3的變壓器Tl)的初級側(cè)上的輸出電壓Vout的指示符，并且誤差信號δ V相應(yīng)地控制突發(fā)模式控制信號Fon。如果誤差信號δ V少于低突發(fā)閾值電平Vburst_low,則也設(shè)置電壓提升信號Fves為低。
[0058]如果跨越斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp的電容器電壓Vcap大于電容器電壓閾值V_cap_thresh,則設(shè)置電壓電平信號Fves為高。取跨越斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp的高電壓為耦合到功率變換器的輸出的低功率負(fù)載的指示、由此實(shí)現(xiàn)進(jìn)入突發(fā)操作模式。也響應(yīng)于來自定時(shí)器980的信號設(shè)置電壓提升信號Fves為高，這提供用于測試耦合到功率變換器的輸出的負(fù)載的機(jī)制。
[0059]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理的在功率變換器內(nèi)產(chǎn)生的示例波形的圖形表示。繼續(xù)參照前圖，如用于功率變換器的功率鏈的開關(guān)的柵極驅(qū)動信號的占空比D的定期開關(guān)所示，起初假設(shè)功率變換器向耦合到它的輸出的負(fù)載提供大功率。功率變換器的開關(guān)的定期開關(guān)由突發(fā)模式控制信號Fon使能。誤差信號δν采用在高突發(fā)閾值電平VburSt_high與低突發(fā)閾值電平Vburst_low之間的值,該值指示輸出電壓Vout在可接受電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。電容器電壓Vcap保持于零伏特，因?yàn)橥话l(fā)模式控制信號Fon為高，這接通斜坡開關(guān)Qramp從而使斜坡電壓定 時(shí)電容器Cramp短路。
[0060]在時(shí)間T0，定時(shí)器980設(shè)置第二設(shè)置-重置觸發(fā)器970的輸出為高，這設(shè)置電壓提升信號Fves為高并且升高用于誤差放大器340的運(yùn)算放大器345的參考電壓Vref (見圖
7、8和11)。電壓提升信號Fves針對耦合到功率變換器的輸出的低負(fù)載啟動測試。響應(yīng)于此，升高功率變換器的輸出電壓Vout，這最終在時(shí)間Tl將誤差信號δ V減少至低突發(fā)閾值電平Vburstjow。這使突發(fā)模式控制信號Fon重置為低(以進(jìn)入突發(fā)操作模式)并且電壓提升信號Fves也設(shè)置為低。如不存在占空比D所示，停止功率變換器的開關(guān)動作。電容器電壓Vcap上斜，并且如果功率變換器上的負(fù)載充分低，則它在時(shí)間T2穿越電容器電壓閾值V_cap_threSh，這使電壓提升信號Fves和突發(fā)模式控制信號Fon設(shè)置為高。因此，用于突發(fā)操作模式的時(shí)間窗在時(shí)間Tl與時(shí)間T2之間。因此，在時(shí)間窗在誤差信號δν穿越高突發(fā)閾值電平VburstJiigh之前到期時(shí)設(shè)置電壓提升信號Fves為高以升高功率變換器的輸出電壓Vout。備選地，定時(shí)器980可以使電壓提升信號Fves設(shè)置為高并且對應(yīng)地使參考電壓Vref提升。因此，使用誤差信號δ V來間接感測功率變換器的輸出電壓Vout，并且采用輸出電壓Vout的按照用于控制突發(fā)操作模式的時(shí)間間隔測量的斜率來估計(jì)功率變換器的輸出功率。
[0061 ] 輸出電壓Vout的斜率的指示符由圖9中所示第三比較器960感測的時(shí)間間隔(時(shí)間窗)確定。如果電容器電壓Vcap在時(shí)間Tl與時(shí)間T2之間未穿越電容器電壓閾值V_cap_thresh (例如在突發(fā)模式控制信號Fon為低從而指示輸出電壓Vout在可接受電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)時(shí))，則輸出電壓Vout的斜率充分小以通知進(jìn)入突發(fā)操作模式。因而，估計(jì)功率變換器上的負(fù)載少于預(yù)定低閾值水平。例如，如果功率變換器額定為供給60瓦特負(fù)載，則預(yù)定低閾值水平可以是五瓦特，并且突發(fā)模式控制器370通過上文描述的操作確定輸出功率少于五瓦特。換而言之，突發(fā)模式控制器370與輸出電壓Vout的斜率結(jié)合估計(jì)輸出功率。
[0062]反言之，如果電容器電壓Vcap在時(shí)間T2之前未穿越電容器電壓閾值V_cap_thresh(例如在突發(fā)模式控制信號Fon為低從而指示輸出電壓Vout在可接受電壓調(diào)節(jié)范圍以下時(shí))，則輸出電壓Vout的斜率充分高以通知退出突發(fā)操作模式(即使能功率變換器的開關(guān)動作)。因而，估計(jì)功率變換器上的負(fù)載大于預(yù)定低閾值水平。例如，如果功率變換器額定為供給60瓦特負(fù)載，則預(yù)定低閾值水平可以是五瓦特，并且突發(fā)模式控制器370通過上文描述的操作確定輸出功率大于五瓦特。換而言之，突發(fā)模式控制器370與輸出電壓Vout的斜率結(jié)合估計(jì)輸出功率。
[0063]結(jié)果是充分高輸出電壓Vout設(shè)置突發(fā)模式控制信號Fon為低并且低輸出電壓Vout設(shè)置突發(fā)模式控制信號Fon為高。定時(shí)器980定期設(shè)置電壓提升信號Fves為高，并且跨越斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp產(chǎn)生的充分高電容器電壓Vcap也設(shè)置電壓提升信號Fves為高。因此，采用用于功率變換器的突發(fā)操作模式的時(shí)間間隔以確定輸出電壓Vout的斜率以進(jìn)行功率變換器的輸出功率的估計(jì)。檢測耦合到功率變換器的輸出的低功率負(fù)載以使功率變換器能夠進(jìn)入突發(fā)操作模式。電容器電壓Vcap穿越電容器電壓閾值V_cap_threSh用作功率變換器的輸出電壓Vout的低斜率的指示符并且對應(yīng)地用作低功率負(fù)載的指示符
[0064]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖11，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的形成有第一和第二電阻器Rsensel、Rsense2的電阻分壓器的一個實(shí)施例的圖，該電阻分壓器耦合到功率變換器(例如見圖3、7和8的功率變換器)的輸出電壓Vout。電阻分壓器現(xiàn)在經(jīng)過第一感測開關(guān)(例如η溝道MOSFET) QSenSe2耦合到運(yùn)算放大器345的非反相輸入并且經(jīng)過第二感測開關(guān)(例如η溝道MOSFET) Qsensel耦合到接地。突發(fā)模式控制信號Fon在功率變換器如突發(fā)模式控制信號Fon為低所示在突發(fā)操作模式中時(shí)關(guān)斷第一和第二感測開關(guān)QsenSel、QSenSe2以減少功率耗散。
[0065]用來調(diào)節(jié)功率變換器輸出電壓Vout的參考電壓Vref經(jīng)過電阻器Rl耦合到電壓源Vl并且經(jīng)過另一電阻器R2耦合到電壓提升信號Fves。以這一方式，在設(shè)置電壓提升信號Fves為高時(shí)，電壓提升信號Fves提升參考電壓Vref。
[0066]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖12，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的可在突發(fā)模式控制器370中采用的電壓提升電路的部分的一個實(shí)施例的圖，該電壓提升電路用于產(chǎn)生指示功率變換器(例如見圖3、7和8的功率變換器)的輸出電壓Vout的斜率的斜率信號Vslope。圖12的電壓提升電路的部分是圖9中所示突發(fā)模式控制器370的電流源950、第三比較器960、斜坡開關(guān)Ramp和斜坡電壓定時(shí)電容器Cramp的備選。圖12的電壓提升電路的部分感測輸出電壓Vout而不是圖9中所示誤差信號δν。電阻器Rrip經(jīng)過電容器Crip耦合到輸出電壓Vout以感測輸出電壓Vout的導(dǎo)數(shù)。用低通濾波器濾波導(dǎo)數(shù)以產(chǎn)生濾波的斜率信號Vslope，該低通濾波器形成有耦合到濾波電容器Cfilter的濾波電阻器Rfilter。在一個實(shí)施例中，形成于耦合到電容器Crip的電阻器Rrip的電路的時(shí)間常數(shù)是功率變換器的開關(guān)周期的倍數(shù)(例如開關(guān)周期的10倍)。在一個實(shí)施例中，形成有耦合到濾波器電容器Cfilter的濾波電容器Rfilter的低通濾波器的時(shí)間常數(shù)是功率變換器的開關(guān)周期的因數(shù)(例如開關(guān)周期的0.01倍)。
[0067]在互補(bǔ)間隔1-D期間，可以采用斜率信號Vslope以估計(jì)耦合到功率變換器的輸出的輸出或者負(fù)載功率。斜率信號Vslope耦合到比較器1220的非反相輸入，并且比較器1220的反相輸入耦合到斜率參考電壓Vrefl。比較器1220的輸出信號1230耦合到AND門1240的輸入，并且AND門1240的另一輸入耦合到代表在用于LLC級320的互補(bǔ)間隔1-D期間去往輔助功率開關(guān)M2的柵極驅(qū)動信號的柵極驅(qū)動信號GDM2 (見圖3)。AND門1240的輸出對應(yīng)于與參照圖9圖示和描述的第二設(shè)置-重置觸發(fā)器970 —起采用以設(shè)置電壓提升信號Fves的輸出信號990。 [0068]輸出電壓Vout的電壓斜率dVout/dt按照下式與負(fù)載功率有關(guān):
dVout — Vslope
[0069]=，并且 at Rrip.Crip

τ,τ, 門 dVout Vout.Vslope.Cout
「00701 Plocid = llocid.Vout — —Vout.(^out--—--,

dtRrip _ Crip
[0071]其中Cout是如圖3中所示功率變換器的輸出濾波電容器。
[0072]可以采用輸出信號1230以估計(jì)耦合到功率變換器的輸出的負(fù)載功率，并且如果負(fù)載功率充分輕，則可以采用輸出信號1230作為用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)入突發(fā)操作模式(例如通過設(shè)置電壓提升信號Fves為高)的另一機(jī)制。輸出信號1230可以與其它開關(guān)模式的功率變換器一起采用以估計(jì)負(fù)載功率并且不限于實(shí)現(xiàn)形成有PFC級201和LLC級320的功率變換器進(jìn)入突發(fā)操作模式。
[0073]如上文關(guān)于突發(fā)操作模式提到的那樣，功率變換器的功率損耗依賴于用于功率開關(guān)的柵極驅(qū)動信號和一般未隨著負(fù)載明顯變化的其它繼續(xù)功率損耗。普遍通過使用突發(fā)操作模式在很低功率電平解決這些功率損耗，在該突發(fā)操作模式中，控制器(比如前圖的控制器325)被去使能一個時(shí)間段(例如一秒)、繼而為短暫高功率操作時(shí)段(例如10毫秒(“ms”))以用低耗散提供低平均輸出功率。如這里描述的控制器可以采用突發(fā)操作模式的時(shí)間間隔以估計(jì)功率變換器的輸出(或者負(fù)載)功率。
[0074]因此，這里已經(jīng)介紹用于與功率變換器一起使用的突發(fā)模式控制器。在一個實(shí)施例中，突發(fā)模式控制器包括被配置為在代表功率變換器的輸入電壓的信號穿越第一突發(fā)閾值電平時(shí)啟動突發(fā)操作模式的突發(fā)模式啟動電路。突發(fā)模式控制器也包括被配置為如果時(shí)間窗在代表功率變換器的輸出電壓的信號穿越第二突發(fā)閾值電平則提供用于提升輸出電壓的電壓提升信號的電壓提升電路。突發(fā)模式啟動電路也被配置為在代表功率變換器的輸出電壓的信號穿越第二突發(fā)閾值電平時(shí)終止突發(fā)操作模式。
[0075]突發(fā)模式啟動電路可以包括被配置為比較代表功率變換器的輸出電壓的信號與第一突發(fā)閾值電平的比較器。突發(fā)模式啟動電路也可以包括被配置為在代表功率變換器的輸出電壓的信號穿越第一突發(fā)閾值電平時(shí)設(shè)置用于啟動突發(fā)操作模式的突發(fā)模式控制信號的觸發(fā)器。電壓提升電路可以包括電流源、斜坡電壓定時(shí)電容器和被配置為檢測時(shí)間窗是否到期的比較器。電壓提升電路也可包括被配置為設(shè)置用于提升輸出電壓的電壓提升信號的觸發(fā)器。電壓提升信號被配置為升高用于誤差放大器的參考電壓，該誤差放大器被配置為控制功率變換器的輸出電壓。突發(fā)模式啟動電路被配置為在代表功率變換器的輸出電壓的信號穿越第一突發(fā)閾值電平時(shí)去使能電壓提升信號。突發(fā)模式控制器也可以包括被配置為啟動(和/或定期啟動)用于提升輸出電壓的電壓提升信號的定時(shí)器。
[0076]在另一方面中，可以在許多應(yīng)用中有利地采用功率變換器、比如具有PFC級和LLC級的功率變換器。在一個應(yīng)用中，可以采用具有PFC級和LLC級的功率變換器以向多個發(fā)光二極管串供電。如這里介紹的那樣，并行向“N”個發(fā)光二極管串供電，每個發(fā)光二極管串具有被配置為控制每串中的電流Istring的發(fā)光二極管串控制器。采用通常不高效的線性串調(diào)節(jié)器來控制個別串電流以利用低成本線性調(diào)節(jié)器。為了通過減少每串中的電流來調(diào)暗發(fā)光二極管，可以例如在零與十伏特之間有選擇地設(shè)置外部調(diào)光信號(例如dc調(diào)光信號“Vdim”)。由跟隨有LLC級的前端PFC級形成的功率變換器的輸出電流1ut向并聯(lián)發(fā)光二極管串供應(yīng)電流。在一個實(shí)施例中，由調(diào)光信號Vdim將輸出電流1ut控制成個別串電流的 N 倍，其中 lout = N^Istring0
[0077]通過使用LLC級的開關(guān)頻率以控制功率變換器的輸出電流1ut并且將LLC級開關(guān)頻率的標(biāo)稱值設(shè)置成提供高功率變換效率的值來實(shí)現(xiàn)高功率變換效率。為了提供高功率變換效率，采用由PFC級產(chǎn)生的總線電壓以調(diào)整LLC級的開關(guān)頻率的標(biāo)稱值。通過將功率變換器的電流控制為個別串電流Istring的N倍來實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管串控制器中的減少的功率消耗。結(jié)果是發(fā)光二極管串控制器中的低耗散水平和功率變換器中的高功率變換效率。
[0078]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖13，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的另一實(shí)施例的電路圖，該功率變換器由耦合到LLC級1320 (例如半橋LLC隔離的諧振降壓級)的PFC級(比如圖2的PFC級201)形成。構(gòu)造功率變換器以向并聯(lián)多個發(fā)光二極管串供應(yīng)電流。由于功率變換器類似于關(guān)于圖3圖示和描述的功率變換器，所以將不再次描述相似部件。功率變換器的LLC級1320產(chǎn)生響應(yīng)于調(diào)光信號Vdim調(diào)節(jié)成如下電平的輸出電流lout，該電平是N個個別發(fā)光二極管串中的電流電平的N倍。由差動放大器1360感測輸出電流lout，該差動放大器與電流感測電阻器Rsense相結(jié)合操作以提供感測的輸出電流lout。在一個實(shí)施例中，可以采用另一電 流感測器件、比如霍爾效應(yīng)電流感測器件取代電流感測電阻器Rsense0
[0079]差動放大器1360的輸出信號(代表感測的輸出電流lout)耦合到誤差放大器1340的輸入、比如反相輸入。調(diào)光信號Vdim I禹合到誤差放大器1340的另一輸入、比如非反相輸入。誤差放大器1340的誤差信號(例如電流誤差信號δ i)經(jīng)由光耦合器1350耦合到PFC控制器1330和LLC控制器1333以控制功率變換器的輸出電流lout。PFC控制器1330控制由PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus，并且LLC控制器1333響應(yīng)于電流誤差信號δ i控制LLC級1320的開關(guān)頻率以將輸出電流1ut調(diào)節(jié)成N個個別發(fā)光二極管串中的電流電平的N倍的電平。
[0080]如先前參照圖3等描述的那樣，采用兩個控制過程以控制功率變換器的輸出電流1ut0 一個過程采用PFC級201的總線電壓Vbus以控制LLC級1320的開關(guān)頻率fs，并且另一過程采用LLC級1320的開關(guān)頻率fs以控制功率變換器的輸出電流lout。慢速響應(yīng)反饋回路響應(yīng)于LLC級1320的開關(guān)頻率fs來控制PFC級201產(chǎn)生的總線電壓Vbus以增大LLC級1320的功率變換效率。LLC級1320的開關(guān)頻率fs響應(yīng)于耦合到功率變換器的輸出的發(fā)光二極管負(fù)載電流的變化用快速響應(yīng)反饋回路控制輸出電流lout。
[0081]如這里介紹的那樣，用快速響應(yīng)控制回路控制LLC級1320的開關(guān)頻率fs以衰減通常在LLC級1320的輸出上出現(xiàn)的由PFC級210產(chǎn)生的紋波電壓的影響。此外，LLC級1320的變壓器/級增益在1/(2 π.sqrt((Lm+Lk).Cr))與1/(2 π.sqrt (Lk.Cr))之間的頻率區(qū)域中與快速響應(yīng)控制回路一起采用以適應(yīng)大負(fù)載電流階躍變化和ac電網(wǎng)輸入電壓Vin下降事件，其中Lm和Lk是變壓器Tl的磁化電感和漏電感，并且Cr是諧振電容器。響應(yīng)于負(fù)載的慢速變化來控制PFC級201的總線電壓Vbus以使LLC級1320能夠在它的諧振頻率fs或者附近理想地操作，在該諧振頻率fs點(diǎn)LLC級1320的功率變換效率通常更好。通過多數(shù)時(shí)間在LLC級1320的諧振頻率或者附近操作LLC級1320、但是允許開關(guān)頻率響應(yīng)于瞬態(tài)而改變，可以獲得改進(jìn)的負(fù)載電流階躍響應(yīng)和高功率變換效率。如先前參照圖3等描述的那樣在提供高水平功率變換效率的開關(guān)頻率fs操作圖13中圖示的LLC級1320。
[0082]同樣，功率變換器控制器1325由PFC控制器1330和LLC控制器1333形成。PFC控制器1330具有耦合到總線電壓Vbus的輸入和用于電流誤差信號δ i的輸入，該電流誤差信號代表來自包括光耦合器1350的反饋電路的、功率變換器的輸出電流1ut中的誤差。LLC控制器1333中的壓控振蕩器如參照圖3等圖示和描述的那樣控制LLC級1320的開關(guān)頻率fs。因此，在電壓和頻率域中聯(lián)合地控制PFC級201和LLC級1320。PFC控制器1330也采用來自橋接器整流器203的電壓Vrect以控制低頻率電流波形?？梢匀缦惹懊枋龅哪菢訒r(shí)常測試LLC控制器1333的操作，從而可以在輕負(fù)載進(jìn)入突發(fā)模式。
[0083]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖14，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的功率變換器的部分的另一實(shí)施例的電路圖。圖14的功率變換器包括耦合到與圖13的LLC級1320相似的LLC級1420 (例如半橋LLC隔離的諧振降壓級)的PFC級(未示出)。功率變換器的控制器類似于圖13的具有以下修改的功率變換器控制器1325。用形成有電阻器Rsensel、Rsense2的電阻分壓器感測功率變換器的輸出電壓Vout。感測的輸出電壓Vout和來自差動放大器1460的輸出信號(表示感測的輸出電流lout)耦合到誤差放大器1440的反相輸入，該差動放大器用電流感測電阻器Rsense感測輸出電流lout。以這一方式，感測和控制輸出電流1ut和輸出電壓Vout的(線性)組合。根據(jù)調(diào)光信號Vdim的誤差放大器1440的誤差信號(例如電流誤差信號δ i)經(jīng)由光耦合器1450耦合到PFC控制器1330和LLC控制器1333以控制功率變換器(例如參見圖13的控制器1325)的輸出電流lout。
[0084]采用輸出電壓Vout以根據(jù)lout = N*Istring_k*Vout產(chǎn)生輸出電流1ut中的從如下電流電平的小偏移，該電流電平是N個個別發(fā)光二極管串中的電流的N倍，其中參數(shù)k是為了產(chǎn)生輸出電流1ut的小偏移(例如百分之幾)而選擇的正常數(shù)，并且Istring代表發(fā)光二極管串中的電流。輸出電壓Vout在感測的輸出電壓Vout高于標(biāo)稱值時(shí)根據(jù)來自誤差放大器1440的電流誤差信號δ i略微減少輸出電流lout。功率變換器的輸出電流1ut的這樣的校正可以用來適應(yīng)在將輸出電流1ut設(shè)置成N個個別發(fā)光二極管串中的電流Istring的電平的N倍時(shí)的不精確。
[0085]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖15，圖示根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的耦合到功率變換器的發(fā)光二極管控制器的實(shí)施例的電路圖。具體而言，發(fā)光二極管控制器1510、1510η控制從來自功率變換器(例如參見關(guān)于圖13和14圖示和描述的功率變換器)的輸出電流1ut到相應(yīng)發(fā)光二極管串1560、1560η的電流Istring、Istringn的電平。關(guān)于發(fā)光二極管控制器1510,用電流感測電阻器1550感測電流(也稱為串電流)Istring?？缭诫娏鞲袦y電阻器1550產(chǎn)生的感測的串電流Istring耦合到差動放大器1520的輸入。來自差動放大器1520的輸出或者信號率禹合到誤差放大器1530的反相輸入。調(diào)光信號Vdim稱合到誤差放大器1530的非反相輸入。誤差放大器1530的誤差信號δ經(jīng)過緩沖放大器1540耦合到線性調(diào)節(jié)器(例如比如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(“MOSFET”)的開關(guān))1570以控制去往發(fā)光二極管串1560的電流Istring的電平。這一結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)流過發(fā)光二極管串1560的串電流Istring以與調(diào)光信號Vdim成比例。其它發(fā)光二極管控制器1510η以相似方式控制去往發(fā)光二極管串1560η中的相應(yīng)發(fā)光二極管串的串電流Istring。
[0086]在一個實(shí)施例中，緩沖放大器1540構(gòu)造有η型雙極射極跟隨器。在另一實(shí)施例中，緩沖放大器1540構(gòu)造有ρηρ-ηρη圖騰柱(推拉輸出電路,totem pole)。在又一實(shí)施例中，緩沖放大器1540構(gòu)造有一個或者多個MOSFET器件。在一個實(shí)施例中，比如npn雙極晶體管的雙極晶體管用作線性調(diào)節(jié)器1570。
[0087]因此，這里已經(jīng)介紹了一種用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法。在一個實(shí)施例中，控制器包括被配置為接收調(diào)光信號并且響應(yīng)于調(diào)光信號控制相應(yīng)發(fā)光二極管串中的電流電平的至少一個發(fā)光二極管串控制器。該控制器還包括被配置為接收調(diào)光信號并且控制功率變換器的輸出電流的功率變換器控制器，該輸出電流是發(fā)光二極管串中的電流電平的倍數(shù)。
[0088]在一個實(shí)施例中，功率變換器控制器包括被配置為感測功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流的差動放大器以及被配置為根據(jù)感測的輸出電流和調(diào)光信號提供誤差信號以控制功率變換器的輸出電流的誤差放大器。在另一實(shí)施例中，功率變換器控制器包括被配置為感測功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流的差動放大器、被配置為感測功率變換器的輸出電壓以提供感測的輸出電壓的電阻分壓器以及被配置為根據(jù)感測的輸出電流、感測的輸出電壓和調(diào)光信號提供誤差信號以控制功率變換器的輸出電流的誤差放大器。誤差放大器被配置為響應(yīng)于感測的輸出電壓的增加來減小功率變換器的輸出電流。
[0089]在一個實(shí)施例中，功率變換器控制器包括被配置為接收代表功率變換器的輸出電流的誤差信號以控制功率變換器的LLC級的開關(guān)頻率的LLC控制器和被配置為控制功率變換器的由PFC級產(chǎn)生的并且向LLC級提供的總線電壓，使得將LLC級的平均開關(guān)頻率基本上維持在期望開關(guān)頻率的PFC控制器。所需開關(guān)頻率基本上等于LLC級的諧振頻率。
[0090]在一個實(shí)施例中，發(fā)光二極管串控制器包括被配置為感測發(fā)光二極管串中的電流以提供發(fā)光二極管串中的感測的電流的電流感測電阻器、被配置為根據(jù)發(fā)光二極管串中的感測的電流提供信號的差動放大器、被配置為根據(jù)來自差動放大器的信號和調(diào)光信號提供誤差信號的誤差放大器以及被配置為根據(jù)誤差信號控制發(fā)光二極管串中的電流電平的線性調(diào)節(jié)器。控制器可以包括被配置為使功率變換器在輕負(fù)載之下進(jìn)入突發(fā)操作模式的突發(fā)模式控制器。
[0091]可以將控制器或者有關(guān)方法實(shí)現(xiàn)為硬件(在包括集成電路、比如專用集成電路的一個或者多個芯片中體現(xiàn))或者可以實(shí)現(xiàn)為用于根據(jù)存儲器由處理器(例如數(shù)字信號處理器)執(zhí)行的軟件或者固件。具體而言，在固件或者軟件的情況下，可以將示例實(shí)施例提供為包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)在其上體現(xiàn)用于由處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序代碼(即軟件或者固件)。
[0092]組成各種實(shí)施例的程序或者代碼段可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。例如包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))中存儲的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以形成各種實(shí)施例?！坝?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”可以包括能夠存儲或者傳送信息的任何介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括電子電路、半導(dǎo)體存儲器設(shè)備、只讀存儲器(“ROM”)、閃存、可擦除ROM( “ER0M”)、軟盤、高密度磁盤(“CD”)-ROM等。
[0093]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，僅出于說明性的目的而提交一種用于與功率變換器一起使用的控制器及其操作方法的先前描述的實(shí)施例。盡管已經(jīng)在包括PFC級和LLC級的功率變換器的環(huán)境中描述控制器，但是控制器也可以應(yīng)用于其它電源拓?fù)浜驮O(shè)計(jì)。
[0094]為了更好地理解功率變換器，參見紐約州紐約市Van Nostrand Reinhold公司的 Rudolph P.Severns和 Gordon Bloom 的“Modern DC-to-DC Power Switch-mode PowerConverter Circuits” (1985)和 J.G.Kassakian> M.F.Schlecht 和 G.C.Verghese 的“Principles of Power Electronics”Addison-Wesley (1991)。前述參考文獻(xiàn)通過引用整體結(jié)合于此。
[0095]另外，雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解可以對其進(jìn)行各種改變、替換和變更而不脫離如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)和范圍。例如，上文討論的諸多過程可以用不同方法實(shí)施并且可以用其它過程取代，或者其組合。
[0096]另外，本申請的范圍并不旨在限于在說明書中描述的過程、機(jī)器、制品、物質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的具體實(shí)施例。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將根據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容容易理解的那樣，可以根據(jù)本發(fā)明利用執(zhí)行與這里描述的對應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或者實(shí)現(xiàn)基本上相同的結(jié)果的、當(dāng)前存在或者以后將開發(fā)的過程、機(jī)器、制品、物質(zhì)組成、裝置、方法或者步驟。因而，所附權(quán)利要求書旨在于將這樣的過程、機(jī)器、制品、物質(zhì)組成、裝置、方法或者步驟包括在它們的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于與功率變換器一起使用的控制器，包括: 發(fā)光二極管串控制器，被配置為接收調(diào)光信號并且響應(yīng)于所述調(diào)光信號控制發(fā)光二極管串中的電流電平；以及 功率變換器控制器，被配置為接收所述調(diào)光信號并且控制所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電流是所述發(fā)光二極管串中的所述電流電平的倍數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器，還包括:另一發(fā)光二極管控制器，被配置為接收所述調(diào)光信號并且響應(yīng)于所述調(diào)光信號控制另一發(fā)光二極管串中的電流電平。
3.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述功率變換器控制器包括: 差動放大器，被配置為感測所述功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流；以及誤差放大器，被配置為根據(jù)所述感測的輸出電流和所述調(diào)光信號提供誤差信號以控制所述功率變換器的所述輸出電流。
4.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述功率變換器控制器包括: 差動放大器，被配置為感測所述功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流； 電阻分壓器，被配置為感測所述功率變換器的輸出電壓以提供感測的輸出電壓；以及誤差放大器，被配置為根據(jù)所述感測的輸出電流、所述感測的輸出電壓和所述調(diào)光信號提供誤差信號以控制所述功率變換器的所述輸出電流。
5.如權(quán)利要求4所述的控制器，其中所述誤差放大器被配置為響應(yīng)于所述感測的輸出電壓的增加來減小所述功率變換器的所述輸出電流。
6.如權(quán)利要求1所述的·控制器，其中所述功率變換器控制器包括: 電感器-電感器-電容器(LLC)控制器，被配置為接收代表所述功率變換器的所述輸出電流的誤差信號以控制所述功率變換器的LLC級的開關(guān)頻率；以及 功率因數(shù)校正(PFC)控制器，被配置為控制由所述功率變換器的PFC級產(chǎn)生的并且向所述LLC級提供的總線電壓，使得將所述LLC級的平均開關(guān)頻率基本上維持在期望的開關(guān)頻率。
7.如權(quán)利要求6所述的控制器，其中所述期望的開關(guān)頻率基本上等于所述LLC級的諧振頻率。
8.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述發(fā)光二極管串控制器包括: 電流感測電阻器，被配置為感測所述發(fā)光二極管串中的所述電流以提供所述發(fā)光二極管串中的感測的電流； 差動放大器，被配置為根據(jù)所述發(fā)光二極管串中的所述感測的電流提供信號； 誤差放大器，被配置為根據(jù)來自所述差動放大器的所述信號和所述調(diào)光信號提供誤差信號；以及 線性調(diào)節(jié)器，被配置為根據(jù)所述誤差信號控制發(fā)光二極管串中的所述電流電平。
9.如權(quán)利要求1所述的控制器，還包括:突發(fā)模式控制器，被配置為引起所述功率變換器在輕負(fù)載下進(jìn)入突發(fā)操作模式。
10.一種用于與功率變換器一起使用的方法，包括: 響應(yīng)于調(diào)光信號控制發(fā)光二極管串中的電流電平；以及 響應(yīng)于所述調(diào)光信號控制所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電流是所述發(fā)光二極管串中的所述電流電平的倍數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括:響應(yīng)于所述調(diào)光信號控制另一發(fā)光二極管串中的電流電平。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 感測所述功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流；以及根據(jù)所述感測的輸出電流和所述調(diào)光信號提供誤差信號以控制所述功率變換器的所述輸出電流。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 感測所述功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流； 感測所述功率變換器的輸出電壓以提供感測的輸出電壓；以及根據(jù)所述感測的輸出電流、所述感測的輸出電壓和所述調(diào)光信號提供誤差信號以控制所述功率變換器的所述輸出電流。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括:響應(yīng)于所述感測的輸入電壓的增加來減小所述功率變換器的所述輸出電流。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 感測所述發(fā)光二極管串中的所述電流以提供所述發(fā)光二極管串中的感測的電流； 根據(jù)所述發(fā)光二極管串中的所述感測的電流和所述調(diào)光信號提供誤差信號；以及 根據(jù)所述誤差信號控制發(fā)光二極管串中的所述電流電平。
16.一種功率變換器，包括: 功率因數(shù)校正(PFC)級； 電感器-電感器-電容器(LLC)級，耦合到所述PFC級；以及 控制器，包括: 發(fā)光二極管串控制器，被配置為接收調(diào)光信號并且響應(yīng)于所述調(diào)光信號控制發(fā)光二極管串中的電流電平；以及 功率變換器控制器，被配置為接收所述調(diào)光信號并且控制所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電流是所述發(fā)光二極管串中的所述電流電平的倍數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的功率變換器，其中所述控制器還包括:另一發(fā)光二極管控制器，被配置為接收所述調(diào)光信號并且響應(yīng)于所述調(diào)光信號控制另一發(fā)光二極管串中的電流電平。
18.如權(quán)利要求16所述的功率變換器，其中所述功率變換器控制器包括: 差動放大器，被配置為感測所述功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流；以及誤差放大器，被配置為根據(jù)所述感測的輸出電流和所述調(diào)光信號提供誤差信號以控制所述功率變換器的所述輸出電流。
19.如權(quán)利要求16所述的功率變換器，其中所述功率變換器控制器包括: 差動放大器，被配置為感測所述功率變換器的輸出電流以提供感測的輸出電流； 電阻分壓器，被配置為感測所述功率變換器的輸出電壓以提供感測的輸出電壓；以及 誤差放大器，被配置為根據(jù)所述感測的輸出電流、所述感測的輸出電壓和所述調(diào)光信號提供誤差信號以控制所述功率變換器的所述輸出電流。
20.如權(quán)利要求16所述的功率變換器，其中所述發(fā)光二極管串控制器包括: 電流感測電阻器，被配置為感測所述發(fā)光二極管串中的所述電流以提供感測的輸出電流； 差動放大器，被配置為根據(jù)所述發(fā)光二極管串中的所述感測的電流提供信號； 誤差放大器，被配置為根據(jù)來自所述差動放大器的所述信號和所述調(diào)光信號提供誤差信號；以及 線性調(diào)節(jié)器，被配置為根據(jù) 所述誤差信號控制所述發(fā)光二極管串中的所述電流電平。
【文檔編號】H02M3/335GK103716949SQ201310272342
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】A·布林里 申請人:電力系統(tǒng)技術(shù)有限公司