CN103797897B - 用于固态光源的谐振驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驱动器电路、包括所述驱动器电路的固态光（SSL）源组件和驱动所述固态光源组件的方法。所述驱动器电路包括整流器（202）、逆变器（206）、变压器（208）、PFC电路（204）和频率控制装置（218）。所述整流器接收AC电压并且提供未经调节的DC电压。所述逆变器包括两个开关，并且接收相应的控制信号以操作这些开关，用以从未经调节的DC电压生成谐振AC信号。所述变压器包括被耦合到所述逆变器的初级绕组（210）、要通过输出级耦合到SSL源的次级绕组（214）和反馈绕组（212）。所述PFC电路响应于代表未经调节的DC电压和逆变器电流的信号来控制所述逆变器。响应于代表输出级电流和反馈绕组电流的信号，所述频率控制装置生成控制信号以控制所述逆变器的开关频率。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备，并且更特别地涉及用于固态光源的驱动器。
背景技术
诸如发光二极管（LED）等等的高亮度固态光源的发展已经导致在各种照明应用和装置中使用这样的设备。通常，使用固态光源的灯或器具以与使用白炽光源或气体放电光源的灯或器具基本上不同的方式操作。在操作方面的主要差别是具有固态光源的照明装置在驱动电路***（贯穿全文也被称作驱动器和/或驱动器电路和/或驱动器电路***）上操作，所述驱动电路***被设计以驱动所使用的特定类型的固态光源，诸如但不限于一个或多个高功率LED。
用于使用固态光源的照明装置的驱动器电路***通常将诸如120V/60Hz线输入的交流（AC）输入转换成稳定直流（DC）电压。这样的电路***通常包括整流器或等效电路***以及DC-DC转换器电路或等效电路***。所述整流器接收所述AC输入并且提供未经调节的DC输出。所述DC-DC转换器电路从所述整流器接收所述未经调节的DC输出并且向所述固态光源提供稳定、经调节的DC输出。
各种DC-DC转换器电路配置在本领域中是众所周知的。诸如但不限于降压转换器、升压转换器、降压升压转换器等等的某些类型的已知DC-DC转换器电路配置通常被归类为开关式调节器（switching regulator）。这些设备包括例如晶体管的开关，所述开关被选择性地操作以允许能量被存储在例如电感器的能量存储设备中，并且然后被转移到一个或多个滤波电容器。所述一个或多个滤波电容器向负载（即固体光源）提供相对平滑的DC输出电压并且在能量存储循环之间向所述负载提供基本上连续的能量。
发明内容
常规的开关式调节器配置在未经调节的DC电压和经调节的DC输出电压之间通常没有保护性隔离。在一些配置中，未经调节的DC电压可以是400伏特或更多。未经调节的DC电压如果被不注意地施加到负载则可能是危险的（即引起损坏或破坏）。此外，常规开关式调节器配置通常包括以导致小于最优功率因数的方式从AC功率源中的脉冲电流抽运。***的功率因数被定义为流至负载的有效功率与视在功率的比，并且是在0和1之间的数（或被表达为百分比，例如0.5pf=50%pf）。有效功率是由负载所抽运的实际功率。视在功率是被施加到负载的电流和电压的积。对于具有单纯电阻性负载的***，电压和电流波形是同相的，在每个循环中在相同时刻改变极性。这样的***具有1.0的功率因数，其通常被称作“单位功率因数（unity power factor）”。在存在电抗性负载的地方，诸如在包括电容器、电感器或变压器的负载的情况下，在负载中的能量存储导致在电流和电压波形之间的时差。该所存储的能量返回至所述源并且在负载处不可用于做功。具有电抗性负载的***经常具有小于单位功率因数。具有低功率因数的电路将比具有高功率因数的电路使用更高的电流以转移给定量的有效功率。
此外，在典型固态光源驱动器电路中，在输出波纹电流与电容之间有设计折衷。高输出波纹电流可能在负载（即一个固态光源或多个源）中导致值得注意的闪变，这特别地对于旨在用于恒定照度的照明装置是不期望的后果。该波纹电流可以通过增大输出大容量电容（bulk capacitance）而被减少。然而，增大输出大容量电容导致减小的功率效率以及更大的成本，这两者也是不期望的。
通常，此处所描述的实施例通过为基于固态光源的照明装置提供驱动器电路***而克服上述问题，其中所述驱动器电路***提供具有低电流波纹的恒定电流输出、减小的大容量电容、以及功率因数校正。所述照明装置可以是灯和/或器具和/或其组合。所述固态光源可以是单一源或多个源，并且可以包括一个或多个发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）、聚合物发光二极管（PLED）等等，包括其各种组合。所述驱动器电路***被配置为谐振驱动器并且可以此外被配置为半桥谐振驱动器。可以通过经由来自输出级的反馈来控制所述半桥逆变器的开关频率和通过维持逆变器开关上的零电压开关来增大功率效率。
在实施例中，提供了驱动器电路。所述驱动器电路包括：被配置以接收AC输入电压并且提供未经调节的DC电压的整流器电路；具有第一开关和第二开关的逆变器电路，所述逆变器电路被配置以接收第一门极控制信号（gate control signal）和第二门极控制信号以分别断开和闭合所述第一开关和第二开关，用以从所述未经调节的DC电压生成谐振AC信号；变压器，其包括：被耦合到所述逆变器电路的初级绕组、被配置以通过输出级电路被耦合到固态光源的次级绕组和反馈绕组；功率因数校正电路，其被配置以响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号而控制所述逆变器电路；和频率控制电路，其被配置以响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过反馈绕组的电流的第四信号来生成所述第一门极控制信号和第二门极控制信号以控制所述逆变器电路的开关频率。
在相关实施例中，所述驱动器电路此外可以包括零电压开关（ZVS）电路，其被配置以调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时，使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压（nominally zero drain to source voltage）时闭合。在此外的相关实施例中，ZVS电路可以此外被配置以响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号而调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时。
在另一个相关实施例中，所述第三信号可以从输出级电路被光学耦合到频率控制电路。在又一个相关实施例中，所述频率控制电路可以被配置以调整逆变器电路的开关频率以减少输出级电路中的电流波纹。在又另一个相关实施例中，输出级电路中的电流可以响应于开关频率的减小而增大并且输出级电路中的电流可以响应于开关频率的增大而减小。
在另一个实施例中，提供了驱动固态光源的方法。所述方法包括：接收AC输入电压；在整流器电路内将所接收的AC输入电压转换成未经调节的DC电压；在逆变器电路内从未经调节的DC电压生成谐振AC信号，其中生成包括：接收第一门极控制信号和第二门极控制信号；和基于所接收的第一门极控制信号和所接收的第二门极控制信号来分别断开和闭合逆变器电路的第一开关和第二开关；响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号而控制在逆变器电路内谐振AC信号的生成；将所述谐振AC信号耦合到变压器的初级绕组和次级绕组，其中所述变压器被连接到所述逆变器电路；将所耦合的谐振AC信号转换成经调节的DC输出；和经由输出级电路输出经调节的DC输出以驱动固态光源。
在相关实施例中，所述方法可以此外包括经由零电压开关（ZVS）电路来调整第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时，使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压时闭合。在此外的相关实施例中，所述方法可以此外包括经由所述ZVS电路来响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号而调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时。
在另一个相关实施例中，所述方法可以此外包括：响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过变压器的反馈绕组的电流的第四信号，在频率控制电路中生成第一门极控制信号和第二门极控制信号，以便控制逆变器电路的开关频率。
在此外的相关实施例中，所述方法可以此外包括将所述第三信号从输出级电路光学耦合到频率控制电路。在另一个此外的相关实施例中，所述方法可以此外包括经由频率控制电路来调整逆变器电路的开关频率以减少在输出级电路中的电流波纹。在又另一个此外的相关实施例中，所述方法可以此外包括响应于开关频率的减小而增大输出级中的电流；和响应于开关频率的增大而减小输出级中的电流。
在另一个实施例中，提供了固态光源组件。所述固态光源组件包括：外壳；被布置在所述外壳内的固态光源；和被布置在所述外壳内的驱动器电路，所述驱动器电路包括：被配置以接收AC输入电压和提供未经调节的DC电压的整流器电路；具有第一和第二开关的逆变器电路，所述逆变器电路此外被配置以接收第一和第二门极控制信号以分别断开和闭合所述第一和第二开关，用以从未经调节的DC电压生成谐振AC信号；变压器，其包括：被耦合到所述逆变器电路的初级绕组、被配置以通过输出级电路被耦合到固态光源的次级绕组、和反馈绕组；功率因数校正电路，其被配置以响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号来控制所述逆变器电路；和频率控制电路，其被配置以响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过反馈绕组的电流的第四信号来生成第一和第二门极控制信号以控制逆变器电路的开关频率。
在相关实施例中，驱动器电路可以此外包括零电压开关（ZVS）电路，其被配置以调整第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时，使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压时闭合。在此外的相关实施例中，ZVS电路可以被配置以响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号来调整定时。
在另一个相关实施例中，所述第三信号可以从输出级电路被光学耦合到频率控制电路。在又一个相关实施例中，所述频率控制电路可以被配置以调整逆变器电路的开关频率以减少在输出级电路中的电流波纹。在又另一个相关实施例中，输出级电路中的电流可以响应于开关频率的减小而增大并且输出级电路中的电流可以响应于开关频率的增大而减小。
附图说明
从如在附图中所说明的此处所公开的特定实施例的以下描述，此处所公开的前述和其它目的、特征和优点将是明显的，在所述附图中同样的附图标记贯穿不同视图指的是相同部分。所述图不一定是依比例的，代替地重点被放在说明此处所公开的原理上。
图1是根据此处所公开的实施例的固态光源组件的简化框图。
图2是根据此处所公开的实施例的谐振驱动器电路的框图。
图3是根据此处所公开的实施例的谐振驱动器电路的电路图。
图4-6是根据此处所公开的实施例的驱动固态光源的方法的方框流程图。
具体实施方式
图1示出根据此处所描述的实施例的固态光源组件100的框图。固态光源组件100包括谐振驱动器电路102，所述谐振驱动器电路102接收交流（AC）输入ACin并且提供经调节的直流（DC）输出DCout以驱动诸如但不限于基于LED的光源104的固态光源。基于LED的光源104可以是但不限于是单一LED或以串联和/或并联配置互连的多个LED。在一些实施例中，可以直接从120VAC/60Hz线源（line source）提供ACin。可替换地或附加地，可以从任何类型的AC源、诸如但不限于以50-60Hz的220-240VAC提供ACin。
谐振驱动器电路102以高功率因数、高效率和低电流波纹将AC输入电压ACin转换成经调节的DC输出电压DCout。在一些实施例中，在单一外壳内提供谐振驱动器电路102和基于LED的光源104以创建固态光源组件100。固态光源组件100在一些实施例中包括灯。可替换地或附加地，在一些实施例中，固态光源组件100包括发光设备和/或器具。包括基于LED的光源104的固态光源组件100相比较于包括非基于LED的光源的那些固态光源组件提供长寿命和低功率消耗。
图2是谐振驱动器电路102的框图。驱动器电路102包括整流器202、功率因数校正电路204、逆变器开关206、变压器208和输出级电路216。变压器208包括初级绕组210、次级绕组214和反馈绕组212。输出级电路216被耦合到变压器208的次级绕组214。驱动器电路102在一些实施例中包括零电压开关（ZVS）电路222和频率控制电路218，所述频率控制电路218可以被光学耦合在来自输出级216的电流监控器224的反馈环路220中。
AC输入电压ACin被耦合到整流器电路202。整流器电路202被配置以整流（即转换）ACin以提供未经调节的DC输出电压，即跟随AC输入电压中的瞬时变化的DC输出电压。在一些实施例中，整流器电路202可以包括但不限于桥式整流器。整流器202在其输出端处在功率因数校正电路204、频率控制电路218和零电压开关电路222的控制下通过逆变器开关206而被耦合到变压器208的初级绕组210。逆变器开关206在一些实施例中可以是但不限于是包括开关晶体管的互补对的半桥逆变器。通常，逆变器开关206将来自整流器电路202的未经调节的DC输出电压转换成被耦合到变压器208的初级绕组210的经频率控制的AC电压。被存储在次级绕组214中的能量被耦合到输出级216。输出级216在一些实施例中可以包括整流器和低通滤波器（未在图2中示出）以将来自次级绕组214的AC电压转换成DC输出电压。所述低通滤波器在一些实施例中可以包括电阻器和电容器（RC）网络。
功率因数校正电路204被配置以向逆变器开关206提供输出，以便响应于代表通过逆变器开关206的电流的信号和代表未经调节的DC电压的信号来控制所述开关。来自功率因数校正电路204的输出控制逆变器开关206，以便到基于LED的光源104的电流具有基本上与整流器电路202的输出相匹配并且同相的波形，因而提供高功率因数。
ZVS电路222被配置以向逆变器开关206提供输出，用以响应于代表在变压器208的初级绕组210中的电流的信号来控制逆变器开关206内的开关晶体管的互补对的开关次数。ZVS电路222控制开关次数以便所述开关晶体管的互补对在当晶体管的漏极至源极电压基本上是零伏特的时候闭合。
电流监控器电路224被配置以监控在与DC输出电压相关联的输出级电路216中的电流。在输出级电路216包括RC网络的实施例中，电流监控器224监控RC网络中的电流。电流监控器电路224通过光学耦合的反馈路径220向频率控制电路218提供输出。所述频率控制电路218被配置以向逆变器开关206提供输出，用于响应于来自电流监控器224的光学耦合反馈信号和代表在变压器208的反馈绕组212中的电流的信号来控制开关频率。所述开关频率可以被控制以调整电流电平和减少输出级216中的电流波纹。在一些实施例中，输出级电路216中的电流电平响应于开关频率的减小而增大并且响应于开关频率的增大而减小。代表在反馈绕组212中的电流的信号可以被用于调整频率控制电路218的偏置电源以改善频率控制电路的瞬态响应。频率控制电路218也可以被配置以防止逆变器开关206中的两个开关同时闭合而导致诸如短路电流（crowbar current）的对地短路。
图3是驱动器电路102的电路图。如在图3中所示出的驱动器电路102包括整流器电路202；功率因数校正电路204；逆变器开关206；包括初级绕组210、次级绕组214和反馈绕组212的变压器208；和被耦合到变压器208的次级绕组214的输出级电路216。驱动器电路102可以并且在一些实施例中确实包括零电压开关（ZVS）电路222和频率控制电路218，所述频率控制电路218可以被光学耦合在来自输出级216的电流监控器224的反馈环路220中。
AC输入电压ACin被耦合到整流器电路202。整流器电路202可以被配置以整流ACin，用以提供未经调节的DC输出电压，即跟随AC输入电压中瞬时变化的DC输出电压。在一些实施例中，例如，整流器电路202可以包括全桥整流器，诸如但不限于二极管配置D1 304。电感器L1 302可以被采用以对在AC输入电压ACin上的线路噪声进行滤波。
整流器电路202的输出在功率因数校正电路204、频率控制电路218和零电压开关电路222的控制下通过逆变器开关206而被耦合到变压器208的初级绕组210。逆变器开关206在一些实施例中可以是但不限于是如在图3中所示出的包括开关晶体管Q1 306和Q2308的互补对的半桥逆变器。通常，逆变器开关206将未经调节的DC输出电压转换成被耦合到变压器208的初级绕组210的经频率控制的AC电压。被存储在次级绕组214中的能量被耦合到输出级216。输出级216可以并且在一些实施例中确实包括整流器、D5和D6以及低通滤波器以将来自次级绕组214的AC电压转换成DC输出电压。所述低通滤波器可以并且在一些实施例中确实包括电阻器和电容器（RC）网络310。
功率因数校正电路204被配置以向逆变器开关206提供输出，以便响应于代表通过逆变器开关206的电流的信号和代表未经调节的DC电压的信号来控制所述开关。来自功率因数校正电路204的输出可以控制逆变器开关206，以便到基于LED的光源104的电流具有基本上与整流器202的输出相匹配并且同相的波形，因而提供高功率因数。通过增大在电感器L2 316中的电流来改善所述功率因数。当开关Q1 306闭合时，电感器L2 316中的电流增大。当开关Q1 306断开时，在电感器L2 316中的该所存储的能量通过开关Q2 308被转移到电容器C8 318。
ZVS电路222被配置以向逆变器开关206提供输出，用于响应于代表在变压器208的初级绕组210中的电流的信号来控制开关晶体管的互补对的开关次数。所述ZVS电路222可以控制开关次数，以便所述开关在当晶体管的漏极至源极电压为标称零伏特的时候闭合。所述定时由变压器208的次级绕组214的漏电感、电容器C2和电感器L3确定。
电流监控器电路224被配置以监控与DC输出电压相关联的输出级电路216的RC网络310中的电流。所述电流监控器电路224可以并且在一些实施例中确实通过光学耦合的反馈路径220向频率控制电路218提供输出。所述电流监控器电路224可以并且在一些实施例中确实采用集成电路U1 320，所述集成电路U1 320作为在内部电压参考和运算放大器之间的反馈环路的部分而调节输出电流。当对于运算放大器的环路增益增大时，输出电流波纹减少。所述集成电路U1 320例如可以是但不限于是ST Microelectronics® TSM 1017电压和电流控制器。然而，本领域普通技术人员将意识到，其它已知控制器可以代替在图3中所示出的TSM 1017控制器而被使用。
所述频率控制电路被配置以向逆变器开关206提供输出，用于响应于来自电流监控器224的光学耦合反馈信号和代表在变压器208的反馈绕组212中的电流的信号来控制开关频率。所述频率控制电路218可以并且在一些实施例中确实采用集成电路U2 312，所述集成电路U2 312基于电阻器网络R1、R17 314而设置初始频率。在初始化阶段之后，由来自集成电路U2 312的RT终端的电流损耗来控制所述频率，所述集成电路U2 312的RT终端被联结到来自光学耦合器U5 220的反馈信号。所述开关频率可以被控制以调整电流电平并且减少在输出级电路216中的电流波纹。在一些实施例中，输出级电路216中的电流电平响应于开关频率的减小而增大并且响应于开关频率的增大而减小。所述集成电路U2 312例如可以是但不限于是Fairchild Semiconductor® FAN7711镇流器控制集成电路。然而，本领域普通技术人员将意识到，其它已知控制器可以代替在图3中所示出的FAN7711控制器而被使用。代表在反馈绕组212中的电流的信号可以被用于并且在一些实施例中被用于通过二极管D8和电阻器R2来调整频率控制电路218的集成电路U2 312的偏置电源，以改善所述频率控制电路的瞬态响应。
在一些实施例中，频率控制电路218也可以被配置以防止逆变器开关206中的两个开关同时闭合而导致已知为短路电流的对地短路。这可以通过对集成电路U2 312编程来实现以维持在对于开关Q1和Q2的开关闭合之间的合适的死时间（dead time）。
根据此处所描述的实施例的驱动器电路可以被配置用于基于其各种电路部件的适当选择以各种输入电压来操作。以下的表1识别在对图3中所说明的实施例进行配置用于在120V RMs/60Hz AC输入信号的情况下操作中有用的电路部件的一个示例（电阻器值以欧姆为单位）：
表1
图4、5、6A和6B是驱动诸如但不限于基于LED的光源的固态光源的各种方法400、500、600的流程图。所述流程图说明本领域普通技术人员需要用来制造电路或生成计算机软件以执行根据本发明所需要的处理的功能信息。将由本领域普通技术人员意识到的是，除非此处另外指示，所描述的步骤的特定顺序只是说明性的并且可以在不偏离本发明精神的情况下被变更。因而，除非另外声明，以下所描述的步骤是无序的，意味着当可能时，可以以任何便利或值得期望的次序执行所述步骤。
尤其，图4、5和6示出驱动固态光源的各种方法400、500和600。首先，接收AC输入电压，步骤401/501/601。将所接收的AC输入电压在整流器电路内转换成未经调节的DC电压，步骤402/502/602。在逆变器电路内从未经调节的DC电压生成谐振AC信号，步骤403/503/603。通过接收第一门极控制信号和第二门极控制信号（步骤404/504/604）并且然后基于所接收的第一门极控制信号和所接收的第二门极控制信号来分别断开和闭合逆变器电路的第一开关和第二开关（步骤405/505/605）而生成谐振AC信号。
响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号而控制在逆变器电路内谐振AC信号的生成，步骤406/506/606。所述谐振AC信号然后被耦合到变压器的初级绕组和次级绕组，步骤407/507/607，其中所述变压器被连接到所述逆变器电路。所耦合的谐振AC信号被转换成经调节的DC输出，步骤408/508/608。最终，经调节的DC输出经由输出级电路被输出以驱动固态光源，步骤409/509/609。
在图5中所示出的方法500也包括经由零电压开关（ZVS）电路来调整第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时（步骤510），使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压时闭合。所述方法500此外包括经由ZVS电路来响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号而调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时（步骤511）。
在图6A和6B中所示出的方法600也包括响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过变压器的反馈绕组的电流的第四信号而在频率控制电路中生成第一门极控制信号和第二门极控制信号，以便控制逆变器电路的开关频率（步骤610）。所述方法600此外包括将所述第三信号从输出级电路光学耦合到频率控制电路（步骤611），以及经由频率控制电路来调整逆变器电路的开关频率以减少输出级电路中的电流波纹（步骤612）。最终，所述方法600也包括响应于开关频率的减小而增大输出级中的电流（步骤613），和响应于开关频率的增大而减小输出级中的电流（步骤614）。
此处所描述的方法和***不被限于特定硬件或软件配置，并且可以在许多计算或处理环境中找到可应用性。所述方法和***可以以硬件或软件或硬件和软件的组合被实施。所述方法和***可以以一个或多个计算机程序被实施，其中计算机程序可以被理解为包括一个或多个处理器可执行指令。所述（一个或多个）计算机程序可以在一个或多个可编程处理器上执行，并且可以被存储在由处理器可读取的一个或多个存储媒介（包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件）、一个或多个输入设备和/或一个或多个输出设备上。所述处理器因而可以访问一个或多个输入设备以获得输入数据，并且可以访问一个或多个输出设备以传送输出数据。所述输入和/或输出设备可以包括以下中的一个或多个：随机存取存储器（RAM）、独立磁盘冗余阵列（RAID）、软盘驱动器、CD、DVD、磁盘、内部硬盘驱动器、外部硬盘驱动器、记忆棒、或能够由如此处所提供的处理器访问的其它存储设备，其中这样的前述示例不是穷举的并且是用于说明而不是限制的。
可以使用一种或多种高级过程或面向对象编程语言来实现所述（一个或多个）计算机程序以与计算机***通信；然而，如果期望，可以以汇编或机器语言来实现所述（一个或多个）程序。所述语言可以被编译或解译。
如此处规定的，所述（一个或多个）处理器因而可以被嵌入在可以在网络环境中被独立或一起操作的一个或多个设备中，其中所述网络可以包括例如局域网（LAN）、广域网（WAN）和/或可以包括内联网和/或互联网和/或另一网络。所述（一个或多个）网络可以是有线或无线的或其组合并且可以使用一个或多个通信协议以促进在不同处理器之间的通信。所述处理器可以被配置用于分布式处理并且当需要时在一些实施例中可以利用客户端服务器模型。因此，所述方法和***可以利用多个处理器和/或处理器设备，并且所述处理器指令可以在这样的单一或多个处理器/设备之中被划分。
与所述（一个或多个）处理器相集成的（一个或多个）设备或计算机***可以包括例如（一个或多个）个人计算机、（一个或多个）工作站（例如，Sun、HP）、（一个或多个）个人数字助理（（一个或多个）PDA）、诸如（一个或多个）蜂窝式电话或（一个或多个）智能蜂窝电话的（一个或多个） 手提设备、（一个或多个）膝上型电脑、（一个或多个）手提计算机或能够与（一个或多个）可以如此处所规定的那样操作的处理器相集成的（一个或多个）另外的设备。因此，此处所提供的设备不是穷举的并且被提供用于说明而不是限制。
对“微处理器”和“处理器”或“所述微处理器”和“所述处理器”的参考可以被理解为包括一个或多个微处理器，所述一个或多个微处理器可以在（一个或多个）孤立的和/或分布式环境中通信并且因而可以被配置以经由有线或无线通信与其它处理器通信，其中这样的一个或多个处理器可以被配置以在一个或多个处理器控制的设备上操作，所述设备可以是类似的或不同的设备。使用“微处理器”或“处理器”这样的术语因而也可以被理解为包括中央处理单元、算术逻辑单元、专用集成电路（IC）和/或任务引擎，其中这样的示例被提供用于说明而不是限制。
此外，除非另外指定，对存储器的参考可以包括一个或多个处理器可读取的和可访问的存储器元件和/或部件，所述存储器元件和/或部件可以在处理器控制的设备内部、处理器控制的设备外部和/或可以使用各种通信协议经由有线或无线网络被访问，并且除非另外指定，可以被布置以包括外部和内部存储器设备的组合，其中这样的存储器基于应用可以是邻接的和/或被分区的。因此，对数据库的参考可以被理解为包括一个或多个存储器关联，其中这样的参考可以包括商业上可用的数据库产品（例如，SQL、Informix、Oracle）以及还有专有数据库，并且也可以包括用于关联存储器的其它结构，诸如链接、队列、图形、树，其中这样的结构被提供用于说明而不是限制。
除非另外规定，对网络的参考可以包括一个或多个内联网和/或互联网。此处对根据以上的微处理器指令或微处理器可执行指令的参考可以被理解为包括可编程硬件。
除非另外声明，使用词语“基本上”可以被解释为包括精确关系、条件、布置、定向和/或其它特征，并且如由本领域普通技术人员所理解的，其偏差到以下程度：这样的偏差本质上不影响所公开的方法和***。
贯穿本公开的整体，除非另外特别声明，使用修饰名词的冠词“一”和/或“一个”和/或“所述”可以被理解为是为了便利而被使用并且包括一个或多于一个的所修饰名词。所述术语“包含”、“包括”和“具有”意图是包括在内的并且意味着除了所列举的元件之外可以有附加元件。
除非此处另外约定，被描述和/或另外通过图所描绘为与它物通信、相关联和/或基于它物的元件、部件、模块和/或其部分可以被理解为以直接和/或间接方式这样通信、相关联和/或基于。
尽管已经关于其特定实施例描述了所述方法和***，但是它们不被如此限制。显然，鉴于以上教导，许多修改和变化可以变得明显。可以由本领域技术人员进行对此处所描述和说明的细节、材料和部分的布置的许多附加改变。
Claims (19)
1.一种驱动器电路，包括：
整流器电路，其被配置以接收AC输入电压并且提供未经调节的DC电压；
具有第一开关和第二开关的逆变器电路，所述逆变器电路被配置以接收第一门极控制信号和第二门极控制信号以分别断开和闭合所述第一开关和第二开关，用以从未经调节的DC电压生成谐振AC信号；
变压器，其包括：
被耦合到所述逆变器电路的初级绕组；
被配置以通过输出级电路被耦合到固态光源的次级绕组；和
反馈绕组；
功率因数校正电路，其被配置以响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号来控制所述逆变器电路；和
频率控制电路，其被配置以响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过反馈绕组的电流的第四信号来生成所述第一门极控制信号和第二门极控制信号，用以控制所述逆变器电路的开关频率。
2.根据权利要求1所述的驱动器电路，此外包括零电压开关（ZVS）电路，所述零电压开关（ZVS）电路被配置以调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时，使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压时闭合。
3.根据权利要求2所述的驱动器电路，其中所述ZVS电路此外被配置以响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号来调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时。
4.根据权利要求1所述的驱动器电路，其中所述第三信号从输出级电路被光学耦合到所述频率控制电路。
5.根据权利要求1所述的驱动器电路，其中所述频率控制电路被配置以调整所述逆变器电路的开关频率以减少输出级电路中的电流波纹。
6.根据权利要求1所述的驱动器电路，其中输出级电路中的电流响应于开关频率的减小而增大并且输出级电路中的电流响应于开关频率的增大而减小。
7.一种驱动固态光源的方法，包括：
接收AC输入电压；
在整流器电路内将所接收的AC输入电压转换成未经调节的DC电压；
在逆变器电路内从未经调节的DC电压生成谐振AC信号，其中生成包括：
接收第一门极控制信号和第二门极控制信号；和
基于所接收的第一门极控制信号和所接收的第二门极控制信号来分别断开和闭合逆变器电路的第一开关和第二开关；
响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号而控制在逆变器电路内谐振AC信号的生成；
将所述谐振AC信号耦合到变压器的初级绕组和次级绕组，其中所述变压器被连接到所述逆变器电路；
将所耦合的谐振AC信号转换成经调节的DC输出；和
经由输出级电路输出经调节的DC输出以驱动固态光源。
8.根据权利要求7所述的方法，此外包括：
经由零电压开关（ZVS）电路来调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时，使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压时闭合。
9.根据权利要求8所述的方法，此外包括：
响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号，经由所述ZVS电路来调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时。
10.根据权利要求7所述的方法，此外包括：
响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过变压器的反馈绕组的电流的第四信号而在频率控制电路中生成所述第一门极控制信号和第二门极控制信号，以便控制所述逆变器电路的开关频率。
11.根据权利要求10所述的方法，此外包括：
将所述第三信号从所述输出级电路光学耦合到所述频率控制电路。
12.根据权利要求10所述的方法，此外包括：
经由所述频率控制电路来调整逆变器电路的开关频率以减少在输出级电路中的电流波纹。
13.根据权利要求10所述的方法，此外包括：
响应于开关频率的减小而增大输出级电路中的电流；和
响应于开关频率的增大而减小输出级电路中的电流。
14.一种固态光源组件，包括：
外壳；
被布置在所述外壳内的固态光源；和
被布置在所述外壳内的驱动器电路，所述驱动器电路包括：
被配置以接收AC输入电压和提供未经调节的DC电压的整流器电路；
具有第一和第二开关的逆变器电路，所述逆变器电路此外被配置以接收第一和第二门极控制信号来分别断开和闭合所述第一和第二开关，用以从未经调节的DC电压生成谐振AC信号；
变压器，其包括：
被耦合到逆变器电路的初级绕组；
被配置以通过输出级电路被耦合到固态光源的次级绕组；和
反馈绕组；
功率因数校正电路，其被配置以响应于代表未经调节的DC电压的第一信号和代表通过逆变器电路的电流的第二信号来控制所述逆变器电路；和
频率控制电路，其被配置以响应于代表通过输出级电路的电流的第三信号和代表通过反馈绕组的电流的第四信号来生成所述第一和第二门极控制信号，用以控制所述逆变器电路的开关频率。
15.根据权利要求14所述的固态光源组件，其中所述驱动器电路此外包括零电压开关（ZVS）电路，所述零电压开关（ZVS）电路被配置以调整所述第一门极控制信号和第二门极控制信号的定时，使得所述第一开关和第二开关在标称零漏极至源极电压时闭合。
16.根据权利要求15所述的固态光源组件，其中所述ZVS电路被配置以响应于代表通过初级绕组的电流的第五信号来调整定时。
17.根据权利要求14所述的固态光源组件，其中所述第三信号从所述输出级电路被光学耦合到所述频率控制电路。
18.根据权利要求14所述的固态光源组件，其中所述频率控制电路被配置以调整所述逆变器电路的开关频率以减少输出级电路中的电流波纹。
19.根据权利要求14所述的固态光源组件，其中输出级电路中的电流响应于开关频率的减小而增大并且输出级电路中的电流响应于开关频率的增大而减小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160601 |