CN101888734A - 带升/降压功率因数校正dc-dc转换器的电子镇流器 - Google Patents

带升/降压功率因数校正dc-dc转换器的电子镇流器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带升/降压功率因数校正DC-DC转换器的电子镇流器。本发明描述了具有降压转换器(210)的电子镇流器和降压-升压DC-DC转换器，该降压转换器(210)具有与两个电容(C1，C2)和两个二极管(D1，D2)相连接的两个开关装置，以将单个的开关装置电压限制为约转换器DC输入电压的一半或更小。

Description

带升/降压功率因数校正DC-DC转换器的电子镇流器
技术领域
本发明涉及带适于高输入电压应用的升/降压功率因数校正(step up/down power factor correction)DC-DC转换器的电子镇流器(ballast)。
背景技术
在人工照明技术中，DC-DC转换器经常使用在电子镇流器中，以在驱动(drive)灯负载的逆变(inversion)之前，对经整流的输入功率执行升压或降压变换。在高输入电压的应用中，经整流的输入电压可能会超过常规降压-升压和其它DC-DC转换器结构中的中压开关(medium voltage switch)的最大电压额定值(rating)。因此，常规镇流器DC-DC转换器需要使用昂贵的高电压电子部件，例如额定用于1000V或更大的开关。除了成本的增加和部件可用性问题，这样的装置可能经受高水平的导电损耗和因此所存在的镇流器的效率问题。因此，需要对用于高压电子镇流器的经改进DC-DC转换器，由此来减轻或克服常规装置的上述和其它缺陷。
发明内容
公开了一种电子镇流器和用于电子镇流器的DC-DC转换器。该镇流器包括整流器以及降压-升压DC-DC转换器和提供驱动灯的AC输出的逆变器，该整流器根据输入的AC电力(electrical power)提供经整流的DC电压。该DC-DC转换器包括将整流器输出转换成中间DC的降压转换器以及升压转换器，该升压转换器将中间DC转换成转换器的DC输出，以向逆变器提供DC功率。降压转换器包括在第一电路支路中跨整流器输出的两个电容，在第二电路支路中跨降压转换器输出的第一和第二二极管，以及耦合在整流器输出和降压转换器输出之间的第一和第二开关装置，以根据一个或多个降压转换器控制信号，在降压转换器的输出处提供中间DC电压。
提供了一种DC-DC转换器，用来将经整流的DC电压转换成电子镇流器中转换器的DC输出电压。该DC-DC转换器，包括用来将整流器输出转换成中间DC的降压转换器，，以及用来将中间DC转换成转换器的DC输出的升压转换器，。该降压转换器包括两个开关装置(switching device)，在第一电路支路中跨整流器输出的两个电容，以及在第二电路支路中跨降压转换器输出的两个二极管，其中降压转换器的开关装置耦合在整流器输出和降压转换器输出之间，以根据一个或多个降压转换器控制信号，在降压转换器的输出处提供中间DC电压。
附图说明
在所附详细描述和附图中说明一个或多个示范性实施例中，其中：
图1是简化的示意图，例示了具有功率因数校正的DC-DC转换器的示范性电子镇流器；
图2例示了在图1的电子镇流器中高输入电压DC-DC转换器的第一实施例；
图3例示了在图1的电子镇流器中DC-DC转换器的第二实施例；
图4描述了在图1的电子镇流器中DC-DC转换器的第三实施例；
图5是例示了在激活功率因数校正控制器之前图4的DC-DC转换器实施例中的第一导电路径的示意图；
图6是一示意图，该示意图例示了图4和图5的转换器实施例的示范性运行状态(operational state)，其中该第一降压转换器开关装置接通(ON)而其它开关装置断开(OFF)；
图7是一示意图，该示意图例示了图4-6的转换器实施例的另一个示范性运行状态，其中所有的三个开关装置都接通；
图8是一示意图，该示意图例示了图4-7的转换器实施例的再一个示范性运行状态，其中所有的三个开关装置都断开；以及
图9是一示意图，该示意图例示了在图4-8的转换器实施例中的示范性功率因数控制器的进一步的细节。
具体实施方式
现在参考附图，其中贯穿全文相同的附图标记用来表示相同的元件，并且其中各种特征并不一定按比例绘制，图1例示了示范性的电子镇流器102，该电子镇流器102具有输出106，用于提供操作(operate)灯108的AC输出功率。该镇流器102包括从镇流器输入104接收和整流单个或多相AC功率的整流器110，其中可以使用任何形式的有源或无源、全波或半波整流器110，例如在实施例中的具有4个二极管(未图示)的全桥整流器。整流器110具有提供经整流的DC电压到开关型的DC-DC转换器120的输出112，该DC-IDC转换器120包括通过来自控制器130的控制信号132、134进行操作以将经整流的DC电压转换成在转换器输出122处的转换器DC输出电压的各种开关装置。该DC-DC转换器控制器130可以是任何适合的硬件、软件、固件、可配置/可编程逻辑、或其组合，通过其可以产生适合的开关控制信号132、134，以驱动DC-DC转换器120的开关装置，来实现经整流的DC到转换器的DC输出的所期望转换。在特定实施例中，例如，RMS输入电压为480VAC，并且转换器输出122处的电压可以是800VDC以上。此外，在一些实施例中，转换器控制器130包括控制镇流器102的功率因数的功率因数控制部件136。一种适合的控制器为常规PFC控制器L6562。DC-DC转换器120的几个实施例的进一步细节接下来关于图2-4来例示和描述。逆变器140可操作地耦合到转换器输出122，并且转换转换器DC输出电压，以在逆变器输出106处提供AC输出电压以驱动灯108，其中逆变器140可以是任何适合的DC到AC转换器，例如包括根据来自逆变器控制器150的逆变器控制信号152而操作的开关装置，并且其可以选择性地包括变压器，或者其它隔离部件(isolation component)(未图示)以将AC输出与输入功率隔离。
图2进一步例示了镇流器102中DC-DC转换器120的一个实施例的细节，其中多开关降压转换器210与升压转换器220一起用来控制单个的DC-DC转换器开关元件所看到的电压电平(voltage level)。该降压转换器210包括上电路支路和下电路支路，该上电路支路包括耦合在整流器输出112的上导轨(upper rail)和降压转换器输出212的上导轨之间的第一开关装置Q1，该下电路支路包括耦合在整流器输出下导轨和降压转换器输出212的下导轨之间的第二开关装置Q2。该开关装置可以是可通过来自控制器130的电控制信号132来操作以在接通或导电状态(conducting state)和断开或非导电状态之间切换的任何合适形式的开关，例如MOSFET或者其它基于半导体的开关部件，或者开关部件的组合(例如，Q1或Q2可以分别包括两个或多个串联或并联连接的基于半导体的开关，用于操作来根据相应的控制信号132在接通状态和断开状态之间选择性转变(transition))。在一个示范性实施方式中，开关装置Q1和Q2是N型的MOSFET晶体管，具有约600伏特的源极-漏极电压额定值和约10安培的额定漏极电流，例如具有347-480VAC输入电压和约450V的输出电压的用于镇流器102的ST微电子部件号(ST Microelectronics part no)STP 10NK60Z。
图2的降压转换器120还包括了跨整流器输出112串联地耦合在第一电路支路中的第一和第二降压转换器电容C1与C2，在特定实施例中它们近似具有相同的电容。例如，具有约630V的电压额定值的0.22μF的电容C1和C2。此外，如图所示，第一和第二转换器二极管D1和D2跨降压转换器输出212串联地耦合在第二电路支路中，在一个实施例中例如是MUR160型快速恢复二极管。在所例示的实施例中，在第二支路中在二极管D1和D2之间的中心节点302连结到在降压转换器210的第一电路支路中在电容C1和C2之间的中心节点。降压转换器的开关装置Q1和Q2根据控制信号132可操作来选择性地转换整流器输出112处的经整流DC电压以在降压转换器输出212处提供转换控制中间DC电压，其中提供给两个开关装置Q1和Q2的控制信号132可以(但不是必须)被同步以同时使两个开关装置Q1和Q2接通和断开。而且，控制器130可以使用一个或多个反馈值或信号138以实现一般是DC-DC转换器120或降压和升压转换器210、220中的一个或两个的闭环控制，并且还可以使用功率因数校正(PFC)部件136来选择性地调整降压转换器控制信号132和/或升压转换器控制信号134来控制镇流器的功率因数。
示范性的升压转换器220包括与降压转换输出212耦合的电感L、耦合在电感L和该转换器输出122之间的升压转换器二极管D3(例如，MUR160)，以及跨转换器输出122而耦合的升压转换器电容C3(例如在一个例子中，22μF，500V)，还有耦合在降压转换器输出212和转换器输出122之间的升压转换器开关装置Q3。在一个实施例中，Q3可以具有和降压转换器开关Q1和Q2相同的类型(例如，STP10NK60Z等)，并且该开关Q3根据升压转换器控制信号134可操作来选择性地转换中间DC电压以在转换器输出122处提供转换器DC输出电压。而且，在所例示的实施例中，控制器130提供同相的降压和升压控制信号132与134，使得所有的晶体管Q1-Q3同时接通并且同时断开，然而这并不是本发明的严格要求。不同于常规的级联降压-升压DC-DC转换器(其中开关部件可能会经受高达来自整流器110的经整流DC电压的电平的电压应力(voltage stress))，该电容C1、C2和该降压转换器二极管D1、D2将跨开关装置Q1、Q2的单个电压限制到约经整流DC电压的一半或更少，例如在约Vin/2的2-5伏特内，因此转换器120并不需要包含高电压开关装置。例如，当来自整流器110的输出电压约为670VDC(例如，对于480VAC的输入而言)时，600伏特开关装置Q1和Q2可以用在降压转换器210中，因为这些装置将经受的最高电压约为340伏特。
通常，控制器130提供信号132和134给转换器120的两级(stage)210和220，以便协作地在转换器输出122处产生供逆变器140随后使用的经调节DC电压，以给灯负载108供电，并且在特定的实施例中，控制器130也通过提供控制信号132、134来调节镇流器功率因数。两级转换器120因此构成形式为三级(three-level)降压-升压转换器的开关调节器(switching regulator)，其具有所有的开关Q1-Q3都处在导电(ON)位置的第一状态以及所有的开关Q1-Q3是非导电的(OFF)的第二状态，具有Ton+Toff的循环时间(cycle time)。当所有的开关装置接通时，来自整流器110的电流流过存储能量的升压转换器电感器L，而当开关Q1-Q3断开时，电感L的所存储能量被传送以通过二极管D3对转换器输出122处的输出电容器C3进行充电。而且，当开关Q1-Q3接通时，跨电容器C1和C2的电压与跨二极管D1和D2的电压都是Vin/2。此外，当开关Q1-Q3断开时，来自电感器L的电流流过第二电路支路中的二极管D1和D2，并且即使降压转换器输出212降至接近0伏特，在Q1和Q2处所看到的电压小于Vin/2。
为了确保该DC-DC转换器的下支路接地的输出和输入在同一电位(potential)，图3例示了另一个实施例，其中降压转换器开关装置Q1和Q2都在降压转换器210的上电路支路。在这个实施例中，降压转换器210也包括耦合在接合第一和第二开关装置Q1和Q2的第一节点301和接合第一和第二降压转换器二极管D1和D2的第二节点302之间的额外电容C4。在一个例子中，该电容C4是0.1μF，并且额定为630V。
图4例示了DC-DC转换器120的再一个实施例，其中连接在降压转换器中的二极管D4具有与接合第一和第二降压转换器电容C1和C2的节点303耦合的阳极和与第一节点301耦合的阴极，以及第四二极管D5，其具有与第二节点302耦合的阳极和与第三节点303耦合的阴极。在这个实施例中，二极管D4和D5有助于对快速电容(flying capacitance)C4的电压进行钳位(clamp)，即使在以稍微不同的时间启动(actuate)开关装置Q1和Q2的情况下。与图2和3的上述实施例一样，在图4的三级降压-升压转换器120中，Q1和Q2的电压应力是输入电压的一半，因此允许使用低电压装置Q1和Q2。
在图3和4的实施例的操作中，当Q1和Q2同时闭合或断开时，跨C1和C2的电压通常是相等的(Vin/2)，而跨快速电容C4的电压被钳位为跨C1的电压(Vin/2)，由此Q1上的电压应力为整流器输出112处的输入电压的一半。同样，Q2、D1和D2所看到的最高电压为Vin/2。而且，在图4的实施例中，当Q1-Q3接通时，电容器C1将对C4充电，因为这些电容经由Q1和二极管D5形成并联电路，并且由于跨C1的电压为Vin/2，则快速电容器C4电压也是Vin/2。因此，当开关装置Q1-Q3断开时，节点302处的电压接近0，而由于C4的电容器电压，节点301处的电压将接近Vin/2。由于C4将节点301处的电压设定为约Vin/2，跨Q1的电压降约为Vin/2，并且跨Q2的电压降也接近Vin/2。因此，在图3和4所示的实施例中，在转换器120的操作中，快速电容C4将开关装置Q1和Q2的电压应力控制为约Vin/2或更小。
图5例示了在PFC控制器130的激活(activation)之前的初始状态中的图4的DC-DC转换器120，其中所有的开关装置Q1-Q3都是断开的，例如在转换器120的启动期间。在这种情况下，整流器输出112(Vin)被施加到电容器C1和C2上，并且沿着降压转换器210和升压转换器220中的电路路径401的任何环状电流(circulating current)给电容C4充电，并且二极管D4接通(ON)。在电容C4远小于升压转换器电容C3的一个实施例中，大部分的电压施加到C4上，以便该分压使得跨C4的电压近似等于跨C2的电压(约为Vin/2)。
同样参考图6-9，在图4的实施例的一个实现中，降压转换器开关装置Q1和Q2不必同时切换(switch)，以便对Q1和Q2之间的电压平衡提供进一步的控制。图6示出了在示范性的运行状态中的图4和5的转换器实施例，其中第一降压转换器开关装置为接通。在这种情况下，当Q1接通时，电容C4将由电容C1通过二极管D5由电路路径402中流动的电流来充电，并且跨这些电容的电压将近似相等(例如，约为Vin/2)。因此，有助于提供跨C4的Vin/2。图7示出了在所有的三个开关装置Q1-Q3都是接通的情况下转换器的运行状态。在这种情况下，电流沿着电路路径403流通，由此能量被存储在升压转换器电感器L中。此后，如图8所示，所有的开关装置Q1-Q3断开。在Q1和Q2断开的情况下，电容C1和C2由输入电压充电，依靠这些部件的电容匹配(capacitance matching)使得这些电容C1和C2的电压每个都为约Vin/2。而且，在图4-8的实施例中，即使降压转换器开关装置Q1和Q2的开关和其它运行特性不同，二极管D4和D5的使用以及电容C4操作来将C4的电压维持在约Vin/2。而且，在Q1和Q2的激活之间的开关延迟的实现(例如，在Q2被断开之前Q1被断开)，不需要任何复杂的控制，跨C4的电压能够被较好地自动地调节在约Vin/2。
图9例示了在图4-8的转换器实施例中示范性功率因数控制器130的进一步细节。如图9所示，经整流的电压(正向输入(input forward))通过使用跨整流器输出112串联连接的电阻器R1和R2建立的分压器感测，并且输出电压信号Vo-反馈由通过跨转换器输出122串联连接的电阻器R3和R4建立的分压器感测。另外，电阻器R5连接在开关装置Q3的源极S3和下电路接地之间以感测通过Q3的电流(Isense)。感测出的反馈信号138(正向输入电压，Vo-反馈输出电压和电流信号Isense)被提供给转换器控制器130的PFC部件136。控制器130的PFC部件136通过提供至少一个脉冲输出给驱动电路(driver circuit)137(该驱动电路137又分别生成驱动开关装置Q3的栅极G3的升压转换器控制信号134以及驱动第一和第二降压转换器开关装置Q1和Q2的栅极G1和G2的降压转换器控制信号132)来执行电压调节和功率因数补偿控制。在一个实施例中，驱动电路137包括一个或多个隔离部件，例如用以隔离信号132和134的变压器(transformer)，并且可以进一步包括电阻和电容部件(未图示)以建立提供给开关装置Q1和Q2的相应选通脉冲(gating pulse)的时间常数延迟(time constant delay)，例如，其中时间常数可以被不同地设置以实现在开关Q1和Q2的接通和/或断开时间之间的延迟。
上面的例子仅仅是本发明的各种方面的几个可能实施例的例示，其中本领域技术人员在阅读和理解本说明书和所附附图时，将想到等效的改变和/修改。特别是关于通过上面描述的部件(组件、装置、系统、电路等待)所执行的各种功能，用来描述这种部件的术语(包括提及的“方法”)意在对应于(除非另有说明)任何部件，例如硬件、软件或其组合，其执行所描述部件的指定功能(即，在功能上是等效的)，即使其与执行本发明的所例示实现中的功能的所公开结构在结构上并不等效。此外，尽管仅针对若干实施例之一来例示和/或描述本发明的特定特征，这些特征可以和其它实现中的一个或多个其它特征相组合，这可以是给定或特定应用所期望的或有利的。此外，对单个部件或项的提及，除非另有说明，意在包括两个或多个这样的部件或项。同样，就在详细描述和/或权利要求书中使用的术语“包括”、“包含”、“有”、“具有”、“具备”或其变型来说，这种术语意在是包含性的，类似于术语“包括”。通过参考优选实施例描述了本发明。显然，在阅读和理解前面的详细描述时，他人可以想到修改和变更。本发明意在被解释为包含了所有这样的修改和变更。

Claims (21)

1.一种用于对灯(108)进行操作的电子镇流器(102)，包括：
整流器(110)，配置成接收输入AC电力，并且具有提供经整流的DC电压的整流器输出(112)；
DC-DC转换器(120)，可操作来将经整流的DC电压转换成转换器DC输出电压，所述DC-DC转换器(120)包括：
降压转换器(210)，包括：
第一和第二降压转换器电容(C1，C2)，跨整流器输出(112)串联地耦合在第一电路支路中，
第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)，跨降压转换器输出(212)串联地耦合在第二电路支路中，以及
第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)，可操作地耦合在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间，并且根据至少一个降压转换器控制信号(132)可操作来选择性地转换经整流的DC电压，以在降压转换器输出(212)处提供中间DC电压，以及
升压转换器(220)，包括：
与降压转换器输出(212)耦合的电感(L)，
升压转换器二极管(D3)，耦合在电感(L)和转换器输出(122)之间，
升压转换器电容(C3)，跨所述转换器输出(122)而耦合，以及
升压转换器开关装置(Q3)，耦合在所述降压转换器输出(212)和所述转换器输出(122)之间，并且根据升压转换器控制信号(134)可操作来选择性地转换中间DC电压，以在所述转换器输出(122)处提供转换器DC输出电压；以及
逆变器(140)，可操作地耦合到所述转换器输出(122)，并且可操作来转换转换器DC输出电压，以在逆变器输出(106)处提供驱动灯(108)的AC输出电压。
2.如权利要求1所述的电子镇流器(102)，进一步包括DC-DC转换器控制器(130)，该DC-DC转换器控制器(130)提供至少一个降压转换器控制信号(132)，以选择性地将经整流的DC电压转换成在降压转换器输出(212)处的中间DC电压，并且提供升压转换器控制信号(134)，以选择性地将中间DC电压转换成转换器DC输出电压，控制器(130)具有功率因数控制(138)，可操作来选择性地调整至少一个降压转换器控制信号(132)和升压转换器控制信号(134)中的一个或多个以控制电子镇流器(102)的功率因数。
3.如权利要求2所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器电容(C1，C2)和降压转换器二极管(D1，D2)将跨第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的单个电压限制为约经整流的DC电压的一半或更小。
4.如权利要求3所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)包括在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，其中所述降压转换器开关装置中的一个(Q1)处在上电路支路，而其中所述降压转换器开关装置中的另一个(Q2)处在下电路支路。
5.如权利要求3所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)包括在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，并且降压转换器开关装置(Q1，Q2)二者都在上电路支路，所述降压转换器(210)进一步包括耦合在第一节点(301)和第二节点(302)之间的第三降压转换器电容(C4)，该第一节点(301)接合第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)，该第二节点(302)接合第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)。
6.如权利要求5所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)进一步包括第三二极管(D4)，该二极管(D4)的阳极与接合第一和第二降压转换器电容(C1，C2)的第三节点(303)耦合，该二极管(D4)的阴极与所述第一节点(301)耦合，以及第四二极管(D5)，该第四二极管(D5)的阳极与所述第二节点(302)耦合并且该第四二极管(D5)的阴极与所述第三节点(303)耦合。
7.如权利要求1所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器电容(C1，C2)和降压转换器二极管(D1，D2)将跨第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的单个电压限制为约经整流的DC电压的一半或更小。
8.如权利要求7所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)包括在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，其中所述降压转换器开关装置中的一个(Q1)处在上电路支路，而其中所述降压转换器开关装置中的另一个(Q2)处在下电路支路。
9.如权利要求7所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)包括在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，并且其中降压转换器开关装置(Q1，Q2)二者都在上电路支路，所述降压转换器(210)进一步包括第三降压转换器电容(C4)，该电容(C4)耦合在接合第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的第一节点(301)和接合第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)的第二节点(302)之间。
10.如权利要求9所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)进一步包括第三二极管(D4)，该第三二极管(D4)的阳极与接合第一和第二降压转换器电容(C1，C2)的第三节点(303)耦合，该第三二极管(D4)的阴极与所述第一节点(301)耦合，以及第四二极管(D5)，该第四二极管(D5)的阳极与所述第二节点(302)耦合并且第四二极管(D5)的阴极与所述第三节点(303)耦合。
11.如权利要求1所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)包括在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，其中所述降压转换器开关装置中的一个(Q1)处在上电路支路，并且其中所述降压转换器开关装置中的另一个(Q2)处在下电路支路。
12.如权利要求1所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)包括在所述整流器输出(112)和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，并且降压转换器开关装置(Q1，Q2)二者都在上电路支路，所述降压转换器(210)进一步包括第三降压转换器电容(C4)，该电容(C4)耦合在接合第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的第一节点(301)和接合第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)的第二节点(302)之间。
13.如权利要求12所述的电子镇流器(102)，其中所述降压转换器(210)进一步包括第三二极管(D4)，该第三二极管(D4)的阳极与接合第一和第二降压转换器电容(C1，C2)的第三节点(303)耦合，该第三二极管(D4)的阴极与所述第一节点(301)耦合，以及第四二极管(D5)，该第四二极管(D5)的阳极与所述第二节点(302)耦合并且该第四二极管(D5)的阴极与所述第三节点(303)耦合。
14.一种用于在电子镇流器(102)中将经整流的DC电压转换成转换器DC输出电压的DC-DC转换器(120)，所述DC-DC转换器(120)包括：
降压转换器(210)，包括：
第一和第二降压转换器电容(G1，C2)，跨经整流的DC电压串联地耦合在第一电路支路中，
第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)，跨降压转换器输出(212)串联地耦合在第二电路支路中，以及
第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)，可操作地耦合在经整流的DC电压和所述降压转换器输出(212)之间，并且根据至少一个降压转换器控制信号(132)可操作来选择性地转换经整流的DC电压，以在降压转换器输出(212)处提供中间DC电压，以及
升压转换器(220)，包括：
与降压转换器输出(212)耦合的电感(L)，
升压转换器二极管(D3)，耦合在电感(L)和转换器输出(122)之间，
升压转换器电容(C3)，跨所述转换器输出(122)而耦合，以及
升压转换器开关装置(Q3)，耦合在所述降压转换器输出(212)和所述转换器输出(122)之间，并且根据升压转换器控制信号(134)可操作来选择性地转换中间DC电压，以在所述转换器输出(122)处提供转换器DC输出电压。
15.如权利要求14所述的DC-DC转换器(120)，其中所述降压转换器电容(C1，C2)和降压转换器二极管(D1，D2)将跨第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的单个电压限制为约经整流的DC电压的一半或更小。
16.如权利要求15所述的DC-DC转换器(120)，其中所述降压转换器(210)包括在经整流的DC电压和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，并且其中降压转换器开关装置(Q1，Q2)二者都在上电路支路，所述降压转换器(210)进一步包括：
第三降压转换器电容(C4)，耦合在接合第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的第一节点(301)和接合第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)的第二节点(302)之间；
第三二极管(D4)，该第三二极管(D4)的阳极与接合第一和第二降压转换器电容(C1，C2)的第三节点(303)耦合，该第三二极管(D4)的阴极与所述第一节点(301)耦合；以及
第四二极管(D5)，该第四二极管(D5)的阳极与所述第二节点(302)耦合并且该第四二极管(D5)的阴极与所述第三节点(303)耦合。
17.如权利要求14所述的DC-DC转换器(120)，其中所述降压转换器(210)包括在经整流的DC电压和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，其中所述降压转换器开关装置中的一个(Q1)处在上电路支路，并且其中所述降压转换器开关装置中的另一个(Q2)处在下电路支路。
18.如权利要求14所述的DC-DC转换器(120)，其中所述降压转换器(210)包括在经整流的DC电压和所述降压转换器输出(212)之间的上电路支路和下电路支路，并且其中降压转换器开关装置(Q1，Q2)二者都在上电路支路，所述降压转换器(210)进一步包括第三降压转换器电容(C4)，该电容(C4)耦合在接合第一和第二降压转换器开关装置(Q1，Q2)的第一节点(301)和接合第一和第二降压转换器二极管(D1，D2)的第二节点(302)之间。
19.如权利要求18所述的DC-DC转换器(120)，其中，所述降压转换器(210)进一步包括：
第三二极管(D4)，该第三二极管(D4)的阳极与接合第一和第二降压转换器电容(C1，C2)的第三节点(303)耦合，而该第三二极管(D4)的阴极与所述第一节点(301)耦合；以及
第四二极管(D5)，该第四二极管(D5)的阳极与所述第二节点(302)耦合并且该第四二极管(D5)的阴极与所述第三节点(303)耦合。
20.如权利要求14所述的DC-DC转换器(120)，进一步包括DC-DC转换器控制器(130)，该DC-DC转换器控制器(130)提供至少一个降压转换器控制信号(132)，以选择性地将经整流的DC电压转换成在降压转换器输出(212)处的中间DC电压，并且提供升压转换器控制信号(134)，以选择性地将中间DC电压转换成转换器DC输出电压，控制器(130)具有功率因数控制(138)，可操作来选择性地调整至少一个降压转换器控制信号(132)和升压转换器控制信号(134)中的一个或多个，以控制电子镇流器(102)的功率因数。
21.如权利要求14所述的DC-DC转换器(120)，进一步包括DC-DC转换器控制器(130)，该DC-DC转换器控制器(130)提供至少一个降压转换器控制信号(132)，以选择性地将经整流的DC电压转换成降压转换器输出(212)处的中间DC电压，并且提供升压转换器控制信号(134)，以选择性地将中间DC电压转换成转换器DC输出电压，所述控制器(130)可操作来选择性地提供所述降压转换器控制信号(132)，使得第一和第二降压转换器开关装置在不同的时间接通。
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