CN102577065B

CN102577065B - 用于功率驱动的方法和装置

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Publication number: CN102577065B
Application number: CN201080045378.3A
Authority: CN
Inventors: D·理德; 崔珍豪
Original assignee: Mawier International Trade Co Ltd
Current assignee: Mawier International Trade Co Ltd
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2018-03-06
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: WO2011043912A3; US8525434B2; US20150070946A1; WO2011043912A2; US8907586B1; US20110080103A1; CN102577065A; US9293995B2

Abstract

本公开的各个方面提供了一种功率电路，其利用控制和保护提供电能以用于驱动诸如发光二极管(LED)阵列等之类的负载。该功率电路包括转换器、电压反馈模块、电流反馈模块以及控制器。该转换器被配置成从能量源接收电能，并且递送电能以用于驱动负载。电压反馈模块被配置成基于所递送的电能的电压生成第一反馈信号。电流反馈模块被配置成基于所递送的电能的电流生成第二反馈信号。控制器被配置成接收第一反馈信号和第二反馈信号，以及基于第一反馈信号和第二反馈信号控制转换器接收并且递送电能。

Description

用于功率驱动的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求与2009年10月7日递交的、名称为“Low Cost LED Voltage andcurrent Feedback Loop Circuit”的美国临时申请号61/249,506的优先权，该申请以引用的方式全部并入于此。

背景技术

在此提供的背景技术描述是出于大体上呈现本公开的上下文的目的。当前提名的发明人，就在该背景技术部分中描述的工作的程度而言，以及另外在提交时不适合作为现有技术的说明书的方面而言，既不明示也不暗示地承认它们为本公开的现有技术。

发光二极管(LED)照明器件提供了低功耗和长服务寿命的优点。因此，在不远的将来，LED照明器件可以用作用于替代例如荧光灯、灯泡等的通用照明设备。

发明内容

在一个实施例中，转换器包括具有在接收路径上的初级绕组和在递送路径上的次级绕组的变压器，以及在接收路径上的开关。该开关被配置成使接收路径导通以接收并且存储电能，以及使接收路径关断以允许递送路径将所存储的电能递送到负载。控制器被配置成基于第一反馈信号和第二反馈信号中的主导反馈信号来控制开关的导通时间。

在一个实施例中，电压反馈模块包括分压器，其被配置成通过对在递送路径上的电压进行分压来生成第一反馈信息。此外，电流反馈模块包括感测模块，其被配置成根据负载电流生成第二反馈信号。在一个示例中，感测模块包括与负载串联耦合的电阻器。感测模块感测在电阻器上的电压降。此外，在一个示例中，感测模块包括缩放电路，其被配置成缩放在电阻器上的电压降。

根据本公开的一个方面，控制器被配置成当主导反馈信号大于限制值时，减少导通时间。在一个实现方式示例中，控制器包括耦合在一起的第一二极管和第二二极管。第一二极管具有第一阴极和接收第一反馈信号的第一阳极。第二二极管具有接收第二反馈信号的第二阳极和与所述第一阴极耦合以输出主导的反馈信号的第二阴极。

本公开的各个方面提供了一种LED照明器件，其包括功率电路和LED阵列。功率电路提供电能给LED阵列。LED阵列响应于接收到的电能发光。

本公开的各个方面提供了一种用于驱动LED阵列的方法。该方法包括：基于从用于驱动LED阵列的转换器递送的电能的电压生成第一反馈信号；基于递送给LED阵列的电能的电流生成第二反馈信号；以及基于第一反馈信号和第二反馈信号控制转换器接收和递送电能。

为了基于第一反馈信号和第二反馈信号控制转换器接收和递送电能，该方法包括控制开关的导通时间，该开关耦合接收路径以接收电能并且以将接收到的电能存储在变压器中。该变压器具有在接收路径上的初级绕组和在递送路径上的次级绕组。在一个示例中，该方法包括选择第一反馈信号和第二反馈信号中的主导反馈信号；以及基于主导反馈信号控制开关的导通时间。

为了生成第一反馈信号，该方法包括对在递送路径上的电压进行分压。为了生成第二反馈信号，该方法包括感测与LED阵列串联耦合的电阻器上的电压降。

附图说明

将参照附图详细描述作为示例提出的本公开的各个实施例，在附图中，类似的参考标记指示类似的元件，并且其中：

图1A示出了根据本公开的一个实施例的功率系统示例100A的方框图；

图1B示出了比较功率系统示例100B的方框图；

图2示出了根据本公开的一个实施例的功率系统示例200的方框图；

图3示出了根据本公开的一个实施例的另一个功率系统示例300的方框图；

图4A示出了描绘在根据本公开的一个实施例的功率系统示例200的冷启动期间电参数的曲线图400A；

图4B示出了描绘在根据本公开的一个实施例的功率系统示例200中的电压的曲线图；

图4C示出了描绘在根据本公开的一个实施例的功率系统示例200的热启动期间电参数的曲线图400C；

图5示出了概述了根据本公开的一个实施例的功率电路101A驱动负载120A的过程示例500的流程图；以及

图6示出了概述了根据本公开的一个实施例的控制器240生成脉冲的过程示例600的流程图。

具体实施方式

图1A示出了根据本公开的一个实施例的功率系统示例100A的方框图。功率系统100A包括功率电路101A和负载120A。功率电路101A从能量源接收电能，并且利用经调整的电压和经调整的电流将电能递送给负载120A。在一个实施例中，功率电路101A包括转换器110A、电压反馈模块150A、电流反馈模块160A、以及控制器140A。这些元件如图1A所示的那样耦合在一起。

转换器110A从任何适当的能量源接收电能输入，并且在控制器140A的控制下递送电能，以获得经调整的电压和经调整的电流。在一个实施例中，转换器110A包括变压器111A、开关113A、整流二极管112A、以及电容器114A。这些元件如图1A所示的那样耦合在一起。

具体而言，变压器111A包括初级绕组111A-P和次级绕组111A-S。初级绕组111A-P和开关113A串联耦合，例如以形成用于从能量源接收电能的接收路径。能量源可以是任何适当的能量电源，诸如AC电压电源、DC电压电源等。功率电路101A可以包括用于适当地处理来自能量源的输入的部件。在一个示例中，功率电路101A包括桥式整流器(未示出)，以对来自AC电压电源的输入进行整流。此外，功率电路101A包括滤波器电路(未示出)，以减少来自AC电压电源的噪声。另外，功率电路101A可以包括监控电路(未示出)，以监控来自AC电压电源的诸如输入电压Vin之类的输入。

开关113A控制接收路径，以从能量源接收电能。在一个示例中，当开关113A接通时，接收路径耦合到能量源以接收电能；而当开关113关断时，接收路径从能量源去耦合。

次级绕组111A-S、整流二极管112A以及电容器114A可以耦合在一起，以形成向诸如负载120A之类的负载递送电能的递送路径。功率电路101A可以被适当地配置成隔离式配置或者非隔离式配置。在图1A的示例中，功率电路101A被配置成非隔离式配置。具体而言，接收路径的端子连接到接地(即，开关113A的端子)，而递送路径的端子也连接到相同的接地(即，次级绕组111A-S的端子)。因此，在该示例中，接收路径和递送路径并未隔离。

此外，变压器111A、整流二极管112A以及开关113A被配置成允许回扫式变压器操作。更具体而言，当开关113A接通时，接收路径耦合到能量源以接收电能，而开关电流Ip流过变压器111A的初级绕组111A-P和开关113A。变压器111A的极性和整流二极管112A的方向可以被配置成使得当开关113A接通时，在变压器111A的次级绕组111A-S中没有电流。因此，接收到的电能被存储在变压器111A中。

当开关113A关断时，接收路径从能量源去耦合，而开关电流Ip变为零。变压器111A的极性和整流二极管112A的方向允许递送路径将所存储的电能递送给负载120A。

根据本公开的一个实施例，开关113A重复地接通和关断。因此，接收路径重复地接收电能并且将电能存储在变压器111A中。然后，递送路径重复地将所存储的电能递送给负载120A。

根据本公开的一个实施例，开关113A由相对高频的脉冲信号适当地控制。在一个实施例中，AC电压电源具有为50Hz的频率。控制器140A提供具有比50Hz高的多的频率的脉冲信号，例如在KHz或者MHz的数量级，以使开关113A接通和关断。控制器140A每一次使开关113A接通和关断，开关电流Ip具有尖峰。在接通时间期间，尖峰的峰值是AC电压电源的函数。因此，开关电流Ip的平均值与AC电压电源的电压具有基本上相同的相位。因此，使用相对高频的脉冲信号，功率电路101A允许功率因子校正(PFC)。

附加地，在一个实施例中，相对高频的脉冲信号的脉冲宽度是可调节的。脉冲宽度决定了开关113A的导通时间。导通时间进一步决定了由转换器110A在一个开关循环中接收的、存储的和递送的电能的量。

电压反馈模块150A使用任何适当的技术根据从转换器110A递送的电压生成第一反馈信号。电流反馈模块160A使用任何适当的技术根据来自转换器110A的递送的电流生成第二反馈信号。在一个实施例中，第一反馈信号和第二反馈信号这两者均为电压信号。在一个示例中，第一反馈信号由根据预定比率对所递送的电压进行分压的分压器生成。第二反馈信号被生成为在递送的电流流过的电阻器上的电压降。

控制器140A基于第一反馈信号和第二反馈信号生成脉冲，以控制开关113A。因此，转换器110A、电压反馈模块150A、电流反馈模块160A和控制器140A形成反馈控制回路，以在功率电路101A和负载120A的各种操作状态下提供能量控制和电路保护。

在一个示例中，负载120A包括发光二极管(LED)阵列(未示出)，以用于响应于所递送的电能发光。功率电路101A在例如无负载状态、电流升高状态、热量升高状态以及稳定状态向LED阵列提供电控制和电路保护。

在无负载状态中，LED阵列未能成为负载或者对功率电路101A来说看似是无负载。在一个示例中，LED阵列由于例如断线未能电耦合到递送路径。在另一示例中，LED阵列要求正向电压，以允许传导电流。当在递送路径上的电压小于正向电压时，LED阵列并不传导电流，而LED阵列对递送路径来说看似是无负载。

在无负载状态中，在递送路径上的电压快速上升，并且如果未应用适当的保护技术的话可以达到危险水平。根据本公开的一个实施例，在无负载状态中，第一反馈信号是主导的，而控制器140A基于第一反馈信号生成脉冲。当根据递送路径上的电压生成的第一反馈信号大于阈值时，控制器140A暂时停止生成脉冲，并且因此在递送路径上的电压停止上升。

在另一实施例中，当第一反馈信号大于阈值时，控制器140A调节脉冲宽度，以减少开关113A的导通时间，并且因此在递送路径上的电压相对缓慢地上升。

当在递送路径上的电压大于正向电压时，功率系统100A进入电流上升状态。在电流上升状态中，LED阵列开始传导电流，并且开始发光。一般而言，LED阵列具有相对缓慢的响应，因此所传导的电流缓慢上升。因此，在电流上升状态中，第一反馈电压仍然是主导的，而控制器140A基于第一反馈信号生成脉冲。

根据本公开的一个实施例，当根据在递送路径上的电压的生成的第一反馈信号大于阈值时，控制器140A减少脉冲宽度，以减少开关113A的导通时间，并且因此在递送路径上的电压在电流上升状态中并不快速上升。在另一实施例中，控制器140A暂时停止生成脉冲。

当LED阵列的传导的电流达到特定水平，诸如促使第二反馈信号大于第一反馈信号的水平时，功率系统100A进入热量上升状态。在热量上升状态中，第二反馈信号是主导的。控制器140A基于第二反馈信号生成脉冲，以维持流过LED阵列的电流以及由于温度改变引起的偏移变化相对稳定。一般而言，光强度取决于LED阵列的传导的电流。当相对稳定的电流流过LED阵列时，由LED阵列发射的光具有相对稳定的光强度。

在一个示例中，当根据递送给LED阵列的电流生成的第二反馈信号大于上边界时，控制器140A减少脉冲宽度以减少开关113A的导通时间，并且因此减少递送给LED阵列的电能。另一方面，当第二反馈信号小于下边界时，控制器140A增加脉冲宽度，以增加开关113A的导通时间，并且因此增加递送给LED阵列的电能。

附加地，在热量上升状态中，当LED阵列传导电流并且发光时，LED阵列的温度上升，并且引起诸如正向电压、I-V特性等之类的电特性改变。控制器140A调节脉冲宽度，以偏移温度引起的变化，并且因此保持所发射的光强度相对稳定。

在某一点处，温度停止上升，并且停留在相对稳定的范围中，然后功率系统100A进入稳定状态。在稳定状态中，第二反馈信号是主导的，并且控制器140A基于第二反馈信号生成脉冲，以维持流过LED阵列的电流相对稳定。例如，当根据递送给LED阵列的电流生成的第二反馈信号大于上边界时，控制器140A减少脉冲宽度，并且因此减少递送给LED阵列的电能。另一方面，当第二反馈信号小于下边界时，控制器140A增加脉冲宽度，并且因此增加递送给LED阵列的电能。

注意到，控制器140A还可以基于其他适当的信号，诸如指示开关时钟的信号CLOCK、指示输入电压的信号Vin、指示流过开关113A的电流的信号Ip等，来生成脉冲。

图1B示出了比较功率系统示例100B。比较功率系统100B利用等同或者等价于在功率系统100A中使用的部件的某些部件；以上已经提供了这些部件的描述，并且将为清楚目的而省略。然而，比较功率系统100B并不包括电压反馈模块来向控制器140B提供第一反馈信号。控制器140B基于根据流过负载120B的电流而生成的反馈信号来控制开关113B。比较功率系统100B可能遭受由递送路径上的过量电压导致的损害。在一个示例中，负载120B并不电耦合到递送路径。由于反馈控制回路被打破的原因，在递送路径上的电压持续上升，并且可能引起损害。

在另一示例中，负载120B(诸如LED阵列)电耦合到递送路径。然而，例如由于LED阵列的缓慢反应、由基于脉冲的PFC引起的延迟等导致反馈控制回路相对缓慢。因此，在反馈控制回路有效地做出反应之前，在递送路径上的电压快速上升，并且达到危险水平。

注意到，可以使用各种技术来实现电压反馈模块150A、电流反馈模块160A以及控制器140A。

图2示出了根据本公开的一个实施例的功率系统示例200的方框图。功率系统200包括驱动LED阵列220的功率电路201。功率系统200利用与在功率系统100A中使用的部件等同或者等价的某些部件；以上已经提供了这些部件的描述，并且将为清楚目的而省略。

在图2的示例中，转换器210从AC电压电源接收电能。转换器210包括桥式整流器215，其对来自AC电压电源的输入进行整流。

电压反馈模块250包括串联耦合以形成分压器的两个电阻器R1和R2，该分压器用于生成根据递送路径上的电压的第一反馈信号。R1与R2的电阻比决定了分压器的比率。

电流反馈模块260包括与LED阵列220串联耦合以传导与LED阵列220相同的电流的感测电阻器R3。电流反馈模块260生成作为在感测电阻器R3上的电压降的第二反馈信号，其取决于LED阵列220的传导电流。此外，电流反馈模块260包括形成滤波器以减少在第二反馈信号中的高频分量的电容器C1和电阻器R4。

控制器240基于第一反馈信号和第二反馈信号控制开关213。在一个实施例中，使用电路245和组合器电路248来实现控制器240。电路245是基于反馈信号生成脉冲信号的现有的控制电路，诸如现有的集成电路(IC)芯片、现有的知识产权(IP)块等。在一个示例中，电路245包括用于接收反馈信号的反馈管脚，以及用于提供脉冲信号给开关213的开关控制管脚。组合器电路248将第一反馈信号与第二反馈信号组合，并且提供组合的反馈信号给电路245的反馈管脚。

在一个实施例中，使用三管脚二极管封装体248来实现组合器电路248，以提供将第一反馈信号和第二反馈信号组合起来的相对低成本的解决方案。三管脚二极管封装体248包括具有第一阳极和第一阴极的第一二极管D1，以及具有第二阳极和第二阴极的第二二极管D2。三管脚二极管封装体248包括针对第一阳极的第一阳极管脚，针对第二阳极的第二阳极管脚，以及与第一阴极和第二阴极耦合在一起的阴极管脚。在一个示例中，第一阳极管脚接收第一反馈信号，第二阳极管脚接收第二反馈信号，以及共享的阴极管脚提供组合的反馈信号给电路245。

在一个实施例中，电路245基于在反馈管脚上接收到的电压信号进行操作。在一个示例中，当在反馈管脚处接收的电压信号大于2.5V时，电路245减少所生成的脉冲的脉冲宽度。在另一示例中，电路245暂时停止生成脉冲。

在图2的示例中，在反馈管脚上接收到的电压信号由第一反馈信号和第二反馈信号中主导的反馈信号决定。例如，当第一反馈信号大于第二反馈信号时，在反馈管脚上电压信号的由第一反馈信号决定；而当第一反馈信号小于第二反馈信号时，在反馈管脚上的电压信号由第二反馈信号决定。

在一个示例中，分压器的比率为0.22。当在递送路径上的电压大于13V时，第一反馈信号大于2.8V。然后，当第一二极管D1具有为0.3V的正向电压时，在反馈管脚上接收的电压信号大于2.5V。

在另一示例中，流过LED阵列的电流大于350mA，并且感测电阻器R3具有为8.2Ω的电阻，因此第二反馈信号大于2.8V。然后，当第二二极管D2也具有为0.3V的正向电压时，在反馈管脚上的电压信号大于2.5V。

在操作期间，例如，当外部开关(未示出)接通时，AC电源耦合到功率电路201，并且功率系统200进入无负载状态。在无负载状态中，电路245生成脉冲，以具有初始的脉冲宽度。脉冲控制开关213，以接收并且递送电能给LED阵列220。然而，在满足正向电压需求之前，LED阵列220并不传导电流，并且因此在递送路径上的电压快速上升。

在无负载状态中，第一反馈信号是主导的。在一个示例中，当第一反馈信号小于2.8V时，反馈管脚小于2.5V，并且电路245维持或者增加脉冲宽度。当第一反馈信号大于2.8V时，反馈管脚大于2.5V，而电路245减少脉冲宽度。

当在递送路径上的电压满足LED阵列220的正向电压时，功率系统200进入电流上升状态。在电流上升状态中，LED阵列开始传导电流，并且开始发光。一般而言，LED阵列220具有相对缓慢的响应，因此所传导的电流缓慢上升。在电流上升状态中，第一反馈信号仍然是主导的。电路245基于第一反馈信号控制脉冲生成，以防止在递送路径上的电压升高到危险水平。

当所传导的电流达到第二反馈信号大于第一反馈信号的特定值时，第二反馈信号是主导的，并且功率系统200进入热量上升状态。在热量上升状态中，电路245基于第二反馈信号控制脉冲生成，以维持递送给LED阵列220的电流基本上稳定。另外，在热量上升状态中，LED阵列220的温度升高。升高的温度引起LED阵列220的各种电特性改变。例如，当温度上升时，LED阵列220的正向电压下降，并且LED阵列220趋于利用相同的递送电压传导更多的电流。随着传导的电流上升，第二反馈信号上升。在一个示例中，当第二反馈信号大于2.8V时，在电路245的反馈管脚上的电压大于2.5V，并且电路245生成具有减少的脉冲宽度的脉冲。脉冲被提供给开关213，以减少导通时间，以及减少递送给LED阵列220的电能。减少的电能偏移LED阵列220的正向电压降。

在某一点处，温度变得相对稳定，并且功率系统200进入稳定状态。在稳定状态中，LED阵列220的正向电压也下降到相对稳定值，并且第二反馈信号是主导的。然后，电路245基于第二反馈信号控制脉冲生成，以维持递送给LED阵列220的电流相对稳定。

图3示出了根据本公开的一个实施例的功率系统示例300的另一方框图。功率系统300利用与在功率系统200中使用的部件等同或者等价的某些部件；以上已经提供了这些部件的描述，并且此处将出于清楚目的而省略。

在图3的示例中，电流反馈模块360包括运算放大器OA和耦合在一起以形成缩放模块的两个电阻器R5和R6。缩放模块的比率由两个电阻器R5和R6的比率决定。在该示例中，相对小的R3可以用来减少在感测电阻器R3上的功率消耗。

图4A示出了描绘在根据本公开的一个实施例的功率系统200的冷启动期间电参数的曲线图400A。冷启动指的是具有相对低温度(诸如室温)的LED阵列处于启动。曲线图400A包括对应于在递送路径上的电压的电压曲线410A，以及对应于流过LED阵列220的电流的电流曲线420A。

电压曲线410A和电流曲线420A描绘功率系统200在无负载状态中、电流上升状态以及热量上升状态的一部分中的电参数。

在无负载状态中，电路245生成初始脉冲宽度的脉冲以控制开关213。在递送路径上的电压快速上升。然而，在递送路径上的电压达到LED阵列220的正向电压值之前，LED阵列220并不传导电流。因此，对于功率电路201来说，LED阵列220看似无负载的。

在无负载状态中，第一反馈信号大于第二反馈信号。然而，在第一反馈信号达到2.8V之前，例如，电路245继续生成具有初始脉冲宽度的脉冲。当在递送路径上的电压引起第一反馈信号大于2.8V时，电路245生成为减少的脉冲宽度的脉冲，以减缓在递送路径上的电压。此外，当在递送路径上的电压达到LED阵列220的正向电压时，LED阵列220开始传导电流，并且功率系统200进入电流上升状态。

在电流上升状态中，由LED阵列220传导的电流上升。然而，在传导的电流达到某一水平之前，第一反馈信号大于第二反馈信号。电路245继续基于第一反馈信号生成脉冲以限制在递送路径上的电压。当传导的电流达到某一水平时，第二反馈信号大于第一反馈信号。然后，功率系统200进入热量上升状态。

在热量上升状态中，LED阵列的温度上升，并且引起LED阵列220的电参数改变。例如，正向电压开始下降，并且引起可能的电流上升。在热量上升状态中，第二反馈信号大于第一反馈信号，因此电路245基于第二反馈信号生成脉冲，以维持流过LED阵列220的电流相对稳定。注意到，由于LED阵列220的正向电压降，以及功率电路201维持相对稳定的电流的努力，所以在递送路径上的电压下降。

图4B示出了描绘在热量上升状态和稳定状态之上在递送路径上的电压的曲线410B。在热量上升状态中，在递送路径上的电压下降。在稳定状态中，温度是稳定的，LED阵列220的电特性也稳定，并且在递送路径上的电压也是稳定的。

图4C示出了描绘在根据本公开的一个实施例的功率系统示例200的热启动期间电参数的曲线图400C。在曲线图400C中示出的曲线具有与在曲线图400A中的特性相同或者等效的某些特性。以上已经提供了这些特性的描述，并且此处将出于清楚目的而省略。

热启动指的是具有相对高温度的LED阵列220处于启动。在一个示例中，功率系统200在LED阵列220从先前操作冷却到室温之前启动。由于相对高的温度，LED阵列220具有相对低的正向电压。因此，当在递送路径上的电压达到特定值时，诸如对应于在相对低温度的正向电压，如430C所示，由于基于LED电流的反馈相对缓慢地做出反应的原因，所以流过LED阵列220的电流过冲。在一个实施例中，功率电路201被适当地设计成允许例如大约10％的过冲。

图5示出了概述了根据本公开的一个实施例的功率电路101A驱动负载120A的过程示例500的流程图。该过程在S501处开始，并且行进到S510。

在S510处，第一反馈模块150A根据在递送电能给负载120A的递送路径上的电压生成第一反馈信号。

在S520处，第二反馈模块160A根据流过负载120A的电流生成第二反馈信号。

在S530处，控制器140A基于第一反馈信号和第二反馈信号生成脉冲。该脉冲用来控制开关113接收和递送电能给负载120A。然后，该过程行进到S599并且终止。

图6示出了概述了根据本公开的一个实施例的控制器240生成脉冲的过程示例600的流程图。过程开始于S601，此时功率系统200的外部开关接通，并且该过程行进至S610。

在S610处，控制器240初始化脉冲宽度。

在S620处，控制器240生成具有脉冲宽度的脉冲。脉冲用来控制转换器210接收并且递送电能给LED阵列220。

在S630处，控制器240接收第一反馈信号和第二反馈信号。第一反馈信号基于在递送路径上的电压而生成，而第二反馈信号基于流过LED阵列220的电流而生成。在一个实施例中，第一反馈信号和第二反馈信号两者均是电压信号，并且被适当地缩放。

在S640处，控制器240选择第一反馈信号和第二反馈信号中的主导的反馈信号。在一个实施例中，控制器240包括两个二极管D1和D2(诸如使用3管脚二极管封装体248)以选择较大的反馈信号。

在S650处，控制器240确定所选的反馈信号是否大于限制值。当所选的反馈信号大于限制值时，该过程行进到S660；否则，该过程行进到S670。

在S660中，控制器240减少脉冲宽度。然后，该过程返回到S620，以生成具有减少的脉冲宽度的脉冲。

在S670中，控制器240维持或者增加脉冲宽度。然后，该过程返回到S620，以生成具有维持的脉冲宽度或者增加的脉冲宽度的脉冲。

当外部开关被关断时，过程600停止。

注意到，过程600可以利用控制器240的不同的实现方式来适当地改变。在一个示例中，不是使用现有的电路245和三管脚二极管封装体248，而是设计了新的IC来基于第一反馈信号和第二反馈信号生成脉冲。新的IC可以包括适当的部件，以执行与电路245和三管脚二极管封装体248类似或者等价的功能，但是利用不同的过程。

尽管已经结合本发明的作为示例提出的具体实施例描述了本发明，但是很明显，许多备选、修改和变化将对本领域技术人员变得明显。因此，本发明的在此阐述的各个实施例旨在为示例性的，而不是限制性的。可以在不脱离本发明的范围的情况下做出各种改变。

Claims

1.一种功率电路，包括：

电压反馈模块，被配置成通过对所递送的用于驱动负载的电能进行分压而持续地生成第一反馈信号；

电流反馈模块，被配置成基于所递送的电能的电流生成第二反馈信号，所述电流反馈模块包括电阻器和耦合到所述电阻器的滤波器，所述滤波器被配置用于减少所述第二反馈信号的高频分量；

组合单元，被配置为组合所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，并且生成反馈信号；以及

控制器，被配置为接收来自所述组合单元的反馈信号，并且基于所述反馈信号控制转换器接收和递送所述电能；

其中所述电流反馈模块还包括缩放模块，所述缩放模块被配置为缩放在所述电阻器上的电压降，所述缩放模块包括运算放大器和耦合在一起的两个电阻器，所述运算放大器具有两个输入和一个输出，所述两个输入中的一个输入与所述滤波器耦合，所述两个输入中的另一输入与所述两个电阻器耦合，所述一个输出与所述两个电阻器之一以及所述组合单元的一个输入耦合，并且所述缩放的比率由所述两个电阻器的比率确定；

其中所述功率电路以不同状态进行操作，所述不同状态至少包括i)无负载状态，ii)电流升高状态，iii)热量升高状态，以及iv)稳定状态；其中在所述电流升高状态，负载开始导通电流，所述功率电路基于所述第一反馈信号生成用于控制所述转换器的脉冲。

2.根据权利要求1所述的功率电路，进一步包括：

所述转换器被配置为从能量源接收电能，并且递送所述电能以用于驱动所述负载。

3.根据权利要求1所述的功率电路，其中在所述无负载状态，所述负载在满足所述负载的正向电压之前并不导通电流，并且所述功率电路生成具有初始脉冲宽度的、用于控制所述转换器的脉冲。

4.根据权利要求1所述的功率电路，其中在所述热量升高状态，所述功率电路基于所述第二反馈信号生成用于控制所述转换器的脉冲，并且所述负载的温度上升，在所述稳定状态，所述负载的温度稳定。

5.一种通过功率电路驱动负载的方法，所述功率电路包括电压反馈模块、电流反馈模块、组合单元以及控制器，所述方法包括：

通过所述电压反馈模块对所递送的用于驱动负载的电能进行分压来持续地生成第一反馈信号；

通过所述电流反馈模块基于所递送的电能的电流而生成第二反馈信号，其中所述电流反馈模块包括电阻器、耦合到所述电阻器的滤波器以及缩放模块；

通过滤波器减少所述第二反馈信号的高频分量；

通过所述组合单元将所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行组合，并且生成反馈信号；

通过所述控制器从所述组合单元接收所述反馈信号并且基于所述反馈信号控制转换器接收和递送所述电能；

通过所述缩放模块缩放所述电阻器上的电压降，所述缩放模块包括运算放大器和耦合在一起的两个电阻器，所述运算放大器具有两个输入和一个输出，所述一个输出与所述两个电阻器之一以及所述组合单元的一个输入耦合，所述两个输入中的一个输入与所述滤波器耦合，并且所述两个输入中的另一输入与所述两个电阻器耦合；以及

由所述两个电阻器的比率确定并且所述缩放的比率；

其中以不同状态操作所述功率电路，所述不同状态至少包括i)无负载状态，ii)电流升高状态，iii)热量升高状态，以及iv)稳定状态，所述功率电路包括所述电压反馈模块、所述电流反馈模块、所述组合单元和所述控制器；其中在所述电流升高状态，在负载中导通电流，并且基于所述第一反馈信号生成用于控制所述转换器的脉冲。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

通过所述转换器从能量源接收电能，并且递送所述电能以用于驱动所述负载。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

在所述无负载状态，在满足所述负载的正向电压之前在负载中不导通电流，并且生成具有初始脉冲宽度的、用于控制所述转换器的脉冲。

8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

在所述热量升高状态，基于所述第二反馈信号生成脉冲，以及

在所述稳定状态，稳定所述负载的温度。