CN103178717A - Dc/dc变换器和驱动控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DC/DC变换器和驱动控制器。该DC/DC变换器包括变压器、开关控制器和驱动控制器。该变压器具有与电源耦合的初级绕组、向第一负载提供第一输出电压的第一次级绕组和向第二负载提供第二输出电压的第二次级绕组。开关控制器与初级绕组耦合，用于控制与初级绕组耦合的第一开关，以控制初级绕组接收到的输入电力，并根据第一负载的电力需求调节第一输出电压。驱动控制器与第二次级绕组耦合，用于产生脉冲调制信号，以交替地接通和断开与第二次级绕组耦合的第二开关，并根据第二负载的电力需求调节第二输出电压。本发明的DC/DC变换器能够提供多个输出电压，并且不需要用于调节第二输出电压的额外的部件，节省了成本。

Description

DC/DC变换器和驱动控制器
技术领域
本发明涉及电源转换技术，特别是涉及DC/DC变换器和驱动控制器。
背景技术
显示系统通常包括照明模块和控制模块。照明模块包括一个或多个光源，例如多个发光二极管（LED）链。控制模块包括微控制器、视频处理器和音频处理器。控制模块用于控制照明模块的启动/关闭以及亮度，并处理视频信号和音频信号。由于照明模块的电力需求和控制模块的电力需求不同，因此，输入的交流电压需要被分别转换为第一直流电压为照明模块供电，和不同于第一直流电压的第二直流电压为控制模块供电。
图1所示为一种传统显示系统100的示意图。AC/DC变换器104接收来自交流电源102的交流电压，并输出直流电压VIN。变压器130的初级绕组106接收直流电压VIN，变压器130的第一次级绕组110产生输出电压VOUT1，变压器130的第二次级绕组108产生输出电压VOUT2。输出电压VOUT1用于给控制模块128供电，其中，控制模块128包括微控制器、视频处理器和音频处理器。输出电压VOUT2用于给包括多个LED链的照明模块126供电。控制模块128产生用于启动或关闭照明模块126的启动/关闭（ON/OFF）信号，和用于调节照明模块126的亮度的调光信号DIM。误差放大器118用于通过分压器120监测输出电压VOUT1，并控制光耦116产生指示输出电压VOUT1的反馈信号FB。DC/DC控制器114接收反馈信号FB，并产生用于控制与初级绕组106耦合的开关112的脉冲信号。通过控制开关112，从而控制从初级绕组106传递到第一次级绕组110的电力，将输出电压VOUT1调节至满足控制模块128的电力要求的第一电压值。在控制开关112的同时，输出电压VOUT2同样得以调节。电力变换器（例如升压变换器122）耦合于第二次级绕组108和照明模块126。升压变换器122将输出电压VOUT2调节至满足照明模块126的电力需求的第二电压值。因此，为了产生与输出电压VOUT1不同的输出电压VOUT2，显示系统100需要采用额外的电力变换器（例如升压变换器122），因而增加了系统的成本。
图2所示为另一种传统显示系统200的示意图。图2中与图1标号相同的部件具有类似的功能。显示系统200包括第一变压器230和第二变压器232。第一变压器230产生第一输出电压VOUT1，以给控制模块128供电。第二变压器232产生第二输出电压VOUT2，以给照明模块126供电。第一DC/DC控制器214根据来自第一光耦236的反馈信号FB1，控制与第一变压器230的初级绕组串联的第一开关204，以调节输出电压VOUT1。第二DC/DC控制器216根据来自第二光耦234的反馈信号FB2，控制与第二变压器232的初级绕组串联的第二开关202，以调节输出电压VOUT2。因此，该显示系统200需要采用额外的DC/DC控制器216、变压器232和光耦234，因而也增加了系统的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种DC/DC变换器及控制变压器的驱动控制器，DC/DC变换器能够在不需要额外部件的情况下，将输入电压转换为多个输出电压，从而降低成本。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流/直流变换器，所述直流/直流变换器包括变压器、开关控制器和驱动控制器。所述变压器具有与电源耦合的初级绕组、向第一负载提供第一输出电压的第一次级绕组和向第二负载提供第二输出电压的第二次级绕组。所述开关控制器与所述初级绕组耦合，用于控制与所述初级绕组耦合的第一开关，以控制所述初级绕组接收到的电力，并根据所述第一负载的电力需求调节所述第一输出电压。驱动控制器与所述第二次级绕组耦合，用于产生脉冲调制信号，以交替地接通和断开与所述第二次级绕组耦合的第二开关，并根据所述第二负载的电力需求调节所述第二输出电压。
本发明还提供了一种驱动控制器，用于控制变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组向第一负载提供第一输出电压，所述第二次级绕组向第二负载提供第二输出电压。所述驱动控制器包括：同步端口，用于接收指示开关控制器的工作频率的同步信号，所述同步信号由所述第一次级绕组提供；电压监测端口，用于接收指示所述第二输出电压的电压监测信号；电流监测端口，用于接收指示流经所述第二负载的电流的电流监测信号；及驱动端口，用于根据所述同步信号、所述电压监测信号和所述电流监测信号产生脉冲调制信号，以调节所述第二输出电压，并使所述驱动控制器的工作频率和所述开关控制器的工作频率同步，其中，所述驱动控制器与所述第二次级绕组耦合，且所述开关控制器产生脉冲宽度调制信号以交替地接通和断开与所述初级绕组耦合的第一开关，从而控制所述初级绕组的输入电力，并通过调节所述脉冲宽度调制信号的占空比来调节第一输出电压。
本发明提供的DC/DC变换器，能够提供多个输出电压，并且不需要用于调节第二输出电压的额外部件，从而降低了电路的尺寸，并节省了电路成本。
附图说明
以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。
图1所示为一种传统显示系统的电路图；
图2所示为另一种传统显示系统的电路图；
图3所示为根据本发明一个实施例的显示系统的电路图；
图4所示为图3中驱动控制器的电路图；
图5所示为图3中显示系统的波形图；
图6所示为根据本发明另一个实施例的显示系统的电路图；
图7所示为图6中显示系统的波形图；
图8所示为根据本发明一个实施例的控制变压器以产生多个输出电压的方法流程图；
图9所示为根据本发明又一个实施例的显示系统的电路图；
图10所示为图9中驱动控制器的电路图；
图11所示为图9中显示系统的波形图；
图12所示为根据本发明另一个实施例的控制变压器以产生多个输出电压的方法流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖后附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
图3所示为根据本发明一个实施例的显示系统300的电路图。显示系统300包括把来自交流电源302的交流电压转换成直流电压VIN的交流/直流（AC/DC）变换器（如桥式整流器304）和把直流电压VIN转换成第一输出电压VOUT1和第二输出电压VOUT2的直流/直流（DC/DC）变换器301。DC/DC变换器301包括与桥式整流器304耦合的变压器332。变压器332包括初级绕组LP、次级绕组L1和次级绕组L2。DC/DC变换器301还包括与初级绕组LP串联的开关Q1、与次级绕组L2串联的开关Q2、与开关Q1耦合并控制初级绕组LP接收到的输入电力以调节第一输出电压VOUT1的DC/DC控制器314，以及通过控制开关Q2以调节第二输出电压VOUT2的驱动控制器324。在图3的例子中，开关Q1是N沟道金属氧化物半导体场效应管（NMOSFET），开关Q2是P沟道金属氧化物半导体场效应管（PMOSFET）。
变压器332的初级绕组LP接收直流电压VIN，次级绕组L1和L2分别产生输出电压VOUT1和VOUT2。VOUT1施加至控制模块328。在一个实施例中，控制模块328包括微控制器、视频处理器和音频处理器。微控制器根据用户的输入控制视频处理器和音频处理器，调整视频输出和音频输出。VOUT2施加至照明模块326。照明模块326包括一个或多个光源，比如多组LED链。控制模块328产生ON/OFF信号启动或关闭照明模块326，并产生调光（DIM）信号调节照明模块326的亮度。误差放大器318通过与次级绕组L1耦合的电压监测器（如分压器320）监测VOUT1，并控制光耦316产生指示VOUT1的反馈信号FB。DC/DC控制器314从光耦316接收反馈信号FB和与开关Q1串联的电流监测器330提供的监测信号LPSEN，并产生控制信号DRV1控制开关Q1，以将VOUT1调节至第一电压值。在一个实施例中，控制信号DRV1是脉冲调制信号（比如脉冲宽度调制信号）。监测信号LPSEN指示流经初级绕组LP的电流。
驱动控制器324接收指示流经照明模块326中各LED链的电流的监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N，并接收指示次级绕组L2产生的输出电压VOUT2的监测信号VSEN。在一个实施例中，监测信号VSEN由与次级绕组L2耦合的电压监测器（如分压器338）提供。驱动控制器324根据监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N和VSEN产生控制信号DRV2来控制开关Q2，将VOUT2调节至第二电压。在一个实施例中，控制信号DRV2是脉冲调制信号（比如脉冲宽度调制信号）。此外，驱动控制器324也根据控制模块328产生的ON/OFF信号和DIM信号控制照明模块326的启动/关闭和亮度。
图4所示为图3中驱动控制器324的电路图。在图4的例子中，驱动控制器324包括电流调整单元404、参考信号产生器410、误差放大器408、斜坡信号产生器412、比较器406和反相缓冲器402。图4将结合图3描述。
在一个实施例中，电流调整单元404对照明模块326中多组LED链的电流进行均衡，使得流经各LED链的电流与目标电流值几乎相等。此处“与目标电流值几乎相等”是指各LED链的电流可以不同，但差值被限制在一定范围之内，使得各LED链产生具有大致相同亮度的光输出。
此外，电流调整单元404调节输出电压VOUT2，以满足照明模块326的电力需求。具体而言，电流调整单元404调节输出电压VOUT2，使得每组LED链上的压降足够使LED链导通并产生与目标电流值几乎相等的电流。电流调整单元404接收监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N，并控制参考信号产生器410根据照明模块326的电力需求产生参考信号ADJ。在一个实施例中，电流调整单元404控制参考信号产生器410增大参考信号ADJ，从而增大输出电压VOUT2，反之亦然。
误差放大器408接收参考信号ADJ和指示VOUT2的监测信号VSEN，并将参考信号ADJ和监测信号VSEN进行比较以产生误差信号ER。在一个实施例中，如果参考信号ADJ增大，误差放大器408增大误差信号ER。比较器406将误差信号ER和斜坡信号产生器412产生的斜坡信号RAMP比较以产生信号DRV2B。在一个实施例中，反相缓冲器402将信号DRV2B反相以产生控制信号DRV2，DRV2用于控制与次级绕组L2串联的开关Q2（比如P沟道金属氧化物半导体场效应管，PMOSFET）。在图4的例子中，信号DRV2B和控制信号DRV2是脉冲调制信号，比如脉冲宽度调制信号。如果控制信号DRV2为第一状态（比如逻辑0状态），开关Q2接通。如果控制信号DRV2为第二状态（比如逻辑1状态），开关Q2断开。DRV2的占空比由误差信号ER决定。在一个实施例中，若误差信号ER增大，比较器406增大信号DRV2B的占空比，使得开关Q2的导通周期增大。因此，流经次级绕组L2的平均电流增大，输出电压VOUT2也因而增大。
图5所示为图3中显示系统300的波形图。图5将结合图3描述。图5示出了DC/DC控制器314产生的控制信号DRV1、开关Q1的状态、流经初级绕组LP的电流ILP、流经次级绕组L1的电流IL1、驱动控制器324产生的控制信号DRV2和流经次级绕组L2的电流IL2。
DC/DC控制器314接收指示流经初级绕组LP的电流ILP的监测信号LPSEN，并产生控制信号DRV1控制开关Q1。如果控制信号DRV1为第一状态（比如逻辑1状态），开关Q1接通，流经初级绕组LP的电流ILP增大。当开关Q1接通，由于与次级绕组L1相连的二极管D1、与次级绕组L2相连的二极管D2均反偏，因此没有电流流经次级绕组L1和L2。当监测信号LPSEN的电压增大到预设电压值，说明电流ILP增大到预设电流值IPK，DC/DC控制器314使控制信号DRV1为第二状态（比如逻辑0状态）以断开开关Q1。当开关Q1断开，电流ILP减小。流经次级绕组L1的电流IL1和流经次级绕组L2的电流IL2均减小，并且两者均受到开关Q2的调节。开关Q2的导通状态由控制信号DRV2决定。假设初级绕组LP的匝数为NP，次级绕组L1的匝数为N1，次级绕组L2的匝数为N2。如果控制信号DRV2为第一状态，开关Q2接通，电流IL1从次级绕组L1流经二极管D1，流向控制模块328；电流IL2从地流经开关Q2、次级绕组L2、二极管D2，流向照明模块326。当开关Q2接通，IL1、IL2可以表示为：
NP*ILP=N1*IL1+N2*IL2    (1)
如果控制信号DRV2为第二状态，开关Q2断开，IL2保持截止。当开关Q2断开，IL1可以表示为：
NP*ILP=N1*IL1            (2)
在一个实施例中，变压器332工作于固定频率模式，控制信号DRV1具有固定的频率和可调的占空比。在另外一个实施例中，控制信号DRV1的频率和占空比均可调。
如前所述，DC/DC控制器314通过控制初级绕组LP接收到的输入电力以调节输出电压VOUT1。具体而言，DC/DC控制器314根据反馈信号FB和监测信号LPSEN控制与初级绕组LP串联的开关Q1。反馈信号FB指示输出电压VOUT1。监测信号LPSEN指示流经初级绕组LP的电流ILP。驱动控制器324根据监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N和VSEN控制与次级绕组L2串联的开关Q2以调节输出电压VOUT2。监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N指示流经照明模块326中各LED链的电流。监测信号VSEN指示输出电压VOUT2。因此，传统显示系统100中的升压变换器122或者传统显示系统200中的DC/DC控制器216、变压器232和光耦234可以被省略，从而节省了成本。
图6所示为根据本发明另一个实施例的显示系统600的电路图。图6中与图3标号相同的部件具有类似的功能。图7所示为图6中显示系统600的波形图。图6将结合图7描述。
显示系统600包括把来自交流电源302的交流电压转换成直流电压VIN的AC/DC变换器（如桥式整流器304）和把直流电压VIN转换成第一输出电压VOUT1和第二输出电压VOUT2的DC/DC变换器601。DC/DC变换器601包括与桥式整流器304耦合的变压器632。变压器632包括初级绕组LP、次级绕组L1和次级绕组L2。在一个实施例中，次级绕组L1被抽头，抽头点连接到地。次级绕组L2也被抽头，抽头点经过开关Q2连接到地。DC/DC变换器601还包括耦合于桥式整流器304和初级绕组LP之间的开关Q11和耦合于初级绕组LP和地之间的开关Q10，以及DC/DC控制器614和驱动控制器324。DC/DC控制器614与开关Q10、Q11耦合，通过控制初级绕组LP接收到的输入电力调节输出电压VOUT1。驱动控制器324与开关Q2耦合，通过控制开关Q2调节输出电压VOUT2。
在图6的例子中，开关Q10和Q11是NMOSFET，分别由控制信号DRV10和DRV11控制。DC/DC控制器614根据指示输出电压VOUT1的反馈信号FB和指示流经初级绕组LP的电流ILP的监测信号LPSEN产生控制信号DRV10和DRV11。与初级绕组LP串联的电流监测器330产生监测信号LPSEN。DC/DC控制器614可以根据监测信号LPSEN判断是否有过流状况发生。
在图6的例子中，开关Q2是PMOSFET，由控制信号DRV2控制。驱动控制器324根据监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N和VSEN产生控制信号DRV2。在一个实施例中，控制信号DRV2是脉冲调制信号，比如脉冲宽度调制信号。如果控制信号DRV2为第一状态，开关Q2接通。如果控制信号DRV2为第二状态，开关Q2断开。监测信号VSEN指示输出电压VOUT2。监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N指示流经照明模块326中各LED链的电流。
DC/DC控制器614产生控制信号DRV10和DRV11交替接通开关Q10和Q11以控制变压器632初级绕组LP接收到的输入电力。在一个实施例中，控制信号DRV10和DRV11均为具有预设占空比和可调频率的脉冲信号。DC/DC控制器614根据控制模块328的电力需求决定控制信号DRV10和DRV11的频率。当控制信号DRV10为第一状态（如逻辑1状态），开关Q10接通。当控制信号DRV10为第二状态（如逻辑0状态），开关Q10断开。当控制信号DRV11为第一状态（如逻辑1状态），开关Q11接通。当控制信号DRV11为第二状态（如逻辑0状态），开关Q11断开。
在一个实施例中，DC/DC控制器614在时间T1接通开关Q11并保持开关Q10断开。从时间T1到T2，开关Q11接通，开关Q10断开，电流ILP从桥式整流器304流经开关Q11和初级绕组LP，对与初级绕组LP耦合的储能元件（如电容C1）充电。在时间T2，DC/DC控制器614断开开关Q11，并保持开关Q10断开。从时间T2到T3，开关Q10和Q11均断开，电流ILP从地流经开关Q10的体二极管和初级绕组LP。在时间T3，DC/DC控制器614接通开关Q10并保持开关Q11断开。从时间T3到T4，开关Q10接通，开关Q11断开，电流ILP从地流经开关Q10和初级绕组LP，直到电流ILP减小到一个参考值，比如0。电流ILP减小到0后，电容C1放电，电流ILP从电容C1流经初级绕组LP和开关Q10到地。在时间T4，DC/DC控制器614断开开关Q10。从时间T4到T5，开关Q10和Q11均断开，电流ILP从电容C1流经初级绕组LP、开关Q11的体二极管和桥式整流器304到地。在时间T5，DC/DC控制器614再次接通开关Q11。因此，通过控制开关Q10和Q11，可以控制从桥式整流器304传送至初级绕组LP的电力。
次级绕组L1产生电流IL1。输出电压VOUT1与电流IL1的平均值成比例。DC/DC控制器614通过调节控制信号DRV10和DRV11的频率来调节电流IL1的平均值。在一个实施例中，如果光耦316产生的反馈信号FB指示输出电压VOUT1大于控制模块328的期望电压值，DC/DC控制器614增大控制信号DRV10和DRV11的频率以减小电流IL1的平均值，输出电压VOUT1也随之减小。与此类似，如果输出电压VOUT1小于控制模块328的期望电压值，DC/DC控制器614减小控制信号DRV10和DRV11的频率以增大电流IL1的平均值，输出电压VOUT1也随之增大。因此输出电压VOUT1被调节至一个能够满足控制模块328电力需求的电压值。
如果开关Q2接通，次级绕组L2产生电流IL2，电流IL2与电流ILP的绝对值成比例。当开关Q2接通，电流IL2从地流经开关Q2和次级绕组L2中的一部分流向照明模块326。当开关Q2断开，电流IL2保持截止。因此，电流IL2的平均值与开关Q2的导通周期成比例，由控制信号DRV2决定。输出电压VOUT2与电流IL2的平均值成比例。驱动控制器324根据监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N和VSEN调节控制信号DRV2的占空比，使输出电压VOUT2被调节至一个能够满足照明模块326电力需求的电压值
假设初级绕组LP的匝数为NP，电流ILP的绝对值为I’LP。次级绕组L1的抽头点将次级绕组L1分为第一部分和第二部分，第一部分匝数为N11，第二部分匝数为N12。次级绕组L2的抽头点将次级绕组L2分为第一部分和第二部分，第一部分匝数为N21，第二部分匝数为N22。电流IL1通过电感L6流向控制模块328，电流IL2通过电感L7流向照明模块326。如果控制信号DRV2为第一状态，开关Q2接通，并且电流ILP处于前半周期时，IL1、IL2可以表示为：
NP*ILP=N11*IL1+N21*IL2        (3)
如果控制信号DRV2为第一状态，开关Q2接通，并且电流ILP处于后半周期时，IL1、IL2可以表示为：
NP*I’LP=N12*IL1+N22*IL2      (4)
如果控制信号DRV2为第二状态，则开关Q2断开，电流IL2保持截止。当开关Q2断开且电流ILP处于前半周期时，IL1可以表示为：
NP*ILP=N11*IL1                (5)
当开关Q2断开且电流ILP处于后半周期时，IL1可以表示为：
NP*I’LP=N12*IL1              (6)
图8所示为根据本发明一个实施例的控制变压器以产生多个输出电压的方法流程图。图8将结合图3和图6描述。
在步骤802中，变压器（如图3中的变压器332或图6中的变压器632）的第一次级绕组L1产生第一输出电压。在步骤804中，变压器的第二次绕组L2产生第二输出电压。在步骤806中，通过控制变压器初级绕组LP接收到的输入电力来调节第一输出电压。
在步骤808中，产生脉冲调制信号（比如利用图3中的驱动控制器324或图6中的驱动控制器324）。在步骤810中，该脉冲调制信号使流经第二次级绕组L2的电流交替导通和截止，从而调节第二输出电压。比如，利用该脉冲调制信号控制与第二次级绕组L2耦合的开关（如图3中的开关Q2或图6中的开关Q2）以调节第二输出电压。如果该脉冲调制信号为第一状态，开关接通，电流经过第二次级绕组L2流向负载。如果该脉冲调制信号为第二状态，开关断开，流经第二次级绕组L2的电流截止。
图9所示为根据本发明又一个实施例的显示系统900的电路图。显示系统900包括AC/DC变换器（例如桥式整流器904）和DC/DC变换器901。其中，AC/DC变换器用于将来自交流电源902的交流电压转换为直流电压VIN。DC/DC变换器901用于将直流电压VIN转换为第一输出电压（如输出电压VOUT1）和第二输出电压（如输出电压VOUT2），以分别驱动第一负载（如控制模块928）和第二负载（如照明模块926）。在一个实施例中，DC/DC变换器901包括与桥式整流器904耦合的变压器932、开关控制器（例如DC/DC控制器914）和驱动控制器924。变压器932包括与电源902耦合的初级绕组LP、次级绕组L1和次级绕组L2。其中，次级绕组L1产生施加给第一负载的输出电压VOUT1，次级绕组L2产生施加给第二负载的输出电压VOUT2。在一个实施例中，变压器932还包括辅助绕组LA，用于给DC/DC控制器914提供供电电压VDD。DC/DC控制器914与初级绕组LP耦合，用于控制与初级绕组LP耦合的开关Q1，以控制初级绕组LP接收到的输入电力，并根据控制模块928的电力需求调节输出电压VOUT1。驱动控制器924与次级绕组L2耦合，用于产生脉冲调制信号，以交替地断开和接通与次级绕组L2串联的开关Q3，并根据照明模块926的电力需求调节输出电压VOUT2。在图9所示的实施例中，开关Q1为N型金属氧化物半导体场效应晶体管（NMOSFET），开关Q3为P型金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOSFET）。在图9所示的实施例中，开关Q3的源极接收来自次级绕组L1的输出电压VOUT1。当开关Q3的栅源电压Vgs大于阈值时，开关Q3接通。
在图9所示的实施例中，开关Q3位于驱动控制器924的外部。可替换地，开关Q3也可位于驱动控制器924的内部。DC/DC变换器901还包括瞬时电压抑制器（如二极管D3），瞬时电压抑制器耦合于开关Q3的源极和漏极之间，用于DC/DC变换器901的过压保护。二极管D3分散变压器932的漏电感和印制电路板（PCB）布线的寄生电感引起的电量。当DC/DC变换器901的瞬时电压超过预设电压值时，二极管D3被击穿，以防止DC/DC变换器901出现过压状态。
变压器932的初级绕组LP接收直流电压VIN，次级绕组L1和L2分别产生输出电压VOUT1和VOUT2。在图9所示的实施例中，输出电压VOUT1施加至控制模块928，其中，控制模块928包括微控制器、视频处理器和音频处理器。微控制器控制视频处理器和音频处理器，例如，根据用户的输入调节视频输出和音频输出。输出电压VOUT2施加至照明模块926，其中，照明模块包括多个光源，如多个LED链。控制模块928产生ON/OFF信号以启动或关闭照明模块926，同时也产生DIM信号以调节照明模块926的亮度。
DC/DC控制器914耦合于光耦916和初级绕组LP之间，用于接收指示输出电压VOUT1的反馈信号FB和指示流经初级绕组LP的电流ILP的监测信号LPSEN。DC/DC控制器914根据反馈信号FB和监测信号LPSEN调节输出电压VOUT1。在一个实施例中，DC/DC控制器914用于产生控制信号DRV1（如脉冲宽度调制信号）以交替地接通或断开开关Q1，并通过调节控制信号DRV1的占空比，调节输出电压VOUT1。当控制信号DRV1为第一状态（如逻辑1状态）时，开关Q1接通，电流ILP流经初级绕组LP。由于连接于次级绕组L1的二极管D1和连接于次级绕组L2的二极管D2均反偏，因此没有电流流经次级绕组L1和L2。当控制信号DRV1为第二状态（如逻辑0状态）时，开关Q1断开，由于二极管D1和二极管D2均正偏，电流IL1流经次级绕组L1，电流IL2流经次级绕组L2。
在一个实施例中，当流经光耦916的电流（如反馈信号FB）大于预设电流时，表示输出电压VOUT1高于预设的目标电压。DC/DC控制器914减小流经初级绕组LP的电流ILP的预设电流峰值IPK。当监测信号LPSEN的电压增大至预设电压时，表示电流ILP达到预设电流峰值IPK，DC/DC控制器914产生处于第二状态（如逻辑0）的控制信号DRV1，以断开开关Q1。相应地，控制信号DRV1的占空比减小。类似地，当输出电压VOUT1低于预设的目标电压时，DC/DC控制器914增大控制信号DRV1的占空比。因此，DC/DC控制器914将输出电压VOUT1调节至预设的目标电压。
作为举例但并非限制，驱动控制器924的端口包括端口ISEN、端口OVP、端口VP、端口COMP、端口TS、端口BLON、端口PWM和端口GATE。在图9所示的实施例中，驱动控制器924的多个电流监测端口ISEN，用于分别接收指示流经照明模块926中各LED链的电流的电流监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N。电压监测端口OVP接收指示输出电压VOUT2的电压监测信号VSEN，在一个实施例中，电压监测信号VSEN由与次级绕组L2耦合的电压监测器（如分压器938）提供。端口VR接收指示输出电压VOUT1的反馈信号VFB，在一个实施例中，反馈信号VFB由与次级绕组L1耦合的电压监测器（如分压器920）提供。在一个实施例中，当反馈信号VFB的电压大于目标调节电压时，或电压监测信号VSEN的电压大于预设安全电压时，驱动控制器924降低初级绕组LP的输入电力。具体而言，当补偿信号VCOMP拉低至零时，流经光耦916的电流（如反馈信号FB）增大至最大值。因此，DC/DC控制器914减小控制信号DRV1的占空比以防止照明模块926和控制模块928出现过压状态。驱动端口GATE根据电流监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N和电压监测信号VSEN产生控制信号DRV3，以控制开关Q3并将输出电压VOUT2调节至预设的目标电压。在一个实施例中，控制信号DRV3为脉冲调制信号（如PWM信号）。若控制信号DRV3处于第一状态（如逻辑0），接通流经次级绕组L2的电流IL2。若控制信号DRV3处于第二状态（如逻辑1），切断流经次级绕组L2的电流IL2。
在图9所示的实施例中，同步端口TS接收指示DC/DC控制器914的工作频率的同步信号SYNC，在一个实施例中，同步信号SYNC由次级绕组L1提供。驱动端口GATE根据同步信号SYNC、电流监测信号ISEN_1、ISEN_2、...ISEN_N和电压监测信号VSEN产生控制信号DRV3。控制信号DRV3用于根据照明模块926的电力需求调节输出电压VOUT2，并使驱动控制器924的工作频率与DC/DC控制器914的工作频率同步。端口PWM接收来自控制模块928的调光信号DIM。端口BLON接收来自控制模块928的ON/OFF信号。驱动控制器924根据来自控制模块928的ON/OFF信号以启动或关闭照明模块926，还根据来自控制模块928的调光信号DIM以调节照明模块926的亮度。
图10所示为图9中的驱动控制器924的电路图。在图10所示的实施例中，驱动控制器924包括电流调整单元1004、参考信号发生器1010、误差放大器1008、斜坡信号发生器1012、比较器1006、反相缓冲器1002、过压保护和电压调节电路1014及开关1020，其中，开关1020由过压保护和电压调节电路1014控制。图10将结合图9进行描述。
在一个实施例中，电流调整单元1004对流经照明模块926中的多个LED链的电流进行均衡，使流经各LED链的电流基本等于目标电流值。此处“基本等于”是指流经各LED链的电流可以不同，但差值被限制在一定范围之内，使得各LED链产生所预期的大致相同的亮度的光输出。
此外，电流调整单元1004调节输出电压VOUT2，以满足照明模块926的电力需求。具体而言，在一个实施例中，电流调整单元1004调节输出电压VOUT2，从而每个LED链的压降足够使每个LED链产生基本等于目标电流值的电流。电流调整单元1004接收指示流经照明模块926中的各LED链的电流的电流监测信号ISEN_1、ISEN_2、…ISEN_N。电流调整单元1004控制参考信号发生器1010以根据ON/OFF信号控制照明模块926的启动或关闭，并根据调光信号DIM控制照明模块926的亮度。
参考信号发生器1010根据照明模块926的电力需求产生参考信号ADJ。在一个实施例中，电流调整单元1004控制参考信号发生器1010增大或减小参考信号ADJ以相应的增大或减小输出电压VOUT2。例如，电流调整单元1004从电流监测信号ISEN_1～ISEN_N中选择最小的电流监测信号。当最小的监测信号低于预设阈值时，电流调整单元1004增大参考信号ADJ。当最小的监测信号高于预设阈值时，电流调整单元1004减小参考信号ADJ。由于电流监测信号ISEN_1～ISEN_N中最小的电流监测信号对应具有最大正向压降的LED链。因此，根据最小的电流监测信号调节参考信号ADJ可以满足照明模块926中所有LED链的电力需求。误差放大器1008接收参考信号ADJ和指示输出电压VOUT2的电压监测信号VSEN，并通过比较参考信号ADJ和电压监测信号VSEN，产生误差信号ER。在一个实施例中，当参考信号ADJ增大，误差放大器1008增大误差信号ER。
斜坡信号发生器1012接收指示DC/DC控制器914的工作频率的同步信号SYNC。在一个实施例中，同步信号SYNC由次级绕组L1提供。斜坡信号发生器1012根据同步信号SYNC产生斜坡信号RAMP，以使驱动控制器924的工作频率与DC/DC控制器914的工作频率同步。具体而言，当控制信号DRV1处于第一状态（如逻辑1）时，开关Q1接通。电流ILP流经初级绕组LP，无电流流经次级绕组L1，同步信号SYNC的电压处于第一电压水平（如低电压水平）。当控制信号DRV1在第二状态（如逻辑0）时，开关Q1断开，电流IL1流经次级绕组L1，同步信号SYNC的电压处于第二电压水平（如高电压水平）。因此，驱动控制器924根据同步信号SYNC的电压水平监测DC/DC控制器914的工作频率。当同步信号SYNC的电压处于第一电压水平（如低电压水平）时，斜坡信号发生器1012停止产生斜坡信号RAMP。当同步信号SYNC的电压处于第二电压水平（如高电压水平）时，斜坡信号发生器1012产生斜坡信号RAMP。
比较器1006比较误差信号ER和斜坡信号RAMP，并根据照明模块926的电力需求产生信号DRV3B。在一个实施例中，反相缓冲器1002将信号DRV3B反相以产生控制信号DRV3，控制信号DRV3用于控制与次级绕组L2耦合的开关Q3（如PMOSFET）。在图10所示的实施例中，信号DRV3B和控制信号DRV3均为脉冲调制信号，如PWM信号。当控制信号DRV3处于第一状态（如逻辑0）时，开关Q3接通。当控制信号DRV3处于第二状态（如逻辑1）时，开关Q3断开。控制信号DRV3的占空比由误差信号ER决定。在一个实施例中，若误差信号ER增大，比较器1006增大控制信号DRV3的占空比。因此，流经次级绕组L2的平均电流增大，输出电压VOUT2也因而增大。
此外，驱动控制器924监测DC/DC控制器914的工作频率，并根据同步信号SYNC产生控制信号DRV3。具体而言，当同步信号SYNC的电压在第二电压水平时（如高电压水平），斜坡信号发生器1012产生斜坡信号RAMP。比较器1006比较误差信号ER和斜坡信号RAMP，以产生信号DRV3B。反相缓冲器1002将信号DRV3B反相以输出控制信号DRV3。当同步信号SYNC的电压处于第一电压水平（如低电压水平）时，斜坡信号发生器1012停止产生斜坡信号RAMP，斜坡信号RAMP的电压保持在预设最大值。在图10所示的实施例中，比较器1006将误差信号ER和斜坡信号RAMP的预设最大值进行比较，以输出逻辑0的信号（如信号DRV3B），反相缓冲器1002输出逻辑1的信号（如控制信号DRV3）以断开开关Q3（例如PMOSFET）。因此，在次级边的驱动控制器924的工作频率与在初级边的DC/DC控制器914的工作频率同步，以避免由DC/DC控制器914和驱动控制器924之间的拍频引起的可听噪声。
在一个实施例中，驱动控制器924还包括耦合在过压保护和电压调节电路1014与地之间的开关1020。当反馈信号VFB的电压高于目标调节电压时，或电压监测信号VSEN的电压大于预设安全电压时，过压保护和电压调节电路1014接通开关1020以将补偿信号VCOMP拉低至零。因此，流经光耦916的电流（例如反馈信号FB）增大至最大值。DC/DC控制器914减小控制信号DRV1的占空比。当反馈信号VFB的电压低于目标调节电压时，且电压监测信号VSEN的电压低于预设安全电压时，过压保护和电压调节电路1014断开开关1020。因此，驱动控制器924可以防止照明模块926和控制模块928出现过压状态。
图11所示为图9中的显示系统900的波形图。图11将结合图9进行描述。具体而言，图11示出了DC/DC控制器914产生的控制信号DRV1、开关Q1的状态、同步信号SYNC的电压、流经初级绕组LP的电流ILP、流经次级绕组L1的电流IL1、驱动控制器924产生的控制信号DRV3和流经次级绕组L2的电流IL2。
DC/DC控制器914接收指示流经初级绕组LP的电流ILP的监测信号LPSEN，并产生控制信号DRV1控制开关Q1。若控制信号DRV1处于第一状态（如逻辑1），开关Q1接通，流经初级绕组LP的电流ILP增大。当开关Q1接通，由于与次级绕组L1相连的二极管D1、与次级绕组L2相连的二极管D2均反偏，因此没有电流流经次级绕组L1和L2。同步信号SYNC的电压处于第一电压水平（如低电压水平）。当监测信号LPSEN的电压增大到预设电压值，说明电流ILP增大到预设电流峰值IPK，DC/DC控制器914使控制信号DRV1处于第二状态（比如逻辑0状态）以断开开关Q1。电流ILP流经次级绕组L1，且同步信号SYNC的电压处于第二电压水平（如高电压水平）。
在一个实施例中，当开关Q1断开，流经初级绕组LP的电流ILP减小。流经次级绕组L1的电流IL1和流经次级绕组L2的电流IL2均减小，并且电流IL1和电流IL2均受到开关Q3调节。开关Q3的导通状态由控制信号DRV3决定。例如，当控制信号DRV3处于第一状态（如逻辑0）时，开关Q3接通。当控制信号DRV3处于第二状态（如逻辑1）时，开关Q3断开。假设初级绕组LP的匝数为NP，次级绕组L1的匝数为N1，次级绕组L2的匝数为N2。当控制信号DRV3处于第一状态（如逻辑0），开关Q3接通，电流IL1从次级绕组L1流经二极管D1，流向控制模块928；电流IL2从地流经开关Q3、次级绕组L2、二极管D2，流向照明模块926。当开关Q3接通时，电流IL1、IL2可以表示为：
NP*ILP=N1*IL1+N2*IL2     (7)
如果控制信号DRV3为第二状态（如逻辑1），开关Q3断开，IL2保持截止。当开关Q3断开，电流IL1可以表示为：
NP*ILP=N1*IL1            (8)
为了阐述电流ILP、IL1和IL2的关系，假设电流ILP逐渐减小至零。在一个实施例中，变压器932工作于固定频率模式，控制信号DRV1具有固定的频率和可调的占空比。在另外一个实施例中，控制信号DRV1的频率和占空比均可调。
在一个实施例中，驱动控制器924根据同步信号SYNC产生控制信号DRV3。具体而言，当同步信号SYNC的电压在第一电压水平（如低电压水平）时，控制信号DRV3保持在第二状态（如逻辑1）以断开开关Q3。当同步信号SYNC的电压在第二电压水平（如高电压水平）时，包括多个脉冲的控制信号DRV3交替地接通或断开开关Q3。有利的是，在次级边的驱动控制器924的工作频率与在初级边的DC/DC控制器914的工作频率同步，有效地避免了由DC/DC控制器914和驱动控制器924之间的拍频引起的可听噪声。
如图9和图11所示，DC/DC控制器914通过控制初级绕组LP接收到的输入电力以调节次级绕组L1产生的输出电压VOUT1。具体而言，DC/DC控制器914根据反馈信号FB和监测信号LPSEN控制与初级绕组LP串联的开关Q1。反馈信号FB指示输出电压VOUT1。监测信号LPSEN指示初级绕组LP的电流ILP。驱动控制器924根据电流监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N、电压监测信号VSEN和同步信号SYNC来控制与次级绕组L2串联的开关Q3以调节次级绕组L2产生的输出电压VOUT2。电流监测信号ISEN_1、ISEN_2…ISEN_N分别指示流经照明模块926中的各LED链的电流。电压监测信号VSEN指示输出电压VOUT2。同步信号SYNC指示DC/DC控制器914的工作频率。因此，传统显示系统100中的升压转换器122或传统显示系统200中的DC/DC控制器216、变压器232和光耦234可以被省略，从而节省了成本。
图12所示为根据本发明另一实施例的控制变压器以产生多个输出电压的方法流程图。图12将结合图9进行描述。
在步骤1202中，变压器（如图9中的变压器932）的第一次级绕组（如次级绕组L1）产生第一输出电压（如输出电压VOUT1）。在步骤1204中，变压器的第二次级绕组（如次级绕组L2）产生第二输出电压（如输出电压VOUT2）。在步骤1206中，根据控制信号（如DC/DC控制器914产生的控制信号DRV1）控制变压器的初级绕LP接收到的输入电力，以调节第一输出电压。
在步骤1208中，产生脉冲调制信号（比如图9中的驱动控制器924产生的脉冲调制信号DRV3）。在一个实施例中，脉冲调制信号与控制信号同步。在步骤1210中，脉冲调制信号交替地导通和截止流经第二次级绕组L2的电流IL2，以调节第二输出电压。例如，脉冲调制信号控制与第二次级绕组L2耦合的开关（如图9中的开关Q3）以调节第二输出电压。若脉冲调制信号为第一状态，开关接通，电流经过第二次级绕组L2流入负载。若脉冲调制信号为第二状态，开关断开，流经第二次级绕组L2的电流IL2截止。
如前所述，本发明提供了具有多个输出的DC/DC变换器。该DC/DC变换器通过控制变压器初级绕组接收到的输入电力以调节变压器第一次级绕组产生的第一输出电压，并通过控制与变压器第二次级绕组耦合的开关以调节变压器第二次级绕组产生的第二输出电压。本发明提供的DC/DC变换器可以应用在显示系统。这样，可以省略现有技术中用于调节第二输出电压的额外部件（如升压变换器或第二变压器），从而节省了成本。在此使用之措辞和表达都是用于说明而非限制，使用这些措辞和表达并不将在此图示和描述的特性之任何等同物或部分等同物排出在发明范围之外，在权利要求的范围内可能存在各种修改。其他的修改、变体和替代物也可能存在。因此，权利要求旨在涵盖所有此类等同物。

Claims (20)

1.一种直流/直流变换器，其特征在于，包括：
变压器，所述变压器具有初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述初级绕组与电源耦合，所述第一次级绕组向第一负载提供第一输出电压，所述第二次级绕组向第二负载提供第二输出电压；
与所述初级绕组耦合的开关控制器，用于控制与所述初级绕组耦合的第一开关，以控制所述初级绕组接收到的输入电力，并根据所述第一负载的电力需求调节所述第一输出电压；及
与所述第二次级绕组耦合的驱动控制器，用于产生脉冲调制信号，以交替地接通和断开与所述第二次级绕组耦合的第二开关，并根据所述第二负载的电力需求调节所述第二输出电压。
2.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述变压器还包括：
辅助绕组，用于给所述开关控制器提供供电电压。
3.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述第二开关的源极接收来自所述第一次级绕组的所述第一输出电压。
4.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述直流/直流变换器还包括耦合在所述第二开关的源极和漏极之间的瞬时电压抑制器。
5.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述开关控制器产生脉冲宽度调制信号以交替地接通和断开所述第一开关，并通过调节所述脉冲宽度调制信号的占空比来调节所述第一输出电压。
6.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述驱动控制器包括：
参考信号发生器，用于根据所述第二负载的电力需求产生参考信号；及
误差放大器，用于接收所述参考信号和指示所述第二输出电压的电压监测信号，并通过比较所述参考信号和所述电压监测信号以产生误差信号。
7.根据权利要求6所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述第二负载包括多个光源，所述驱动控制器还包括用于均衡流经所述多个光源的电流的电流调整单元。
8.根据权利要求6所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述驱动控制器还包括比较器，所述比较器用于比较所述误差信号和斜坡信号，以使所述驱动控制器产生所述脉冲调制信号。
9.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，所述驱动控制器还接收指示所述开关控制器的工作频率的同步信号，并根据所述同步信号产生所述脉冲调制信号，以使所述驱动控制器的工作频率与所述开关控制器的工作频率同步，所述同步信号由所述第一次级绕组提供。
10.根据权利要求9所述的直流/直流变换器，其特征在于，当所述同步信号在第一电压水平时，所述脉冲调制信号保持恒定，以断开所述第二开关；当所述同步信号在第二电压水平时，所述脉冲调制信号包括多个脉冲以交替地接通和断开所述第二开关。
11.根据权利要求1所述的直流/直流变换器，其特征在于，当指示所述第一输出电压的反馈信号的电压大于目标调节电压或指示所述第二输出电压的电压监测信号的电压大于预设安全电压时，所述驱动控制器降低所述初级绕组接收到的输入电力。
12.一种驱动控制器，用于控制变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组向第一负载提供第一输出电压，所述第二次级绕组向第二负载提供第二输出电压，其特征在于，所述驱动控制器包括：
同步端口，用于接收指示开关控制器的工作频率的同步信号，所述同步信号由所述第一次级绕组提供；
电压监测端口，用于接收指示所述第二输出电压的电压监测信号；
电流监测端口，用于接收指示流经所述第二负载的电流的电流监测信号；及
驱动端口，用于根据所述同步信号、所述电压监测信号和所述电流监测信号产生脉冲调制信号，以调节所述第二输出电压，并使所述驱动控制器的工作频率和所述开关控制器的工作频率同步，
其中，所述驱动控制器与所述第二次级绕组耦合，且所述开关控制器产生脉冲宽度调制信号，以交替地接通和断开与所述初级绕组耦合的第一开关，从而控制所述初级绕组接收到的输入电力，并通过调节所述脉冲宽度调制信号的占空比来调节所述第一输出电压。
13.根据权利要求12所述的驱动控制器，其特征在于，所述脉冲调制信号交替地接通和断开与所述第二次级绕组耦合的第二开关，以根据所述第二负载的电力需求调节所述第二输出电压。
14.根据权利要求13所述的驱动控制器，其特征在于，所述第二开关的源极接收来自所述第一次级绕组的所述第一输出电压。
15.根据权利要求12所述的驱动控制器，其特征在于，当所述脉冲调制信号处于第一状态时，电流流经所述第二次级绕组；当所述脉冲调制信号处于第二状态时，流经所述第二次级绕组的所述电流截止。
16.根据权利要求15所述的驱动控制器，其特征在于，当所述同步信号的电压在第一电压水平时，所述脉冲调制信号保持在所述第二状态，当所述同步信号的电压在第二电压水平时，所述脉冲调制信号包括多个脉冲。
17.根据权利要求12所述的驱动控制器，其特征在于，所述第二负载包括多个光源，所述驱动控制器还包括用于均衡流经所述多个光源的多个电流的电流调整单元。
18.根据权利要求17所述的驱动控制器，其特征在于，所述电流调整单元接收所述电流监测信号，并根据启动/关闭信号控制所述多个光源的启动/关闭状态，还根据调光信号控制所述多个光源的亮度。
19.根据权利要求12所述的驱动控制器，当指示所述第一输出电压的反馈信号的电压大于目标调节电压或所述电压监测信号的电压大于预设安全电压时，所述驱动控制器降低所述初级绕组的所述输入电力。
20.根据权利要求19所述的驱动控制器，其特征在于，所述驱动控制器还包括过压保护和电压调节电路及耦合于所述过压保护和电压调节电路与地之间的第三开关，其中，当所述反馈信号的所述电压大于所述目标调节电压或所述电压监测信号的所述电压大于所述预设安全电压时，所述过压保护和电压调节电路接通所述第三开关以将补偿信号拉低至零。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103368424A (zh) * 2013-07-25 2013-10-23 青岛海信电器股份有限公司 供电电路、背光模组和液晶电视
CN104967328A (zh) * 2015-07-15 2015-10-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于调节电源变换系统的输出电流的系统和方法
CN105452974A (zh) * 2013-07-29 2016-03-30 德克萨斯仪器股份有限公司 电压转换器补偿装置和方法
US9960674B2 (en) 2015-05-15 2018-05-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US9991802B2 (en) 2014-04-18 2018-06-05 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating output currents of power conversion systems
US10003268B2 (en) 2015-05-15 2018-06-19 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
WO2018149020A1 (zh) * 2017-02-20 2018-08-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种背光驱动电路及液晶显示器
US10170999B2 (en) 2014-04-18 2019-01-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating output currents of power conversion systems
US10177665B2 (en) 2013-07-19 2019-01-08 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for high precision and/or low loss regulation of output currents of power conversion systems
US10211626B2 (en) 2015-02-02 2019-02-19 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing reliable over current protection for power converter
US10277110B2 (en) 2010-12-08 2019-04-30 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019126584A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-27 Lumileds Llc Dimmer interface having reduced power consumption

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619403A (en) * 1992-07-24 1997-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Multi-output power supply apparatus
WO2004075386A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-02 Koninklijke Philips Electronics N.V., Secondary side post regulator and method thereof
US20060138973A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Switching power supply device and method of controlling the switching device
CN1905342A (zh) * 2005-07-26 2007-01-31 三星电子株式会社 多电压电源
CN101202516A (zh) * 2006-12-11 2008-06-18 美国凹凸微系有限公司 混合模式直流/交流逆变器
CN101686014A (zh) * 2008-09-24 2010-03-31 通嘉科技股份有限公司 返驰式交换电源供应器及其控制方法
CN101909394A (zh) * 2010-09-02 2010-12-08 Bcd半导体制造有限公司 一种调光的led灯驱动电路和方法
JP4605532B2 (ja) * 2000-10-24 2011-01-05 サンケン電気株式会社 多出力型スイッチング電源装置
US20110109248A1 (en) * 2010-12-20 2011-05-12 Da Liu Dc/dc converter with multiple outputs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3273161B2 (ja) * 1996-06-11 2002-04-08 シャープ株式会社 負荷駆動回路
JP2002101660A (ja) * 2000-07-04 2002-04-05 Fiderikkusu:Kk スイッチング電源装置
JP2002101655A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Canon Inc スイッチング電源装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619403A (en) * 1992-07-24 1997-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Multi-output power supply apparatus
JP4605532B2 (ja) * 2000-10-24 2011-01-05 サンケン電気株式会社 多出力型スイッチング電源装置
WO2004075386A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-02 Koninklijke Philips Electronics N.V., Secondary side post regulator and method thereof
US20060138973A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Switching power supply device and method of controlling the switching device
CN1905342A (zh) * 2005-07-26 2007-01-31 三星电子株式会社 多电压电源
CN101202516A (zh) * 2006-12-11 2008-06-18 美国凹凸微系有限公司 混合模式直流/交流逆变器
CN101686014A (zh) * 2008-09-24 2010-03-31 通嘉科技股份有限公司 返驰式交换电源供应器及其控制方法
CN101909394A (zh) * 2010-09-02 2010-12-08 Bcd半导体制造有限公司 一种调光的led灯驱动电路和方法
US20110109248A1 (en) * 2010-12-20 2011-05-12 Da Liu Dc/dc converter with multiple outputs

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11264888B2 (en) 2010-12-08 2022-03-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US11114933B2 (en) 2010-12-08 2021-09-07 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US10811955B2 (en) 2010-12-08 2020-10-20 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US10615684B2 (en) 2010-12-08 2020-04-07 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US10581315B2 (en) 2010-12-08 2020-03-03 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US10483838B2 (en) 2010-12-08 2019-11-19 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US10277110B2 (en) 2010-12-08 2019-04-30 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing over current protection based on duty cycle information for power converter
US10211740B2 (en) 2013-07-19 2019-02-19 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for high precision and/or low loss regulation of output currents of power conversion systems
US11108328B2 (en) 2013-07-19 2021-08-31 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for high precision and/or low loss regulation of output currents of power conversion systems
US10177665B2 (en) 2013-07-19 2019-01-08 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for high precision and/or low loss regulation of output currents of power conversion systems
CN103368424A (zh) * 2013-07-25 2013-10-23 青岛海信电器股份有限公司 供电电路、背光模组和液晶电视
CN105452974A (zh) * 2013-07-29 2016-03-30 德克萨斯仪器股份有限公司 电压转换器补偿装置和方法
US10044254B2 (en) 2014-04-18 2018-08-07 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating output currents of power conversion systems
US10170999B2 (en) 2014-04-18 2019-01-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating output currents of power conversion systems
US9991802B2 (en) 2014-04-18 2018-06-05 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating output currents of power conversion systems
US10686359B2 (en) 2014-04-18 2020-06-16 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for regulating output currents of power conversion systems
US10211626B2 (en) 2015-02-02 2019-02-19 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. System and method providing reliable over current protection for power converter
US10680525B2 (en) 2015-05-15 2020-06-09 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US10432096B2 (en) 2015-05-15 2019-10-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US10003268B2 (en) 2015-05-15 2018-06-19 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US10270334B2 (en) 2015-05-15 2019-04-23 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US10686373B2 (en) 2015-05-15 2020-06-16 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US10340795B2 (en) 2015-05-15 2019-07-02 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US10811965B2 (en) 2015-05-15 2020-10-20 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US9960674B2 (en) 2015-05-15 2018-05-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
US11652410B2 (en) 2015-05-15 2023-05-16 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for output current regulation in power conversion systems
CN104967328B (zh) * 2015-07-15 2017-12-15 昂宝电子（上海）有限公司 用于调节电源变换系统的输出电流的系统和方法
CN104967328A (zh) * 2015-07-15 2015-10-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于调节电源变换系统的输出电流的系统和方法
WO2018149020A1 (zh) * 2017-02-20 2018-08-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种背光驱动电路及液晶显示器
US10311803B2 (en) 2017-02-20 2019-06-04 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight driving circuit and liquid crystal display

Also Published As

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TW201328142A (zh) 2013-07-01
KR20130071327A (ko) 2013-06-28
TWI506926B (zh) 2015-11-01

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