CN103516222B - 电源装置 - Google Patents

Abstract

本申请的示例性实施例涉及一种电源。本申请的示例性实施例的电源包括：与线路相连的滤波电容器，其中向所述线路供应自经调光器传递的AC输入整流的输入电压；经所述线路与所述滤波电容器相连的放电开关；以及接收所述输入电压并控制电力传输的主开关。所述电源进行输入电压控制以便以预定的样式对所述输入电压进行整形，并控制所述主开关的开关操作时间。

Description

电源装置

技术领域

本发明涉及一种电源。

背景技术

三端双向可控硅调光器(triac dimmer)以一调光角度传递AC输入的正弦波的每个循环周期。输入电压被所述调光器切断，并且产生一周期，在该周期期间产生所述输入电压。

包括调光器的电源包括控制电源的主开关。常规电源即便在未产生输入电压的周期中仍然切换所述主开关。

本背景部分公开的以上信息仅用于帮助理解本申请的背景，因此可包含不构成该国内本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的示例性实施例致力于提供能够进行输入电压控制并控制主开关的开关操作的电源。

此外，本申请的示例性实施例提供了可控制电容器的电压的电源。

根据本申请的示例性实施例的电源，包括：与线路相连的滤波电容器，其中向所述线路供应自经调光器传递的AC输入整流的输入电压；经所述线路与所述滤波电容器相连的放电开关；以及接收所述输入电压并控制电力传输的主开关。所述电源进行输入电压控制以便以预定的样式对所述输入电压进行整形，并控制所述主开关的开关操作时间。

进行所述输入电压控制的输入电压控制周期包括第一周期，在所述第一周期期间所述输入电压被调光器切断，并且在所述第一周期期间所述滤波电容器被流向所述放电开关的电流放电。

所述输入电压控制周期进一步包括与所述输入电压降低的周期重叠的重叠周期，并且流向所述放电开关的电流在所述重叠周期期间以预定的样式被控制。

进行所述操作时间和所述输入电压控制的输入电压控制周期在所述输入电压的一个循环周期中产生。

所述操作时间至少包括自产生所述输入电压的时刻至所述输入电压的峰值产生时刻的周期。在所述输入电压的一个循环周期中，所述输入电压控制周期在自所述操作时间结束的时刻经预定的延迟周期后被产生。

所述操作时间至少包括自所述输入电压的所述峰值产生时刻至所述输入电压被切断的时刻的周期。所述输入电压控制周期包括在其间所述输入电压被切断的周期。

输入电流低于用于维持所述调光器的开启状态所必须的保持电流的周期在所述输入电压的一个循环周期中产生。

所述电源进一步包括在预定的操作时间期间使能所述主开关的开关操作的操作时间控制器。

所述电源进一步包括：控制所述主开关的开关操作的负荷确定器；以及栅极驱动器，所述栅极驱动器在所述操作时间控制器输出使能输出时根据所述负荷确定器的输出来控制所述主开关的开关操作。

所述电源进一步包括在预定的输入电压控制周期期间控制所述放电开关的传导程度的输入电压控制器。

在所述输入电压控制周期期间，所述输入电压控制器产生供应给所述放电开关的栅极的栅极电压，以便以预定的样式对所述输入电压进行整形。

根据本申请的另一示例性实施例的电源，包括：与线路相连的滤波电容器，其中向所述线路供应自经调光器传递的AC输入整流的输入电压；以及接收所述输入电压并控制电力传输的主开关。所述电源在预定的输入电压控制周期期间控制所述主开关的传导程度，以便以预定的样式对所述输入电压进行整形，并在预定的操作时间期间控制所述主开关的切换。

所述输入电压控制周期包括一周期，在该周期期间，流向所述主开关的电流在所述输入电压被降低的周期期间被增大。

所述输入电压控制周期包括一周期，在该周期期间，所述滤波电容器在所述输入电压被所述调光器切断的周期期间被流向所述主开关的电流放电。

所述电源进一步包括传感流向所述主开关的输入电流并在所述输入电压控制周期期间控制所述输入电流的输入电流控制器。

所述电源进一步包括：负荷确定器，传感流向所述主开关的输入电流，以控制所述主开关的开关操作；以及栅极驱动器，在所述操作时间期间根据所述负荷确定器的输出来控制所述主开关的开关操作，并在所述输入控制周期期间根据所述输入电流控制器的输出来控制所述开关操作。

根据本申请的另一示例性实施例的电源，包括：与供应有输入电压的线路相连的滤波电容器；与所述滤波电容器相连的放电开关；输入电压检测器，用于传感所述输入电压，并通过将传感到的输入电压与预定的参考电压进行比较来产生切换信号；延迟电路，延迟开启所述放电开关的切换信号；以及参考电压发生器，根据调光角度来控制所述参考电压。

所述输入电压检测器使用钳位相应于以预定的匝数比与第一线圈相连的副线圈的副电压的传感电压的源极电流来产生输入传感电压，并根据自所述输入传感电压取样的取样电压和所述参考电压之间的比较结果来产生所述切换信号。

所述参考电压发生器对所述取样电压高于所述参考电压的周期进行计数，以传感所述调光角度，并根据计数结果来控制所述参考电压。

所述参考电压发生器在所述计数信号低于预定的参考值时将作为所述计数结果的计数信号转换为第一电平参考电压，并在所述计数信号高于所述参考值时根据所述计数信号转换所述参考电压的电平。

所述延迟电路包括：包括第一端的第一电阻器，所述切换信号被输入到所述第一端；包括阴极和阳极的二极管，所述阴极与所述第一电阻器的所述第一端相连，所述阳极与所述第一电阻器的第二端相连；包括与所述放电开关相连的第一端的第二电阻器；以及包括第一电极和第二电极的电容器，所述第一电极与所述第一电阻器的第二端和所述放电开关的栅极电极相连，所述第二电极与所述第二电阻器的所述第二端相连。

根据本申请的示例性实施例，可提供能控制主开关的开关操作时间和输入电压控制周期的电源。

根据本申请的示例性实施例，所述电源能以类似线路电压的正弦波控制滤波电容器的电压。因此，能够防止因在低输出功率条件下使用分压器导致的不必要的功率消耗，且能够防止所述滤波电容器的电压波动影响负载的操作。

附图说明

图1示出根据本申请的示例性实施例的电源。

图2示出根据本申请的示例性实施例的输入电压、第一输入电流以及第二输入电流。

图3为根据本申请的示例性实施例的与图2的输入电压、第一输入电流以及第二输入电流不同的输入电压、第一输入电流以及第二输入电流的波形图。

图4示出根据本申请的另一示例性实施例的电源。

图5示出根据本申请的另一示例性实施例的输入电压、栅极电压以及输入电流。

图6示出根据本申请的另一示例性实施例的应用有放电开关和驱动器的电源。

图7示出根据本申请的另一示例性实施例的输入电压、切换信号以及栅极信号。

图8示出根据本申请的另一示例性实施例的参考电压发生器。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，仅以示意的方式示出并说明本申请的某些示例性实施例。如本领域技术人员会意识到的，可以以各种不同方式改变所述实施例而都不违背本申请的精神和范围。相应地，附图和说明应被视为示意性而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

在整个本说明书以及权利要求书中，当描述一元件与另一元件相连时，该元件可与该另一元件直接相连，或通过第三个元件电子地相连。此外，除非是明确地做出相反的说明，词语“包括”将理解为意味着包括所述元件，但并不排除任何其它元件。

以下将参考附图说明本申请的示例性实施例。

图1示出根据本申请的示例性实施例的电源。

电源1使用AC输入AC向负载供电。根据本申请的示例性实施例的电源1包括开关电源(SMPS)。所述SMPS使用经滤波电容器CF传输的输入电压Vin向所述负载供电。所述SMPS包括第一线圈CO1、第二线圈CO2、主开关M、整流二极管D以及输出电容器COUT。

电源1进一步包括输入电压控制器10、操作时间控制器20、负荷确定器(dutydeterminer)30以及栅极驱动器40。图1中示出电源1的输出端与包括串联连接的多个LED元件的负载4相连，但本申请并不限于此。

经调光器2传递的AC输入AC被整流电路3全波整流，并因而作为输入电压Vin产生。根据调光器2的调光角度确定经调光器2传递的AC输入AC。例如，当所述调光角度较大时，经调光器2传递的AC输入AC被增大，并且当所述调光角度增加至最大时，经调光器2传递的AC输入AC变为最大。

电感器L和滤波电容器CF与整流电路3的侧端相连，并抑制输入电压Vin的突变。例如，电感器L防止电流被过度地提供给供应有输入电压Vin的线路，并且滤波电容器CF减小供应有输入电压Vin的线路中发生的电压降所引起的输入电压Vin的变化范围。滤波电容器CF还可以消除输入电压Vin的噪声分量。电感器L和滤波电容器CF的该性能称为输入电压滤波。

布置在初级侧中的第一线圈CO1的第一端与滤波电容器C1相连，并供应有输入电压Vin。第一线圈CO1的第二端与主开关M相连。主开关M的漏极电极与第一线圈CO1的第二端相连，并且第一栅极电压VG1被供应给主开关M的栅极电极，以控制主开关M的开关操作。主开关M的源极电极经第一电阻器RS1接地。

布置在次级侧中的第二线圈CO2经整流二极管D与输出电容器COUT相连，并且整流二极管D包括与第二线圈CO2的第一端相连的阳极和与输出电容器COUT的第二端相连的阴极。输出电容器COUT被经整流二极管D传递的电流充电，并维持输出电压VOUT。

放电开关DS经供应有输入电压Vin的线路与滤波电容器CF相连。放电开关DS包括：与输入电压Vin和滤波电容器CF的第一端相连的漏极电极、与输入电压控制器10相连的栅极电极以及经第二电阻器RS2接地的源极电极。第二栅极电压VG2被输入到栅极电极，放电开关DS被高电平的第二栅极电压VG2开启。

输入电压控制器10进行输入电压控制，以便使用放电开关SD以预定的样式对输入电压进行整形。进行输入电压控制的周期称为输入电压控制周期，并且输入电压控制器10产生在输入电压控制周期期间控制放电开关DS的传导程度的第二栅极电压VG2。更具体地，输入电压控制器10产生第二栅极电压VG2，第二栅极电压VG2具有在输入电压控制周期期间以预定的样式对输入电压Vin进行整形的电平。所述输入电压控制周期是输入电压Vin被放电开关DS以预定的样式形成的周期。

输入电压控制器10可接收第二电阻器RS2中产生的第二电压VS2，以传感流向放电开关DS的第二输入电流Iin2。例如，输入电压控制器10使用第二电压VS2传感第二输入电流Iin2，并产生第二栅极电压VG2，以允许第二输入电流Iin2流动，以便以预定的样式形成输入电压Vin。

操作时间控制器20控制主开关M的开关操作时间。操作时间控制器20在预定的操作时间期间使能主开关M的开关操作，并在除所述操作时间外的周期期间禁用主开关M的开关操作。例如，操作时间控制器20可传输使能或禁用开关操作的操作时间控制信号OTS至栅极驱动器40。

负荷确定器30传感流向主开关M的第一输入电流Iin1，并可产生根据传感到的第一输入电流Iin1控制开关操作的栅极控制信号VC。负荷确定器30可接收第一电阻器RS1中产生的第一电压VS1，以传感第一输入电流Iin1。

栅极驱动器40在操作时间期间根据栅极控制信号产生第一栅极电压VG1。

当主开关M被第一栅极电压VG1开启时，第一输入电流Iin1以依赖于输入电压Vin的斜率被增大，使得能量被储存在初级侧中的第一线圈CO1中。当主开关M被关闭时，二极管D导通。然后，储存在第一线圈CO1中的能量被传输到次级侧中的第二线圈CO2，并且流向第二线圈CO2的电流经二极管D被供应给负载4或输出电容器COUT。如所述，主开关M控制所述电源的电力传输。

图2示出根据本申请的示例性实施例的输入电压、第一输入电流以及第二输入电流。

在图2中，第一输入电流Iin1的波形表明针对主开关M的每个开关循环周期而产生的第一输入电流Iin1的峰值。

如图2中所示，输入电压Vin的每个循环周期中都存在操作时间OT1和输入电压控制周期IVM1。例如，操作时间OT1设定为包括自产生输入电压Vin时的时刻T0到输入电压Vin的峰值后的时刻T1的周期。输入电压控制周期IVM1设定为包括自时刻T1延迟预定的周期的时刻T2至再次产生输入电压Vin时的时刻T3。

在图2中，操作时间OT和输入电压控制周期IVM1彼此不重叠，但本申请并不局限于此。即，所述操作时间和所述输入电压控制周期可彼此重叠。例如，所述输入电压控制周期可进一步包括自时刻T0到时刻T1之间的随机时刻(例如图2的时刻T01)到时刻T1的周期。

由于主开关M的开关操作在操作时间OT1期间被使能，第一输入电流Iin1以恒定的电平被产生。操作时间OT1结束后，如果没有电流流向主开关M，则调光器2被关闭。此外，第二输入电流Iin2在输入电压控制周期IVM1期间缓慢地增大，并维持在时刻T23的恒定的电平。然后，输入电压Vin被以图2中示出的样式进行整形。

输入电压控制器10可使用第二电压VS2控制第二输入电流Iin2缓慢地增大。第二输入电流Iin2可在所述输入电压降低的周期期间缓慢地增大。但本申请并不局限于此。可以适于对输入电压Vin进行整形的预定的样式来控制输入电压Vin。

当流向主开关M的第一输入电流Iin1被封阻且从而调光器2被关闭时，输入电压Vin应该受控。否则可能发生异常操作，使得在调光器2的关闭时刻的输入电压Vin可被维持。

在本申请的示例性实施例中，主开关M的开关操作仅在输入电压Vin被产生的周期中在操作时间OT1期间被使能，并且所述输入电压控制在主开关M的开关操作被禁用时进行。

如上所述，所述操作时间控制和所述输入电压控制可彼此重叠。但是，输入电流可低于保持电流，以便关闭调光器2。所述保持电流是使调光器2维持在开启状态的最小电流。所述输入电流意味着流经调光器2的电流。

例如，如图2中所示，在T1至T2期间，当所述输入电压控制未在自所述操作时间结束时的时刻T1形成时，第一输入电流Iin1和第二输入电流Iin2都不可流动。替换地，尽管进行所述操作控制和所述输入电压控制中的至少一个控制，但第一输入电流Iin1和第二输入电流Iin2之和可低于所述保持电流。

图3为根据本申请的示例性实施例的与图2中所示那些不同的输入电压、第一输入电流以及第二输入电流的波形图。

如图3中所示，操作时间OT2设定为包括自输入电压Vin达到峰值时的时刻T4至输入电压Vin被调光器2切断时的时刻T5的周期，并且输入电压控制周期IVM2设定为包括自时刻T5至输入电压Vin再次被产生时的时刻T7的周期。

但是，本申请并不局限于此，并且输入电压控制周期IVM2可与操作时间OT2重叠。例如，所述输入电压控制可自时刻T6开始。

在输入电压控制周期IVM2期间，输入电压Vin被流向放电开关DS的第二输入电流Iin2维持为零电压。在操作时间OT2期间，输入电流Iin1维持恒定的电平。

根据本申请的另一示例性实施例的电源可不包括用于输入电压控制的附加的放电开关。

图4示出根据本申请的另一示例性实施例的电源。

在以下说明中，对于相同的元件，将使用与前述示例性实施例相同的附图标记，并不再重复其详细说明。

电源5包括输入电压控制器50、操作时间控制器20、负荷确定器30以及栅极驱动器60。

输入电压控制器50传感输入电流Iin，并在输入电压控制周期期间控制输入电流Iin。例如，输入电压控制器50使用由输入电流Iin在电阻器RS中产生的电压VS3产生第一栅极控制信号VC1，以在所述输入电压控制周期期间控制主开关M的开关操作。例如，输入电压控制器50产生第一栅极控制信号VC1，以产生具有用于在所述输入电压控制周期期间以预定的样式对输入电压Vin进行整形的电平的栅极电压VG。

输入电压控制器10可接收电阻器RS中产生的电压VS3，以传感流向主开关M的输入电流Iin。例如，输入电压控制器50使用电压VS3传感输入电流Iin，并为产生输入电压Vin所需要的输入电流Iin产生第一栅极控制信号VC1，用于流动形成具有预定的样式的输入电压Vin所需要的输入电流Iin。

操作时间控制器20控制主开关M的开关操作周期。例如，操作时间控制器20能够向所述栅极驱动器60传输使能或禁用所述开关操作的操作时间控制信号OST。

负荷确定器30使用电压VS3传感流向主开关M的输入电流Iin，并可产生根据传感到的输入电流Iin控制所述开关操作的第二栅极控制信号VC2。

栅极驱动器60在所述输入电压控制周期期间根据第一栅极控制信号VC1产生栅极电压VG，并在操作时间周期期间根据第二栅极控制信号VC2产生栅极电压VG。栅极驱动器60能根据所述操作时间控制信号OTS辨别所述输入电压控制周期和所述操作时间。

以下将参考图5说明根据本申请的另一示例性实施例的电源的操作。

图5示出根据本申请的另一示例性实施例的输入电压、栅极电压以及输入电流。

在操作时间OTC3期间，栅极电压VG被产生为脉冲信号，用于根据第二栅极控制信号VC2控制主开关M的开关操作。输入电流Iin在操作时间OTC3期间维持恒定的电平。

当操作时间OTC3结束后经过预定的延迟周期时，存在输入电压控制周期IVC3。如上所述，所述预定的延迟周期用于产生低于图5中的保持电流的输入电流，并且本申请并不局限于此。即，虽然所述两个周期彼此重叠，但是如果输入电流Iin低于所述保持电流，则所述调光器2可被关闭。产生栅极电压VG，以在输入电压控制周期IVC3期间根据第一栅极控制信号VC1控制输入电流Iin。例如，如图5中所示，在周期T8期间，栅极电压VG具有逐渐增长的波形，以增加输入电流Iin。图5中显示了栅极电压VG具有逐渐增长的波形，但本申请并不局限于此。栅极电压VG可具有预定的样式，以对所述输入电压进行整形。

在周期T9期间，栅极电压VG维持恒定的电平，且所述输入电流Iin也维持恒定的电平。

如所述，可通过本申请的以上所述的示例性实施例来实现能控制所述主开关的开关操作时间和所述输入电压控制周期的电源。

以下将说明本申请的另一示例性实施例。

为了使三端双向可控硅调光器维持在开启状态下，必须使超出预定的保持电流流经所述调光器。当流经所述调光器的输入电流低于所述保持电流时，所述调光器被关闭，使得线路电压不能与滤波电容器相连，从而导致不启动(mis-firing)。

例如，输入到电源的电流(以下称功率电流)随着输出功率被降低而被降低，并且输入电流相应地被降低。由于为了至少以保持电流维持所述输入电流而由分压器供应的分压电流(bleeding current)存在限值，因此在所述输出功率减小的情况下，可能难于以至少的保持电流来维持所述输入电流。于是，增加了因所述调光器关闭而导致的不启动发生的可能性。

在所述不启动之后，不是从与所述电源的输入端相连的滤波电容器来观察所述线路电压，因此所述滤波电容器的电压是波动的。在这种情况下，所述滤波电容器的电压根据与所述电源相连的负载电流而变化。例如，当所述负载电流增大时，所述滤波电容器的电压的下降斜率被增加，且当所述负载电流降低时，所述滤波电容器的电压的下降斜率被降低。

当所述滤波电容器的电压波动时，影响了与所述电源相连的负载的操作。例如，当连接有LED串时，可发生闪变(flickering)。

为了解决这样的问题，在本示例性实施例中还需要对所述输入电压进行整形。

以下将参考图6至图8说明根据本申请的另一示例性实施例的放电开关的驱动器及其驱动方法。所述放电开关的驱动器可包括在前述示例性实施例的输入电压控制器中。

在以下说明中，对于相同的元件，将使用与前述示例性实施例相同的附图标记，并不再重复其详细说明。

图6示出应用有根据本申请的另一示例性实施例的放电开关和驱动器的电源。

图6中示出电源6包括调光器2，但本申请并不局限于此。电源6可不包括调光器2。

滤波电容器CF与整流电路3的侧端相连，并抑制输入电压Vin的突变。例如，当因供应有输入电压Vin的线路中的电流快速增大而导致电压降发生时，滤波电容器CF降低输入电压Vin的变化范围。滤波电容器CF可消除输入电压Vin的噪声分量。以下称滤波电容器CF的这种功能为滤波。

布置在所述初级侧中的第一线圈CO1的第一端与滤波电容器CF相连，且输入电压Vin被供应给第一线圈CO1的第一端。所述第一线圈CO1的第二端与主开关M相连。主开关M的漏极电极与所述第一线圈CO1的第二端相连，并且主开关M的栅极电极供应有栅极电压VG，使得开关操作受控，且主开关M的源极电极接地。

副线圈CO3的匝数Na和第一线圈CO1的匝数Np之间的匝数比(Na/Np)称为wn1。副线圈CO3和第一线圈CO1以匝数比wn1相连。

布置在所述次级侧中的第二线圈CO2经整流二极管D1与输出电容器COUT相连，且副线圈CO3的匝数Na与第二线圈CO2的匝数Ns之间的匝数比(Na/Ns)称为wn2。副线圈CO3和第二线圈CO2以匝数比wn2相连。

在副线圈CO3的侧端之间串联相连的第一传感电阻器RVS1和第二传感电阻器RVS2相连处的第一节点N1的电压称为传感电压VS。

放电开关DS包括：漏极电极，与滤波电容器CF的第一端和输入电压Vin相连；栅极电极，与延迟电路300相连；以及接地的源极电极。

放电驱动器70包括输入电压检测器100、参考电压发生器200以及延迟电路300。放电驱动器70根据输入电压Vin的传感结果改变参考电压Vref，并根据传感输入电压Vin的输入传感电压VINS和延迟了预定的延迟周期之后的参考电压Vref之间的比较结果来输出一输出。

输入电压检测器100使用副线圈CO3的副电压产生相应于所述输入电压的输入传感电压VINS，取样并保持针对主开关M的每个循环周期单元的输入传感电压VINS，并根据所述参考电压和保持的电压之间的比较结果来产生放电开关DS的切换信号S1。

即，在前述示例性实施例中，直接传感流向放电开关DS的电流，以控制的放电开关DS的开关操作，但在本示例性实施例中，则检测输入电压Vin，并根据检测到的输入电压来控制放电开关DS的开关操作。

输入电压检测器100包括：钳位电路110、电流镜像电路120、电阻器R3、取样/保持单元130、以及比较器140。

钳位电路110将在主开关M的开启周期期间产生的传感电压VS钳位为预定的电压(例如，0V)。在所述钳位操作中，源极电流IS1被供应给副线圈CO3。钳位电路110包括电阻器R4、二极管D2以及BJT Q。

更具体地，在所述主开关M的开启周期期间，第一线圈CO1的电压成为所述输入电压，且通过将输入电压Vin乘以匝数比wn1而获得的负电压(-wn1*Vin)作为副线圈CO3的电压VA(以下称为副电压)而产生。

在功率开关M1的开启周期期间，副电压VA为负电压，并且源极电流IS1经钳位电路200流向副线圈CO3。在这种情况下，与钳位电路200相连的第二节点N2等效于二极管D2的阴极电位。相应地，传感电压VS被钳位到零电压。

在所述AC输入AC中，被调光器2切断的部分(即未包括在所述调光角度中的部分)具有零电压的输入电压Vin。由于即使功率开关M1被开启，所述部分的副电压VA仍然为零电压，因此不产生自钳位电路100流向副线圈CO3的电流。

当功率开关M1关闭时，第二线圈CO2的电压为输出电压VOUT。副电压VA成为通过将第二线圈CO2的电压乘以匝数比wn2而获得的正电压。于是，不产生自第二节点N2流向副线圈CO3的电流。即，源极电流IS1不流动。

如所述，当副电压VA为零电压或正电压时，钳位电路200不操作，且源极电流IS1不流动。根据本申请的示例性实施例产生源极电流IS1的周期是输入电压Vin存在且功率开关M1开启的周期。如所述，在钳位电路200的钳位操作期间产生的源极电流IS1依赖于副电压VA，且在功率开关M1的开启周期期间的副电压VA依赖于输入电压Vin，因此源极电流IS1依赖于输入电压Vin。

电阻器R4包括输入有电压VCC1的第一端以及与BJT Q的基极相连的第二端。二极管D2的阳极与BJT Q1的基极相连，且二极管D2的阴极接地。BJT Q的集电极与电流镜像电路120相连，且BJT Q的发射极与第二节点N2相连。

BJT Q1的基极电压维持为二极管D2的阈值电压(例如，0.7V)，且BJT Q1的阈值电压设定为与二极管D2的电压相同。在功率开关M1的开启周期期间，产生流向BJT Q1的源极电流IS1，且在这种情况下，BJT Q1的发射极电压是通过自BJT Q1的基极电压减去所述阈值电压而获得的电压，因此传感电压VS维持为零电压。

电流镜像电路120通过镜像流向钳位电路200的源极电流IS1而产生镜像电流IS2。电流镜像电路120包括第一电流源121和第二电流源122。

第一电流源121连接于电压VCC2和BJT Q1之间，并使用电压VCC2的电压源向钳位电路200供应源极电流IS1。第二电流源122与电压VCC相连，并使用电压VSS2通过镜像源极电流IS1产生镜像电流IS2。在本申请的示例性实施例中，源极电流IS1设定为等效于镜像电流IS2。

镜像电流IS2流向传感电阻器RS，并由此产生输入传感电压VINS。

取样/保持单元130通过针对主开关M的每个开关循环周期的取样输入传感电压VINS产生取样电压VSA，并保持取样电压VSA。例如，取样/保持单元130在主开关M的开启周期期间产生取样电压VSA并在主开关M的下一个开启周期前保持取样电压VSA。

比较器140根据取样的电压VSA和参考电压VREF之间的比较结果产生输入检测电压VIND。参考电压VREF由参考电压发生器200控制。在所述调光角度大于第一调光角度参考值的区域中，参考电压VREF随着所述调光角度的增大而降低，而在所述调光角度大于第二调光角度参考值的区域中，参考电压VREF成为零电压。

比较器140包括输入有取样电压VSA的同相端(+)以及输入有参考电压VREF的反相端(-)，并在所述同相端(+)的输入高于所述反相端(-)的输入时产生高电平的切换信号S1，并在所述同相端(+)的输入低于所述反相端(-)的输入时产生低电平的切换信号S1。因此，所述高电平的切换信号S1仅在输入电压Vin被降低从而取样电压VSA变得低于参考电压VREF时产生。

输入电压Vin的降低可导致不启动。因此，当所述传感到的输入电压Vin低于预定的阈值电压时，放电开关DS被开启，以控制所述输入电压遵循类似线路电压的正弦波。以下，为便于说明，取样电压VSA具有与输入电压Vin的电平相同的电平。此外，所述阈值电压和参考电压VREF具有相同的电平，且输入电压Vin低于所述预定的阈值电压的周期称为不启动周期。即，取样电压VSA低于参考电压VREF的周期被称为所述不启动周期。

当所述调光角度较大，或未提供调光器时，所述输入电流是足够的，使得调光器2关闭的可能性较低。因此，在发生所述不启动的可能性较低的情况下(即，当所述调光角度较大，或未提供调光器时)，放电开关DS关闭。

例如，参考电压发生器200使用取样电压VSA传感调光角度，以第一电平维持参考电压VREF，直到所述调光角度达到第一调光角度参考值DAR1，当所述调光角度大于第一调光角度参考值DAR1时根据所述调光角度降低参考电压VREF，并在所述调光角度大于第二调光角度参考值时以零电压维持参考电压VREF。

于是，当所述调光角度高于所述第二调光角度参考值时，比较器140的切换信号S1成为低电平。由于参考电压VREF高于取样电压VSA的周期随参考电压VREF被降低而被缩短，因此切换信号S1的高电平的宽度被降低。相应地，放电开关DS的开启周期被降低。

延迟电路300控制放电开关DS的开关操作。开启放电开关DS的切换信号S1在预定的延迟周期期间被变化，然后被输出，且关闭放电开关DS的切换信号S1在不延迟的情况下输出。

更具体地，由于开启放电开关DS的切换信号S1为高电平，因此延迟电路300产生在自切换信号S1的高电平点开始的所述延迟周期期间增大的栅极信号S2。如果放电开关DS在不延迟的情况下根据切换信号S1而被开启，滤波电容器CF直接放电，从而无法获取沿所述正弦波降低的输入电压Vin。此外，可在不启动之后再次发生启动。因此，使滤波电容器CF放电的电流，即，流向放电开关DS的放电电流IDC应该在所述延迟周期期间缓慢地增大。

当输入电压Vin超过参考电压VREF时，放电开关DS应该立即关闭。例如，放电开关DS应该在输入电压Vin自零电压产生的时刻，即，启动时刻立即关闭，以控制滤波电容器CF进行输入电压滤波。

如所述，延迟电路300包括两个电阻器R1和R2、电容器C1以及二极管D1，以根据切换信号S1控制放电开关DS。

切换信号S1被输入到电阻器R2的第一端，且电阻器R2的第二端与放电开关DS的栅极电极相连。电阻器R2的第二端与电容器C1的第一端相连，且电容器C1的第二端接地。由于电阻器R2和电容器C1所导致的RC延迟，产生了延迟周期，从而放电开关DS的栅极电极电压在所述延迟周期期间自切换信号S1成为高电平的时刻开始被增大至切换信号S1的高电平。

电阻器R1连接于放电开关DS的源极电极和地之间。放电电流IDS在放电开关DS的栅极电极电压增大的周期期间也增大，且放电电流IDC与通过以电阻器R1分开源极电极电压而获得的电流相同。因此，电阻器R1确定放电电流IDC在所述延迟周期期间的增大程度。

二极管D1连接于放电开关DS的栅极电极和比较器140的输出端之间，并使放电开关DS的栅极电极在切换信号S1成为低电平的时刻迅速地放电。

以下将参考图7的波形图说明在所述不启动周期期间的操作。

图7示出根据本申请的本示例性实施例的输入电压、切换信号以及栅极信号。

如图7中所示，当在时刻T11发生启动时，输入电压Vin高于参考电压VREF，从而取样电压VSA也变得高于参考电压VREF，且相应地切换信号S1和栅极信号S1自所述高电平降低至低电平。

在时刻T12之后，输入电压Vin变得低于参考电压VREF，切换信号S1被增大，且栅极信号S2开始增大。自时刻T12至下一启动发生的时刻T13的周期为所述不启动周期。栅极信号S2在自所述时刻T12开始的延迟周期Td期间根据RC延迟缓慢地增大。

当启动在时刻T13再次发生时，重复在时刻T11之后的操作。

以下将参考图8说明参考电压发生器200的结构。

图8示出根据本申请的另一示例性实施例的参考电压发生器。

参考电压发生器200使用取样电压VSA传感调光角度，且对取样电压VSA高于参考电压VREF的周期，即，输入电压Vin被产生的周期进行计数，以根据计数结果来控制参考电压VREF。

参考电压发生器200包括比较器210、计数器220、以及数模转换器(DAC)230。

比较器210包括输入有取样电压VSA的同相端(+)以及输入有参考电压VREF的反相端(-)在所述同相端(+)的输入高于所述反相端(-)的输入时产生高电平的信号，而在所述同相端(+)的输入低于所述反相端(-)的输入时产生低电平的信号。

计数器220对比较器210的输出为高电平的周期进行计数。此外，计数器220的输出为所述计数结果，即，计数信号TDON。所述计数信号TDON为表明产生输入电压Vin的周期的数字信号。

DAC230根据计数信号TDON转换参考电压VREF。当所述计数信号TDON低于预定的参考值时，DAC230将计数信号TDON转换为第一电平参考电压VREF，而当所述计数信号TDON高于所述预定的参考值时，DAC230将计数信号TDON转换为具有依赖于计数信号TDON的电平的参考电压VREF。

如图8中所示，预定的参考值TTH1相应于第一调光角度参考值DAR1，且预定的参考值TTH2相应于第二调光角度参考值DAR2。

当计数信号TDON低于参考值TTH1时，DAC230在不考虑计数信号TDON的情况下输出第一电平参考电压VREF。

当计数信号TDON高于参考值TTH1并低于参考值TTH2时，DAC230根据计数信号TDON产生参考电压VREF。例如，当计数信号TDON高于参考值TTH1时，DAC230产生随计数信号TDON增大而沿预定的斜率降低的参考电压VREF。

当计数信号TDON高于参考值TTH2时，DAC230在不考虑计数信号TDON的情况下产生零电压。

如所述，当输入电压Vin降低，从而可发生所述不启动时，放电开关DS开启，以使滤波电容器CF放电，且放电电流DS的电流自放电开关DS的开启时刻开始至所述延迟周期缓慢地增大，以控制输入电压Vin沿类似所述线路值的正弦波形状降低。此外，当所述调光角度足够大或未提供调光器时，所述参考电压缓慢地降低至零电压。从而能防止滤波电容器CF的不必要的放电。

尽管联系目前视为实际的示例性实施例说明了本申请，但应理解，本申请并不限于所公开的实施例，而是意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改变和等价的设置。

附图标记说明

电源1、5、6，调光器2，整流电路3

放电开关DS，滤波电容器CF

输入电压控制器10、50，负荷确定器30

栅极驱动器40、60，输出电容器COUT

功率开关M，第一线圈CO1，第二线圈CO2

副线圈CO3，BJT(Q)，整流二极管D

电阻器(R1、R2、R4、RS1、RS2、RS3)，传感电阻器

二极管D1、D2，放电驱动器70

输入电压检测器100，钳位电路110

电流镜像电路120，取样/保持单元130

比较器140、210，第一电流源121，第二电流源122

参考电压发生器200，计数器220，DAC230

延迟电路300

Claims (16)

1.一种电源，包括：

与线路相连的滤波电容器，其中向所述线路供应自经调光器传递的AC输入整流的输入电压；

经所述线路与所述滤波电容器相连的放电开关；以及

接收所述输入电压并控制电力传输的主开关，

其中所述电源进行输入电压控制以便以预定的样式对所述输入电压进行整形，并控制所述主开关的开关操作时间；

其中进行所述输入电压控制的输入电压控制周期包括第一周期，在所述第一周期期间所述输入电压被调光器切断，并且在所述第一周期期间所述滤波电容器被流向所述放电开关的电流放电。

2.根据权利要求1所述的电源，其中所述输入电压控制周期进一步包括与所述输入电压降低的周期重叠的重叠周期，并且流向所述放电开关的电流在所述重叠周期期间以预定的样式被控制。

3.根据权利要求1所述的电源，其中进行所述操作时间和所述输入电压控制的输入电压控制周期在所述输入电压的一个循环周期中产生。

4.根据权利要求3所述的电源，其中所述操作时间至少包括自产生所述输入电压的时刻至所述输入电压的峰值产生时刻的周期。

5.根据权利要求4所述的电源，其中在所述输入电压的一个循环周期中，所述输入电压控制周期在自所述操作时间结束的时刻经预定的延迟周期后被产生。

6.根据权利要求3所述的电源，其中所述操作时间至少包括自所述输入电压的峰值产生时刻至所述输入电压被切断的时刻的周期。

7.根据权利要求6所述的电源，其中所述输入电压控制周期包括在其间所述输入电压被切断的周期。

8.根据权利要求3所述的电源，其中输入电流低于用于维持所述调光器的开启状态所必须的保持电流的周期在所述输入电压的一个循环周期中产生。

9.根据权利要求1所述的电源，进一步包括在预定的操作时间期间使能所述主开关的开关操作的操作时间控制器。

10.根据权利要求9所述的电源，进一步包括：

控制所述主开关的开关操作的负荷确定器；以及

栅极驱动器，所述栅极驱动器在所述操作时间控制器输出使能输出时，根据所述负荷确定器的输出来控制所述主开关的开关操作。

11.根据权利要求1所述的电源，进一步包括在预定的输入电压控制周期期间控制所述放电开关的传导程度的输入电压控制器。

12.根据权利要求11所述的电源，其中在所述输入电压控制周期期间，所述输入电压控制器产生供应给所述放电开关的栅极的栅极电压，以便以预定的样式对所述输入电压进行整形。

13.一种电源，包括：

与线路相连的滤波电容器，其中向所述线路供应自经调光器传递的AC输入整流的输入电压；

接收所述输入电压并控制电力传输的主开关，

其中所述电源在预定的输入电压控制周期期间控制所述主开关的传导程度，以便以预定的样式对所述输入电压进行整形，并在预定的操作时间期间控制所述主开关的切换；以及

传感流向所述主开关的输入电流并在所述输入电压控制周期期间控制所述输入电流的输入电流控制器。

14.根据权利要求13所述的电源，其中所述输入电压控制周期包括一周期，在该周期期间，流向所述主开关的电流在所述输入电压被降低的周期期间被增大。

15.根据权利要求13所述的电源，其中所述输入电压控制周期包括一周期，在该周期期间，所述滤波电容器在所述输入电压被所述调光器切断的周期期间被流向所述主开关的电流放电。

16.根据权利要求13所述的电源，进一步包括：负荷确定器，传感流向所述主开关的输入电流，以控制所述主开关的开关操作；以及栅极驱动器，在所述操作时间期间根据所述负荷确定器的输出来控制所述主开关的开关操作，并在所述输入电压控制周期期间根据所述输入电流控制器的输出来控制所述开关操作。