CN117693877A - 具有过功率保护的电源装置 - Google Patents

具有过功率保护的电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117693877A
CN117693877A CN202280051933.6A CN202280051933A CN117693877A CN 117693877 A CN117693877 A CN 117693877A CN 202280051933 A CN202280051933 A CN 202280051933A CN 117693877 A CN117693877 A CN 117693877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
magnitude
circuit
power supply
output voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280051933.6A
Other languages
English (en)
Inventor
A·L·福克斯
A·纽曼尼
D·C·吴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lutron Electronics Co Inc
Original Assignee
Lutron Electronics Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lutron Electronics Co Inc filed Critical Lutron Electronics Co Inc
Publication of CN117693877A publication Critical patent/CN117693877A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/42—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to product of voltage and current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1225—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to internal faults, e.g. shoot-through
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种电源(100)可包括电源转换器电路(130、140)，所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压(V输出)的量值，并且生成指示所述输出电压的所述量值的信号(VFB2)。所述电源可包括过功率保护电路(110)，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的输入电流(I输入)的量值的反馈信号(VFB1)。所述电源可包括控制电路(150)，所述控制电路被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述信号而确定请求功率的量值，并且当所述请求功率的所述量值大于第二阈值并且由第一反馈信号指示的输入功率的量值小于第三阈值时禁用所述电源(例如，将所述输出电压的所述量值控制为零伏)。

Description

具有过功率保护的电源装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年7月15日提交的美国临时专利申请号63/222,353的优先权，该临时申请全文以引用方式并入本文。
背景技术
电源是能够通常通过将电能从一种形式转换为另一种形式以使能量与电气负载的要求兼容来向电气负载提供电力的装置或系统。例如，电源可将120或240伏交流电(“AC”)能量转换为适合于由诸如照明负载或马达负载的电气负载使用的较低电压的经调节的直流电(“DC”)能量。电源可与电子负载集成，或者可为电气负载外部的离散部件。
电源可包括基于硬件的过流保护电路，所述过流保护电路检测由电源提供的电力量何时超过预定阈值(例如，由电源类别限定的电力阈值，诸如由类似保险商实验室(UL)的标准团体定义)。因此，当电源输出的电力超过预定阈值时，电源的过流保护电路被配置为使电源关闭(例如，将输出电力降至零)。
发明内容
电源内可能发生部件故障，并且因此，电源可包括冗余过流保护方案。例如，电源可被配置为例如向电气负载或负载控制装置供应一定量的电力。所述电源可包括调节器电路、过功率保护电路和控制电路。所述调节器电路可被配置为控制输出电压的量值以在一定功率范围内控制从所述电源输送的所述电力量。所述调节器电路可被配置为生成指示所述输出电压的所述量值的信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述调节器电路的输入电流的量值的反馈信号。所述控制电路可被配置为基于所述输入电流和控制装置的总线电压而确定输入功率。所述过功率保护电路还可被配置为响应于由反馈信号指示的所述输入功率的量值超过指示过功率状况(例如，功率在95至100瓦范围内)的第一阈值而禁用所述电源(例如，将所述输出电压的所述量值控制为零伏)。
可提供电源来控制由所述电源输送的电力量。所述电源可包括电源转换器电路、过功率保护电路和/或控制电路。所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压的量值。所述电源转换器电路可被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为响应于所述输入电流的所述量值超过指示过功率状况的第一阈值而将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。所述控制电路可被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值。所述控制电路可被配置为在所述请求功率的所述量值大于第二阈值并且所述输入电流的所述量值小于第三阈值时将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。所述控制电路可被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
所述电源可包括误差生成电路。在一些示例中，所述误差生成电路可在所述控制电路外部。在其他示例中，所述误差生成电路可在所述控制电路内部。所述误差生成电路可被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压。所述误差生成电路可被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号。所述控制电路可被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号。所述控制电路可被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。在一些示例中，所述控制电路可被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。在一些示例中，所述控制电路可被配置为将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况，并且响应于检测到所述过功率状况而将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。在一些示例中，所述控制电路可被配置为基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率，将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况，并且响应于检测到所述过功率状况而将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
所述控制电路还被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号，并且根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。例如，在这些实例的一些中，所述控制电路可包括误差生成电路。所述误差生成电路可被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号，并且所述控制电路可被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。例如，所述控制电路可被配置为对指示所述输出电压的所述量值的所述信号进行采样以确定所述输出电压的所述量值，并且基于所述输出电压的所述确定的量值而确定所述请求功率。
所述控制电路可被配置为将所述请求功率的所述量值与所述第二阈值进行比较，并且将由所述反馈信号指示的所述输入电流的所述量值与所述第三阈值进行比较。所述控制电路可被配置为在所述第一反馈信号(例如，由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值)大于指示过流状况的第四阈值时将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。在一些示例中，所述第一阈值可大于所述第四阈值。所述控制电路可被配置为在所述第一反馈信号(例如，由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值)大于所述第三阈值但小于所述第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值时以正常操作模式操作。
所述控制电路可被配置为生成驱动信号来控制所述电源转换器电路以调节所述输出电压的平均量值。所述控制电路可被配置为在所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值并且由所述反馈信号指示的输入电流的所述量值小于所述第三阈值时控制所述驱动信号以将所述输出电压的所述量值调节到近似零伏。
可确定所述第二阈值，使得所述请求功率的所述量值被配置为在所述电源在正常操作模式期间正在供应电力时超过所述第二阈值。指示所述输出电压的所述量值的所述信号可指示所述电源转换器电路的一个或多个开关电路的操作周期，和/或所述第二阈值可为操作周期阈值。所述第一阈值可为最大功率阈值。所述第三阈值可为小于所述最大功率阈值的低端功率阈值。
在一些示例中，所述电源转换器电路可包括半桥转换器电路。例如，所述电源转换器电路可包括半桥逆变器电路，所述半桥逆变器电路包括用于生成逆变器电压的两个开关电路。所述电源转换器电路可包括变压器，所述变压器包括被配置为接收所述逆变器电压的初级侧以及被配置为从所述电源提供所述输出电压的次级侧。所述电源转换器电路可包括误差生成电路，所述误差生成电路位于所述变压器的所述次级侧上并且耦合在所述输出电压上。所述误差生成电路可被配置为生成指示所述输出电压的所述量值的所述信号。在一些示例中，所述电源可被配置为对感测信号进行滤波和放大以生成所述反馈信号。例如，所述电源可包括感测电阻器，并且所述输入电流可传导通过所述感测电阻器以在所述感测电阻器上生成所述感测信号。在一些示例中，所述电源可包括AC至DC转换器电路，所述AC至DC转换器电路被配置为接收交流(AC)电压并且生成所述DC电压。在此类示例中，所述控制电路可被配置为将总线电压控制信号提供给所述AC至DC转换器电路以调节所述DC电压的量值，并且从所述AC至DC转换器电路接收指示所述DC电压的所述量值的总线电压反馈信号。
电源可包括电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值以控制由所述电源输送的电力量。所述电源转换器电路可包括半桥逆变器电路，所述半桥逆变器电路包括用于从直流(DC)电压生成逆变器电压的两个开关电路；变压器，所述变压器包括被配置为接收所述逆变器电压的初级绕组以及被配置为从中生成所述电源的所述输出电压的次级绕组；以及误差生成电路，所述误差生成电路位于所述变压器的所述次级侧上并且耦合在所述输出电压上，其中误差生成电路被配置为生成指示所述输出电压的所述量值的信号。所述电源可包括过功率保护电路，所述过功率保护电路与所述半桥逆变器的所述开关电路中的一个串联。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述变压器的所述初级侧上的输入电流的量值的反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值超过指示过功率状况的第一阈值而将所述输出电压的所述量值控制为零伏。所述电源可包括控制电路，所述控制电路被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述信号而确定请求功率的量值，并且当所述请求功率的所述量值大于第二阈值并且由所述反馈信号指示的所述输入电流的所述量值小于第三阈值时将所述输出电压的所述量值控制为零伏。
电源可包括电源转换器电路、过功率保护电路和控制电路。所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压的量值，并且生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路。所述控制电路可被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值，并且当所述请求功率的所述量值指示所述电源转换器电路正在向电气负载供应电力并且由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值小于第三阈值时禁用所述电源转换器电路。
电源可包括电源转换器电路、过功率保护电路和控制电路。所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压的量值，并且生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路。所述控制电路可被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值，并且当所述请求功率的所述量值指示所述电源转换器电路正在向电气负载供应电力并且所述输入电流的所述量值指示所述电源转换器电路的部件已发生故障时禁用所述电源转换器电路。
电源可包括电源转换器电路、过功率保护电路和控制电路。所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压的量值，并且生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路。所述控制电路可被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值，并且当所述请求功率的所述量值和所述输入电流的所述量值指示调节器电路的部件已发生故障时禁用所述电源转换器电路。
电源可包括电源转换器电路、过功率保护电路和控制电路。所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压的量值，并且生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路。所述控制电路可被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值，并且当所述请求功率和所述输入电流的所述量值指示所述电源转换器电路的电流感测电路的部件已发生故障时禁用所述电源转换器电路。
电源可包括电源转换器电路、过功率保护电路和控制电路。所述电源转换器电路可被配置为控制输出电压的量值，并且生成指示所述电源转换器电路的输入功率的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号。所述过功率保护电路可被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入功率的所述量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入功率的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路。所述控制电路可被配置为基于所述第一反馈信号和所述第二反馈信号而检测到调节器电路的部件已发生故障，并且基于所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。所述控制电路可被配置为基于所述第二反馈信号而执行闭环栅极驱动。
还设想了方法和/或计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由(例如，电源的)一个或多个控制电路执行时可被配置为执行本文描述的程序中的一者或多者。
附图说明
图1是被配置为供应一定量的电力的示例电源的简化框图。
图2示出了电源的示例过功率保护电路。
图3示出了可在电源中实施的保护系统的图。
图4示出了可由电源的控制电路启用的冗余保护程序的流程图。
图5是用于控制输送到电气负载的电力量的示例控制装置的简化框图。
图6是示例LED驱动器的正向转换器的简化示意图。
具体实施方式
图1是示例电源100的简化框图，所述电源被配置为供应一定量的电力，所述电力例如可被输送到电气负载。在一些示例中，电源100可为恒压电源，所述恒压电源输送具有基本上恒定量值的输出电压V输出(例如，直流(DC)电压)和/或生成恒定的总线电压V总线。尽管主要是在恒压电源的背景下进行描述，但在其他示例中，电源100可为恒流电源或在向电气负载供应电力时改变电压和电流两者的电源。在一些示例中，电源100可被配置为向发光二极管(LED)驱动器、电动窗饰、通信链路等供应电力。电源100可包括火线端子H和中性端子N，它们适于耦合到交流(AC)电源(未示出)以接收AC干线电压VAC。
电源100可包括第一电源转换器电路(诸如AC至DC转换器电路130)和第二电源转换器电路(诸如调节器电路140)。此外，电源100可包括控制电路150、误差生成电路160、存储器170、通信电路180和/或低压电源190。
AC至DC转换器电路130可接收AC干线电压VAC并且在总线电容器(未示出)上生成DC总线电压V总线(例如，DC电压)。AC至DC转换器电路130还可作为功率因数校正电路来操作以提高电源100的功率因数(例如，以将电源的功率因数朝向功率因数1调节)。AC至DC转换器电路130可包括用于从AC干线电压VAC生成整流电压的整流器电路(未示出)。AC至DC转换器电路130还可包括升压转换器电路(未示出)，所述升压转换器电路被配置为接收整流电压并且生成DC总线电压V总线以作为升压的DC总线电压。DC总线电压V总线的量值可大于AC干线电压VAC的峰值量值。尽管参考升压转换器进行了描述，但AC至DC转换器电路130可包括用于生成适当的总线电压的任何合适的电源转换器电路，例如，诸如反激转换器电路、单端初级电感转换器(SEPIC)、转换器或其他合适的电源转换器电路。
调节器电路140可接收总线电压V总线并且在整个功率范围内生成输出电压V输出(例如，具有恒定量值)。负载调节电路140的示例可为隔离式半桥正向转换器。可在电源100中使用的正向转换器的示例在2016年2月2日提交的名称为“LOAD CONTROL DEVICE FORALIGHT-EMITTING DIODE LIGHT SOURCE”的共同转让的美国专利号9,253,829中更详细地进行了描述，所述专利的全部公开内容以引用方式并入本文。替代地或另外地，调节器电路140可包括例如降压转换器、线性调节器、反激转换器和/或用于控制由电源输送的电力的任何合适的驱动电路。
控制电路150可被配置为控制AC至DC转换器电路130和/或调节器电路140的操作。控制电路150可包括例如被配置和/或编程为以本文描述的方式操作的数字控制器或任何其他合适的处理装置，例如，诸如微控制器、可编程逻辑装置(PLD)、微处理器、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。控制电路150可从AC至DC转换器电路130接收总线电压反馈信号V总线-反馈。总线电压反馈信号V总线-反馈可指示总线电压V总线的量值。控制电路150可生成总线电压控制信号V总线-控制，所述总线电压控制信号可被提供给AC至DC转换器电路130以调节总线电压V总线的量值。在一些示例中，控制电路150可基于总线电压反馈信号V总线-反馈而生成总线电压控制信号V总线-控制。
电源100可包括栅极驱动电路114，所述栅极驱动电路可生成一个或多个栅极电压VG以控制调节器电路140(例如，半桥逆变器电路的两个场效应晶体管(FET))的一个或多个开关电路(例如，可控导电装置)。栅极电压VG可经由栅极驱动电路114耦合到相应开关电路的栅极。控制电路150可生成至少一个驱动信号VDR以控制栅极驱动电路114来生成栅极电压VG以使开关电路导通和不导通。控制电路150可控制至少一个驱动信号VDR以控制调节器电路140来生成输出电压V输出(例如，将输出电压V输出的量值维持在恒定量值)。控制电路150可被配置为控制调节器电路140以调节在电源100的输出端子196a、196b上生成的输出电压V输出的量值和/或电源的输出电流I输出的量值。控制电路150可调节一个或多个驱动信号VDR的操作频率fOP和/或占空比DCINV(例如，导通时间T导通)以将输出电压V输出的量值维持在恒定量值(例如，当电源100是生成恒定总线电压V总线的恒压电源时)。尽管被示出为单独的电路，但在一些示例中，栅极驱动电路114可为调节器电路140的一部分(例如，与其集成)。
电源100可包括过功率保护电路110。在电源100为恒压电源的示例中，过功率保护电路110可为过流保护电路。过功率保护电路110可被配置为接收第一反馈信号VFB1。第一反馈信号VFB1可指示调节器电路140的输入电流I输入的量值(例如，当电源100是恒压电源时)。在调节器电路140包括变压器的示例中，可在变压器的初级侧上生成第一反馈信号VFB1。例如，调节器电路140可包括与调节器电路140的开关电路(例如，半桥逆变器电路的低侧FET)串联的感测电阻器(例如，图2所示的感测电阻器R感测)。在此类示例中，调节器电路140可被配置为响应于通过感测电阻器传导(例如，通过半桥逆变器的低侧FET传导)的感测电流I感测而生成第一反馈信号VFB1。
过功率保护电路110可被配置为基于第一反馈信号VFB1的量值而禁用电源100(例如，使输出电压V输出的量值近似为零伏)。例如，过功率保护电路110可被配置为在调节器电路140的输入功率P输入(例如，基于第一反馈信号VFB1)超过阈值，诸如功率限制阈值PTH-PL时禁用电源100。第一反馈信号VFB1可指示输入电流I输入，并且输入电流I输入可指示输入功率P输入(例如，当电源100是例如被配置为在调节器电路140的输入端处生成恒定量值的总线电压V总线的恒压电源时)。因此，过功率保护电路110可被配置为在输入功率P输入(例如，基于第一反馈信号VFB1)超过功率限制阈值PTH-PL时禁用电源100。如本文更详细描述的，在一些示例中，过功率保护电路110可包括模拟电路。
功率限制阈值PTH-PL可指示电源100的最大功率阈值，例如，如由保险商实验室(UL)针对诸如2类电源的电源开发的标准所定义的。在一些示例中，功率限制阈值PTH-PL可被配置在95至100瓦的范围内。因此，功率限制阈值PTH-PL可指示过载状况(例如，过功率状况和/或过流状况)。过载状况可能例如是由耦合到电源100的输出端子196a、196b的电气负载中发生故障和/或过多负载耦合到输出端子196a、196b引起的。在电压控制电源中，过功率状况和过流状况可为相同的，例如，因为AC至DC转换器电路130可被配置为在调节器电路140的输入端处生成恒定量值的总线电压V总线。
过功率保护电路110可响应于检测到过载状况(例如，当输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL时)而生成超控信号VOR来控制栅极驱动电路114以将输出电压V输出的量值控制为近似零伏。例如，响应于输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL(例如，基于第一反馈信号VFB1)，过功率保护电路110可将超控信号VOR提供给栅极驱动电路114，所述栅极驱动电路可控制调节器电路140的一个或多个开关电路以操作成使得输出电压V输出的量值被控制为近似零伏。例如，过功率保护电路110可被配置为响应于检测到过功率状况(例如，在调节器电路140包括半桥转换器，诸如隔离式半桥正向转换器的示例中)而使调节器电路140的低侧开关电路(例如，低侧场效应晶体管(FET))导通并且使调节器电路140的高侧开关电路(例如，高侧FET)不导通以禁用电源100。
控制电路150可从调节器电路140(例如，直接或间接从调节器电路140)接收一个或多个反馈信号。例如，控制电路150可接收第一反馈信号VFB1，以及如下文更详细讨论的基于第二反馈信号VFB2而生成的误差信号VER。如上所述，第一反馈信号VFB1可指示调节器电路140的输入电流I输入的量值(例如，当电源100是恒压电源时)。在一些示例中，控制电路150可被配置为响应于输入电流I输入的量值(例如，如根据第一反馈信号VFB1所确定的，其中第一反馈信号VFB1可指示感测电流I感测)以及总线电压V总线的量值(例如，如根据总线电压反馈信号V总线-反馈所确定的)而确定调节器电路140的输入功率P输入的量值(例如，P输入＝V总线·I感测)。
控制电路150可被配置为基于第一反馈信号VFB1而检测过载状况。例如，控制电路150可被配置为基于反馈信号VFB1而确定输入电流I输入的量值，并且被配置为基于输入电流I输入的量值和总线电压V总线的量值(例如，如根据总线电压反馈信号V总线-反馈所确定的)而确定调节器电路140的输入功率P输入的量值(例如，P输入＝V总线·I输入)。控制电路可将输入功率P输入的量值与阈值诸如功率限制阈值PTH-PL进行比较，并且响应于检测到过载状况(例如，当输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL时)而将输出电压V输出的量值控制为近似零伏。因此，在此类示例中，控制电路150和过功率保护电路110可被配置为在输入功率P输入的量值大于阈值诸如功率限制阈值PTH-PL(例如，大于电源的UL定义的功率限制)时关闭电源(例如，将电源100断电和/或使输出电压V输出的量值近似为零伏)。替代地或另外地，控制电路可将输入电流I输入的量值与阈值诸如电流限制阈值ITH-CL进行比较，并且响应于检测到过载状况(例如，当输入电流I输入的量值超过流限制阈值ITH-CL时)而将输出电压V输出的量值控制为近似零伏。
在一些示例中，响应于过载状况，控制电路150可比过功率保护电路110更快地触发。这可能是由于控制电路150比过功率保护电路100操作得更快。任选地或另外地，在检测到过载状况时控制电路150所使用的阈值可为但不一定必须与过功率保护电路110所使用的阈值(例如，功率限制阈值PTH-PL)相同。例如，在一些示例中，控制电路150所使用的阈值可被设置为略低于过功率保护电路110所使用的功率限制阈值PTH-PL(例如，95瓦，而不是用作功率限制阈值PTH-PL的96瓦)。因此，在此类示例中，控制电路150可在过功率保护电路110之前使电源100关闭。
电源100可包括误差生成电路160。在一些示例中，误差生成电路160可包括积分放大器电路，诸如比例积分(PI)控制器。在一些示例中，误差生成电路160可为控制电路150的一部分。误差生成电路160可从调节器电路140接收第二反馈信号VFB2并且从控制电路150接收目标电压V目标。第二反馈信号VFB2可指示电源100的输出电压V输出的量值。例如，误差生成电路160可耦合在输出电压V输出上。在一些情况下，误差生成电路160可包括光耦合器，其中光耦合器的发射器(例如，光电发射器)位于调节器电路140内在变压器的次级侧上，并且光耦合器的接收器(例如，光电传感器)被配置为生成第二反馈信号VFB2。
误差生成电路160可从控制电路150接收目标电压V目标。例如，当电源100是恒压电源时，目标电压V目标的量值可指示电源100的输出电压V输出的目标量值V输出-目标。因此，输出电压V输出的目标量值V输出-目标可指示输出电压V输出的期望量值(例如，电源100被配置为生成的恒定电压的量值)。在电源100是恒流电源的示例中，误差生成电路160可接收目标电压VI-目标，所述目标电压可例如指示电源100的输出电流I输出的目标量值V输出-I-目标。
误差生成电路160可生成误差信号VER并且将误差信号VER提供给控制电路150。误差生成电路160可被配置为基于第二反馈信号VFB2和目标电压V目标而生成误差信号VER。误差信号VER可指示电源100的请求输入功率PRQST的量值。例如，请求输入功率PRQST可表示需要从总线电压V总线汲取以在输出电流I输出下生成输出电压V输出的功率量。请求输入功率PRQST可表示在控制电路150控制调节器电路140以在输出电流I输出下生成输出电压V输出时调节器电路140的输入电流I输入可被调节到的功率量。此外，误差信号VER可指示实际输出电压V输出(例如，基于第二反馈信号VFB2)与目标电压V目标之间的差值。目标电压V目标的量值可指示输出电压V输出的期望量值(例如，电源100的额定输出电压)。在一些示例中，误差生成电路160可包括比例-积分-微分(PID)控制器，并且误差信号VER可指示目标电压V目标与输出电压V输出之间的差值随时间推移的积分/累加。
控制电路150可基于误差信号VER而调节输出电压V输出的量值。例如，控制电路150可基于误差信号VER而执行闭环栅极驱动控制。控制电路150可基于误差信号VER而控制输出电压V输出的量值。例如，控制电路150可基于误差信号VER而控制提供给栅极驱动电路114的驱动信号VDR，以将输出电压V输出的量值调节到输出电压V输出的目标量值V输出-目标。此外，当作为恒压电源操作时，控制电路150可响应于误差信号VER而调节调节器电路140的操作(例如，调节驱动信号VDR的操作频率fOP和/或占空比DCINV(例如，导通时间T导通))以将输出电压V输出的量值维持在恒定量值。具有闭环栅极驱动控制的负载控制装置的示例包括1991年8月20日发布的美国专利号5,041,763、2013年6月18日发布的美国专利号8,466,628和2020年11月19日公布的美国专利公布号US2020/0366188，所述专利均以引用方式并入本文。
此外，控制电路150还可使用误差信号VER(例如，和/或第二反馈信号VFB2)来检测(例如，推断)电源100中的故障状况。控制电路150可基于误差信号VER和第一反馈信号VFB1而检测电源100中的故障状况，诸如电源100的一个或多个部件的故障(例如，部件故障)。例如，控制电路150可确定误差信号VER指示请求输入功率PRQST大于请求功率阈值PTH-RQST(例如，指示电气负载正在汲取电流)，但第一反馈信号VFB1指示输入功率P输入小于阈值诸如低功率阈值PTH-LO(例如，指示电源100不在提供输出功率P输出，即使例如电源100实际上可能在提供输出功率P输出)。换句话说，控制电路150可被配置为检测电源100正在尝试输送电力(例如，基于请求功率PRQST)，即使调节器电路140的输入功率P输入看起来很低(例如，近似为零瓦)，例如基于第一反馈信号VFB1。作为响应，控制电路150可确定(例如，推断)在电源100的一个部件内(例如，在调节器电路140和/或过功率保护电路110内)可能存在故障，和/或控制电路150可使输出电压V输出的量值减小到近似零伏。例如，控制电路150可确定(例如，推断)电源100的用于生成第一反馈信号VFB1的部件中的一个部件内可能存在故障，这例如可能导致第一反馈信号VFB1错误地标识输入电流I输入的量值(例如，并且将输入电流I输入的量值错误地标识为低于其实际量值)。换句话说，电源100的一个或多个部件中的故障可能会导致第一反馈信号VFB1的量值过低，使得过流保护电路110无法正确地操作来防止输出功率超过输出功率限制。因此，控制电路150可基于误差信号VER和第一反馈信号VFB1而执行闭环栅极驱动控制并且检测电源100中的部件故障。
如上所述，控制电路150可被配置为将输入功率P输入(例如，如基于第一反馈信号VFB1所描述的)的量值与低功率阈值PTH-LO进行比较。低功率阈值PTH-LO可小于功率限制阈值PTH-PL。在一些示例中，低功率阈值PTH-LO可为近似10瓦。低功率阈值PTH-LO可被设置为使得当电源100在正常操作期间正在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO，并且使得当电源100在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO。
控制电路150可将请求输入功率PRQST的量值(例如，由误差信号VER指示)与请求功率阈值PTH-RQST进行比较。可确定请求功率阈值PTH-RQST，使得每当电源100在正常操作期间在向电气负载提供输出功率P输出时，由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值都超过请求功率阈值PTH-RQST，并且使得每当电源100在正常操作期间不在向电气负载提供输出功率P输出时，由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值都小于请求功率阈值PTH-RQST。如果电气负载正在从电源100汲取电流，则请求输入功率PRQST可能超过阈值(例如，请求功率阈值PTH-RQST)。如果电气负载没有从电源100汲取电流，则请求输入功率PRQST可能小于阈值(例如，请求功率阈值PTH-RQST)。
当电源100正确地操作并且向电气负载供应电流(诸如当输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO但小于功率限制阈值PTH-PL时)，并且由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST时，控制电路150可被配置为控制调节器电路140以将输出电压V输出的量值朝向电源100的输出端子196a、196b处的输出电压V输出的目标量值V输出-目标调节。
然而，当输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO并且由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST时，控制电路150可能够执行故障检测(例如，以及保护，例如通过关闭电源100)。如上所述，低功率阈值PTH-LO被配置为使得当电源100在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值应当小于低功率阈值PTH-LO。此外，请求功率阈值PTH-RQST被配置为使得当电源100在正常操作期间在向电气负载提供输出功率P输出时，请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST。因此，如果控制电路150确定输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO，但请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST，则控制电路150可确定(例如，推断)电源100的一个或多个部件发生故障。换句话说，第一反馈信号VFB1可指示电源100不在提供电力(例如，即使电源实际上可能在提供电力)，但误差信号VER可指示电源100正在提供电力。当调节器电路140和/或过功率保护电路110的一个或多个部件(诸如调节器电路140的感测电阻器)发生故障(例如，开路或短路闭合)时，可能会发生这种情况。响应于确定电源100的一个或多个部件发生故障，控制电路150可执行故障保护(例如，关闭电源100，例如，通过使输出电压V输出的量值减小到近似零伏)。
因此，如果第一反馈信号VFB1不准确(例如，因为调节器电路140的感测电阻器发生故障)并且过功率保护电路110和/或控制电路150未能识别过载状况并在所述过载状况下跳闸，则控制电路150仍将能够检测故障状况(例如，由于内部部件故障)并且关闭电源100(例如，将输出电压V输出的量值控制为近似零伏)。因此，电源100可具有冗余保护–这意味着如果电源100中的任何单个部件发生故障(例如，过功率保护电路110、控制电路150、感测电阻器等中的任一者的部件)，则电源100仍将受到保护而免受过载状况的影响(例如，因为控制电路150可检测这种故障并且使电源100关闭)。
此外，由于控制电路150被配置为提供部件故障检测(例如，除了由过功率保护电路110和/或控制电路150提供的过载保护之外)，因此电源100不需要具有两个基于硬件的过功率保护电路。另外进一步地，由于控制电路150被配置为在电源100的输入端处提供基于硬件的保护电路，因此电源100可不在调节器电路140的变压器的次级侧上包括电压降。例如，电源100可在输出电压V输出的任何电压降可能会对下游负载产生负面影响的情况下使用。作为一个示例，电源100可用于控制使用一定长度的电线联接到电源100的一系列照明负载。由于照明负载沿着电线的长度离电源100越远，电压的量值可能越小，因此如果电源100打算在变压器的次级侧上包括电压降，则在可从电源100引出多少照明负载和/或照明负载可离所述电源多远方面，系统可能会受到限制。因此，电源100受益于能够提供冗余保护，而不会在调节器电路140的变压器的次级侧上引入电压降。
在一些示例中，误差信号VER可指示调节器电路140的一个或多个开关电路的操作周期TOP和/或频率fOP(例如，一个或多个驱动信号的操作周期TOP和/或操作频率fOP)。例如，电源100可被配置为使得调节器电路140的开关电路可在最小操作周期T最小(例如，其可对应于1瓦的输出功率P输出)与最大操作周期T最大(例如，其可对应于200瓦的输出功率P输出)之间驱动。在此类示例中，请求功率阈值PTH-RQST可指示电源100在正常操作期间(例如，在提供输出功率P输出时)超过的操作周期。
控制电路150可耦合到存储器170。存储器170可存储电源100的一个或多个阈值和/或操作特性(例如，第一阈值、第二阈值和/或第三阈值、用于执行本文描述的程序的计算机可执行指令等)。存储器170可被实施为外部集成电路(IC)或控制电路150的内部电路。存储器170可包括计算机可读存储介质或机器可读存储介质，所述存储介质维护计算机可执行指令以如本文所描述那样执行一个或多个程序和/或功能。例如，存储器170可包括计算机可执行指令或机器可读指令，所述指令在由控制电路执行时配置控制电路以提供本文描述的程序的一个或多个部分。控制电路150可从存储器170访问指令以供执行，以使控制电路150如本文所描述那样操作或如本文所描述那样操作一个或多个其他装置。存储器170可包括用于执行配置软件的计算机可执行指令。例如，可在电源100的配置程序期间配置存储在存储器170中的一个或多个阈值和/或操作特性。
通信电路180可经由例如有线通信链路或无线通信链路，诸如射频(RF)通信链路或红外(IR)通信链路来实现通信。控制电路150可被配置为经由通信电路180传递(例如，传输和/或接收)通信信号，例如有线通信信号和/或无线通信信号，诸如RF信号。通信电路180可包括例如RF收发器、RF接收器、RF发射器、红外(IR)接收器和/或其他合适的无线通信电路。控制电路150可被配置为经由通信电路180与外部装置传递消息(例如，数字消息)。此外，控制电路150可被配置为响应于经由通信电路180接收的消息(例如，数字消息)而更新存储在存储器170中的阈值和/或操作特性。低压电源190可接收总线电压V总线并且生成直流(DC)供应电压VCC以为电源100的电路供电。
图2示出了电源200的示例过功率保护电路210，其可用作图1的电源100的过功率保护电路110。虽然没有示出电源200的所有部件，但电源200可为图1的电源100的示例。电源200可包括调节器电路240(例如，诸如图1的调节器电路140)，所述调节器电路可包括电流感测电路218和驱动系电路242。驱动系电路242可包括调节器电路240的电源转换器部件，诸如一个或多个开关电路、变压器、整流器等的任何组合。此外，电源200可包括栅极驱动电路214，所述栅极驱动电路可为栅极驱动电路114的示例。
电流感测电路218可包括感测电阻器R感测以及增益和滤波电路230。感测电阻器R感测可与驱动系电路242的开关电路(例如，调节器电路242的半桥逆变器电路的低侧FET)串联地耦合。感测电阻器R感测可响应于通过感测电阻器R感测传导(例如，通过半桥逆变器传导)的感测电流I感测而产生感测信号V感测。增益和滤波电路230可被配置为对感测电阻器R感测上生成的感测信号V感测进行放大和滤波，以生成第一反馈信号VFB1。
电源200可包括控制电路250，所述控制电路可为图1的电源100的控制电路150的示例。控制电路250可被配置为接收第一反馈信号VFB1。第一反馈信号VFB1可指示调节器电路240(例如，驱动系电路242)的输入电流I输入的量值。例如，控制电路250可响应于第一反馈信号VFB1而确定调节器电路240的感测电流I感测的量值。控制电路250可使用感测电流I感测的量值来确定调节器电路240的输入功率P输入的量值。例如，感测电流I感测可表示调节器电路240的输入电流I输入(例如，与诸如所述输入电流的量值的一半成比例)。控制电路250可使用感测电流I感测的量值和总线电压V总线的量值(例如，其可根据总线电压反馈信号V总线-反馈确定和/或存储在电源200的存储器中)来计算输入功率P输入(例如，P输入＝V总线·I感测)。
电源200还可包括误差生成电路270，所述误差生成电路可接收第二反馈信号VFB2并且生成提供给控制电路250的误差信号VER。误差生成电路270可为图1的电源100的误差生成电路160的示例。此外，图2的电源200中所示的第二反馈信号VFB2、误差信号VER和目标电压V目标可与图1的电源100中所示的第二反馈信号VFB2、误差信号VER和目标电压V目标相同。因此，误差生成电路270可被配置为基于第二反馈信号VFB2而生成误差信号VER，并且将误差信号VER提供给控制电路250。
与参考图1的电源100的控制电路150所描述类似，控制电路250可基于误差信号VER而调节输出电压V输出的量值。例如，控制电路250可基于误差信号VER而执行闭环栅极驱动控制。控制电路250可基于误差信号VER而控制输出电压V输出的量值。例如，控制电路250可基于误差信号VER而控制提供给栅极驱动电路214的驱动信号VDR，以将输出电压V输出的量值调节到输出电压V输出的量值V输出-目标。此外，当作为恒压电源操作时，控制电路150可响应于误差信号VER而调节调节器电路140的操作(例如，调节驱动信号VDR的操作频率fOP和/或占空比DCINV(例如，导通时间T导通))以将输出电压V输出的量值维持在恒定量值。
控制电路250可被配置为基于第一反馈信号VFB1而检测过载状况。例如，控制电路250可被配置为基于反馈信号VFB1而确定感测电流I感测(例如，和/或输入电流I输入)的量值，并且被配置为基于感测电流I感测(例如，和/或输入电流I输入)的量值和总线电压V总线的量值而确定调节器电路140的输入功率P输入的量值。控制电路250可将输入功率P输入的量值与阈值诸如功率限制阈值PTH-PL进行比较，并且响应于检测到过载状况(例如，当输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL时)而将输出电压V输出的量值控制为近似零伏。因此，在此类示例中，控制电路250和过功率保护电路210可被配置为在输入功率P输入的量值大于阈值诸如功率限制阈值PTH-PL(例如，大于电源的UL定义的功率限制)时关闭电源(例如，将电源200断电和/或使输出电压V输出的量值近似为零伏)。替代地或另外地，控制电路250可将输入电流I输入的量值与阈值(例如，过流阈值)进行比较以确定过功率状况(例如，由于总线电压V总线的量值可维持基本上恒定)，和/或控制电路可使用输入电流I输入的量值和总线电压V总线的量值来计算输入功率P输入的量值并且将输入功率P输入的量值与阈值(例如，输入功率阈值)进行比较以确定过功率状况。
电源200还可包括被配置为检测过载状况并关闭电源200的硬件保护电路。过功率保护电路210可包括低通滤波器电路266和比较器260。低通滤波器电路266可被配置为对第一反馈信号VFB1进行滤波(例如，对其应用低通滤波器)以生成经滤波的第一反馈信号VFB1-F。低通滤波器电路266可将经滤波的第一反馈信号VFB1-F提供给比较器260的第一输入端262。滤波器电路266可稳定第一反馈信号VFB1以生成经滤波的第一反馈信号VFB1-F，因为例如，经滤波的第一反馈信号VFB1-F可具有比功率限制阈值电压VTH-PL更准确的、更稳定的DC量值。过功率保护电路210可被配置为响应于检测到过载状况而禁用电源200。在一些示例中，过载状况可能是由耦合到电源100的输出端子196a、196b的负载中发生故障和/或过多负载耦合到输出端子196a、196b引起的。
比较器260的第二输入端264可被配置为接收功率限制阈值电压VTH-PL。功率限制阈值电压VTH-PL可由控制电路250、电阻分压器电路或其他合适的电路生成。功率限制阈值电压VTH-PL可指示电源的最大功率阈值，例如，如由诸如2类电源的电源的UL标准所定义的(例如，近似95至100瓦)。功率限制阈值电压VTH-PL可为固定值和/或表示电源的最大功率阈值，因为例如，输入电压(例如，输入电压V输入或总线电压V总线)的量值可具有基本上恒定的量值。控制电路250所使用的功率限制阈值PTH-PL可与比较器260所使用的功率限制阈值电压VTH-PL相同或略有不同。例如，在一些示例中，功率限制阈值PTH-PL可被设置为略低于功率限制阈值电压VTH-PL(例如，功率限制阈值PTH-PL被设置为95瓦，而功率限制阈值电压VTH-PL被设置为96瓦)。因此，在此类示例中，控制电路250可在过功率保护电路210之前使电源200关闭。
当经滤波的第一反馈信号VFB1-F的量值大于功率限制阈值电压VTH-PL的量值时，比较器260可生成超控信号VOR并且将超控信号VOR提供给栅极驱动电路214以关闭电源200(例如，将输出电压V输出的量值控制为近似零伏)。例如，比较器260可将经滤波的第一反馈信号VFB1-F的量值与功率限制阈值电压VTH-PL进行比较，这可类似于输入功率P输入(例如，如由通过低侧FET的电流所表示的)与功率限制阈值PTH-PL之间由控制电路210进行的比较。在一些示例中，当经滤波的第一反馈信号VFB1-F超过功率限制阈值电压VTH-PL的量值时，比较器260可将超控信号VOR朝向电路公共端驱动为低(例如，这之后可能导致栅极驱动电路214将栅极电压VG中的一个或多个驱动为低以使驱动系电路242的开关电路(例如，FET)不导通(例如，防止驱动系传导输入电流))。
因此，过功率保护电路210可被配置为在经滤波的第一反馈信号VFB1-F的量值大于功率限制阈值电压VTH-PL的量值时使输出电压V输出的量值近似为零伏，例如通过控制提供给栅极驱动电路214的栅极超控信号VOR。响应于接收到超控信号VOR，栅极驱动电路214可控制驱动系电路242的一个或多个开关电路以操作成使得输出电压V输出的量值被控制为近似零伏。在一些示例中，过功率保护电路210可被配置为响应于检测到过功率状况而使驱动系电路242的低侧开关电路(例如，低侧场效应晶体管(FET))导通并且使驱动系电路242的高侧开关电路(例如，高侧FET)不导通以禁用电源200。因此，过功率保护电路210可被配置为响应于输入功率P输入(例如，由经滤波的第一反馈信号VFB1-F表示)的量值超过如由UL标准所定义的最大功率阈值(例如，由功率限制阈值电压VTH-PL表示)而禁用电源200。
控制电路250可被配置为确定调节器电路240中的部件故障状况。控制电路250可被配置为将输入功率P输入(例如，如基于第一反馈信号VFB1所描述的)的量值与低功率阈值PTH-LO进行比较。低功率阈值PTH-LO可小于功率限制阈值PTH-PL。在一些示例中，低功率阈值PTH-LO可为近似10瓦。低功率阈值PTH-LO可被设置为使得当电源200在正常操作期间正在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO，并且使得当电源200在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO。
控制电路250可被配置为将请求输入功率PRQST的量值(例如，由误差信号VER指示)与请求功率阈值PTH-RQST进行比较。可确定请求功率阈值PTH-RQST，使得每当电源200在正常操作期间在向电气负载提供输出功率P输出时，由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值都超过请求功率阈值PTH-RQST，并且使得每当电源200在正常操作期间不在向电气负载提供输出功率P输出时，由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值都小于请求功率阈值PTH-RQST。如果电气负载正在从电源200汲取电流，则请求输入功率PRQST可能超过阈值(例如，请求功率阈值PTH-RQST)。如果电气负载没有从电源200汲取电流，则请求输入功率PRQST可能小于阈值(例如，请求功率阈值PTH-RQST)。
当电源200正确地操作并且向电气负载供应电流(诸如当输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO但小于功率限制阈值PTH-PL时)，并且由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST时，控制电路250可被配置为控制驱动系电路242以在电源200的输出端子处将输出电压V输出的量值朝向目标量值V输出-目标调节。
然而，当输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO并且由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST时，控制电路250可能够执行故障保护(例如，关闭电源200，例如通过使输出电压V输出的量值减小到近似零伏)。如上所述，低功率阈值PTH-LO可被配置为使得当电源200在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值应当小于低功率阈值PTH-LO。此外，请求功率阈值PTH-RQST可被配置为使得当电源200在正常操作期间在向电气负载提供输出功率P输出时，请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST。因此，如果控制电路250确定输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO，但请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST，则控制电路250可确定(例如，推断)电源200的一个或多个部件(例如，电流感测电路218)发生故障。换句话说，第一反馈信号VFB1可指示电源200不在提供电力，但误差信号VER可指示电源200正在提供电力。当调节器电路240(例如，电流感测电路218)和/或过功率保护电路210的一个或多个部件(诸如电流感测电路218的感测电阻器R感测)发生故障(例如，开路或短路闭合)时，可能会发生这种情况。响应于确定电源100的一个或多个部件发生故障，控制电路250可执行保护(例如，关闭电源200，例如，通过使输出电压V输出的量值减小到近似零伏)。
因此，如果第一反馈信号VFB1不准确(例如，因为调节器电路140的感测电阻器R感测发生故障)并且过功率保护电路110和控制电路150未能识别过载状况并在所述过载状况下跳闸，则控制电路150仍将能够检测故障状况(例如，由于内部部件故障)并且关闭电源100(例如，将输出电压V输出的量值控制为近似零伏)。因此，电源100可具有部件故障检测。
图3示出了可通过电源(例如，诸如电源100和/或电源200)的硬件(例如，集成电路，诸如控制电路(诸如控制电路150和/或控制电路250)的比较器、逻辑门等)和/或软件(例如，由诸如控制电路150和/或控制电路250的控制电路的处理器执行)的组合执行的保护系统300的图。控制电路的处理器可包括由控制电路存储(例如，由控制电路的存储器存储)的使得控制电路能够执行保护系统300的全部或部分的计算机可执行指令(例如，软件和/或固件)。保护系统300可包括过载保护和部件故障检测逻辑两者。除了保护系统300之外，电源还可包括被配置为例如独立于控制电路而执行过功率保护的一个或多个硬件电路(例如，图1的过功率保护电路110和/或图2的过功率保护电路210的比较器260)。
保护系统300可对第一反馈信号VFB1和误差信号VER进行响应，诸如参考图1和/或图2描述的那些。第一反馈信号VFB1可指示电源的调节器电路(例如，调节器电路140和/或调节器电路240)的输入电流I输入的量值，而误差信号VER可指示电源的请求输入功率PRQST的量值(例如，并且可基于第二反馈信号VFB2而确定)。
保护系统300可例如在模数转换器(ADC)310处从误差生成电路(例如，误差生成电路160和/或误差生成电路270)接收误差信号VER。保护系统300可例如在模数转换器(ADC)320处从调节器电路接收第一反馈信号VFB1。ADC 310、320可为硬件、软件或硬件和软件的组合。ADC 310、320可在保护系统300需要将模拟信号转换为数字信号的那些情况下(例如，仅在那些情况下)实施。因此，尽管在图3中被示出为处于特定位置，但在其他示例中，ADC310、320可处于不同的位置(例如，作为对所示位置的补充或替代)和/或可从系统300中省略。
在电源的调节器电路包括一个或多个开关电路(例如，调节器电路140和/或调节器电路240)的示例中，误差信号VER可指示由控制电路生成来控制调节器电路的开关电路的一个或多个驱动信号的操作周期TOP。在一些示例中，控制电路可设置开关电路的最小操作周期T最小和最大操作周期T最大，并且保护系统300可基于最小操作周期T最小和最大操作周期T最大而将缩放器312应用于误差信号VER(例如，以将误差信号VER转换为操作周期)。例如，保护系统300可将缩放的误差信号VER提供给栅极驱动电路330，使得栅极驱动电路可执行闭环栅极控制(例如，如本文所描述)。例如，误差信号VER可在最小量值与最大量值之间的一定范围内定义，其中误差信号VER的最小量值可对应于(例如，映射到)最小操作周期T最小，并且误差信号VER的最大量值可对应于(例如，映射到)最大操作周期T最大。因此，保护系统300可基于最小操作周期T最小和最大操作周期T最大而将缩放器312应用于误差信号VER(例如，以将误差信号VER转换为操作周期TOP)。
此外，在一些示例中，栅极驱动电路330可为栅极驱动电路114和/或栅极驱动电路214的示例。
在一些示例中，误差信号VER可指示调节器电路的一个或多个开关电路的操作周期TOP和/或频率fOP(例如，一个或多个驱动信号的操作周期TOP和/或操作频率fOP)。例如，电源可被配置为使得调节器电路的开关电路可在最小操作周期T最小与最大操作周期T最大之间驱动。在此类示例中，保护系统300可基于最小操作周期T最小和最大操作周期T最大而将缩放器312应用于误差信号VER，使得缩放的误差信号VER可指示调节器电路的一个或多个开关电路的操作周期。
保护系统300可将平均滤波器314应用于缩放的误差信号VER，例如以生成调节器电路的请求输入功率PRQST。例如，保护系统300还可将滤波器应用于缩放的误差信号VER以减少或防止瞬变对误差信号VER的影响。在一些情况下，滤波器(例如，滤波器的时间常数)可被设置为200ms。在一些示例中，请求输入功率PRQST可指示调节器电路的一个或多个开关电路的操作周期。此外，如上所述，请求输入功率PRQST可表示在控制电路控制调节器电路以在输出电流I输出下生成输出电压V输出时调节器电路的输入电流I输入可被调节到的功率量。
比较器316可将请求输入功率PRQST(例如，其可指示调节器电路的一个或多个开关电路的操作周期)与阈值进行比较。在系统300中，阈值是根据中间操作周期T中间定义的。可确定阈值(例如，中间操作周期T中间)，使得由请求输入功率PRQST的量值指示的操作周期被配置为每当电源在正常操作期间在向电气负载输送电力时都超过第二阈值。因此，在一些示例中，可基于开关电路的最小操作周期T最小和最大操作周期T最大而缩放误差信号VER，然后将其应用于平均滤波器，使得结果(请求输入功率PRQST)指示周期TRQST，并且第二阈值可指示周期阈值(例如，中间操作周期T中间)。如果由请求输入功率PRQST指示的周期TRQST大于第二阈值(例如，如果由请求输入功率TRQST指示的周期>T中间)，则比较器316可将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，其可由与门318的第一输入端接收。因此，当请求输入功率PRQST指示电源在向电气负载提供电力时，保护系统300可将信号提供给与门318的第一输入端。因此，中间操作周期T中间可被设置为使得当电源在正常操作期间在向电气负载提供电力时，由请求输入功率PRQST指示的周期TRQST超过中间操作周期T中间。也就是说，中间操作周期T中间可被映射到正常操作期间预期的误差信号VER的量值。
如本文所述，电源还可基于误差信号VER而调节输出功率V输出。例如，电源可基于误差信号VER而在栅极驱动电路330处执行闭环栅极驱动控制(例如，栅极驱动电路330可使用误差信号VER来控制一个或多个栅极驱动信号以控制输出电压V输出的量值)。例如，电源可使用误差信号VER作为反馈，以确保驱动信号的操作周期和频率将输出电压V输出控制为期望的恒定输出电压V输出。
保护系统300可从调节器电路接收第一反馈信号VFB1。如上所述，在一些示例中，保护系统300可使用320生成第一反馈信号VFB1的数字版本。保护系统300可将平均滤波器322应用于第一反馈信号VFB1以生成经滤波的第一反馈信号VFB1，例如以减少或防止瞬变对第一反馈信号VFB1的影响。如本文所述，第一反馈信号可指示电源的调节器电路的输入功率P输入。
保护系统300可将输入功率P输入(例如，由第一反馈信号VFB1指示)与第一阈值(例如，功率限制阈值PTH-PL)和第三阈值(例如，低功率阈值PTH-LO)进行比较。例如，比较器324可将输入功率P输入(例如，由第一反馈信号VFB1指示)与功率限制阈值PTH-PL进行比较。如本文所述，功率限制阈值PTH-PL可指示电源的最大功率阈值，例如，如由诸如2类电源的电源的UL标准所定义的(例如，在95至100瓦的范围内)。
如果输入功率P输入大于功率限制阈值PTH-PL，则比较器324可将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，其可由或门328的输入端接收。如果或门328在任一输入端处接收逻辑“1”电平，则或门328可将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，其可由栅极驱动电路320接收以使栅极驱动电路320关闭电源。例如，超控信号VOR可为或门328的输出的示例。因此，如果输入功率P输入超过功率限制阈值PTH-PL，则保护系统300可禁用电源。例如，响应于输入功率P输入超过功率限制阈值PTH-PL，保护系统300可经由栅极驱动电路320控制一个或多个栅极驱动信号以将输出电压的量值控制为近似零伏。因此，保护系统300可被配置为检测过载状况并且响应于检测到过载状况而使电源关闭。
保护系统300可将输入功率P输入(例如，由第一反馈信号VFB1指示)与第三阈值(例如，低功率阈值PTH-LO)进行比较。低功率阈值PTH-LO可小于功率限制阈值PTH-PL。在一些示例中，低功率阈值PTH-LO可为近似10瓦。低功率阈值PTH-LO可被设置为使得当电源100在正常操作期间正在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO，并且使得当电源100在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO。
如果比较器326确定输入功率P输入小于低功率阈值PTH-LO，则比较器326可将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，其可由与门318的第二输入端接收。因此，当输入功率P输入指示电源100在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，比较器326可将其输出驱动为高。如果与门318从比较器316和比较器326两者接收逻辑“1”电平，则与门318可将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，其可由或门328接收。如上所述，如果或门328在任一输入端处接收逻辑“1”电平，则或门328可将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，以使栅极驱动电路320关闭电源。
因此，如果保护系统300确定输入功率P输入小于低功率阈值PTH-LO并且请求输入功率PRQST大于第二阈值(例如，如果由请求输入功率PRQST指示的周期>T中间)，则与门318可在两个输入端处接收逻辑“1”电平，并且作为响应，将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，以使或门328将其输出驱动为高(例如，驱动到逻辑“1”电平)，从而使电源关闭。此类情况可指示电源某处发生故障(例如，部件故障)，因为例如，输入功率P输入指示电源在正常操作期间不在提供输出功率，但请求输入功率PRQST指示负载正在从电源汲取电流。因此，保护系统300可推断电源的至少一个部件发生故障(例如，开路或短路闭合)，并且作为响应，使电源关闭(例如，使输出电压V输出的量值近似为零伏)。
在316、324、326中的任一者处执行的比较可由比较器或由控制电路的软件来实施。此外，与门可由模拟逻辑与门或由控制电路的软件来执行。类似地，或门可由模拟逻辑或门或由控制电路的软件来执行。
图4示出了可由电源的控制电路(诸如图1的电源100的控制电路150和/或图2所示的电源200的控制电路250)执行的保护程序400的流程图。控制电路可包括由控制电路存储(例如，由控制电路的存储器存储)的使得控制电路能够执行保护程序400的计算机可执行指令(例如，软件和/或固件)。保护程序400可包括过载保护和故障检测逻辑两者。电源可包括被配置为执行保护程序400的控制电路，此外还有被配置为例如独立于控制电路而执行过功率保护的一个或多个硬件电路(例如，图1的过功率保护电路110和/或图2的过功率保护电路210)。控制电路可周期性地执行保护程序400。
控制电路可在410处开始程序400。控制电路可在412处确定输入功率P输入的量值。例如，控制电路可接收第一信号，所述第一信号可指示电源的调节器电路(例如，调节器电路140、240)的输入电流I输入。在一些示例中，第一信号可为指示输入电流I输入的量值的反馈信号，诸如参考图1和/或图2描述的第一反馈信号VFB1。在一些示例中，控制电路可诸如响应于通过感测电阻器R感测传导的感测电流而从调节器电路(例如，半桥逆变器电路)接收第一信号，所述感测电阻器与调节器电路的半桥逆变器电路的低侧FET串联。
控制电路可被配置为在414处确定请求输入功率PRQST的量值。例如，控制电路可接收指示请求输入功率PRQST的量值的信号，诸如如参考图1和/或图2所描述的误差信号VER，并且根据所述信号确定请求输入功率PRQST。例如，控制电路可从误差生成电路(例如，误差生成电路160和/或误差生成电路260)接收误差信号VER(例如，其可指示请求输入功率PRQST的量值)。误差生成电路可能已基于在调节器电路的变压器的次级侧上生成的反馈信号(例如，第二反馈信号VFB2)和从控制电路接收的指示电源的输出电压V输出的目标量值V输出-目标的信号(例如，目标电压V目标)而生成误差信号VER，例如当电源是恒压电源时。误差信号VER可指示实际输出电压V输出(例如，基于第二反馈信号VFB2)与输出电压V输出的目标量值V目标之间的差值。输出电压V输出的目标量值V目标可指示输出电压V输出的期望量值，所述期望量值可基于电源100的恒定电压额定值。此外，应当理解，控制电路还可使用误差信号VER来调节输出功率V输出(例如，控制电路150可基于误差信号VER而执行闭环栅极驱动控制)。
在416处，控制电路可将输入功率P输入的量值与第一阈值(诸如功率限制阈值PTH-PL)进行比较。第一阈值可指示电源的最大功率阈值，例如，如由诸如2类电源的电源的UL标准所定义的(例如，95至100瓦)。第一阈值可指示过载状况(例如，过功率和/或过流状况)。在一些示例中，过载状况可能是由耦合到电源的输出端子(例如，输出端子196a、196b)的负载中发生故障引起的。
如果控制电路在416处确定输入功率P输入的量值超过第一阈值(例如，功率限制阈值PTH-PL)，则控制电路可控制调节器电路(例如，经由栅极驱动电路)以在418处将输出电压的量值控制为近似零伏，并且可退出保护程序400。因此，保护程序400可被配置为使控制电路将输出电压的量值控制为近似零伏以防止在电源处发生过载(例如，过流状况)。此外，在一些示例中，电源还可包括过功率保护电路(例如，过功率保护电路110和/或过功率保护电路210)，所述过功率保护电路可将第一反馈信号VFB1(例如，其可指示输入功率P输入)的量值与功率限制阈值电压VTH-PL(例如，类似于第一阈值，其可指示电源的最大功率阈值)进行比较，并且在检测到过载状况的情况下使电源关闭。
在一些示例中，调节器电路可包括一个或多个开关电路，并且电源可包括栅极驱动电路(例如，栅极驱动电路114和/或栅极驱动电路214)，所述栅极驱动电路被配置为将一个或多个驱动信号提供给开关电路以使开关电路导通和不导通。在此类示例中并且响应于在416处，输入功率P输入的量值超过第一阈值(例如，功率限制阈值PTH-PL)，控制电路可控制一个或多个栅极驱动信号以在418处将输出电压的量值控制为近似零伏。
如果控制电路在416处确定输入功率P输入的量值不超过第一阈值，则控制电路可在420处将请求输入功率PRQST的量值与第二阈值(诸如请求功率阈值PTH-RQST)进行比较。第二阈值可被配置为使得请求输入功率PRQST的量值被配置为每当电气负载正在汲取电流时都超过第二阈值。如果控制电路在420处确定请求输入功率PRQST的量值不大于第二阈值，则控制电路可在422处继续以正常操作模式操作。因此，如果来自变压器的次级侧的反馈(例如，误差信号VER和/或请求输入功率PRQST)指示电气负载不在汲取电流，则控制电路可在422处继续以正常操作模式操作。在一些示例中，可颠倒步骤420和424。替代地或另外地，在一些示例中，可从保护程序400中省略步骤416，使得控制电路可从414直接过渡到420。
然而，如果控制电路在420处确定请求输入功率PRQST的量值大于第二阈值，则控制电路可在424处将输入功率P输入的量值与第三阈值(例如，低功率阈值PTH-LO)进行比较。
第三阈值可小于第一阈值。在一些示例中，第三阈值可为近似10瓦。第三阈值可被配置为使得当电源100在正常操作期间正在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值大于第三阈值，并且使得当电源100在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值小于第三阈值。
如果控制电路在424处确定输入功率P输入的量值大于第三阈值，则控制电路可在422处继续以正常操作模式操作。也就是说，当请求输入功率PRQST的量值指示电气负载正在汲取电流并且输入功率P输入的量值指示电源100在正常操作期间正在提供输出功率P输出时，控制电路可在422处继续以正常操作模式操作。例如，控制电路可被配置为控制调节器电路以根据电源的正常操作模式从电源提供输出电流I输出。
然而，如果控制电路在424处确定输入功率P输入的量值小于第三阈值，则控制电路可控制调节器电路以在418处将输出电压的量值控制为近似零伏，并且可退出保护程序400。例如，如果输入功率P输入的量值小于第三阈值，但请求输入功率PRQST的量值大于第二阈值，则控制电路可控制一个或多个栅极驱动信号以将输出电压的量值控制为近似零伏。在此类情况下，输入功率P输入的量值可指示调节器电路没有从总线电压V总线汲取电力，但请求输入功率PRQST的量值可指示电源正在尝试生成输出电压V输出，这可指示电源的反馈电路中存在故障状况。因此，控制电路可确定(例如，推断)电源的一个或多个部件发生故障(例如，开路或短路闭合)，并且作为响应，将输出电压V输出的量值控制为近似零伏。因此，即使在电源的基于硬件的过功率保护电路未能识别过功率事件并且在所述过功率事件下跳闸(例如，第一反馈信号VFB1不可靠)的情况下，控制电路仍将能够检测故障状况(例如，诸如过载状况和/或部件故障)并且使电源关闭(例如，使输出电压V输出的量值近似为零伏)。最终，420和424的组合可类似于由图3的与门318执行的操作。
图5是示例负载控制装置，例如发光二极管(LED)驱动器500的简化框图，所述负载控制装置用于控制输送到电气负载诸如LED光源502(例如，LED光引擎)的电力量，并且由此控制光源的强度。LED光源502被示出为串联连接的多个LED，但可包括单个LED或并联连接的多个LED或其合适的组合，这取决于特定的照明系统。LED光源502可包括一个或多个有机发光二极管(OLED)。LED驱动器500可包括火线端子H和中性端子，它们适于耦合到交流(AC)电源(未示出)。LED驱动器500可为电源诸如图1的电源100的示例。
LED驱动器500可包括射频干扰(RFI)滤波器电路510、整流器电路520、升压转换器电路530、负载调节电路540、控制电路550、误差生成电路560、存储器570、通信电路580和/或电源590。RFI滤波器电路510可最小化AC干线上提供的噪声。整流器电路520可生成整流电压VRECT。升压转换器530可接收整流电压VRECT并且在总线电容器C总线上生成升压的直流(DC)总线电压V总线。升压转换器电路530可包括用于生成适当的总线电压的任何合适的电源转换器电路，例如诸如反激转换器、单端初级电感转换器(SEPIC)、转换器或其他合适的电源转换器电路。升压转换器电路530可作为功率因数校正(PFC)电路来操作以将LED驱动器500的功率因数朝向功率因数1调节。整流器电路520和升压转换器电路530可分别类似于图1的AC至DC转换器电路130的整流器电路和升压转换器电路。
负载调节电路540可接收总线电压V总线并且在一定功率范围内控制输送到LED光源502的功率量。例如，负载调节电路可将LED光源502的强度控制在低端(例如，最小)强度LLE(例如，近似0.1％至5％)与高端(例如，最大)强度LHE(例如，近似100％)之间。负载调节电路540的示例可为隔离式半桥正向转换器电路。包括正向转换器的负载控制装置(例如，LED驱动器500)的示例在2016年2月2日提交的名称为“LOAD CONTROL DEVICE FOR A LIGHT-EMITTING DIODE LIGHT SOURCE”的共同转让的美国专利号9,253,829中更详细地进行了描述，所述专利的全部公开内容以引用方式并入本文。负载调节电路540还可包括例如降压转换器、线性调节器或用于调节LED光源502的强度的任何合适的LED驱动电路。负载调节电路540可为调节器电路的示例，诸如图1的电源100的调节器电路140。
控制电路550可被配置为控制升压转换器电路530和/或负载调节电路540的操作。控制电路550的示例可为控制器。控制电路550可包括例如数字控制器或任何其他合适的处理装置，例如诸如微控制器、可编程逻辑装置(PLD)、微处理器、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。控制电路550可生成总线电压控制信号V总线-控制，所述总线电压控制信号可被提供给升压转换器电路530以调节总线电压V总线的量值。控制电路550可从升压转换器电路530接收总线电压反馈信号V总线-反馈，所述总线电压反馈信号可指示总线电压V总线的量值。
控制电路550可生成至少一个驱动信号，诸如驱动信号VDR1、VDR2。驱动信号VDR1、VDR2可被提供给负载调节电路540以调节LED光源502上生成的负载电压V负载的量值和/或通过LED光源520传导的负载电流I负载的量值，例如，以将LED光源520的强度控制为目标强度L目标，所述目标强度可在从低端强度LLE到高端强度LHE的范围内。控制电路550可调节驱动信号VDR1、VDR2的操作频率fOP和/或占空比DCINV(例如，导通时间T导通)，以调节负载电压V负载和/或负载电流I负载的量值。
控制电路550可从负载调节电路540接收一个或多个反馈信号。例如，负载调节电路540可生成第一反馈信号VFB1和误差信号VER(例如，其可经由反馈信号VFB2确定)。控制电路550可从负载调节电路540接收第一反馈信号VFB1，并且可被配置为基于总线电压反馈信号V总线-反馈和第一反馈信号VFB1而确定负载调节电路540的输入功率P输入的量值。
LED驱动器500还可包括接收第二反馈信号VFB2的误差生成电路560。误差生成电路560可类似于误差生成电路160和/或误差生成电路260。误差生成电路560可从负载调节电路540接收第二反馈信号VFB2并且从控制电路550接收目标电压V目标。第二反馈信号VFB2可指示LED驱动器500的负载电压V负载的量值和/或负载电流I负载的量值。例如，误差生成电路560可耦合在负载电压V负载上以测量负载电压V负载的量值和/或与负载电流I负载串联耦合以测量负载电流I负载的量值。在一些情况下，误差生成电路560可包括光耦合器，其中光耦合器的发射器(例如，光电发射器)位于负载调节电路540内在变压器的次级侧上，并且光耦合器的接收器(例如，光电传感器)被配置为生成第二反馈信号VFB2。
误差生成电路560可从控制电路550接收目标电压V目标。目标电压V目标的量值可指示LED驱动器500的目标负载电压V负载-目标和/或目标负载电流I负载-目标。因此，目标负载电压V负载-目标可指示负载电压V负载的期望量值，并且目标负载电流I负载-目标可指示输出电流I负载的期望量值。
误差生成电路560可生成误差信号VER并且将误差信号VER提供给控制电路550。误差生成电路560可被配置为基于第二反馈信号VFB2和目标电压V目标而生成误差信号VER。误差信号VER可指示LED驱动器500的请求输入功率PRQST的量值。例如，请求输入功率PRQST可表示从总线电压V总线汲取以生成处于目标负载电压V负载-目标的负载电压V负载和/或生成处于目标负载电流I负载-目标的负载电流I负载所需的功率量。请求输入功率PRQST可表示在控制电路550控制负载调节电路540以生成处于目标负载电压V负载-目标的负载电压V负载和/或生成处于目标负载电流I负载-目标的负载电流I负载时负载调节电路540的输入电流I输入可被调节到的功率量。此外，误差信号VER可指示实际负载电压V负载(例如，基于第二反馈信号VFB2)与目标负载电压V负载-目标之间的差值，和/或实际负载电流I负载(例如，基于第二反馈信号VFB2)与目标负载电流I负载-目标之间的差值。目标负载电压V负载-目标可指示负载电压V负载的期望量值，并且目标负载电流I负载-目标可指示负载电流I负载的期望量值。在一些示例中，误差生成电路560可包括比例-积分-微分(PID)控制器，并且误差信号VER可指示目标电压V目标与输出电压V输出之间的差值随时间推移的积分/累加。
控制电路550可基于误差信号VER而调节负载电压V负载和/或负载电流I负载。例如，控制电路550可基于误差信号VER而执行闭环栅极驱动控制。控制电路550可基于误差信号VER而控制负载电压V负载的量值和/或负载电流I负载的量值。例如，控制电路550可响应于误差信号VER(例如，使用控制环路)而控制驱动信号VDR1、VDR2以将负载电压V负载的量值调节到目标负载电压V负载-目标，从而控制输送到电气负载的电力量(例如，将LED光源502的强度控制为目标强度L目标)。替代地或另外地，控制电路550可响应于误差信号VER(例如，使用控制环路)而控制驱动信号VDR1、VDR2以将负载电流I负载的量值调节到目标负载电流I负载-目标，从而控制输送到电气负载的电力量(例如，将LED光源502的强度控制为目标强度L目标)。
尽管未示出，但LED驱动器500可包括栅极驱动电路，所述栅极驱动电路可生成驱动信号VDR1、VDR2来控制负载调节电路540，诸如栅极驱动电路114和/或栅极驱动电路214。在一些示例中，栅极驱动电路可为负载调节电路540的一部分。
LED驱动器500可包括过功率保护电路512(例如，过功率保护电路110和/或过功率保护电路210)，所述过功率保护电路被配置为确定过功率状况，并且作为响应，使LED驱动器500将负载电压V负载的量值控制为近似零伏和/或将负载电流I负载的量值控制为近似零安培。过功率保护电路512可被配置为接收指示负载调节电路540的输入电流I输入的量值的第一反馈信号VFB1。例如，负载调节电路540可包括与负载调节电路540的开关电路(例如，图6所示的半桥逆变器电路的低侧FET Q612)串联的感测电阻器(例如，图6所示的感测电阻器R感测)，并且过功率保护电路512可接收第一反馈信号VFB1，所述第一反馈信号可指示通过感测电阻器R感测传导的感测电流I感测的量值。过功率保护电路512可被配置为在输入功率P输入的量值超过阈值，诸如功率限制阈值PTH-PL(例如，最大功率阈值P最大)时使负载电压V负载的量值近似为零伏和/或将负载电流I负载的量值控制为近似零安培，例如通过将超控信号VOR提供给负载调节电路540。
控制电路550可耦合到存储器570。存储器570可存储LED驱动器500的一个或多个阈值和/或操作特性(例如，目标强度L目标、低端强度LLE、高端强度LHE、第一阈值、第二阈值和/或第三阈值、用于执行本文描述的程序的计算机可执行指令等)。存储器570可被实施为外部集成电路(IC)或控制电路550的内部电路。存储器570可包括计算机可读存储介质或机器可读存储介质，所述存储介质维护计算机可执行指令以如本文所描述那样执行一个或多个程序和/或功能。例如，存储器570可包括计算机可执行指令或机器可读指令，所述指令在由控制电路执行时配置控制电路以提供本文描述的程序的一个或多个部分。控制电路550可从存储器570访问指令以供执行，以使控制电路550如本文所描述那样操作或如本文所描述那样操作一个或多个其他装置。存储器570可包括用于执行配置软件的计算机可执行指令。例如，可在LED驱动器500的配置程序期间配置存储在存储器570中的一个或多个阈值和/或操作特性。
通信电路580可经由例如有线通信链路或无线通信链路，诸如射频(RF)通信链路或红外(IR)通信链路来实现通信。控制电路550可被配置为经由通信电路580传递(例如，传输和/或接收)通信信号，例如有线通信信号和/或无线通信信号，诸如RF信号。通信电路580可包括例如RF收发器、RF接收器、RF发射器、红外(IR)接收器和/或其他合适的无线通信电路。控制电路550可被配置为经由通信电路580与外部装置传递消息(例如，数字消息)。此外，控制电路550可被配置为响应于经由通信电路580接收的消息(例如，数字消息)而更新存储在存储器570中的阈值和/或操作特性。
图6是示例LED驱动器600的正向转换器电路640的简化示意图。正向转换器电路640可为图1的电源100的调节器电路140、电源200的调节器电路240的示例和/或可在图5所示的LED驱动器500中实施的负载调节电路540的示例。虽然被描述为控制输送到LED光源602的电力量，但正向转换器电路640可用于控制输送到不同类型的电气负载的电力量。
LED驱动器600可包括控制电路650(例如，控制电路150、控制电路250和/或控制电路550)，所述控制电路用于响应于误差生成电路660而控制正向转换器电路640来调节LED光源602的当前强度LPRES。控制电路650可接收总线电压反馈信号V总线-反馈，所述总线电压反馈信号可指示由正向转换器电路640接收的总线电压V总线的量值。例如，总线电压反馈信号V总线-反馈可由包括电阻器R604、R606的电阻分压器生成。
如图6所示，正向转换器电路640可包括半桥逆变器电路，所述半桥逆变器电路包括用于从总线电压V总线生成高频逆变器电压VINV的两个场效应晶体管(FET)Q610、Q612。控制电路650可生成至少一个驱动信号(例如，驱动信号VDR1、VDR2)以使FET Q610、Q612导通和不导通。驱动信号VDR1、VDR2可经由栅极驱动电路614耦合到相应FET Q610、Q612的栅极。栅极驱动电路614可为栅极驱动电路114和/或栅极驱动电路214的示例。正向转换器电路640可包括变压器620，并且逆变器电压VINV可通过DC阻隔电容器C616(例如，其可具有近似0.047μF的电容)耦合到变压器620的初级绕组，使得可在初级绕组上生成初级电压VPRI。
控制电路650可被配置为对驱动信号VDR1、VDR2进行脉宽调制(PWM)，以朝向目标强度L目标控制LED光源602的当前强度LPRES，所述目标强度可在从低端强度LLE到高强度LHE的范围内。控制电路650可被配置为例如响应于第一反馈信号VFB1、第二反馈信号VFB2和/或总线电压反馈信号V总线-反馈而调节驱动信号VDR1、VDR2的相应占空比DC1、DC2，以调节当前强度LPRES。
正向转换器电路640可包括电流感测电路618，所述电流感测电路可包括感测电阻器R感测以及增益和滤波电路630。感测电阻器R感测可与半桥逆变器串联(例如，与第一FETQ610和第二FET Q612串联)耦合。电流感测电路618可类似于图2的电流感测电路218。此外，增益和滤波电路630可类似于图2所示的增益和滤波电路230。电流感测电路618可响应于通过感测电阻器R感测传导(例如，通过半桥逆变器传导)的感测电流I感测而生成第一反馈信号VFB1。控制电路650可接收第一反馈信号VFB1并且可被配置为响应于第一反馈信号VFB1而确定正向转换器电路640的感测电流I感测的量值。控制电路650可使用感测电流I感测的量值来确定正向转换器电路640的输入功率P输入。例如，控制电路650可使用总线电压V总线的量值(例如，其可根据总线电压反馈信号V总线-反馈确定和/或存储在存储器170中)来计算输入功率P输入(例如，P输入＝V总线·I感测)。
变压器620的次级绕组可生成次级电压VSEC并且可耦合到整流桥624(例如，全波二极管整流桥)的AC端子以对次级绕组上生成的次级电压进行整流。整流桥624的正DC端子可耦合到LED光源602。变压器620可在LED驱动器600的线电压输入端(例如，火线端子和中性端子N)与LED光源602之间提供电隔离。正向转换器电路640还可包括滤波器625，诸如包括连接在一起的电感器和电容器的谐振电路。
正向转换器电路640还可包括耦合在负载电压V负载上和/或与负载电流I负载串联耦合的光耦合器发射器626。光耦合器发射器626可被配置为在光耦合器接收器628处生成第二反馈信号VFB2。第二反馈信号VFB2可表示LED驱动器600的输出功率P输出。例如，第二反馈信号VFB2可表示LED光源602的负载电流I负载的量值和/或负载电压V负载的量值。
LED驱动器600可包括过功率保护电路690(例如，过功率保护电路110和/或过功率保护电路210)，所述过功率保护电路被配置为确定过载状况，并且作为响应，使LED驱动器600将负载电压V负载的量值控制为近似零伏。过功率保护电路690可被配置为接收第一反馈信号VFB1。第一反馈信号VFB1可指示正向转换器电路640的感测电流I感测的量值(例如，当LED驱动器600是恒压驱动器时)。第一反馈信号VFB1可在变压器620的初级侧上生成。
过功率保护电路690可被配置为基于第一反馈信号VFB1的量值而禁用正向转换器电路640(例如，使负载电压V负载的量值近似为零伏)。例如，过功率保护电路690可被配置为在正向转换器电路640的输入功率P输入(例如，基于第一反馈信号VFB1)超过阈值，诸如功率限制阈值PTH-PL时禁用正向转换器电路640。第一反馈信号VFB1可指示感测电流I感测，并且感测电流I感测可指示输入功率P输入(例如，当LED驱动器600是恒压电源时)。因此，过功率保护电路690可被配置为在输入功率P输入(例如，基于第一反馈信号VFB1)超过功率限制阈值PTH-PL时禁用正向转换器电路640。如本文更详细描述的，在一些示例中，过功率保护电路690可包括模拟电路。
功率限制阈值PTH-PL可指示LED驱动器600的最大功率阈值，例如，如由保险商实验室(UL)针对诸如2类电源的电源开发的标准所定义的。在一些示例中，功率限制阈值PTH-PL可被配置在95至100瓦的范围内。因此，功率限制阈值PTH-PL可指示过载状况(例如，过功率和/或过流状况)。过载状况可能例如是由耦合到LED驱动器600的输出端子的电气负载(诸如LED光源602)中发生故障引起的。
过功率保护电路690可响应于检测到过载状况(例如，当输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL时)而生成超控信号VOR来控制栅极驱动电路614以将负载电压V负载(例如，输出电压V输出)的量值控制为近似零伏。例如，响应于输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL(例如，基于第一反馈信号VFB1)，过功率保护电路690可将超控信号VOR提供给栅极驱动电路614，所述栅极驱动电路可控制正向转换器640的一个或多个开关电路以操作成使得负载电压V负载的量值被控制为近似零伏。例如，过功率保护电路690可被配置为响应于检测到过功率状况而使FET Q612导通并使FET Q610不导通以禁用LED驱动器600。
控制电路650可从正向转换器640(例如，直接或间接从正向转换器640)接收一个或多个反馈信号。例如，控制电路650可接收第一反馈信号VFB1，以及如下文更详细讨论的基于第二反馈信号VFB2而生成的误差信号VER。如上所述，第一反馈信号VFB1可指示正向转换器电路640的感测电流I感测的量值。在一些示例中，控制电路650可被配置为响应于感测电流I感测的量值(例如，如根据第一反馈信号VFB1所确定)和总线电压V总线的量值(例如，如根据总线电压反馈信号V总线-反馈所确定)而确定正向转换器640的输入功率P输入的量值(例如，P输入＝V总线·I感测)。
控制电路650可被配置为基于第一反馈信号VFB1而检测过载状况。例如，控制电路650可被配置为基于反馈信号VFB1而确定感测电流I感测的量值，并且被配置为基于感测电流I感测的量值和总线电压V总线的量值(例如，如根据总线电压反馈信号V总线-反馈所确定)而确定正向转换器640的输入功率P输入的量值(例如，P输入＝V总线·I感测)。控制电路可将输入功率P输入的量值与阈值诸如功率限制阈值PTH-PL进行比较，并且响应于检测到过载状况(例如，当输入功率P输入的量值超过功率限制阈值PTH-PL时)而将负载电压V负载的量值控制为近似零伏。因此，在此类示例中，控制电路650和过功率保护电路690可被配置为在输入功率P输入的量值大于阈值诸如功率限制阈值PTH-PL(例如，大于电源的UL定义的功率限制)时关闭驱动器(例如，将LED驱动器600断电和/或使负载电压V负载的量值近似为零伏)。替代地或另外地，控制电路650可将输入电流I输入的量值与阈值(例如，过流阈值)进行比较以确定过功率状况(例如，由于总线电压V总线的量值可维持基本上恒定)，和/或控制电路可使用输入电流I输入的量值和总线电压V总线的量值来计算输入功率P输入的量值并且将输入功率P输入的量值与阈值(例如，输入功率阈值)进行比较以确定过功率状况。
在检测过载状况时控制电路650所使用的阈值可为但不一定必须与过功率保护电路690所使用的阈值(例如，功率限制阈值PTH-PL)相同。例如，在一些示例中，控制电路650所使用的阈值可被设置为略低于过功率保护电路690所使用的功率限制阈值PTH-PL(例如，95瓦，而不是用作功率限制阈值PTH-PL的96瓦)。因此，在此类示例中，控制电路650可在过功率保护电路690之前使LED驱动器600关闭。
电源600还可包括误差生成电路660。在一些示例中，误差生成电路660可为控制电路650的一部分。误差生成电路160可从正向转换器640接收第二反馈信号VFB2并且从控制电路650接收目标电压V目标。第二反馈信号VFB2可指示LED驱动器600的负载电压V负载的量值。例如，误差生成电路660可耦合在负载电压V负载上。在一些情况下，误差生成电路660可包括光耦合器，其中光耦合器的发射器(例如，光电发射器)位于正向转换器640内在变压器的次级侧上，并且光耦合器的接收器(例如，光电传感器)被配置为生成第二反馈信号VFB2。此外，在一些示例中，误差生成电路660可位于正向转换器640内，并且误差生成电路660的输出(例如，误差信号VER)可被提供给光耦合器的位于变压器的次级侧上的发射器，然后，光耦合器的接收器被配置为从发射器接收误差信号VER并且将误差信号VER提供给控制电路650。在一些示例中，误差生成电路660可包括积分放大器电路，诸如比例积分(PI)控制器。例如，在一些示例中，误差生成电路660可包括比例-积分-微分(PID)控制器，并且误差信号VER可指示目标电压V目标与输出电压V输出之间的差值随时间推移的积分/累加。
误差生成电路660可从控制电路650接收目标电压V目标。例如，当LED驱动器600是恒压电源时，目标电压V目标的量值可指示LED驱动器600的目标负载电压V负载-目标。因此，目标负载电压V负载-目标可指示负载电压V负载的期望量值(例如，LED驱动器600被配置为生成的恒定电压的量值)。在LED驱动器600是恒流电源的示例中，误差生成电路660可接收目标电流VI-目标，所述目标电流可例如指示LED驱动器600的目标负载电压V负载-I-目标。
误差生成电路660可生成误差信号VER并且将误差信号VER提供给控制电路650。误差生成电路660可被配置为基于第二反馈信号VFB2和目标电压V目标而生成误差信号VER。误差信号VER可指示LED驱动器600的请求输入功率PRQST的量值。例如，请求输入功率PRQST可表示需要从总线电压V总线汲取以在负载电流I负载下生成负载电压V负载的功率量。请求输入功率PRQST可表示在控制电路650控制正向转换器640以在负载电流I负载下生成负载电压V负载时正向转换器640的感测电流I感测可被调节到的功率量。此外，误差信号VER可指示实际负载电压V负载(例如，基于第二反馈信号VFB2)与目标负载电压V目标-负载之间的差值。目标负载电压V目标-负载可指示负载电压V负载的期望量值，所述期望量值可基于LED驱动器600的恒定电压额定值。在一些示例中，误差生成电路660可包括比例-积分-微分(PID)控制器，并且误差信号VER可指示目标电压V目标与输出电压V输出之间的差值随时间推移的积分/累加。
控制电路650可基于误差信号VER而调节负载电压V负载。例如，控制电路650可基于误差信号VER而执行闭环栅极驱动控制。控制电路650可基于误差信号VER而控制负载电流I负载的量值、负载电压V负载的量值和/或输出功率P输出。例如，控制电路650可基于误差信号VER而控制提供给栅极驱动电路614的驱动信号VDR以将负载电压V负载的量值调节到目标负载电压V负载-目标。替代地或另外地，控制电路650可基于误差信号VER而控制提供给栅极驱动电路614的驱动信号VDR以将负载电流I负载的量值调节到目标负载电流I目标。此外，例如，当作为恒压电源操作时，控制电路650可响应于误差信号VER而调节正向转换器640的操作(例如，调节驱动信号VDR的操作频率fOP和/或占空比DCINV(例如，导通时间T导通))以将负载电压V负载的量值维持在恒定量值。具有闭环栅极驱动控制的负载控制装置的示例包括1991年8月20日发布的美国专利号5,041,763、2013年6月18日发布的美国专利号8,466,628和2020年11月19日公布的美国专利公布号US2020/0366188，所述专利均以引用方式并入本文。
此外，控制电路650还可使用误差信号VER(例如，和/或第二反馈信号VFB2)来检测(例如，推断)LED驱动器600中的故障状况。控制电路650可基于误差信号VER而检测LED驱动器600中的故障状况，诸如LED驱动器600的一个或多个部件中的故障(例如，部件故障)。例如，控制电路650可确定误差信号VER指示请求输入功率PRQST大于请求功率阈值PTH-RQST(例如，指示LED光源602正在汲取电流)，但第一反馈信号VFB1指示输入功率P输入小于阈值，诸如低功率阈值PTH-LO(例如，指示LED驱动器600不在提供输出功率P输出)。换句话说，控制电路650可被配置为检测LED驱动器600正在尝试输送电力(例如，基于请求功率PRQST)，即使正向转换器640的输入功率P输入看起来很低(例如，近似为零瓦)，例如基于第一反馈信号VFB1。作为响应，控制电路650可确定(例如，推断)在LED驱动器600的一个部件内(例如，在正向转换器640和/或过功率保护电路690内)可能存在故障，和/或控制电路650可使负载电压V负载的量值减小到近似零伏。因此，控制电路650可基于误差信号VER而执行闭环栅极驱动控制并且检测LED驱动器600中的部件故障。
如上所述，控制电路650可被配置为将输入功率P输入(例如，如基于第一反馈信号VFB1所描述)的量值与低功率阈值PTH-LO进行比较。低功率阈值PTH-LO可小于功率限制阈值PTH-PL。在一些示例中，低功率阈值PTH-LO可为近似10瓦。低功率阈值PTH-LO可被设置为使得当LED驱动器600在正常操作期间正在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO，并且使得当LED驱动器600在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO。
控制电路650可将请求输入功率PRQST的量值(例如，由误差信号VER指示)与请求功率阈值PTH-RQST进行比较。可确定请求功率阈值PTH-RQST，使得每当LED驱动器600在正常操作期间在向LED光源602提供输出功率P输出时，由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值都超过请求功率阈值PTH-RQST，并且使得每当LED驱动器600在正常操作期间不在向LED光源602提供输出功率P输出时，由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值都小于请求功率阈值PTH-RQST。如果LED光源602正在从LED驱动器600汲取电流，则实际负载电压V负载(例如，基于第二反馈信号VFB2)与输出电压V输出的目标量值V目标之间的差值可超过阈值(例如，请求功率阈值PTH-RQST)。如果LED光源602没有从LED驱动器600汲取电流，则实际负载电压V负载(例如，基于第二反馈信号VFB2)与输出电压V输出的目标量值V目标之间的差值可小于阈值(例如，请求功率阈值PTH-RQST)。
当LED驱动器600正确地操作并且向电气负载供应电流(诸如当输入功率P输入的量值大于低功率阈值PTH-LO但小于功率限制阈值PTH-PL时)，并且由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST时，控制电路650可被配置为控制正向转换器640以在LED驱动器600的输出端子196a、196b处将负载电压V负载的量值朝向目标量值V输出-目标调节。
然而，当输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO并且由误差信号VER指示的请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST时，控制电路650可能够执行故障保护(例如，关闭LED驱动器600，例如通过使负载电压V负载的量值减小到近似零伏)。如上所述，低功率阈值PTH-LO被配置为使得当LED驱动器600在正常操作期间不在提供输出功率P输出时，输入功率P输入的量值应当小于低功率阈值PTH-LO。此外，请求功率阈值PTH-RQST被配置为使得当LED驱动器600在正常操作期间在向LED光源602提供输出功率P输出时，请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST。因此，如果控制电路650确定输入功率P输入的量值小于低功率阈值PTH-LO，但请求输入功率PRQST的量值大于请求功率阈值PTH-RQST，则控制电路650可确定(例如，推断)LED驱动器600的一个或多个部件发生故障。换句话说，第一反馈信号VFB1可指示LED驱动器600不在提供电力，但误差信号VER可指示LED驱动器600正在提供电力。当正向转换器640和/或过功率保护电路110的一个或多个部件(诸如正向转换器640的感测电阻器R感测)发生故障(例如，开路或短路闭合)时，可能会发生这种情况。响应于确定LED驱动器600的一个或多个部件发生故障，控制电路650可执行故障保护(例如，关闭LED驱动器600，例如，通过使负载电压V输出的量值减小到近似零伏)。
因此，如果第一反馈信号VFB1不准确(例如，因为正向转换器640的感测电阻器R感测发生故障)并且过功率保护电路690和控制电路650未能识别过载状况并在所述过载状况下跳闸，则控制电路650仍将能够检测故障状况(例如，由于内部部件故障)并且关闭LED驱动器600(例如，将负载电压V负载的量值控制为近似零伏)。因此，LED驱动器600可具有冗余保护–这意味着如果LED驱动器600中的任何单个部件发生故障(例如，过功率保护电路690、控制电路650、感测电阻器R感测等中的任一者的部件)，则LED驱动器600仍将受到保护而免受过载状况的影响(例如，因为控制电路650可检测这种故障并且使LED驱动器600关闭)。
控制电路650可耦合到存储器(未示出)。存储器可存储LED驱动器600的一个或多个阈值和/或操作特性(例如，目标强度L目标、低端强度LLE、高端强度LHE、第一阈值、第二阈值和/或第三阈值、用于执行本文描述的程序的计算机可执行指令等)。存储器可被实施为外部集成电路(IC)或控制电路650的内部电路。存储器可包括计算机可读存储介质或机器可读存储介质，所述存储介质维护计算机可执行指令以如本文所描述那样执行一个或多个程序和/或功能。例如，存储器可包括计算机可执行指令或机器可读指令，所述指令在由控制电路执行时配置控制电路以提供本文描述的程序的一个或多个部分。控制电路650可从存储器访问指令以供执行，以使控制电路650如本文所描述那样操作或如本文所描述那样操作一个或多个其他装置。存储器可包括用于执行配置软件的计算机可执行指令。例如，可在LED驱动器600的配置程序期间配置存储在存储器中的一个或多个阈值和/或操作特性。
LED驱动器600可包括通信电路(未示出)，所述通信电路可经由例如有线通信链路或无线通信链路，诸如射频(RF)通信链路或红外(IR)通信链路来实现通信。控制电路650可被配置为经由通信电路传递(例如，传输和/或接收)通信信号，例如有线通信信号和/或无线通信信号，诸如RF信号。通信电路可包括例如RF收发器、RF接收器、RF发射器、红外(IR)接收器和/或其他合适的无线通信电路。控制电路650可被配置为经由通信电路与外部装置传递消息(例如，数字消息)。此外，控制电路650可被配置为响应于经由通信电路接收的消息(例如，数字消息)而更新存储在存储器中的阈值和/或操作特性。
尽管参考用于电气负载的电源且有时更具体地参考LED驱动器进行了描述，但本文描述的一个或多个实施方案可与其他电气负载和/或负载控制装置一起使用。例如，本文描述的一个或多个实施方案可由各种负载控制装置执行，所述负载控制装置被配置为控制各种电气负载类型，例如诸如：用于驱动LED光源(例如，LED光引擎)的LED驱动器；包括调光器电路和白炽灯或卤素灯的旋入式灯具；包括镇流器和紧凑型荧光灯的旋入式灯具；包括LED驱动器和LED光源的旋入式灯具；用于控制白炽灯、卤素灯、电子低压照明负载、磁性低压照明负载或其他类型照明负载的强度的调光电路；用于打开和关闭电气负载或器具的电子开关、可控断路器或其他开关装置；用于控制一个或多个插电式电气负载(例如，咖啡壶、空间加热器、其他家用器具等)的插电式负载控制装置、可控电气插座或可控电源板；用于控制马达负载(例如，吊扇或排气扇)的马达控制单元；用于控制电动窗饰或投影屏幕的驱动单元；电动内部或外部百叶窗；用于加热和/或冷却系统的恒温器；用于控制暖通空调(HVAC)系统的温度控制装置；空调机；压缩机；电动踢脚线加热器控制器；可控风门；湿度控制单元；除湿器；热水器；泳池泵；冰箱；冰柜；电视机或计算机监视器；电源；音频系统或放大器；发电机；诸如电动车辆充电器的电动充电器；以及替代的能源控制器(例如，太阳能、风能或热能控制器)。单个控制电路可耦合到和/或适配成控制负载控制系统中的多种类型的电负载。

Claims (98)

1.一种电源，所述电源用于控制由所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值，并且被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值超过指示过功率状况的第一阈值而将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值；并且
当所述请求功率的所述量值大于第二阈值并且所述输入电流的所述量值小于第三阈值时，将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
2.如权利要求1所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
3.如权利要求1所述的电源，其还包括：
在所述控制电路外部的误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压，所述误差生成电路被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号；
其中所述控制电路被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号，并且被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
4.如权利要求3所述的电源，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。
5.如权利要求3所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况，将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
6.如权利要求3所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况，将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
7.如权利要求1所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号；并且
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
8.如权利要求7所述的电源，其中所述控制电路包括误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号；并且
其中所述控制电路被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
9.如权利要求7所述的电源，其中所述控制电路被配置为对指示所述输出电压的所述量值的所述信号进行采样以确定所述输出电压的所述量值，并且基于所述输出电压的所述确定的量值而确定所述请求功率。
10.如权利要求1所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
将所述请求功率的所述量值与所述第二阈值进行比较；并且
将由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值与所述第三阈值进行比较。
11.如权利要求1所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在所述第一反馈信号大于指示过流状况的第四阈值时将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
12.如权利要求11所述的电源，其中所述第一阈值大于所述第四阈值。
13.如权利要求1所述的电源，其中所述控制电路被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于所述第三阈值但小于所述第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值时以正常操作模式操作。
14.如权利要求1所述的电源，其中所述控制电路被配置为生成驱动信号来控制所述电源转换器电路以调节所述输出电压的平均量值；并且
其中所述控制电路被配置为在所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值并且由所述第一反馈信号指示的输入电流的所述量值小于所述第三阈值时控制所述驱动信号以将所述输出电压的所述量值调节到近似零伏。
15.如权利要求1所述的电源，其中确定所述第二阈值，使得所述请求功率的所述量值被配置为在所述电源在正常操作模式期间正在供应电力时超过所述第二阈值。
16.如权利要求15所述的电源，其中指示所述输出电压的所述量值的所述信号指示所述电源转换器电路的一个或多个开关电路的操作周期，并且其中所述第二阈值是操作周期阈值。
17.如权利要求1所述的电源，其中所述第一阈值包括最大功率阈值，并且所述第三阈值包括小于所述最大功率阈值的低端功率阈值。
18.如权利要求1所述的电源，其中所述电源转换器电路包括半桥转换器电路。
19.如权利要求1所述的电源，其中所述电源转换器电路包括:
半桥逆变器电路，所述半桥逆变器电路包括用于生成逆变器电压的两个开关电路；
变压器，所述变压器包括被配置为接收所述逆变器电压的初级侧以及被配置为从所述电源提供所述输出电压的次级侧；以及
误差生成电路，所述误差生成电路位于所述变压器的所述次级侧上并且耦合在所述输出电压上，其中所述误差生成电路被配置为生成指示所述输出电压的所述量值的所述信号。
20.如权利要求1所述的电源，其中所述电源被配置为对感测信号进行滤波和放大以生成所述第一反馈信号。
21.如权利要求20所述的电源，其还包括：
感测电阻器，其中所述输入电流传导通过所述感测电阻器以在所述感测电阻器上生成所述感测信号。
22.如权利要求1所述的电源，其还包括：
AC至DC转换器电路，所述AC至DC转换器电路被配置为接收交流(AC)电压并且生成DC电压；
其中所述控制电路被配置为将总线电压控制信号提供给所述AC至DC转换器电路以调节所述DC电压的量值，并且从所述AC至DC转换器电路接收指示所述DC电压的所述量值的总线电压反馈信号。
23.一种电源，所述电源用于控制从所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值以控制由所述电源输送的所述电力量，所述电源转换器电路包括：
半桥逆变器电路，所述半桥逆变器电路包括用于从直流(DC)电压生成逆变器电压的两个开关电路；
变压器，所述变压器包括被配置为接收所述逆变器电压的初级绕组以及被配置为从中生成所述电源的所述输出电压的次级绕组；以及
误差生成电路，所述误差生成电路位于所述变压器的次级侧上并且耦合在所述输出电压上，其中误差生成电路被配置为生成指示所述输出电压的所述量值的信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路与所述半桥逆变器的所述开关电路中的一个串联，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述变压器的初级侧上的输入电流的量值的反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值超过指示过功率状况的第一阈值而将所述输出电压的所述量值控制为零伏；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述信号而确定请求功率的量值；
当所述请求功率的所述量值大于第二阈值并且由所述反馈信号指示的输入电流的所述量值小于第三阈值时，将所述输出电压的所述量值控制为零伏。
24.如权利要求23所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流I输出或所述输出电压V输出的量值。
25.如权利要求23所述的电源，其中所述控制电路被配置为生成驱动信号来控制所述电源转换器电路以调节所述输出电压的平均量值；并且
其中所述控制电路被配置为在所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值并且由第一反馈信号指示的输入电流的所述量值小于所述第三阈值时控制所述驱动信号以将所述输出电压的所述量值调节到零伏。
26.如权利要求25所述的电源，其中所述驱动信号被配置为控制所述半桥逆变器的所述开关电路的开关频率以调节所述输出电压的所述平均量值。
27.如权利要求25所述的电源，其中所述半桥逆变器的所述开关电路包括高侧场效应晶体管(FET)和低侧FET；并且
其中所述过功率保护电路包括与所述低侧FET串联的感测电阻器。
28.如权利要求23所述的电源，其中所述误差生成电路包括光耦合器。
29.如权利要求23所述的电源，其中所述误差生成电路包括输出电感器，其中所述电源转换器电路还包括磁耦合到所述输出电感器并与所述输出电感器电隔离的绕组，所述电源转换器电路被配置为经由所述绕组生成指示所述输出电压的所述量值的所述信号。
30.如权利要求23所述的电源，其中所述电源被配置为对感测信号进行滤波和放大以生成所述反馈信号来防止误跳闸。
31.如权利要求23所述的电源，其中所述控制电路被配置为将总线电压控制信号提供给AC至DC转换器电路以调节所述DC电压的量值；并且
其中所述控制电路被配置为从所述AC至DC转换器电路接收指示所述DC电压的所述量值的总线电压反馈信号。
32.如权利要求23所述的电源，其中所述过功率保护电路被配置为对所述电源提供单故障检测。
33.如权利要求23所述的电源，其中所述电源转换器电路在所述变压器的所述次级侧上不包括电压降。
34.如权利要求23所述的电源，其中所述电源转换器电路包括半桥转换器电路。
35.如权利要求23所述的电源，其还包括：
AC至DC转换器电路，所述AC至DC转换器电路被配置为接收交流(AC)电压并且生成所述DC电压。
36.如权利要求35所述的电源，其中所述AC至DC转换器电路包括升压转换器、降压转换器或反激转换器。
37.如权利要求23所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在所述反馈信号大于指示过流状况的第四阈值时将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
38.如权利要求37所述的电源，其中所述第一阈值大于所述第四阈值。
39.如权利要求37所述的电源，其还包括：
光耦合器，其中所述光耦合器的发射器位于所述电源转换器电路内在变压器的次级侧上，并且其中所述光耦合器的接收器被配置为将第二反馈信号提供给所述误差生成电路。
40.如权利要求37所述的电源，其还包括：
光耦合器，其中所述光耦合器的发射器位于所述电源转换器电路内在变压器的次级侧上，并且其中所述光耦合器的接收器被配置为将指示所述输出电压的所述量值的所述信号提供给所述控制电路。
41.一种电源，所述电源用于控制由所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值，并且被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值；并且
当所述请求功率的所述量值指示所述电源转换器电路正在向电气负载供应电力并且由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值小于第三阈值时，禁用所述电源转换器电路。
42.如权利要求41所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
43.如权利要求41所述的电源，其还包括：
在所述控制电路外部的误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压，所述误差生成电路被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号；
其中所述控制电路被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号，并且被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
44.如权利要求43所述的电源，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。
45.如权利要求43所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
46.如权利要求43所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
47.如权利要求41所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号；并且
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
48.如权利要求47所述的电源，其中所述控制电路包括误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号；并且
其中所述控制电路被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
49.如权利要求41所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在所述第一反馈信号大于指示过流状况的第四阈值时禁用所述电源转换器电路。
50.如权利要求41所述的电源，其中所述控制电路被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流大于所述第三阈值但小于第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于第二阈值时以正常操作模式操作。
51.一种电源，所述电源用于控制由所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值，并且被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值；并且
当所述请求功率的所述量值指示所述电源转换器电路正在向电气负载供应电力并且所述输入电流的所述量值指示所述电源转换器电路的部件已发生故障时，禁用所述电源转换器电路。
52.如权利要求51所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
53.如权利要求51所述的电源，其还包括：
在所述控制电路外部的误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压，所述误差生成电路被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号；
其中所述控制电路被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号，并且被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
54.如权利要求53所述的电源，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。
55.如权利要求53所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
56.如权利要求53所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
57.如权利要求51所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号；并且
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
58.如权利要求57所述的电源，其中所述控制电路包括误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号；并且
其中所述控制电路被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
59.如权利要求51所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于指示过流状况的第四阈值时禁用所述电源转换器电路。
60.如权利要求51所述的电源，其中所述控制电路被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于所述第三阈值但小于所述第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值时以正常操作模式操作。
61.一种电源，所述电源用于控制由所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值，并且被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值；并且
当所述请求功率的所述量值和所述输入电流的所述量值指示调节器电路的部件已发生故障时，禁用所述电源转换器电路。
62.如权利要求61所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
63.如权利要求61所述的电源，其还包括：
在所述控制电路外部的误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压，所述误差生成电路被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号；
其中所述控制电路被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号，并且被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
64.如权利要求63所述的电源，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。
65.如权利要求63所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
66.如权利要求63所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
67.如权利要求61所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号；并且
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
68.如权利要求67所述的电源，其中所述控制电路包括误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号；并且
其中所述控制电路被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
69.如权利要求61所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于指示过流状况的第四阈值时禁用所述电源转换器电路。
70.如权利要求61所述的电源，其中所述控制电路被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于所述第三阈值但小于所述第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值时以正常操作模式操作。
71.一种电源，所述电源用于控制由所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值，并且被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入电流的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入电流的量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入电流的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而确定请求功率的量值；并且
当所述请求功率和所述输入电流的所述量值指示所述电源转换器电路的电流感测电路的部件已发生故障时，禁用所述电源转换器电路。
72.如权利要求71所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
73.如权利要求71所述的电源，其还包括：
在所述控制电路外部的误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压，所述误差生成电路被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号；
其中所述控制电路被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号，并且被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
74.如权利要求73所述的电源，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。
75.如权利要求73所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
76.如权利要求73所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
77.如权利要求71所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号；并且
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
78.如权利要求77所述的电源，其中所述控制电路包括误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号；并且
其中所述控制电路被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
79.如权利要求71所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于指示过流状况的第四阈值时禁用所述电源转换器电路。
80.如权利要求71所述的电源，其中所述控制电路被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入电流的所述量值大于所述第三阈值但小于所述第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于所述第二阈值时以正常操作模式操作。
81.一种电源，所述电源用于控制由所述电源输送的电力量，所述电源包括：
电源转换器电路，所述电源转换器电路被配置为控制输出电压的量值，并且被配置为生成指示所述电源转换器电路的输入功率的量值的第一反馈信号以及指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；
过功率保护电路，所述过功率保护电路被配置为接收指示所述电源转换器电路的所述输入功率的所述量值的所述第一反馈信号，并且响应于所述输入功率的所述量值指示过功率状况而禁用所述电源转换器电路；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于所述第一反馈信号和所述第二反馈信号而检测调节器电路的部件已发生故障；并且
基于所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
82.如权利要求81所述的电源，其中所述控制电路还被配置为基于所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
83.如权利要求81所述的电源，其还包括：
在所述控制电路外部的误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号以及指示所述输出电压的期望量值的目标电压，所述误差生成电路被配置为响应于所述目标电压和所述第二反馈信号而生成指示所述请求功率的所述量值的信号；
其中所述控制电路被配置为从所述误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的所述信号，并且被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
84.如权利要求83所述的电源，其中所述控制电路被配置为响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向所述期望量值调节。
85.如权利要求83所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
将所述输入功率的所述量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
86.如权利要求83所述的电源，其中所述控制电路被配置为：
基于所述输入功率的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况而禁用所述电源转换器电路。
87.如权利要求81所述的电源，其中所述控制电路还被配置为：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述第二信号；并且
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
88.如权利要求87所述的电源，其中所述控制电路包括误差生成电路，所述误差生成电路被配置为从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的所述信号并且生成指示所述请求功率的所述量值的信号；并且
其中所述控制电路被配置为基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
89.如权利要求81所述的电源，其中所述控制电路还被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入功率的所述量值大于指示过流状况的第四阈值时禁用所述电源转换器电路。
90.如权利要求81所述的电源，其中所述控制电路被配置为在由所述第一反馈信号指示的所述输入功率的所述量值大于第三阈值但小于第一阈值并且所述请求功率的所述量值大于第二阈值时以正常操作模式操作。
91.如权利要求81所述的电源，其中所述控制电路被配置为基于所述第二反馈信号而执行闭环栅极驱动。
92.至少一种计算机可读存储介质，所述至少一种计算机可读存储介质包括可执行指令，所述可执行指令在由至少一个控制电路执行时使所述至少一个控制电路：
基于反馈信号而确定请求功率的量值，其中第二反馈信号指示电源转换器电路的输出电压的量值；以及
当所述请求功率的所述量值大于第一阈值并且所述电源转换器电路的输入电流的量值小于第二阈值时，将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
93.如权利要求92所述的至少一种计算机可读存储介质，其中所述至少一种计算机可读存储介质当由至少一个控制电路执行时还使所述至少一个控制电路：
从误差生成电路接收指示所述请求功率的所述量值的信号；以及
基于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而确定所述请求功率的所述量值。
94.如权利要求93所述的至少一种计算机可读存储介质，其中所述至少一种计算机可读存储介质当由至少一个控制电路执行时还使所述至少一个控制电路：
响应于指示所述请求功率的所述量值的所述信号而控制所述电源转换器电路以将所述输出电压的所述量值朝向期望量值调节。
95.如权利要求93所述的至少一种计算机可读存储介质，其中所述至少一种计算机可读存储介质当由至少一个控制电路执行时还使所述至少一个控制电路：
将所述输入电流的所述量值与输入电流阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况，将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
96.如权利要求93所述的至少一种计算机可读存储介质，其中所述至少一种计算机可读存储介质当由至少一个控制电路执行时还使所述至少一个控制电路：
基于所述输入电流的所述量值和所述电源转换器电路的输入电压的量值而确定所述电源转换器电路的输入功率；
将所述电源转换器电路的所述输入功率的量值与输入功率阈值进行比较以检测过功率状况；并且
响应于检测到所述过功率状况，将所述输出电压的所述量值控制为近似零伏。
97.如权利要求92所述的至少一种计算机可读存储介质，其中所述至少一种计算机可读存储介质当由至少一个控制电路执行时还使所述至少一个控制电路：
从所述电源转换器电路接收指示所述输出电压的所述量值的第二反馈信号；以及
根据所述第二反馈信号确定所述请求功率的所述量值。
98.如权利要求97所述的至少一种计算机可读存储介质，其中所述至少一种计算机可读存储介质当由至少一个控制电路执行时还使所述至少一个控制电路：
基于指示所述输出电压的所述量值的所述第二反馈信号而控制提供给栅极驱动电路的一个或多个驱动信号以调节输出电流或所述输出电压的量值。
CN202280051933.6A 2021-07-15 2022-07-15 具有过功率保护的电源装置 Pending CN117693877A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163222353P 2021-07-15 2021-07-15
US63/222,353 2021-07-15
PCT/US2022/037363 WO2023288095A1 (en) 2021-07-15 2022-07-15 Power supply device with over-power protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117693877A true CN117693877A (zh) 2024-03-12

Family

ID=82932593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280051933.6A Pending CN117693877A (zh) 2021-07-15 2022-07-15 具有过功率保护的电源装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230017092A1 (zh)
EP (1) EP4371203A1 (zh)
CN (1) CN117693877A (zh)
CA (1) CA3223033A1 (zh)
MX (1) MX2023015110A (zh)
WO (1) WO2023288095A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110267142B (zh) * 2019-06-25 2021-06-22 维沃移动通信有限公司 一种移动终端及控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5041763A (en) 1989-12-22 1991-08-20 Lutron Electronics Co., Inc. Circuit and method for improved dimming of gas discharge lamps
JP5058024B2 (ja) * 2008-03-04 2012-10-24 本田技研工業株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータの故障検出方法
US8492987B2 (en) 2009-10-07 2013-07-23 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US9232574B2 (en) 2012-07-06 2016-01-05 Lutron Electronics Co., Inc. Forward converter having a primary-side current sense circuit
US20140103724A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-17 General Electric Company Bidirectional power system, operation method, and controller for operating
US9203424B1 (en) * 2014-05-13 2015-12-01 Power Integrations, Inc. Digital-to-analog converter circuit for use in a power converter
US9602013B2 (en) * 2014-05-13 2017-03-21 Power Integrations, Inc. Controller for a switch mode power converter
JP6102841B2 (ja) * 2014-06-30 2017-03-29 トヨタ自動車株式会社 電源システム
CA3022128C (en) * 2016-04-25 2021-04-06 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
EP3586572A1 (en) * 2017-02-24 2020-01-01 Lutron Technology Company LLC Turn-on procedure for a load control device
MX2021001142A (es) * 2018-07-30 2021-10-01 Lutron Tech Co Llc Dispositivo de control de carga para una fuente de luz de diodo de emision de luz.
MX2021014030A (es) 2019-05-17 2022-02-11 Lutron Tech Co Llc Dispositivo de control de carga con un circuito de activacion de compuerta de lazo cerrado.
EP4129009A1 (en) * 2020-03-31 2023-02-08 Lutron Technology Company LLC Power converter circuit for a lighting device
US20230208284A1 (en) * 2020-11-23 2023-06-29 Robert S. Wrathall Systems and Methods of Unwanted Harmonic Content Removal for Power Conversion

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023288095A1 (en) 2023-01-19
CA3223033A1 (en) 2023-01-19
US20230017092A1 (en) 2023-01-19
MX2023015110A (es) 2024-03-25
EP4371203A1 (en) 2024-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11979955B2 (en) Load control device for a light-emitting diode light source
US11949281B2 (en) Modular lighting panel
US12082322B2 (en) Load control device for a light-emitting diode light source
KR970011552B1 (ko) 자동 고온정지 회로를 지닌 조광 가능한 고역률, 고효율 전자안정기 제어기의 집적회로
US20170311396A1 (en) Fluorescent Lamp Replacement LED Protection
US20140159602A1 (en) Power supply circuit and luminaire
EP3845035A1 (en) Drive circuit for a light-emitting diode light source
US20230366531A1 (en) Underwater Light Having Programmable Controller and Replaceable Light-Emitting Diode (LED) Assembly
CN117693877A (zh) 具有过功率保护的电源装置
JP6186918B2 (ja) Ｌｅｄ点灯回路及びｌｅｄ照明装置
US20130106311A1 (en) Power Supply Device and Lighting Device
KR102490634B1 (ko) 과열방지 기능 및 디밍시 역률보정 기능을 갖는 led 램프용 컨버터 회로
CN111385941A (zh) 照明控制系统和照明系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination