DE102012007451A1 - Transducer e.g. LLC resonant converter for lighting unit, of LED converter used in lighting system, has control device that is arranged in primary-side circuit, to detect error state at output unit of secondary-side circuit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wandler zur Versorgung eines Leuchtmittels, einen LED-Konverter und ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Wandlers. Die Erfindung betrifft insbesondere derartige Vorrichtungen und Verfahren, bei denen ein Leuchtmittel, insbesondere ein Leuchtmittel, das ein oder mehrere Leuchtdioden umfasst, mit einem so genannten SELV(„Separated Extra-Low Voltage” oder „Safety Extra-Low Voltage”)-Gerät mit Energie versorgt wird.The invention relates to a converter for supplying a lighting means, an LED converter and a method for operating such a converter. The invention particularly relates to such devices and methods in which a light source, in particular a light source comprising one or more light emitting diodes, with a so-called SELV ("Separated Extra Low Voltage" or "Safety Extra Low Voltage") - device with Energy is supplied.
Wandler mit Potentialtrennung dienen zur galvanisch entkoppelten Übertragung von elektrischer Energie von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite. Derartige Wandler werden in verschiedenen Anwendungen zur Strom- oder Spannungsversorgung, wie beispielsweise in getakteten Schaltnetzteilen, eingesetzt. Bei getakteten Wandlern werden steuerbare Schalter, die in Form von Leistungsschaltern ausgestaltet sein können, verwendet und getaktet betrieben, um elektrische Energie auf die Ausgangsseite zu übertragen. Eine galvanisch entkoppelte Energieübertragung kann durch Verwendung eines Transformators oder anderen Übertragers erzielt werden. Eine derartige galvanische Trennung bzw. Potentialtrennung wird aus Sicherheitsgründen bei Betriebsgeräten für Leuchtmittel gefordert, um einen ELV(„Extra-Low Voltage”)-Bereich durch eine so genannte Potentialbarriere oder SELV-Barriere von Bereichen mit höherer Versorgungsspannung, insbesondere Netzspannung, zu trennen.Transducers with electrical isolation serve for galvanically decoupled transmission of electrical energy from an input side to an output side. Such converters are used in various applications for power or voltage supply, such as in switched mode power supplies. In clocked converters, controllable switches, which may be in the form of circuit breakers, are used and clocked to transfer electrical energy to the output side. A galvanically decoupled energy transfer can be achieved by using a transformer or other transformer. Such a galvanic separation or potential separation is required for safety reasons in operating devices for lighting to separate an ELV ("extra low voltage") - area by a so-called potential barrier or SELV barrier of areas with higher supply voltage, especially mains voltage.
Zum Betreiben von Leuchtmitteln können Wandler eingesetzt werden, die als so genannte Resonanzwandler ausgestaltet sind, die einen Resonanzkreis aufweisen. Der Resonanzkreis kann ein Serien- oder Parallelresonanzkreis sein. Bei der Ausgestaltung von Wandlern besteht das Ziel, Verluste gering zu halten. Resonanzwandler, die einen LLC-Resonanzkreis mit zwei Induktivitäten und einer Kapazität umfassen, können primärseitig resonant oder quasiresonant gesteuert werden. Derartige Wandler haben den Vorteil, dass ein energieeffizienter Betrieb mit relativ geringen Schaltverlusten möglich ist.For operating light sources, it is possible to use transducers which are designed as so-called resonant transducers which have a resonance circuit. The resonant circuit may be a series or parallel resonant circuit. In the design of converters, the goal is to keep losses low. Resonant transducers comprising an LLC resonant circuit with two inductances and one capacitance can be controlled on the primary side resonantly or quasi-resonantly. Such converters have the advantage that energy-efficient operation with relatively low switching losses is possible.
Aus Sicherheitsgründen soll der Betrieb eines Wandlers erlauben, zumindest bestimmte Betriebszustände, beispielsweise Leerlauf oder Kurzschluss am Ausgang des SELV-Bereichs, zu erkennen. Ein herkömmlicher Ansatz verwendet hierzu eine direkte Messung beispielsweise der Ausgangsspannung, die in der sekundärseitigen Schaltung durchgeführt wird. Die auf der Sekundärseite erfasste Spannung kann dann über einen Isolator zur Primärseite rückgeführt wird. Die Überbrückung der SELV-Barriere erfordert entsprechende Komponenten, die Bauraum und/oder Kosten des Betriebsgeräts erhöhen. Die
Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, die Verbesserungen für eine Detektion bestimmter Betriebszustände, insbesondere eines Kurzschlusses am Ausgang und/oder einer offenen Schaltung am Ausgang, bieten. Insbesondere besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, bei denen der schaltungstechnische Aufwand und/oder die Kosten, die bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Überbrücken der SELV-Barriere verbunden sind, reduziert oder vermieden werden können. Es besteht auch ein Bedarf an derartigen Vorrichtungen und Verfahren, die geringe Schaltverluste aufweisen.There is a need for devices and methods that provide improvements for detection of certain operating conditions, particularly output short circuit and / or open circuit output. In particular, there is a need for devices and methods in which the circuitry complexity and / or costs associated with conventional SELV barrier bridging devices can be reduced or avoided. There is also a need for such devices and methods that have low switching losses.
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren, ein Wandler und ein LED-Konverter mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen angegeben. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen.According to the invention, a method, a converter and an LED converter are provided with the features specified in the independent claims. The dependent claims define embodiments.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung weist ein LLC-Resonanzwandler, der eine primärseitige Halbbrückenschaltung und einen LLC-Resonanzkreis umfasst, eine Steuereinrichtung auf, die abhängig von einer Phasenlage eines Stroms in der primärseitigen Schaltung bestimmte Betriebszustände wie einen Kurzschluss am Ausgang der Sekundärseite und/oder eine offene Schaltung am Ausgang der Sekundärseite detektieren kann. Die Steuereinrichtung führt die Detektion von Fehlerzuständen, die den Ausgang der Sekundärseite betreffen, basierend auf einer Messgröße durch, die in der primärseitigen Schaltung erfasst wird.According to embodiments of the invention, an LLC resonant converter comprising a primary-side half-bridge circuit and an LLC resonant circuit has a control device which, depending on a phase relationship of a current in the primary-side circuit, determines certain operating conditions such as a short circuit at the output of the secondary side and / or an open circuit Detect circuit at the output of the secondary side. The controller performs the detection of error conditions concerning the output of the secondary side based on a measurand detected in the primary-side circuit.
Zur Detektion eines Fehlerzustands kann ein Zeitpunkt erfasst werden, an dem ein Strom, der zwischen dem LLC-Resonanzkreis und Masse fließt, einen Nulldurchgang aufweist. Es kann ermittelt werden, ob dieser Zeitpunkt innerhalb eines Intervalls um eine Referenzzeit liegt. Die Referenzzeit kann die Mitte zwischen einer ersten Schaltzeit, bei der vor dem Nulldurchgang ein erster Schalter der Halbbrückenschaltung zuletzt in den Aus-Zustand geschaltet wird, und einer zweiten Schaltzeit, bei der nach dem Nulldurchgang ein zweiter Schalter der Halbbrückenschaltung erstmalig in den Aus-Zustand geschaltet wird, sein.To detect a fault condition, a time may be detected at which a current flowing between the LLC resonant circuit and ground has a zero crossing. It can be determined whether this time lies within an interval by a reference time. The reference time may be the middle between a first switching time, before the zero crossing, a first switch of the half-bridge circuit is switched last in the off state, and a second switching time, after the zero crossing, a second switch of the half-bridge circuit for the first time in the off state will be switched.
Die Vorrichtungen und Verfahren können insbesondere eine offene Schaltung und/oder ein Kurzschluss am Ausgang der Sekundärseite erkennen. Die Vorrichtungen und Verfahren nutzen, dass bei dem LLC-Resonanzwandler primärseitig erfasste Messgrößen, die einen Strom in der Primärseite repräsentieren, Informationen darüber liefern können, ob eine offene Schaltung oder ein Kurzschluss am Ausgang der Sekundärseite vorliegt. Dies erlaubt, auch ohne Messung in der sekundärseitigen Schaltung eine offene Schaltung und/oder einen Kurzschluss am Ausgang der sekundärseitigen Schaltung zu detektieren.The devices and methods can detect in particular an open circuit and / or a short circuit at the output of the secondary side. The devices and methods utilize that, in the LLC resonant converter, primary side sensed measurements representing current in the primary side may provide information as to whether an open circuit or a short circuit present at the output of the secondary side. This allows, even without measurement in the secondary side circuit to detect an open circuit and / or a short circuit at the output of the secondary side circuit.
Nach einem Ausführungsbeispiel wird ein Wandler für ein Leuchtmittel angegeben. Der Wandler umfasst eine primärseitige Schaltung und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite. Die primärseitige Schaltung weist eine Halbbrückenschaltung, die einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter umfasst, und einen mit einem Knoten zwischen den Schaltern der Halbbrücke verbundenen LLC-Resonanzkreis auf. Die Sekundärseite weist einen Ausgang zur Energieversorgung des Leuchtmittels auf. Der Wandler umfasst eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, um abhängig von einer Phasenlage eines Stroms in der primärseitigen Schaltung einen Fehlerzustand am Ausgang der Sekundärseite zu erkennen.According to one embodiment, a converter for a light source is specified. The converter comprises a primary-side circuit and one of them galvanically isolated secondary side. The primary-side circuit comprises a half-bridge circuit comprising a first switch and a second switch, and an LLC resonant circuit connected to a node between the switches of the half-bridge. The secondary side has an output for supplying energy to the luminous means. The converter comprises a control device that is set up to detect a fault condition at the output of the secondary side, depending on a phase position of a current in the primary-side circuit.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um Steuersignale zum getakteten Schalten der zwei Schalter der Halbbrücke zu erzeugen. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um den Fehlerzustand am Ausgang der Sekundärseite abhängig von einer Phasenlage des primärseitigen Stroms relativ zu den Steuersignalen zu erkennen.The controller may be configured to generate control signals for clocked switching of the two switches of the half-bridge. The control device can be set up to detect the error state at the output of the secondary side as a function of a phase position of the primary-side current relative to the control signals.
Die primärseitige Schaltung kann eingerichtet sein, um zum Erfassen des Stroms eine Spannung an einem Messwiderstand, der zwischen einen Schalter der Halbbrückenschaltung und Masse geschaltet ist, abzugreifen. Der Messwiderstand kann zwischen denjenigen Schalter, der auf der Niederpotentialseite der Halbbrücke angeordnet ist, und Masse geschaltet sein. Ein Shunt-Widerstand kann gleichzeitig als Messwiderstand verwendet werden. Auf diese Weise kann eine einfache und kostengünstige Erfassung des primärseitigen Stroms realisiert werden.The primary-side circuit may be configured to tap a voltage across a sense resistor connected between a switch of the half-bridge circuit and ground to sense the current. The sense resistor may be connected between the switch disposed on the low potential side of the half bridge and ground. A shunt resistor can be used as a measuring resistor at the same time. In this way, a simple and cost-effective detection of the primary-side current can be realized.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um den Fehlerzustand abhängig von einem Zeitpunkt eines Nulldurchgangs des Stroms zu erkennen.The controller may be configured to detect the error condition depending on a time of zero crossing of the current.
Ein Komparator kann einen Eingang zum Empfangen eines Messsignals, das zu dem Strom proportional ist, aufweisen. Die Steuereinrichtung kann mit einem Ausgang des Komparators gekoppelt sein, um den Zeitpunkt des Nulldurchgangs zu bestimmen. Dadurch wird eine einfache und kostengünstige Überwachung des Nulldurchgangs des Stroms möglich.A comparator may have an input for receiving a measurement signal proportional to the current. The controller may be coupled to an output of the comparator to determine the time of zero crossing. This makes a simple and cost-effective monitoring of the zero crossing of the current possible.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um eine Abweichung zwischen dem Zeitpunkt des Nulldurchgangs und einer Referenzzeit zu bestimmen und um den Fehlerzustand abhängig von einem Schwellenwertvergleich der Abweichung zu erkennen.The control device may be configured to determine a deviation between the time of the zero crossing and a reference time and to detect the error state as a function of a threshold value comparison of the deviation.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um die Referenzzeit abhängig von einer ersten Schaltzeit, bei der ein erster Schalter der Halbbrückenschaltung in einen Aus-Zustand geschaltet wird, und einer zweiten Schaltzeit, bei der ein zweiter Schalter der Halbbrückenschaltung in einen Aus-Zustand geschaltet wird, zu bestimmen. Die erste Schaltzeit kann dem letzten Schaltvorgang des ersten Schalters in den Aus-Zustand vor dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen, und die zweite Schaltzeit kann dem ersten Schaltvorgang des zweiten Schalters in den Aus-Zustand nach dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen. Die erste Schaltzeit kann dem N-ten Schaltvorgang des ersten Schalters in den Aus-Zustand vor dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen, und die zweite Schaltzeit kann dem N-ten Schaltvorgang des zweiten Schalters in den Aus-Zustand nach dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen, wobei N eine natürliche Zahl ist.The control device may be configured to set the reference time as a function of a first switching time, in which a first switch of the half-bridge circuit is switched to an off state, and a second switching time, in which a second switch of the half-bridge circuit is switched to an off state, to determine. The first switching time may correspond to the last switching operation of the first switch to the off state before the corresponding zero crossing of the current, and the second switching time may correspond to the first switching operation of the second switch to the off state after the corresponding zero crossing of the current. The first switching time may correspond to the Nth switching of the first switch to the off state before the corresponding zero crossing of the current, and the second switching time may correspond to the Nth switching of the second switch to the off state after the corresponding zero crossing of the current where N is a natural number.
Der erste Schalter kann zwischen einen Versorgungsanschluss der primärseitigen Schaltung und den LLC-Resonanzkreis geschaltet sein. Der zweite Schalter kann zwischen den LLC-Resonanzkreis und ein Referenzpotential, insbesondere Masse, geschaltet sein. D. h. der erste Schalter kann der Schalter auf der Hochpotentialseite der Halbbrückenschaltung sein, und der zweite Schalter kann der Schalter auf der Niederpotentialseite der Halbbrückenschaltung sein.The first switch may be connected between a supply connection of the primary-side circuit and the LLC resonance circuit. The second switch may be connected between the LLC resonant circuit and a reference potential, in particular ground. Ie. the first switch may be the switch on the high potential side of the half bridge circuit, and the second switch may be the switch on the low potential side of the half bridge circuit.
Die Steuereinrichtung kann so eingerichtet sein, dass die Referenzzeit die Mitte zwischen der ersten Schaltzeit und der zweiten Schaltzeit ist.The control device may be arranged such that the reference time is the middle between the first switching time and the second switching time.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um ein erstes getaktetes Steuersignal und ein zweites getaktetes Steuersignal zum Steuern der Halbbrückenschaltung zu erzeugen. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um die Referenzzeit abhängig von sowohl dem ersten getakteten Steuersignal als auch dem zweiten getakteten Steuersignal zu bestimmen.The control device may be configured to generate a first clocked control signal and a second clocked control signal for controlling the half-bridge circuit. The controller may be configured to determine the reference time depending on both the first clocked control signal and the second clocked control signal.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um zum Durchführen des Schwellenwertvergleichs die Abweichung zwischen dem Zeitpunkt des Nulldurchgangs und der Referenzzeit mit einem Schwellenwert zu vergleichen, der kleiner ist als eine Periode des ersten getakteten Steuersignals und des zweiten getakteten Steuersignals. Der Schwellenwert kann von einer Schaltfrequenz abhängen, mit der die Steuereinrichtung die Schalter der Halbbrückenschaltung schaltet. The control device may be configured to compare, for performing the threshold comparison, the deviation between the time of the zero crossing and the reference time with a threshold which is smaller than a period of the first clocked control signal and the second clocked control signal. The threshold may depend on a switching frequency at which the controller switches the switches of the half-bridge circuit.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um basierend auf der Phasenlage des Stroms eine offene Schaltung oder einen Kurzschluss am Ausgang der Sekundärseite zu erkennen.The control device may be configured to detect an open circuit or a short circuit at the output of the secondary side based on the phase position of the current.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein LED-Konverter bereitgestellt, der den Wandler nach einem Ausführungsbeispiel umfasst.According to a further embodiment, an LED converter is provided which comprises the converter according to an embodiment.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Beleuchtungssystem angegeben, das den LED-Konverter und ein damit gekoppeltes Leuchtmittel umfasst. Das Leuchtmittel kann ein oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) umfassen. Die LEDs können anorganische und/oder organische LEDs umfassen. Die LEDs können in ein LED-Modul integriert sein, das separat von dem LED-Konverter ausgeführt ist. Das Beleuchtungssystem kann weiterhin eine zentrale Steuerung umfassen, die eingerichtet ist, um Dimmbefehle an den LED-Konverter zu übermitteln oder vom LED-Konverter übertragene Signale auszuwerten.According to a further embodiment, a lighting system is specified which comprises the LED converter and a light source coupled thereto. The lighting means may comprise one or more light-emitting diodes (LEDs). The LEDs may include inorganic and / or organic LEDs. The LEDs can be integrated into an LED module that is separate from the LED converter. The lighting system may further comprise a central controller arranged to transmit dimming commands to the LED converter or to evaluate signals transmitted by the LED converter.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Betreiben eines LLC-Resonanzwandlers für ein Leuchtmittel angegeben. Der LLC-Resonanzwandler umfasst eine primärseitige Schaltung und eine davon galvanisch getrennte Sekundärseite. Die primärseitige Schaltung weist eine Halbbrückenschaltung, die einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter umfasst, und einen mit einem Knoten zwischen den Schaltern der Halbbrücke verbundenen LLC-Resonanzkreis auf. Die Sekundärseite weist einen Ausgang zur Energieversorgung des Leuchtmittels auf. Bei dem Verfahren wird eine Messgröße in der primärseitigen Schaltung erfasst, die von einem Strom in der primärseitigen Schaltung abhängt. Ein Fehlerzustand am Ausgang der Sekundärseite wird basierend auf einer Phasenlage des Stroms erkannt.In accordance with another embodiment, a method of operating an LLC resonant converter for a lighting device is provided. The LLC resonant converter includes a primary side circuit and one of them galvanically isolated secondary side. The primary-side circuit comprises a half-bridge circuit comprising a first switch and a second switch, and an LLC resonant circuit connected to a node between the switches of the half-bridge. The secondary side has an output for supplying energy to the luminous means. In the method, a measured variable in the primary-side circuit is detected, which depends on a current in the primary-side circuit. An error condition at the output of the secondary side is detected based on a phase position of the current.
Zum Erkennen des Fehlerzustands kann eine Abweichung zwischen einem Zeitpunkt eines Nulldurchgangs des Stroms und einer Referenzzeit bestimmt werden. Die Abweichung kann mit einem Schwellenwert verglichen werden.To detect the error condition, a deviation between a time of a zero crossing of the current and a reference time can be determined. The deviation can be compared to a threshold.
Die Referenzzeit kann einer Mitte zwischen einer ersten Schaltzeit, zu der der erste Schalter vor dem Nulldurchgang in den Aus-Zustand geschaltet wird, und einer zweiten Schaltzeit, zu der der zweite Schalter nach dem Nulldurchgang in den Aus-Zustand geschaltet wird, bestimmt werden. Die erste Schaltzeit kann dem letzten Schaltvorgang des ersten Schalters in den Aus-Zustand vor dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen, und die zweite Schaltzeit kann dem ersten Schaltvorgang des zweiten Schalters in den Aus-Zustand nach dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen. Die erste Schaltzeit kann dem N-ten Schaltvorgang des ersten Schalters in den Aus-Zustand vor dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen, und die zweite Schaltzeit kann dem N-ten Schaltvorgang des zweiten Schalters in den Aus-Zustand nach dem entsprechenden Nulldurchgang des Stroms entsprechen, wobei N eine natürliche Zahl ist.The reference time may be determined from a middle between a first switching time, at which the first switch is switched to the off state before the zero crossing, and a second switching time, at which the second switch is switched to the off state after the zero crossing. The first switching time may correspond to the last switching operation of the first switch to the off state before the corresponding zero crossing of the current, and the second switching time may correspond to the first switching operation of the second switch to the off state after the corresponding zero crossing of the current. The first switching time may correspond to the Nth switching of the first switch to the off state before the corresponding zero crossing of the current, and the second switching time may correspond to the Nth switching of the second switch to the off state after the corresponding zero crossing of the current where N is a natural number.
Das Erkennen des Fehlerzustands kann eine Detektion einer offenen Schaltung am Ausgang oder eines Kurzschlusses am Ausgang der Sekundärseite basierend auf der Phasenlage umfassen.The detection of the fault condition may include a detection of an open circuit at the output or a short circuit at the output of the secondary side based on the phase position.
Ausgestaltungen des Verfahrens nach vorteilhaften oder bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie die damit jeweils erzielten Wirkungen entsprechen den unter Bezugnahme auf die Vorrichtungen beschriebenen Ausgestaltungen. Das Verfahren kann mit einem Wandler oder LED-Konverter nach einem Ausführungsbeispiel automatisch ausgeführt werden.Embodiments of the method according to advantageous or preferred embodiments as well as the effects achieved thereby correspond to the embodiments described with reference to the devices. The method can be carried out automatically with a converter or LED converter according to an embodiment.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.
Die Merkmale der verschiedenen nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern dies in der nachfolgenden Beschreibung nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.The features of the various embodiments described below can be combined with each other, unless this is expressly excluded in the following description.
Der LED-Konverter
Der LED-Konverter
Der LED-Konverter
Wie in
Bei dem LED-Konverter
Die Funktionsweise und der Aufbau von Wandlern nach Ausführungsbeispielen werden unter Bezugnahme auf
Die primärseitige Schaltung
Die primärseitige Schaltung
Im Betrieb des Wandlers
In der primärseitigen Schaltung
Aufgrund des getakteten Schaltens des ersten Schalters
Die Phasenlage des Stroms kann abhängig von einem Zeitpunkt bestimmt werden, an dem der Strom
Die Steuereinrichtung
Wie unter Bezugnahme auf
Eine Schaltzyklusdauer
Das Inverse der Schaltzyklusdauer
Wenn am Ausgang
Der Zeitpunkt TN des Nulldurchgangs des Stroms wird mit der Taktung der zeitabhängigen Steuersignale für die Schalter der Halbbrücke verglichen, um zu ermitteln, ob ein Fehlerzustand vorliegt. Dazu kann eine Referenzzeit TM bestimmt werden. Ist eine Abweichung des Zeitpunkts TN des Nulldurchgangs von der Referenzzeit TM kleiner als ein Schwellenwert, d. h. liegt der Zeitpunkt TN des Nulldurchgangs in einem Intervall
Die Referenzzeit TM kann definiert sein als zeitliche Mitte zwischen einer ersten Schaltzeit T1, bei der der potentialhöhere Schalter
Für eine Referenzzeit TM, die basierend auf sowohl der Flanke
Die Steuereinrichtung
Bei einer weiteren Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung
Bei einer weiteren Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung
Die Referenzzeit TM, mit der der Zeitpunkt TN des Nulldurchgangs des Stroms im LLC-Resonanzkreis bzw. des Stroms durch einen Messwiderstand in Beziehung gesetzt wird, muss nicht abhängig von den in
Wenn die Steuereinrichtung
Weitere Ausgestaltungen von Vorrichtungen und Verfahren können in anderen Ausführungsbeispielen realisiert sein. Beispielsweise kann die Phasenlage des Stroms nicht nur unter Verwendung des in
Der Wandler
Bei
Bei
Bei
Bei
Falls bei
Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wurden, können Abwandlungen bei weiteren Ausführungsbeispielen realisiert werden. Während die Auswertung einer Phasenlage eines primärseitig erfassten Stroms zur Erkennung eines Fehlerzustands am Ausgang der Sekundärseite detailliert beschrieben wurde, können die Verfahren und Vorrichtungen nach Ausführungsbeispielen auch zur Erkennung anderer Betriebszustände eingesetzt werden. Beispielsweise kann nicht nur bestimmt werden, ob die Phasenlage des Stroms relativ zu den Schaltzyklen der Schalter der Halbbrücke näherungsweise 90° ist, sondern die Phasenlage des Stroms kann quantitativ ermittelt werden, um eine Last am Ausgang des Wandlers zu erkennen.While embodiments have been described with reference to the figures, modifications may be made in other embodiments. While the evaluation of a phase position of a current detected on the primary side for the purpose of detecting an error state at the output of the secondary side has been described in detail, the methods and devices according to exemplary embodiments can also be used to detect other operating states. For example, not only can it be determined whether the phase of the current relative to the switching cycles of the switches of the half-bridge is approximately 90 °, but the phase angle of the current can be determined quantitatively to detect a load at the output of the converter.
Die Erfassung einer den Strom auf der Primärseite repräsentierenden Größe muss nicht am Shunt-Widerstand erfolgen. Beispielsweise kann ein von dem Shunt-Widerstand verschiedener Messwiderstand vorgesehen werden.The detection of a quantity representing the current on the primary side need not occur at the shunt resistance. For example, a measuring resistor different from the shunt resistor can be provided.
Die Steuereinrichtung der Wandler und LED-Konverter nach Ausführungsbeispielen kann als integrierte Halbleiterschaltung ausgestaltet sein. Die Steuereinrichtung kann als anwendungsspezifische Spezialschaltung (ASIC, „Application Specific Integrated Circuit”) oder als anderer Chip ausgestaltet sein.The control device of the converter and LED converter according to embodiments may be configured as a semiconductor integrated circuit. The control device can be configured as an application-specific special circuit (ASIC) or as another chip.
Induktivitäten und Kapazitäten können jeweils durch entsprechende induktive bzw. kapazitive Elemente, beispielsweise als Spulen bzw. Kondensatoren, gebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, dass kleinere Induktivitäten, beispielsweise eine Induktivität des LLC-Resonanzkreises, als Streuinduktivität ausgebildet sind. Ähnlich können kleinere Kapazitäten als Streukapazitäten ausgebildet sein.Inductances and capacitances can each be formed by corresponding inductive or capacitive elements, for example as coils or capacitors. However, it is also possible that smaller inductances, for example a Inductance of the LLC resonant circuit, are designed as stray inductance. Similarly, smaller capacities may be designed as stray capacitors.
Wandler und Verfahren nach Ausführungsbeispielen können insbesondere zur Energieversorgung von LEDs eingesetzt werden.Converters and methods according to embodiments can be used in particular for the power supply of LEDs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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