RU2013133843A - Преобразователь питания для возбуждения твердотельной осветительной нагрузки - Google Patents

Преобразователь питания для возбуждения твердотельной осветительной нагрузки Download PDF

Info

Publication number
RU2013133843A
RU2013133843A RU2013133843/07A RU2013133843A RU2013133843A RU 2013133843 A RU2013133843 A RU 2013133843A RU 2013133843/07 A RU2013133843/07 A RU 2013133843/07A RU 2013133843 A RU2013133843 A RU 2013133843A RU 2013133843 A RU2013133843 A RU 2013133843A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
voltage
output
mains
capacitor
Prior art date
Application number
RU2013133843/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2574341C2 (ru
Inventor
Рейнхольд ЭЛЬФЕРИХ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2013133843A publication Critical patent/RU2013133843A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2574341C2 publication Critical patent/RU2574341C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
    • 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
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4258—Arrangements for improving power factor of AC input using a single converter stage both for correction of AC input power factor and generation of a regulated and galvanically isolated DC output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/39—Circuits containing inverter bridges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

1. Устройство преобразования питания для преобразования питания от источника питания - электросети (201) для питания твердотельной осветительной нагрузки (280), упомянутое устройство содержит:преобразователь (230), содержащий полумостовой инвертор (220), который функционирует как повышающий инвертор и инвертор выходного каскада для выходного каскада, причем полумостовой инвертор содержит множество переключателей (221, 222) и выходной каскад содержит резонансный конденсатор (241, 441); исхему управления (350), выполненную с возможностью управления входным током (im) электросети и выходным током (io) упомянутого устройства независимо посредством обеспечения сигнала (S_HB) переключения к множеству переключателей в полумостовом инверторе, причем сигнал переключения имеет скважность, частоту и скважность пропуска цикла,при этом схема управления дополнительно сконфигурирована, чтобы обеспечить сигнал переключения, используя первый и второй пороговые сигналы, причем второй пороговый сигнал основан на разности между напряжением на конденсаторе, измеренным на резонансном конденсаторе, и опорным напряжением на конденсаторе.2. Устройство по п. 1, в котором первый пороговый сигнал основан на разности между выходным током и опорным выходным током.3. Устройство по п. 2, в котором опорное напряжение на конденсаторе определяется из измеренного напряжения электросети, измеренного напряжения на шине и опорного сигнала скважности, полученного из разности между измеренным входным током электросети и опорным входным током электросети.4. Устройство по п. 2, в котором схема управления содержит схему отслеживания переменной состояния, сконфиг�

Claims (15)

1. Устройство преобразования питания для преобразования питания от источника питания - электросети (201) для питания твердотельной осветительной нагрузки (280), упомянутое устройство содержит:
преобразователь (230), содержащий полумостовой инвертор (220), который функционирует как повышающий инвертор и инвертор выходного каскада для выходного каскада, причем полумостовой инвертор содержит множество переключателей (221, 222) и выходной каскад содержит резонансный конденсатор (241, 441); и
схему управления (350), выполненную с возможностью управления входным током (im) электросети и выходным током (io) упомянутого устройства независимо посредством обеспечения сигнала (S_HB) переключения к множеству переключателей в полумостовом инверторе, причем сигнал переключения имеет скважность, частоту и скважность пропуска цикла,
при этом схема управления дополнительно сконфигурирована, чтобы обеспечить сигнал переключения, используя первый и второй пороговые сигналы, причем второй пороговый сигнал основан на разности между напряжением на конденсаторе, измеренным на резонансном конденсаторе, и опорным напряжением на конденсаторе.
2. Устройство по п. 1, в котором первый пороговый сигнал основан на разности между выходным током и опорным выходным током.
3. Устройство по п. 2, в котором опорное напряжение на конденсаторе определяется из измеренного напряжения электросети, измеренного напряжения на шине и опорного сигнала скважности, полученного из разности между измеренным входным током электросети и опорным входным током электросети.
4. Устройство по п. 2, в котором схема управления содержит схему отслеживания переменной состояния, сконфигурированную, чтобы генерировать сигнал переключения посредством сравнения переменных состояния с первым и вторым пороговыми сигналами соответственно для реализации режима пропуска.
5. Устройство по п. 4, в котором схема отслеживания переменной состояния содержит:
первый компаратор, выполненный с возможностью сравнения суммы первого и второго пороговых сигналов с напряжением на конденсаторе для обеспечения сигнала Отключения;
второй компаратор, выполненный с возможностью сравнения разности между первым и вторым пороговыми сигналами с напряжением на конденсаторе для обеспечения сигнала Включения; и
триггер, выполненный с возможностью генерации сигнала переключения на основе сигнала Отключения от первого компаратора и сигнала Включения от второго компаратора.
6. Устройство по п. 5, в котором триггер дополнительно выполнен с возможностью генерации сигнала переключения на основе сигнала отпирания и сигнала перезапуска, полученного из опорного сигнала скважности.
7. Устройство по п. 6, в котором сигнал отпирания и сигнал Отключения указывают конец импульса сигнала переключения, а сигнал перезапуска и сигнал Включения указывают начало импульса сигнала переключения.
8. Устройство по п. 7, в котором схема управления дополнительно содержит логический элемент, выполненный с возможностью выполнения операции исключающее ИЛИ на выходном сигнале триггера и сигнале, представляющем знак измеренного напряжения электросети, тем самым инвертируя выходной сигнал триггера в положительный знак измеренного напряжения электросети для обеспечения сигнала переключения, так, чтобы полумостовой инвертор дополнительно функционировал как интегрированный выпрямитель электросети.
9. Устройство по п. 2, в котором схема управления содержит: схему генератора сигналов, сконфигурированную, чтобы принимать первый и второй пороговые сигналы;
блок таймера, сконфигурированный, чтобы обеспечить сигнал отпирания в ответ на внутренний опорный сигнал скважности, который основан на разности между входным током электросети и опорным входным током электросети;
и одновибратор, сконфигурированный, чтобы обеспечить сигнал перезапуска в ответ на сигнал отпирания, причем сигнал отпирания и сигнал перезапуска, заставляют схему генератора сигналов выборочно прерывать скважность в соответствии со скважностью пропуска цикла.
10. Устройство по п. 9, в котором схема генератора сигналов содержит:
первый компаратор, сконфигурированный, чтобы сравнивать напряжение на конденсаторе с суммой первого и второго пороговых сигналов, и выводить первый результат сравнения;
второй компаратор, сконфигурированный, чтобы сравнивать напряжение на конденсаторе с разностью между первым и вторым пороговыми сигналами и выводить второй результат сравнения;
первый логический элемент, сконфигурированный, чтобы принимать первый результат сравнения и сигнал отпирания, и выводить результат логики сигнала Выключения;
второй логический элемент, сконфигурированный, чтобы принимать второй результат сравнения, и сигнал перезапуска, и выводить результат логики сигнала Включения; и
триггер, сконфигурированный, чтобы генерировать сигнал переключения в ответ на результат логики сигнала Выключения и результат логики сигнала Включения.
11. Устройство по п. 10, в котором триггер содержит триггер сброса-установки (RS), причем результат логики сигнала Выключения подается на вход сброса триггера RS, результат логики сигнала Включения подается на вход установки триггера RS, и сигнал переключения выводится из выхода триггера RS.
12. Устройство по п. 11, в котором каждый из первого и второго логических элементов содержит логический элемент ИЛИ.
13. Устройство по п. 9, в котором схема управления дополнительно содержит:
первый умножитель, сконфигурированный, чтобы умножать напряжение электросети и сигнал напряжения на шине, измеренный на конденсаторе шины преобразователя питания, и выводить опорный входной ток электросети;
вычитающее устройство, сконфигурированное, чтобы определять разность между входным током электросети и опорным входным током электросети, выведенным первым умножителем; и
второй умножитель, сконфигурированный, чтобы умножать напряжение электросети, напряжение на шине и опорный сигнал скважности обратной связи на основе разности между входным током электросети и опорным входным током электросети, определенным вычитающим устройством, и выводить опорное напряжение на конденсаторе.
14. Устройство по п. 13, в котором схема управления дополнительно содержит:
первый пропорциональный интегратор, сконфигурированный, чтобы интегрировать разность между опорным выходным током и выходным током, чтобы обеспечить первый пороговый сигнал; и
второй пропорциональный интегратор, сконфигурированный, чтобы интегрировать разность между опорным напряжением на конденсаторе и напряжением на конденсаторе, чтобы обеспечить второй пороговый сигнал.
15. Устройство по п. 14, в котором схема управления дополнительно содержит:
третий пропорциональный интегратор, сконфигурированный, чтобы интегрировать разность между входным током электросети и опорным входным током электросети, и выводить внутренний опорный сигнал скважности.
RU2013133843/07A 2010-12-22 2011-12-13 Преобразователь питания для возбуждения твердотельной осветительной нагрузки RU2574341C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201061425806P 2010-12-22 2010-12-22
US61/425,806 2010-12-22
US201161441484P 2011-02-10 2011-02-10
US61/441,484 2011-02-10
PCT/IB2011/055647 WO2012085759A2 (en) 2010-12-22 2011-12-13 Power converter device for driving solid state lighting load

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013133843A true RU2013133843A (ru) 2015-01-27
RU2574341C2 RU2574341C2 (ru) 2016-02-10

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013015630B1 (pt) 2020-12-15
EP2656497A2 (en) 2013-10-30
US9163815B2 (en) 2015-10-20
CN103270684A (zh) 2013-08-28
US20130271021A1 (en) 2013-10-17
WO2012085759A3 (en) 2012-11-15
BR112013015630A2 (pt) 2016-10-11
EP2656497B1 (en) 2015-02-25
BR112013015630A8 (pt) 2017-12-05
JP6038042B2 (ja) 2016-12-07
CN103270684B (zh) 2016-04-27
JP2014509169A (ja) 2014-04-10
WO2012085759A2 (en) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI692929B (zh) 二次側控制的控制電路以及形成二次側控制的控制電路的方法
JP2014509169A5 (ru)
TWI506929B (zh) 諧振式轉換電路及諧振控制器
JP5181014B2 (ja) 回路レギュレータ及びその同期タイミングパルス発生回路
WO2010146642A1 (ja) スイッチング電源装置および半導体装置
US9698677B2 (en) Brownout recovery circuit for bootstrap capacitor and switch power supply circuit
JP6135271B2 (ja) スイッチング電源装置
US7394232B2 (en) Interleaved switching converters in ring configuration
TW201422055A (zh) 具有無損放電電路的矽控整流器調光電路及其方法
JP2006262548A (ja) スイッチング電源装置
GB2514969A (en) Switching power source device
JP2017153350A5 (ru)
US9698671B2 (en) Single-stage AC-to-DC converter with variable duty cycle
CN113726165B (zh) 反激变换器及反激变换器的控制方法
KR20130061965A (ko) 차량용 저전압 직류전원변환장치
US9369064B2 (en) Current source inverter and operation method thereof
KR101426696B1 (ko) 계통 연계 모듈형 태양광 전력 변환 장치
CN110707957A (zh) 具有过流保护控制的换流装置
JP2008118755A (ja) 省電力回路、スイッチング電源装置
US9450453B2 (en) Uninterruptible power supply system with energy feedback to chargers and sinusoidal output
RU2013133843A (ru) Преобразователь питания для возбуждения твердотельной осветительной нагрузки
TW201526501A (zh) 切換式電源供應器及其控制電路與控制方法
KR20120035078A (ko) 그리드 연계형 인터리빙 플라이백 컨버터의 디지털 제어 장치 및 방법
Jang et al. A digitally controlled single-phase buck-boost-inverter using a dual-DSP
Mukherjee et al. A novel ZVS resonant-type flyback microinverter with regenerative snubber