TW201444249A - 具有電流調控輸出之功率因數修正電源轉換器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其可包括：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓；一降壓電晶體，其連接至該設置電路，且經組態以自二極體橋接器接收一電流；一第一二極體，其連接至該降壓電晶體；一升壓電晶體；一電阻器，其連接至該升壓電晶體；一線圈，其連接該降壓電晶體與該升壓電晶體；一降壓-升壓PFC調控器，其連接至該設置電路，且經組態以同步地調控第一電晶體及第二電晶體之接通/關斷狀態之一時間型樣；一第二二極體，其連接至該線圈及該升壓電晶體，且經組態以輸出一第一位準電壓；一電容器，其連接至該第二二極體；及一負載，其連接至該第二二極體。

Description

具有電流調控輸出之功率因數修正電源轉換器

本發明一般而言係關於一種工業/家庭照明領域中之發光二極體(LED)照明系統，且特定而言係關於一種實施於工業/家庭照明領域中之一LED照明系統中之具有電流調控輸出之功率因數修正(PFC)電源轉換器。

LED裝置已極大成熟，此乃因其起始時間在三十多年以前。半導體技術使得一LED照明裝置具有比傳統白熾及螢光燈泡長數個數量級之壽命。為節約能量及停止全球變暖，世界範圍的政府部門提倡自傳統白熾及螢光燈泡轉移。然而，製造LED照明裝置之成本仍遠遠高於傳統白熾及螢光燈泡且因此變為轉移之一障礙。雖然LED照明裝置之製造成本保持高的，但改良一LED驅動器之效能(舉例而言，達成一高功率因數修正值)可係降低成本及促進自傳統照明裝置轉移至LED照明裝置之一替代解決方案。

工業/家庭LED照明驅動器之早期行業標準簡單地允許LED電流與交流電(AC)輸入電流相同。圖1係先前技術中之一LED照明驅動器之一例示性圖解說明100，其中一相同AC電流跨越一LED串及一線圈流動。在例示性圖解說明100中，來自一設置電路101之一AC電流可跨越一LED串106及一線圈108流動。因此，流過LED串106之電流與 流過線圈108之電流及來自設置電路101之AC電流相同。然而，在此先前技術組態中，AC電流未必遵循AC電壓以便達成>0.9之一高功率因數位準。當AC電流根據之設置電路101之AC線輸入變化時，則此等準則用於滿足世界上大多數國家採用的工業/家庭照明之PFC標準(PFC>0.9)，此乃因歐盟早在20世紀90年代制定了IEC555標準。

在LED照明驅動器之早期技術中，儘管LED電流之平均值可係恆定的，但瞬時LED電流以一三角形形狀變化，且根據AC輸入電流錶現為一交換型電流流動。圖2係先前技術中之一LED電流之一例示性圖解說明200，該LED電流隨著峰值及穀底位準而在一寬範圍內變化。在例示性圖解說明200中，儘管LED電流之平均值可係恆定的，但瞬時LED電流根據線圈電流峰值及穀底值變化且LED電流亦可以一三角形形狀變化，亦即，一交換型電流流動。此架構不產生高PFC，此乃因AC電流不遵循正弦AC電壓線。

LED照明驅動器之效能在過去幾年藉由在LED電流驅動器之前採用一真實PFC級而得到改良。圖3係先前技術中之另一LED照明驅動器之一例示性圖解說明300，該LED照明驅動器具有單獨的AC電流及LED電流。例示性圖解說明300可包含一設置電路301、一升壓PFC調控器305、一第一線圈308、一第一電晶體310、一第一二極體309、一第一電容器307、一LED串321、一第二電容器320、一第二線圈322、一第二二極體323、一第二電晶體324及一LED控制件325。升壓PFC調控器305可經實施以調控LED串321之正極處之一直流電(DC)位準電壓。在某一實施例中，DC位準電壓可係指大約400v之一VPFC位準電壓。VPFC位準電壓可提供比AC線輸入高的電流變化容限，且因此流過LED串321之電流可不再對AC線輸入敏感且可增加LED串之效能。此方法增加LED照明之效能，此乃因輸入至LED串中之一固定位準電壓(VPFC)不再對一變化的AC輸入敏感。同時，業內將PFC標準增加 至高於0.9且較接近0.98。

[引用清單] [專利文獻]

[PTL 1]EP 2315497A1

[PTL 2]US 7157809 B2

最近研究表明可迫使流過LED之電流真正恆定，而非圍繞一固定平均值變化。此外，當LED電流變得恆定時之調暗能力將LED效能改良至少一個數量級。以上方法之一項實例闡述於PTL 1中。然而，在PTL 1中，LED串不能直接連接至VPFC位準電壓。此外，PTL 2著重強調調控非線性負載中之電流之問題且提供一通用解決方案。PTL 2提供一經調控負載/LED電流，只要維持電流源自電流源汲極至電流源端子具有充足餘裕即可。滿足餘裕要求保證負載/LED電流恆定且獨立於輸出電壓之變化。LED照明裝置可受益於上述方法，此乃因在負載之前實施之PFC級提供一恆定位準電壓至LED串且使得VPFC能夠獨立於AC輸入。圖4係先前技術中之一升壓電源轉換器之一例示性圖解說明400，其具有比輸入電壓高之輸出電壓。一升壓電源轉換器之例示性圖解說明400可包含一設置電路401、一升壓PFC調控器405、一線圈408、一電晶體410、一二極體409及一電容器407。升壓電源轉換器允許輸出電壓總是高於輸入電壓。在上文所論述之通用範圍之情況下，升壓電源轉換器之輸出電壓可高於276 AC，其已標準化至高達400v DC。例示性圖解說明400中之升壓電源轉換器在LED照明市場中具有特定優勢，此乃因AC電流總是連續的且使得遵循AC線電壓更容易。然而，例示性圖解說明400之一劣勢在於不存在固有電流限制且因此可需要額外電路來在啟動期間限制湧入電流。

行業已習慣於所謂的通用線，其中某些國家以85 AC操作，而其他國家以276 AC操作。此基本上係100AC-15%及240 AC+15%。必 須經由一通用線電源供應器滿足此一寬廣範圍之AC位準，且一LED照明裝置必須經設計以符合該寬廣範圍之要求。在上文所論述之通用範圍之情況下，升壓電源轉換器之輸出電壓可高於276 AC，其標準化至400v直流電(DC)。如圖5中所圖解說明，將400v DC位準(亦即，VPFC位準)施加至LED串。然而，此等應用需要大約130個LED二極體之較大數目之LED，此乃因每一LED二極體在一室溫下具有大約3v電壓降。

因此，本發明係針對一種在一LED照明系統中之具有電流調控輸出之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其實質上消除由於相關技術之限制及缺點所致之一或多個問題。

在一實施例中，本發明提供一種呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器。呈一升壓組態之該PFC電源轉換器包含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路進一步包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一第一線圈，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一經整流電流；一第一電晶體，其連接至該第一線圈；一升壓PFC調控器，其經組態以調控該第一電晶體之一接通/關斷狀態之一第一時間型樣以便迫使該AC電流遵循該AC電壓包絡且達成>0.9之一高PFC；一第一二極體，其連接至該第一電晶體，且經組態以輸出一第一位準電壓；一第一電容器，其連接至該第一二極體；一降壓電源轉換器，其經組態以自該第一二極體接收該第一位準電壓，且將該第一位準電壓轉換至一第二位準電壓，該降壓電源轉換器進一步包含：一第二電晶體，其連接至該第一二極體；一降壓調控器，其連接至該第二電晶體；一第二二極體，其連接至該第二電晶體；一第二線圈，其連接至該第二電晶體，且經組態以輸出該第二位 準電壓；一第二電容器，其連接至該第二線圈；及一負載，其連接至該第二線圈。

在某些實施例中，該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。LED串中之LED之數目決定降壓電源轉換器之輸出處之電壓。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二線圈、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第三位準電壓以便保持該恆定電流源餘裕足夠高以用於該電流源之恰當操作；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二線圈、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以 將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。

在某些實施例中，當該第一電晶體接通時，該第一線圈經組態以累積所接收電流，或當該第一電晶體關斷時，該第一線圈經組態以傳輸所累積電流且經由該第一二極體輸出該第一位準電壓至該降壓電源轉換器。

在某些實施例中，該升壓PFC調控器經組態以藉由以使得AC電流遵循AC電壓包絡之一方式調控該第一電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣來達成一高功率因數修正位準。

在某些實施例中，在包含該降壓電源轉換器、該LED串及該恆定電流源之一回饋環路中調控該第二位準電壓。

在某些實施例中，該第二位準電壓獨立於該第一位準電壓。該第二位準電壓由該串中之LED之數目加上該恆定電流源餘裕決定。

在某些實施例中，流過該LED串之該恆定負載電流或該經任意調變之負載電流獨立於流過該設置電路之該電流、該第一位準電壓及該第二位準電壓。其係本發明帶至目前技術中之一重要元件以便允許更佳負載電流調控同時仍達成一高PFC。

在某些實施例中，該升壓PFC調控器進一步包含：一第一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之輸出；一第二對電阻分壓器，其經組態以接收一第一二極體之輸出處之該第一位準電壓；一第二參考電壓，其對應於一第一二極體之輸出處之該第一位準電壓；一第一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該第一參考電壓與在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該第一對電阻分壓器及該第一EA之輸出；一第一振盪器；及一第一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該第一振盪器之輸出，且調控該第一電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣。

在某些實施例中，若在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓小於該第一參考電壓，則該第一EA經由該乘法器放大其輸出，且該第一PWM比較器延長一第一工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓大於該第一參考電壓，則該第一PWM比較器縮短該第一工作循環以減小該第一位準電壓。此第一位準電壓係約400v以允許涵蓋通用AC線輸入位準。

在又一實施例中，該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；一電流感測電阻器；及一選用斷開連接開關，其一端連接至該感測電阻器之一端。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二線圈、該LED串之負極連接至該電流感測電阻器之另一端且該選用斷開連接開關之另一端連接至接地時係一低側連接，(請注意選用開關後續接著至接地之電流感測電阻器之組態將達成相同功能)且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該負載之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第三位準電壓；此第三位準電壓等於該既定LED電流乘以該電流感測電阻器；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該電流感測電阻器之另一端連接至該第二線圈、該選用斷開連接開關之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二 PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。以此方式，調整跨越該負載之電壓以便可調控該LED電流。

在又一實施例中，一種呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器包含：一設置電路，其包含一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一第一線圈，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一電流；一第一電晶體，其連接至該第一線圈；一升壓PFC調控器，其經組態以調控該第一電晶體之一接通/關斷狀態之一第一時間型樣；一第一同步整流器，其經由一第一反相器連接至該第一電晶體且經組態以輸出一第一位準電壓；一第一電容器，其連接至該第一同步整流器；一降壓電源轉換器，其經組態以自該第一同步整流器接收該第一位準電壓，且將該第一位準電壓轉換至一第二位準電壓，該降壓電源轉換器進一步包含：一第二電晶體，其連接至該第一二極體；一降壓調控器，其連接至該第二電晶體；一第二同步整流器，其經由一第二反相器連接至該第二電晶體；一第二線圈，其連接至該第二電晶體，且經組態以輸出該第二位準電壓；及一第二電容器，其連接至該第二線圈；及一負載，其連接至該第二線圈。

在某些實施例中，該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二線圈、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二線圈、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與一第三位準電壓；一第二振盪器，其由一差分放大器(DIF)傳輸；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。

在某些實施例中，該升壓PFC調控器進一步包含：一第一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一第二對電阻分壓器，其經組態以接收該第一同步整流器之輸出處之該第一位準電壓；一第一參考電壓，其對應於該第一同步整流器之該輸出處之該第一位準電壓；一第一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該第一參考電壓與在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓；一乘法器，其經組態以接收 該第一對電阻分壓器及該第一EA之輸出；一第一振盪器；及一第一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該第一振盪器之輸出，且調控該第一電晶體之接通/關斷狀態之該第一時間型樣以便迫使該AC電流遵循該AC電壓以便達成高PFC位準。

在某些實施例中，若該第一位準電壓小於該第一參考電壓，則該第一EA經由該乘法器放大其輸出，且該第一PWM比較器延長一第一工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第一位準電壓大於該第一參考電壓，則該第一PWM比較器縮短該第一工作循環以減小該第一位準電壓。

在又一實施例中，呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之該功率因數修正(PFC)電源轉換器進一步包含：複數個負載，其連接至該第二線圈，其中該複數個負載並聯連接，且該複數個負載中之每一者進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二線圈、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該複數個負載之一最低既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與來自複數個該等LED串當中之具有最低電壓降之負極之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接 至該第二線圈、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該複數個負載之一最低既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。

在某些實施例中，呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之該功率因數修正(PFC)電源轉換器進一步包含一最小選擇單元，該最小選擇單元經組態以自在複數個該等LED串之負極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且將該最小值傳輸至該第二EA作為該第三位準電壓。

在又一實施例中，呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之該功率因數修正(PFC)電源轉換器進一步包含一最小選擇單元，該最小選擇單元經組態以自在複數個該等LED串之該等正極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且經由該DIF將該最小值傳輸至該第二EA作為該第三位準電壓。

在某些實施例中，若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。

上文所闡述之後續接著該降壓驅動器之該升壓組態具有複雜及需要2個電感器之缺點。由於線圈及其芯之大體積，在電源供應器之磁性側產生一大成本。減少線圈之數目或甚至將變壓器簡化設計為一單個電感器帶來重要商業優勢(減小的成本、大小及總成)。

本發明中所提出之降壓升壓架構藉助一較簡單組態達成至少升 壓降壓效能，此乃因其利用允許2個電源轉換器併入至一單個電路中且圍繞一單個線圈操作之降壓升壓拓撲。此外，此架構之優點在於經調控電壓獨立於高於或低於其之AC線位準且此外，經調控電壓由負載決定。

在另一實施例中，一種呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器包含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一降壓電晶體，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一電流；一第一二極體，其連接至該降壓電晶體；一升壓電晶體；一電阻器，其連接至該升壓電晶體；一線圈，其連接該降壓電晶體與該升壓電晶體；一降壓-升壓PFC調控器，其連接至該設置電路，且經組態以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之接通/關斷狀態之一時間型樣；一第二二極體，其連接至該線圈及該升壓電晶體，且經組態以輸出一第一位準電壓；一電容器，其連接至該第二二極體；及一負載，其連接至該第二二極體。

在某些實施例中，該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二二極體、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓；目的係維持跨越該恆定電流源之足夠餘裕以確保其恰當操作；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第二位準 電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之接通/關斷狀態之時間型樣。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二二極體、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之接通/關斷狀態之時間型樣。

在某些實施例中，若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短工作循環以減小該第一位準電壓。此以維持跨越恆定電流源之足夠餘裕之一方式調整跨越負載之電壓以便確保恆定電流源之恰當操作。此確保良好地調控流過該LED串之電流。此調整獨立於且不影響電路之PFC區段之操作。

在某些實施例中，當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地接通 時，該線圈經組態以累積所接收電流；且當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地關斷時，該線圈經組態以傳輸所累積電流且經由該第二二極體輸出該第一位準電壓以便允許該AC電流遵循AC電壓包絡且因此保持PFC高。

在某些實施例中，該降壓-升壓PFC調控器經組態以藉由同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之接通/關斷狀態之時間型樣來達成一高功率因數修正位準。

在某些實施例中，在包含該第二二極體、該電容器、該LED串及該恆定電流源之一回饋環路中調控該第一位準電壓。

在某些實施例中，流過該LED串之該恆定負載電流或該經任意調變之負載電流獨立於流過該設置電路之該電流及該第一位準電壓。在某些實施例中，該串中之LED之數目及跨越該恆定電流源之該餘裕決定該第一電壓位準，該第一電壓位準獨立於該AC電壓輸入。

在另一實施例中，一種呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器包含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一降壓電晶體，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一電流；一升壓電晶體；一電阻器，其連接至該升壓電晶體；一線圈，其串聯連接該降壓電晶體與該升壓電晶體；一第一同步整流器，其連接至該降壓電晶體；一第二同步整流器，其連接至該升壓電晶體；一降壓-升壓PFC調控器，其連接至該設置電路，且經組態而以一同步方式調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之一接通/關斷狀態之一第一時間型樣及該第一同步整流器及該第二同步整流器之一接通/關斷狀態之一第二時間型樣；一電容器，其連接至該第二同步整流器；及一負載，其連接至該第二同步整流器。

在某些實施例中，該LED串及該恆定電流源經組態以當該LED串 之正極連接至該第二同步整流器、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；及一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體、該升壓電晶體、該第一同步整流器及該第二同步整流器以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之該接通/關斷狀態之第二時間型樣。

在某些實施例中，該LED串及該恆定電流源經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二同步整流器、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；及一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體、該升壓電晶體、該第一同步整流器及該第二同步整流器以同步地調控該降 壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之該接通/關斷狀態之第二時間型樣。

在某些實施例中，若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短工作循環以減小該第一位準電壓。此以維持跨越恆定電流源之足夠餘裕之一方式調整跨越負載之電壓以確保恆定電流源之恰當操作。此確保良好地調控流過該LED串之電流。此調整獨立於且不影響電路之PFC區段之操作。

在某些實施例中，當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地接通時，該第一同步整流器與該第二同步整流器同步地關斷，且該線圈經組態以累積電流，且當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地關斷時，該第一同步整流器與該第二同步整流器同步地接通，且該線圈經組態以傳輸該所累積電流且經由該第二同步整流器輸出該第一位準電壓。

在某些實施例中，該降壓-升壓PFC調控器經組態藉由同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之該接通/關斷狀態之第二時間型樣來達成一高功率因數修正位準。

在某些實施例中，在包含該第二同步整流器、該電容器、該LED串及該恆定電流源之一回饋環路中調控該第一位準電壓。該第一位準電壓由該串中之LED之數目加上跨越該恆定電流源之餘裕決定。

在某些實施例中，流過該LED串之該恆定負載電流或該經任意調變之負載電流經組態而獨立於流過該設置電路之該電流及該第一位準電壓。

在又一實施例中，呈一降壓-升壓組態之該功率因數修正(PFC)電 源轉換器進一步包含：複數個負載，其連接至該第二二極體，其中該複數個負載並聯連接，且該複數個負載中之每一者進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。

在某些實施例中，當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地接通時，該線圈經組態以累積所接收電流；且當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地關斷時，該線圈經組態以傳輸所累積電流且經由該第二二極體輸出該第一位準電壓。

在某些實施例中，流過該複數個LED串之該複數個恆定負載電流或該等經任意調變之負載電流經組態而獨立於流過該設置電路之電流及該第一位準電壓，且流過該複數個LED串之該複數個恆定負載電流或該等經任意調變之負載電流彼此獨立。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二二極體、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該複數個恆定電流源之一最低既定電壓；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在複數個該等LED串中之一者之負極處接收之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷 狀態之時間型樣。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二二極體、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該複數個恆定電流源之一最低既定電壓；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之時間型樣。

在某些實施例中，若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短工作循環以減小該第一位準電壓。此允許系統在恰當操作中保持最低電壓恆定電流源且所有其他電流源亦將涵蓋最小餘裕。

在某些實施例中，呈一降壓-升壓組態之該功率因數修正電源轉換器進一步包含一最小選擇單元，該最小選擇單元經組態以自在複數個該等LED串之該等負極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且將該最小值傳輸至該降壓-升壓PFC調控器作為一第二位準電壓。

在又一實施例中，呈一降壓-升壓組態之該功率因數修正電源轉換器進一步包含一最小選擇單元，該最小選擇單元經組態以自在複數個該等LED串之該等正極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且經由 該DIF將該最小值傳輸至該降壓-升壓PFC調控器作為一第二位準電壓。

在又一實施例中，該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；一電流感測電阻器；及一選用斷開連接開關，其一端連接至該電流感測電阻器之一端。注意，選用開關後續接著至接地之電流感測電阻器之組態將達成相同功能。

在某些實施例中，該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二二極體、該LED串之負極連接至該電流感測電阻器之另一端且該選用斷開連接開關之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該LED串之負極處接收之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之時間型樣。

在某些實施例中，呈一降壓-升壓組態之該功率因數修正電源轉換器進一步包含該LED串經組態以當該電流感測電阻器之另一端連接至該第二二極體、該選用斷開連接開關之另一端連接至該LED串之正極且該LED串之負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器 (DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之時間型樣。

在某些實施例中，若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短工作循環以減小該第一位準電壓。此以維持跨越該電流感測電阻器之一恆定電壓降之一方式調整跨越負載之電壓，因此確保一恆定電流穿過負載之流動。

100‧‧‧例示性圖解說明

101‧‧‧設置電路

106‧‧‧發光二極體串

108‧‧‧線圈

200‧‧‧例示性圖解說明

300‧‧‧例示性圖解說明

301‧‧‧設置電路

305‧‧‧升壓功率因數修正調控器

307‧‧‧第一電容器

308‧‧‧第一線圈

309‧‧‧第一二極體

310‧‧‧第一電晶體

320‧‧‧第二電容器

321‧‧‧發光二極體串

322‧‧‧第二線圈

323‧‧‧第二二極體

324‧‧‧第二電晶體

325‧‧‧發光二極體控制件

400‧‧‧例示性圖解說明

401‧‧‧設置電路

405‧‧‧一升壓功率因數修正調控器

407‧‧‧電容器

408‧‧‧線圈

409‧‧‧二極體

410‧‧‧電晶體

500‧‧‧例示性實施例

501‧‧‧設置電路

504‧‧‧二極體橋接器

505‧‧‧升壓功率因數修正調控器

507‧‧‧電容器

508‧‧‧線圈

509‧‧‧二極體

510‧‧‧電晶體

525‧‧‧恆定電流源

600‧‧‧例示性實施例

601‧‧‧設置電路

602‧‧‧交流電(AC)源

603‧‧‧電磁干擾(EMI)濾波器

604‧‧‧二極體

605‧‧‧升壓功率因數修正調控器

607‧‧‧第一電容器

608‧‧‧第一線圈

609‧‧‧第一二極體

610‧‧‧第一電晶體

611‧‧‧降壓電源轉換器

620‧‧‧第二電容器

621‧‧‧發光二極體(LED)串

622‧‧‧負載

623‧‧‧第二電晶體

624‧‧‧降壓調控器

625‧‧‧恆定電流源

626‧‧‧第二二極體

627‧‧‧第二線圈

700‧‧‧例示性實施例

700a‧‧‧在例示性實施例

701‧‧‧設置電路

705‧‧‧升壓功率因數修正調控器

708‧‧‧第一線圈

709‧‧‧第一二極體

709a‧‧‧第一同步整流器

710‧‧‧第一電晶體

710a‧‧‧第一電晶體

711‧‧‧降壓電源轉換器

720‧‧‧電容器

721‧‧‧發光二極體串

722‧‧‧負載

724‧‧‧降壓調控器

725‧‧‧恆定電流源

726‧‧‧第二二極體

726a‧‧‧第二同步整流器

731‧‧‧第二振盪器

732‧‧‧第二誤差放大器

733‧‧‧第二脈衝寬度調變比較器

734‧‧‧第二參考電壓

735a‧‧‧第二反相器

741‧‧‧第一對電阻分壓器

742‧‧‧第二對電阻分壓器

744‧‧‧第一振盪器

745‧‧‧第一參考電壓

746‧‧‧第一誤差放大器(EA)

747‧‧‧乘法器

748‧‧‧第一脈衝寬度調變(PWM)比較器

749a‧‧‧第一反相器

800‧‧‧例示性實施例

900‧‧‧例示性實施例

900a‧‧‧例示性實施例

900b‧‧‧例示性實施例

901‧‧‧設置電路

902‧‧‧交流電源

903‧‧‧電磁干擾濾波器

904‧‧‧二極體橋接器

905‧‧‧降壓-升壓功率因數修正調控器

905a‧‧‧降壓-升壓功率因數修正調控器

907‧‧‧電容器

907a‧‧‧電容器

908‧‧‧線圈

908a‧‧‧線圈

909‧‧‧第一二極體

909a‧‧‧第一同步整流器

910‧‧‧降壓電晶體

910a‧‧‧降壓電晶體

911‧‧‧電阻器

921‧‧‧發光二極體(LED)串

921a‧‧‧發光二極體串

922‧‧‧負載

922a‧‧‧負載

923‧‧‧升壓電晶體

923a‧‧‧升壓電晶體

925‧‧‧恆定電流源

925a‧‧‧恆定電流源

926‧‧‧第二二極體

926a‧‧‧第二同步整流器

928‧‧‧差分放大器(DIF)

940‧‧‧一對電阻分壓器

944‧‧‧振盪器與電流感測斜波產生器

945‧‧‧參考電壓

945a‧‧‧參考電壓

946‧‧‧誤差放大器

946a‧‧‧誤差放大器

947‧‧‧乘法器

947a‧‧‧乘法器

948‧‧‧脈衝寬度調變比較器

948a‧‧‧脈衝寬度調變比較器

949‧‧‧驅動器

949a‧‧‧驅動器

1000‧‧‧例示性實施例

1021‧‧‧發光二極體串

1022‧‧‧負載

1025‧‧‧恆定電流源

1045‧‧‧參考電壓

1046‧‧‧誤差放大器

1048‧‧‧脈衝寬度調變比較器

1051‧‧‧發光二極體串

1052‧‧‧負載

1055‧‧‧恆定電流源

1061‧‧‧發光二極體串

1062‧‧‧負載

1065‧‧‧恆定電流源

1071‧‧‧發光二極體串

1072‧‧‧負載

1075‧‧‧恆定電流源

1100‧‧‧例示性實施例

1105‧‧‧降壓-升壓功率因數修正調控器

1121‧‧‧發光二極體串

1150‧‧‧最小選擇單元

1151‧‧‧發光二極體串

1161‧‧‧發光二極體串

1171‧‧‧發光二極體串

1200‧‧‧例示性實施例

1200a‧‧‧例示性實施例

1221‧‧‧發光二極體(LED)串

1222‧‧‧選用斷開連接開關

1225‧‧‧電流感測電阻器

1226‧‧‧第二二極體

1228‧‧‧負載/差分放大器(DIF)

1245‧‧‧參考電壓

1246‧‧‧誤差放大器

1247‧‧‧乘法器

1248‧‧‧脈衝寬度調變比較器

1300‧‧‧例示性實施例

1321‧‧‧發光二極體(LED)串

1322‧‧‧負載

1325‧‧‧恆定電流源

1332‧‧‧第二誤差放大器

1333‧‧‧第二脈衝寬度調變比較器

1334‧‧‧第二參考電壓

1350‧‧‧最小選擇單元

1351‧‧‧發光二極體(LED)串

1352‧‧‧負載

1355‧‧‧恆定電流源

1361‧‧‧發光二極體(LED)串

1362‧‧‧負載

1365‧‧‧恆定電流源

1400‧‧‧例示性實施例

1421‧‧‧發光二極體(LED)串

1422‧‧‧選用斷開連接開關

1425‧‧‧電流感測電阻器

1428‧‧‧負載

V1‧‧‧第一位準電壓

V2‧‧‧第二位準電壓/第二參考電壓

V3‧‧‧第三位準電壓

VPFC‧‧‧固定位準電壓

所包括的用以提供對本發明之一進一步理解且併入並構成本說明書之一部分之隨附圖式圖解說明本發明之實施例並與本說明一起用來闡釋本發明之原理。在圖式中：[圖1]圖1圖解說明先前技術中之一LED照明驅動組態，其具有跨越一LED串流動之一相同AC電流；[圖2]圖2圖解說明先前技術中之一LED電流，其隨著峰值及穀底位準而在一寬廣範圍內變化；[圖3]圖3圖解說明先前技術中之另一LED照明驅動組態，其具有單獨的AC電流及LED電流；[圖4]圖4圖解說明先前技術中之一升壓電源轉換器，其具有比輸入電壓高之輸出電壓，這樣做以便達成高PFC同時涵蓋通用AC輸入線電壓； [圖5]圖5圖解說明根據本發明之呈一升壓組態之一例示性功率因數修正(PFC)電源轉換器；[圖6]圖6圖解說明根據本發明之呈具有一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例；[圖7]圖7圖解說明根據本發明之呈具有一升壓PFC調控器、一降壓調控器及一低側連接之負載之詳細組態之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例；[圖7a]圖7a圖解說明根據本發明之呈使用同步整流器及一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例；[圖8]圖8圖解說明根據本發明之呈具有一升壓PFC調控器、一降壓調控器及一高側連接之負載之詳細組態之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例。[圖9]圖9圖解說明根據本發明之呈具有一低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例；[圖9a]圖9a圖解說明根據本發明之呈使用同步整流器及一低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例；[圖9b]圖9b圖解說明根據本發明之呈具有一高側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例；[圖10]圖10圖解說明根據本發明之呈饋給多個低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例，每一負載由一LED串及一恆定電流源構成；[圖11]圖11圖解說明根據本發明之饋給多個低側連接之負載之 一降壓-升壓組態之一例示性實施例，每一負載由一LED串及一恆定電流源構成；一最小選擇單元發送回饋至該電源轉換器；[圖12]圖12圖解說明根據本發明之使用一電流感測電阻器及一低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一例示性實施例；[圖12a]圖12a圖解說明根據本發明之使用一電流感測電阻器及一高側連接之負載之一降壓-升壓組態之一例示性實施例；[圖13]根據本發明，圖13圖解說明呈饋給多個低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例，每一負載由一LED串及一恆定電流源構成；一最小選擇單元發送回饋至該電源轉換器；及[圖14]圖14圖解說明根據本發明之呈使用一感測電阻器及一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例。

現將詳細參考實施例，該等實施例之實例在隨附圖式中加以圖解說明。在以下詳細說明中，論述眾多非限制性具體細節以便幫助理解本文中所呈現之標的物。然而，熟習此項技術者將顯而易見，可在不背離本發明之範疇之情況下使用各種替代方案且可在無此等具體細節之情況下實踐標的物。舉例而言，熟習此項技術者將顯而易見本文中所呈現之標的物可在具有電流調控輸出之任何類型之功率因數修正(PFC)電源轉換器上實施。

圖5係根據本發明之呈一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例500。例示性實施例500可包含一設置電路501、一升壓PFC調控器505、一線圈508、一電晶體510、一二極體509、一電容器507、包含串聯連接之複數個LED之一LED串及一恆定電流源525。該設置電路可進一步包含一AC源、一電磁干擾(EMI)濾 波器及一個二極體橋接器504。將400v之一高DC位準(亦即，VPFC位準)輸出至LED串之正極。然而，由於每一LED在一室溫下具有大約3v電壓降，因此例示性實施例500需要使用大數目之LED以便達成高效率。用於LED串中之較少二極體將導致跨越恆定電流源之額外電壓降，此意味著較小效率。

圖6係根據本發明之呈具有一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例。此方法改良圖5之解決方案，乃因可使用LED串中之較低數目之二極體，同時仍達成高效率，此乃因第二線圈幫助儲存能量且避免損失。例示性實施例600包含一設置電路601、一第一線圈608、一第一電晶體610、一升壓PFC調控器605、一第一二極體609、一第一電容器607、一降壓電源轉換器611及一負載622。設置電路601可進一步包含一交流電(AC)源602、一電磁干擾(EMI)濾波器603及一二極體604。第一線圈608可自二極體604接收一經整流電流。升壓PFC調控器605可調控第一電晶體610之一接通/關斷狀態之一第一時間型樣。降壓電源轉換器611可自第一二極體609接收一第一位準電壓v1且將其轉換至一第二位準電壓v2。降壓電源轉換器611可進一步包含一第二電晶體623、一降壓調控器624、一第二二極體626、一第二線圈627及一第二電容器620。

在某些實施例中，負載622可進一步包含：一發光二極體(LED)串621，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源625，其經組態以維持流過LED串621之一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。在某些實施例中，負載622可經組態以當LED串621之正極連接至第二線圈627、LED串621之負極連接至恆定電流源625之一端且恆定電流源625之另一端連接至接地時係一低側連接。在又一些 實施例中，負載622可經組態以當恆定電流源625之一端連接至第二線圈627、恆定電流源625之另一端連接至LED串621之正極且LED串621之負極連接至接地時係一高側連接。

圖7係根據本發明之呈具有一升壓PFC調控器、一降壓調控器及一低側連接之負載之詳細組態之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器(如例示性實施例600中所圖解說明)之一例示性實施例。在例示性實施例700中，升壓PFC調控器705可進一步包含一第一對電阻分壓器741、一第二對電阻分壓器742、對應於一第一二極體709之輸出處之第一位準電壓v1之一第一參考電壓745、一第一誤差放大器(EA)746、一乘法器747、一第一振盪器744及一第一脈衝寬度調變(PWM)比較器748。來自設置電路701之一AC電壓可經由第一對電阻分壓器741輸入至升壓PFC調控器705。經劃分電壓可作為一個輸出應用至乘法器747。第一EA 746可經由第二對電阻分壓器742接收第一位準電壓v1且比較其與第一參考電壓745。若第一位準電壓v1小於第一參考電壓，則第一EA 746經由乘法器747放大其輸出，且第一PWM比較器748延長一第一工作循環以將第一位準電壓v1升壓；或若第一位準電壓v1大於第一參考電壓，則第一PWM比較器748縮短第一工作循環以減小第一位準電壓v1。升壓PFC調控器705之以上調控方案迫使一AC電流遵循一AC電壓以便達成一高PFC效能(亦即，一高PFC位準)。可達成之高PFC效能獨立於負載。

在某些實施例中，當負載722係在低側連接中時，降壓調控器724可進一步包含：對應於跨越恆定電流源725之一既定電壓降之一第二參考電壓734、一第二EA 732、一第二振盪器731及一第二PWM比較器733。第二參考電壓734可經組態以足夠高以保持恆定電流源725具有恰當操作之充足餘裕。第二EA 732可在LED串721之負極處接收一第三位準電壓v3且比較其與第二參考電壓v2。若第三位準電壓v3小 於第二參考電壓，則第二EA 732放大其輸出，且第二PWM比較器733延長一第二工作循環以將LED串722之正極處之第二位準電壓v2升壓；或若第三位準電壓v3大於第二參考電壓，則第二PWM比較器733縮短第二工作循環以減小第二位準電壓v2。在降壓調控器724之以上調控方案中，將LED串721之負極處之第三位準電壓v3回饋至第二EA 732中以確保第一位準電壓v1充分地降低至第二位準電壓v2以使得恆定電流源725具有足夠餘裕電壓而不會飽和。第二位準電壓v2由該串中之LED之數目加上跨越該恆定電流源之電壓降決定，因此確保高效率操作。

在某些實施例中，若電容器720經組態而係一較小值，則電容器720之輸出處可存在更多波紋。輸出至EA 732之負接針之LED串721之負極處之第三位準電壓v3可經組態以停留在餘裕電壓以上，包括波紋之存在。EA 732可組態有一非常低的回饋控制環路以便調控具有此低頻率波紋之一信號之平均值。

另一選擇係，在又一實施例中，負載722可係在一高側連接中。圖8圖解說明根據本發明之呈具有一升壓PFC調控器、一降壓調控器及一高側連接之負載之詳細組態之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例。例示性實施例800可具有與例示性實施例700相同的組態，惟負載722係在一高側連接中除外。實施例800可進一步包含一差分放大器(DIF)728。DIF 728可自恆定電流源725之兩端接收輸入，取該等輸入之間之差，將該差參考至接地，且輸出第三位準電壓v3至第二EA 732以用於調控。高側連接實施例中之降壓調控器724之調控方案可與在低側連接實施例中相同，且可達成與低側連接實施例相同的益處。

在例示性實施例700及例示性實施例800中之任一者中，當第一電晶體710接通時，第一線圈708累積所接收電流，且當第一電晶體 710關斷時，第一線圈708傳輸所累積電流且經由第一二極體709輸出第一位準電壓v1至降壓電源轉換器711。此第一位準電壓v1係約400v以便涵蓋通用AC線輸入範圍，且因此藉由允許AC電流遵循AC線包絡而達成一高PFC。

在例示性實施例700及例示性實施例800中之任一者中，升壓PFC調控器705可經組態以藉由調控第一電晶體710之接通/關斷狀態之第一時間型樣來達成一高功率因數修正位準以便迫使AC電流遵循AC電壓以達成一高PFC位準。可達成之該高功率因數修正位準大約等於0.96或大於0.96，且獨立於負載。

在例示性實施例700及例示性實施例800中之任一者中，第一位準電壓v1大於第二位準電壓v2，且第二位準電壓v2獨立於第一位準電壓v1及PFC效能。第二位準電壓v2由串中之LED之數目加上跨越恆定電流源之電壓降決定。

在例示性實施例700及例示性實施例800中之任一者中，可根據LED串721中之二極體之一數目來調控第二位準電壓v2，且可在包含降壓電源轉換器711、LED串721及恆定電流源725之一回饋環路中調控第二位準電壓v2。

在例示性實施例700及例示性實施例800中之任一者中，流過LED串721之恆定負載電流或經任意調變之負載電流以及流過LED串721之恆定負載電流或經任意調變之負載電流之調控效能兩者皆獨立於流過設置電路701之電流、第一位準電壓v1及第二位準電壓v2，只要第二位準電壓v2足以(等於或大於)確保跨越恆定電流源之足夠餘裕即可。

儘管恆定電流源725保持有足夠餘裕電壓以確保恰當操作，但過度餘裕電壓可導致系統效率較低。在又一實施例中，可用兩個同步整流器替代第一二極體709及第二二極體726。圖7a圖解說明根據本發明之呈使用同步整流器及一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例。 例示性實施例700a可具有與例示性實施例700相同的組態，惟第一二極體709及第二二極體726可由一第一同步整流器709a及一第二同步整流器726a替代除外。在例示性實施例700a中，第一同步整流器709a可經由一第一反相器749a連接至第一電晶體710a且輸出第一位準電壓v1；且第二同步整流器726a可經由一第二反相器735a連接至第二電晶體。藉助用於低Rdson之恰當整流器大小，可使跨越同步整流器之電壓降小於跨越二極體之電壓降，且因此改良調控效率。

呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之PFC電源轉換器比先前技術有利，至少在於當滿足一最小VPFC條件時負載電流可獨立於升壓PFC調控器輸出VPFC(亦即，第一位準電壓v1)及功率因數修正位準。此外，當滿足一最小VPFC條件時，負載電流之調控可獨立於升壓PFC調控器輸出VPFC(亦即，第一位準電壓v1)。甚至此外，獨立於PFC值，仍可獨立地追求負載電流之調控效能。

在又一實施例中，呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之PFC電源轉換器可具有複數個負載。圖13圖解說明根據本發明呈使用多串LED及一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例1300。例示性實施例1300可具有與例示性實施例700相同的組態，惟複數個負載連接至降壓電源轉換器除外。在例示性實施例1300中，複數個負載1322、1352及1362並聯連接。該複數個負載中之每一者可進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體，舉例而言，1321、1351及1361；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過LED串，舉例而言，1325、1355及1365。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。一第二參考電壓1334可對應於跨越複數個負載1322、1352及1362之一最低既定電壓降。

在某些實施例中，當複數個負載1322、1352及1362係在一低側連接中時，第二EA 1332可經由一最小選擇單元1350接收一第三位準電壓v3，且比較其與第二參考電壓1334。最小選擇單元1350可在複數個LED串1325、1355及1365之負極處接收複數個電壓降，選擇跨越該複數個恆定電流源之最低既定電壓降，且將該最低既定電壓降傳輸至第二EA 1332作為第三位準電壓v3。若第三位準電壓v3小於第二參考電壓1334，則第二EA 1332放大其輸出，且第二PWM比較器延長一第二工作循環以將第二位準電壓v2升壓；或若第三位準電壓v3大於第二參考電壓，則第二PWM比較器1333縮短該第二工作循環以減小第二位準電壓v2。

另一選擇係，在某些實施例中，複數個負載1322、1352及1362可係在一高側連接中。類似於例示性實施例800，當使用一單個負載時，具有多個高側連接之負載之多串LED之實施例可進一步包含一差分放大器(DIF)以自一個恆定電流源之兩端接收輸入且輸出一第三位準電壓v3至第二EA以用於調控。在此實施例中之降壓調控器之調控方案可與在低側連接實施例中相同，且可達成與低側連接實施例相同的益處。

呈使用多串LED之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一PFC電源轉換器之例示性實施例1300可在所有時間為所有而非僅一個LED串提供恰當負載電流調控。此外，可彼此獨立地設定流過並聯連接之多個負載之複數個負載電流，只要每一LED串中之恆定電流源具有恰當操作的足夠餘裕即可。

在又一實施例中，呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之一PFC電源轉換器中之負載之恆定電流源可由一電流感測電阻器及一選用斷開連接開關替代。圖14圖解說明根據本發明之呈使用一電流感測電阻器及一低側連接之負載之後續接著一降壓調控器之一升壓組態之 一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例1400。在例示性實施例1400中，負載1428可包含：一發光二極體(LED)串1421，其包含串聯連接之複數個二極體；一電流感測電阻器1425；及一選用斷開連接開關1422，其一端連接至該電流感測電阻器之一端。

在某些實施例中，當LED串1421之正極連接至第二線圈1427、LED串1421之負極連接至電流感測電阻器1425之另一端且選用斷開連接開關1422之另一端連接至接地時，負載1428可係一低側連接。第二EA 1432可在LED串1421之負極處接收一第三位準電壓v3且比較其與對應於跨越電流感測電阻器1425之一既定電壓降之一第二參考電壓1434。若第三位準電壓v3小於第二參考電壓1434，則第二EA 1432放大其輸出，且第二PWM比較器1433延長一第二工作循環以將第二位準電壓v2升壓；或若第三位準電壓v3大於第二參考電壓1434，則第二PWM比較器1433縮短該第二工作循環以減小第二位準電壓v2。當負載電流乘以電流感測電阻器等於第二參考電壓1434時達成第二電壓位準v2之調控。

另一選擇係，在某些實施例中，當電流感測電阻器1425之另一端連接至第二線圈1427、選用斷開連接開關1422之另一端連接至LED串1421之正極且LED串1421之負極連接至接地時，負載1428可係一高側連接。類似於例示性實施例800，當使用一恆定電流源時，使用感測電阻器及一高側連接之負載之實施例可進一步包含一差分放大器(DIF)以自電流感測電阻器之兩端接收輸入且輸出一第三位準電壓v3至第二EA以用於調控。在此一實施例中之降壓調控器之調控方案可與在低側連接實施例中相同，且可達成與低側連接實施例相同的益處。

圖9圖解說明根據本發明之呈具有一低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例900。在 例示性實施例900中，一PFC電源轉換器可包含一設置電路901、一降壓電晶體910、一第一二極體909、一升壓電晶體923、經組態以用於過電流保護之一電阻器911、一線圈908、一降壓-升壓PFC調控器905、一第二二極體926、一電容器907及一負載922。設置電路901可進一步包含一AC源902、一EMI濾波器903及一個二極體橋接器904。降壓-升壓PFC調控器905可同步地調控升壓電晶體923及降壓電晶體910之一接通/關斷狀態之一時間型樣。降壓電晶體910可自設置電路901接收一經整流電流。若來自設置電路901之輸入電壓較高，則降壓電晶體910可在包含第一二極體909及線圈908之一電路中降低一高輸入電壓。若來自設置電路901之輸入電壓較低，則降壓-升壓PFC調控器905可藉由在線圈908中累積能量(其可進一步經由第二二極體926轉移至電容器907)來將電壓位準升壓。

負載922可進一步包含：一發光二極體(LED)串921，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源925，其經組態以維持流過LED串921之一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。在某些實施例中，負載922經組態以當LED串921之正極連接至第二二極體926、LED串921之負極連接至恆定電流源925之一端且恆定電流源925之另一端連接至接地時係一低側連接。在又一實施例中，負載922經組態以當恆定電流源925之一端連接至第二二極體926、恆定電流源925之另一端連接至LED串921之正極且LED串921之負極連接至接地時係一高側連接。

在某些實施例中，當降壓電晶體910及升壓電晶體923同步地接通時，線圈908可累積所接收電流，且當降壓電晶體910及升壓電晶體923同步地關斷時，線圈908可傳輸所累積電流且經由第二二極體926輸出第一位準電壓v1。第一位準電壓v1可遞送一高PFC效能(亦即，大 約0.96之一PFC位準)，且v1之電壓位準可由負載決定以便維持流過LED串及恆定電流源之負載電流之調控效能。

在某些實施例中，降壓-升壓PFC調控器905可經組態以藉由同步地調控降壓電晶體910及升壓電晶體923之接通/關斷狀態之時間型樣而達成一高功率因數修正位準，且該高功率因數修正位準經組態以大約等於0.96或大於0.96以便迫使AC電流遵循AC電壓一達成高PFC效能。在某些實施例中，可達成之高PFC效能可獨立於負載，且進一步獨立於第一位準電壓v1。

在某些實施例中，第一位準電壓v1可根據LED串921中之二極體之一數目來調控，且可在包含第二二極體926、電容器907、LED串921及恆定電流源925之一回饋環路中調控。在某些實施例中，第一位準電壓v1可獨立於AC輸入及流過設置電路之電流。

在某些實施例中，流過LED串921之負載電流可獨立於流過設置電路901之電流、第一位準電壓v1及PFC效能。在又一實施例中，負載電流之調控效能可獨立於流過設置電路901之電流、第一位準電壓v1及PFC效能。

在某些實施例中，降壓-升壓PFC調控器905可進一步包含一對電阻分壓器940、對應於跨越負載922之一既定電壓之一參考電壓945、一EA 946、一乘法器947、一振盪器與電流感測斜波產生器944、一PWM比較器948及一驅動器949。驅動器949連接PWM比較器948之輸出與降壓電晶體910及升壓電晶體923以同步地調控降壓電晶體910及升壓電晶體923之一接通/關斷狀態之時間型樣。來自設置電路901之一AC電壓可經由該對電阻分壓器940輸入至降壓-升壓PFC調控器905。經劃分電壓可作為一個輸入應用至乘法器947。在某些實施例中，當負載在低側連接中時，EA 946可在LED串921之負極處接收一第二位準電壓v2且比較其與第一參考電壓945。若第二位準電壓v2小 於參考電壓945，則EA 946經由乘法器947放大其輸出，且PWM比較器948延長工作循環以將第一位準電壓v1升壓；或若第二位準電壓v2大於參考電壓945，則PWM比較器948縮短工作循環以減小第一位準電壓v1。降壓-升壓PFC調控器905之以上調控方案迫使AC電流遵循AC電壓以便達成一高PFC效能(亦即，一高PFC位準)。可達成之高PFC效能獨立於負載。此外，降壓-升壓PFC控制器905之調控可維持VPFC輸出(亦即，第一位準電壓v1)在一適當位準以便提供恆定電流源925之足夠餘裕電壓。

另一選擇係，在又一實施例中，負載922可係在高側連接中。圖9b圖解說明根據本發明之呈具有一高側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例900b。例示性實施例900b可具有與例示性實施例900相同的組態，惟負載922係在一高側連接中除外。實施例900b可進一步包含一差分放大器(DIF)928。在例示性實施例900b中，DIF 928可自恆定電流源925之兩端接收輸入，取該等輸入之間之差，將該差參考至接地，且輸出第三位準電壓v3至EA 946以用於調控。例示性實施例900b中之降壓-升壓PFC調控器905之調控方案可與低側連接之例示性實施例900中之調控方案相同，且可達成與低側連接之例示性實施例900相同的益處。

呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器比先前技術有利，至少在於VPFC輸出(亦即，第一位準電壓v1)之調控可與負載電流之調控分離。可將功率因數修正至一高PFC位準，而不管VPFC位準如何。在某些實施例中，一最小VPFC位準可由LED串925中之LED 921之一數目及恆定電流源925所要的一餘裕電壓決定。因此，假定滿足最小VPFC條件，則負載電流及負載電流之調控可經組態而兩者皆獨立於VPFC位準。此外，假定滿足最小VPFC條件，則負載電流及負載電流之調控可經組態而兩者皆獨立於PFC位準。甚至此外，，儘管呈一降 壓-升壓組態之PFC電源轉換器顯著地簡化，但仍可獨立地追求負載電流之調控效能。

此外，呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器比呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之PFC電源轉換器有利，至少在於實施較少電路元件，且僅需要一個線圈來達成調控效能。呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器可達成呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之PFC電源轉換器相同的高PFC位準；且同時，調控降壓-升壓PFC調控器之輸出以滿足提供恆定電流源之足夠餘裕電壓所必要的最小VPFC條件。

在又一實施例中，呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器之第一二極體909及第二二極體926可由兩個同步整流器替代。圖9a圖解說明根據本發明之呈使用同步整流器之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一例示性實施例900a。例示性實施例900a可具有與例示性實施例900相同的組態，惟第一二極體909及第二二極體926分別由一第一同步整流器909a及第二同步整流器926a替代除外。在例示性實施例900a中，降壓電晶體910a、升壓電晶體923a、第一同步整流器909a及第二同步整流器926a可全部連接至驅動器949a。當降壓電晶體910a與升壓電晶體923a同步地接通時，第一同步整流器909a與第二同步整流器926a同步地關斷，且線圈經908a可累積電流，且當降壓電晶體910a與升壓電晶體923a同步地關斷時，第一同步整流器909a與第二同步整流器923a同步地接通，且線圈908a可傳輸所累積電流；且經由第二同步整流器926a輸出第一位準電壓v1。藉助用於低Rdson之恰當整流器大小，可使跨越同步整流器之電壓降小於跨越二極體之電壓降，且因此改良調控效率。

在某些實施例中，降壓-升壓PFC調控器905a可經組態以藉由同步地調控降壓電晶體910a及升壓電晶體923a之接通/關斷狀態之第一 時間型樣以及第一整流器909a及第二整流器926a之接通/關斷狀態之第二時間型樣來達成一高功率因數校正位準以便迫使AC電流遵循AC電壓以達成高PFC效能。在某些實施例中，高功率因數修正位準大約等於0.96或大於0.96。

在某些實施例中，在包含第二同步整流器926a、電容器907a、LED串921a及恆定電流源925a之一回饋環路中調控第一位準電壓v1。

在某些實施例中，呈使用同步整流器之一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器(如例示性實施例900a中所圖解說明)可達成與呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器(如例示性實施例900中所圖解說明)相同的益處。

在某些實施例中，當負載922a係在一低側連接中時，EA 946a可自LED串921a之負極接收一第二位準電壓v2且比較其與參考電壓945a。若第二位準電壓v2小於參考電壓945a，則EA 946a經由乘法器947a放大其輸出，且PWM比較器948a延長工作循環以將第一位準電壓v1升壓；或若第二位準電壓v2大於參考電壓945a，則PWM比較器948a縮短工作循環以減小第一位準電壓v1。另一選擇係，在某些實施例中，當負載922a係在高側連接中時，恆定電流源925a之兩端處之電壓輸出至一差分放大器(DIF)。DIF可進一步輸出第二位準電壓v2至EA 946a以用於調控。呈使用同步整流器及一高側連接之負載之一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器之調控方案可與圖9a中所圖解說明之呈使用同步整流器及一低側連接之負載之一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器相同，且可達成與呈使用同步整流器及一低側連接之負載之一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器相同的益處。

在某些實施例中，呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器可包含複數個負載。圖10圖解說明根據本發明呈使用多串LED及多個低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一功率因數修正(PFC)電源轉換器之一 例示性實施例1000。例示性實施例1000可具有與例示性實施例900相同的組態，惟複數個負載連接至第二二極體除外。在例示性實施例1000中，複數個負載1022、1052、1062及1072並聯連接。該複數個負載中之每一者可進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體，舉例而言，1021、1051、1061及1071；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過LED串，舉例而言，1025、1055、1065及1075。當LED串作為負載應用時，此包括線性、對數及脈衝寬度調變(PWM)調暗。一參考電壓1045可對應於跨越複數個負載1022、1052、1062及1072之一最低既定電壓降。

在某些實施例中，當複數個負載1022、1052、1062及1072在一低側連接中時，EA 1046可在複數個LED串1021、1051、1061及1071之負極處接收一第二位準電壓v2，且比較其與參考電壓1045。若第二位準電壓v2小於參考電壓1045，則EA 1046放大其輸出，且PWM比較器1048延長一工作循環以將第一位準電壓v1升壓；或若第二位準電壓v2大於參考電壓1045，則PWM比較器1048縮短該工作循環以減小第一位準電壓v1。

另一選擇係，在某些實施例中，複數個負載1022、1052、1062及1072可係在一高側連接中，且使用在複數個LED串1021、1051、1061及1071中之一者之正極處接收之電壓來調控。類似於例示性實施例900b，當使用一單個負載時，具有多個高側連接之負載之多串LED之實施例可進一步包含一差分放大器(DIF)以自一個恆定電流源之兩端接收輸入且輸出一第二位準電壓v2至EA以用於調控。在此實施例中之降壓-升壓PFC調控器之調控方案可與在低側連接實施例中相同，且可達成與低側連接實施例相同的益處。

在呈使用多串LED之一降壓-升壓組態之一PFC電源轉換器之例示 性實施例1000中，可單獨地控制流過負載之複數個負載電流，且複數個負載電流可彼此獨立。此外，複數個負載電流可獨立於VPFC調控環路。甚至此外，例示性實施例1000可達成與例示性實施例900相同的高PFC位準及其他類似益處。在某些實施例中，例示性實施例1000可要求VPFC位準足夠高以除針對複數個負載中之每一者提供跨越恆定電流源之餘裕電壓外亦提供跨越LED串之電壓降。

在又一實施例中，呈具有複數個負載之一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器可進一步包含一最小選擇單元。圖11圖解說明根據本發明之使用多串LED、一最小選擇單元及多個低側連接之負載之一降壓-升壓組態之一例示性實施例1100。例示性實施例1100可具有與圖10相同的組態，惟一最小選擇單元可連接至複數個LED串之負極除外。在例示性實施例1100中，複數個負載係在低側連接中，一最小選擇單元1150可自在複數個LED串1121、1151、1161及1171之負極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且傳輸該最小值至降壓-升壓PFC調控器1105作為一第二位準電壓v2。另一選擇係，在某些實施例中，當複數個負載係在高側連接中，最小選擇單元1150可自在複數個LED串1121、1151、1161及1171之正極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且經由一差分放大器(DIF)傳輸該最小值至降壓-升壓PFC調控器以用於調控。DIF之操作可與在例示性實施例900b中相同，且可達成與在低側連接實施例中類似的益處。

例示性實施例1100改良例示性實施例1000之效能。彼此對照比較跨越複數個LED串及恆定電流源之電壓，且偵測一最小餘裕電壓。將最小餘裕電壓回饋至降壓-升壓PFC調控器以用於調控。例示性實施例1100藉由維持所輸出VPFC位準在恰當系統操作所必要的一最小位準而改良系統效率，因此最小化固有地應用於附接至最小選擇單元之所有負載之餘裕損失。

在又一實施例中，呈一降壓-升壓組態之PFC電源轉換器之恆定電流源可由一電流感測電阻器及一選用斷開連接開關替代。圖12圖解說明根據本發明之使用一電流感測電阻器及一低端連接之負載之一降壓-升壓組態之一例示性實施例1200。例示性實施例1200可具有與例示性實施例900相同的組態，惟恆定電流源由一電流感測電阻器1225及一選用斷開連接開關1222替代除外。在例示性實施例1200中，負載1228可包含：一發光二極體(LED)串1221，其包含串聯連接之複數個二極體；一電流感測電阻器1225及一選用斷開連接開關1222，其一端連接至該感測電阻器之一端。

在例示性實施例1200中，負載經組態而係一低側連接。LED串1221之正極連接至第二二極體1226，LED串1221之負極連接至電流感測電阻器1225之另一端，且選用斷開連接開關1222之另一端連接至接地。EA 1246可在LED串1221之負極處接收一第二位準電壓v2且比較其與對應於跨越電流感測電阻器之一既定電壓降之一參考電壓1245。若第二位準電壓v2小於參考電壓1245，則EA 1246經由乘法器1247放大其輸出，且PWM比較器1248延長工作循環以將第一位準電壓v1升壓，或若第二位準電壓v2大於參考電壓1245，則PWM比較器1248縮短工作循環以減小第一位準電壓v1。當負載電流乘以電流感測電阻器等於參考電壓1245時達成第一電壓位準v1之調控。

在又一實施例中，負載可係在高側連接中。圖12a圖解說明根據本發明之使用一電流感測電阻器與負載及一高側連接之負載之一降壓-升壓組態之一例示性實施例1200a。在例示性實施例1200a中，電流感測電阻器1225之另一端連接至第二二極體1226，選用斷開連接開關1222之另一端連接至LED串1221之正極，且LED串1221之負極連接至接地。例示性實施例1200a可進一步包含一差分放大器(DIF)1228。DIF 1228可自電流感測電阻器1225之兩端接收輸入，取該等輸入之間 之差，將該差參考至接地，且輸出一第二位準電壓v2至EA 1246以用於調控。高側連接實施例之調控方案可與低側連接實施例相同，且可達成與低側連接實施例相同的益處。

熟習此項技術者將明瞭，可在不背離本發明之精神或範疇之情況下對本發明作出各種修改及變化。因此，倘若本發明之該等修改及變化歸屬於隨附申請專利範圍及其等效內容之範疇內，則本發明意欲涵蓋該等修改及變化。

500‧‧‧例示性實施例

501‧‧‧設置電路

504‧‧‧二極體橋接器

505‧‧‧升壓功率因數修正調控器

507‧‧‧電容器

508‧‧‧線圈

509‧‧‧二極體

510‧‧‧電晶體

525‧‧‧恆定電流源

Claims (57)

1. 一種呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其包含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一第一線圈，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一經整流電流；一第一電晶體，其連接至該第一線圈；一升壓PFC調控器，其經組態以調控該第一電晶體之一接通/關斷狀態之一第一時間型樣；一第一二極體，其連接至該第一電晶體，且經組態以輸出一第一位準電壓；一第一電容器，其連接至該第一二極體；一降壓電源轉換器，其經組態以自該第一二極體接收該第一位準電壓，且將該第一位準電壓轉換至一第二位準電壓，該降壓電源轉換器包含：一第二電晶體，其連接至該第一二極體；一降壓調控器，其連接至該第二電晶體；一第二二極體，其連接至該第二電晶體；一第二線圈，其連接至該第二電晶體，且經組態以輸出該第二位準電壓；一第二電容器，其連接至該第二線圈；及 一負載，其連接至該第二線圈。
2. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該升壓PFC調控器進一步包含：一第一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之輸出；一第二對電阻分壓器，其經組態以接收一第一二極體之輸出處之該第一位準電壓；一第二參考電壓，其對應於一第一二極體之該輸出處之該第一位準電壓；一第一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該第一參考電壓與在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該第一對電阻分壓器及該第一EA之輸出；一第一振盪器；及一第一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該第一振盪器之輸出，且調控該第一電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣。
3. 如請求項2之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓小於該第一參考電壓，則該第一EA經由該乘法器放大其輸出，且該第一PWM比較器延長一第一工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓大於該第一參考電壓，則該第一PWM比較器縮短該第一工作循環以減小該第一位準電壓。
4. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該負載進一步包含： 一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。
5. 如請求項4之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二線圈、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
6. 如請求項4之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二線圈、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放 大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之該接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
7. 如請求項5或6之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。
8. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中當該第一電晶體接通時，該第一線圈經組態以累積所接收電流，或當該第一電晶體關斷時，該第一線圈經組態以傳輸所累積電流且經由該第一二極體輸出該第一位準電壓至該降壓電源轉換器。
9. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該升壓PFC調控器經組態以藉由調控該第一電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣來達成一高功率因數修正位準。
10. 如請求項4之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中在包含該降壓電源轉換器、該LED串及該恆定電流源之一回饋環路中調控該第二位準電壓。
11. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該第二位準電壓獨立於該第一位準電壓。
12. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中流過該LED串之該恆定負載電流或該經任意調變之負載電流獨立於流過該設置電路之電流、該第一位準電壓及該第二位準電壓。
13. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；一電流感測電阻器；及一選用斷開連接開關，其一端連接至該電流感測電阻器之一端。
14. 如請求項13之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該LED串之該正極連接至該第二線圈、該LED串之該負極連接至該電流感測電阻器之另一端且該選用斷開連接開關之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二 時間型樣。
15. 如請求項13之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該電流感測電阻器之另一端連接至該第二線圈、該選用斷開連接開關之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之該接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
16. 如請求項14或15之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。
17. 如請求項1之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其進一步包含連接至該第二線圈之複數個負載，其中該複數個負載並聯連接，且該複數個負載中之每一者進一步 包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。
18. 如請求項17之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該LED串之該正極連接至該第二線圈、該LED串之該負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越複數個恆定電流源之一最低既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該複數個該等LED串中之一者之該負極處接收之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之該接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
19. 如請求項17之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二線圈、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越複數個恆定電流源之一最 低既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之該接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
20. 如請求項18或19之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。
21. 一種呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其包含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一第一線圈，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一電流；一第一電晶體，其連接至該第一線圈；一升壓PFC調控器，其經組態以調控該第一電晶體之接通/關斷狀態之一第一時間型樣； 一第一同步整流器，其經由一第一反相器連接至該第一電晶體且經組態以輸出一第一位準電壓；一第一電容器，其連接至該第一同步整流器；一降壓電源轉換器，其經組態以自該第一同步整流器接收該第一位準電壓，且將該第一位準電壓轉換至一第二位準電壓，該降壓電源轉換器進一步包含：一第二電晶體，其連接至該第一二極體；一降壓調控器，其連接至該第二電晶體；一第二同步整流器，其經由一第二反相器連接至該第二電晶體；一第二線圈，其連接至該第二電晶體，且經組態以輸出該第二位準電壓；及一第二電容器，其連接至該第二線圈；及一負載，其連接至該第二線圈。
22. 如請求項21之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該升壓PFC調控器進一步包含：一第一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之輸出；一第二對電阻分壓器，其經組態以接收該第一同步整流器之輸出處之該第一位準電壓；一第一參考電壓，其對應於該第一同步整流器之該輸出處之該第一位準電壓；一第一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該第一參考電壓與在該第二對電阻分壓器處接收之該第一位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該第一對電阻分壓器及該第一EA之輸出；一第一振盪器；及 一第一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該第一振盪器之輸出，且調控該第一電晶體之接通/關斷狀態之該第一時間型樣以便迫使AC電流遵循AC電壓以便達成高PFC位準。
23. 如請求項22之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第一位準電壓小於該第一參考電壓，則該第一EA經由該乘法器放大其輸出，且該第一PWM比較器延長一第一工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第一位準電壓大於該第一參考電壓，則該第一PWM比較器縮短該第一工作循環以減小該第一位準電壓。
24. 如請求項21之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。
25. 如請求項24之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二線圈、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接；且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第三位準電壓； 一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
26. 如請求項24之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二線圈、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接；且該降壓調控器進一步包含：一第二參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一第二EA，其經組態以比較該第二參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第三位準電壓；一第二振盪器；及一第二PWM比較器，其經組態以接收該第二EA及該第二振盪器之輸出，且調控該第二電晶體之該接通/關斷狀態之一第二時間型樣。
27. 如請求項25或26之呈後續接著一降壓調控器之一升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第三位準電壓小於該第二參考電壓，則該第二EA放大其輸出，且該第二PWM比較器延長一第二工作循環以將該第二位準電壓升壓；或若該第三位準電壓大於該第二參考電壓，則該第二PWM比較器縮短該第二工作循環以減小該第二位準電壓。
28. 一種呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其包 含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一降壓電晶體，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一電流；一第一二極體，其連接至該降壓電晶體；一升壓電晶體；一電阻器，其連接至該升壓電晶體；一線圈，其連接該降壓電晶體與該升壓電晶體；一降壓-升壓PFC調控器，其連接至該設置電路，且經組態以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之接通/關斷狀態之一時間型樣；一第二二極體，其連接至該線圈及該升壓電晶體，且經組態以輸出一第一位準電壓；一電容器，其連接至該第二二極體；及一負載，其連接至該第二二極體。
29. 如請求項28之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。
30. 如請求項29之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中 該LED串經組態以當該LED串之正極連接至該第二二極體、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣。
31. 如請求項29之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二二極體、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓 降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣。
32. 如請求項30或31之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短該工作循環以減小該第一位準電壓。
33. 如請求項28之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地接通時，該線圈經組態以累積所接收電流；且當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地關斷時，該線圈經組態以傳輸所累積電流且經由該第二二極體輸出該第一位準電壓。
34. 如請求項28之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該降壓-升壓PFC調控器經組態以藉由同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣來達成一高功率因數修正位準。
35. 如請求項29之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中在包含該第二二極體、該電容器、該LED串及該恆定電流源之一回饋環路中調控該第一位準電壓。
36. 如請求項29之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中流過該LED串之該恆定負載電流或該經任意調變之負載電流獨立於流過該設置電路之電流及該第一位準電壓。
37. 如請求項28之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其進一步包含連接至該第二二極體之複數個負載，其中該複數個負載並聯連接，且該複數個負載中之每一者進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。
38. 如請求項37之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中流過複數個LED串之該複數個恆定負載電流或該等經任意調變之負載電流經組態而獨立於流過該設置電路之電流及該第一位準電壓，且流過該複數個LED串之該複數個恆定負載電流或該等經任意調變之負載電流彼此獨立。
39. 如請求項37之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地接通時，該線圈經 組態以累積所接收電流；且當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地關斷時，該線圈經組態以傳輸所累積電流且經由該第二二極體輸出該第一位準電壓。
40. 如請求項37之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該LED串之該正極連接至該第二二極體、該LED串之該負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該複數個恆定電流源之一最低既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該複數個該等LED串中之一者之該負極處接收之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣。
41. 如請求項37之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中 該LED串經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二二極體、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該複數個恆定電流源之一最低既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣。
42. 如請求項40或41之呈一升壓-降壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長該工作循環以將該第一位準電壓升壓；或該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短該工作循環以減小該第一位準電壓。
43. 如請求項40之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正電源轉換器， 其進一步包含一最小選擇單元，該最小選擇單元經組態以自在該複數個該等LED串之該等負極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且將該最小值傳輸至該降壓-升壓PFC調控器作為該第二位準電壓。
44. 如請求項41之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正電源轉換器，其進一步包含一最小選擇單元，該最小選擇單元經組態以自在該複數個該等LED串之該等正極處接收之複數個電壓選擇一最小值，且經由該DIF將該最小值傳輸至該降壓-升壓PFC調控器作為該第二位準電壓。
45. 如請求項28之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；一電流感測電阻器；及一選用斷開連接開關，其一端連接至該電流感測電阻器之一端。
46. 如請求項45之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該LED串之該正極連接至該第二二極體、該LED串之該負極連接至該電流感測電阻器之另一端且該選用斷開連接開關之另一端連接至接地時係一低側連接；且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第二位準電壓； 一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣。
47. 如請求項45之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串經組態以當該電流感測電阻器之另一端連接至該第二二極體、該選用斷開連接開關之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接；且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該電流感測電阻器之一既定電壓降；一差分放大器(DIF)，其經組態以自該第一位準電壓及該LED串之該正極接收輸入，且輸出一第二位準電壓；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與該第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出； 一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接該PWM比較器之輸出與該降壓電晶體及該升壓電晶體以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該時間型樣。
48. 如請求項46或47之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長該工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短該工作循環以減小該第一位準電壓。
49. 一種呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其包含：一設置電路，其經組態以供應一輸入電壓，該設置電路包含：一交流電(AC)源；一電磁干擾(EMI)濾波器；及一個二極體橋接器；一降壓電晶體，其連接至該設置電路，且經組態以自該二極體橋接器接收一電流；一升壓電晶體；一電阻器，其連接至該升壓電晶體；一線圈，其串聯連接該降壓電晶體與該升壓電晶體；一第一同步整流器，其連接至該降壓電晶體；一第二同步整流器，其連接至該升壓電晶體； 一降壓-升壓PFC調控器，其連接至該設置電路，且經組態而以一同步方式調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之一接通/關斷狀態之一第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之一接通/關斷狀態之一第二時間型樣；一電容器，其連接至該第二同步整流器；及一負載，其連接至該第二同步整流器。
50. 如請求項49之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該負載進一步包含：一發光二極體(LED)串，其包含串聯連接之複數個二極體；及一恆定電流源，其經組態以維持一恆定負載電流或一經任意調變之負載電流流過該LED串。
51. 如請求項49之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串及該恆定電流源經組態以當該LED串之正極連接至該第二同步整流器、該LED串之負極連接至該恆定電流源之一端且該恆定電流源之另一端連接至接地時係一低側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與在該LED串之該負極處接收之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之輸出；及 一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體、該升壓電晶體、該第一同步整流器及該第二同步整流器以同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之該接通/關斷狀態之該第二時間型樣。
52. 如請求項49之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該LED串及該恆定電流源經組態以當該恆定電流源之一端連接至該第二同步整流器、該恆定電流源之另一端連接至該LED串之該正極且該LED串之該負極連接至接地時係一高側連接，且該降壓-升壓PFC調控器進一步包含：一對電阻分壓器，其連接至該設置電路之該輸出；一參考電壓，其對應於跨越該恆定電流源之一既定電壓降；一誤差放大器(EA)，其經組態以比較該參考電壓與由一差分放大器(DIF)傳輸之一第二位準電壓；一乘法器，其經組態以接收該對電阻分壓器及該EA之輸出；一振盪器與電流感測斜波產生器，其經組態以接收該升壓電晶體之該輸出；及一脈衝寬度調變(PWM)比較器，其經組態以接收該乘法器及該振盪器與電流感測斜波產生器之輸出，及一驅動器，其連接PWM比較器之輸出與該降壓電晶體、該升壓電晶體、該第一同步整流器及該第二同步整流器以同步 地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之該接通/關斷狀態之該第二時間型樣。
53. 如請求項51或52之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中若該第二位準電壓小於該參考電壓，則該EA經由該乘法器放大其輸出，且該PWM比較器延長工作循環以將該第一位準電壓升壓；或若該第二位準電壓大於該參考電壓，則該PWM比較器縮短該工作循環以減小該第一位準電壓。
54. 如請求項49之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地接通時，該第一同步整流器與該第二同步整流器同步地關斷，且該線圈經組態以累積電流，且當該降壓電晶體與該升壓電晶體同步地關斷時，該第一同步整流器與該第二同步整流器同步地接通，且該線圈經組態以傳輸該所累積電流且經由該第二同步整流器輸出該第一位準電壓。
55. 如請求項49之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中該降壓-升壓PFC調控器經組態藉由同步地調控該降壓電晶體及該升壓電晶體之該接通/關斷狀態之該第一時間型樣以及該第一同步整流器及該第二同步整流器之該接通/關斷狀態之該第二時間型樣來達成一高功率因數修正位準。
56. 如請求項50之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中在包含該第二同步整流器、該電容器、該LED串及該恆 定電流源之一回饋環路中調控該第一位準電壓。
57. 如請求項50之呈一降壓-升壓組態之功率因數修正(PFC)電源轉換器，其中流過該LED串之該恆定負載電流或該經任意調變之負載電流經組態而獨立於流過該設置電路之電流及該第一位準電壓。