[发明专利]具有输出保护的多通道光源电源

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2012年2月24日提交的美国专利申请号13/404415的部分连续案，其要求于2011年6月9日提交的题为“OUTPUT PROTECTION CIRCUIT FOR MULTI-CHANNEL HIGH WATTAGE POWER SUPPLY”的美国临时申请号61/495291以及于2011年9月21日提交的题为“MULTI-CHANNEL POWER PROTECTION MOSFET SWITCH”的美国临时申请号61/537562的优先权，所有这些申请的全部内容都通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及照明，并且更具体地涉及用于照明的电源。

背景技术

美国所使用的某些电源受到美国保险商实验室所发布的安全规定的约束，特别是UL1310 Class 2（类别2）标准。UL1310标准对被归类为Class 2电源的电源的每个输出的电压、电流和功率进行了限制。即使在单个组件出现故障的情况下，这些限制也必须被满足。有关UL1310 Class 2电源的功率限制例如目前为每个输出通道100瓦。电源的每个通道/输出可以被配置为驱动单独的光源，例如固态光源（即，发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）等）、气体放电灯或白炽灯，等等。

这样的电源通常采用两个电压转换级，即前端级和输出级。前端级可以接收输入电压，例如120V的AC电压，并且将所述输入电压转换为经调整的DC输出电压。输出级可以接收前端级的所述DC输出并且使用DC/DC转换器为电源的每个通道提供经调整的DC输出。因此每个级都能够对输出电压、电流和功率进行限制。

发明内容

利用单通道电源，前端级和输出级两者的功率限制可以被设置为小于100瓦，从而这些级互相作为后备。在多通道/输出电源中，当被组合时，每个输出通道可能能够输送大于100瓦。因此，多通道电源中的前端级的输出功率限制可能需要被设置为高于100瓦，并且无法作为输出级的单个通道中潜在的单个组件故障的后备。

可能在多通道/输出电源中出现的影响最大的故障是一个或多个输出的调整被短路（例如，输出降压稳压器的MOSFET或电感器短路），这可能导致在该单个故障通道上输送最大前端功率的故障输出。如果前端的功率限制小于每个UL1310的输出的100瓦最大限制，则这在单通道/输出电源方面不太可能成为问题。然而，当该故障通道处于多通道/输出电源中时，这会成为严重的问题，原因在于前端的功率限制可能高于100瓦。

在一些已知配置中，通过在每个输出通道上提供附加保护电路系统而解决了单个故障输出通道输送大于100瓦的可能。所述保护电路系统可以监视每个输出通道的电压和电流，并且可以在表示电压、电流或功率的数值之一过高的情况下关闭该通道和/或整个电源。然而，所述附加保护电路系统需要更多组件以及更多空间，增加了额外的金钱和效率成本。当然，可替换地，电源可以简单地跨其所有通道组合地仅提供100瓦。

本发明的实施例提供了一种在前端级和输出级之间具有保护电路的电源，其中所述输出级包括多个电压转换器电路。每个电压转换器电路向所述电源的每个输出通道提供单独的相关联输出。电流检测电路耦合到所述电压转换器电路并且向控制器电路提供电流检测输出。当通过一个或多个电压转换器电路的电流超出如所述电流检测输出所表示的预定数值时，所述控制器电路向保护开关提供输出以便将所述前端级的输出与所述电压转换器电路脱离耦合。因此，如果在输出级的任意电压转换器电路中存在短路或其它故障，则所述输出级的所有电压转换器电路都被有效地“关闭”以避免任意输出电源通道上的过高功率（例如，大于100瓦的功率）。