[发明专利]用于为电负载提供电流的装置和方法

说明书

公开了一种用于向电负载提供电流的装置和方法。特别地，该装置包括：用于存储多个理想电压波形的存储器存储装置；电子控制器，其被布置为与所述存储器存储装置数据通信，所述电子控制器可操作以选择多个理想电压波形中的一个，以基于预定规则来计算参考电压和切换周期；以及，电子开关，其被配置为接收切换周期，以在导通状态和断开状态之间切换电子开关，其中，电流是基于参考电压和电子开关的切换周期的函数来计算的。

技术领域

本发明涉及一种用于向电负载提供电流的装置和方法。特别地，本发明涉及一种使用开关模式电源(SMPS)配置来驱动电负载的装置和方法。

背景技术

以下对本发明背景的讨论仅旨在促进对本发明的理解。应当理解，该讨论不是承认或认可截至在本发明的优先权日，所引用的任何材料已在任何管辖范围内被公开、已知或为本领域技术人员的公知常识的一部分。

现有的开关模式电源(SMPS)装置通常包括许多元件，例如电容器、电感器和调节器。这些元件占用空间并且给电气部件和电路引入可能的失真。

用于驱动电负载的装置或系统，也称为驱动器，通常包括数字或模拟电压或电流控制器，其配置成不限于隔离或非隔离配置的构造。这样的控制器通常操作以接收电输入，例如交流电流和电压，以提供调节的输出。最先进的控制器包括某种形式的反馈机构/回路，以确保至少一个电参数(例如电流)保持在理想或允许范围内，同时实现可接受的功率因数水平。但是，为了改善整体性能，常规控制器通常并入电气/电子部件，例如电阻器、电容器、电感器等，以补偿失真，减少谐波或提高功率因数。这样的部件增加了总成本并且也增加了形状因数。

此外，大多数现有控制器的反馈要求在每(一个或者多个)预定间隔来感测各种电参数。这样的感测可能增加处理电输入以便产生调节的输出所需的时间量。

有些电负载(例如LED单元或LED灯单元)通常对电流和温度的波动敏感。因此，用于LED的电控制器需要考虑温度和电流要求。电子器件和电气部件产生的噪声问题是敏感电负载的重要考虑因素。

本发明试图提供一种减轻上述缺点或至少部分地满足上述需求的系统和方法。

发明内容

贯穿整个文件，除非上下文另有要求，否则词语“包含”或例如“包含”或“包括”的变体应理解为暗示包含所述整数或整数组，但不排除任何其它整数或整数组。

此外，贯穿整个说明书，除非上下文另有要求，否则词语“包括”或例如“包括”或“含有”的变体应理解为暗示包括所述整数或整数组，但不排除任何其它整数或整数组。

本发明试图通过利用用于存储一个或多个理想电压波形的存储装置来减少电子部件的数量并提高功率因数。来自电源的输入电压V_i用作同步的参考，并且理想波形用于计算用于电流控制的参考电压。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于向电负载提供电流的装置，该装置包括：用于存储多个理想电压波形的存储器存储装置；电子控制器，其被配置为与所述存储器存储装置数据通信，所述电子控制器可操作以选择多个理想电压波形之一，以基于预定准则来计算参考电压和切换周期；以及，电子开关，其被配置为接收切换周期作为输入，以在接通(on)状态和断开(off)状态之间切换电子开关，其中，基于参考电压和电子开关的切换周期或频率的函数计算电流。

在一些实施例中，多个理想电压波形中的至少一个是理想交流(AC)波形。

在其它实施例中，多个理想电压波形中的至少一个是理想直流(DC)波形。

在一些实施例中，该装置还包括布置成与电子控制器数据通信的感测电路，该感测电路可操作以感测源输入电压，其中该源输入电压向该装置提供电功率。

在一些实施例中，感测电路包括电位计，分压器或反馈电阻器。