[发明专利]开关模式功率转换器

说明书

一种开关模式功率转换器包括：逆变器；变压器，具有初级侧绕组和次级侧绕组；以及第一电感器，与初级侧绕组串联。提供第二电感器，该第二电感器磁性耦合到第一电感器，并且第二电感器的一端处的电压被用作间接测量(即，近似于)次级侧的电压的反馈信号，但测量在初级侧处进行。

技术领域

本发明涉及例如用于LED驱动器的开关模式功率转换器。

背景技术

众所周知，开关模式功率转换器用于AC/DC转换和DC/DC转换两者。谐振转换器例如具有谐振电路，该谐振电路可以是串联谐振电路或并联谐振电路。众所周知，包括具有两个电感和一个电容的LLC谐振电路或具有两个电容和一个电感的LCC谐振电路的谐振转换器用于LED驱动器。

开关模式功率转换器可以被配置为或用作恒定电流源或恒定电压源。恒定电流源可以用于直接驱动LED布置，从而实现单级驱动器。恒定电压源可以用于例如LED模块，该LED模块具有其他驱动器电子器件，以便确保LED的对应功率供应。然后，预先确定的电流从恒定电压源所提供的输出电压中汲取。

通常在输入与任何输出之间提供流电隔离。变压器用于在输入电源(通常为高压市电供应)与负载之间提供这种隔离。初级侧与次级侧之间的隔离要求通常意味着变压器的初级侧绕组和次级侧绕组需要在物理上分开或以其他方式设置，使得初级侧绕组与次级侧绕组之间的磁性耦合并不完美。磁性耦合的这种不完美本身表现为输出变压器的泄露电感。

在应用LED驱动器时，通常使用电流调节，通过该电流调节，在次级侧处，控制开关模式功率转换器，以递送期望LED电流。调节功能还可以用于例如在LED负载与驱动器断开(或变为断开)时的状况下限制或控制由LED驱动器正在生成的输出电压。

然后，高度优选的是，用于测量并限制或控制驱动器输出电压的电路系统应当设置在驱动器的初级侧处，而非设置在驱动器的隔离次级侧处。在后一情况下，信号需要经由适当隔离路径(诸如经由光隔离器)从隔离次级侧送回到初级侧。

因此，初级侧电流和/或电压调节比次级侧调节更具成本效益和稳健性。首先，初级侧控制方案中无需控制电路的高压或共模绝缘。其次，简化了为控制部分供电的辅助电路系统。而且，调节电路系统置于初级侧上，能够以非常简单有效的方式处理来自市电的任何信息。

尽管输出变压器的初级侧处的电压与驱动器的输出电压有关系，但是由于输出变压器的泄露电感两端的电压降，所以该初级侧信号会失真。

在一些情况下，用于输出电压感测的单独绕组设置在输出变压器处，使得该单独绕组具有与次级侧绕组的磁性耦合，并且实际上比正常初级侧绕组与次级侧绕组之间的磁性耦合好很多。然后，该单独绕组电连接到初级侧电路。这是可行的，只要没有大量功率经由该感测绕组传送，因此没有大量电流在感测绕组中流动，并且因此没有实质的电压降出现在感测绕组的泄露电感两端即可。

然而，在维持与输出变压器的初级侧和次级侧之间的隔离要求相关联的爬电距离和电气间隙的同时，设置具有与次级侧绕组的足够磁性耦合的这种感测绕组具有挑战性。

因此，需要一种改进初级侧感测方案，其生成表示驱动器的输出电压的信号，并且具体地，补偿输出变压器的泄露电感的影响。

发明内容

本发明由权利要求书限定。

根据按照本发明的一个方面的示例，提供了一种开关模式功率转换器，包括：

逆变器，包括串联连接的高压侧开关和低压侧开关，它们之间具有第一节点；

变压器，具有初级侧绕组和次级侧绕组；以及

第一电感器，与初级侧绕组串联并且在第二节点处连接到初级侧绕组；

第二电感器，磁性耦合到第一电感器，该第二电感器在一端处限定输出端子；以及