電力轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法
【專利說明】電力轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法
[0001]本申請(qǐng)要求于2014年4月8日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2014-0041813號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該韓國(guó)專利申請(qǐng)通過引用全部包含于本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開的一些實(shí)施例可涉及一種電力轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0003]一般而言，諸如升壓轉(zhuǎn)換器和反激式轉(zhuǎn)換器的開關(guān)式電源已廣泛用在電子設(shè)備中。開關(guān)式電源可通過控制電流的流動(dòng)來產(chǎn)生電壓。然而，當(dāng)流動(dòng)電流的大小未達(dá)到預(yù)定值時(shí)，產(chǎn)生的電壓可能發(fā)生誤差。因此，通過開關(guān)式電源接收電力的電子設(shè)備可能發(fā)生故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開的一些實(shí)施例可提供一種可降低電流控制的誤差的電力轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法。
[0005]另外，本公開的一些實(shí)施例可提供一種具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電力轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法。
[0006]根據(jù)本公開的第一實(shí)施例，一種電力轉(zhuǎn)換器可包括:電感器；開關(guān)，根據(jù)或響應(yīng)于控制信號(hào)接通或斷開，以控制流過電感器的電流的流動(dòng)；控制單元，被構(gòu)造為通過對(duì)流過開關(guān)的電流進(jìn)行積分以將積分的電流與預(yù)設(shè)參考電壓的大小進(jìn)行比較，來輸出用于接通或斷開開關(guān)的控制信號(hào)。
[0007]根據(jù)本公開的第二實(shí)施例，可提供一種電力轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)方法，所述電力轉(zhuǎn)換器可通過檢測(cè)流過開關(guān)的電流并控制用于對(duì)流過電感器的電流進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)來產(chǎn)生預(yù)定電力。所述方法可包括:通過接通開關(guān)使電流流過電感器；檢測(cè)流過開關(guān)的電流的大小并將流過開關(guān)的電流與預(yù)設(shè)參考電流進(jìn)行比較；在流過開關(guān)的電流的大小變?yōu)榈扔趨⒖茧娏鞯拇笮r(shí)斷開開關(guān)。
[0008]根據(jù)本公開的第三實(shí)施例，可提供一種電力轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)方法，所述電力轉(zhuǎn)換器可通過根據(jù)對(duì)開關(guān)的接通時(shí)間段和斷開時(shí)間段的調(diào)整使在開關(guān)的接通時(shí)間段流過開關(guān)的電流的平均電流等于參考電流以控制流過電感器的電流，來產(chǎn)生預(yù)定電力。所述方法可包括:通過對(duì)在開關(guān)的接通時(shí)間段的流過開關(guān)的電流小于參考電流的時(shí)間段流過開關(guān)的電流進(jìn)行積分，來將第一電壓存儲(chǔ)在第一電容器中；通過在斷開時(shí)間段之后對(duì)在開關(guān)的接通時(shí)間段的流過開關(guān)的電流大于參考電流的時(shí)間段流過開關(guān)的電流進(jìn)行積分，來將第二電壓存儲(chǔ)在第一電容器中，并將第一電壓和第二電壓相加。
【附圖說明】
[0009]從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的描述，本總體發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其他方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚且更易于理解，其中:
[0010]圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是示出在圖1中示出的電力轉(zhuǎn)換器中采用的控制單元的第一實(shí)施例的電路圖；
[0012]圖3是示出采用圖2中示出的控制單元的電力轉(zhuǎn)換器的操作的時(shí)序圖；
[0013]圖4是示出在圖1中示出的電力轉(zhuǎn)換器中采用的控制單元的第二實(shí)施例的電路圖；
[0014]圖5是示出采用圖4中示出的控制單元的電力轉(zhuǎn)換器的操作的時(shí)序圖；
[0015]圖6是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于驅(qū)動(dòng)電力轉(zhuǎn)換器的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]通過參照示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖的以下詳細(xì)描述，將清楚地理解根據(jù)本發(fā)明的與包括針對(duì)電力轉(zhuǎn)換器的目的及其驅(qū)動(dòng)方法的技術(shù)配置的操作效果有關(guān)的內(nèi)容。
[0017]另外，在對(duì)本發(fā)明的描述中，公知技術(shù)的描述被省略，以免不必要地模糊本發(fā)明的實(shí)施例。在本說明書中，術(shù)語“第一”、“第二”等用于將一個(gè)元件與其他元件區(qū)分開，并且這些元件不受上述術(shù)語限制。
[0018]在本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中，參照通過說明的方式示出可以實(shí)施本發(fā)明的特定實(shí)施例的附圖。充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施例，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┻@些實(shí)施例。將理解:各個(gè)實(shí)施例雖然不同，但不必相互排斥。例如，在不脫離實(shí)施例的精神和范圍的情況下，可在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)在此描述的與一個(gè)實(shí)施例有關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此夕卜，將理解:在不脫離實(shí)施例的精神和范圍的情況下，可修改每個(gè)公開的實(shí)施例中的各個(gè)元件的位置或布局。因此，以下詳細(xì)描述將不被視為限制意義，并且實(shí)施例的范圍僅由權(quán)利要求限定、與權(quán)利要求所授予的等同物的全部范圍一起被合適地解釋。在附圖中，貫穿一些示圖，相似的標(biāo)號(hào)指不相同和相似的功能。
[0019]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地實(shí)施本發(fā)明。
[0020]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]參照?qǐng)D1，電力轉(zhuǎn)換器100可包括電感器L、開關(guān)M和控制單元110。開關(guān)M可根據(jù)或響應(yīng)于控制信號(hào)而接通或斷開，以控制流過電感器L的電流的流動(dòng)。控制單元110可通過對(duì)流過開關(guān)M的電流進(jìn)行積分并將積分的電流與預(yù)設(shè)參考電壓進(jìn)行比較來輸出用于接通或斷開開關(guān)M的控制信號(hào)。另外，電力轉(zhuǎn)換器100還可包括發(fā)光二極管(LED)和包括二極管D的整流器。電流可通過開關(guān)M的操作而流過LED，以使LED發(fā)光。
[0022]電感器L可連接到開關(guān)M,并可通過根據(jù)開關(guān)M的開關(guān)操作使電流流動(dòng)或阻止電流，來產(chǎn)生預(yù)定電壓。
[0023]開關(guān)M的一端可連接到電感器L，開關(guān)M的另一端可連接到電阻器R?？筛鶕?jù)控制信號(hào)確定開關(guān)M的接通操作或斷開操作。開關(guān)M可在接通時(shí)接收流過電感器L的電流，并將該電流傳輸?shù)诫娮杵鱎。例如，開關(guān)M可以是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，控制信號(hào)可被發(fā)送到晶體管的柵極，以控制晶體管的導(dǎo)通操作或截止操作。當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，電流可以從晶體管的第一電極流到第二電極，使得電流可流過電感器L。晶體管的第一電極和第二電極可以是源極和漏極，但不限于此。
[0024]控制單元110可檢測(cè)流過開關(guān)M的電流的大小，并響應(yīng)于流過開關(guān)M的電流而輸出用于控制開關(guān)M的接通操作或斷開操作的控制信號(hào)。為此，控制單元110可以將流過開關(guān)M的電流經(jīng)電阻器R產(chǎn)生的電壓Vcs與預(yù)設(shè)參考電壓Vkef比較，并根據(jù)比較的結(jié)果輸出控制信號(hào)，以控制開關(guān)M的接通/斷開操作?？赏ㄟ^根據(jù)控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)節(jié)開關(guān)M的接通時(shí)間和斷開時(shí)間，來控制或調(diào)節(jié)流過開關(guān)M的電流的大小。參考電壓Vkef可以是施加到LED以使LED發(fā)出具有參考亮度的光的電壓。因此，為了使流過開關(guān)M的電流等于參考電流，當(dāng)流過開關(guān)M的電流大于參考電流時(shí)，控制單元110可檢測(cè)流過開關(guān)M的電流，并輸出用于斷開開關(guān)M的控制信號(hào)，以使在開關(guān)M的接通期間流過開關(guān)M的電流的平均值等于參考電流。
[0025]因此，根據(jù)本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器100可通過檢查流過開關(guān)M的電流的大小并使流過開關(guān)M的電流的大小的平均值等于參考電流，來提高電流控制的精確度，從而降低電力轉(zhuǎn)換器的誤差。
[0026]圖2是示出在圖1中示出的電力轉(zhuǎn)換器中采用的控制單元的第一實(shí)施例的電路圖。
[0027]參考圖2，控制單元IlOa可包括:第一信號(hào)產(chǎn)生器112a，用于輸出第一信號(hào)ON以接通開關(guān)M ;第二信號(hào)產(chǎn)生器120a，用于輸出第二信號(hào)OFF以斷開開關(guān)M。
[0028]第一信號(hào)產(chǎn)生器112a可以在自開關(guān)M斷開起經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)或經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后輸出第一信號(hào)0N，使得控制單元IlOa可通過輸出與第一信號(hào)ON相應(yīng)的控制信號(hào)來接通開關(guān)M。并且，第二信號(hào)產(chǎn)生器120a可以在流過開關(guān)M的電流大于參考電流時(shí)輸出第二信號(hào)0FF，使得控制單元I1a可通過輸出與第二信號(hào)OFF相應(yīng)的控制信號(hào)來斷開開關(guān)M。第二信號(hào)產(chǎn)生器120a可包括積分器113a。另外，積分器113a可以使用預(yù)設(shè)參考信號(hào)Vkef以及由流過電阻器R的電流產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)Vcs來對(duì)流過開關(guān)M的電流進(jìn)行積分。積分器113a可包括放大器1131a以及積分電容器COa。放大器1131a可具有用于接收測(cè)量電壓Vcs的負(fù)輸入端(_)以及用于接收參考電壓Vkef的正輸入端(+)。積分電容器COa可以連接在放大器1131a的負(fù)輸入端(_)和放大器1131a的輸出端Va之間。另外，電阻器ROa可以連接到放大器113a的負(fù)輸入端(_)。積分器113a還可包括連接在放大器1131a的負(fù)輸入端(_)和輸出端Va之間的初始化開關(guān)SWOOa，以對(duì)積分電容器COa進(jìn)行初始化。另外，第二信號(hào)產(chǎn)生器120a還可包括比較器114a。比較器114a可通過將參考電壓Vkef與積分器113a的輸出端Va的電壓進(jìn)行比較，來輸出第二信號(hào)OFF?？梢栽诜e分器113a的輸出電壓Va變?yōu)榈扔趨⒖茧妷篤kef時(shí)輸出第二信號(hào)OFF。
[0029]另外，第一信號(hào)產(chǎn)生器112a和第二信號(hào)產(chǎn)生器