功率因數(shù)校正控制電路及其驅(qū)動(dòng)方法
【專利說明】功率因數(shù)校正控制電路及其驅(qū)動(dòng)方法
[0001]本申請(qǐng)要求于2014年9月15日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10_2014_0122134號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，本申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過弓I用包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種頻率調(diào)整技術(shù)，更具體地說，涉及一種在AC直接照明設(shè)備中的頻率調(diào)整電路以及方法，所述頻率調(diào)整電路以及方法甚至在輸入電壓改變時(shí)也能夠調(diào)整輸出電流的頻率。
【背景技術(shù)】
[0003]與本領(lǐng)域中其他已知的光源相比，發(fā)光二極管(LED)照明設(shè)備可在仍然產(chǎn)生相似的照明量的同時(shí)減少功耗。因此，LED照明設(shè)備可被用作替代品，或者除了傳統(tǒng)的照明燈具之外，LED照明設(shè)備可被使用。某些LED照明設(shè)備采用AC直流驅(qū)動(dòng)電路的使用和實(shí)現(xiàn)，從而能夠直接地使用AC電壓，而非DC電壓。
[0004]這樣的AC直接驅(qū)動(dòng)電路可改善LED照明設(shè)備的重量和空間需求。然而，當(dāng)參考電壓改變時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流的頻率會(huì)改變。此外，當(dāng)感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流的峰值以便調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流的頻率時(shí)，由于開關(guān)的閉合或斷開，電壓尖峰可發(fā)生。因此，因?yàn)殡妷杭夥澹惶赡芫_地感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流。
[0005]在AC直接驅(qū)動(dòng)電路中，驅(qū)動(dòng)電流的頻率波動(dòng)可能很難與輸入電流和輸出電流的時(shí)序匹配。當(dāng)輸入電流的時(shí)序與輸出電流的時(shí)序不匹配時(shí)，產(chǎn)生無功功率，從而增加LED照明設(shè)備的功率損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]多個(gè)示例性實(shí)施例克服上述缺點(diǎn)以及以上未描述的其他缺點(diǎn)。此外，示例性實(shí)施例不需要克服以上描述的缺點(diǎn)，并且示例性實(shí)施例可不克服以上描述的任何難題。
[0007]根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種用于調(diào)整AC直接照明設(shè)備的頻率的電路，所述電路包括:參考電壓生成單元，被配置為接收具有第一頻率和第一電壓范圍的調(diào)光電壓，并生成具有第二電壓范圍的參考電壓；感測(cè)區(qū)間確定單元，被配置為基于參考電壓生成第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓，并使用第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓確定驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成單元，被配置為通過確定的驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間生成具有第二頻率的開關(guān)裝置驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0008]參考電壓生成單元還可被配置為:將調(diào)光電壓轉(zhuǎn)換為電流，并對(duì)轉(zhuǎn)換的電流進(jìn)行鏡像以生成第一鏡像電流。
[0009]參考電壓生成單元還可被配置為:通過數(shù)-模轉(zhuǎn)換器將第一鏡像電流轉(zhuǎn)換為電壓，并通過運(yùn)算放大器生成參考電壓。
[0010]感測(cè)區(qū)間確定單元可包括:區(qū)間參考電壓生成模塊，被配置為:通過在一串電阻器上的壓降對(duì)參考電壓進(jìn)行分壓，并基于所述一串電阻器之間的電阻比生成第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓；頻率確定模塊，被配置為:對(duì)具有與流入到區(qū)間參考電壓生成模塊的電流的大小相同的大小的電流進(jìn)行鏡像，以產(chǎn)生第二鏡像電流，并通過第二鏡像電流對(duì)具有第一電容的第一電容器進(jìn)行充電或放電以確定第二頻率。
[0011]頻率確定模塊還可被配置為:通過對(duì)具有第二電容的第二電容器進(jìn)行充電或放電的過程，使用第一電容器和第二電容器的電容比來生成預(yù)定時(shí)間段。
[0012]頻率確定模塊還可被配置為:在所述預(yù)定時(shí)間段期間對(duì)第一電容器充電，并在所述驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間期間對(duì)第二電容器充電。
[0013]驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成單元可包括:使能信號(hào)生成模塊，被配置為:生成并發(fā)送第一使能信號(hào)至第四使能信號(hào)以控制感測(cè)區(qū)間確定單元的第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置，從而對(duì)第一電容器和第二電容器充電，并且控制感測(cè)區(qū)間確定單元的第三開關(guān)裝置和第四開關(guān)裝置，從而對(duì)第一電容器和第二電容器放電；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成模塊，被配置為:基于在第一電容器上施加的電壓、在第二電容器上施加的電壓以及驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間來生成具有第二頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0014]驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成單元可在驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間的范圍感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流，并且對(duì)第二電容器充電，以控制電壓尖峰的發(fā)生。
[0015]根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種用于調(diào)整AC直接照明設(shè)備的頻率的方法，所述方法包括:基于接收到具有第一頻率和第一電壓范圍的調(diào)光電壓生成具有第二電壓范圍的參考電壓；基于參考電壓生成第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓，并基于第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓確定驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間；通過確定的驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間生成具有第二頻率的開關(guān)裝置驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0016]基于參考電壓生成第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓，并基于第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓確定驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間的步驟可包括:通過參考電流將參考電壓分布到多個(gè)電阻元件以生成第一區(qū)間參考電壓和第二區(qū)間參考電壓；對(duì)參考電流進(jìn)行鏡像以產(chǎn)生第二鏡像電流，并通過第二鏡像電流對(duì)具有第一電容的第一電容器充電或放電以確定第二頻率。
[0017]通過確定的驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間生成具有第二頻率的開關(guān)裝置驅(qū)動(dòng)信號(hào)的步驟可包括:生成并發(fā)送第一使能信號(hào)至第四使能信號(hào)以控制第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置，從而對(duì)第一電容器和第二電容器充電，并且控制第三開關(guān)和第四開關(guān)裝置，從而對(duì)第一電容器和第二電容器放電；基于在第一電容器上施加的電壓、在第二電容器上施加的電壓以及驅(qū)動(dòng)電流感測(cè)區(qū)間生成具有第二頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0018]從以下的描述和附加的權(quán)利要求，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將是清楚的。
【附圖說明】
[0019]圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的AC直接照明設(shè)備的頻率調(diào)整電路的框圖。
[0020]圖2是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的與圖1中所示相似的參考電壓生成單元和感測(cè)區(qū)間確定單元的結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0021]圖3是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的與圖1中所示相似的驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成單元的結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0022]圖4是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的與圖1中所示相似的感測(cè)區(qū)間確定單元和驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成單元的操作的時(shí)序圖。
[0023]圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的AC直接照明設(shè)備的頻率調(diào)整方法的流程圖。
[0024]貫穿附圖和【具體實(shí)施方式】，除非另外的描述，否則相同的附圖參考標(biāo)號(hào)將被理解為表示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明和方便，可夸大這些元件的相對(duì)尺寸和描
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【具體實(shí)施方式】
[0025]提供以下詳細(xì)描述來幫助讀者獲得對(duì)在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。因而，在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改及等同物將給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員提供建議。所描述的處理步驟和/或操作的進(jìn)展是示例；然而，除了必需按特定順序發(fā)生的步驟和/或操作之外，步驟和/或操作的順序不限于在此闡述的順序，并且可如本領(lǐng)域中已知地改變。此外，為了更加清楚和簡(jiǎn)明，可省略公知的功能和構(gòu)造的各自的描述。
[0026]此外，以下參照附圖，示例性實(shí)施例將被更加全面地描述。然而，示例性實(shí)施例可以以許多不同的形式被實(shí)施，并且不應(yīng)該被理解為受限于在此闡述的實(shí)施例。提供這些實(shí)施例從而本公開將會(huì)徹底和完整，并將完全地將示例性實(shí)施例傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。不通過【具體實(shí)施方式】而是通過附加的權(quán)利要求限定范圍。相同的標(biāo)號(hào)始終指示相同的元件。
[0027]可如下理解本公開中描述的術(shù)語。
[0028]諸如“第一”和“第二”等的術(shù)語可用來將一個(gè)組件與另一個(gè)組件區(qū)分開。此外，將理解，當(dāng)元件被表示為“連接到”另一元件時(shí)，可能直接連接到另一元件，或者也可存在中間元件。相比之下，當(dāng)元件被表示為“直接連接到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。同時(shí)，可類似地解釋描述組件之間的關(guān)系的其他表述，諸如，“之間”、“直接之間”或“相鄰于”以及“直接相鄰于”。
[0029]除非上下文另外清楚地指示，否則本公開中的單數(shù)形式意在還包括復(fù)數(shù)形式。還將理解，諸如“包括”或者“具有”等的術(shù)語意在指示存在說明書中公開的特征、數(shù)量、操作、動(dòng)作、組件、部分或其組合，并且不意在排除可能存在或可能添加一個(gè)或更多個(gè)其他的特征、數(shù)量、操作、動(dòng)作、組件、部分或其組合的可能性。
[0030]在實(shí)施例中所使用的術(shù)語“…單元”指示包含軟件或硬件的組件，諸如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或者專用集成電路(ASIC)，并且“…單元”執(zhí)行特定功能。然而，“…單元”不受限于軟件或者硬件?！啊瓎卧笨杀慌渲脼榘ㄔ诳蓪ぶ反鎯?chǔ)介質(zhì)中或被配置為重現(xiàn)一個(gè)或者更多個(gè)處理器。因此，例如，“…單元”包括組件(諸如，軟件組件、面向?qū)ο蟮能浖M件、類組件和任務(wù)組件)、進(jìn)程、函數(shù)、屬性、程序、子程序、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)程序、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組和變量。在組件和“…單元”中提供的功能可被組合為較少的組件和“…單元”，或可被進(jìn)一步劃分為更多的組件和“…單元”。
[0031]這里使用的術(shù)語“模塊”表示但不限于軟件組件或硬件組件，諸如執(zhí)行特定任務(wù)的FPGA或ASIC。模塊可被方便地配置為駐留在可尋址存儲(chǔ)介質(zhì)上并被配置為在一個(gè)或者更多個(gè)處理器上執(zhí)行。因此，作為示例，模塊可包括組件