[发明专利]开关控制装置、包括其的电源设备和开关控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制开关操作的开关控制装置、包括该开关控制装置的电源设备和开关控制方法。 

背景技术

图1是示出使用降压转换器的电源设备的图。在图1中，电源设备的负载是由多个发光二极管(LED)构成的LED串。在图1中，整流二极管实现桥式整流器1。 

如图1所示，在LED发光装置中，交流电力通过桥式整流器1而整流。桥式整流器将输入的交流电力AC全整流。整流后的电压，即输入电压提供给电感器且电感器2根据电源开关S的操作为LED串提供驱动电流。包含电源开关S的开关单元3控制电源开关S的开关操作。 

当电源开关S接通时，电感器2中流动的电感电流IL增加，且当电源开关S断开时，电感电流减少。电感电流的最大值取决于在一个开关周期内经过桥式整流器1的全整流电压。因此，电感电流IL的峰值取决于全整流正弦波。 

依据输入电压确定电源开关S的负载。具体地，当输入电压增加时，负载减小，且当输入电压减小时，负载增大。此时，需要输入电压的信息以控制电源开关S的开关操作。 

输入给电连接到桥式整流器1的电源开关S的输入电压的包络线(envelop)，与转换器的输入电压具有相同的相位和频率。因此，可以利用在电源开关S的输入端的电压感测输入电压。 

然而，当输入电压接近0时的部分中，在电源开关S的输入端的电压易受噪声影响。 

因此，不感测输入电压为0的过零点会导致电源开关S的故障。 

在此背景技术部分中公开的上述信息仅用于加强理解本发明的背景技术，且因此其可能包含不构成由本国家的本领域的技术人员已知的现有技术的信息。 

发明内容

本发明通过努力研究而提供一种具有准确地检测输入电压的过零点的优势的开关控制装置、包含该开关控制装置的电源设备和开关控制方法。 

本发明的示例实施方式提供一种开关控制装置，用于控制电源开关的开关操作，所述开关控制装置包括：电源电压自偏置电路，所述电源电压自偏置电路利用所述电源开关的输入端电压产生操作所述开关控制装置所需的电源电压；基准信号发生器，所述基准信号发生器当所述输入端电压是零电压时，利用所述电源电压估计过零点，且所述基准信号发生器利用估计的过零点产生与所述电源开关的所述输入端电压同步的基准信号；及脉冲宽度调制控制器，所述脉冲宽度调制控制器通过比较所述基准信号与所述电源开关中流动的电流，控制所述电源开关的开关操作。 

所述电源电压的自偏置电路包括：高压器件，所述高压器件产生与所述输入端电压对应的电流；高压控制器，所述高压控制器根据预定基准电压与分电压的比较结果控制所述高压器件。而且，所述电源电压自偏置电路还包括：比较器，所述比较器比较所述基准电压和所述分电压；晶体管，所述晶体管根据所述比较器的输出执行开关操作；第一电阻器和第二电阻器，所述第一电阻器和所述第二电阻器对所述电源电压分压。在所述电源电压自偏置电路中，当所述分电压等于或大于所述基准电压时，所述晶体管导通以将所述高压控制器接地。 

所述基准信号发生器包括：过零检测电路，所述过零检测电路接收与所述电源电压对应的分电压，且利用所述分电压检测与所述过零点对应的过零期；数字正弦波发生器，所述数字正弦波发生器用于根据检测的过零期估计过零点，根据估计的过零点估计所述输入端电压的一个周期，利用所述估计的所述输入 端子的电压的一个周期和预定的时钟信号产生基准时钟信号以使得所述基准信号和所述电源开关的所述输入端电压同步，且产生全波整流信号，所述全波整流信号在所述输入端电压的一个周期内根据所述基准时钟信号先增加再减小；及数-模转换器，所述数-模转换器通过将所述数字信号转换成模拟信号产生所述基准信号。所述基准时钟信号在所述输入端电压的一个周期内包括和预定基准次数一样多的沿。 

所述数字正弦波发生器在所述输入端电压的一个周期内，自产生所述基准时钟信号的第一沿的时间到产生与所述基准次数的一半对应的所述基准时钟信号的沿的时间，增加所述全波整流数字信号，且自产生与所述基准次数的一半对应的所述基准时钟信号的沿的下一个沿的时间到产生与所述基准次数对应的所述基准时钟信号的沿的时间，减小所述全波整流数字信号。