[发明专利]操作发光装置、转换器和LED变换器的LLC谐振转换器的方法

说明书

本发明涉及一种用于为发光装置供电的转换器，一种LED变换器以及操作这类转换器的方法。本发明尤其涉及这样的装置和方法，其中，利用所谓的SELV(“安全特低压”或“安全特低电压”)装置为一个尤其是包含一个或多个发光二极管的发光装置供应电能。

具有电位隔离功能的转换器用于从输入侧向输出侧以电隔离的方式传输电能。这样的转换器被用于各种应用场合来供应电流或供应电压，例如像用在时钟控制化开关电源件中那样。在时钟控制转换器中，采用了可以呈功率开关形式的可控开关，并进行时钟控制驱动，以将电能传输到输出侧。电隔离式的能量传输可以通过使用变压器或者其它转换器来实现。在用于发光装置的操作装置中要求这样的电流隔断或者电位隔离是出于安全考虑，以便通过所谓的电位势垒或SELV势垒使ELV(特低压)区与具有较高供应电压且尤其是电网电压的区域隔离开。

为了操作发光装置可以采用转换器，它以具有谐振电路的所谓共振转换器的形式构成。该谐振电路可以是串联谐振电路或者并联谐振电路。在设计转换器时具有用于保持低损耗的目标。对于需要适用于操作可调光的发光装置尤其是操作发光二极管(LED)如无机二极管或有机二极管(OLED)的转换器来说，存在以下要求，即，实现大范围的调光能力。

包括具有两个电感器和一个电容器的谐振电路的谐振转换器可在初级侧以谐振方式或准谐振方式进行控制。这样的转换器具有以下优点，即：能够节能工作并实现相对较少的开关损耗。

出于安全方面的考虑，应允许对转换器的工作情况，至少是某些工作状态(例如：出现在SELV区域的输出端的空载运行或者短路)进行检测。此外还希望获取输出电压以便对连接到转换器输出端的负载进行检测。在此，传统的方法采取直接测量输出电压的方法，该测量将在次级侧电路中执行。因此在次级侧所获取的电压可以通过绝缘体返回到初级侧。桥接SELV势垒需要相应部件，这些部件将增大操作装置的构造空间并且/或者提高操作装置的成本。

美国文献2012/0033453 A1就描述了一个谐振转换器的示例，该转换器包括半桥和LLC电路，并且在该转换器中设置有绝缘体，以便将在输出侧所测量的数值返回到输入侧。

需要一种装置和方法，其针对上述目标加以改进。尤其需要一种装置和方法，其中能够降低或免除电路技术方面的费用和/或成本，这些费用和/或成本在传统装置中是结合用于桥接SELV势垒的。还需要这样一种装置和方法，其使得有效地进行能量传输并且能够在另一个区域上调光。

根据本发明提供一种具有在独立权利要求中给出的特征的方法、转换器和LED变换器。从属权利要求限定具体实施方式。

根据本发明如此操作一种包括初级侧时钟控制驱动的半桥电路以及LLC谐振电路的LLC谐振转换器，即在初级侧获取电压，该电压与所述LLC谐振转换器的次级侧电路的输出电压相关。所述获取的电压可以是通过变压器初级侧线圈的峰值电压，该电压出现在切换所述半桥电路的开关之后。所述获取的电压可以是所述LLC谐振电路的电容器上的峰值电压，该峰值电压出现在切换所述半桥电路的开关时。所述转换器还可以具有供电电路来为电子控制装置，尤其是集成式半导体电路供电。所述供电电路可以与所述变压器上的金属线圈和/或线圈相连且在所述初级侧电路与所述次级侧电路之间传输电能。在所述初级侧获取的电压与所述LLC谐振转换器的次级侧电路的输出电压相关，可以是在所述供电电路中获取的电压的峰值，该峰值出现在接通所述半桥电路的开关之后。

根据实施方式可以因此对在所述LLC谐振转换器的初级侧电路中获取的电压加以处理，以便获得有关输出电压的信息和/或有关所述负载的信息。在所述次级侧电路中获取所述输出电压的过程和经由所述SELV势垒的反馈过程已不再是必需的。可以根据所述初级侧获取的电压来实现对例如所述输出电压的调节，而不必在所述次级侧电路中获取输出电压。

根据一个实施方式将提供一种驱动用于发光装置的LLC谐振转换器的方法。所述谐振转换器具有初级侧电路和与之电隔离的次级侧电路。在连接至所述初级侧电路的LLC谐振电路的半桥电路中时钟控制切换第一开关和第二开关。在所述初级侧电路中获取电压。处理在所述初级侧电路中获取的电压以便检测所述次级侧电路的输出电压。

所述方法采取的是，在所述LLC谐振转换器中在初级侧获取的电压能够提供有关所述输出电压的信息。这使得即使不在所述次级侧电路中进行测量也能获得有关所述输出电压的信息以及因此得出的有关所述负载的信息。能够检测到所述次级侧电路输出端的开路和/或输出端的短路。