本发明涉及用于驱动负载(18)的驱动器装置(10)，包括用于将该驱动器装置(10)连接至电压供给(12)并且用于从该电压供给(12)接收输入电压(V10)的输入端子(14、16)、用于将驱动器装置(10)连接至负载(18)的至少一个输出端子、用于将驱动电压转换至输出电压(V20)以用于对负载(18)进行供电的电磁转换单元(24)、被连接至输入端子(14、16)以用于向电磁转换器单元(24)提供作为驱动电压的可变电压的两个可控制开关(20、22)、以及控制单元(28)，该控制单元(28)用于基于在电磁转换器单元(24)的构件处测量的电信号(V12)以及阈值电平(40、52)而控制可控制开关(20、22)中的第一个开关，并且用于基于被设置为可控制开关(20、22)的接通时间具有独立的持续期间的值的控制参数(50、tOFF)而控制可控制开关(20、22)中的第二个开关。
1.一种用于驱动负载(18)的驱动器装置(10)，包括：
输入端子(14、16)，用于将所述驱动器装置(10)连接至电压供给(12)并且用于从所述电压供给(12)接收输入电压(V10)，至少一个输出端子，用于将所述驱动器装置(10)连接至所述负载(18)，
电磁转换器单元(24)，用于将驱动电压转换至输出电压(V20)以用于对所述负载(18)进行供电，其中所述电磁转换器单元(24)包括用来接收来自所述电压供给(12)的所述驱动电压的初级侧以及连接到所述负载(18)的次级侧，两个可控制开关(20、22)，被连接至所述输入端子(14、16)以用于将作为所述驱动电压的可变电压提供至所述电磁转换器单元(24)，其特征在于，所述驱动器装置进一步包括：
控制单元(28)，用于基于在所述电磁转换器单元(24)的构件处测量的电信号(V12)以及阈值电平(40、52)而控制所述可控制开关(20、22)中的第一个开关，使得所述可控制开关的所述第一个开关的开关被超过所述阈值电平的所述信号触发，并且用于基于被设置为所述可控制开关(20、22)的接通时间具有独立的持续期间的值的控制参数(50、tOFF)而控制所述可控制开关(20、22)中的第二个开关；
其中所述电信号(V12)是在所述电磁转换器单元(24)的所述初级侧处的初级电压。
2.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中所述电磁转换器单元(24)包括用于提供次级电压(V14)和次级电流(I14)的第一次级绕组(34)以及用于提供另外的次级电压(V16)和另外的次级电流(I16)的第二次级绕组(36)，由此输出电压(V20)和所述次级电流(I14、I16)被适配为通过所述可控制开关(20、22)的开关频率以及所述可控制开关(20、22)的接通时间的占空比而被控制。
3.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中所述控制单元(28)被适配为对所述可控制开关(20、22)交替地进行开关，其中所述控制开关的上开关(20)被指派至高电压电平并且所述可控制开关的下开关(22)被指派至低电压电平从而向所述电磁转换器单元(24)提供高电压或低电压。
4.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中所述阈值电平是第一阈值电压(48)并且其中所述控制参数(50)是在所述电磁转换器单元(24)的所述初级侧上的所述初级电压的第二阈值电压(50)，其中所述两个阈值电压(48、50)被设置为不同的绝对值。
5.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中所述控制参数(tOFF)是所述可控制开关(20、
22)的第二个可控开关的所述接通时间持续期间(tOFF)。
6.根据权利要求4所述的驱动器装置，其中所述第一阈值电压(48)是用于控制所述可控制开关(20、22)的上可控制开关(20)的上阈值电平(48)，并且其中所述可控制开关(20、
22)的下可控制开关(22)的所述接通时间持续期间被控制。
7.根据权利要求4所述的驱动器装置，其中所述第一阈值电压(50)是用于控制所述可控制开关(20、22)的下可控制开关(22)的下阈值电平(50)，并且其中所述可控制开关(20、
22)的上可控制开关(20)的所述接通时间持续期间被控制。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动器装置，进一步包括测量装置(60)，所述测量装置(60)包括被耦合至所述电磁转换器单元(24)的耦合件(62)、具有被连接至所述耦合件(62)的全桥整流器(68)的并用于测量第一电压(V24)的第一测量电路(64)、以及具有被连接至所述耦合件(62)的半桥整流器(86)的并用于测量第二电压(V26)的第二测量电路(66)。
9.根据权利要求8所述的驱动器装置，其中所述耦合件(62)包括被耦合至所述电磁转换器单元(24)的绕组(62)。
10.根据权利要求8所述的驱动器装置，其中所述电磁转换器单元(24)包括初级绕组(32)以及第一次级绕组和第二次级绕组(34、36)以用于向所述负载(18)提供所述输出电压(V20)，其中由所述第一测量电路测量的所述第一电压(V24)对应于由所述第一次级绕组和所述第二次级绕组提供的次级电压的组合，并且其中由所述第二测量电路(66)测量的所述第二电压(V26)对应于由所述第一次级绕组(34、36)提供的次级输出电压(V14、V16)。
11.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于驱动负载(18)的驱动器装置，包括：
单整流器单元(104)，被连接至所述电磁转换器单元(24)，其中所述整流器单元(104)被适配为向所述负载(18)提供作为所述输出电压的半波整流电压。
12.根据权利要求5至7中任一项所述的驱动器装置，其中所述控制单元(28)包括被连接至所述输入端子(14、16)中的至少一个输入端子的时间控制装置(110)以用于基于所述输入电压(V10)控制所述可控制开关(20、22)的第二个可控开关的所述接通时间持续期间。
13.一种用于驱动负载(18)的驱动器装置(10)，包括：
输入端子(14、16)，用于将所述驱动器装置(10)连接至电压供给(12)并且用于接收输入电压(V10)，至少一个输出端子，用于将所述驱动器装置(10)连接至所述负载(18)，
电磁转换器单元(24)，用于将驱动电压转换至输出电压(V20)以用于对所述负载(18)进行供电，其特征在于，所述驱动器装置进一步包括：
测量装置(60)，包括被耦合至所述电磁转换器单元(24)的耦合件(62)、具有被连接至所述耦合件(62)的全桥整流器(68)的并用于测量第一电压(V24)的第一测量电路(64)、以及具有被连接至所述耦合件(62)的半桥整流器(86)的并用于测量第二电压(V26)的第二测量电路(66)；
其中所述电磁转换器单元(24)包括初级绕组(32)以及第一次级绕组(34)和第二次级绕组(36)以用于向所述负载(18)提供所述输出电压(V20)，由所述第一测量电路测量的所述第一电压(V24)对应于由所述第一次级绕组和所述第二次级绕组提供的次级电压之和，并且其中由所述第二测量电路(66)测量的所述第二电压(V26)对应于由所述第一次级绕组(34、36)提供的次级输出电压(V14、V16)，并且所述耦合件(62)包括不同于并被磁性地耦合至所述电磁转换器单元(24)的所述初级绕组(32)以及所述第一次级绕组(34)和所述第二次级绕组(36)的绕组(62)。
14.根据权利要求13所述的驱动器装置，其中所述测量装置(60)被适配为基于所述第一电压(V24)和所述第二电压(V26)确定由所述第二次级绕组(34、36)提供的第二输出电压(V14、V16)。
15.一种用于驱动负载(18)的驱动方法，包括以下步骤：
通过两个可控制开关(20、22)向电磁转换器单元(24)提供作为驱动电压的可变电压，通过所述电磁转换器单元(24)将所述驱动电压转换至输出电压(V20)以用于对所述负载(18)进行供电，其中所述电磁转换器单元(24)包括用来接收来自电压供应(12)的所述驱动电压的初级侧以及连接到所述负载(18)的次级侧，其特征在于，所述驱动器装置进一步包括：
基于在所述电磁转换器单元(24)的构件处测量的电信号(V12)以及阈值电平(48、52)而控制所述可控制开关(20、22)中的第一个开关，使得所述可控制开关的所述第一个开关的开关被超过所述阈值电平的所述信号触发，并且基于被设置为所述可控制开关的接通时间具有独立的持续期间的值的控制参数而控制所述可控制开关(20、22)中的第二个开关，其中所述电信号(V12)是在所述电磁转换器单元(24)的所述初级侧处的初级电压，其中所述电磁转换器单元(24)包括用于提供次级电压(V14)和次级电流(I14)的第一次级绕组(34)以及用于提供另外的次级电压(V16)和另外的次级电流(I16)的第二次级绕组(36)，由此输出电压(V20)和所述次级电流(I14、I16)被适配为通过所述可控制开关(20、
22)的开关频率以及所述可控制开关(20、22)的接通时间的占空比而被控制。
驱动器装置和用于驱动负载的驱动方法
技术领域
[0001] 本发明涉及驱动器装置和对应的用于驱动负载的驱动方法。此外，本发明涉及照明设备。
背景技术
[0002] 在用于离线应用的LED驱动器的领域，需要以高可靠性在大功率范围上驱动LED的解决方案，特别是具有对外部干扰和噪声的低灵敏度并且在非常低的功率精确地驱动LED的解决方案。
[0003] 在LED驱动器的领域，LLC转换器普遍已知被用来驱动LED。LLC转换器通过对两个可控制开关进行开关并且通过向电磁变压器提供交变输入电压而控制向负载提供的输出功率。由LLC转换器传递的能量与两个开关状态之间的电容器的能量变化有关。向负载提供的能量通过对可控制开关进行开关而被控制。
[0004] US 2011/0164437 A1公开了一种LLC转换器，其中输出功率通过改变可控制开关的占空比而被控制。可替代地，LLC转换器的输出功率通过改变可控制开关的开关频率而被控制，如US 7,313,004 B1所公开的。
[0005] US 2006/0098464公开了一种具有变压器的采用两个开关元件的开关电源。该系统被配置为在被传输至次级侧的谐振电流变为等于零之后对在该变压器的初级侧上的开关元件进行开关。
[0006] 控制LLC转换器的进一步的方法是基于变压器电压而触发可控制开关的开关动作。当变压器电压超过阈值电压时该开关动作被触发，并且当变压器电压降低至低于第二阈值电压时导致该开关倒转。由阈值控制的LLC转换器提供的输出功率可以通过改变向可控制开关提供的输入电压并且通过改变阈值电压而被控制。输入电压的改变导致可控制开关的频率的改变并且随输入电压中的改变线性地调节阈值电压可导致大致恒定的输出功率。LLC转换器的电压阈值控制允许比频率控制更好的线性度并且提供了用于向负载提供功率的恒定输出功率。
[0007] 阈值控制的LLC转换器的缺点在于它们是复杂的，并且不提供具有鲁棒性的低功率操作。因为阈值电平被设置为高于输入电压以用于向负载提供低功率，变压器电压超过阈值非常短的时间导致可控制开关的高开关频率。阈值电平的噪声或变化可以略微改变可控制开关的开关点，使得没有功率将被递送至负载，其可导致输出功率的随机中断。由噪声导致的中断还可导致造成不一致的输出功率的振荡。此外，已知的LLC转换器提供了降低的输出控制线性度。
发明内容
[0008] 本发明的一个目的是提供改进的驱动器装置以及对应的驱动方法以用于驱动以低技术努力具有改进的输出控制线性度并且提供可靠的低功率操作的负载，特别是诸如LED单元之类的电流控制的负载。此外，本发明的一个目的是提供对应的照明设备。
[0009] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于驱动负载的驱动器装置，其包括：
[0010] -输入端子，用于将该驱动器装置连接至电压供给并且用于从该电压供给接收输入电压，
[0011] -至少一个输出端子，用于将该驱动器装置连接至该负载，
[0012] -电磁转换器单元，用于将驱动电压转换至输出电压以用于对该负载进行供电，[0013] -两个可控制开关，被连接至输入端子以用于将作为该驱动电压的可变电压提供至该电磁转换器单元，以及
[0014] -控制单元，用于基于在该电磁转换器单元的构件处测量的电信号以及阈值电平而控制该可控制开关中的第一个开关，并且用于基于被设置为该可控制开关的接通时间具有独立的持续期间(duration)的值的控制参数而控制该可控制开关中的第二个开关。
[0015] 根据本发明的另一个方面，提供了一种用于驱动负载的驱动器装置，其包括：
[0016] -输入端子，用于将该驱动器装置连接至电压供给并且用于接收输入电压，[0017] -至少一个输出端子，用于将该驱动器装置连接至该负载，
[0018] -电磁转换器单元，用于将驱动电压转换至输出电压以用于对该负载进行供电，以及
[0019] -测量装置，包括被耦合至该电磁转换器单元的耦合件、具有连接至该耦合件的全桥整流器的并用于测量第一电压的第一测量电路、以及具有连接至该耦合件的半桥整流器的并用于测量第二电压的第二测量电路。
[0020] 根据本发明的又一个方面，提供了一种用于驱动负载的驱动器装置，其包括：
[0021] -输入端子，用于将该驱动器装置连接至电压供给并且用于从该电压供给接收输入电压，
[0022] -至少一个输出端子，用于将该驱动器装置连接至该负载，
[0023] -电磁转换器单元，用于将驱动电压转换至输出电压以用于对该负载进行供电，[0024] -两个可控制开关，被连接至输入端子以用于将作为该驱动电压的可变电压提供至该电磁转换器单元，以及
[0025] -单整流器单元，被连接至该电磁转换器单元，其中该单整流器单元被适配为向该负载提供作为该输出电压的半波整流电压。
[0026] 根据本发明的另一个方面，提供了一种用于驱动负载的驱动方法，其中该驱动方法包括以下步骤：
[0027] -通过两个可控制开关向电磁转换器单元提供作为驱动电压的可变电压，[0028] -通过该电磁转换器单元将该驱动电压转换至输出电压以用于对该负载进行供电，
[0029] -基于在该电磁转换器单元的构件处测量的电信号以及阈值电平而控制该可控制开关中的第一个开关，并且基于被设置为该可控制开关的接通时间具有独立的持续期间的值的控制参数而控制该可控制开关中的第二个开关。
[0030] 本发明的优选实施例在从属权利要求中被限定。应当理解的是，要求保护的方法与要求保护的装置以及与在从属权利要求中限定的具有相似和/或相同的优选实施例。
[0031] 本发明基于结合阈值控制将可控制开关的接通时间设置至不同持续期间以实现非常低的输出功率的概念。由于转换器基于针对可控制开关中的一个开关的初级电压阈值控制而被控制，可以实现该控制的线性度并且可以达到恒定输出功率或电流。由于可控制开关的独立的接通时间持续期间，可以将精确的和可靠的输出功率提供至具有大功率范围的负载，并且可以将输出功率减小至非常低的功率水平。可控制开关的非对称接通时间持续期间可以实现深调光操作并且向负载提供稳定且可靠的、对噪声较不敏感的输出功率。
[0032] 本发明进一步基于针对输出电压的不同半波而精确地测量驱动器装置的输出电压的概念。因为输出功率在输出电压的半波中的一个半波期间仅由输出绕组中的一个绕组提供，测量装置必须在非对称触发的情况下针对不同的半波独立地测量输出电压。为了区分输出电压的彼此不同的半波，测量电路中的一个测量电路具有全桥整流器并且第二测量电路具有半桥整流器以精确地测量输出功率。
[0033] 本发明进一步基于通过仅使用一个单整流器单元以减小特别是针对非对称操作的技术努力的概念，该单整流器单元被适配为向负载提供作为输出电压的半波整流的电压。通过向负载提供半波整流的电压，可以实现响应于操作输入变量的改变的高线性输出电流。此外，可以省略昂贵的电流反馈电路以实现更小和更便宜的转换器单元。
[0034] 在优选的实施例中，该控制单元被适配为对该可控制开关交替地进行开关，其中该可控制开关的上开关被指派至高电压电平并且该可控制开关的下开关被指派至低电压电平，从而向该电磁转换器单元提供交变电压或低电压。这是向电磁转换器单元提供交变电压以用于以低技术努力控制输出功率的一种可能性。
[0035] 在优选实施例中，该控制参数是第二阈值电压，其中该阈值电压被设置为不同的绝对值。这是实现可控制开关的非对称的接通时间持续期间并且在低功率稳定地操作驱动器装置的简单的可能性。
[0036] 在进一步的实施例中，控制参数是第二可控制开关的接通时间持续期间，其优选被设置为预定义的值。由于可控制开关中的一个开关是时间控制的，噪声在可控制开关的开关上的影响以及对噪声的敏感度被减小。短的时间控制的时间段增大初级电压的大小，该初级电压与阈值相比较以生成第一开关信号，这进一步减小了敏感度。
[0037] 根据进一步的实施例，第一阈值电压是用于控制上可控制开关的上阈值电平，并且其中下可控制开关的接通时间持续期间被控制并且被优选地设置为预定义的值。时间控制的下可控制开关可以避免下可控制开关过早进行开关。
[0038] 在进一步的实施例中，第一阈值电压是用于控制下可控制开关的下阈值电平，并且其中上可控制开关的接通时间持续期间被控制并且被优选地设置为预定义的值。上可控制开关的时间控制的接通时间持续期间可以避免上可控制开关过早进行开关。
[0039] 在进一步的实施例中，驱动器装置包括测量装置，该测量装置包括被耦合至该电磁转换器单元的耦合件、具有连接至该耦合件的全桥整流器的并用于测量第一电压的第一测量电路、以及在连接至该耦合件的半桥整流器的并用于测量第二电压的第二测量电路。这是精确地测量输出功率的一种可能性，因为输出功率在输出电压的一个半波期间仅被提供至负载，并且通过AC耦合的全波整流器和半波整流器在非对称模式中可以容易地检测输出功率。
[0040] 在进一步的实施例中，耦合件包括被耦合至电磁转换器单元的绕组。这是以低技术努力检测被电磁转换器单元转换的电能的简单的方案。
[0041] 在进一步的实施例中，该电磁转换器单元包括初级绕组以及第一和第二次级绕组以用于向负载提供该输出电压，其中由该第一测量电路测量的该第一电压对应于由该第一和该第二次级绕组提供的次级电压的组合，并且其中由该第二测量电路测量的该第二电压对应于由该第一次级绕组提供的次级输出电压。通过该测量单元，针对非对称操作的输出功率可以被精确地测量，因为在每个半波期间的输出电压可以以低技术努力被测量。
[0042] 在进一步优选的实施例中，该测量装置被适配为基于该第一电压和该第二电压确定由该次级绕组提供的第二输出电压。这是确定由该两个次级绕组提供的电压的简单的可能性。
[0043] 在进一步优选的实施例中，检测装置被连接至电磁转换器单元的初级侧的中性电平(neutral level)。这提供了独立于次级侧的输出功率的初级侧感应的可能性，因为测量电路被连接至电磁转换器单元的初级侧的接地引脚。
[0044] 在进一步的优选实施例中，该整流器单元是用于向该负载提供该输出电压以用于对该负载进行供电的半桥整流器单元。这是向该负载提供作为驱动电压的半波整流的电压的简单方案。
[0045] 在进一步优选的实施例中，该控制单元包括被连接至该输入端子中的至少一个输入端子的时间控制装置以用于基于该输入电压控制该第二可控制开关的该接通时间持续期间。这提供了模拟前馈控制以最少部件减小输出电流的脉动。该前馈控制优选被适配为当输入电压减小时增大阈值电平并且当输入电压增大时减小阈值电平。
[0046] 如以上提及的，本发明提供了用于驱动负载的改进的驱动器装置，其中由于可控制开关的非对称接通时间持续期间基于阈值控制非常低功率的调光可以被实现，其中由于不同的接通时间持续期间，输出功率是稳定的，因为驱动器装置对导致过早进行开关的噪声较不敏感。此外，本发明提供了驱动器装置，其具有用于通过全桥整流器和半桥整流器测量输出电压的不同半波的测量单元以确定向独立于电磁转换器单元的次级绕组的负载提供的输出功率。最后，提供了驱动器装置，其可以以低技术努力提供更加线性的输出特性，因为全桥整流器被忽略。
[0047] 因此，可以以低技术努力实现向负载提供的电功率的精确的和可靠的和线性的控制，特别是对于非常低的功率水平而言。
附图说明
[0048] 参照下文描述的(多个)实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并得到阐述。在以下附图中：
[0049] 图1示出了用于驱动负载的驱动器装置的示意性框图，
[0050] 图2示出了图示基于两个阈值电平的驱动器装置的非对称控制的示图，[0051] 图3示出了图示基于一个阈值电平和接通时间控制的驱动器装置的非对称控制的示图，
[0052] 图4示出了包括用于测量输出功率的测量单元的图1的驱动器装置，[0053] 图5示出了提供半波整流的输出电压的可替代驱动器装置，
[0054] 图6示出了图5的驱动器装置的可替代实施例，以及
[0055] 图7示出了用于控制驱动器装置的控制开关中的一个的接通时间持续期间的时间控制单元。
具体实施方式
[0056] 图1示出了通常由10指示的驱动器装置的示意性框图。驱动器装置10被连接至电压供给12，该电压供给12提供供电电压V10。驱动器装置10通过输入端子14、16被连接至电压供给12。驱动器装置10将输入电压V10转换至输出电压V20以用于对负载18进行供电，该负载在图1所示的特定实施例中形成为LED单元18。优选地，驱动器装置10是LLC转换器。
[0057] 驱动器装置10包括两个可控制开关20、22和电磁转换器单元24以用于将输入电压V10转换至用于对负载18进行供电的输出电压V20。输入电压V10是直流电压或通过被连接至AC电压供给的整流器(未示出)被整流的整流电压。可控制开关20、22彼此被串联地连接并且被并联地连接至输入端子14、16。可控制开关20、22彼此被连接以形成半桥，其中在可控制开关20、22之间的节点26形成半桥的输出端子。驱动器装置10包括用于控制可控制开关20、22的控制单元28。控制单元28对可控制开关20、22交替地进行开关以向节点26以及向电磁转换器单元24提供交变电压，如以下解释的。
[0058] 半桥的节点26被连接至电磁转换器单元24。电磁转换器单元24由输入电容器30和变压器形成，该变压器包括初级绕组32、两个次级绕组34、36和用于耦合初级绕组32和次级绕组34、36的电磁耦合件38。初级绕组32和输入电容器30彼此被串联地连接，其中该输入电容器30可以如图1中所示被连接至节点26，或者被连接至输入端子16。电磁转换器单元24包括测量装置40，该测量装置40用于在初级绕组32处测量初级电压V12或在输入电容器30处测量电容器电压V30。可替代地，测量装置40可以被连接至初级绕组32和附加电感(未示出)的串联连接以用于测量对应的电压，或者测量单元可以被提供用于测量初级绕组32中的初级电流I12。测量装置40被连接至控制单元28以用于将对应的测量信号提供至控制单元28以用于控制可控制开关20、22。在图1所示的情况下，初级绕组32被连接至初级接地41。可替代地，输入电容器30可以被连接至初级接地41并且初级绕组32可以被连接至节点26。在初级绕组32中的初级电压V12和初级电流I12被变换至由次级绕组34、36相应地提供的两个次级电压V14、V16和两个次级电流I14、I16。次级绕组34、36每个均经由二极管42、44以及输出电容器46被连接至负载18以用于向负载18提供直流输出电流和作为输出电压V20的直流电压以用于对该负载进行供电。次级接地47可以被连接至初级接地41或者从初级接地41隔离。
[0059] 可控制开关20、22交替地进行开关以向电磁转换器单元24提供交变电压。输出电压V20和次级电流I14、I16取决于初级电压V12的波形并且可以由可控制开关20、22的开关频率和可控制开关20、22的接通时间的占空比控制。控制单元28从测量装置40接收测量信号并且基于所测量的信号(即初级电压V12或电容器电压)控制可控制开关20、22。
[0060] 图2示出了图示依靠相应的控制信号SH、SL的可控制开关20、22的接通时间以及由测量单元40提供的产生的测量信号的示图，该测量信号在该情况下是初级电压V12。可控制开关20、22是电压控制的并且基于初级电压V12和上阈值电平48和下阈值电平50进行开关。在t1，上可控制开关20被接通。这导致初级电压V12的增大，直到达到峰值51，随后初级电压V12减小。在t2，初级电压V12下降至低于上阈值电平48并且上可控制开关20被关断。在预定义的时间之后，下可控制开关22在t3被接通。这导致初级电压V12的进一步下降，直到达到峰值，随后初级电压V12增大，直到初级电压V12在t4达到下阈值电平。随后在预定义的时间过后，上可控制开关20在t1'被接通。当初级电压V12超过下阈值电平50时，下可控制开关22在t4再次被关断。因此，可以通过将阈值电平48、50设置为某值使得可控制开关20、22的接通时间和初级电压V12的占空比是电压控制的。
[0061] 因为阈值电平48、50被设置为不同的绝对值，可控制开关20、22的接通时间具有不同的持续期间。在该情况下，上阈值电平48被设置为大约+100V并且下阈值电平被设置为大约-400V，如图2所示。阈值电平48、50的该非对称设定导致可控制开关20、22的非对称触发，由此可以向负载18提供更低的电功率。此外，输出功率被更加线性地连接至阈值电平48、50的设置，并且减小了控制可控制开关20、22的技术努力。
[0062] 图3示出了图示依靠相应的控制信号SH、SL的可控制开关20、22的接通时间以及产生的测量信号的示图，该测量信号在该情况下是初级电压V12。可控制开关20、22基于初级电压V12、一个阈值电平52和可控制开关20、22中的一个开关的接通时间控制被控制。
[0063] 上可控制开关20的接通时间基于初级电压V12和阈值电平52被控制，如上所述。在t1，上可控制开关20被接通。初级电压V12增大，直到达到峰值电压54，并且在t2再次下降至低于阈值电平52。当初级电压V12下降至低于阈值电平52，上可控制开关20在t2被关断并且下可控制开关22在预定义时间之后在t3被接通。在预定义或设定的时间tOFF之后，下可控制开关22在t4被关断。
[0064] 因此，基于一个阈值电平52和可控制开关20、22的一个开关的接通时间持续期间以及一个开关的关断与另一个开关的接通之间的时延(死区时间)，可控制开关20、22的操作被控制。在图3所示的情况中，上可控制开关20由阈值电平52是电压控制的，并且下可控制开关22的接通时间持续期间是时间控制的。在可替代实施例中，基于下阈值电平，下可控制开关22是电压控制的，并且上可控制开关20的接通时间持续期间是时间控制的。
[0065] 控制可控制开关20、22和驱动器装置10的一个重要值是图3所示在54的峰值电压，该峰值电压是初级电压V12的峰值与阈值电平52之间的差值。如果峰值电压54非常低，初级电压V12的噪声可导致可控制开关20、22过早进行开关并将导致在低功率水平处的不稳定的输出功率。因为可控制开关20、22中的一个开关(在该情况下是下可控制开关22)的接通时间是时间控制的，在时间控制的可控制开关22的接通时间持续期间，开关并不取决于峰值电压。此外，可控制开关20、22的非对称触发和非对称接通时间增大峰值电压54，使得非对称触发改进驱动器装置10的稳定性。
[0066] 因此，可控制开关20、22的非对称触发可以通过以非对称的方式被设置为不同绝对值两个阈值电平48、50，或者通过相应的其它可控制开关20、22的一个阈值电平52和接通时间控制而实现。这导致更稳定的输出功率，特别是对于非常低功率水平而言。
[0067] 图4示出了驱动器装置10，其包括用于基于初级侧感应而测量输出电压V20的测量装置。相同的要素被相同的附图标记所指示，其中在此仅详细解释不同之处。
[0068] 驱动器装置10包括电流传感器56，其在下可控制开关22与初级接地41之间被连接。
[0069] 驱动器装置10进一步包括测量装置60，其被耦合至电磁转换器单元24的耦合件38。测量装置60包括绕组62，其被耦合至电磁转换器单元24的耦合件38。绕组62被连接至初级接地41。测量装置60包括第一测量电路64和第二测量电路66。第一测量电路64被连接至绕组62并且包括由两个二极管70、72和电容器74形成的AC耦合的整流器68。整流器68被连接至绕组62。电容器76和电阻器80被并联地连接至整流器68。整流器68被连接至用于测量由整流器68提供的整流的电压V24的电压计84。
[0070] 第二测量电路66被连接至绕组62并且包括由一个二极管86形成的整流器86，该二极管86被并联地连接至电容器88和电阻器92和用于测量由整流器86提供的整流的电压V26的电压计94。
[0071] 因为第一测量电路64包括整流器68，整流器68包括两个二极管70、72，与在绕组62处的全波振幅电压相关的信号被电压计84测量，并且因为第二测量电路66包括整流器86，整流器86包括单二极管86，与在两个次级绕组36、34中的仅仅一个处的电压的振幅成比例的信号被电压计94在绕组62处测量。因为V26对应于绕组62的电压的一个半波，V26对应于次级绕组34、36的次级电压V14、V16中的一个。因为V24对应于绕组62的电压的两个半波，V24对应于次级绕组34、36的次级电压V14、V16之和并且与次级绕组34、36和绕组62之间的比率成比例。通过从V24减去V26，次级绕组34、36的相应的其它次级电压V14、V16可以被发现。用于测量两个次级绕组34、36的电压V14、V16的附加测量对于非对称操作而言是必要的，因为次级绕组34、36中的仅仅一个向负载18提供电功率。
[0072] 第一和第二测量电路66、68的附加优点在于当电压24、26的两个测量被减去时跨二极管72和二极管86的压降被抵消，从而次级绕组34、36中的一个绕组的测量更加精确。
[0073] 正如其它阈值控制器，这些方法还可被应用至测量跨电容器电压的阈值控制，如与在此阐述的变压器电压相对的。在电容器电压操作的情况下，阈值在高功率处具有低架空电压，其中噪声相关性降低。
[0074] 图5示出了驱动器装置10的可替代实施例。相同的要素被相同的附图标记所指示，其中在此仅详细解释不同之处。
[0075] 电磁转换器单元24包括初级绕组34，其通过耦合件38被耦合至一个单输出绕组102。测量单元40可以被提供以测量初级电压V12、电容器电压V30、初级电流I12或跨附加电感(未示出)和初级绕组34的电压，如以上解释的。输出绕组102经由整流器装置104被连接至负载18。输出电容器46被并联地连接至负载18。整流器装置104是半波整流器装置并且优选地由二极管形成。整流器单元104将由次级绕组102提供的次级电压V18转换至半波整流的电压，其作为输出电压V20被提供至负载18，负载18优选是包括一个或多个LED的照明单元18。
[0076] 因为整流器装置104仅仅向负载18提供次级电压V18的正或负的半波，输出电流I20以及因此输出功率与控制开关20、22的接通时间持续期间成比例。这提供了输出功率与控制参数的线性相关度，该控制参数即下可控制开关22或下阈值电平50的接通时间持续期间。
[0077] 电磁转换器单元24仅包括单次级绕组102，其减少部件的数量并且提供期望的高线性度的输出响应。包括单次级绕组102和单半波整流器装置104的这种输出电路可应用于电磁转换器单元24的非对称操作，即可控制开关20、22的不同接通时间持续期间。因为次级电压V18的半波中的仅仅一个作为输出电压V20被提供至负载18，电输出电流I20与可控制开关20、22中的一个开关的接通时间持续期间线性相关。
[0078] 图5示出了包括具有隔离绕组34、102的电磁转换器单元24的驱动器装置。可替代地，电磁转换器单元24可以具有非隔离绕组。
[0079] 图6示出了包括非隔离的电磁转换单元24并且向负载18提供作为输出电压V20的半波整流的电压的驱动器装置的可替代实施例。
[0080] 在节点26与初级接地41之间，初级电感101和单次级电感103彼此被串联地电连接并且被串联地连接至输入电容器30。
[0081] 单次级电感103提供了次级电压V18，通过向负载提供作为输出电压V20的半波整流的电压的半波整流器装置104而对该次级电压V18进行整流。因此，输出电流I20和电输出功率对应于次级电压V18的相应的正或负的半波，并且与可控制开关20、22中的一个开关的接通时间持续期间线性相关，这与图5所示的实施例一致。初级电感101和次级电感103用作分压器，使得输出电压V20与输入电压V10不同。
[0082] 可以提供测量单元40以测量初级电压V12、电容器电压V30、初级电流I12或跨初级电感101和次级电感103的电压。图5和图6中所示的驱动器装置10的实施例可以通过使用诸如比较器和锁存器或计时器装置之类的简单电子器件以低技术努力被实施。在可控制开关20、22的接通时间之间的死区时间的实施方式的情况中，确保零电压的开关将会是略微更复杂的。
[0083] 图7示出了用于向输出电压V20提供输入电压V10的前馈的时间控制单元110。
[0084] 时间控制单元110包括比较器112，该比较器112具有输入端子114和参考端子116和输出端子118。比较器装置112将在输入端子114处的电压与在参考端子116处的参考电压进行比较，并且将在输出端子118处的驱动信号提供至控制单元28或可控制开关20、22中的一个开关以设置可控制开关20、22中的一个开关的接通时间持续期间，该可控制开关20、22即时间控制的开关20、22。
[0085] 时间控制单元110进一步包括彼此被串联连接的第一电阻器120、电容器122，其中第一电阻器120被连接至输入端子124，其优选地被连接至输入端子14。电容器122被连接至初级接地41。第二电阻器126被连接至在第一电阻器120与电容器122之间的节点128。第二电阻器126被进一步连接至输入端子130，该输入端子130被连接至测量装置40或控制单元28以用于接收与谐振电路中的测量的参数V12、V30、I12成比例的电压，并且通过谐振电路的状态和输入电压14的变化触发相应控制的可控制开关20、22的开关。
[0086] 可控制开关132被并联地连接至电容器122以用于对电容器122进行放电并且用于重置时间控制单元110。在一些实施例中，电容器122可被电阻器替换并且不需要可控制开关132。
[0087] 因为第一电阻器120被连接至电压供给12，第一电阻器120对电容器122进行充电并且随着输入电压V10增大而减小电容器122的充电时间。因此，在节点128以及比较器装置112的控制端子114处的电压的升高时间与输入电压V10直接相关。因此，时间控制的可控制开关20、22的接通时间持续期间与输入电压V10直接相关。因此，输入电压V10的前馈可以被实施为设置与输入电压V10相关的输出电流I20。此外，输出电压V20的变化可以通过输入电压V10的变化而被减小，因为阈值电平48、50与输入电压V10相关，特别是当输入电压V10正在减小时阈值电平48、50正在增大，并且当输入电压V10正在增大时阈值电平48、50正在减小。
[0088] 最后，图5和图6所示的驱动器装置10的实施例提供了输出电流与时间可控制开关20、22的接通时间持续期间的线性相关度，并且时间控制单元110结合驱动器装置10的这些实施例提供了输出电流与输入电压V10的线性相关度。
[0089] 因此，向负载18提供的电功率的精确控制可以以低技术努力被实施。
[0090] 在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”并不排除复数。单个要素或其它单元可以满足权利要求书中记载的多个项目的功能。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。
[0091] 一种计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，诸如与作为其它硬件的部分一起提供或作为其它硬件的一部分的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式被分布，诸如经由因特网或其它有线或无线通信系统。
[0092] 在权利要求书中的任何附图标记不应当被理解为限制其范围。
