用于驱动特别是包括一个或多个LED的LED单元的负载的驱动器装置和驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于驱动特别是包括一个或多个LED的LED单元的负载(12)的驱动器装置(60)，所述驱动器装置包括用于从外部功率源(16)接收输入电压(V12)的输入端(28，30)，用于向负载(12)提供输出电压以驱动负载(12)的输出端，用于将输入电压(V12)转换为经转换电压(V14)并且用于将经转换电压(V14)提供给驱动器装置(60)的内部连接元件(63，64)的转换器单元(34)，用于将电信号(I)应用于连接元件(63，64)中的至少一个的信号控制装置(62)，以及用于通过测量电信号(I)所引起的经转换电压(V14)的电压降来检测输入电压(V12)的相位角的检测电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动负载的驱动器装置和驱动方法
本专利技术涉及用于驱动负载，特别是包括一个或多个LED的LED单元，的驱动器装置和相应的方法。此外，本专利技术涉及灯装置。
技术介绍
在用于诸如改型灯和新式灯或模块之类的离线应用的LED驱动器的领域中，需要一些方案来应对高效率、高功率密度和高功率因子等其它相关特征。虽然实际上所有的现有方案都涵盖一个或另一要求，但是关键是所提出的驱动器电路适当地将干线能量的形式调节为LED所需要的形式，同时仍然符合现有及将来的功率干线规范。非常重要的是控制被传送至灯的功率量以控制灯的亮度，同时在功率转换器中具有高效率和降低的功率损失。为了控制被传送至灯的功率量，舍相调光是具有高效率和低功率损失的一种选择。如果包括舍相调光器的驱动器装置被使用，则灯从舍相干线电压获取电功率并且不得不恢复舍相位置，以相应地设置灯的功率水平。优选被使用的后沿舍相调光器并不总是提供具有显著边沿的电压阶跃，所述显著边沿由于灯两端和调光器两端的滤波器电容器的原因是容易检测的。因此，灯被提供有具有一个或多个泄放电阻器的泄放电路以使被充电的电容器放电，以验证调光器被关断。然而，泄放电流增大灯的功率损失。WO2010/137002A1公开了一种用于驱动LED单元的舍相调光器装置，其中LED单元包括泄放电路以调节经整流的舍相输入电压。泄放电路包括检测装置来检测在两个预定电压水平处的电压降以激活两个泄放电路中的一个。利用这个泄放电路，以精确的方式来检测舍相电压的相位角是不可能的。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种用于驱动负载，特别是包括一个或多个LED的LED单元，的驱动器装置和相应的方法，提供高功率因子、降低的损耗和低成本。此外，本专利技术的目的为提供一种相应的灯装置。根据本专利技术的一方面，一种用于驱动特别是包括一个或多个LED的LED单元的负载的驱动器装置被提供，该驱动器装置包括：－用于从外部功率源接收输入电压的输入端，－用于向负载提供输出电压以驱动负载的输出端，－转换器单元，该转换器单元用于将输入电压转换为经转换电压并且用于将经转换电压提供给驱动器装置的内部连接元件，－用于将电信号应用于连接元件中的至少一个的信号控制装置，以及－检测电路，用于通过测量电信号所引起的经转换电压的电压降来检测输入电压的相位角。根据本专利技术的另一个方面，一种用于驱动特别是包括一个或多个LED的LED单元的负载的驱动方法被提供，所述方法包括：－在输入端处接收来自外部功率源的输入电压，－将输入电压转换为经转换电压并且将经转换电压提供给内部连接元件，－借助于信号控制单元将电信号应用于内部连接元件中的至少一个，并且－通过检测电信号所引起的经转换电压的电压降来检测输入电压的相位角。根据本专利技术的又一方面，一种灯装置被提供，该灯装置包括：包括一个或多个灯单元(特别是包括一个或多个LED的LED单元)的灯组件，以及如根据本专利技术所提供的用于驱动灯组件的驱动器装置。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中被限定。应当理解所要求保护的方法具有与所要求保护的装置和从属权利要求中所限定的实施例相类似和/或相同的优选实施例。本专利技术基于如下想法：检测来自外部功率源的输入电压是否通过向内部连接元件应用电信号而被应用于输入端。电信号产生经转换电压中的电压骤降，其中如果输入电压被应用于输入端，则该电压骤降被限制为低峰值并且其中如果输入电压未被提供给输入端则该峰值较大。因此，如果舍相调光装置被连接到外部功率源并且输入电压为舍相输入电压，则检测电路可以基于经转换电压的电压降的峰值或者电压骤降准确地检测出相位角，并且被连接的负载可以被相应地控制。因此，为了检测输入电压的相位角，功耗泄放电流可以被避免。鉴于此，以低技术工作量和低成本，降低了由于泄放而导致的驱动器装置中的总损耗。在实施例中，电信号是从输入端提取的或者被提供给输入端的电流。这是在经转换电压中产生电压骤降以检测输入电压的相位角的一种有效的可能方式。在实施例中，信号控制装置包括用于存储电能量的电存储元件和用于将电存储元件电连接到连接元件中的至少一个的可控开关。利用电存储元件，电信号可以在低技术工作量和低功耗的情况下在短时间段内被提供给连接元件。在另一实施例中，信号控制装置包括被连接到电存储元件的用于控制电存储元件中所存储的电荷的电荷控制元件。这是提供所定义的电势以提供所需要的电信号的一种有效且简单的方案。根据另一实施例，电存储元件是电荷电容器。该电荷电容器可以将所定义的电势提供给连接元件并且可以被快速充电以在低功耗的情况下在经转换电压中产生短的电压降或骤降。根据替代实施例，信号控制装置包括用于将连接元件连接到彼此的包括电阻器和可控开关的电流路径。通过将连接元件连接到彼此，短泄放电流脉冲可以被提供以在低技术工作量的情况下在经转换电压中产生电压骤降。根据另一替代实施例，信号控制装置包括用于提供电信号的可控电流源。可控电流源的优点是电信号可以被准确设置以产生可以很容易被检测的预定义的电压骤降。根据另一实施例，转换器单元包括被连接到输入端的用于将输入电压整流为被提供给连接元件的单极电压的整流器单元。这是用于由干线电源所提供的交变双极电压得到用于驱动LED单元的单极电压的一种简单电路。根据优选实施例，检测电路包括用于测量经转换电压的电压降或骤降的微分器电路。微分器电路是用于测量经转换电压的电压降的一种简单方案，因为经转换电压的变化被检测到并且因为微分器可以例如在集成电路中用较少的工作量来实现。优选地，信号控制装置被适配为在小于输入电压的半个周期的1/10的时间段内提供电信号，特别是所述时间段小于200μs。由于信号控制装置的功率损失取决于电信号的持续时间，所以通过在小于输入电压的半个周期的1/10的短时间段内提供电信号，功率损失可以被减少。根据另一优选实施例，输入电压是交变舍相电压，并且其中信号控制单元被适配为在输入电压的每半个周期内的不同时间点处应用电信号以检测输入电压的相位角。这是在以低功耗检测舍相输入电压的相位角的一种有效且简单的可能方式。根据实施例，驱动器装置被连接到提供舍相输入电压的调光器装置，并且其中驱动器装置被适配为接收后沿舍相电压作为输入电压。根据驱动方法的实施例，输入电压是交变舍相电压并且电信号被应用的时间点在输入电压的每半个周期内改变以检测输入电压的相位角。这是在低功率损耗的情况下并且在输入电压的几个半周期内快速检测输入电压的相位角的一种有效方案。根据驱动方法的另一实施例，时间点在输入电压的连续的半周期内逐步变化以检测输入电压的相位角。这减少了控制工作量，因为相位角在输入电压的几个半周期内被反复检测。如上所述，本专利技术提供了一种通过以下方式在低技术工作量的情况下检测舍相输入电压的相位角的方案，所述方式即向连接元件中的一个应用电信号并且检测在经转换电压中所产生的相应的电压骤降。因此，相位角可以准确且容易地被检测以在高功率因子和低损失的情况下相应地驱动所附接的负载。附图说明本专利技术的这些和其它方面将参考下文中所描述的实施例而变得清楚并且被阐明。在接下来的附图中：图1a示出了用于驱动LED单元的调光器和驱动器装置的示意性框图，图1b示出了用于驱动LED单元的经整流的电压、相应的干线电压和用于驱动调光装置的控制信号，图2示出了具有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动特别是包括一个或多个LED的LED单元的负载(12)的驱动器装置(60)，所述驱动器装置包括：‑用于从外部功率源(16)接收输入电压(V12)的输入端(28，30)，‑用于向所述负载(12)提供输出电压以驱动所述负载(12)的输出端，‑转换器单元(34)，用于将所述输入电压(V12)转换为经转换电压(V14)并且用于将所述经转换电压(V14)提供给所述驱动器装置(60)的内部连接元件(63，64)，‑信号控制装置(62)，用于将电信号(I)应用于所述连接元件(63，64)中的至少一个，以及‑检测电路(80)，用于通过测量所述电信号(I)所引起的所述经转换电压(V14)的电压降(74，75)来检测所述输入电压(V12)的相位角。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.01 US 61/593,3781.一种用于驱动负载(12)的驱动器装置(60)，所述驱动器装置包括：-用于从外部功率源(16)接收输入电压的输入端(28,30)，-用于向所述负载(12)提供输出电压以驱动所述负载(12)的输出端，-转换器单元(34)，用于将所述输入电压转换为经转换电压(V14)并且用于将所述经转换电压(V14)提供给所述驱动器装置(60)的将所述转换器单元连接到所述输出端的内部连接元件(63,64)，-信号控制装置，用于将电信号应用于所述连接元件(63,64)中的至少一个，以及-检测电路(80)，用于通过测量所述电信号所引起的所述经转换电压(V14)的电压骤降(74,75)来检测所述输入电压的相位角。2.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中所述电信号是从所述连接元件(63,64)提取的或者被提供给所述连接元件(63,64)的电流。3.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中所述信号控制装置包括用于存储电能的电存储元件和用于将所述电存储元件电连接到所述连接元件(63,64)中的至少一个连接元件的可控开关(68)。4.根据权利要求3所述的驱动器装置，其中所述信号控制装置还包括被连接到所述电存储元件的用于控制所述电存储元件中所存储的电荷的电荷控制元件(72)。5.根据权利要求3所述的驱动器装置，其中所述电存储元件是电荷电容器。6.根据权利要求1或2所述的驱动器装置，其中所述信号控制装置包括用于将所述连接元件(63,64)连接到彼此的电流路径，所述电流路径包括电阻器和可控开关,并提供短泄放电流脉冲。7.根据权利要求1或2所述的驱动器装置，其中所述信号控制装置包括用于提供所述电信号的可控电流源。8.根据权利要求6所述的驱动器装置，其中所述转换器单元(34)包括被连接到所述输入端(28,30)的整流器单元(34)，用于将所述输入电压整流成被提供给所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·V·马利纳，P·A·M·德布鲁伊克尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL