本发明专利技术描述了被实现用于在电源(4)和负载(3)之间使用的模拟泄放器控制装置(1)，该泄放器控制装置(1)被实现用于生成泄放器激活信号(20_on)以激活设置在电源(4)和负载(3)之间的泄放器(20)，并且其中泄放器激活信号(20_on)仅在检测到电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)时生成。本发明专利技术进一步描述了LED灯驱动器(2)，其被实现用于驱动包括多个LED光源(30)的照明负载(3)并且包括这种泄放器控制装置(1)。本发明专利技术还描述了照明装置(6)，其包括：LED照明负载(3)；被实现用于驱动照明负载(3)的驱动器电路(2)；用于提供调光器(5)和驱动器(2)之间的兼容性的泄放器(20)；以及被实现用于仅在检测到电源输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)时激活泄放器(20)的这种泄放器控制装置(1)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述了泄放器控制装置；LED灯驱动器；以及照明装置。
技术介绍
基于LED的灯正越来越广泛地用于家庭和办公室环境中，因为LED效率高并且可以以宽范围的设计实现并且产生精确的色温。如果LED灯要连接到已经安装的调光器，则LED灯必须与调光器兼容。在电源和光源之间使用的类型的调光器一般是前沿或者后沿相切调光器。这些通过以下方式来工作：在全波整流电压信号的正弦半波的开始处(前沿)或者在全波整流电压信号的正弦半波的结束处(后沿)，“切断”或者抑制正弦市电信号的一部分以便减少到光源的输入功率。通过“移除”到灯的输入电压的一部分，更少的能量被传递到以后的驱动器电子元件。为了保证调光器的正确操作，电子开关的保持电流需要贯穿整个市电周期由灯的驱动电子元件(或者“驱动器”)抽取。例如，可控硅(triac)需要至少25mA至30mA的保持电流以便正确地起作用。这容易通过包括白炽光源、卤素光源等的灯的驱动器实现。然而，如果LED(发光二极管)灯要与已经安装的或者已经存在的调光器一起操作，则其需要与调光器兼容，即其必须能够处理在相位沿/相切期间由调光器生成的高振荡并且能够在整个相位之上保证最小电流(“保持电流”)。此外，由LED灯输出的光必须根据调光水平(即根据减少的操作功率)减少。现代LED驱动器抽取相对低的平均电流，当LED驱动器要结合调光器使用时，这成为问题。LED是低功率设备，并且趋势是随着LED的效率增加，功率消散甚至更低。这意味着电子驱动器仅在市电周期的开始处抽取了显著的电流水平，而在周期的剩余部分期间抽取低的电流。因此，对于LED灯的驱动器而言，可能难以或者不可能连续抽取所需要的最小保持电流。这通常导致相切调光器的哑火，并且这转而可能在由LED灯输出的光中导致不期望的可视闪烁。处理这一问题的一种方法是在调光器电子元件中并入“泄放器”。泄放器保证了驱动器不依赖于由特定LED驱动级抽取的电流而在整个市电周期期间抽取最小保持电流。然而，这种泄放器消散大量功率，例如即使不存在调光器或者调光器未执行任何相切，也在操作期间消散在1.0至2.0W范围内的功率。在处理不必要的功率消散问题的一些方法中，数字或者混合信号电路被用于检测调光器的存在和/或检测调光器的活动，并且适当地开启或者关闭泄放器。然而，在灯驱动器中并入这种数字或者混合信号电路的需要明显增加了其开销。US 2011/0234115 A1公开了适合连接到相位控制调光器的LED驱动电路。电路包括边沿检测电路和用于从电流馈送线提取用于LED的电流的电流提取电路。电流提取电路的值根据边沿检测电路的检测结果变化。当不存在调光器时，电流提取电路可以关闭。因此，本专利技术的目的是提供更高效率并且更经济的操作LED灯的方式，从而避免上文提及的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过权利要求1的泄放器控制装置；通过权利要求13的LED灯驱动器；以及通过权利要求14的照明装置实现的。根据本专利技术，模拟泄放器控制装置被实现用于在电源和负载之间使用，并且被实现用于生成泄放器激活信号以激活设置在电源和负载之间的泄放器，该泄放器激活信号仅在检测到去往泄放器控制装置的电压输入信号上的相切沿时生成。在本专利技术的上下文中，表述“模拟泄放器控制装置”要理解成意指相比于使用微控制器和其它数字部件实现的其它已知的泄放器激活器模块，泄放器控制装置是仅使用模拟部件实现的。根据本专利技术的泄放器控制装置的优势是，仅如果存在调光器或者调光器处于使用中(即如果在电压输入信号上执行相切)时，激活泄放器。泄放器控制装置通过发出输出信号以激活泄放器来对检测到的相切做出响应。则这可以如预期那样起作用以保证LED驱动器和调光器之间的兼容性。如果不存在调光器，即没有连接在负载和电源之间的调光器，则根据本专利技术的泄放器控制装置保证泄放器决不被激活。以这一方式，防止了泄放器在其中未执行相切的情况下不必要地消散功率。此外，泄放器控制装置的操作不依赖在电源和负载之间是否连接调光器，这极大地简化了必须使得与调光器兼容(但是其可以与调光器一起使用或者可以不与调光器一起使用)的高功率效率产品的设计。根据本专利技术，LED灯驱动器被实现用于驱动包括多个LED光源的照明负载，并且包括根据本专利技术的泄放器控制装置。根据本专利技术的LED灯驱动器的优势是，LED灯驱动器自动与任何种类的相切调光器兼容，但是可以不与其和电源之间的调光器一起使用也无妨。这使得制造具有这种LED灯驱动器的宽范围的LED灯成为可能，以便改装成可以已经包括或者可以尚未包括调光器的现有照明装置。根据本专利技术，照明装置包括：照明负载，其中照明负载包括多个LED光源；被实现用于驱动照明负载的驱动器电路；用于提供调光器和驱动器之间的兼容性的泄放器；以及被实现用于仅在检测到电源输入信号上的相切沿时激活泄放器的根据本专利技术的泄放器控制装置。根据本专利技术的照明装置的优势是，即使在电源和负载之间没有使用调光器，或者即使存在调光器但调光器未激活(即电源输入信号未被剪切)，也保证LED灯驱动器的高效率操作。从属权利要求和以下描述特别地公开了本专利技术的有利实施例和特征。实施例的特征可以适当地组合。在一个权利要求分类的上下文中描述的特征可以等效地应用于另一权利要求分类。去往照明装置的驱动器的电压输入一般作为全波整流信号出现，使得每个360°正弦市电周期相位被转换成两个180°半波。如果照明装置包括在电源和任何驱动器电子元件之间的相切调光器，并且如果调光器是有效的，则整流功率输入信号的每个半波的一些部分将被剪切，使得‘导通部分’小于180°。例如，前沿相切调光器可以抑制每个半波的第一15°部分，使得导通角被减少到165°。相同的导通角可以通过抑制或者剪切每个半波的最后15°的后沿相切调光器实现。在每种情形下，电源信号在相切部分期间为零。即使相切调光器未在其调光模式下使用，最大导通角通常也不完全是180°而可以小几度；因此在下文中，每当提及‘整个’或者‘最大’导通角时，这可以理解为意指在存在但无效的调光器的情形下的略微小于180°。根据本专利技术的泄放器控制装置可以通过适当地选择部件、例如通过适当地选择电阻器值，来处理这种最大导通角。在调光期间，信号的零和非零部分之间的转变是明显的边沿。因此，在本专利技术的特别优选的实施例中，泄放器控制装置包括被实现用于检测电压输入信号上的相切沿的边沿检测电路部分。边沿检测电路优选地仅响应于电源输入信号的零和非零部分之间的急剧转变。这可以使用模拟部件的任何合适设置来实现。在本专利技术的优选实施例中，边沿检测电路部分包括一阶串联RC电路(例如与电阻器串联的电容器)以响应于电压输入信号上的相切沿而生成脉冲。脉冲因此用信号通知电源信号的零和非零部分之间的边沿转变的出现，并且可以被用于执行适当的动作，这将在下文解释。由相切造成的输入电压信号上的突然上升或者下降由RC高通电路的与电容器串联连接的欧姆电阻来检测。然而，电压的突然陡峭上升(或者下降)可能损坏电路的电子部件。因此，在本专利技术的另一优选实施例中，泄放器控制装置包括附加于边沿检测电路部分的分压器。分压器包括串联的两个电阻器，并且从电阻器之间的节点取得电压输出。选择电阻值以保证输出信号足够大以便有用但是不超过将可能损坏其它电子部件的临界值。在照本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种被实现用于在电源(4)和负载(3)之间使用的模拟泄放器控制装置(1)，所述泄放器控制装置(1)被实现用于生成泄放器激活信号(20_on)以激活设置在所述电源(4)和所述负载(3)之间的泄放器(20)，并且其中所述泄放器激活信号(20_on)仅在检测到电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)时生成，所述模拟泄放器控制装置(1)包括边沿检测电路部分(10)，所述边沿检测电路部分(10)被实现用于检测所述电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)并且响应于所述电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)来生成脉冲(10_LE、10_FE)，并且所述模拟泄放器控制装置(1)进一步包括：‑端子(12)，被配置为将所述模拟泄放器控制装置(1)连接到辅助电压供应；‑第一晶体管开关(Q1、Q1LE、Q1FE)，设置为响应于由所述边沿检测电路部分(10)生成的所述脉冲(10_LE、10_FE)而导通；‑第二晶体管开关(Q2)，设置为响应于由导通的所述第一晶体管开关(Q1、Q1LE、Q1FE)引起的电压降而导通，并且其中所述泄放器激活信号(20_on)在所述第二晶体管开关(Q2)的输出端子处生成；以及‑定时电容器(Ctim)，设置为通过所述第一晶体管开关(Q1、Q1LE、Q1FE)放电并且当放电时启动所述第二晶体管开关(Q2)。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.18 EP 14160493.41.一种被实现用于在电源(4)和负载(3)之间使用的模拟泄放器控制装置(1)，所述泄放器控制装置(1)被实现用于生成泄放器激活信号(20_on)以激活设置在所述电源(4)和所述负载(3)之间的泄放器(20)，并且其中所述泄放器激活信号(20_on)仅在检测到电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)时生成，所述模拟泄放器控制装置(1)包括边沿检测电路部分(10)，所述边沿检测电路部分(10)被实现用于检测所述电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)并且响应于所述电压输入信号(Uin)上的相切沿(LE、FE)来生成脉冲(10_LE、10_FE)，并且所述模拟泄放器控制装置(1)进一步包括：-端子(12)，被配置为将所述模拟泄放器控制装置(1)连接到辅助电压供应；-第一晶体管开关(Q1、Q1LE、Q1FE)，设置为响应于由所述边沿检测电路部分(10)生成的所述脉冲(10_LE、10_FE)而导通；-第二晶体管开关(Q2)，设置为响应于由导通的所述第一晶体管开关(Q1、Q1LE、Q1FE)引起的电压降而导通，并且其中所述泄放器激活信号(20_on)在所述第二晶体管开关(Q2)的输出端子处生成；以及-定时电容器(Ctim)，设置为通过所述第一晶体管开关(Q1、Q1LE、Q1FE)放电并且当放电时启动所述第二晶体管开关(Q2)。2.根据权利要求2所述的泄放器控制装置，其中所述边沿检测电路部分(10)被实现用于检测所述电压输入信号(Uin)上的相切前沿(LE)和/或相切后沿(FE)。3.根据权利要求2所述的泄放器控制装置，包括响应于所述相切前沿(LE)的所述脉冲(10_LE)而导通的第一晶体管开关(Q1LE)、以及响应于所述相切后沿(LE)的所述脉冲(10_FE)而导通的第二晶体管开关(Q...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·希尔格斯，D·V·马利纳，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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