LED调光器电路和方法技术

LED调光器可以连接在基本LED驱动器和LED装置之间。调光器至少能够接收来自恒定电流LED驱动器的恒定电流，并且其然后根据所需要的调光水平使用升压转换器提供电压上升。

LED dimmer circuit and method

The LED dimmer can be connected between the basic LED drive and the LED device. The dimmer can at least receive a constant current from the constant current LED drive, and then provides voltage rise using the boost converter according to the desired dimming level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED调光器电路和方法
本专利技术涉及用于对LED照明装置调光的方法。
技术介绍
作为一种照明解决方案，LED正变得越来越流行。LED实现了利用了LED的调光能力的灵活照明选择。然而，为了与现有可调光系统兼容，需要复杂并且昂贵的LED驱动器。基本的LED驱动器通常生成将被应用于LED的恒定电压或者生成恒定电流。最低成本的LED驱动器不提供调光能力。一种常见类型的LED驱动器是所谓的窗口驱动器。这种驱动器具有固定的输出电流，但是其可以在相对大范围的值(所有值都在其所谓的操作窗口内)上调节输出电压的同时递送这一电流。专利技术者考虑了各种可能的LED驱动器解决方案，以提供调光(或者其它智能功能)，但是利用基本的LED驱动器。一种解决方案是通过对由恒定电流驱动器提供的电流中的一些进行分流开关，在LED电路板上提供调光功能。分流开关包含以所需要的占空比将LED串短路。实际上，这一短路功能可以被实施为DC-DC转换器的一部分，例如通过将降压转换器输出短路。这一方法的一个问题是，通常存在与驱动器输出并联、从而与DC-DC转换器二极管并联的电容器。因此，驱动器充当了具有并联电容的电流源。将这一电容周期性地短路可能导致不可接受的能量损失和过大的电流峰值。另一解决方案是使用串联开关在LED电路板上提供调光功能。这包含以所需要的占空比使输出负载开路。这在理论上可以被应用于恒定电压驱动器。然而，在恒定电流驱动器的情形下，驱动器可能不接受这种开路。理论上，理想的电流源会试图通过把输出电压提高到无穷大以对开路进行补偿。实际的驱动器会达到极限电压，并且于是忍受更低的电流流动。然而，驱动器可能将此视为故障状态。在这一情形下，过电压保护系统将关闭整个供应达特定时间段。跨驱动器输出的电容器也是一个问题。在LED串被串联开关断开的时段期间，这一电容器将充电直到更高的电压。当串联开关闭合时，电容器上额外的电荷将导致高峰值电流。这造成了接通时段期间的LED电流的增加。因此，LED所消耗的总功率可能根本没有改变，从而不产生对LED的调光。因此，需要低成本调光解决方案，其避免对诸如DALI驱动器(DALI是数字可寻址照明接口的首字母缩写)之类的昂贵驱动器的需求，并且其可以例如连接到窗口驱动器。
技术实现思路
本专利技术由权利要求进行限定。根据本专利技术的一个方面，提供用于连接在LED驱动器和LED装置之间的LED调光器，其包括：输入，用于接收来自LED驱动器的恒定电流；升压转换器，根据所需要的调光水平提供电压上升；以及第一输出，用于将来自升压转换器的信号提供给LED装置的第一端子。这一中间调光器能够接收恒定电流输入(例如来自恒定电流窗口驱动器)，并且能够使用升压转换器实施调光控制。升压转换器使输出电压上升，并且对应地减少输出电流(以便保持相同的功率)，并且从而实施调光功能。可以在输入和第一二极管部件的阳极之间提供电感器，其中第一二极管部件的阴极连接到第一输出，并且可以在第一二极管部件的阳极和至LED驱动器的电流返回路径之间连接控制开关。这限定了开关式电感器升压转换器。然后，提供用于控制控制开关的控制器。其通过变化开关占空比来控制升压比率。控制开关例如包括晶体管。平流电容器优选地连接在输出和电流返回路径之间，即跨LED装置连接。输入可以进一步用于接收来自LED驱动器的恒定电压。以这一方式，调光器能够接收并且处理恒定电压输入或者恒定电流输入。调光器则进一步包括：用于确定调光器在接收恒定电压或者是恒定电流的装置；和用于根据调光器在接收恒定电压或者是恒定电流，通过控制升压转换器来控制调光器的控制器。用于确定的这一装置可以包括软件代码，该软件代码检查如果占空比减少则LED电流发生什么。这可以被用于确定输入处是恒定电流或者是恒定电压。控制器可以适于当检测到恒定电流输入时以第一模式操作升压转换器，并且当检测到低于LED装置的操作电压的恒定电压输入时以第二模式操作升压转换器。这两个模式实施在期望的调光水平和控制升压转换器开关的方式之间的不同功能关系。控制器可以以通过模式(其中控制开关总是断开)操作升压转换器，以得到100％的占空比。因此，如果不需要调光，则操作升压转换器，使得其不消耗功率。这适用于恒定电流或者恒定电压模式。当需要调光时，以有源开关模式(其中占空比0<d<100％)操作升压转换器。当检测到低电压输入供应时，升压转换器电路作为电压上转换器操作。电路可以替代地(或者附加地)包括降压转换器，如果检测到高电压输入供应。则可以使用降压转换器。然后可以操作降压转换器以执行电压下转换。如上文所解释那样，调光器可以包括在输入和第一二极管部件的阳极之间的电感器，其中第一二极管部件的阴极连接到第一输出，并且控制开关连接在第一二极管部件的阳极和至LED驱动器的电流返回路径之间。传感器则可以被实施为连接在LED装置和电流返回路径之间的传感电阻器。第二开关可以被提供为与传感电阻器串联，并且第二二极管部件可以连接在输入和第二输出之间，第二输出用于连接到LED装置的第二端子。第二二极管部件形成降压转换器电路的一部分，降压转换器电路使用与升压转换器相同的电感器和存储电容器。它可以被用于对高电压供应进行下转换。第二开关可以被用作对于将输入电流或者电压直接路由通过LED装置的感测功能的一部分。这然后使得输入的性质能够被确定。本专利技术还提供了LED驱动器装置，其包括：恒定电流或者恒定电压LED驱动器；以及本专利技术的调光器，连接至LED驱动器的输出，以用于向LED装置提供驱动信号。驱动器装置于是包含了调光功能。调光器可以被提供在驱动器的印刷电路板上，或者其可以在驱动器外部，或者其可以被提供在LED装置PCB上。照明装置则包括：本专利技术的LED驱动器装置；以及LED装置。LED驱动器装置的调光器可以被提供在LED装置的电路板上，使得整个驱动器架构被分割到两个分立的位置上。本专利技术还提供用于驱动LED装置的驱动方法，该驱动方法包括：接收来自LED驱动器的恒定电流LED驱动信号；根据所需要的调光水平，使用升压转换器提供电压上升；以及将来自升压转换器的信号提供给LED装置的第一端子。方法可以包括：确定所接收的来自LED驱动器的输入信号是恒定电压或者是恒定电流；如果所接收的输入信号是恒定电流，则使用以第一模式操作的升压转换器执行本专利技术的方法；如果所接收的输入信号是低于LED装置的操作电压的恒定电压，则使用以第二模式操作的升压转换器，根据所需要的调光水平提供电压上升，并且将来自升压转换器的信号提供给LED装置的第一端子。第一和第二模式可以包括根据所需要的调光水平以不同方式控制升压转换器的开关。例如，开关占空比可以根据所需要的调光水平被相反地控制。方法可以进一步包括：如果所接收的输入信号是高于LED装置的操作电压的恒定电压，则使用降压转换器，根据所需要的调光水平提供电压下降，并且将来自降压转换器的信号提供给LED装置的第一端子。附图说明现在将参照附图详细地描述本专利技术的示例，其中：图1示出了根据本专利技术的一个示例的照明系统的一般配置；图2示出了使用升压转换器的调光电路的第一示例；图3示出了可以代替升压转换器使用的降-升压转换器；图4示出了调光电路的第二示例；图5示出了将调光电路实施到现有印刷电路板上的两种可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED调光器，用于连接在LED驱动器和LED装置之间，所述LED调光器包括：输入(30)，用于接收来自所述LED驱动器(10)的恒定电流；升压转换器(12)，根据所需要的调光水平提供电压上升；以及第一输出(32)，用于将来自所述升压转换器的信号提供给所述LED装置的第一端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 EP 14184583.41.一种LED调光器，用于连接在LED驱动器和LED装置之间，所述LED调光器包括：输入(30)，用于接收来自所述LED驱动器(10)的恒定电流；升压转换器(12)，根据所需要的调光水平提供电压上升；以及第一输出(32)，用于将来自所述升压转换器的信号提供给所述LED装置的第一端子。2.根据权利要求1所述的调光器，包括：在所述输入(30)和第一二极管部件(36)的阳极之间的电感器(34)，所述第一二极管部件的阴极连接到所述第一输出(32)；以及连接在所述第一二极管部件的阳极和至所述LED驱动器的电流返回路径之间的控制开关(37)。3.根据权利要求2所述的调光器，包括用于控制所述控制开关的控制器(26)。4.根据权利要求3所述的调光器，其中所述控制开关(37)包括晶体管。5.根据权利要求2、3或4所述的调光器，进一步包括连接在所述输出和所述电流返回路径之间的电容器(40)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的调光器，其中所述输入还用于接收来自所述LED驱动器的恒定电压，其中所述调光器进一步包括：用于确定所述调光器接收的是恒定电压或者是恒定电流的装置(42)；以及控制器(26)，用于根据所述调光器接收的是恒定电压或者是恒定电流，通过控制所述升压转换器(12)来控制所述调光器。7.根据权利要求6所述的调光器，其中所述控制器(26)适于当检测到恒定电流输入时以第一模式操作所述升压转换器，并且当检测到低于所述LED装置的操作电压的恒定电压输入时以第二模式操作所述升压转换器。8.根据权利要求6或者7所述的调光器，其中用于确定的装置包括与所述LED装置串联连接的传感电阻器(42)。9.根据权利要求8所述的调光器，包括：在所述输入(30)和第一二极管部件(36)...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP·M·G·林纳茨，J·H·G·奥普赫特维尔德，R·A·C·布拉斯彭宁，L·R·C·沃曼斯，
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