中性连接缺失情况下的照明驱动器保护方法和包括这种保护的照明驱动器技术

一种照明驱动器(500)包括控制器(560)，控制器(560)控制照明驱动器选择性地操作在两种不同状态之一，两种不同状态包括第一状态(850)和第二状态(860)，在第一状态中无论跨AC市电连接端子(502)施加的AC市电输入电压(15)的RMS值如何，输出电流都基本上恒定，在第二状态中无论AC市电输入电压如何，跨AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正。控制器被配置成：每当AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段(TTHRESHOLD_1)的时间段，或者大于最大RMS阈值电压持续大于第二个阈值时间段(TTHRESHOLD_2)的时间段时，将照明驱动器锁存到第二状态中。

The lighting driver protection method and the lighting driver including this protection under the absence of neutral connection

A lighting driver (500) includes a controller (560), the controller (560) control lighting driver selectively operated in one of two different states, two different states including the first state (850) and second (860), in the first state in both cross Electricity AC connecting terminal (502) applied AC mains input voltage (15) of the RMS value, the output current is basically constant, no matter in the second state AC power input voltage, the input impedance of slope connection terminals across the AC city power are maintained for it. The controller is configured to: whenever AC power voltage RMS value is less than the minimum RMS threshold voltage is greater than the first threshold continues time (TTHRESHOLD_1) period of time, or greater than the maximum RMS threshold voltage is greater than the second threshold period duration (TTHRESHOLD_2) period of time, the lighting driver latched into the second state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中性连接缺失情况下的照明驱动器保护方法和包括这种保护的照明驱动器
本专利技术总体上涉及用于照明单元的照明驱动器。更具体地，本文公开的各种专利技术方法和装置涉及在到照明驱动器的中性线连接缺失的情况下保护照明驱动器的方法和系统。
技术介绍
数字照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)的半导体光源的照明，提供了对传统荧光、HID和白炽灯的可行的替代性方案。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、较低的操作成本等。LED技术的最新进展提供了在许多应用中实现各种照明效果的高效和鲁棒的全光谱照明源。实施这些源的一些照明器材以如下的照明模块以及处理器为特征，该照明模块包括能够产生不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的一个或多个LED，该控制器用于独立地控制LED的输出，以便生成各种颜色和颜色变化的照明效果，例如，如在通过引用并入本文的美国专利No.6,016,038和No.6,211,626中所详细讨论的。用于照明单元和相关联的照明驱动器(包括LED照明单元和LED照明驱动器)的一种常见安装采用三相AC市电功率源。在这些安装中，安装者通常试图尽可能平衡所有相的负载，以得到最佳的负载共享。通常，三相线和一个中性线流向连接到一个断路器的器材，并且然后三相中的一个相连同中性一起连接到每个照明驱动器，使得每个照明驱动器接收三相中之一的AC市电电压。特别地，常见的三相AC功率源在每相与中性线路之间具有277V的均方根(RMS)电压，并且在任何两相之间具有480V的均方根电压。在这种三相系统中，可能使中性线以如下的方式意外断开(在安装期间或安装之后)，使得照明驱动器可能暴露于比正常电压高得多的电压，这可能导致照明驱动器和/或其相关联的照明设备的故障。
技术实现思路
图1和图2图示了其中中性线断开的情形。图1图示了如下的布置，其中第一和第二照明驱动器100-1和100-2在正常操作中由三相AC功率源的两个不同相供应功率。此处，第一和第二照明驱动器100-1和100-2中的每一个驱动一个或多个照明单元，例如LED照明单元。在这种情况下，第一和第二照明驱动器100-1和100-2可以被称为LED照明驱动器。特别地，三相AC功率源在三相线中的每一个与中性端子110之间提供三个AC电压VPH1、VPH2和VPH3。在一个示例安装中，VPH1、VPH2和VPH3的RMS电压中的每一个标称为277V(一些功率线路变化是典型的)。VPH1作为第一照明驱动器100-1的线路电压端子(线路)与中性端子N之间的AC市电电压V1而被供应，并且VPH2作为第二照明驱动器100-2的线路电压端子(线路)与中性端子N之间的AC市电电压V2而被供应。因此，在该示例安装中，第一和第二照明驱动器100-1和100-2中的每一个接收277V的标称AC市电电压。如上文所描述，在一些情况下，在三相AC功率源的中性端子110或中性线与第一和第二照明驱动器100-1和100-2中的每一个的中性端子之间的连接中出现断路112。图2图示了如下的布置，其中在到中性端子110的连接缺失的情形下两个照明驱动器由三相AC功率源供应功率。在这种情况下，三相AC功率源的两相之间的480V的RMS电压呈现在第一和第二照明驱动器100-1和100-2的两个线路电压端子之间。然而，分别施加在第一和第二照明驱动器100-1和100-2的线路电压端子与中性端子N之间的个体电压V1'和V2'是不确定的，并且理论上，这些个体电压中的一个电压可以在0V与480V之间的任何地方(V1'+V2'＝480V)。此外，在第一和第二照明驱动器100-1和100-2是LED照明驱动器的特定示例中，则每个照明驱动器具有输出级，输出级作为贯穿照明驱动器的操作输入电压范围来向LED负载供应恒定(或基本上恒定)电流的“恒定电流”源而操作。类似的情形将适用于荧光镇流器或电子镇流的高强度放电(eHID)镇流器代替LED照明驱动器的情况。LED照明驱动器通常包括功率因数调节电路(PFC)，并且因此它的输入经历恒定的(或基本上恒定的)功率负载，如本领域技术人员所理解的。因为供应给负载的功率是恒定的(或基本上恒定的)，所以在供应给这种照明驱动器的输入电压在其操作电压范围内增加时，输入电流减小，以维持恒定(或基本上恒定)的功率。也就是说，这种LED照明驱动器的输入阻抗的斜率在启动之后正常操作期间是负的。在驱动LED负载的第一和第二照明驱动器100-1和100-2如图3所示的那样连接而中性线断开的情况下，这可能导致不稳定的操作，并且保证输入电压V1'和V2'将振荡或移动到正常操作范围之外，以找到稳定的操作点。例如，在输入电压V1'和V2合计为480V的情况下，而同时供应给第一和第二照明驱动器100-1和100-2的输入电流保持彼此相等(因为它们串联连接)。一般而言，可以预期的是，取决于第一和第二照明驱动器100-1和100-2之间的输入阻抗特性的微小差异，输入电压V1'或V2'中的一个可能基本上大于277V，而另一个可能基本上更小。通常，第一和第二照明驱动器100-1和100-2将不会很好地平衡，并且照明驱动器100-1和100-2中的一个将观察到跨其输入端子(即，在线路输入端子与中性输入端子N之间)的几乎所有的480V，而同时照明驱动器100-1和100-2中的另一个将经历跨其输入端子的非常小的电压。这种意外的高电压可能损坏照明驱动器，例如损坏照明驱动器的浪涌保护设备(SPD)和/或照明驱动器的处理器或控制器、和/或由照明驱动器驱动的一个或多个照明单元。结果，照明驱动器可能出故障。用于克服中性缺失(lossofneutral)情况下故障照明驱动器的问题的一个选项是设计用于处理几乎完全的480V的驱动器(例如SPD)。在一些荧光镇流器中，设计可以包括：使用具有较大电压阈值的变阻器(例如，金属氧化物变阻器(MOV))，以及允许在中性缺失情况下的短操作周期。然而，这种变阻器可能给镇流器带来降低的浪涌保护，因此不是优选的，特别是在其中高浪涌可能是常见的室外LED驱动器的情况下。因此，在本领域中需要一种保护照明驱动器的方法，并且特别是如下的方法：在到三相AC功率源的中性连接缺失的情况下，特别是当两个驱动器连接到三相AC功率源的两个不同相时，保护向照明负载供应恒定电流的照明驱动器。还需要一种如下的照明驱动器，其在到三相AC功率源的中性连接缺失的情况下采用这种保护方法。本公开涉及如下的专利技术方法和装置，该专利技术方法和装置用于在到三相功率源的中性连接缺失的情况下，保护照明驱动器并且特别是向照明负载供应恒定电流的照明驱动器。总体上，在一个方面中，照明驱动器包括：一对AC市电连接端子，被配置成接收AC市电电压，AC市电电压具有均方根(RMS)值；整流器，被配置成对AC市电电压进行整流并且输出整流电压；输出级，被配置成供应输出电流；功率因数校正级，连接在整流器与输出级之间，并且被配置成接收整流电压并且向输出级供应功率；以及控制器，被配置成控制输出级并且使得照明驱动器选择性地操作在两种不同状态之一，两种不同状态包括第一状态和第二状态，在第一状态中无论AC市电电压的RMS值如何，输出电流都基本上恒定，在第二状态中无论AC市电电压的RMS值如何，跨A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明驱动器(500)，包括：一对AC市电连接端子(502)，被配置成接收具有均方根(RMS)值的AC市电电压(15)；整流器(530)，被配置成对所述AC市电电压进行整流并且输出整流电压(572)；输出级(560)，被配置成供应输出电流；功率因数校正级(540)，连接在所述整流器与所述输出级之间，并且被配置成接收所述整流电压并且向所述输出级供应功率；以及控制器(570)，被配置成控制所述输出级并且使得所述照明驱动器选择性地处于两种不同状态之一，所述两种不同状态包括第一状态(850)和第二状态(860)，在所述第一状态中，无论所述AC市电电压的RMS值如何，所述输出电流都基本上恒定，在所述第二状态中，无论所述AC市电电压的所述RMS值如何，跨所述AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正，其中所述控制器被配置成：每当所述AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段(TTHRESHOLD_1)的时间段时，将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中，以及每当所述AC市电电压的所述RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段(TTHRESHOLD_2)的时间段时，将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 US 62/170,8991.一种照明驱动器(500)，包括：一对AC市电连接端子(502)，被配置成接收具有均方根(RMS)值的AC市电电压(15)；整流器(530)，被配置成对所述AC市电电压进行整流并且输出整流电压(572)；输出级(560)，被配置成供应输出电流；功率因数校正级(540)，连接在所述整流器与所述输出级之间，并且被配置成接收所述整流电压并且向所述输出级供应功率；以及控制器(570)，被配置成控制所述输出级并且使得所述照明驱动器选择性地处于两种不同状态之一，所述两种不同状态包括第一状态(850)和第二状态(860)，在所述第一状态中，无论所述AC市电电压的RMS值如何，所述输出电流都基本上恒定，在所述第二状态中，无论所述AC市电电压的所述RMS值如何，跨所述AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正，其中所述控制器被配置成：每当所述AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段(TTHRESHOLD_1)的时间段时，将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中，以及每当所述AC市电电压的所述RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段(TTHRESHOLD_2)的时间段时，将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中。2.根据权利要求1所述的照明驱动器(500)，还包括传感器，所述传感器被配置成：感测与所述AC市电电压的所述RMS值具有限定关系的电压，并且向所述控制器供应指示所感测的电压的信号。3.根据权利要求2所述的照明驱动器(500)，其中所述传感器感测所述整流电压(572)。4.根据权利要求2所述的照明驱动器(500)，其中所述传感器感测所述AC市电电压。5.根据权利要求2所述的照明驱动器(500)，其中所述控制器被配置成：将所感测的电压与第一阈值(Vmin)进行比较，并且将所感测的电压与大于所述第一阈值的第二阈值(Vmax)进行比较，并且所述控制器还被配置成：每当所感测的电压小于所述第一阈值持续大于所述第一阈值时间段(635)的时间段时，控制所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中，以及每当所感测的电压大于所述第二阈值持续大于所述第二阈值时间段(635)的时间段时，控制所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中。6.根据权利要求1所述的照明驱动器(500)，其中所述控制器被配置成：每当所述照明驱动器被锁存在所述第二状态中时，关断所述功率因数校正级和所述输出级。7.根据权利要求1所述的照明驱动器(500)，其中所述控制器被配置成：每当所述照明驱动器被锁存在所述第二状态中时，控制所述输出级，以使得所述输出电流与所述AC市电电压的所述RMS值的增加成比例地增加。8.根据权利要求1所述的照明驱动器(500)，还包括DALI收发器(580)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·克劳伯格，A·洛佩兹，R·N·哈里施戈帕拉皮莱，
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