在丢失中性连接的情况下的照明驱动器保护的方法以及包括这种保护的照明驱动器技术

一种照明驱动器(600，800，900)接收AC市电电压(15)，采用整流器(630，830，930)产生整流电压，并且响应于整流电压向照明设备(20)提供输出电流(665)。照明驱动器的浪涌保护电路(840，940)包括连接在整流器的输出两端的电压钳位器件(MOV2)、以及被配置为在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分的区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)。当临时电压尖峰被检测到时，电压钳位器件被激活以钳位整流电压直到临时电压尖峰结束。当中性线的丢失被检测到时，电压钳位器件被闭锁到禁用状态直到照明驱动器的AC市电电压的输入被关断。

Method of lighting driver protection in case of loss of neutral connection and lighting driver including such protection

An illumination driver (600, 800, 900) receives AC voltage (15) and generates a rectification voltage by using a rectifier (630, 830, 930) and provides an output current (665) to the illumination device (20) in response to the rectification voltage. The surge protection circuit (840, 940) of the lighting driver includes a voltage clamp device (MOV2) connected to the output ends of the rectifier and a differentiating circuit configured to distinguish the temporary voltage spike at the input of the rectifier from the loss of the neutral connection to the lighting driver (843/845/847/849, 943/945/947/949). When the temporary voltage spike is detected, the voltage clamp device is activated to clamp the rectifier voltage until the temporary voltage spike ends. When the loss of the neutral line is detected, the voltage clamp device is locked to a disabled state until the AC voltage input of the lighting driver is turned off.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在丢失中性连接的情况下的照明驱动器保护的方法以及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，本文中公开的各种专利技术方法和装置涉及在去往照明驱动器的中性线连接丢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，提供了对传统荧光灯、HID灯和白炽灯的可行替代方案。LED的功能优势和优点包括高能量转换和光学效率、耐用性、较低的运行成本等。LED技术的最新进展提供了高效且稳健的全光谱光源，该光源在很多应用中实现了各种照明效果。实施这些光源的一些固定装置具有照明模块，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以及用于独立控制LED输出以便生成各种颜色和变色照明效果的处理器，例如，如美国专利No.6,016,038和6,211,626中详细讨论的。用于照明单元和相关照明驱动器(包括LED照明单元和LED照明驱动器)的一种常见装置采用三相AC市电功率源。在这些装置中，安装通常会尽可能地平衡所有相的负载以获取最佳负载分担。通常，三相线和一根中性线行进到连接至一个断路器的固定装置，并且然后三个相中的一个相连同中性点被连接到每个照明驱动器，使得每个照明驱动器接收三个相中一个相的AC市电电压。特别地，普通的三相AC市电功率源在每相和中性线路之间具有277V的均方根(RMS)电压，并且在任何两相之间具有480V的RMS电压。在这样的三相系统中，可能使中性线意外断开(在安装期间或在安装之后)，使得照明驱动器可能暴露于远高于正常电压的电压，这可能导致照明驱动器和/或其相关的照明设备发生故障。EP2290777公开了用于保护电源单元免受临时浪涌的电路，但是浪涌的电路不适合于丢失中性点的情况。
技术实现思路
中性线断开的情况如图1和图2所示。图1示出了一种布置，其中第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2在正常操作中由三相AC市电功率源的两个不同相供电。这里，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2中的每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，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2可以称为LED照明驱动器。特别地，三相AC市电功率源在三相线中的每个相线与中性端子110之间提供三个AC电压VPH1、VPH2和VPH3。在示例装置中，RMS电压VPH1、VPH2和VPH3中的每个的标称值为277V(一些电力线路变化是典型的)。相1的VPH1作为AC市电电压V1被提供在第一照明驱动器100-1的线电压端子(线路)与中性端子N之间，并且相2的VPH2作为AC市电电压V2被提供在第二照明驱动器100-2的线电压端子(线路)与中性端子N之间。因此，在示例装置中，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2中的每个接收277VRMS的标称AC市电电压。如上所述，在一些情况下，在三相AC市电功率源的中性端子110或中性线与第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2中的每个的中性端子之间的连接发生分断112。图2示出了一种布置，其中在去往中性端子110的连接丢失的情况下由三相AC市电功率源向两个照明驱动器供电。在这种情况下，三相AC市电功率源的两相(相1和相2)之间的480V的RMS电压出现在第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2的两个线电压端子之间。然而，分别施加在第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2的线电压端子与中性端子N之间的各个电压V1'和V2'是不确定的，并且理论上，这些单独电压中的一个可以在0V到480VRMS(V1'+V2'＝480VRMS)之间的任何地方。此外，在第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2是LED照明驱动器的特定示例中，每个照明驱动器具有输出级，该输出级作为在照明驱动器的整个操作输入电压范围内向LED负载提供恒定(或基本恒定)的电流的“恒定电流”源进行操作。类似的情况适用于荧光镇流器或电子镇流高强度放电(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子调节电路(PFC)，并且因此其输入看到恒定(或基本恒定)的功率负载，如本领域技术人员所理解的。因为提供给负载的功率恒定(或基本恒定)，所以当提供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，输入电流减小以保持恒定(或基本恒定)的功率。也就是说，在启动之后，在正常操作期间，这种LED照明驱动器的输入阻抗的斜率是负的。在如图2所示在中性线断开的情况下连接驱动LED负载的第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2时，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，输入电压V1'和V2'加起来达到480VRMS，而同时提供给第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2的输入电流保持彼此相等(因为它们串联连接)。通常，可以预期输入电压V1'或V2'中的一个可能基本上大于277VMRS，而另一个可能基本上小于277VMRS，这取决于第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2之间的输入阻抗特性的微小差异。通常，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2将不能很好地平衡，并且照明驱动器100-1和100-2中的一个将在其输入端子两端(即，在线路输入端子与中性输入端子N之间)观察到几乎所有480VRMS，而照明驱动器100-1和100-2中的另一个将在其输入端子两端上看到非常小的电压。此外，这种不平衡可能在一种布置中加剧，诸如图3所示的布置300，其中多于一个的照明驱动器连接到两个相中的一个或两个，并且特别地，连接到一个相的驱动器(例如，照明驱动器100-1、100-3和100-5)的数目不同于连接到另一相的驱动器(例如，照明驱动器100-2和100-4)的数目。这种意外的高电压可能损坏照明驱动器(例如，照明驱动器的浪涌保护器件(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，照明驱动器可能会发生故障。因此，本领域需要一种保护照明驱动器的方法，并且特别是在三相AC市电功率源丢失中性连接的情况下尤其是当两个或更多个驱动器连接到三相AC市电功率源的两个不同相时向照明负载提供恒定电流的照明驱动器。还需要一种照明驱动器，该照明驱动器在去往三相AC市电功率源的中性连接丢失的情况下采用这种保护方法。本公开涉及用于保护照明驱动器的专利技术方法和装置，并且特别地涉及在去往三相AC市电功率源的中性连接丢失的情况下向照明负载提供恒定电流的照明驱动器。通常，在一个方面，照明驱动器包括：整流器，具有被配置为接收AC市电电压的输入，并且还具有被配置为输出整流电压的输出；输出级，被配置为响应于整流电压而提供输出电流；浪涌保护电路，包括：电压钳位器件，连接在整流器的输出两端；以及区分电路，被配置为在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分，并且当临时电压尖峰被检测时激活电压钳位器件以钳位整流电压直到临时电压尖峰结束，并且当中性连接的丢失被检测到时将电压钳位器件闭锁到禁用状态直到AC市电被断电。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明驱动器(600，800，900)，包括：整流器(630，830，930)，具有被配置为接收AC市电电压(15)的输入并且还具有被配置为输出整流电压(632)的输出；输出级(660)，被配置为响应于所述整流电压(632)而提供输出电流(665)；浪涌保护电路(840，940)，包括：电压钳位器件(MOV2)，连接在所述整流器(630，830，930)的所述输出两端，以及区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)，被配置为在所述整流器(630，830，930)的所述输入处的临时电压尖峰与去往所述照明驱动器的中性连接(110)的丢失之间进行区分，并且当所述临时电压尖峰被检测到时，激活所述电压钳位器件(MOV2)以钳位所述整流电压(632)直到所述临时电压尖峰结束，并且当所述中性连接(110)的所述丢失被检测到时，将所述电压钳位器件(MOV2)闭锁到禁用状态直到所述照明驱动器(600，800，900)的所述AC市电电压的输入(15)被关断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.20 EP 16175226.6;2016.05.30 CN PCT/CN2016/1.一种照明驱动器(600，800，900)，包括：整流器(630，830，930)，具有被配置为接收AC市电电压(15)的输入并且还具有被配置为输出整流电压(632)的输出；输出级(660)，被配置为响应于所述整流电压(632)而提供输出电流(665)；浪涌保护电路(840，940)，包括：电压钳位器件(MOV2)，连接在所述整流器(630，830，930)的所述输出两端，以及区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)，被配置为在所述整流器(630，830，930)的所述输入处的临时电压尖峰与去往所述照明驱动器的中性连接(110)的丢失之间进行区分，并且当所述临时电压尖峰被检测到时，激活所述电压钳位器件(MOV2)以钳位所述整流电压(632)直到所述临时电压尖峰结束，并且当所述中性连接(110)的所述丢失被检测到时，将所述电压钳位器件(MOV2)闭锁到禁用状态直到所述照明驱动器(600，800，900)的所述AC市电电压的输入(15)被关断。2.根据权利要求1所述的照明驱动器(600，800，900)，其中所述区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)被配置为检测所述整流器(630，830，930)的所述输入处的电压(622)何时超过第一电压阈值，并且当所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值时，基于所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压连续超过所述第一电压阈值的时长，而在所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述临时电压尖峰与去往所述照明驱动器(600，800，900)的所述中性连接(110)的所述丢失之间进行区分。3.根据权利要求1所述的照明驱动器(600，800，900)，其中所述区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)被配置为检测所述整流器(630，830，930)的所述输入处的电压(622)何时超过第一电压阈值，并且响应于所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值，通过确定从所述区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值的时间开始经过时间延迟之后，所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)是否继续超过所述第一电压阈值，而在所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述临时电压尖峰与去往所述照明驱动器(600，800，900)的所述中性连接(110)的所述丢失之间进行区分。4.根据权利要求1所述的照明驱动器(600，800，900)，其中所述区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)包括：高电压检测器(843，943)，被配置为检测所述整流器(630，830，930)的所述输入处的电压(622)何时超过第一电压阈值，开关控制装置(845，945)，闭锁器(849，949)，以及定时电路(847，947)，其中所述区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)被配置为使得响应于所述高电压检测器(843，943)检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值：(1)所述开关控制装置激活所述电压钳位器件(MOV2)，以及(2)所述定时电路确定在经过预定时间延迟之后，所述高电压检测器是否继续检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值，并且当所述高电压检测器(843，943)在经过所述预定时间延迟之后继续检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值时，那么所述闭锁器(849，949)将所述电压钳位器件(MOV2)闭锁在所述禁用状态，直到所述照明驱动器(600，800，900)的所述AC市电电压(15)的输入被关断，并且当所述高电压检测器(843，943)在经过所述预定时间延迟之后检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的电压(622)未超过所述第一电压阈值时，那么所述开关控制装置(845，945)对所述电压钳位器件(MOV2)进行去激活以使所述电压钳位器件处于待机状态，以便在所述高电压检测器(843，943)再次检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)再次超过所述第一电压阈值的情况下，所述电压钳位器件再次被激活。5.根据权利要求4所述的照明驱动器(600，800，900)，还包括开关(SW)，所述开关(SW)与所述电压钳位器件(MOV2)串联连接在所述整流器(630，830，930)的所述输出两端，其中所述开关控制装置(845，945)被配置为当所述高电压检测器(843，943)检测到所述整流器(630，830，930)的所述输入处的所述电压(622)超过所述第一电压阈值时，通过闭合所述开关(SW)来激活所述电压钳位器件(MOV2)。6.根据权利要求5所述的照明驱动器(600，800，900)，其中通过闭锁所述开关(SW)以使所述开关(SW)保持断开直到所述照明驱动器(600，800，900)的所述AC市电电压(15)的输入被关断，所述闭锁器(849，949)将所述电压钳位器件(MOV2)闭锁到所述禁用状态直到所述照明驱动器(600，800，900)的所述AC市电电压(15)的输入被关断。7.根据权利要求4所述的照明驱动器(600，800，900)，其中所述区分电路(843/845/847/849，943/945/947/949)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：方玉红，陈曦，H·古迪帕蒂，
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