照明设备制造技术

技术编号:7605121 阅读:163 留言:0更新日期:2012-07-22 09:02
一种照明设备(1),包括:至少一个低功率光源(50);功率输入级(20),适合用于从电子变压器(ET)接收AC低电压;功率缓冲级(30),具有与输入级输出(29)连接的输入(31);驱动器(40),用于驱动光源和从功率缓冲级接收电功率供给。功率输入级以相对低的频率生成输出电流脉冲,用于对功率缓冲级进行充电,并且在每个输出电流脉冲期间,功率输入级引出输入电流,输入电流始终具有比电子变压器的最小负载要求高的电流幅度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及发光领域。
技术介绍
在发光领域中,已经出于照明的目的开发了许多不同类型的光源。取决于应用,每种类型的光源可能具有特定的优点和缺点。在任何情况下,每种类型的光源具有特定规格,并且为了满足该特定规格,已经开发了用于这种光源的功率源(或驱动器)。近来开发的是作为用于照明目的的光源的高功率LED。当然,尽管已经并且正在开发使用LED作为光源的照明设备的驱动器,但还期望利用LED作为现有照明设备中的光源的替代(改装),在这种情况下,通过适于满足现有(非LED)光源的特定规格的现有驱动器生成至灯的电输入信号。这带来若干问题和/或困难。
技术实现思路
本专利技术具体涉及低电压灯情况下的改装问题,低电压灯诸如卤素灯,例如具有⑶5. 3适配管脚的MR16,12V卤素灯;备选例子为MRll灯或者G4或G9管脚配置。然而,就考虑调光能力而言,本专利技术的原理也可应用于在市电(mains)下工作的灯的情况。在低电压发光系统的情况下,将正常市电电压(在欧洲通常为50Hz下230VAC)变换成安全低电压。用于此目的的大多数变压器被实施为在高于市电频率的相对高的切换频率下工作的电子、切换模式的电源,该较高频率导致较小的变压器尺寸。问题在于,这种类型的变压器难以与LED协作。典型地,变压器工作可能不稳定,导致光闪烁。本专利技术的目的在于克服或者至少减少这些问题。特别地,本专利技术旨在改进LED和电子变压器之间的兼容性。更特别地,本专利技术旨在于提供结合一个或多个LED作为光源且能够可靠地与电子变压器协作的照明设备。本专利技术基于如下认识电子变压器需要最小负载(最小输出电流)以便正确工作,以及LED可能无法提供这样的最小负载。典型地,电子变压器的最小负载要求在20W至60W的范围内,而LED典型地提供低得多的负载(该低功率实际被视为LED的重要优点和起初使用它们替代较高功率灯的重要原因)。在一个重要方面中,根据本专利技术的LED驱动器设置有功率输入级和功率缓冲级。功率输入级用于连接到标准电子变压器,并且被设计用于引出相对短的高水平电流脉冲,即短于市电周期。在这些脉冲之间,没有电流从变压器引出,所以电流变压器可以认为是关闭的。在脉冲期间,电流水平足够高使得满足电子变压器的最小负载要求。功率缓冲级用于对从电子变压器弓I出的电功率进行缓冲。LED驱动器本身从功率缓冲级被供电,向功率缓冲级呈现相对低的功率负载。平均而言,由LED驱动器从功率缓冲级引出的功率必须通过由功率缓冲级从功率输入级引出的功率进行补偿这是通过适当调整高水平电流脉冲的占空比来完成的。因而,根据本专利技术的驱动器具有两级设计。第一级被设计为满足供电变压器的负载要求,而第二级被设计为根据LED的供电要求对LED进行供电。其它有利的细节在从属权利要求中提及。注意的是,W02009/0799M公开了一种LED驱动器,其接收诸如将从卤素变压器提供的12V AC功率。该驱动器包括整流器和通过12V AC输入电压的峰值进行充电的缓冲电容器。在LED的低功耗的情况下,该驱动器还将仅要求低变压器电流。在任何情况下,现有技术方案的重要缺点在于,至灯中的峰值电流是不明确的,并且从变压器引出的峰值电流是不明确的,所以从变压器引出的电流对于变压器正确工作而言可能太高或太低。附图说明本专利技术的这些以及其它方面、特征和优点将通过参照附图对以下一个或多个优选实施例的描述进一步说明,在附图中相同参考标记指示相同或类似的部分,并且其中图1示意性地示出了根据本专利技术实施的照明设备的框图;图2是图示了功率输入级和功率缓冲级的示意性框图;图3是示意性地图示了电流和电压的若干波形的曲线图;图4示意性地图示了根据本专利技术的LED灯;图5是图示了 LED驱动器的示意性框图;图6A至图6C是图示了图1的照明设备的变型的示意性框图。具体实施例方式图1示意性地示出了根据本专利技术实施的照明设备1的框图,该照明设备1与电子变压器ET连接,该电子变压器ET又与市电M连接。照明设备1具有三级设计和最后的一个或多个LED 50,该三级设计包括功率输入级20、功率缓冲级30、LED驱动器级40。如将更详细说明的,功率输入级20的主要任务是考虑供电的要求特别是变压器ET的要求来保持缓冲器30被填满,而驱动器40的主要任务是考虑LED的要求来利用从缓冲器取出的功率驱动LED。因而,即使这样的要求可能是相互冲突的,它们也不会“相撞”,因为它们在不同的电流电路中表达。在稳定状态中,平均而言,功率缓冲器30的容量(content)是稳定的。在一个特定实施中,通过LED电路确定控制例如,在调光情况下,设置LED功率,这确定从缓冲器取出功率的速率,并且功率输入级的任务是跟随在这之后并调整其缓冲器填充速率。在另一特定实施中,通过电源电路确定控制例如在调光情况下,设置市电功率,这确定向缓冲器输入功率的速率,并且LED驱动器级的任务在于跟随在这之后并调整其缓冲器耗尽速率以及因而调整LED功率。LED驱动器40具有功率输入41,该功率输入41连接到功率缓冲级30的功率输出39。LED驱动器40可以是标准的、自发的、现有技术的驱动器,而不必特殊调整,所以这里省略进一步的描述。例如,能够在其功率输入41连接到合适电压电平的恒定电压源时正确工作的任何驱动器可以用作驱动器40。典型地可以包括一个或多个电容器的功率缓冲级30具有缓冲器输入31,该缓冲器输入31连接到功率输入级20的功率输出29,而该功率输入级20又具有连接到电子变压器ET的功率输入。就考虑架构而言,照明设备1优选地实施为完全灯单元,包括灯连接器10,用于与标准连接器插座CS耦合,该标准连接器插座CS连接到变压器输出。然而,也可以使用包括灯50和驱动器40的组合的标准灯单元,该单元设置有类似于灯连接器10的灯连接器并且能够耦合到连接器CS,以及也可以将功率输入级20和功率缓冲级30的组合实施为中间功率设备60,该中间功率设备60在其输入处被提供有类似于灯连接器10的灯连接器并且能够耦合到连接器CS并且在其输出处被提供有类似于插座CS的标准连接器插座。图2是部分更具体地图示了功率输入级20和功率缓冲级30的一些方面的示意性框图。功率缓冲级30典型地包括电容器32,该电容器32与输出端子38、39并联连接。可以包括整流器22的功率输入级20优选地实施为转换器。图2图示了升压型转换器设计,但功率输入级20也可以实施为降压-升压型转换器、SEPIC转换器等;在所有这些实施中,可以得到比变压器ET的输出电压高的输出电压(以及因而得到功率缓冲级30的工作电压)。在所示实施例中,功率输入级20包括连接在输入21(或整流器2 与输出29之间的电感器沈和二极管27的串联布置。可控开关23在电感器沈和二极管27之间的节点处与输出端子观、四并联连接。可控开关23由控制设备M控制为导通(ON)或者关闭(OFF)。操作如下。当开关23导通时,变压器提供增加幅度的电流,该电流用于对电感器26进行充电。当开关23关闭时,电感器沈向电容器32提供降低幅度的电流,使得将能量从电感器沈传送到电容器。将参照图3,更具体地说明设备的操作,图3是示出了一些信号波形的图。控制设备M以相对高的频率切换开关23 (图3,曲线41)。如本领域技术人员应清楚的,实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·埃戴恩R·L·陶塞恩B·J·E·霍恩泰尔D·J·A·克莱森斯E·N·K·P·M·埃伯森蒋宏P·L·Z·怀尔
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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