用于固态灯的驱动器制造技术

技术编号:7791736 阅读:117 留言:0更新日期:2012-09-22 11:39
一种用于驱动固态灯(L)的电子驱动器(100)能够:接收相位切割AC供电电压(PCACV);从相位切割AC供电电压导出对灯的光输出的期望调光电平进行限定的调光信息;在与如从相位切割AC供电电压导出的期望调光电平对应的调光电平在调光模式中驱动固态灯。出于导出调光信息的目的,驱动器感测它的输入电流。在一个实施例中,驱动器包括:可控灯电流生成器(130);控制设备(140),控制灯电流生成器;整流器(110),整流接收的相位切割AC供电电压;电流感测器(150),感测整流器的输出电流(Ic);信号处理器(160),处理电流感测器输出信号并且生成用于控制设备(140)的输入信号。

【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照明领域。
技术介绍
出于例如在居民住宅中照明的目的,长久以来已知使用由市电电路供电的白炽灯;在欧洲,市电电路通常在50Hz输送230V AC。白炽灯的重大问题在于如下事实它们将可用电能的仅小部分转换成光能大量能量以热的形式消耗和浪费。因此已经有并且仍然有朝着使用更高效灯(例如气体放电灯、但尤其是固态灯(比如LED))的开发。甚至希望在现有情形中用固态灯取代白炽灯。固态光源(比如LED)需要由电子驱动器驱动,该驱动器接收市电供电电压并且生成输出灯电流。这可以是单独设备,但是已经便利地开发其中集成LED光源和电子驱动器的LED灯单元。具体而言,本专利技术涉及这样的能够取代现有白炽灯的集成固态灯单元。白炽灯具有与在由市电电压驱动时的灯电流对应并且与灯发射的某一光量对应的诸如60瓦特、100瓦特等标称额定值。类似地,LED具有与标称灯电流对应的标称额定值。在一些境况中,希望能够减少相同灯发射的光量。出于这一目的,已经开发调光器。对于LED的情况,电子驱动器具有调光功能,在该功能中调节输出灯电流。并且,具体鉴于白炽灯,已经开发基于相位切割来操作的电子市电调光器。由于相位切割调光器众所周知,所以这里将省略其讨论。注意这样的调光器可以实施为壁装调光器,从而灯供电电压将总是为“调光的”供电电压。图IA是示意地图示了具有壁装市电调光器I的照明设置的一个可能例子的框图,并且图IB是另一例子的相似框图。在两种情况下,调光器I接收AC市电(欧洲在50Hz的230V)作为输入电压并且输出相位切割AC作为输出电压。用户可以例如通过旋转控制旋钮2来控制调光器1,这将使调光器I改变AC电压被切割处的相位的设置。在图IA的例子中,有连接到调光器输出的市电插座3,并且灯电枢(armature) 20被提供有在将插入到市电插座3中的连接器24中终结的电线23。在图IB的设置中,灯电枢20直接连接到调光器输出。在两种情况下,经过电子调光器I向电枢20供电,即它仅接收表示为PCACV的相位切割AC电压。图2图示了电枢20可以包括灯座21,该灯座用于机械地接收和保持灯泡10的灯脚(lamp foot) 12并且用于将灯脚12连接到电枢20的布线22。图3A是示意地图示了 LED灯单元30的框图,该灯单元包括至少一个固态灯31 (例如LED光源元件)和LED驱动器32,该驱动器具有用于接收市电电压的供电输入端子33、34并且具有用于向LED光源元件31提供输出LED电流的输出端子35、36。图3B示意地图示了根据本专利技术的LED灯单元30的优选物理实施方式,其包括第一壳部分37,容纳驱动器电子电路32并且被设计用于与电枢的灯座21配合;以及第二壳部分38,容纳一个或者多个LED光源元件。例如由于调光的白炽灯将由可调光LED灯单元取代,所以如果可调光LED灯单元30将稱合到由这样的市电调光器供电的电枢20则存在复杂性。在这一可调光LED灯单兀中,驱动器32现在将在它的供电输入端子33、34接收相位切割市电电压PCACV。该灯驱动器32在如上文说明的那样虽然被设计用于接收全AC电压但应当能够在接收相位切割AC电压PCACV时在调光模式中操作。因而在一方面,电子LED驱动器需要在接收相位切割市电电压作为供电时恰当工作。另一方面,相位切割市电电压包含与用户期望的调光电平相关的相位角形式的调光信息,并且电子LED调光器需要能够使用该信息作为用户控制输入、读取该调光信息并且相应地调节用于LED灯的输出电流。这样的调光器本身已知、被设计成提供调光设施来比如对关联LED调光,即它响应于输入供电电压的相位角为它的关联LED提供适当输出电压或者电流。
技术实现思路
本专利技术具体地涉及检测如调光器输出的相位切割AC市电供电电压(该电压是向驱动器的输入供电电压)中的调光信息这样的问题。在现有技术中,这通常通过测量输入供电电压的RMS值来完成。 图4是示意地图示了使用尾沿调光的调光器(假设未连接负载或者连接阻性负载)的输出电压的理想波形的图形。输出电压波形具有从零开始上至某一相位(输出电压在该瞬间骤然削减至零)的正弦曲线的形状,并且输出电压保持为零直至正弦曲线的下一过零点。图5是图示了壁装调光器的实施方式的一些基本部分的简化框图。壁装调光器能够取代普通市电开关,出于该原因,它们仅具有用于连接到市电线路的一个输入51和用于连接到负载的一个输出59。在输入51与输出59之间装配闭合(导通)或者关断的可控开关52。调光器I还包括用于控制开关52的控制电路53,该控制电路53从输入51和输出59接收它的功率供应。显然当开关52闭合时,在输入51与输出59之间的电压降并且因此向控制电路53的电压供电将为零。另外,硬切换引起EMC噪声。为了减少这样的EMC 噪声并且维持向控制电路53的一些供电,容性元件54在输入51与输出59之间与开关52并联连接。这一容性元件54试图维持它的电压。因而调光器I的输出电压并不如图4中所示那样骤然下降至零。图6A是示出了当调光器被设置在2ms的导通时间(切割相位=36° )并且连接阻性负载LR时该调光器在50Hz市电电压的情况下的实际输出电压的图形。阻性负载引起容性元件54的相对迅速放电,并且可以容易确定切割相位。电压的RMS值在这一情况下为54V。图6B是用于阻性负载LR由LED驱动器32替换的情形的相似图形。这样的LED驱动器(通常具有桥整流器输入级)在开关52关断时不提供充分的电流路径并且容性元件54保持它的电荷。难以确定切割相位。电压的RMS值在这一情况下为140V。不仅鉴于RMS值的范围减少而更难以在若干调光电平之间进行区分,而且难以预测RMS值将如何随着切割角变化,而进一步地这一特性可以从一个个别调光器到另一个别调光器变化。现有技术解决方案目标在于通过在LED驱动器中提供某分泄(bleeder)电路而对容性元件54放电。尽管这一方式在增强切割相位可检测性的意义上起作用,但是缺点在于增加耗散。本专利技术的一般目的是消除或者至少减少上述问题。具体而言,本专利技术目标在于提供一种更准确地检测切割相位而耗散更少的方式。为了达到这些目的,本专利技术提出测量驱动器输入电流而不是输入电压。在从属权利要求中提到更多有利改进。附图说明参照附图对一个或者多个优选实施例的下文描述将进一步说明本专利技术的这些和其它方面、特征和优点,在附图中相同标号指示相同或者相似部分并且在附图中图IA是示意地图示了壁装市电调光器的一个可能例子的框图;图IB是示意地图示了壁装市电调光器的另一可能例子的框图;图2示意地图示了灯电枢;图3A示意地图示了 LED灯单元;图3B示意地图示了 LED灯单元的优选物理实施方式;图4是示意地图示了使用尾沿调光的调光器的输出电压的理想波形的图形;图5是图示了壁装调光器的实施方式的一些基本部分的简化框图;图6A是示出了调光器在阻性负载的情况下的输出电压的图形;图6B是示出了调光器在LED驱动器作为负载的情况下的输出电压的图形; 图7是示意地图示了根据本专利技术的LED驱动器的框图;图8是示意地图示了驱动器输入级的可能实施例的框图;图9A和9B示出了根据本专利技术的驱动器中的波形。具体实施例方式图7是示意地图示了根据本专利技术适于测量输入电流而不是输入电压本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.15 EP 09179172.31.一种用于驱动固态灯(L)的电子驱动器(100),所述驱动器能够 -接收相位切割AC供电电压(PCACV); -从所述相位切割AC供电电压(PCACV)导出对所述灯(L)的光输出的期望调光电平进行限定的调光信息; -在与如从所述相位切割AC供电电压(PCACV)导出的所述期望调光电平对应的调光电平在调光模式中驱动所述固态灯(L); 其中出于导出所述调光信息的目的,所述驱动器(100)被设计成感测它的输入电流。2.根据权利要求I所述的驱动器,包括 -可控灯电流生成器(130),用于生成灯电流(IJ ; -控制设备(140),具有用于接收调光请求信号(Sdr)的数据输入(141)并且设计成根据所述调光请求信号(Sdr)控制所述灯电流生成器(130)以生成调光的灯电流; -整流器(110),将所接收的相位切割AC供电电压(PCACV)转换成整流的相位切割AC供电电压(RPCAC); -电流感测器(150),布置用于感测所述整流器(110)的所述输出电流(Ic); -信号处理器(160),布置用于处理所述电流感测器输出信号并且用于生成用于所述控制设备(140)的所述调光请求信号(Sdr)。3.根据权利要求2所述的驱动器,其中所述电流感测器(150)包括与所述整流器(110)的输出端子(119)串联布置的一个二极管或者两个或者更多二极管(152)的串联布置。4.根据权利要求3所述的驱动器,其中所述电流感测器(150)还包括与所述一个或者多个二极管(152...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·J·A·克莱森斯B·J·E·洪特勒G·W·范德费恩
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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