用于控制向负载特别是LED单元所提供的电力的功率控制单元和方法以及用于控制转换器单元的输出电压的电压控制单元技术

技术编号:10024211 阅读:204 留言:0更新日期:2014-05-09 15:01
本发明专利技术涉及一种用于对向负载(12)特别是包括一个或多个LED的LED单元(12)所提供的电力进行控制的功率控制单元(40;60),所述驱动器设备包括转换器单元(10),其具有用于从外部电源(22)接收输入电压(V10)的输入端子(42)以及用于提供为负载(12)供电的输出电压(V14)的输出端子(44),其中转换器单元(10)包括用于将输入电压(V10)变换为输出电压(V14)的开关设备(14),用于对开关设备(14)进行控制的控制单元(20),连接至输出端子(44)以用于将电压或电流信号施加于输出端子(44)的信号器件(46,62),其中控制单元(12)连接至该信号器件(46,62)并且被适配为对信号器件(46,62)进行控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于对向负载(12)特别是包括一个或多个LED的LED单元(12)所提供的电力进行控制的功率控制单元(40;60),所述驱动器设备包括转换器单元(10),其具有用于从外部电源(22)接收输入电压(V10)的输入端子(42)以及用于提供为负载(12)供电的输出电压(V14)的输出端子(44),其中转换器单元(10)包括用于将输入电压(V10)变换为输出电压(V14)的开关设备(14),用于对开关设备(14)进行控制的控制单元(20),连接至输出端子(44)以用于将电压或电流信号施加于输出端子(44)的信号器件(46,62),其中控制单元(12)连接至该信号器件(46,62)并且被适配为对信号器件(46,62)进行控制。【专利说明】用于控制向负载特别是LED单元所提供的电力的功率控制单元和方法以及用于控制转换器单元的输出电压的电压控制单元
本专利技术涉及一种用于对向负载特别是包括一个或多个LED的LED单元所提供的电力进行控制的功率控制单元和相对应的方法。另外,本专利技术涉及一种用于对转换器单元的输出电压进行控制的电压控制单元。另外,本专利技术涉及一种照明装置。
技术介绍
在用于诸如改型灯具和新式灯具的离线应用的LED驱动器的领域中,除其它相关特征之外,需要模块化解决方案来应对高效率、高功率密度和高功率因数。虽然实际上所有现有的解决方案都包括一种或其它的要求,但是基本上所提出的驱动器电路都将市电能量的形式适当调节为LED所需的形式,同时保持与当前和未来的市电规划相兼容。特别重要的是对输送至灯具的电量进行控制以便在功率转换器中具有高效率和减小的功率损失的同时控制灯具的亮度。为了控制输送至灯具的电量,相切(phase cut)调光是一种具有高效率和低功率损失的选择。如果使用包括相切调光器的驱动器设备,则灯具从相切市电电压获得电力并且必须恢复相切位置以便相应地设置功率水平。优选使用的后沿相切调光器并非始终都提供具有明显边沿的电压阶跃,而明显边沿由于滤波器电容器跨接灯具并且跨接调光器而易于检测。因此,灯具设置有泄放电路(bleeder circuit)以排空充电的电容器,以便验证调光器被关闭。这在技术上是一种检测相切信号边沿的复杂方案并且增加了灯具中的功率损失。W02011 / 045371A1公开了一种用于LED单元的相切调光设备,其用于提供相切驱动电压以便驱动LED。该相切调光器连接至控制单元以驱动调光器并且在预定位置截止市电电源。W02010 / 137002A1公开了一种用于驱动LED单元的相切驱动器设备,其中该LED单元包括泄放电路以调节经整流的相切输入电压。该泄放器电路包括检测器件以检测两个预定电压水平处的压降而激励两个泄放器电路。利用该泄放电路,不能精确地对相切电压的相位角进行检测。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种用于对向负载特别是包括一个或多个LED的LED单元提供的电力进行控制的功率控制单元和相对应的方法,提供了高功率因数、降低的损耗、高效率以及低成本。另外,本专利技术的目标是提供一种相对应的照明装置。本专利技术另外的目标是提供一种用于对以低技术工作提供高效率、降低的功率损耗的转换器单元的输出电压进行控制的电压控制器。根据本专利技术的一个方面,提供了一种用于对负载特别是包括一个或多个LED的LED单元进行驱动的驱动器设备,包括:-转换器单元,其具有用于从外部电源接收输入电压的输入端子以及用于提供输出电压以对负载进行供电的输出端子,其中该转换器单元包括用于将输入电压变换为输出电压的开关设备,-控制单元,其用于控制该开关设备,-信号器件,其连接至该输出端子向该输出端子施加电压或电流信号,其中该控制单元被连接至该信号器件并且被适配为对该信号器件进行控制。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种用于对转换器单元的输出电压进行控制的电压控制器,包括:-第一连接端子,其用于将该电压控制器连接至驱动器设备的输出,-第二连接端子,其用于将该电压控制器连接至该驱动器设备的中性或输入端子,-信号器件,其用于向该第一连接端子施加电压或电流信号,-检测器件,其用于检测输出电压的相位截止,其中该检测器件被适配为根据所检测到的相位截止来控制该信号器件。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种用于对向负载提供的电力进行控制的相对应的方法。根据本专利技术的又一个方面,提供了一种照明装置,其包括照明组件,该照明组件包括一个或多个照明单元特别是包括一个或多个LED的LED单元,以及如根据本专利技术所提供的用于驱动该照明组件的驱动器设备。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中加以限定。将要理解的是,请求保护的方法具有与请求保护的设备以及从属权利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施例。本专利技术基于提供一种用于例如利用相切调光对诸如市电的外部电压源的电压进行调光的功率控制单元的思想,并且其中向负载供应的电压包括明显且易于检测的关闭信号。这是利用信号器件来实现的,该信号器件连接至功率控制单元或功率控制单元的转换单元的输出以施加电压或电流信号以便相应地对输出端子处的电压进行设置。利用这样的信号器件,能够在功率控制单元或转换单元的输出电压处提供明显的电压阶跃。由于控制转换器单元的开关设备的相同控制单元被连接至该信号器件,所以信号器件能够与转换器单元同步以根据由转换器单元所提供电压的相位角输送明显且易于检测的关闭信号。因此,输出电压能够快速变化以便以低的技术工作向负载输送明显且易于检测的关闭信号。其益处在于,系统中由于泄放所导致的总体损耗有所减少,这是因为电流控制单元仅在需要时才被激活并且负载无需在过长时间段内或者以高功率泄放其输入电压,或者负载根本无需进行泄放。本专利技术的第二方面基于提供用于对连接至负载的现有转换器单元特别是现有调光器的输出电压进行控制的单独电压控制单元的思想,该负载特别是LED单元,该电压控制单元被适配为快速改变供应至负载的电压以便向负载输送明显且易于检测的关闭信号。由于对转换器单元进行控制的控制信号无法由这样的单独电压控制器所使用,所以输出电压的相位角利用检测器件得以被检测,其中检测器件相应地控制或激活该信号器件以提供具有明显且易于检测的关闭信号的输出电压。因此,根据本专利技术该方面的电压控制器能够作为单独的附件模块连接至现有转换器单元以便对功率控制单元或驱动器设备进行改型。优选地,控制单元和信号器件互相同步,在开关设备的激活周期和针对输出端子的信号应用之间提供确定性关系。在一个实施例中,输入电压是优选地由市电所提供的AC电压,并且该转换器单元是相切设备,其中提供该开关设备以用于切割AC电压的相位。该实施例易于实施并且提供了具有低功率损耗的调光器。在一个实施例中,该信号器件包括用于通过控制从输出端子获取或者被提供至输出端子的电流而提供信号的电流控制单元。这是一种以有所降低的功率损耗对输出电压进行调适的简单方案。在特别有利的实施例中,该功率控制单元包括用于检测输出电压的检测器件。因此,能够检测输出电压并且相应地控制信号器件以提供所期望的输出电压。这允许将输出电压调适为所要求的水平,避免了额外损耗。根据优选实施例,该信号器件被调适为对输出电压的过程进行控制并且将输出电压的斜率设置为预定义水平。因此,能够实现输出电压的预定义和本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·J·G·雷德马赫尔
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:
国别省市:

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