用于调光器电路中减少的功率消耗的可变电阻器件制造技术

可变电阻器件可以在调光器兼容电路中用于减小调光器兼容电路的集成电路中的功率消耗。例如，集成电路可以包括耦合至在集成电路外部的电阻器的开关。集成电路可以操作开关，以在外部的电阻器之间转换并且选择减少开关的漏极电压处的电压的电压降。减小的漏极电压减小开关中的功率消耗，并且代之在外部电阻器中消耗功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及照明电路。更具体地，本公开涉及调光器兼容性。
技术介绍
电子系统利用调光器修改递送到负载的输出功率。例如，在照明系统中，调光器向照明系统提供输入信号，并且负载包括一个或多个光源，诸如一个或多个发光二极管(LED)或者一个或多个荧光光源。调光器还可以用于修改递送到其它类型的负载(诸如一个或多个马达或者一个或多个便携式电源)的功率。输入信号表示使得照明系统调整递送到灯的功率的调光水平，并且因此，取决于调光水平，增大或减小灯的亮度。存在很多不同类型的调光器。通常，调光器使用其指示期望调光水平的数字或者模拟编码调光信号。通常，调光器被构造有用于交流电的三极管(“TRIAC”)器件，以调制交流电(“AC”)供应电压的每个周期的相位角。TRIAC与功率连接串联放置，从而当在“接通”状态时充当低阻抗串联器件，并且当在“断开”状态时充当开路。即，TRIAC在某个时间期间切断AC波形。如果切断出现在周期开始时，调光器称为“前沿”(LE)。如果切断出现在周期结束时，调光器称为“后沿”(TE)调光器。图1是图示了常规前沿(LE)调光器系统的各种波形的图。Vline电压线图示在经过调光器和整流器部件后供应到电路的实时电压。如上所描述的，在前沿系统中，电压的每个周期的开始被切断。附加地，图1示出了在器件内的各种电流，包括调光器电流Idimmer。当负载不汲取电流时，当线电压减小时，整流器与电路中存在的电容一同维持在线输出处的几乎恒定的电压。然而，数字控制转换器要求关于线电压过零的信息以使它们的操作与线频率同步。转
换器通常只在线周期的一部分期间汲取电流以馈送负载，诸如当调光器接通时。如果诸如“探测”电流之类的附加电流被施加从而内部电容放电，则整流的线电压的形状可以恢复，并且整合器输出跟随输入电压。并且当调光器断开时，为保证可重复的点火角度，有必要对调光器定时网络放电。这通过以下操作执行：向线电压给出低阻抗路径。这一附加电流以及其它电流通过受控制的器件(诸如电流模式数字至模拟转换器(DAC))从AC线电压汲取。这一器件中消耗的功率与穿过它的电流和电压成比例。例如，如图1示出，在线电压Vline的前沿(LE)开始处，调光器电流在时间A和时间B之间达到峰值。这一电流Idimmer通常在受控制的器件内作为功率被消耗。如果DAC是集成电路的一部分，功率可能过多，除非电压减少到可接受的水平。一个解决方案是使用其提供电压降的外部分立有源器件(FET)，但是FET是昂贵的器件，并且当被构建来应对消耗电流所要求的额定功率时，可能用掉大量的部件空间。这里提到的缺点仅是代表性的，并且被简单地包括以强调存在针对改进集成电路的需要，特别地针对照明设备的需要。这里描述的实施例解决某些缺点，但是不必是这里描述的或本领域已知的每一个缺点。
技术实现思路
在某些实施例中，可变电阻器件可以用于减少在调光器兼容电路中用作电流吸收器的有源器件中的功率消耗。例如，可变电阻器件可以包括可配置负载器件中的两个或多个离散电阻器。通过使用位于集成电路(IC)中的开关在离散电阻器之间转换，可以得到可变电阻。离散电阻器可以与用于控制可变电阻的对应开关并联或串联布置。控制器可以生成用于每一个开关的栅极信号，以基于电路中的状况将可变电阻器件从一个状态切换到另一个状态。特别地，开关可以是场效应晶体管(FET)，并且可变电阻器件可以被控制来维持
FET漏极处的低电压或者最小电压，从而FET作为电流吸收器操作在饱和区。离散电阻器的使用可以允许通过可配置负载器件的电阻器的在FET外的功率消耗。在一个实施例中，FET于是可以集成到控制器芯片上，以减少调光器兼容电路的成本。根据一个实施例，装置可以包括：输入节点；可变电阻器件，其耦合到输入节点，并且至少包括第一电阻器和第二电阻器，其中可变电阻器件配置为消耗来自输入节点的功率；以及耦合到可变电阻器件的集成电路。集成电路可以包括：漏极电压节点；耦合到第一电阻器并且耦合到漏极电压节点的第一开关；以及耦合到第二电阻器并且耦合到漏极电压节点的第二开关。集成电路可以被配置为，至少部分地基于近似地维持漏极电压节点处的期望电压，分别使用第一开关和第二开关，在第一电阻器和第二电阻器之间转换。集成电路还可以：被配置为选择第一电阻器和第二电阻器中的至少一个，以维持在漏极电压节点的最小电压，以操作第一开关和第二开关中的选择的一个开关作为电流源；被配置为操作第一开关以启用第一电阻器以及操作第二开关以启用第二电阻器；被配置为测量第一电阻器和第二电阻器；被配置为至少部分地基于第一电阻器和第二电阻器的测量电阻，选择第一电阻器和第二电阻器中的至少一个，以近似地维持在漏极电压节点的期望电压；被配置为针对具有第一电阻器的值的第一电阻来配置可变电阻器件；被配置为针对具有第一电阻器的值和第二电阻器的值之和的值的第二电阻来配置可变电阻器件；被配置为针对具有第一电阻器的值的第一电阻来配置可变电阻器件；被配置为针对具有第二电阻器的值的第二电阻来配置可变电阻器件；被配置为监测漏极电压节点处的电压和参考电流中的至少一个；和/或被配置为至少部分地基于漏极电压节点处的电压和参考电流中的至少一个，选择第一电阻器和第二电阻器中的至少一个，以维持用于电流吸收器的在漏极电压节点的期望电压。装置还可以包括：场效应晶体管(FET)；多个电阻器；串联耦合的电阻器；并联耦合的电阻器；耦合到交流电(AC)电源并且配置为
产生调光电压输出的调光器；和/或耦合到调光器并且配置为基于调光电压输出来产生整流输出电压的整流器。根据另一个实施例，方法可以包括：从电源接收输入电压；通过可变电阻器件将输入电压减小至输出电压；和/或通过操作可变电阻器件内的多个开关以在至少第一电阻器和第二电阻器之间转换，调整可变电阻器件的电阻，以通过可变电阻器件消耗功率，近似地维持在输出供应电压处的期望电压。方法还可以包括：当接合第二电阻器时，接合可变电阻器件的第一电阻器；在接合第一电阻器后，等待重叠时间段；在等待重叠时间段后，解除第二电阻器；在解除第二电阻器后，等待防反跳(debounce)时段；测量第一电阻器和第二电阻器的电阻；至少部分地基于测量的第一电阻器和第二电阻器的电阻，选择可变电阻器模块的第一电阻器和第二电阻器中的至少一个；至少部分地基于输出电压、输入电压以及参考电流中的至少一个，针对可变电阻器件的电阻来选择第一电阻器；基于输出电压的当前需求和期望电压，预测漏极电压；选择第一电阻器和第二电阻器中的至少一个以近似地维持期望电压；在集成在调光器控制集成电路(IC)中的晶体管和在调光器控制IC外部的可变电阻器件之间分配功率消耗，以减少调光器控制IC内的功率消耗；当耦合到调光器控制IC的调光器断开时，操作可变电阻器件作为固定值的低阻抗负载；和/或当调光器接通时，操作可变电阻器件作为可编程电流吸收器。根据又一个实施例，装置可以包括：输入节点，其配置为接收调光AC电压；输出节点，其配置为向至少一个发光二极管(LED)提供输出电压；耦合到输入节点和输出节点的可变电阻器件；和/或包括电流吸收器并且耦合到可变电阻器件的集成电路。装置可以包括在可变电阻器件中的不同电阻的至少两个电阻器，其中电阻器可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括:输入节点；可变电阻器件，其耦合到所述输入节点，并且至少包括第一电阻器和第二电阻器，其中所述可变电阻器件配置为消耗来自所述输入节点的功率；以及集成电路，其耦合到所述可变电阻器件，所述集成电路包括：漏极电压节点；第一开关，其耦合到所述第一电阻器并且耦合到所述漏极电压节点；以及第二开关，其耦合到所述第二电阻器并且耦合到所述漏极电压节点，其中至少部分地基于近似地维持在所述漏极电压节点的期望电压，所述集成电路配置为分别使用所述第一开关和所述第二开关在所述第一电阻器和所述第二电阻器之间转换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.25 US 14/088,6371.一种装置，包括:输入节点；可变电阻器件，其耦合到所述输入节点，并且至少包括第一电阻器和第二电阻器，其中所述可变电阻器件配置为消耗来自所述输入节点的功率；以及集成电路，其耦合到所述可变电阻器件，所述集成电路包括：漏极电压节点；第一开关，其耦合到所述第一电阻器并且耦合到所述漏极电压节点；以及第二开关，其耦合到所述第二电阻器并且耦合到所述漏极电压节点，其中至少部分地基于近似地维持在所述漏极电压节点的期望电压，所述集成电路配置为分别使用所述第一开关和所述第二开关在所述第一电阻器和所述第二电阻器之间转换。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路还配置为选择所述第一电阻器和所述第二电阻器中的至少一个，以维持在所述漏极电压节点的最小电压，以操作所述第一开关和所述第二开关中的选择的一个开关作为电流源。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述集成电路配置为操作所述第一开关以启用所述第一电阻器，以及操作所述第二开关以启用所述第二电阻器。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一开关和所述第二开关各包括场效应晶体管(FET)。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路配置为：测量所述第一电阻器和所述第二电阻器，以及至少部分地基于所述第一电阻器和所述第二电阻器的测量电阻，选择所述第一电阻器和所述第二电阻器中的至少一个以近似地
\t维持在所述漏极电压节点的期望电压。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器串联耦合，以及其中所述集成电路配置为：针对具有所述第一电阻器的值的第一电阻，配置所述可变电阻器件；以及针对具有所述第一电阻器的值和所述第二电阻器的值之和的值的第二电阻，配置所述可变电阻器件。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器并联耦合，以及其中所述集成电路配置为：针对具有所述第一电阻器的值的第一电阻，配置所述可变电阻器件，以及针对具有所述第二电阻器的值的第二电阻，配置所述可变电阻器件。8.根据权利要求1所述的装置，还包括：调光器，其耦合到交流电(AC)电源并且配置为产生调光电压输出；以及整流器，其耦合到所述调光器并且配置为基于所述调光电压输出来产生整流输出电压，其中所述调光电压输出耦合到所述输入节点，其中当所述调光器断开时，所述可变电阻器件配置为充当固定值的低阻抗负载，以及其中当所述调光器接通时，所述可变电阻器件配置为充当可编程的电流吸收器。9.根据权利要求1所述的装置，还包括多个电阻器，其中所述集成电路被配置为选择所述多个电阻器中的至少一个，以维持在所述漏极电压节点的期望电压。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路还配置为：监测所述漏极电压节点处的电压和参考电流中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·林兹，S·阿加瓦尔，K·王，
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