LED驱动电路、LED电路和驱动方法技术

一种用于驱动LED装置(22)的驱动电路，包括：电源，用于为LED装置提供调节驱动电流，所述转换器(20)适于将调光输出功率转换为所述驱动电流；电流感测元件(42)，与LED装置(22)串联并且适于感测通过LED装置(22)的LED装置电流；泄放器电路(40)，具有与LED装置并联的泄放路径，适于从驱动电流中去除泄放部分以降低LED装置的输出功率；以及控制电路，用于在由电流感测元件所感测的LED装置电流低于阈值时启用所述泄放器电路，以进一步将LED装置调暗。

LED driving circuit, LED circuit and driving method

A driver for the LED device (22) driving circuit includes: a power supply for adjusting the driving current of LED device, the converter (20) for the light output power is converted to the driving current; current sensing element (42), and LED (22) series and device and adapted to sense measured by the device of LED (22) LED device current; bleeder circuit (40), with LED device parallel discharge path, suitable for removal from the driving current discharge to reduce the output power of the LED device; and a control circuit is used to enable the LED device in electric current by sensing element the sensor is less than a threshold bleeder circuit, in order to further the LED dimming device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于LED的照明，并且特别地，其与原始设计用于其他照明技术(诸如白炽灯照明)的调光器开关兼容。
技术介绍
基于LED的(改装)灯被越来越多地用于家庭建筑物和办公室。除了它们的高效率之外，它们还由于新设计特征、不同的色温、调光能力等而吸引消费者。如果LED灯连接至已经安装/现有的调光器，则它们需要与这些调光器兼容，即它们需要在相沿/相切期间应对由调光器生成的高振荡并且在(相切)市电电压的整个循环期间保证最小的保持电流。最后，根据导通角，LED灯需要作为较低操作电流的结果而减小其光学输出。目前，全世界大约90％的安装相切调光器是前沿或后沿类型。在正弦电压的开始处(前沿)或者在正弦电压的末端处(后沿)，这些调光器切掉市电电压的一部分，因此减少了能量被馈送至连接的驱动器电子器件的时间。为了保证适当的操作，即使对于最低的调光设置，调光器中的电子开关(通常为三端双向可控硅开关元件(triac))的最小保持电流需要由连接的电子器件在所提供市电电压的整个循环内来汲取。然而，在各个时间，现代LED驱动电子器件仅需要少量的电流。例如，可以通过电子电路来汲取非恒定电流，例如在市电循环的开始处汲取较大的电流且在该循环的剩余时间期间汲取较小电流。当然，低瓦特LED封装需要低电流。如果较高功率LED封装的效率进一步增加，则甚至更高功率的LED封装可具有低电流要求。US20120319621A和其他现有技术公开了各种解决方案以使得调光器高兴：即满足调光器对最小锁存电流的要求。它们的基本解决方案是：当负载电流太小而不能保持调光器操作时，从调光器汲取额外的电流来使得调光器输出电流高于其最小锁存电流。通常，LED转换器(由驱动器电路和镇流器电路组成)的调光状态向LED传送太多的功率，导致仍然较高的光输出，即使在相切调光器的小导通角下。为了对此进行补偿，由转换器传送的过剩功率需要通过所谓的泄放结构来转换，通常被转换为热。申请人提出了(但是在本申请的优先权日还没有公开)包括位于LED板上的电路的泄放方法(所谓的层级2泄放器)，其中，由于LED在调光期间在较低瓦特下运行，所以充分的热扩散可能性是可用的。泄放结构的目的在于允许更深的调光水平。所提出的系统在泄放功能有效时汲取恒定的电流，使得LED电流和泄放电流的总和保持恒定。
技术实现思路
然而，泄放器结构在较低的驱动水平下导致增加的闪烁。因此，需要一种泄放器结构，其在抑制闪烁问题的同时允许深度的调光水平。通过权利要求限定本专利技术。根据本专利技术，提供了一种用于驱动LED装置的驱动器电路，包括：电源，用于为LED装置提供调节驱动电流，所述转换器适于将调光输入功率转换为所述驱动电流；电流感测元件，与LED装置串联并且适于感测通过LED装置的LED装置电流；泄放器电路，具有与LED装置并联的泄放路径，适于从驱动电流中去除泄放部分，以降低LED装置的输出功率；以及控制电路，用于在由电流感测元件感测的LED装置电流低于阈值时启用泄放器电路，以进一步调暗LED装置。泄放器电路能够消耗例如来自电源输出的过剩功率，使得深调光变得可能。因此，本专利技术能够实现基于LED的灯的真实深度调光，而具有非常低的闪烁。通常，在调光状态下，LED转换器(驱动器/镇流器)向LED传送太多的功率，导致高光输出，即使在用于相切调光器的示例的小导通角下。为了对此进行补偿，由转换器传送的过剩功率需要通过泄放器结构来转换。驱动电路相对于现有技术的巨大差别在于，泄放器电流汲取来自LED装置的电流，以将其进一步调暗，而在现有技术中，从调光器而非负载汲取泄放电流，从而负载电流不被修改。本专利技术的电路的优势在于，其允许驱动器达到甚至更深的调光水平，而具有更低的闪烁。例如，这可以平滑LED平滑电容器的放电曲线。此外，由于要求更少的部件，所以电路减少了所需的板空间并且相对于恒定电流方法提供了成本优势。该电路还可以示出近乎完美的温度稳定性。在一个实施例中，电源可以包括：开关模式功率转换器，接收输入信号，该输入信号包括向其应用调光功能的整流市电功率信号，所述开关模式功率转换器适于将输入信号转换为所述驱动信号；其中，所述开关模式功率转换器可选地包括振铃扼流式转换器。该实施例提供了本专利技术的对低成本转换器(诸如振铃扼流式转换器(“RCC”)进行集成的实施例，其具有低部件数量。该实施例具有低成本的优势。在一个另一实施例中，整流市电功率可以是应用所述调光功能的相切信号，驱动信号与整流市电功率同相地进行同步，并且泄放器电路包括开关装置，该开关装置适于根据整流市电功率的阶段或驱动信号的阶段进行开关，从而在泄放路径中调制电流。开关可用于将部件连接到电路中或断开部件，从而影响泄放电流部分的大小。由于在振铃扼流式转换器中驱动信号与整流市电功率同相地进行同步，所以泄放器电路可以通过检测驱动信号或输入相切市电功率来得到主动或被动供电的阶段。在一个另一实施例中，泄放器电路可以包括：第一分支，包括：电流泄放分支，与所述LED装置并联；并且电路感测元件包括感测电阻器装置，感测电阻器装置具有连接至LED装置和电流泄放分支的输出，其中感测电阻器用于感测驱动电流并适于根据驱动电流调节电流泄放分支的泄放部分，并且泄放器电路还包括：电流设置分支，用于设置驱动信号的由电流泄放分支泄放的泄放部分；其中，电流泄放分支和电流设置分支形成电流镜，并且其中驱动电流的泄放部分取决于电流镜中的电流设置分支的发射极电阻和电流泄放分支中的发射极电阻之间的比率。该泄放器电路对组合的泄放电流部分和电流设置部分(传输至LED)进行设置。这可启用自激活泄放器电路，其可以仅在LED电流下降到阈值之下时进行操作。此外，使用电流镜可以得到泄放器电路的精确电流控制。给定上述泄放器电路，泄放器电路还包括：电阻调谐电路，耦合至电流设置分支和电流泄放分支中的任一个，并适于调节耦合分支的发射极电阻，从而根据进入电源的整流市电功率的阶段或者驱动电流的阶段来实现高泄放电流或低泄放电流。一个方面是不经由泄放器汲取恒定电流，但调节通过泄放器汲取的电流。在最大LED电流附近，将汲取较高的泄放电流(降低该LED最大值)并且在剩余时间期间，将汲取较低的泄放电流(不降低最小值太多或者根本不降低)。以这种方式，可以利用通过LED和泄放器电路的组合汲取的电流的两个不同设置值来实施至少两阶梯调制功能。更特别地，当在主动供电期间需要高泄放时，电阻调谐电路可以将泄放电路设置为泄放高幅度电流；否则泄放低幅度电流。可以进一步降低闪烁。在用于实施电阻调谐电路的更具体实施例中，电阻调谐电路可以包括开关装置，其中：开关装置耦合至电流设置分支并用于：当整流市电功率被切至零时，将并联电阻器切换至电流设置分支以减小电流设置分支的发射极电阻，从而实现低泄放电流；当整流市电功率为未切时，从电流设置分支中切换出并联电阻器以增加电流设置分支的发射极电阻，从而实现高泄放电流；或者开关装置耦合至电流泄放分支并用于：在整流市电功率未切时，短路电流泄放分支的发射极电阻的至少一部分，从而实现高泄放电流；在整流市电功率切至零时，保持电流泄放分支的发射极电阻，从而实现低泄放电流。以这种方式，可以再次利用通过泄放器电路汲取的电流的两个不同设置值来实施至少两阶梯调制功能。通过控制电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动LED装置(22)的驱动电路，包括：电源，用于为所述LED装置提供调节驱动电流，所述转换器(20)适于将调光输入功率转换为所述驱动电流；电流感测元件(42)，与所述LED装置(22)串联并且适于感测通过所述LED装置(22)的LED装置电流；泄放器电路(40)，具有与所述LED装置并联连接的泄放路径，适于从所述驱动电流中去除泄放部分，从而降低所述LED装置的输出功率；以及控制电路，用于在由所述电流感测元件所感测的所述LED装置电流低于阈值时启用所述泄放器电路，以便进一步调暗所述LED装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 EP 14187660.7;2014.07.23 CN PCT/CN2014/1.一种用于驱动LED装置(22)的驱动电路，包括：电源，用于为所述LED装置提供调节驱动电流，所述转换器(20)适于将调光输入功率转换为所述驱动电流；电流感测元件(42)，与所述LED装置(22)串联并且适于感测通过所述LED装置(22)的LED装置电流；泄放器电路(40)，具有与所述LED装置并联连接的泄放路径，适于从所述驱动电流中去除泄放部分，从而降低所述LED装置的输出功率；以及控制电路，用于在由所述电流感测元件所感测的所述LED装置电流低于阈值时启用所述泄放器电路，以便进一步调暗所述LED装置。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其中，所述泄放器电路包括：第一分支(44)，所述第一分支包括：电流泄放分支，与所述LED装置并联；并且所述电流感测元件包括感测电阻器装置，所述感测电阻器装置具有连接至所述LED装置和所述电流泄放分支的输出，其中所述感测电阻器适于感测所述驱动电流并适于根据所述驱动电流调节所述泄放部分，并且所述泄放器电路还包括：电流设置分支(46)，用于设置由所述电流泄放分支泄放的所述泄放部分；其中，所述电流泄放分支和所述电流设置分支形成电流镜，并且其中所述驱动电流的所述泄放部分取决于所述电流镜中的所述电流设置分支(46)的发射极电阻和所述电流泄放分支(44)的发射极电阻之间的比率。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其中，所述泄放器电路还包括：电阻调谐电路，耦合至所述电流设置分支和所述电流泄放分支中的任一个，并适于调节所耦合的分支的发射极电阻，从而根据进入所述电源的整流市电功率的阶段或者所述驱动电流的阶段，来实现高泄放电流或低泄放电流。4.根据权利要求3所述的驱动电路，其中，所述电阻调谐电路包括开关装置，其中：所述开关装置(72)耦合至所述电流设置分支并用于：当所述整流市电功率被切至零时，将并联电阻器(78)切换至所述电流设置分支，以减小所述电流设置分支的发射极电阻，从而实现低泄放电流；当所述整流市电功率为未切时，从所述电流设置分支中切换出所述并联电阻器(78)，以增加所述电流设置分支的发射极电阻，从而实现高泄放电流；或者所述开关装置(72)耦合至所述电流泄放分支并用于：在所述整流市电功率为未切时，短路所述电流泄放分支的发射极电阻(47)的至少一部分，从而实现高泄放电流；在所述整流市电功率被切至零时，保持所述电流泄放分支的发射极电阻，从而实现低泄放电流。5.根据权利要求3所述的驱动电路，包括耦合至所述感测电阻器装置的峰值检测器(116、118)，用于检测所述驱动电流的阶段，其中，所述峰值检测器适于检测所述驱动电流正在增加，并且启用所述开关装置用于短路所述电流设置分支的发射极路径中的电阻器，从而在所述驱动电流正在增加时实现高泄放电流，并且所述泄放器电路还包括时间延迟电路(114)，所述时间延迟电路适于在相对于检测到所述驱动电流正在增加的一定时间延迟之后，进行动作以使所述开关装置失效以免短路所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·希尔格斯，刘圆强，H·J·G·拉德马赫，
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