LED驱动器电路、照明装置和驱动方法制造方法及图纸

一种第一LED驱动器电路，包括：用于接收AC功率输入并提供第一输出的第一输入接口(30)，其中所述第一输出适于连接到第二LED驱动器电路；由所述第一输出供电的第一LED驱动器(32)；用于使所述第一输出短路的第一短路元件(36)；用于控制所述第一短路元件的第一控制装置(38)，其中所述第一控制装置(36)适于在所述第二LED驱动器电路相对于未被供电的所述第一LED驱动器(32)互补地由所述AC功率输入供电时，在所述AC功率输入的半周期的仅一个子集期间闭合所述第一短路元件(36)，以使所述第一LED驱动器(32)短路，并且防止所述第一LED驱动器(32)由所述AC功率输入供电，并且所述第一控制装置(36)适于在所述第二LED驱动器电路相对于第一LED驱动器(32)互补地不由所述AC功率输入供电时，在所述半周期的另一个子集期间断开所述第一短路元件(36)，以允许所述AC功率输入为所述第一LED驱动器(32)供电；其中所述半周期是所述AC功率输入的正幅度持续时间或负幅度持续时间。这意味着可以串联使用两个LED驱动器电路，其中每个LED驱动器电路基于AC功率输入的半周期的仅仅一个子集被供电或互补地不被供电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED驱动器电路、照明装置和驱动方法
本专利技术涉及LED驱动器电路及驱动方法。其对于LED管状照明特别有意义，但也具有更一般的适用性。
技术介绍
带荧光管状灯的照明器材广泛应用于办公室。在欧洲，也使用具有串联的多个灯的照明器材。例如，具有三个60厘米管状灯的照明器材例如凹槽灯(troffer)是受欢迎的。通常，这种类型的照明器材具有串联的两个灯，由大功率镇流器驱动，并且第三灯由低功率镇流器驱动。这种类型的照明器材的结构如图1所示。第一灯10由低功率镇流器12和哑启动器(dummystarter)14驱动。第二和第三灯16和18串联连接，并由大功率镇流器20作为单个实体驱动。每个灯均具有其自己的哑启动器17、19。对于用LED替代荧光管状灯(这特别地不需要更换照明器材)的需求不断增长。因此，用于代替传统的荧光管状灯的管状LED灯的改造市场非常大。然而，进行能够将LED灯与其相关驱动器串联连接的LED驱动器设计是有挑战性的。由于传统荧光灯的等效阻抗为负，因此很容易将传统荧光灯串联。这意味着每个灯的输入电压可以在串联时自调节。对于LED灯，将LED串联更具挑战性。特别地，闭环驱动器的阻抗为正，这导致正反馈以及每个灯上的输入电压不平衡的可能性。例如，如果两个闭环驱动器串联连接，则由于电路公差，变得难以在电路之间提供所需的平衡。更具体地，对于闭环电路，驱动器将试图保持驱动器的输出稳定，但是闭环驱动器的输入阻抗将随输入电压而改变。例如R＝Uin2/P，其中P是功率，Uin是电压，并且R是电阻。如果P是固定的，则R将随Uin而改变。在串联连接中，增加的电阻又将导致分配给该驱动器的电压增加。在串联连接的两个闭环驱动器的情况下，一个驱动器有可能逐渐产生比另一个驱动器越来越大的电压，并且这种不平衡变得越来越糟，直到存在异常的驱动条件。即使系统达到稳定的稳态，两个驱动器之间可能仍然存在不平衡。这意味着不同的灯可能具有不同的输出，并且不稳定性也可能引起闪烁。一个可能的解决方案是使用开环驱动器。开环驱动器具有表现为固定电阻器的输入阻抗。由于开环驱动器具有相对稳定的输入阻抗，所以更容易在它们之间提供平衡。然而，开环控制意味着在输入或输出干扰期间光输出不受调节，并且输出受到LED驱动器的主要参数的公差的显著影响。EP2257124A1公开了一种用于将低电流照明电路连接到调光器的电路。其具有开关，该开关在桥式整流器的输出降到200伏以下时闭合。当开关闭合时，其提供一个电阻负载，该电阻负载为调光器的三端双向交流开关(triac)提供保持电流。
技术实现思路
提供一种能够实现闭环电流控制或闭环功率控制并且能够在与另一个LED驱动器串联连接的情况下正常工作的LED驱动器电路将是有利的，从而避免了在该LED驱动器电路以及所述另一个LED驱动器上由于它们的负阻抗而产生的不均衡电压的技术问题。本专利技术的实施例的基本思想是两个LED驱动器在每个半周期中互补地工作：在一个给定的半周期中，有且仅有一个LED驱动器由AC输入功率供电；而在接下来的半个周期中，另一个LED驱动器由AC输入功率供电。这种互补的操作通过两个短路元件在跨每个LED驱动器的互补地断开/闭合来实现。因此，克服了在两个LED驱动器——万一它们同时工作——上产生的不平衡电压的技术问题。为了更好地解决这个问题，本专利技术由权利要求限定。依照根据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种第一LED驱动器电路，包括：用于接收AC功率输入并提供第一输出的第一输入接口，其中所述第一输出适于连接到第二LED驱动器电路；由第一输出供电的第一LED驱动器；用于使第一输出短路的第一短路元件；用于控制第一短路元件的第一控制装置，其中第一控制装置适于在第二LED驱动器电路相对于未被供电的第一LED驱动器互补地由AC功率输入供电时，在AC功率输入的半周期的仅一个子集期间闭合第一短路元件，以使第一LED驱动器短路，并且防止第一LED驱动器由AC功率输入供电，并且第一控制装置适于在第二LED驱动器电路相对于第一LED驱动器互补地不由AC功率输入供电时，在半周期的另一个子集期间断开第一短路元件以允许AC功率输入为第一LED驱动器供电；其中半周期是AC功率输入的正幅度持续时间或负幅度持续时间。该驱动器电路能够被控制为仅仅在AC功率输入的半周期的所述另一个子集(即仅仅正相位或负相位)期间汲取功率，而在半周期的所述一个子集中，第一输出被短路，由此禁用第一LED驱动器并允许功率传输到第二LED驱动器电路。第一LED驱动器可以与相对于第一LED驱动器交替地/互补地操作的LED驱动器电路串联连接，即，在半周期的一个子集期间从AC功率输入汲取功率，并且在另一个子集期间被禁用。因此，避免了串联的LED串上的共享电压的问题。通过这种方式，两个LED驱动器可以以时分方式操作，并且克服了稳定性和平衡问题。(每个驱动器电路的)LED驱动器可以实现闭环反馈控制，这意味着存在来自传感器(例如电流传感器)的用于控制传输到负载的电流或功率的负反馈。在另一实施例中，第一LED驱动器电路还可以包括：在第一短路元件和第一LED驱动器之间的第一缓冲电容器；以及处于从第一短路元件到第一缓冲电容器的正向的第一阻塞二极管。许多LED驱动器在驱动器之前需要一个缓冲电容器来平滑输入功率。如果LED驱动器的输入被短路，则存在缓冲电容器通过短路而放电的风险。为了解决这个问题，当第一短路元件闭合时，阻塞二极管防止缓冲电容器经由第一短路元件放电。缓冲电容器用于保持对LED驱动器的稳定电压输入并减少纹波。“正向”是指二极管能够导通电流的方向。在另一个实施例中，第一控制装置可以包括配置电路，该配置电路用于：在AC功率输入的每隔半周期时闭合第一短路元件，其中所述每隔半周期是所述子集；并且用于在AC功率输入的其余半周期期间断开第一短路元件，其中所述其余半周期是所述另一个子集。该配置电路意味着在AC输入功率的不同相位期间，电路可以使一个驱动器短路或不短路。对于各个LED驱动器的串联使用，不需要它们的校准或特定连接方案。此外，每隔一个周期的操作有助于均匀地平衡两个驱动器的操作，并减少可见闪烁。在另一个实施例中，该配置电路可以包括检测输出上的电压是否大于特定阈值的检测电路，并且其中该配置电路适于基于该检测来闭合或断开第一短路元件。在任何短路元件有效之前，可以操作两个LED驱动器来共享输入AC功率。然而，电路不稳定将导致其中一个LED驱动器电路在特定时间变为主导。当发生这种情况时，通过阈值检测来检测，然后允许对两个LED驱动器分配半周期的所述子集。由于电压电平是对两个串联驱动器自动设置的，所以这提供了一个固有的同步，而无需在两个驱动器之间进行任何实际的通信/协调，从而避免了物理连接并节省了复杂性。在另一实施例中，配置电路可以适于在第一半周期中的检测电压超过阈值时，在所述第一半周期之后的第二半周期中闭合所述第一短路元件，并且在第三半周期中的检测电压不超过阈值时，在所述第三半周期之后的第四半周期中断开所述第一短路元件。因此，基于前一个半周期中的阈值检测来控制短路功能。当一个LED驱动器汲取更多的功率时，其通过激活自己的短路元件并在下一个半周期中禁用自身而有效地将所述下一个半周期分配给另一个LED驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种第一LED驱动器电路，包括：用于接收AC功率输入并提供第一输出的第一输入接口(30)，其中所述第一输出适于连接到第二LED驱动器电路；由所述第一输出供电的第一LED驱动器(32)；用于使所述第一输出短路的第一短路元件(36)；用于控制所述第一短路元件的第一控制装置(38)，其中所述第一控制装置(38)适于：‑在所述第二LED驱动器电路相对于未被供电的所述第一LED驱动器(32)互补地由所述AC功率输入供电时，在所述AC功率输入的半周期的仅一个子集期间闭合所述第一短路元件(36)，以使所述第一LED驱动器(32)短路，并且防止所述第一LED驱动器(32)由所述AC功率输入供电，以及‑在所述第二LED驱动器电路相对于第一LED驱动器(32)互补地不由所述AC功率输入供电时，在所述半周期的另一个子集期间断开所述第一短路元件(36)，以允许所述AC功率输入为所述第一LED驱动器(32)供电；其中所述半周期是所述AC功率输入的正幅度持续时间或负幅度持续时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.27 EP 15165202.1;2015.03.26 CN PCT/CN2015/1.一种第一LED驱动器电路，包括：用于接收AC功率输入并提供第一输出的第一输入接口(30)，其中所述第一输出适于连接到第二LED驱动器电路；由所述第一输出供电的第一LED驱动器(32)；用于使所述第一输出短路的第一短路元件(36)；用于控制所述第一短路元件的第一控制装置(38)，其中所述第一控制装置(38)适于：-在所述第二LED驱动器电路相对于未被供电的所述第一LED驱动器(32)互补地由所述AC功率输入供电时，在所述AC功率输入的半周期的仅一个子集期间闭合所述第一短路元件(36)，以使所述第一LED驱动器(32)短路，并且防止所述第一LED驱动器(32)由所述AC功率输入供电，以及-在所述第二LED驱动器电路相对于第一LED驱动器(32)互补地不由所述AC功率输入供电时，在所述半周期的另一个子集期间断开所述第一短路元件(36)，以允许所述AC功率输入为所述第一LED驱动器(32)供电；其中所述半周期是所述AC功率输入的正幅度持续时间或负幅度持续时间。2.根据权利要求1所述的第一LED驱动器电路，还包括：在所述第一短路元件和所述第一LED驱动器之间的第一缓冲电容器(40)；以及处于从所述第一短路元件到所述第一缓冲电容器的正向的第一阻塞二极管(42)。3.根据权利要求1所述的第一LED驱动器电路，其中所述第一控制装置(38)包括配置电路，所述配置电路用于：-在所述AC功率输入的每隔半周期时闭合所述第一短路元件，其中所述每隔半周期是所述一个子集；以及-在所述AC功率输入的其余半周期期间断开所述第一短路元件，其中所述其余半周期是所述另一个子集。4.根据权利要求3所述的第一LED驱动器电路，其中所述配置电路包括检测电路，所述检测电路检测所述输出上的电压是否大于阈值，并且其中所述配置电路适于基于所述检测来闭合或断开所述第一短路元件。5.根据权利要求4所述的第一LED驱动器电路，其中所述配置电路适于：在第一半周期中的检测电压超过所述阈值时，在所述第一半周期之后的第二半周期中闭合所述第一短路元件，以及在第三半周期中的检测电压不超过所述阈值时，在所述第三半周期之后的第四半周期中断开所述第一短路元件。6.根据权利要求5所述的第一LED驱动器电路，其中所述配置电路还包括零交叉检测器电路，所述零交叉检测器电路用于检测所述AC功率输入中的相位变化以确定每个半周期的定时。7.根据权利要求1所述的第一LED驱动器电路，其中所述LED驱动器(32)是闭环电流源或闭环电源。8.根据权利要求1所述的第一LED驱动器，其中所述输入接口(30)包括全桥整流器。9.一种驱动器系统，包括根据权利要求1至8中任一项所述的第一LED驱动器，并且还包括第二LED驱动器，其中所述第二LED驱动器包括：用于产生第二输出的第二输入接口(50)，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：付洁，石亮，孙骁，J·姜，
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