用于操作至少一个光源的操作电路和方法技术

操作电路(10)具有供给电路(11)，其连接至电源电压(UV)，并且具有第一转换器电路(30)。供给电路(11)经由具有用以缓冲中间电路电压(UZ)的能量储存器(15)的中间电路(14)连接至功率级(16)。功率级(16)具有第二转换器电路(38)。功率级(16)的输出侧连接有至少一个光源(20)。通过调光输入信号(DE)指定期望的调光水平。根据调光输入信号(DE)，利用调光控制信号(DS)致动功率级(16)以调整照明功率。在供给电路(11)的控制器中考虑调光控制信号(DS)或表征调光控制信号(DS)的信号，以将中间电路电压(UZ)保持在指定的电压范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作至少一个光源的操作电路和方法
本专利技术涉及用于操作至少一个光源的操作电路和方法(处理)。光源特别是半导体光源，例如发光二极管。
技术介绍
具有电流调节器或电压调节器以操作光源的操作电路例如具有一个或多个转换器以针对至少一个光源提供照明功率。经常要求照明功率必须是通过调光器可调节的。DE102010031845A1描述了用于发光二极管的操作电路，该操作电路包括具有开关的转换器，该开关同时用于对发光二极管进行调光。这使得可以省掉附加地与发光二极管串联连接的可致动(actuable)的调光器开关。在利用调光信号建立的动作期期间，转换器开关在其导通状态和阻断状态之间交替地切换，然后在非动作期期间保持处于阻断状态。在EP1576858B1中也公开了相似的操作电路。在这种可调光的转换器中，可能发生发光二极管的闪烁。为了避免闪烁，DE112013002933T5提出了：在非动作期开始时、即在前一动作期结束时，降低限制通过转换器的线圈或发光二极管的电流的阈值。其原因在于：在从动作期向非动作期的转变中，过多的电流流经发光二极管，这可能引起光学上可察觉的闪烁。在下一动作期开始之前，使该阈值提高回至其原始值。DE102010031239A1公开了两个转换器经由中间电路联接的操作电路。第一转换器的输出处的中间电路电压根据另一转换器向发光二极管提供的电力来可变地调整。为了实现发光二极管的低电力或低照明功率，DE102013216877A1提出：不同于脉冲宽度调制的通常情况，在功率降至低于功率阈值时，开关模式电子转换器的接通时间进一步缩短。相反，在低于功率阈值的情况下，接通时间的持续时间保持恒定，并且仅脉冲宽度调制信号的断开时间的持续时间延长。因而，在直到功率阈值为止的功率范围内，在接通时间的持续时间保持恒定的同时，通过改变开关频率来调整脉冲宽度调制信号的占空比。EP2723146A1描述了不是按恒定的转换器频率工作而是按连续改变的转换器频率工作的DC-DC转换器。为了实现此，使用斜坡发生器来产生斜坡信号，并且转换器频率根据斜坡信号的大小(magnitude)而改变。斜坡信号与脉冲宽度调制的调光信号同步，以致动与发光二极管串联连接的调光器开关。利用脉冲宽度调制的调光信号的上升沿或下降沿来重置斜坡。这旨在改善操作电路的电磁兼容性。引文列表专利文献专利文献1：DE102010031845A1专利文献2：EP1576858B1专利文献3：DE112013002933T5专利文献4：DE102010031239A1专利文献5：DE102013216877A1专利文献6：EP2723146A1
技术实现思路
专利技术要解决的问题从已知的操作电路和方法开始，本专利技术的目的可被认为是创建易于避免光源的闪烁的用于操作光源的操作电路和方法。用于解决问题的方案这通过具有根据权利要求1所述的特征的操作电路和具有根据权利要求15所述的特征的方法来实现。该操作电路或方法用于操作至少一个光源，特别是半导体光源，例如至少一个发光二极管。如果提供多个光源，则这些光源可以彼此串联和/或并联连接。操作电路具有供给电路，该供给电路具有供连接至供给电压(例如，线电压)用的输入。供给电路的输入可以经由整流器和/或滤波器间接地与线电压连接。供给电路包括具有第一转换器开关的可致动的第一转换器电路，或者利用第一转换器电路形成。在优选的示例实施例中，可以设置供给电路以执行功率因数校正(PFC)。供给电路的输出连接有中间电路。中间电路使供给电路的输出与功率级的输入连接。中间电路具有能量储存器(例如，电容器)，其中向该能量储存器施加被缓冲以用于功率级的中间电路电压。功率级的输出侧连接有至少一个光源。在一个示例实施例中，可以以与至少一个光源串联的方式提供可致动的调光器开关。功率级向至少一个光源提供电力。如果使用一个或多个发光二极管作为光源，则功率级优选用作电流源、特别是恒流源。功率级包括具有可致动的第二转换器开关的第二转换器电路。操作电路还包括调光控制器。调光器控制器接收例如操作员可以调整的调光输入信号以指定调光水平。设置调光器控制器以根据调光输入信号产生脉冲宽度调制的调光控制信号。调光控制信号具有指定的调光频率。调光频率优选比交变电压网络的线路频率(50或60Hz)例如大了约5倍。利用调光控制信号调整功率级中的照明功率。脉冲宽度调制的调光控制信号通过占空比限定功率级的动作期和功率级的非动作期。在非动作期期间，在功率级的输出处没有向至少一个光源输出电力。操作电路还具有接收调光控制信号的供给控制器。供给控制器控制供给电路输出到中间电路的能量或功率。供给控制器将脉冲宽度调制的供给控制信号发送至供给电路，以指定输出至中间电路的能量或功率。脉冲宽度调制的供给控制信号具有独立于调光控制信号的调光频率的第一转换器频率。第一转换器频率优选比调光频率例如大了30倍。供给控制信号限定供给电路的动作期和非动作期。在动作期期间，向中间电路输出电力。在非动作期期间，没有向中间电路输出电力。在供给电路的动作期期间，第一转换器开关以转换器频率在导通状态和阻断状态之间切换。在供给电路的非动作期期间，供给控制信号保持于静态值(例如，数字“LOW(低)”)，并且第一转换器开关维持所指定的状态、特别是阻断状态。供给控制信号可以直接用于致动第一转换器开关。供给控制器可以以第一功率模式工作。在该第一功率模式中，根据调光控制信号来调整或产生用于供给电路的供给控制信号。调光控制信号表示需要至至少一个光源的多少电力。根据这一点，调整供给控制信号，使得中间电路电压保持在指定的电压范围内，并且不超过最大中间电路电压且不低于最小中间电路电压。例如，指定的电压范围也可以是如下的设定点，其中中间电路电压值可以在该设定点附近并且该设定点可以在特定公差范围内波动。由于中间电路电压的开环或闭环控制器的等待时间和/或由于网络交变电压引起的所谓“纹波”，可能出现实际中间电路电压值的波动。在指定电压范围内的基本恒定的中间电路电压避免了至少一个光源的闪烁。然而，转换器电路的转换器频率可以彼此独立地并且独立于调光控制信号的调光频率地指定。理想地，通过开环或闭环控制来控制中间电路电压，使得中间电路电压与设定点电压相对应。在一个示例实施例中，可以测量中间电路电压并将该中间电路电压发送至供给控制器。供给控制信号还可以附加地依赖于所记录的中间电路电压的电压值。调光器控制器和供给控制器可被设计为单独的控制器或集成在一个公共控制器中。供给控制器优选可以以第二功率模式工作。在该第二功率模式中，供给控制信号是独立于调光控制信号所确定的并且被输出至供给控制电路。在一个示例实施例中，可以针对电力指定功率阈值，其中供给控制器以低于该功率阈值的第一功率模式工作并且以该功率阈值以上的第二功率模式工作。优选地，供给控制器在第一功率模式下根据调光控制信号调整供给控制信号，使得在供给电路的动作期期间输送到中间电路的电能与在功率级的动作期期间从中间电路移除的电能相对应。以这种方式均衡能量平衡使得在多个周期或者所考虑的时间段内的动作期和非动作期内存储在中间电路的能量储存器中的能量保持恒定，使得中间电路电压保持在指定的电压范围内。在一个示例实施例中，脉冲宽度调制的调光控制信号可以直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作至少一个光源的操作电路，包括：供给电路，其具有用于连接至供给电压的输入和能够致动的第一转换器电路；中间电路，其具有能量储存器，所述中间电路连接至所述供给电路的输出并且被施加了中间电路电压；功率级，其具有连接至所述中间电路的输入和连接至所述至少一个光源的输出，并且具有能够致动的第二转换器电路；调光控制器，调光输入信号被发送至所述调光控制器，并且所述调光控制器被配置为基于所述调光输入信号、通过产生用于所述功率级的具有调光频率的脉冲宽度调制的调光控制信号来调整所述至少一个光源的照明功率，所述调光控制信号限定所述功率级的动作期和所述功率级的非动作期；以及供给控制器，所述调光控制信号被发送至所述供给控制器，并且所述供给控制器被配置为在所述供给电路的动作期期间通过产生用于所述第一转换器电路的具有第一转换器频率的脉冲宽度调制的供给控制信号来调整输出至所述中间电路的功率，以及在所述供给电路的非动作期期间保持所述供给控制信号处于静态值，其中所述第一转换器频率独立于所述调光频率，其中，所述供给控制器在第一功率模式下根据所述调光控制信号来调整所述供给控制信号，使得所述中间电路电压保持在指定的电压范围内。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.25 DE 102016107578.71.一种用于操作至少一个光源的操作电路，包括：供给电路，其具有用于连接至供给电压的输入和能够致动的第一转换器电路；中间电路，其具有能量储存器，所述中间电路连接至所述供给电路的输出并且被施加了中间电路电压；功率级，其具有连接至所述中间电路的输入和连接至所述至少一个光源的输出，并且具有能够致动的第二转换器电路；调光控制器，调光输入信号被发送至所述调光控制器，并且所述调光控制器被配置为基于所述调光输入信号、通过产生用于所述功率级的具有调光频率的脉冲宽度调制的调光控制信号来调整所述至少一个光源的照明功率，所述调光控制信号限定所述功率级的动作期和所述功率级的非动作期；以及供给控制器，所述调光控制信号被发送至所述供给控制器，并且所述供给控制器被配置为在所述供给电路的动作期期间通过产生用于所述第一转换器电路的具有第一转换器频率的脉冲宽度调制的供给控制信号来调整输出至所述中间电路的功率，以及在所述供给电路的非动作期期间保持所述供给控制信号处于静态值，其中所述第一转换器频率独立于所述调光频率，其中，所述供给控制器在第一功率模式下根据所述调光控制信号来调整所述供给控制信号，使得所述中间电路电压保持在指定的电压范围内。2.根据权利要求1所述的操作电路，其中，所述供给控制器在第二功率模式下独立于所述调光控制信号调整所述供给控制信号。3.根据权利要求1或2所述的操作电路，其中，电力的功率阈值被设置，所述供给控制器以低于所述功率阈值的所述第一功率模式工作。4.根据权利要求3所述的操作电路，其中，所述供给控制器以所述功率阈值以上的第二功率模式工作。5.根据权利要求1至4中任一项所述的操作电路，其中，所述供给控制器根据所述调光控制信号来调整所述供给控制信号，使得在所述供给电路的动作期期间馈送到所述中间电路中的能量与在所述功率级的动作期期间从所述中间电路移除的能量相对应。6.根据权利要求1至5中任一项所述的操作电路，其中，所述调光控制信号致动调光器开关，并且/或者用于致动所述第二转换器电路的第二转换器开关。7.根据权利要求6所述的操作电路，其中，所述调光控制信号在所述功率级的动作期期间使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·希里斯，M·科尔布，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP