照明单元以及驱动方法技术

照明单元包括驱动器、光源和辅助电路(例如，独立的有源电子电路)的缓冲电容器。被允许流向缓冲电容器的充电电流基于感测到的、流向光源的电流进行控制，从而控制缓冲电容器的充电电流。以这样的方式，由于在驱动器的输出处使用大型缓冲电容器而引起的大浪涌电流可以被避免，并且可以防止在驱动器内触发故障检测模式。此外，该电路确保了驱动器在启动期间在规范极限内进行操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明单元以及驱动方法
本专利技术涉及照明单元，照明单元包括照明驱动器和光源，并且其中照明驱动器附加地被用于向一个或多个附加模块供电。
技术介绍
LED驱动器非常适合向主光输出功能中添加诸如编码光注入和应急照明的功能和特征。这是因为LED驱动器已将市电的交流输入电压转换为直流电压，因此适用于驱动附加模块。随着照明行业出现诸如物联网的新技术，还希望将这些新特征添加到主流灯具中。这样的附加特征可以通过附加模块来实现，附加模块被提供为需要辅助电源的添加电路。该辅助电源可以通过将LED驱动器的较低直流输出电压转换为所需的辅助电源电压来获得。从LED驱动器的输出中分接功率是经济有效的方法，但是存在一个问题，即，常规的LED驱动器针对成本和效率进行了优化，使得除了无源LED负载以外的其他任何连接均可能导致与LED驱动器的兼容性问题。通常，当(在数十或数百微法拉范围内的)大型电容器被连接到典型的LED驱动器的输出时，LED驱动器可能会检测到故障情况(特别是在设计驱动器时无源LED负载不期望加电时存在输出电流)，然后断言短路保护模式。如上所述，可能的附加模块的一个示例是编码光注入器。这采取了在LED驱动器和LED板之间插入的调制器的形式，以注入经编码的光调制。已发现，由于编码光注入器中的大型缓冲电容器，许多LED驱动器无法启动。为了将调制器中的功率损耗最小化并使得调制电流对LED驱动器的影响最小化，该缓冲电容器需要非常大。因此，需要允许附加模块由驱动器进行供电的照明单元。
技术实现思路
r>本专利技术由权利要求书限定。根据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种照明单元，该照明单元包括：光源；用于驱动光源的驱动器，驱动器在第一端子和第二端子之间提供输出电流；第一电流感测元件，在第一端子和第二端子之间与光源串联；用于由驱动器供电的辅助电路，该辅助电路包括缓冲电容器；第二电流感测元件和控制开关，在第一端子和第二端子之间与缓冲电容器串联；以及控制器，被适配为根据由第一电流感测元件和第二电流感测元件感测到的电流对控制开关进行控制，从而控制流向缓冲电容器的电流。照明单元在分离的并联路径中具有光源和辅助电路的缓冲电容器，使得它们均由来自驱动器的输出驱动。为了允许使用大型缓冲电容器，对流过缓冲电容器的电流进行管理。这在启动期间尤其重要，因为即使在输出电压达到光源正向电压之前，电容器充电电流也会流动。控制器用作浪涌电流限制器。通过适当控制允许流动的电流，可以确保对缓冲电容器进行快速充电，同时防止驱动器超出其输出电流和/或电压极限以及相关联的时间约束进行操作。光源通常是LED负载。电路控制的目的是使得在启动期间驱动器的输出处负载和电流特性模拟基本LED负载所具有的负载和电流特性。例如，当LED负载不汲取电流时，缓冲电容器的充电电流被禁止，并且在缓冲电容器充电期间，驱动电流在缓冲电容器和光源之间共享。照明单元例如包括电流镜电路，该电流镜电路用于对由第一电流感测元件和第二电流感测元件感测到的电流进行比较。被允许通过缓冲电容器的电流然后可以根据通过光源的电流来选择。这样，驱动器电流在光源和缓冲电容器之间共享，并且防止了由驱动器检测到过电流。控制器例如被适配为：将在初始充电期间通过缓冲电容器的电流控制为通过光源的电流的固定倍数。这意味着缓冲电容器充电电流与光源电流之间的比率被控制。在不存在光源电流的情况下，电流也可以被禁止流过缓冲电容器。比率可以为1，使得在初始充电期间，通过缓冲电容器的电流被控制为等于通过光源的电流。但是，其他比率是可能的，并且比率指示缓冲电容器充电的速度。当初始充电完成时，照明单元可以被适配用于导通控制开关。这可以通过控制器来实现，或者为此可以存在专用电路组件。以这种方式，一旦缓冲电容器被充电，使得大浪涌电流的潜在问题被解决，则缓冲电容器可以使用驱动器的输出、以常规方式来保持被充电。电流感测元件例如包括电流感测电阻器。电阻器两端的电压指示流过的电流，照明单元然后可以利用这些电压来控制控制开关。控制开关例如包括晶体管，其中针对控制端子(例如，栅极)的信号由控制器来提供。缓冲电容器例如具有大于10μF(例如大于100μF、例如大于200μF、例如大于400μF)的电容。该大小足以提供稳定的辅助电源，因此也足够大而出现可能的电流浪涌问题。如上所述，驱动器例如包括保护系统，该保护系统用于响应于所检测的驱动器输出开路或短路状况而关闭。本专利技术避免了由于缓冲电容器的初始充电引起的保护关闭。驱动器例如包括开关模式功率转换器。本专利技术还提供了驱动照明单元的方法，该方法包括：使用驱动器在第一端子和第二端子之间递送输出电流；感测输出电流的、通过照明单元的光源的部分；感测输出电流的、通过辅助电路的缓冲电容器的部分；以及根据感测到的电流，控制与缓冲电容器串联的控制开关，从而控制流向缓冲电容器的电流。该方法可以使得浪涌电流能够被限制。该方法可以包括：将在初始充电期间通过缓冲电容器的电流控制为通过光源的电流的固定倍数(例如，等于通过光源的电流)。该方法可以包括：当初始充电完成时，导通控制开关。方法优选地还包括：响应于检测到的驱动器输出开路或短路状况，提供关闭驱动器的保护。参考下文描述的(多个)实施例，本专利技术的这些方面和其他方面将变得显而易见。附图说明现在将参考附图来详细描述本专利技术的示例，其中：图1以示意形式示出了照明单元；图2更详细地示出了图1的照明单元的电路；图3示出了用于解释照明单元的操作的第一示例波形集合；图4示出了用于解释照明单元的操作的第二示例波形集合；以及图5示出了控制照明单元的方法。具体实施方式将参考附图来描述本专利技术。应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本专利技术的范围。从以下描述、所附权利要求书和附图中，将更好地理解本专利技术的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应当理解，附图仅是示意性的，并且没有按比例绘制。还应当理解，贯穿附图，使用相同的附图标记来指示相同或相似的部分。本专利技术提供一种照明单元，照明单元包括驱动器、光源和辅助电路(例如，独立的有源电子电路)的缓冲电容器。被允许流向缓冲电容器的充电电流基于感测到的流向光源的电流而被控制，从而控制缓冲电容器的充电电流。这样，由于在驱动器的输出处使用大型缓冲电容器而引起的大浪涌电流被避免，并且可以防止在驱动器内触发故障检测模式。此外，该电路确保了在启动期间驱动器在规范极限内操作。图1示出了照明单元10，照明单元10包括光源12(例如，串联的LED集合)以及驱动器14，驱动器14用于驱动光源并且在第一端子16和第二端子18之间提供输出电流。第一端子16被接地，并且第二端子处于DC总线电压(例如，在20V至100V之间，这取决于LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明单元(10)，包括：/n光源(12)；/n驱动器(14)，所述驱动器(14)用于驱动所述光源，所述驱动器在第一端子(16)和第二端子(18)之间提供输出电流；/n第一电流感测元件(20)，与所述光源串联在所述第一端子和所述第二端子之间；/n辅助电路(30)，所述辅助电路(30)用于由所述驱动器供电，所述辅助电路包括缓冲电容器(22)；/n第二电流感测元件(24)和控制开关(26)，与所述缓冲电容器(22)串联在所述第一端子(16)和所述第二端子(18)之间；以及/n控制器(28)，被适配为根据由所述第一电流感测元件和所述第二电流感测元件感测到的电流来控制所述控制开关，从而控制流向所述缓冲电容器的电流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 EP 18165208.21.一种照明单元(10)，包括：
光源(12)；
驱动器(14)，所述驱动器(14)用于驱动所述光源，所述驱动器在第一端子(16)和第二端子(18)之间提供输出电流；
第一电流感测元件(20)，与所述光源串联在所述第一端子和所述第二端子之间；
辅助电路(30)，所述辅助电路(30)用于由所述驱动器供电，所述辅助电路包括缓冲电容器(22)；
第二电流感测元件(24)和控制开关(26)，与所述缓冲电容器(22)串联在所述第一端子(16)和所述第二端子(18)之间；以及
控制器(28)，被适配为根据由所述第一电流感测元件和所述第二电流感测元件感测到的电流来控制所述控制开关，从而控制流向所述缓冲电容器的电流。


2.根据权利要求1所述的照明单元，包括电流镜电路(40、41、42、43)，所述电流镜电路(40、41、42、43)用于对通过所述第一电流感测元件和所述第二电流感测元件的电流进行比较。


3.根据前述权利要求中任一项所述的照明单元，其中所述控制器(28)被适配为：在初始充电期间，将通过所述缓冲电容器(22)的电流控制为通过所述光源的电流的固定倍数。


4.根据权利要求3所述的照明单元，其中所述控制器被适配为：在初始充电期间，将通过所述缓冲电容器(22)的电流控制为等于通过所述光源的电流。


5.根据权利要求3或4所述的照明单元，被适配为：在所述初始充电完成时，导通所述控制开关(26)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的照明单元，其中所述电流感测元件(20、24)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·阿鲁兰杜，A·塞沃，J·M·范缪尔斯，C·A·维贝克尔，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL