提供了一种监测器设备，该监测器设备用于监测具有未知电负载的照明元件的照明装置，并且提供了使用该监测装置的驱动器。占空比集合被应用于开关，开关控制照明元件的子集，从而创建期望的光输出。利用该期望的占空比设置，针对个体占空比时段监测电流，特别地以检测在个体占空比时段内的电流平稳段水平的变化。这用于确定电气特性或参数，电气特性或参数至少包括电源单元与照明装置之间的电缆电阻。然后可以获得照明装置的功耗。这避免了需要单独地探测照明元件的子集来确定负载的性质及其功耗。耗。耗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于照明装置的监测器设备、使用监测装置的驱动器和驱动方法
[0001]本专利技术涉及用于监测照明装置的监测器设备，特别是其中照明负载例如由于能够由终端用户配置而未知的监测器设备。监测然后可以用作照明装置的驱动的一部分，因此是控制器或驱动器的一部分。
技术介绍
[0002]期望能够将不同的照明配置连接到标准驱动器设计。
[0003]出于其中负载可能变化的照明系统中的可扩展性的原因，利用电压架构而不是电流源架构进行工作是有益的。诸如LED模块的照明装置与电压总线并联布置，并且局部生成所使用的LED所需的电流。
[0004]被广泛使用的这种系统的一个示例是LED条带。LED条带或LED编带是线性LED系统，其中LED被放置在长度可以为几米的柔性基板上。与刚性线性系统(例如，管状LED(TLED))相反，这种柔性允许终端用户可以将条带应用到非平坦的表面上或将其(多次)围绕某个角度弯曲。而且，不需要针对LED条带的专用插座的安装，并且可以将条带延伸并且切割成适当的长度。由于这种简便的安装，LED条带将有望在消费类市场中获得超过其他线性系统的市场份额。
[0005]当然，除LED条带外，还存在可以具有终端用户可改变负载的其他照明系统，诸如，轨道照明或嵌入式聚光灯。
[0006]通常的LED条带架构在图1中被描绘为照明条带2。整个照明系统包括AC/DC电压源10，AC/DC电压源10将AC市电输入电压12转换为安全的DC电压输出(例如，12V或24V或任何其他安全的DC电压)。通常，添加控制器14，控制器14能够接收并且应用终端用户期望的色点和调光水平。通常通过将开关16与照明条带2串联来获得该控制，照明条带2由控制器14PWM控制。
[0007]开关16形成开关集合，开关集合中的每个开关用于连接到照明元件的子集(被称为“通道”)。
[0008]照明条带可以通过附加的条带4来延伸，或者甚至可以被切割成较短的长度来适合最终应用的要求。
[0009]这种基于电压的照明系统的缺点在于，照明负载可能汲取比电源的额定功率更多的电流。如果终端用户或灯具安装客户可以自由地将LED负载添加到相同的电源，并且在电源单元过载的情况下系统需要能够继续工作，则期望系统探测所附接的照明负载。
[0010]可以通过逐一地接通系统中的不同通道并且测量它们的电流贡献来完成该探测。但是，这导致视觉闪烁。此外，突然的负载阶跃可能会导致电源的电压骤降。在一些基于电压的系统中，电压的骤降转化为电流的骤降并且因此无法很好地探测电流，并且因此无法正确估计实际功率。这仅在同时测量电压和电流时才有可能。在没有例如24V的恒定DC电压(假设它是24V的固定值)的情况下，测量电流导致测量误差。
[0011]因此，需要一种驱动器，该驱动器使得能够在没有这些劣势的情况下探测照明负载。
[0012]在一些设计中，驱动器架构包括单独的电源单元(PSU)、调制器(即负载驱动器)和LED负载。调制器可以位于距PSU一定距离处，并且LED负载可以位于距调制器一定距离处。例如，可能有10m以上的电缆。电缆中存在不可忽略的损耗，在确定合适的驱动水平时也需要考虑这些损耗，以避免超过电源单元的额定功率。
技术实现思路
[0013]本专利技术由权利要求限定。
[0014]根据依据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种监测器设备，用于监测具有未知电负载的照明元件的照明装置，其中照明装置与开关装置相关联，用于将源自电源单元的DC电压耦合到照明装置，其中开关装置包括开关集合，开关集合中的每个开关用于与照明元件的子集的连接，其中监测器设备包括：
[0015]控制器，用于提供控制信号，以使用脉冲宽度调制来控制开关装置，其中该控制器适于：
[0016]-同时将占空比集合应用于开关集合，从而创建用户选择的光输出；
[0017]-在个体占空比时段内多次监测电流，从而检测占空比时段内的多个电流平稳段；
[0018]-基于所检测的电流平稳段和占空比集合，确定照明装置和电源单元的电气特性或参数，该电气特性或参数至少包括电源单元与照明装置之间的电缆电阻以及电源单元下游的功耗；以及
[0019]-基于所确定的电气特性或参数来控制照明装置。
[0020]该监测装置能够至少使用电源单元与照明装置之间的电缆电阻来确定负载的特性，从而可以确定功耗，并且也无需单独驱动照明元件的每个子集。在电源单元下游的功耗的确定中使用电缆电阻。
[0021]然后，使用这些特征或参数来控制照明装置。在所有照明元件被设置为用户定义的期望水平的情况下监测总电流。通过监测个体占空比时段的时间范围，所连接的驱动器可以对所检测的过载做出足够快的反应，以防止自动关闭DC电压源。在每个占空比时段内将出现多个电流平稳段，因为照明元件的不同子集通常具有不同的占空比。因此，在整个占空比时段内的不同时间处，电流的不同组合将被汲取，从而产生不同的电流平稳段。对于照明元件的所有子集，整个占空比时段相同。平稳段测量使得能够在没有任何视觉伪影的情况下，确定平均电流(或功率)。平稳段数据也可以用于确定每个通道的贡献。因此，例如如果系统具有从一个色点到另一个色点的转变，则可以基于对每个通道汲取的电流和新的占空比的了解来预测是否会发生过功率事件。用户选择的输出例如是颜色和亮度。
[0022]DC电压意味着使用电压驱动而不是电流驱动，例如，DC电压是从AC/DC转换器接收的。
[0023]通过至少考虑电源单元与照明装置之间(例如，电源单元与照明驱动器之间)的电缆电阻，可以更准确地确定电源单元下游的总功耗。然后，可以准确地确定以期望的占空比操作照明装置所需的由电源单元提供的功率，从而可以确保没有从电源单元汲取过多的功率和/或确保占空比设置正确匹配期望的光颜色输出。
[0024]电气特性或参数可以包括电源单元与照明装置驱动器之间的电缆电阻。
[0025]电气特性或参数还可以包括照明元件的每个子集的串联电阻。
[0026]这使得能够更加准确地确定功耗。
[0027]注意，这些电气特性或参数不需要被提供为来自设备的输出。相反，它们是用于更准确地确定来自电源单元的输出功率的中间值。
[0028]可以基于应用于照明元件的不同子集的已知占空比来确定功耗。这不仅需要知道单个最大电流，而且还需要知道多个电流平稳段水平，多个电流平稳段水平各自是被驱动的照明元件的不同子集的电流的组合。
[0029]可以在照明装置上电时执行功耗确定。每当要应用新的占空比集合(即，新的调光水平或色点)时，也可以执行功耗确定。每当检测到改变(其指示新确定可能是适当的)时，例如，如果所测量的实际功耗偏离所确定的预期功耗，也可以执行功耗确定。
[0030]通过在占空比时段内的多个时间点处监测电流，可以观察到多个平稳段。当照明元件的不同子集具有不同的占空比时，在每个个体占空比时段内存在不同的电流流动。
[0031]优选地测量尽可能多的平稳段，使得可以标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种监测器设备，用于监测具有未知电负载的照明元件的照明装置(2)，其中所述照明装置(2)与开关装置(16)相关联，用于将源自电源单元的DC电压耦合到所述照明装置，其中所述开关装置包括开关集合，所述开关集合中的每个开关用于与所述照明元件的子集(2a-2e)的连接，其中所述监测器设备包括：控制器(14)，用于提供控制信号，以使用脉冲宽度调制来控制所述开关装置，其中所述控制器适于：-同时将占空比集合应用于所述开关集合，从而创建用户选择的光输出；-在所述占空比集合的个体占空比时段内多次监测电流和电压，从而检测所述占空比时段内的多个电流平稳段；-基于所检测的电流平稳段和所述占空比集合，确定所述照明装置和所述电源单元的电气特性或参数，所述电气特性或参数至少包括所述电源单元与所述照明装置之间的电缆电阻以及所述电源单元下游的功耗；以及-基于所确定的电气特性或参数来控制所述照明装置。2.根据权利要求1所述的设备，其中在所述电源单元与所述照明装置之间的所述电缆电阻包括在所述电源单元与照明装置驱动器之间的电缆电阻；和/或其中所述电气特性或参数还包括照明元件的每个子集的串联电阻。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述控制器适于：基于对不同电流水平的集合的分析来确定流过照明元件的每个子集(2a-2e)的电流。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述控制器适于：根据用户设置并且根据所确定的电气特性或参数来调整所述占空比。5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中在启动阶段(130)中，所述控制器(14)适于：应用占空比的第一集合，并且针对个体占空比时段监测所述电流，所述占空比的第一集合是占空比的期望集合的向下缩放版本；以及逐渐增加所述占空比集合的缩放比例。6.根据权利要求5所述的设备，其中在所述启动阶段之后的监测阶段(134)中，所述控制器(14)适于确定所述电气特性或参数。7.根据权利要求5或6所述的设备，其中所述控制器适于监测所述电源单元随时间递送的实际功率，并且适于当所监测的实际功率超过与最大额定功率有关的阈值时，重新应用所述启动阶段和/或测量阶段。8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其中所述控制器适于监测实际功率随时间的改变，并且适于确定与随时间的改变有关的校正因子，并且当所述校正因子达到阈值时，重新应...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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