一种调光器电路，用于将来自ＡＣ电压源的ＡＣ电能提供给与该调光器电路串联布置的感应照明负载，该电路包括：双向半导体开关，所述开关具有至少一个提供控制信号以控制提供给所述负载的电量的控制电极，所述开关在正常工作中能够受控以阻断在所述ＡＣ电压源的第一和第二相反极性的半周期中的电压，但是在故障模式中仅能够在ＡＣ电压源的一个极性的半周期中阻断ＡＣ电压源而不能够在第二相反极性的半周期中阻断ＡＣ电压源；用于所述开关以确定该开关的所述故障模式是否出现的控制器，所述故障模式可导致提供给所述负载的半周期之间的不对称，并且由此导致ＤＣ电压分量被提供给负载；用于为所述控制器供电并且在所述调光器电路的两端提供电能的电源；如果故障模式出现，则所述控制器控制所述开关，以便：在所述开关可控的半周期中的绝大多数时间里驱动所述开关至基本完全导通；并且在该相同半周期中驱动所述开关在短暂时间间隔内为不导通以防止提供给负载的ＤＣ电压分量超出预定电平，低于该预定电平不会发生过度的变压器发热，从而使所述感应负载的过热最小化并且使得用于控制器的电源能够被提供来自ＡＣ电压源的足够的电压以使所述控制器能够继续工作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电源电路，并且更具体地，涉及用于为交流(AC)负载供 电的电源电路，例如，照明调光器电路，并且其中所述电路使用电源以供电 给控制为负载供电的开关电路的控制电路，并且所述电路在开关故障的情况 下保护所述负载。
技术介绍
为AC负载提供可变功率的电路是已知的，例如，照明调光器。 一些照 明负载是通过降压变压器(典型地为隔离变压器)提供AC电压的低压照明 负载。这些降压变压器将电压降低至低压电平，以提供为一个或多个灯供电 所必须的电压，例如，12至24伏。例如磁低压(MLV)照明的使用变压器 的低压照明负载的问题是变压器可能被变压器两端的电压的任何直流(DC) 分量所影响。变压器两端的电压的DC分量可导致变压器产生噪声并且饱和， 增加变压器的温度并且可能引起火灾。在许多国家，有这样的要求此类磁低压照明负载与热防护相结合以防 止过热。例如， 一些磁低压照明负载使用热传感器或者在过流情况下断开以 防止过热和火灾的保险丝。然而，这并不是对磁低压照明负载的普遍要求， 并且因此，确保防止所述磁低压照明负载，特别是没有被热防护的负载的过 热是很重要的。调光器电路利用半导体开关，例如，三端双向可控硅开关元件和场效应 管(FET)，以控制提供给照明负载的电能。因为三端双向可控硅开关元件是 双向器件，因此，如果三端双向可控硅开关元件因故障而短路，电流将在两 个半周期中流动并且没有真正的DC分量被提供给负载。由此，将不会发生由电压的DC分量引起的过热MLV变压器的问题。调光器的最终用户将知道因为连接的照明负载将以完全亮度开启而使得调光器存在一个问题，并且 用户将不能将光调暗。当然，如果调光器因开关故障而开路，则由于负载没 有被供电将没有过热的问题。但是，对于采用FET作为受控开关器件的调光器确实出现一个问题。 单独的FET不是双向开关，所以通常两个FET被反向串联应用，例如，它 们被串联以便两个晶体管的源极相连，从而使它们具有双向开关的功能。FET 经常被用在调光器中，因为它们提供比较好的EMI (电磁干扰)特性并且可 以通过负载更容易地控制电流。在采用FET的调光器电路中，电能流过两个 晶体管到达灯负载。特别地，在一个AC源电流的半周期内，所述电能将流 过第一晶体管的漏极-源极通路(以栅极适当地被控制以提供预期调光水平 的方式)并且流过连接在第二晶体管两端的体二极管以及/或者反向并联连接 的外部二极管。在另半个周期内，电流将从第二晶体管的源极流到其漏极(以 栅极被控以提供预期暗度的方式)并且通过第一晶体管的体二极管以及/或者 反向并联连接的外部二极管。如果两个串联连接的FET故障短路，则情况与三端双向可控硅开关元 件故障短路相同。灯负载将达到最大亮度并且不会变暗，并且因为两个半周 期都基本完全通过，所以灯负载将基本达到满亮度。在两线调光器(例如， 没有中间连接的调光器)中，通常AC电压的一小部分从AC线源中移除， 以便当开关断开时，例如，在供给灯负载的电能的相位切割部分期间或者开 关导通前，通过在调光器的两端获得电能以激励调光器控制电路。这是因为 调光器没有中间连接。当两个开关都短路时，开关的控制电路将不能被供给 电能。然而，不会有过热的危险，因为没有DC分量被提供给磁性低压灯负 载，因为两个半周期都基本相等地通过。如果两个FET均未能断开，则没有电能被提供给负载并且没有过热的危险。当只有一个FET故障时，过热MLV变压器的问题将出现。在此情况下， 一个FET将要故障短路，短路的FET将在完整的半周期内为负载供电。在 没有故障时，FET通常能够控制在半周期内传送给负载的电能。当一个FET 被短路时，另一个FET的二极管由于被前向偏置而导通。另一个FET将由 调光器控制电路来控制从而在其导通的半周期内提供相位切割调光信号。并 且短路的开关将同样导通。由于两个半周期的不对称，DC分量将被提供给 负载，因此产生过热危险。如果没有提供热保护，则存在火灾隐患。如果开关中的一个未能断开，则如果断开故障保持体二极管(或者外部 二极管)完好，因为在此情况下一个半周期将缺失而另一个半周期将存在， 那么可能存在不对称，同样引起过热危险。如果断路故障导致漏极-源极通 路和一个开关的体二极管(或者外部二极管)均被断路，则没有电能可以被 提供给负载并且没有过热危险。在此类调光器中有对于保护电路的需求，以防止所述的由于在开关故障 情况下的DC分量所导致的过热危险，特别是在磁低压灯负载的情况下，与 此同时，即使在此类故障的情况下，保护电路仍确保为调光器的电源控制电 路供电，以使调光器的控制电路以某种方式继续工作以降低或消除DC分量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种调光器电路，用于将来自AC电压源的AC电能提供 给与该调光器电路串联布置的感应照明负载，该调光器电路包括双向半导 体开关，该双向半导体开关具有至少一个提供控制信号以控制提供给所述负 载的电量的控制电极，所述开关在正常工作中能够受控以阻断所述AC电压 源的第一和第二相反极性半周期中的电压，但是在故障模式中仅能够在AC 电压源的一个半周期中阻断电压而不能够在第二相反极性半周期中阻断电压；用于所述开关以确定所述开关的所述故障模式是否出现的控制器；用于 为所述控制器供电的电源并且在调光器电路两端提供电能；如果所述故障模 式出现，则所述控制器控制所述开关，从而使在所述开关可控的半个周期 中的绝大部分时间里，驱动所述开关至基本完全导通；并且在该相同半周期 中驱动所述开关在短暂时间间隔内为不导通，以便防止提供给负载的DC电 压分量超出预定电平，该DC电压分量低于所述预定电平不会发生过度的变 压器过热，从而使所述感应负载的过热最小化并且使得用于控制器的电源能 够被提供来自AC电压源的足够的电压以使所述控制器能够继续工作。根据本专利技术，其中所述双向开关包括反向串联连接的两个FET，并且其 中一个开关发生故障时，调光器电路的控制器在半个周期的绝大部分时间内 驱动非故障开关至完全导通，在该半个周期内所述开关能够控制并且驱动所 述开关仅在短暂时间段内不导通，从而防止提供给附加的负载的DC电压电 平超出预定电平，低于所述预定电平时，不会发生过多的变压器发热，并且使电源能够提供足够的电压以使控制器能够继续工作。这样，所述控制器能 够继续工作并且能够提供指示在调光器中已出现故障的故障信号，例如，在调光器的用户界面上闪烁的指示器。另外，不再有磁低压灯负载过度过热至 某危险点的危险，因为DC电平被维持低于所述预定电平。由此，根据本发 明的电路保护了负载免遭损坏，同时保护了调光器电路本身免遭进一歩的损 坏，并且使调光器电路的控制器能够继续工作。本专利技术还提供了一种用于操作调光器电路的方法，所述调光器电路用于 将来自AC电压源的AC电能提供给与所述调光器电路串联布置的感应照明 负载，其中所述调光器包括双向半导体开关，该双向半导体开关具有至少 一个提供控制信号以控制提供给所述负载的电量的控制电极，所述开关在正 常工作中能够受控以在所述AC电压源的第一和第二相反极性半周期中阻断 电压，但是在故障模式中仅能够在AC电压源的一个半周期中阻断电压而不能够在第二相反极性半周期中阻断电压；用于所述开关的控制器用来确定所 述开关的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种调光器电路，用于将来自ＡＣ电压源的ＡＣ电能提供给与该调光器电路串联布置的感应照明负载，该调光器电路包括：双向半导体开关，所述开关具有至少一个提供有控制信号以控制提供给所述负载的电量的控制电极，所述开关在正常工作中能够受控以阻断在所述ＡＣ电压源的第一和第二相反极性的半周期中的电压，但是在故障模式中仅能够在所述ＡＣ电压源的一个半周期中阻断所述ＡＣ电压源而不能够在所述第二相反极性的半周期中阻断所述ＡＣ电压源；用于所述开关的控制器，用以确定该开关的故障模式是否发生；跨接在所述调光器电路的两端用于为所述控制器供电的电源；如果所述故障模式出现，则所述控制器控制所述开关，以使得：在所述开关可控的半周期中的绝大多数时间里驱动所述开关至基本完全导通；并且在该相同的半周期中驱动所述开关在短暂的时间间隔内为不导通，以便防止提供给所述负载的ＤＣ电压分量超出预定电平，该ＤＣ电压分量低于所述预定电平则不会发生过度的变压器过热，从而使所述感应负载的过热最小化并且使得用于所述控制器的电源被提供有来自所述ＡＣ电压源的足够的电压以使所述控制器继续工作。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R库马尔，S德容格，DJ多兰，
申请(专利权)人：路创电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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