用于驱动光源的电路和相关方法技术

一种用于给诸如高通量（ＨＦ）ＬＥＤ的光源（Ｌ）提供脉冲宽度调制（ＰＷＭ）调光能力的电路，包括：整流器（１０），用于接收表示光源（Ｌ）的期望调光水平的输入双极ＰＷＭ调制信号（ｖ），并由之产生整流信号；电流调节器（１４），接收整流信号，并由之产生光源（Ｌ）的供电电流；以及控制模块（１６），对输入双极ＰＷＭ调制信号（ｖ）敏感，以控制电流调节器（１４）来产生光源（Ｌ）的ＰＷＭ调制供电电流；以及电容器（１８），设置于整流器（１０）和电流调节器（１４）之间，以稳定整流信号。所述电路通常包括连接到电容器的辅助电路（１２），诸如微控制器，该辅助电路由电容器（１８）所稳定的整流信号进行供电，从而与和所述输入双极ＰＷＭ调制信号（ｖ）相关的所述调光水平无关地为所述辅助电路供电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于具有调光能力的光源的驱动装置。通过特别注意其在驱动越来越多地用作光源的高通量发光二极管(HF LED, high flux LED ) 中的可能使用，而开发了本专利技术。
技术介绍
通过采取两种基本装置中的任何一种装置，可以利用2-线脉冲宽度 调制(PWM)调光器对高通量恒定电压LED模块进行驱动。在第一种装置中，直接在电力线上施加PWM输入电压。只有当电压 高于某个阈值时， 一个或多个LED才导通，否则它们断开。采取这种装 置使得当调光水平(dimminglevel)非常低时，不可能为设置在模块中 的任何辅助电路(诸如逻辑电路，例如，用于电力线通信的微控制器)供 电。另外，现有的高通量LED模块通常包括升压型或降压型转换器。这 些转换器在输入侧需要很大的电容器，用来进行稳定和滤波。因此，如果 在低输入电压时段期间模块使这些电容器放电，则当输入电压变高时，在 电力线上产生高电流尖峰。到目前为止，利用输入电压的直接PWM调制 使这种LED模块调光的可能性受限于对输入电流进行限制，从而降低了 低调光水平时的性能，或受限于避免低调光状态。在另一种装置中，电力线和PWM信号被分开，并使用不同的电线承 载。在这种情况下，PWM信号被在第三电线上传输，而模块中的控制器 根据这种信号将PWM输出电流提供给LED。这样，在低调光水平时， 也能够为模块中的辅助控制电,电，代价是更加复杂的接线。
技术实现思路
在这种情形中，需要有这样的装置，该装置适合于用2-线调光器来驱 动高通量恒定电压LED模块，而不会导致高峰值输入电流，同时也确保 甚至在非常低的调光水平时也能为模块中的辅助电#电。因此，本专利技术的目的是提供这种装置。根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1所述特性的电路来实现。本 专利技术也涉及一种相应的方法，如在权利要求书中所要求的。本专利技术的有利 开发形成了从属权利要求的主题。权利要求书形成这里给出的专利技术公开的完整的一部分。简言之，在这里所述的装置中，PWM调光器的输入电压是XSU统的， 该电压具有两个相反的值，其绝对值相同。在电容器之前在LED模块中 插入了桥式整流器。这样，跨所述电容器的电压相当恒定，并且输入电流 中的峰值被减小。优选地，当输入电压为正时，所^块中的"智能"控 制器将输出电流设置为固定值，而当输入电压为负时，断开LED。这样，甚至在非常低的调光水平时也能够为模块中的辅助电3g^电， 同时避免更复杂的接线。另夕卜，双极PWM调光器与传统的恒定电压LED 模块兼容，其中，负的输入电压只是使LED断开。附图说明现在将参考附图只通过例子来描述本专利技术，在附图中图1示出在这里描述的装置的操作中所产生的信号的时间行为；图2是示出这里描述的装置的可能实施例的框图；以及图3是示出用于为图2所示电#电的示例性电源电路的框图。具体实施例方式这里以例子的方式给出的详细描述涉及到对包括一个或多个用作光 源的高通量LED的模块L进行驱动(即，供电)。具体来说，通过维持 与一个或多个LED (甚至是零调光水平的LED)相关的辅助逻辑电路的 电源电压，经由LED的电力线对所述一个或多个LED进行PWM调光。 通过在同样与传统的恒定电压LED模块相兼容的调光器装置的框架内尽 量减小电力线上的电流尖峰来实现该结果。这里所描述的装置的基本原理是为可调光的LED模块提供如图1 示意性示出的PWM调制的双极电压。该双极电压本质上是或呈正值+Vcc或呈负值-Vcc的方波电压v(即，在两种情况下具有相同幅值或^ltlVccl和相反符号的信号)。概括 地"^兌，当电压v分别等于+Vcc和-Vcc时，图2中的一个或多个LED将 分别呈现为"导通"和"断开"。图1中的虚线表示这样的事实信号v 的时间行为将不是"完美的"方波，而将呈现具有有限持续时间的上升和 下降时间。应该明白，这种信号本身适用于供给带有线性电流调节器的传统 LED模块，比如当电压v为正时(导通时间)，这种模块的LED将被导 通，而当电压v为负时(断开时间)，这种模块的LED被断开。图2的框图表示根据这里描述的装置的高通量LED模块，该模块适 用于接收图1示意性示出的PWM双极电压信号v作为输入驱动信号。在图2的框图中，附图标记10表示全桥(FB， full-bridge)整流器， 该全桥整流器旨在用来驱动一个或多个LED,同时为与其相关的逻辑电 路(例如，微控制器)12提供电源。虽然一个或多个LED只会在导通时 间期间被驱动(即，被提供电源，从而"导通")，但是逻辑电路12将在 所示装置的整个工作期间都被确保获得电源。电流调节器14 (具有已知类型，因此这里不需要进行详细描述)将 根据由专用控制电路16 (同样具有已知类型)产生的PWM双极输入电 压来产生PWM输出电流，所述专用控制电路16使调节器14产生通-断 输出电流，即产生在导通时间期间强度等于额定值、而在断开时间期间强 度等于零的电流。控制电路16由双极输入电压v来供电，因而对双极输 入电压v敏感。控制电路16也感测从整流器10输出的电流信号，并相应 地控制调节器14。输入电容器18被设置于从整流器10到电路12和电流调节器14的供 给线上。输入电容器16上的电压在整个时段期间相当恒定，使得输入电 流中的任何峰值被减小到这样的低水平该低水平取决于PWM输入电压 的(有限长度的)上升/下降时间。因此，在所示装置的整个工作时间内， 逻辑电路12的电源都能得到保证，不管经由电压v所施加的调光水平如 何，即在非常低的调光水平上也能够得到保证。应该明白，所示装置可以使LED模块的输入端(即，电流调节器14 的输出端)"可触摸"。事实上，可以将输入电压的最大绝对值设置为这样 的值使得额定RMS电压在25 V限制以下。这符合诸如EN 61347-2-13 的规则，同时保持与传统24VLED模块的完全兼容。图3的框图示出用于为图2所示电#供图1例示的双极PWM电压 v的隔离式离线电源装置。图3的电源通常从标准交流电网电压(mains voltage)(即，在欧洲 国家为220 V、 50 Hz )供给。该输入电压被给送到全桥(FB )或半桥(HB， half-bridge )逆变器20,以获得高频(例如，50 + 100 kHz)交流电压Vpri， 所述高频交流电压Vpri转而被施加到变压器22的初级侧。在作为双次级变压器的变压器22的次级侧，两个受控双向开关24a、 24b (通常是诸如一对MOSFET的半导体开关形式)在控制电路24的控 制下作为有源整流器工作，以跨输出电容器26产生希望的双极PWM电 压v。具体说，两个开关24a、 24b通过下述操作将变压器22的两个次级绕 组连接到输出电容器26:i) 如果需要正的输出电压v (即，v=+Vcc )，则当电压Vpri为正时， 开关24a "导通"(即，导电)而开关24b "断开"(即，不导电)；当Vpri 为负时，开关24a "断开"而开关24b "导通"；ii) 相反，如果需要负的输出电压v (即，v=-Vcc)，则当电压Vpri 为正时，开关24a "断开"而开关24b "导通"；当Vpri为负时，开关24a"导通"而开关24b "断开"。链接到输出电压Vpri本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于给光源（Ｌ）提供脉冲宽度调制（ＰＷＭ）调光能力的电路，所述电路包括：　整流器（１０），用于接收表示所述光源（Ｌ）的期望调光水平的输入双极ＰＷＭ调制信号（ｖ），并由之产生整流信号；　电流调节器（１４），接收所述整流信号，并由之产生所述光源（Ｌ）的供电电流；以及　控制模块（１６），对所述输入双极ＰＷＭ调制信号（ｖ）敏感，以控制所述电流调节器（１４）来产生所述光源（Ｌ）的ＰＷＭ调制供电电流；以及　电容器（１８），设置于所述整流器（１０）和所述电流调节器（１４）之间，以稳定所述整流信号。

【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：阿尔贝托费罗，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]