一种用于驱动比如用作照明源的高通（ＨＦ）ＬＥＤ的电负载的电路装置包括：开关功率源（１０），提供以切换频率（Ｆｓｗ）切换并且具有给定幅度（Ｖｏｕｔ）的电压信号；以及连接到开关功率源（１０）的多个单元（２０），其中ＬＥＤ单元（２０）各自包括用于限定从开关功率源（１０）流入ＬＥＤ单元（３０）中的电流强度的ＬＣ去耦阻抗（５０）。ＬＣ去耦阻抗（５０）包括ＬＣ部件，这些ＬＣ部件限定谐振频率（Ｆｒｅｓ），使得开关功率源（１０）的切换频率（Ｆｓｗ）是ＬＣ去耦阻抗（５０）的谐振频率（Ｆｒｅｓ）的大约一半，由此无论ＬＥＤ单元（２０）上的负载如何都保持流入单元中的电流的平均强度恒定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及给如光源的电负栽馈电，该光源例如是发光二极管(LED )。本专利技术是通过特别关注本专利技术可能应用的高通量(HF) LED来设计 的，高通量LED正在越来越多地用作照明源。然而提及该优选的应用领 域并不理解为限制本专利技术的范围。
技术介绍
在上文提到的背景中，常常需要并联数个单元(cell )，这些单元包括 光源，比如需要恒定电流的半导体光源，如LED。迄今为止，已经用两种方式基本上解决这一问题，即-如果从压控源给单元馈电，则通过为各独立单元添加一个电流调节 器，或者-如果经由高频(HF)生成器给单元馈电，则将某类去耦合网络与 各单元关联。需要用于每个单元的电流整流器的那些解决方案本质上复杂且昂贵， 尤其是对于低成本的应用，采取去耦合网络的解决方案可能在向与单元关 联的一个或者多个光源如一个或者多个LED馈送的信号中引入HF波紋 (ripple),这不可避免地减少这些光源的有用寿命。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种改进的装置，该装置生产起来简单、 低廉而又给予如下可能性i^免在向电负载如一个或者多个LED提供的 信号中存在HF波紋和/或独立地对包括连接到单个功率源的多个单元的 电路装置中的各光源调光。根据本专利技术，该目的利用具有权利要求1中所阐述的特征的单元装置来实现。本专利技术的有利itJL形成从属权利要求的主题。本专利技术还涉及包括 多个这样的单元的电路装置以及用于设计这样的电路装置的方法。权利要 求是这里提供的本专利技术的公开内容的组成部分。这里描述的装置例如提供以下优点 -简单的系统结构；-基于无源元件的简单而准确的电流控制，使得可以独立地调整向各 光源单元馈送的电流；-可以独立地对各个单元/光源调光；-可以将新单元添加到现有的装置而对现有装置的特性和性能没有 不利影响；并且-主电源良好的效率和全负载时良好的有功/无功功率比。这里描述的装置可能的使用不限于LED单元。这里描述的装置可以有利地用于需要恒定电流以恰当地工作的各种 光源。例如，从这里描述的相同HF功率源装置可以供应一个或者多个放 电灯而无需使用输出整流器。对于这种光源，通常进行功率控制而不是电 流控制，因为这些灯在某些情况下可以表现负阻抗，这使得m^进行电流 控制。这里所述的装置避免任何基于反馈的控制系统；由于向各负栽馈送的 电流由与之关联的去耦阻抗自动地限定，所以阻抗特性变得无关。通过选择合适的阻抗，甚至可以将卣素灯——通常经由HF电压源 (电子变压器，例如Halotronic )驱动卣素灯——与HF功率源并联连接。 在这种情况下也可以省却整流器并且可以直接地向灯施加HF电流。更一般而言，需要恒定电流的任一种电负栽(即使与照明无关)都可 以连接到这里描述的总线装置。这样的负载的示例是电池充电器，对于该 电池充电器而言一旦已经选择充电电流就可以识别正确的阻抗。概括而言，即使存在用于各负栽的不同源电流，i^E描述的装置的优 选总线式实施例也可以用于给不同种类的电负载(比如需要恒定电流的光 源)馈电。因此这里描述的总线装置是通用的并且易于使用。例如，如果针对经 由总线装置来馈电的负栽之一采用的新技术带来电流方面的新要求，则无6需改变主电源，并且可以通过改变去耦合阻抗以便例如允许向新负栽馈送 更高的电流(当然考虑最大可用功率方面的 一般限制)来适应电流方面的 不同要求。附图说明现在将参照附图仅作为示例来描述本专利技术-图l是如这里所描述的包括多个单元的电路装置的示意框-图2至图4是有助于理解这里所描述的装置的操作的代表信号的时 间特性的示例-图5是示出了图1中所示装置的itJl的另一框-图6示出了适合于与图l和图5的两个实施例结合使用的有利改进；并且-图7是代表这里所描述的装置的操作的另一时间图。具体实施例方式总体来说，图l、图5和图6都涉及电路装置，包括 國功率源10;和國多个单元20，具有这里由光源如半导体光源(例如LED) 4戈表的 关联的相应的电负栽。在这里描述的示例性实施例中，各单元20包括一个或者多个光源。 在本示例性说明书中将通篇地考虑LED作为这些光源的示例。从电的观 点来看，LED如高通量(HF) LED ^L^示为二极管L和关联寄生电阻 器U的串联连接。各种LED单元20经由实质上采用总线式(bus-like)结构这一形式 的连接结构30连接到功率源10。这里描述的电路装置使得有可能将几个 LED单元20连接到总线结构30，这些LED单元可以被配置为基于单元 的具体要求来汲取(draw)不同的固定电流值。为了简化的目的，在图5 和图6的框图中示出了单个LED单元20;然而将理解有关的电路装置将 事实上如图1中所示包括多个LED单元20 (例如三个LED单元)。通常，功率源10采用适合于将电压信号递送到总线结构30上的高频源形式，该电压信号包括具有恒定幅度Vout的方波，例如在+Vout与-Vout 之间以例如48kHz的频率Fsw切换的信号，其中IVoutl理论上(notionally) 恒定——除了如下文讨论更多的那样可能存在电压波紋。在这里考虑的示例性实施例中，功率源10是半桥逆变器，该逆变器 包括在半桥装置中与两个电容器14a、 14b连接在一起的两个电子开关 12a、 12b (比如两个MOSFET)。根据公知的^Mt原理，两个开关12a、 12b通过两个相应的驱动源16a、 16b以频率Fsw交替地接通和关断以将 输入直流电压V交替地连接到变压器18的初级绕组18a。如先前所述， 具有切换频率Fsw的方波输出因此经由变压器18的次级绕组18b馈送到 总线结构23。各单元20包括整流器模块。这可以包括全桥整流器22 (与图1中上 方两个LED单元20以及图5和图6中的LED单元的情况一样)或者如 图1中针对下方的LED单元20示意性地示出的倍压器结构24。在又一 可替换的装置(未示出)中，LED单元20可以包括取代倍压器24的电 压倍增器。任何整流器模块和倍压器/电压倍增器本身都是公知的结构并 且无需在这里具体地加以描述。因此在各LED单元20上拆分整流，并且由功率源(即逆变器10 )"所 见"的等效LED电压没有超过功率源的输出电压。例如，如果向总线结构 30施加的电压是在+24V与-24V之间切换的方波，那么如果LED单元20 使用全桥整流器来连接，则具有不超过24伏特的最大正向电压。具有更 高的最大正向电压(例如在48V的范围中)的LED单元使用倍压器(见 图1中的元件24)或者电压倍增器来连接。在图1、图5和图6的框图中，LED单元20经由总线30连接到逆变 器输出，其中LC (电感-电容)去耦阻抗50介于其间。示出的各阻抗50 包括电阻器R(出于下文描述的目的，R代表阻抗中的损耗而事实上可以 忽略)、电感器L和电容器C。图1中所示各种去耦阻抗50表示为RLC1、 RLC2、 RLC3以便强调(如下文中更详细描述的那样)针对各去耦阻抗 50可以不同地选择用于电感器L的电感值和电容器C的电容值。这里描述的装置依赖于LC阻抗的能力，以4吏得无论向单元输出施加 的由一个或者多个LED代表的负载如何(例如无论这样的单元输出是短 路还是#载最大负栽)都维持各LED单元20的输入处的电流的恒定(平 均)值。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于利用开关功率源（１０）来给至少一个电负载（Ｌ）馈电的单元（２０），所述开关功率源（１０）提供以切换频率（Ｆｓｗ）切换并且具有给定幅度（Ｖｏｕｔ）的电压信号，所述单元（２０）包括ＬＣ去耦阻抗（５０），所述ＬＣ去耦阻抗（５０）的阻抗值（Ｚｏ）限定从所述开关功率源（１０）流入所述单元（３０）中的电流的强度，其中所述ＬＣ去耦阻抗（５０）包括ＬＣ部件，所述ＬＣ部件限定所述去耦阻抗（５０）的谐振频率（Ｆｒｅｓ），使得所述开关功率源（１０）的所述切换频率（Ｆｓｗ）是所述ＬＣ去耦阻抗（５０）的所述谐振频率（Ｆｒｅｓ）的大约一半。
【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：尼古拉赞福林，
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]
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