用于驱动包括并联回扫转换器级的发光二极管(LED)的方法和装置制造方法及图纸

公开一种用于驱动光源(102)的装置(101)。该装置包括：第一回扫AC/DC转换器级(103)，具有第一开关、第一开关控制器和比较器；以及第二回扫AC/DC转换器级(104)，包括第二开关和第二开关控制器，第二回扫AC/DC转换器级与第一回扫AC/DC转换器级并联电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动包括并联回扫转换器级的发光二极管(LED)的方法和装置
本专利技术一般地涉及用于驱动LED的功率控制。更具体而言，这里公开的各种专利技术方法和装置涉及用于包括并联回扫转换器的LED的驱动器。
技术介绍
数字照明技术、即基于半导体光源如发光二极管(LED)的照射赋予一种对传统荧光、HID和白炽灯的可行替代。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、更低操作成本以及许多其它优点和益处。LED技术的近来发展已经提供在许多应用中实现多种照明效果的高效和鲁棒全谱照明源。例如如在第6,016,038和6,211,626号美国专利中具体讨论的那样，实现这些源的灯具中的一些灯具以照明模块以及处理器为特征，该照明模块包括能够产生不同颜色、例如红色、绿色和蓝色的一个或者多个LED，该处理器用于独立控制LED的输出以便生成多种颜色和变色照明效果。回扫转换器可以用于在驱动光源、比如LED时的交流到直流(AC/DC)转换。一种已知的回扫转换器包括回扫变压器、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和缓冲器(snubber)电路。针对更大输出功率要求，已知的回扫转换器需要具有更大电压和电流额定值的MOSFET。更高电压和电流额定值并且因此更高功率额定值产生具有更大门电容的MOSFET。这样的晶体管比较地昂贵。另外，高电流MOSFET必须由具有同等高功率要求的电路驱动。另外，比较高的栅极电容难以驱动。在其它实际缺点中，高功率MOSFET和所需驱动器电路相当昂贵。另外，具有比较低的漏电感有益于回扫转换器的回扫变压器。随着回扫转换器的功率要求增加，回扫变压器的总尺寸增加，并且维持低漏电感(如果并非不可能的话)也更困难。此外，在其它弊端中，用于具有增加的功率操纵能力的回扫转换器的回扫变压器比较昂贵以及物理上比较大。因此，高功率回扫变压器除了它们的成本之外还需要附加空间。最后，除了用于在比较高功率应用中的已知回扫转换器的弊端之外，在这样的回扫转换器中使用高功率MOSFET和比较大的回扫变压器在比较低的功率要求时造成不良性能。注意这样的已知回扫转换器的总性能、输入功率因子(PF)、总谐波失真(THD)和效率在更低功率/更轻负载要求时下降。这主要归因于在高功率MOSFET的增加的切换损耗。因此，本领域需要提供一种运用在比较宽的功率范围内向LED提供DC功率的回扫AC/DC转换器电路而又至少克服上文描述的已知回扫AC/DC转换器的缺陷的驱动器。
技术实现思路
本公开内容涉及包括用于驱动光源(例如LED)的并联AC/DC回扫转换器的专利技术方法和装置。例如，本公开内容的方法和装置有益地提供高输出功率并且又可从比较低的输出功率升级到比较高的输出功率而又在比较宽的输出功率范围内提供比较高的性能。有益地，方法和装置需要比较低功率的MOSFET和比较小的回扫变压器。可以通过有选择地启用恰当数目的并联回扫AC/DC转换器级来实现所需输出功率以满足输出功率的需求。一般而言，在一个方面中，公开一种用于驱动光源的装置。该装置包括：第一回扫AC/DC转换器级，包括第一开关、第一开关控制器和比较器；以及第二回扫AC/DC转换器级，包括第二开关和第二开关控制器，第二回扫AC/DC转换器级与第一回扫AC/DC转换器级并联电连接。一般而言，在另一方面中，公开一种驱动光源的方法。该方法包括：：感测第一回扫AC/DC转换器级中的感测电阻器之上的电压；比较电压与阈值电压；如果电压大于阈值电压则启用第二回扫AC/DC转换器级。在一些实施例中，该装置包括：第三回扫AC/DC转换器，包括第三开关和第三开关控制器。第三回扫AC/DC转换器与第一回扫AC/DC转换器和第二回扫AC/DC转换器并联电连接。该装置还可以包括：第四回扫AC/DC转换器，包括第四开关和第四开关控制器。第四回扫AC/DC转换器与第一回扫AC/DC转换器、第二回扫AC/DC转换器和第三回扫AC/DC转换器并联电连接。在一个实施例中，该方法包括：如果在启用第二回扫AC/DC转换器级之后电压大于阈值电压则启用第三回扫AC/DC转换器级。在一个实施例中，该方法包括：如果在启用第三回扫AC/DC转换器级之后电压大于阈值电压则启用第四回扫AC/DC转换器级。在一个实施例中，该方法包括：如果电压少于阈值电压则未启用第二级。在一个实施例中，该方法包括：在启用第四回扫AC/DC转换器级之后感测该感测电阻器之上的电压，并且如果电压少于阈值电压则禁用第四回扫AC/DC转换器级。在一个实施例中，该方法包括：在禁用第四回扫AC/DC转换器级之后感测该感测电阻器之上的电压，并且如果电压少于阈值电压则禁用第三回扫AC/DC转换器级。在一个实施例中，该方法包括：在禁用第三回扫AC/DC转换器级之后感测该感测电阻器之上的电压，并且如果电压少于阈值电压则禁用第二回扫AC/DC转换器级。如这里出于本公开内容的目的而使用的那样，应当理解术语“LED”包括能够响应于电信号来生成辐射的任何电致发光二极管或者其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流来发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。具体而言，术语LED指代可以被配置用于在红外线光谱、紫外线光谱和可见光谱(一般包括从近似400纳米到近似700纳米的辐射波长)的各种部分中的一个或者多个光谱中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些例子包括但不限于各种类型的红外线LED、紫外线LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下文进一步讨论)。也应当理解LED可以被配置和/或控制用于生成针对给定的光谱(例如窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如半高全宽或者FWHM)并且在给定的通用颜色分类内具有多种主导波长的辐射。例如，被配置用于生成实质上白光的LED(例如LED白色照明灯具)的一个实现方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个管芯，这些电致发光光谱组合地混合以形成实质上白光。在另一实现方式中，白光LED可以与将具有第一光谱的电致发光转换成不同第二光谱的磷光体材料关联也应当理解术语LED未限制LED的物理和/或电气封装类型。例如如上文讨论的那样，LED可以指代具有多个管芯的单个发光设备，这些管芯被配置用于分别发射不同辐射光谱(可以例如个别可控或者可以不这样)。LED也可以与视为LED(例如一些类型的白色LED)的整体部分的磷光体关联。应当理解术语“光源”指代各种辐射源中的任何一个或者多个辐射源，这些辐射源包括但不限于基于LED的源(包括如上文定义的一个或者多个LED)、白炽源(例如灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸汽、汞蒸气和金属卤素灯)、激光器、其它类型的电致发光源、火致发光源(例如火焰)、烛致发光源(例如汽灯罩、碳电弧辐射源)、光致发光源(例如气态放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、晶体发光源、动致发光源、热致发光源、摩擦发光源、声纳发光源、放射发光源和发光聚合物。给定的光源可以被配置用于在可见光谱内、在可见光谱以外或者二者的组合生成电磁辐射。因此，这里可互换地使用术语“光”和“辐射”。此外，光源可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.24 US 61/376,3141.一种用于提供输出功率以驱动光源(102)的装置，所述装置(101、300)包括：第一回扫交流到直流(AC/DC)转换器级(103、301)，包括第一开关(306)和用于控制所述第一开关以选择性地启用所述第一回扫交流到直流转换器级的第一开关控制器(305)；以及第二回扫交流到直流转换器级(104、302)，包括用于比较所述输出功率的测量值与阈值的比较器、第二开关(312)和用于响应于所述比较器的输出，控制所述第二开关以选择性地启用所述第二回扫交流到直流转换器级的第二开关控制器(313)，所述第二回扫交流到直流转换器级与所述第一回扫交流到直流转换器级并联电连接，其中所述阈值与所述光源的所需输出功率相称。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一开关包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二开关包括第二MOSFET。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一开关控制器包括功率因子控制器(PFC)。5.根据权利要求3所述的装置，其中所述第二开关控制器包括栅极控制器。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述功率因子控制器包括存储器，所述存储器包括用于输出功率的阈值限制数据。7.根据权利要求1所述的装置，还包括：第三回扫交流到直流转换器级，包括第三开关和用于控制所述第三开关以选择性地启用所述第三回扫交流到直流转换器级的第三开关控制器，所述第三回扫交流到直流转换器级与所述第一回扫交流到直流转换器级和所述第二回扫交流到直流转换器级并联电连接。8.根据权利要求7所述的装置，还包括：第四回...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿鲍尔纳加，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：