CN101990344A - Led驱动器的浪涌电流限流器 - Google Patents

Led驱动器的浪涌电流限流器 Download PDF

Info

Publication number
CN101990344A
CN101990344A CN201010248650XA CN201010248650A CN101990344A CN 101990344 A CN101990344 A CN 101990344A CN 201010248650X A CN201010248650X A CN 201010248650XA CN 201010248650 A CN201010248650 A CN 201010248650A CN 101990344 A CN101990344 A CN 101990344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupled
current
voltage
resistor
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201010248650XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101990344B (zh
Inventor
詹晓东
F·F·格林菲尔德
于相旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intersil Corp
Original Assignee
Intersil Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intersil Inc filed Critical Intersil Inc
Publication of CN101990344A publication Critical patent/CN101990344A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101990344B publication Critical patent/CN101990344B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/385—Switched mode power supply [SMPS] using flyback topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

一种用于LED驱动器的浪涌电流限流器，包括电流限流器件、旁路开关器件和开关驱动器。电流限流器件被设置在LED驱动器的输入电流路径中以响应AC导电角调制电压将输入电流限流至预定最大电平。旁路开关器件并联耦合于电流限流器件。当切换变换器输入的电压电平上升时，开关驱动导通旁路开关器件以至少部分地旁路电流限流器件。输入电流保持足够高但不超出最大电平。开关驱动器由延迟网络实现，该延迟网络要么通过独立变压器绕组要么通过缓冲器网络驱动。延迟网络可具有基于由电流限流器件造成的延迟的延迟。

Description

LED驱动器的浪涌电流限流器
关联申请的交叉应用
本申请要求2009年8月3日提交的S/N 61/230,989的美国临时申请的权益，该申请因各种原因和目的全篇援引包含于此。
附图简述
本发明的益处、特征和优势将通过下面的说明书和附图而变得更为易懂，在附图中：
图1是根据一个实施例实现的包含LED驱动器的发光二极管(LED)控制系统的简化方框图；
图2是根据一个实施例实现的LED驱动器的简图和方框图，这种LED驱动器可用作图1用来接收输入电压和电流并提供输出电压和电流的LED驱动器，其中LED驱动器使用变压器的另一初级绕组来控制旁路开关装置；
图3是根据另一实施例实现的LED驱动器的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作图1用来接收输入电压和电流并提供输出电压和电流的LED驱动器；
图4是可用作图2或图3中任一LED驱动器中的延迟网络的延迟网络的更详细示意图；
图5是根据另一实施例实现的LED驱动器的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作图1用来接收输入电压和电流并提供输出电压和电流的LED驱动器，其中LED驱动器使用缓冲器网络以控制旁路开关装置；
图6是根据另一实施例实现的LED驱动器的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作根据图5所示使用缓冲器网络的图1的LED驱动器；
图7是根据另一实施例实现的LED驱动器的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作根据图5所示使用缓冲器网络的图1的LED驱动器；以及
图8是根据另一实施例实现的LED驱动器的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作根据图5所示使用缓冲器网络和重定位电流限流器件以改善EMI滤波特性的图1的LED驱动器。
详细说明
下面的描述使本领域内技术人员根据具体应用及其要求的背景中提供的要件而作出和使用本发明。然而，对较佳实施例的各种修改对本领域内技术人员来说是明显的，并且本文中定义的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明不旨在受限于本文示出和描述的特定实施例，而是落在与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最宽范围内。
图1是根据一个实施例实现的包含LED驱动器105的发光二极管(LED)控制系统100的简化方框图。LED控制系统100包括调光器103和LED驱动器105，其中调光器103的输入耦合于交流(AC)电源101且LED驱动器105的输出耦合于一个或多个LED 111，所述LED 111包括N个LED，分别表示为LED1、……、LEDN，其中“N”是大于零的正整数(N为一或更大的整数)LED111串联在LED驱动器105的输出电压VOUT和例如接地(GND)的基准电压节点之间。注意，LED 111可包括单个LED，或包括以许多不同配置中的任何一种配置耦合的多个LED，例如本领域内技术人员所理解的串联和/或并联耦合的任何一种组合。
AC电源101一般将例如102所表示那样的正弦AC线路电压提供给调光器103的输入。AC线路电压具有在最小均方根(RMS)电压(即均方值电压)和最大RMS电压之间的正常工作范围，并具有在最小和最大RMS电压之间的标称工作电压电平。在美国(US)，例如由标准电源插座提供的AC线路电压可具有大约120V的标称RMS电压、大约104伏(V)的最小RMS电压以及大约140V的最大RMS电压。正弦电压的峰值电压是RMS电压的两倍的均方根(
Figure BSA00000223814100021
)，因此140VRMS的峰值电压几乎为200V。这些电压和范围仅为示例，它们可随地点或管辖地而变化。例如，欧洲的电压一般为US的大约两倍。调光器103一般为AC导电角调制的调光器，它将AC线路电压转换成AC导电角调制的电压。在一个实施例中，例如调光器103实现为三端双向可控硅开关调光器等。调光器103工作以在每个半周期(即180°)的0°和180°之间的任意角度下有选择地对AC线路电压的前沿和后沿之一或两者进行斩波，以提供AC导电角调制的电压或“经斩波的”电压VIN，例如104所示，具有正极性(+)和负极性(-)。
在传统配置中，在调光器103输出端的AC导电角调制电压被直接施加至至少一个白炽电灯泡(未示出)。如本领域内技术人员所理解的，假设AC线路电压具有正弦波形，电压从零角度时大约0伏(V)开始，在90°到达峰值正电压，在180°半周期回到0V，在270°到达相应的峰值负电压，然后在360°周期结束时回到零，并重复每次循环。AC导电角调制的电压从0°到选定的斩波角保持为零，并随后迅速正跳至选定角所在的值，然后如常继续直到在半周期再次到达零。对于第二个半周期，图案沿负电压方向重复。如果AC线路电压在其峰值被斩波，则AC导电角调制电压的电压每周期跳至其峰值电压两次(一次正、一次负)。例如，对于120VRMS的标称AC电压，电压可每周期两次非常快地从零电压跳至几乎+200V(-200V)那样高(或那样低)。白炽灯泡作为电阻元件出现并且这样大的电压变化是无关紧要的。尽管其它AC导电角调制的电压图案是已知的，然而潜在电压变化(dv/dt)可在AC线路电压的每个周期至少一次地变得非常大。
白炽灯泡由LED 111代替，它在来自调光器103的AC导电角调制电压的电压大幅度突变下工作不佳。因此，将LED驱动器105设置在调光器103和LED 111之间。LED驱动器105实现若干功能以将调光器103的输出变换至驱动LED 111的要求输出。LED驱动器105可实现电压逐渐减小(例如作为非限定例的从120VRMS下降至48V)，这取决于LED 111的数目和配置。表示为IOUT的LED驱动器105的输出电流响应于调光器103输出端提供的VIN的变化而通过LED驱动器105予以调节。如上所述，调光器103利用调光功能有选择地对AC线路电压的前沿和/或后沿进行斩波以产生VIN。因此，随着调光或斩波功能增强，VIN电压的RMS电压从具有很少斩波或不具有斩波的上限RMS电压下降至具有增强的斩波的减小的RMS电压。在一个实施例中，LED驱动器105与VIN的RMS电压的相应变化成正比地改变IOUT。
AC线路电压(例如102所示)被畸变以提供AC导电角调制的电压(例如104所示)，这导致每个周期至少一次的高电压变化(dv/dt)。表示为IIN的驱动器105的输入电流具有与对AC线路电压的每个周期形成相对高的充电电流的输入电压相似的斩波或调制形状。相应的高“浪涌”充电电流可能造成调光器103和传统LED驱动器之间的不理想的干扰，例如调光器103的故障、不理想的音频噪声以及LED 111的不理想闪烁。然而，驱动器105被配置成将浪涌电流限制至表示为IMAX的预定最大电流电平。在一个实施例中，串联耦合于输入电流路径的电流限流电阻器在VIN每个半周期开始时限制浪涌电流。当施加电压VIN时，驱动器105中的至少一个电容器被充以IMAX或更小的电流，直到它几乎被充电至与VIN相同的电压为止。随着LED驱动器105中的电容电压增大，电流限流电阻器两侧的电压降减小以使输入电流相应地减小。与电流限流电阻器并联耦合的旁路开关随后导通以在剩下的半个周期部分有效地去除或绕过电流限流电路。旁路开关随后在第二个半周期开始前截止以再次限制浪涌电流，并在AC线路电压的每半个周期重复该操作。
图2是根据一个实施例实现的LED驱动器200的简图和方框图，该驱动器200可用作LED驱动器105以接收VIN(和IIN)和提供VOUT(和IOUT)。VIN的正极性(VIN+)被提供给耦合于二极管D1的阳极和另一二极管D3的阴极的节点。VIN的负极性(VIN-)被提供给耦合于二极管D2的阳极和另一二极管D4的阴极的节点。二极管D1和D2的阴极在形成整流输入电压VINR1的节点处耦合在一起。二极管D3和D4的阳极在形成基准电压REF的节点处耦合在一起。二极管D1-D4共同地工作作为全波整流器201(例如H桥)，它将AC导电角调制电压VIN+/-转换成经整流的电压VINR1(相对于REF)。VINR1被提供给电流限流电阻器RLIM的一端，其另一端形成电压VINR2并耦合于滤波器电容器C1的一端和共模电感器L1的第一绕组W1的一端。REF被提供给C1的另一端并被提供给共模电感器L1的第二绕组W2的一端。W1的另一端耦合于节点202，节点202进一步耦合于另一滤波器电容器C2的一端。W2的另一端耦合于C2的另一端，该端进一步耦合于主接地PGND。滤波器电容器C1和C2以及共模电感器L1一起形成电磁干扰(EMI)滤波器203。
节点202进一步耦合于电阻器R1的一端，耦合于电容器C3的一端，并耦合于变压器T1的第一初级绕组P1的一端。如图所示，节点202形成施加于变压器T1的初级绕组P1的主电压VPRI。P1的另一端耦合于节点204，节点204耦合于电子开关Q1的漏极并耦合于二极管D5的阳极。D5的阴极耦合于R1和C3的另一端。R1、C3和D5一起形成RCD缓冲器205(或缓冲器网络)。Q1的源极耦合于PGND并且其栅极从控制器213接收栅极驱动信号GD。变压器T1具有次级绕组S，其一端耦合于二极管D6的阳极而另一端耦合于辅助接地SGND。二极管D6的阴极耦合于形成输出电压VOUT的输出节点。输出滤波器电容器C4耦合在VOUT和SGND之间。LED 111也耦合在VOUT和SGND(它与图1的GND相似)之间。输出电流IOUT示出为从输出节点经过LED111流至SGND。输出感应网络207检测出至少一个输出参数，例如输出电压VOUT和/或输出电流IOUT，并将至少一路反馈信号提供给反馈控制网络209。反馈控制模块209进一步通过隔离网络211耦合于控制器213。控制器213生成GD信号以控制电子开关Q1的导通和截止。
在这种配置中，变压器T1包括第二初级绕组P2，其一端耦合于二极管D7的阴极而另一端耦合于延迟网络215的一个输入端。D7的阴极耦合于延迟网络215的另一输入端，该延迟网络215具有将开关控制信号SC提供给电子开关Q2的栅极的第一输出。延迟网络215具有耦合于Q2源的第二输出。Q2的漏极耦合于形成VINR1的节点并且Q2的源耦合于形成VINR2的节点，以使Q2的电流路径并联耦合于RLIM。绕组P2象征性地表示为与绕组P1同一尺寸，然而P2可显著更小(例如具有更少的匝数)。开关Q2是如本文进一步所述地至少部分地旁路RLIM的旁路开关。初级绕组P2、D7和延迟网络215一起形成开关驱动或旁路控制网络，用以控制旁路开关装置Q2。
在运作LED驱动器200时，AC导电角调制电压VIN被施加于全波整流器201的输入，这形成施加于电流限流电阻器RLIM的相应经整流电压VINR1。如前所述，VIN是正弦AC线路电压的经斩波或经调制的形式，其中AC线路电压的每半个周期的起始部分由调光器103斩去一选定角度。输入电流IIN具有与输入电压VIN相似的形式。VINR1是VIN的整流形式，其中负电压偏移为正以使VINR1具有VIN频率的大约两倍。流过RLIM的电流——图示为受限的输入电流ILIM——具有与经整流的电压VINR1相同的形式。ILIM代表从VINR1至VINR2的电流，它是流过RLIM的电流加上流过Q2的电流路径的电流(漏极-源极电流)。因此，相对高的输入电流变化(例如大的di/dt)将在VINR1的每个周期施加于LED驱动器200的输入端。要求将电流ILIM限制在预定的最大电流电平IMAX，同时尽可能快地响应VIN对VINR2进行充电。电流限流电阻器RLIM具有选择的值以确保电流ILIM在任何时间都不超过IMAX。例如，如果AC线路电压的峰值电压为大约200V，并且如果LED驱动器200使IMAX大约为2.0安培(A)，那么RLIM可选择为至少100欧姆(Ω)以使ILIM不超过IMAX。要注意尽管初始电压可能小于其它选定斩波角下的峰值，然而选择RLIM以确保在最坏状态下的正常工作。
开关Q2一开始在每周期VIN的电压和电流起始时截止，以使电流限流电阻器RLIM工作以减小ILIM。经整流的电压VINR2被施加于EMI滤波器203的输入并开始对滤波器电容器C1和C2进行充电，使VPRI朝向VIN的峰值增大。要注意EMI滤波器203是低通滤波器配置以滤除与变压器切换操作相关联的较高频率，但不滤除VINR2。开关频率为100千赫(KHz)数量级，而AC线路电压的频率一般小于100Hz(例如60Hz)。经整流的电压VINR1和VINR2是VIN的两倍(例如120Hz)。在一个实施例中，电容器C1和C2具有相同的电容，其中每个电容都选择以满足EMI规则。因此，EMI滤波器电容器C1和C2的电容对EMI和开关频率滤波来说相对较低，并且不充当可能平滑掉经整流的输入电压VINR2的大容量电容器。另外，VPRI的电压与VINR2的电压基本大致相同。例如，如果用短路代替RLIM，则VINR2和VPRI的电压电平两者大致具有与经整流电压VINR1基本相同的图案，电容器C1和C2很少有或者没有波纹的滤除作用。
RLIM的电阻和EMI滤波器203的总电容形成时间常数“τ”以限制VPRI的电压升高。因此，VPRI的电压在到达VIN电压前被延迟多于3个时间常数(＞3τ)。3τ代表大约95％而4τ代表大约98％，因此如果VINR1被简化为从零至峰值的阶梯函数，那么VINR2和VPRI在大约4τ时到达峰值电平。随着VINR2的电压增大，RLIM两端的电压差减小以使ILIM也减小。如果Q2完全导通，它从效果上将VINR1和VINR2耦合在一起以旁路过RLIM。如果VINR1和VINR2之间的电压差很大，则因很大电压差的完全导通Q2会造成可能大于IMAX的大ILIM电流。在一个实施例中，Q2通过其线性工作范围更缓慢地导通，以使Q2至少部分地旁路RLIM，从而ILIM被控制为足够高而不超过IMAX。或者，一旦VINR1和VINR2电压基本相等，Q2可在稍后的时间非常快地完全导通。
LED驱动器200包括配置成回扫变换器工作的切换变换器，其中控制器213控制Q1的切换以将输入电压转换成输出电压VOUT。当Q1导通时，电流流过初级绕组P1以在变压器T1中储存能量。当Q1截止时，D6正偏并且电流流过次级绕组S以对输出电容器C4充电并对表示为LED 111的负载形成IOUT。当Q1再次截止时，电容器C4保持IOUT以继续向LED 111供电。
第二初级绕组P2响应第一初级绕组P1两侧的电压VPRI形成一电压，该电压使D7正偏并被施加于延迟网络215。延迟网络215包括导通延迟以激活Q2，以使ILLM保持低于IMAX。随着延迟网络215开始将SC置为有效开始使Q2导通，流过Q2的电流路径演变为开始使RLIM旁路。最终在VINR2的每个周期，Q2完全导通以完全旁路RLIM并因此撤销输入电流限流，从而使VPRI电压大约与VINR1相同。随着VPRI减小，P2两侧的电压减小并且延迟网络215在其延迟周期后使Q2截止。开关Q2在VINR1归零时完全截止。如此，RLIM在VINR1的下一次电压上升开始时重新回到电路中。在一个实施例中，延迟网络215的延迟为3τ或更多，以使Q2当VINR2的电压足够接近VINR1的电压时导通。
当VPRI的电压到达其峰值时，绕组P2两侧的电压到达其峰值电压电平(如图所示，绕组P2是正绕组；回扫初级绕组的电压电平是相似的)。在一个实施例中，P2小于P1，因而P2的峰值电压远小于VPRI的电压。在一个实施例中，例如，VPRI的峰值电压为几百伏数量级(例如高达200V或更高)，相反P2两侧的峰值电压仅为大约10V。在一个实施例中，Q2的导通阈值电压可以在1-5V之间或取决于用来实现Q2的器件类型。延迟网络215被配置成延迟SC的电压累积，这会造成响应P2两侧形成的电压使Q2导通。在一个实施例中，延迟基于由RLIM造成的VPRI的延迟。
控制器213通过输出检测网络207、反馈控制网络209和隔离网络监视一个或多个输出参数，例如IOUT和/或VOUT，并相应地控制GD信号以使开关Q1导通和截止。例如，GD可置高以导通Q1和置低以截止Q1。在一个实施例中，控制器213执行脉宽调制(PWM)控制，其中它控制GD的脉宽和频率中的至少一个。在一个实施例中，VOUT保持在相对恒定的电平，或至少等于或低于预定的最大电平，并且IOUT被调整成跟随VINR2的RMS电压电平。因此，调光器103的斩波或调制操作调节VIN的RMS电平，而LED驱动器105相应地调节IOUT以调节LED 111的暗淡程度。变压器T1在其初级绕组和次级绕组之间提供电隔绝以满足安全参数。隔绝网络211在初级侧和次级侧之间保持隔绝，其中控制器213作为LED驱动器200的主要部分的一部分。RCD缓冲器205滤除电压尖脉冲，不这样做就会影响开关Q1的操作。在所示实施例中，RCD缓冲器205包括电阻器R1、电容器C3和二极管D5，尽管缓冲器网络可以不同方式形成。表示为包括滤波器电容器C1和C2和共模电感器L1的EMI滤波器203衰减由Q1的较高频率切换产生的切换噪声，且消除或最小化出现在AC线路电压上的切换噪声(通过调光器103)。
LED驱动器200以简化形式表示，其中其它支持器件、元件和/或电路未被示出，由于它们对所示实施例的完整和完全理解是不必要的。例如，一些电阻器和电容器可通过串联耦合或并联耦合或其结合但表示为单个器件的多个器件来实现。电子开关Q1表示为N沟道金属氧化物半导体、场效应管(MOSFET)，其中可以理解其它类型的电子开关可用来实现开关Q1，例如其它类型的MOS器件或FET器件、例如P沟道器件等具有不同极性的相似器件或例如双极结晶体管(BJT)等不同类型的晶体管器件。因此，Q1通常被称为具有耦合在电流端子(例如漏极-源极)和控制端子(例如栅极)之间的电流路径的电子开关。开关Q1被表示为单个N沟道MOSFET器件，但也可实现为多个开关器件，例如彼此并联耦合以减小开关电阻、提高效率和减小功耗，或串联耦合(例如级联的器件)以增大击穿电压，或达林顿结构等，如本领域内技术人员所知。Q2也表示为单个N沟道MOSFET但也可实现为针对Q1描述的不同配置中的任何一个。由于Q2仅在AC线路电压的大约两倍频率下切换而不用作高频切换，因此Q2可以不同方式实现。但是，Q2可实现为最小化电压降并最大化电流以提高效率。控制器213可以任意合适方式或任何合适装置来实现，例如从加利福尼亚米尔皮塔斯的英特赛尔公司获得的ISL 6745A桥控制器。尽管未示出，然而可在控制器213的输出端和Q1的栅极之间设置栅极驱动系统等，用以产生栅极驱动信号GD。
图3是根据另一实施例实现的LED驱动器300的简图和方框图，该驱动器也可用作LED驱动器105以接收VIN(和IIN)并提供VOUT(和IOUT)。LED驱动器300类似于LED驱动器200，其中相同的组件用相同附图标记表示。对于LED驱动器300，全波整流器201被设置在EMI滤波器203的另一侧以在耦合于初级绕组P1的节点302上形成经整流的输入电压VINR(或VPRI，表示为VINR/VPRI)。VIN+被直接提供给Q2漏极和RLIM的一端。Q2的源极耦合于另一电子开关Q3的源极，其漏极耦合于RLIM的另一端并耦合于EMI滤波器203的一个差动“输入”端，如节点304所示。VIN一被直接提供给EMI滤波器203的另一差动输入端，其差动输出端耦合在一对节点306和308之间。节点306耦合于全波整流器201的D1阳极和D3阴极，并且节点308耦合于全波整流器201的D2阳极和D4阴极。D3和D4的阳极在PGND耦合在一起并且D1和D2的阴极在形成VPRI的节点302耦合在一起。节点302以如前面针对LED驱动器200的节点202相同的方式耦合于P1的一端并耦合于RCD缓冲器205。附加滤波器电容器C5耦合在节点302和PGND之间，用于滤除VINR。LED驱动器300的剩余部分以与前述LED驱动器200基本相同的方式配置。
LED驱动器300的操作有些类似于LED驱动器200，除了RLIM限制了AC输入电压VIN的输入电流而不是整流电压VINR1(其中ILIM＝IIN)。由于跨RLIM两端的电压和流过RLIM的电流对AC电压VIN+/-均为正的和负的，因此Q2可能在VIN的负半周期导通或至少电流可能流过其内部二极管。因此，增加Q3以与Q2形成背对背耦合结构，从而当Q2和Q3均通过延迟网络215截止时防止电流流过Q2和Q3。在又一实施例中，三端双向可控硅开关取代Q2和Q3以实现相同功能。提供EMI滤波器203以滤除AC输入电压而不是经整流的输入电压。RLIM、EMI滤波器203以及全波整流器201的操作与LED驱动器200基本相同。像单个器件Q2对整流电压执行的功能那样，Q2和Q3一同工作以对AC电压执行类似的功能。Q2和Q3两者一起截止以通过RLIM实现电流限流，并一起导通以在适当时间共同旁路RLIM。在这种情形下，RLIM在VIN每半个周期更直接地限制输入端的浪涌电流IIN。RLIM电阻、C5的电容以及EMI滤波器203的电容之间的时间常数τ基本相同以在VPRI的起始上升部分中对电流进行限流。初级绕组P2、二极管D7、延迟网络215、Q2和Q3的配置和操作与LED驱动器200的基本相同(其中Q2和Q3一起工作)。随着VPRI上升并通过Q1的切换操作，延迟网络215将Q2和Q3的启动延迟至少3τ以确保输入电流保持足够高而不超过之前描述的IMAX。当VPRI足够高时，Q2和Q3完全导通以使RLIM旁路。随着VPRI朝向每个半周期的结尾减小，Q2和Q3再次截止以使RLIM对VPRI下个半周期的浪涌电流限流。操作以这种方式重复以使VIN的每个周期与LED驱动器200的基本相似。
图4是可用作LED驱动器200或300的延迟网络215的延迟网络401的更详细示意图。如图所示，延迟网络401包括一端耦合于D7阴极而另一端耦合于节点402的电阻器R2，该电阻器R2在耦合于Q2栅极(并耦合于Q3的栅极，如果存在)的节点402上形成SC电压。D7的阳极如前所述耦合于P2的一端，并且P2的另一端如图所示耦合于节点404，节点404进一步耦合于Q2的源极(并耦合于Q3的源极，如果存在)。电容器C6、电阻器R3和齐纳二极管Z1并联耦合在节点402和404之间。齐纳二极管Z1图示为其阳极耦合于404且其阴极耦合于节点402。齐纳二极管Z1在适当阈值电压电平下钳位住Q2(和Q3，如果存在)的栅极-源极电压以保护Q2(和Q3，如果存在)并同时允许Q2(和Q3，如果存在)完全导通。如所示那样，每个延迟网络可包括一个或多个钳位器件，例如齐纳二极管等，它们用来将电压钳位至预定的最大电平。因此，有策略地设置齐纳二极管以对电压电平作出钳位以实现电路保护。尽管齐纳二极管一般不用来设计特定的延迟功能，然而可考虑用齐纳二极管的效果来调整延迟参数。
在延迟网络401的操作中，在P2两侧形成的电压使D7正偏并通过由R2和R3形成的分压器分压以在节点402上形成SC的电压电平。电容器C6和Q2的栅极电容(或Q2和Q3的总栅极电容)与R2和R3共同作用以在适当时间延迟用于导通Q2(和Q3，如果存在)的SC电压的积聚。如前所述，Q2(和Q3)可在完全导通前从完全截止随时间转入其线性区。因此，对VINR1的每个周期或VIN的每个半周期而言，Q2(和Q3)提供单独电流路径以减小随时间的极限电阻并最终使RLIM完全旁路。
图5是根据另一实施例实现的LED驱动器500的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作接收VIN(和IIN)并提供VOUT(和IOUT)的LED驱动器105。LED驱动器500类似于LED驱动器200，其中相同的组件用相同附图标记表示。包括全波整流器201、RLIM、Q2和EMI滤波器203的输入部分基本类似于LED驱动器200的输入部分。对于LED驱动器500，变压器T1由另一变压器T2取代，变压器T2以与变压器T1相同的方式工作但不包括独立的初级绕组P2。相反，T2包括基本与T1的初级绕组P1基本相同的方式工作的单个初级绕组P。EMI滤波器203的一对输出耦合在节点202和PGND之间，其中节点202以与LED驱动器200相同方式耦合于绕组P的一端。绕组P的另一端耦合于节点204，节点204以与LED驱动器200相同的方式耦合于开关Q1。耦合于绕组S的输出部分和反馈回路均表示为相同的，其中D6、C4、LED 111、输出检测网络207、反馈控制209、隔离网络211和控制器213以基本相同方式耦合在一起。控制器213提供信号GD以与LED驱动器200基本相同的方式控制耦合在节点204和PGND之间的开关Q1。
对于LED驱动器500，还包括RCD缓冲器205并图示为具有基本相同的配置并耦合于节点202和204。延迟网络215由延迟网络501取代，该延迟网络501具有耦合于RCD缓冲器205的输入。因此，RCD缓冲器205用来检测VPRI并为Q2而不是开关变换器的变压器的独立初级绕组提供驱动电压。RCD缓冲器205的具体耦合方式取决于下面进一步讨论的实施例。在一种配置中，延迟网络501进一步耦合于节点202(如虚线所示)，这取决于其如下文进一步描述的应用。如此，延迟网络501受RCD缓冲器205和/或初级绕组P而不是受变压器的独立绕组控制。LED驱动器500的变压器T2相比于T1具有一个更小的绕组，为控制延迟网络501提供更简单和更有功效的配置。延迟网络501的输出以基本相同的方式耦合于Q2，其具有耦合于Q2源极的第一输出以及表示为节点504的将SC提供给Q2的栅极的第二输出。延迟网络501的输入耦合于RCD缓冲器205而不是变压器的独立绕组。RCD缓冲器205相比LED驱动器200的绕组P2形成明显更大的电压电平，以使延迟网络501相应地配置成提供合适的延迟量。在任何一种这类配置中，延迟网络501的功能基本类似于LED驱动器200所述那样，其中对于VINR1的每个周期，RLIM一开始就对浪涌电流限流并随后Q2导通以旁路RLIM。
图6是根据另一实施例实现的LED驱动器600的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作接收VIN(和IN)并提供VOUT(和IOUT)的LED驱动器105，其中延迟网络501如图所示地实现为延迟网络601。LED驱动器600是LED驱动器500的更特殊配置，其中相同的组件用相同附图标记表示。在这种情形下，节点202耦合于延迟网络601并耦合于RCD缓冲器205中的电容器C3的另一端。RCD缓冲器205中的电阻器R1的另一端耦合于节点502，该节点502也耦合于延迟网络601。延迟网络601包括电阻器R4、R5和齐纳二极管Z2、Z3和Z4。R4和Z2均并联耦合在节点202和502之间。Z2的阳极耦合于节点202且其阴极耦合于节点502。延迟网络601还包括电阻器R5和另一对齐纳二极管Z3和Z4。R5耦合在节点502和504之间。Z3的阴极耦合于节点504并且其阳极耦合于Z4的阳极，Z4的阴极(在VINR2)耦合于Q2的源极。
在工作中，在施加AC线路电压后，由于多数回程能量被C3旁路，缓冲器电容器C3在Q1的第一切换周期中相对快速地充电，直到其电压超过变压器T2的反射次级侧电压为止。对C3充电的能量取决于变压器T2的泄漏能量，变压器T2经由缓冲器二极管D5向C3充电。当C3上的电压足够高乃至通过R1除去的电荷等于在每个切换周期经由D5通过泄漏能量提供的电荷时发生稳态操作。C3保持充电并在正常操作中形成DC电压。C3上的DC电压由通过R1、延迟网络601和Q2栅极的放电路径确定，它们一起构成RC时间常数。缓冲器电容器C3相比变压器T1的绕组P2两侧的电压充电至相对高的电压电平。电阻器R1和R4提供分压器，用以将缓冲器电压向下分压至更适于驱动Q2栅极的电平。选择R1、R4和R5的值以与Q2的栅极电容一起延迟Q2的导通，从而确保输入电流在最坏状态下不超出IMAX。如前所述，最坏状态是当VIN在AC线路电压的峰值处(例如大约90°和270°时)被斩波。Q2截止以使RLIM确保IIN在输入电压开始时不超出IMAX，而Q2在延迟后导通以使IN保持在适当的高电平而不超出IMAX。Z2将节点502处的电压钳位至高于VPRI电压的选定阈值，而Z3和Z4一起形成限幅电路，该限幅电路沿两个方向对Q2的栅极进行钳位。典型FET栅极相对于其源极额定在大约+/-20V。VIN可具有相对高的瞬时电压，该瞬时电压能在Q2的源极-栅极两侧产生任一极性的电压尖脉冲。限幅电路Z3、Z4钳位住Q2的源极-栅极电压以提供保护。
图7是根据另一实施例实现的LED驱动器700的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作接收VIN(和IIN)和提供VOUT(和IOUT)的LED驱动器105，其中延迟网络501如图所示地实现为延迟网络701。LED驱动器700是LED驱动器500的另一种更特殊配置，其中相同的组件用相同附图标记表示。在这种情形下，节点202耦合于RCD缓冲器205的R1和C3中的每一个的一端。节点502耦合于R1、C3和D5的公共结(例如耦合于D5的阴极)。延迟网络701包括电阻器R6、R7和R8以及齐纳二极管Z5、Z6和Z7。如图所示，Z5的阴极耦合于节点502，并且其阳极耦合于R6的一端。R6的另一端耦合于节点702，节点702耦合于R7的一端，耦合于Z6和Z7的阴极并耦合于C7的一端。R7和C7的另一端均在Q2的源极耦合于Z6的阳极和R8的一端。Z7的阳极耦合于R8的另一端和节点504。
操作类似于针对LED驱动器600描述的操作，其中R6和R7形成分压器用以将形成在C3上相对高的电压向下分压。与Q2的栅极电容结合的C7形成RC时间常数，用来以前述相同方式延迟施加给Q2栅极的电压以将输入电压保持在合适的电平而不超出IMAX。
图8是根据另一实施例实现的LED驱动器800的简图和方框图，这种LED驱动器也可用作接收VIN(和IIN)和提供VOUT(和IOUT)的LED驱动器105。LED驱动器800类似于LED驱动器700，其中相同组件用相同附图标记表示。在这种情形下，全波整流器201形成提供给附加二极管D8的阳极的VINR，D8的阴极耦合于EMI滤波器803的第一端子。EMI滤波器803是EMI滤波器203的修正形式，其包括附加的电阻器R8和R9、附加电容器C8并进一步包括限流电阻器RLIM。D8的阴极耦合于R8的一端并耦合于C8的一端。C8的另一端耦合于REF节点，还耦合于R9的一端。R8的另一端耦合于C1的一端且R9的另一端耦合于C1的另一端。C1耦合于共模电感器L1的每个绕组W1和W2的一端。RLIM被插入到绕组W1的另一端和C2之间。绕组W2的另一端如前所述地耦合于C2的另一端。C1、C2、W1和W2的值可作相应调整。Q2的漏极和源极耦合在RLIM两侧并可调节RLIM的值。LED驱动器800包括以与LED驱动器700基本相同方式配置和工作的延迟网络701。
LED驱动器800的操作基本类似于LED驱动器700的操作，除了EMI滤波器803的性能相对于EMI滤波器203的性能提高以外。在图5-7的缓冲器配置中，少量DC电流可从RCD缓冲器205通过延迟网络501(包括601和701)泄漏并注入到EMI滤波器203，这会影响EMI滤波器203的性能。另外，高频切换的一部分通过延迟网络501和RLIM反射通过输入端并因此回到AC线路电压，使EMI滤波器203旁路。对于LED驱动器800，电流限流电阻器RLIM移动至EMI滤波器803的另一端，以使任何DC电流和/或高频分量不显著地影响EMI滤波器803的性能。电容器C2的大小可相对于C1增大并新增相对小的电流限流电阻器R8和R9以进一步对正常操作中的浪涌输入电流进行限流。在一个实施例中，二极管D8是快速恢复二极管(相比于相对慢的二极管D1和D2)，这进一步防止负开关频率和高次谐波电流反射回AC线路。替代地，二极管D1和D2可用较快的恢复二极管取代以省去D8。
本文描述的LED驱动器具有一输入电流路径，包括全波整流器、输入低通滤波器(例如EMI滤波器)以及用于将AC导电角调制电压(例如VIN)转换至DC输出电压(例如VOUT)的切换变换器。例如电阻器件(例如RLIM)的电流限流器件被设置在输入电流路径中以响应AC导电角调制电压将浪涌电流限流至预定的最大电平(例如IMAX)。如图2、3和8所示，整流器和低通滤波器可设置在构成输入电流路径的不同位置，而电流限流电阻器可设置在输入电流路径中的多个位置中的任何一个位置(例如图3所示设置在接收VIN的前端，图2所示在全波整流之后，图8所示在低通滤波器之后)以确保输入电流不超出IMAX。随着施加给切换变换器的输入的电压(例如VPRI)响应施加于LED驱动器输入的VIN上升，跨电流限流器件的输入电流减小以使电流限流器件被旁路以提高效率和性能。具体地说，旁路开关器件工作以使电流限流器件旁路以将输入电流维持在合适的高电平而不超出预定的最大电流电平(例如尽可能地高)。在一个实施例中，旁路开关器件并联于电流限流器件并受控以响应输入电流路径的电压升高至少部分地旁路电流限流器件，同时保持输入电流等于或低于IMAX。
旁路开关器件可根据若干种方法中的任何一种受到控制。在第一配置中，第二初级绕组设置在切换变换器的变压器上以检测第一初级绕组两侧的电压并驱动用以激活旁路开关器件的电压。提供延迟电路以延迟旁路开关器件的激活，该延迟基于限流器件造成的延迟(例如RC时间常数等)。在第二配置中，用设置在变压器初级绕组两侧的缓冲器网络驱动用于激活旁路开关器件的电压。缓冲器网络形成与主电压关联的电压并因此适于指示通过LED驱动器的输入电流路径的电流。
尽管已详细参照本发明的某些优选形式对本发明进行了详细描述，然而其它形式和变例是可能的和值得考虑的。本领域内技术人员可以理解，他们能方便地将公开的理念和特定实施例作为设计或修改其它结构的基础以实现本发明相同的目的并且不脱离本发明如下列权利要求书所定义的精神和范围。

Claims (19)

1.一种用于LED驱动器的涌入电流限流器，其特征在于，所述LED驱动器包括输入电流路径，所述输入电流路径包括全波整流器、低通滤波器以及在其中所述LED驱动器将AC导电角调制电压转换成DC输出电压的开关转换器，所述涌入电流限流器包括：
耦合于所述LED驱动器的所述输入电流路径中的电流限流器件，其中所述电流限流器件响应于所述AC导电角调制电压将输入电流限流至预定的最大电流电平；
其电流路径并联耦合于所述电流限流器件并具有控制端子的开关器件；以及
耦合于所述开关器件的所述控制端子并耦合于所述开关转换器的开关驱动，其中当所述开关转换器的输入的电压电平响应于所述AC导电角调制电压而上升时，所述开关驱动导通所述开关器件以至少部分地旁路所述电流限流器件。
2.如权利要求1所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述AC导电角调制电压具有峰值电压电平，并且所述电流限流器件包括电阻值由所述峰值电压电平和所述预定最大电流电平决定的电阻器。
3.如权利要求1所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述低通滤波器包括电容，其中所述电流限流器件包括与所述滤波器的所述电容一起形成时间常数的电阻，并且其中所述开关驱动包括基于所述时间常数的延迟。
4.如权利要求1所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述开关转换器包括具有耦合于所述输入电流路径的第一初级绕组的变压器，并且其中所述开关驱动包括：
设置在所述变压器上的第二初级绕组；以及
耦合于所述第二初级绕组并耦合于所述开关器件的所述控制端子的延迟网络。
5.如权利要求4所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述电流限流器件基于时间常数延迟所述变压器的所述第一初级绕组两端上的电压升，并且其中所述延迟网络基于所述时间常数将所述开关器件的激活延迟一时间段。
6.如权利要求4所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述延迟网络包括电阻器-电容器电路。
7.如权利要求1所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述开关转换器包括具有初级绕组的变压器，并且其中所述开关驱动包括：
耦合在所述变压器的所述初级绕组两端上的缓冲器网络；以及
具有耦合于所述缓冲器网络的输入并具有耦合于所述开关器件的所述控制端子的输出的延迟网络。
8.如权利要求7所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述缓冲器网络包括电阻器-电容器电路，并且其中所述延迟网络包括电阻性分压器。
9.如权利要求7所述的涌入电流限流器，其特征在于，所述缓冲器网络包括电阻器-电容器和整流器电路，并且其中所述延迟网络包括电阻器-电容器电路。
10.一种发光二极管驱动器，包括：
将AC导电角调制电压转换成经整流电压的输入网络，所述输入网络包括输入电流路径；
开关转换器，包括：
具有耦合于所述输入网络的第一初级绕组并具有次级绕组的变压器；
耦合于所述变压器的所述第一初级绕组用以开关流过所述第一初级绕组的电流的开关器件；
耦合于所述次级绕组以形成DC输出电压的输出网络；
耦合于所述输入网络的所述输入电流路径中的电流限流器件，用于响应于所述AC导电角调制电压将输入电流限流至预定的最大电流电平；
其电流路径并联耦合于所述电流限流器件并具有控制端子的旁路器件；以及
具有耦合于所述开关转换器的输入和耦合于所述旁路器件的所述控制端子的输出的旁路控制网络，其中当所述变压器的所述初级绕组的电压电平响应于所述AC导电角调制电压而上升时，所述旁路控制网络导通所述旁路器件以至少部分地旁路所述电流限流器件。
11.如权利要求10所述的发光二极管驱动器，其特征在于，所述旁路控制网络包括：
设置在所述变压器上的第二初级绕组；以及
具有耦合于所述第二初级绕组的输入以及耦合于所述旁路器件的所述控制端子的输出的延迟网络。
12.如权利要求11所述的发光二极管驱动器，其特征在于，所述电流限流器件基于时间常数延迟所述第一初级绕组的电压升，并且其中所述延迟网络基于所述时间常数将所述旁路器件的激活延迟一时间段。
13.如权利要求10所述的发光二极管驱动器，其特征在于：
所述旁路器件包括具有控制端子、具有第一电流端子并具有第二电流端子的晶体管；
其中所述旁路控制网络包括：
设置在所述变压器上的第二初级绕组，所述第二初级绕组具有耦合于所述晶体管的所述第一电流端子的第一端并具有第二端；
具有耦合于所述第二初级绕组的所述第二端的阳极并具有阴极的二极管；
具有耦合于所述二极管的所述阴极的第一端并具有耦合于所述晶体管的所述控制端子的第二端的第一电阻器；
耦合在所述晶体管的所述控制端子和所述晶体管的所述第二电流端子之间的第二电阻器；以及
耦合在所述晶体管的所述控制端子和所述晶体管的所述第二电流端子之间的电容器。
14.如权利要求10所述的发光二极管，其特征在于：
所述输入网络包括含电容的电磁干扰滤波器；
其中所述电流限流器件包括与所述电磁干扰滤波器的所述电容一起形成时间常数的电阻，用来延迟所述变压器的所述第一初级绕组两端上的电压升；并且
其中所述旁路控制网络包括在基于所述时间常数的延迟后激活所述旁路器件的延迟网络。
15.如权利要求10所述的发光二极管驱动器，其特征在于，所述旁路控制网络包括：
耦合在所述变压器的所述第一初级绕组两端上的缓冲器网络；以及
具有耦合于所述缓冲器网络的输入和耦合于所述旁路器件的所述控制端子的输出的延迟网络。
16.如权利要求15所述的发光二极管驱动器，其特征在于：
所述缓冲器网络包括：
具有耦合于所述变压器的所述第一初级绕组的第一端的阳极并具有阴极的二极管；
具有耦合于所述二极管的所述阴极的第一端并具有耦合于所述变压器的所述第一初级绕组的第二端的第二端的电容器；以及
具有耦合于所述二极管的所述阴极的第一端并具有第二端的第一电阻器；并且
其中所述延迟网络包括：
具有耦合于所述第一电阻器的所述第二端的第一端并具有耦合于所述变压器的所述第一初级绕组的所述第二端的第二端的第二电阻器；以及
具有耦合于所述第二电阻器的所述第一端的第一端并具有耦合于所述旁路器件的所述控制端子的第二端的第三电阻器。
17.如权利要求15所述的发光二极管驱动器，其特征在于：
所述缓冲器网络包括：
具有耦合于所述变压器的所述第一初级绕组的第一端的阳极并具有阴极的二极管；
具有耦合于所述二极管的所述阴极的第一端并具有耦合于所述变压器的所述第一初级绕组的第二端的第二端的第一电容器；以及
具有耦合于所述二极管的所述阴极的一端并具有耦合于所述变压器的所述第一初级绕组的所述第二端的第二端的第一电阻器；并且其中所述延迟网络包括：
具有耦合于所述第一电容器的所述第一端的第一端并具有耦合于所述旁路器件的所述控制端子的第二端的第二电阻器；
具有耦合于所述第二电阻器的所述第二端的第一端并具有耦合于所述旁路器件的电流端子的第二端的第三电阻器；
具有耦合于所述第二电阻器的所述第二端的第一端并具有耦合于所述旁路器件的所述电流端子的第二端的第二电容器；以及
具有耦合于所述旁路器件的所述控制端子的第一端并具有耦合于所述旁路器件的所述电流端子的第二端的第四电阻器。
18.如权利要求10所述的发光二极管驱动器，其特征在于：
所述输入网络包括：
具有接收所述AC导电角调制电压的输入和在相对于基准节点的整流节点上提供整流电压的输出的全波整流器；
电磁干扰滤波器，包括：
耦合在所述整流节点和所述基准节点之间的第一电容器；
具有耦合于所述整流节点的第一端并具有第二端的第一电阻器；
具有耦合于所述基准节点的第一端并具有第二端的第二电阻器；
耦合于所述第一电阻器的所述第二端和所述第二电阻器的所述第二端之间的第二电容器；
具有第一绕组并具有第二绕组的共模电感器，所述第一绕组具有耦合于所述第一电阻器的所述第二端的第一端以及第二端；所述第二绕组具有耦合于所述第二电阻器的所述第二端的第一端以及耦合于接地的第二端；以及
具有耦合于接地的第一端并具有耦合于所述变压器的所述初级绕组的第一端的第二端的第三电容器；并且
其中所述旁路器件包括耦合在所述共模电感器的所述第一绕组的所述第二端和所述第三电容器的所述第二端之间的电阻器。
19.一种对LED驱动器的涌入电流限流的方法，其中所述LED驱动器包括输入电流路径，所述输入电流路径包括全波整流器、低通滤波器和开关转换器，在所述开关转换器中，所述LED驱动器将AC导电角调制电压转换成DC输出电压，所述方法包括：
使用设置在所述LED驱动器的所述输入电流路径中的电流限流器件来将所述涌入电流限流至预定的最大电流电平；以及
在所述AC导电角调制电压的每半个周期旁路所述电流限流器件以使输入电流不超过所述预定的最大电流电平。
CN201010248650.XA 2009-08-03 2010-08-02 Led驱动器的浪涌电流限流器 Active CN101990344B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23098909P 2009-08-03 2009-08-03
US61/230,989 2009-08-03
US12/822,290 US8339055B2 (en) 2009-08-03 2010-06-24 Inrush current limiter for an LED driver
US12/822,290 2010-06-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101990344A true CN101990344A (zh) 2011-03-23
CN101990344B CN101990344B (zh) 2015-08-19

Family

ID=42799492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010248650.XA Active CN101990344B (zh) 2009-08-03 2010-08-02 Led驱动器的浪涌电流限流器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8339055B2 (zh)
KR (1) KR101682722B1 (zh)
CN (1) CN101990344B (zh)
DE (1) DE102010036703A1 (zh)
GB (1) GB2472504B (zh)
TW (1) TWI514927B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102724794A (zh) * 2012-05-31 2012-10-10 李汉方 一种改进的低频电感整流器
CN102957136A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 登丰微电子股份有限公司 具有冲击电流保护的负载驱动电路
CN103023293A (zh) * 2012-09-07 2013-04-03 苏州达方电子有限公司 一种转换器的突波电流抑制电路及其操作方法
CN103249215A (zh) * 2012-02-13 2013-08-14 英特赛尔美国有限公司 带有调光器检测的led驱动器系统
CN104703337A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
TWI551023B (zh) * 2016-01-21 2016-09-21 Isolated power conversion system
CN110176791A (zh) * 2018-02-21 2019-08-27 株式会社自动网络技术研究所 供电控制装置
TWI678948B (zh) * 2018-06-12 2019-12-01 義守大學 照明系統及其驅動電路
CN112385318A (zh) * 2018-06-07 2021-02-19 昕诺飞控股有限公司 Led驱动器以及与该驱动器一起使用的led模块

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101119261B1 (ko) * 2009-01-14 2012-03-16 삼성전자주식회사 광원 구동 장치
TWI405502B (zh) * 2009-08-13 2013-08-11 Novatek Microelectronics Corp 發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調光方法
US10264637B2 (en) * 2009-09-24 2019-04-16 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus with compensation bypass circuits and methods of operation thereof
US8901829B2 (en) * 2009-09-24 2014-12-02 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Solid state lighting apparatus with configurable shunts
US8901845B2 (en) 2009-09-24 2014-12-02 Cree, Inc. Temperature responsive control for lighting apparatus including light emitting devices providing different chromaticities and related methods
US9713211B2 (en) * 2009-09-24 2017-07-18 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus with controllable bypass circuits and methods of operation thereof
US8193664B2 (en) * 2009-11-19 2012-06-05 Lien Chang Electronic Enterprise Co., Ltd. Electrical power-saving control apparatus, power supply including that apparatus and power-saving method thereof
TWI478473B (zh) * 2010-06-02 2015-03-21 Fsp Powerland Technology Inc 電源供應裝置
GB2478597B (en) * 2010-03-12 2013-01-09 Burland Technology Solutions Ltd Inrush current protector device and method
US8476836B2 (en) 2010-05-07 2013-07-02 Cree, Inc. AC driven solid state lighting apparatus with LED string including switched segments
CN101835314B (zh) * 2010-05-19 2013-12-04 成都芯源系统有限公司 一种具有调光功能的led驱动电路及灯具
JP5067443B2 (ja) * 2010-05-24 2012-11-07 サンケン電気株式会社 Ｌｅｄ点灯装置
US8896034B1 (en) 2010-08-11 2014-11-25 Sarda Technologies, Inc. Radio frequency and microwave devices and methods of use
US9236378B2 (en) 2010-08-11 2016-01-12 Sarda Technologies, Inc. Integrated switch devices
US8569811B1 (en) * 2010-08-11 2013-10-29 Sarda Technologies, Inc. Self clamping FET devices in circuits using transient sources
JP2012174509A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Panasonic Corp Ｌｅｄ点灯装置、ｌｅｄ点灯装置を備える照明器具
JP5887524B2 (ja) * 2011-04-19 2016-03-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置
US8933642B2 (en) * 2011-05-13 2015-01-13 General Electric Company Dimmable LED lamp
US9839083B2 (en) 2011-06-03 2017-12-05 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus and circuits including LED segments configured for targeted spectral power distribution and methods of operating the same
US20120326618A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 National Semiconductor Corporation Harmonic ripple-current light emitting diode (led) driver circuitry and method
US9277605B2 (en) 2011-09-16 2016-03-01 Cree, Inc. Solid-state lighting apparatus and methods using current diversion controlled by lighting device bias states
US9510413B2 (en) 2011-07-28 2016-11-29 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus and methods of forming
US8742671B2 (en) 2011-07-28 2014-06-03 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus and methods using integrated driver circuitry
US9131561B2 (en) 2011-09-16 2015-09-08 Cree, Inc. Solid-state lighting apparatus and methods using energy storage
KR101248807B1 (ko) * 2011-08-05 2013-04-01 주식회사 동부하이텍 Ｌｅｄ 구동장치를 위한 절연형 플라이백 변환회로
US8866392B2 (en) * 2011-08-31 2014-10-21 Chia-Teh Chen Two-level LED security light with motion sensor
US8791641B2 (en) * 2011-09-16 2014-07-29 Cree, Inc. Solid-state lighting apparatus and methods using energy storage
KR102019051B1 (ko) * 2011-10-17 2019-09-09 엘지이노텍 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로
US8624514B2 (en) 2012-01-13 2014-01-07 Power Integrations, Inc. Feed forward imbalance corrector circuit
CN102595713B (zh) * 2012-01-19 2014-08-13 东南大学 一种倍频调光控制器
US8847498B2 (en) 2012-05-16 2014-09-30 Technical Consumer Products, Inc. Resonant damping circuit for triac dimmable
US9374858B2 (en) 2012-05-21 2016-06-21 Cree, Inc. Solid-state lighting apparatus and methods using switched energy storage
JP5923751B2 (ja) * 2012-08-03 2016-05-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Ｌｅｄ点灯装置
KR101381273B1 (ko) * 2012-09-12 2014-04-04 (주)차칸섬유 승강기용 ｌｅｄ 조명장치
US9131571B2 (en) 2012-09-14 2015-09-08 Cree, Inc. Solid-state lighting apparatus and methods using energy storage with segment control
CN102869165A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 上海诺意光电科技有限公司 一种自适应的抗变压器饱和的led驱动电路
US9781782B2 (en) 2012-09-21 2017-10-03 Cree, Inc. Active current limiting for lighting apparatus
GB2509099A (en) * 2012-12-20 2014-06-25 Accuric Ltd LED driver circuit
CN104010406B (zh) * 2013-02-27 2016-12-28 台达电子工业股份有限公司 Led驱动器
WO2015183460A2 (en) * 2014-04-30 2015-12-03 Emeray, Llc Led driver operating from unfiltered mains
US9192016B1 (en) * 2014-05-22 2015-11-17 Cree, Inc. Lighting apparatus with inductor current limiting for noise reduction
GB201414589D0 (en) * 2014-08-18 2014-10-01 Accurlc Ltd Ballast circuit
JP6443035B2 (ja) * 2014-12-24 2018-12-26 株式会社ノーリツ 電源装置および給湯装置
KR102378822B1 (ko) * 2015-04-30 2022-03-30 삼성전자주식회사 Led 구동 장치
US9699849B2 (en) * 2015-06-26 2017-07-04 EPtronics, Inc. LED driver which can be used with either trailing edge or leading edge dimmers
CN105491713A (zh) * 2015-12-23 2016-04-13 浙江闲兴光电科技有限公司 一种大功率led路灯驱动电路
TWI551016B (zh) * 2016-01-21 2016-09-21 Power supply and power supply method
US9774322B1 (en) 2016-06-22 2017-09-26 Sarda Technologies, Inc. Gate driver for depletion-mode transistors
CN107565614B (zh) * 2016-06-30 2020-09-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种交直流混合电力系统
CN107708246A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 东林科技股份有限公司 发光二极管驱动器及其驱动方法
US9867251B1 (en) * 2017-03-17 2018-01-09 Dong Guan Bright Yinhuey Lighting Co., Ltd Silicon controllable dimming full-range flickfree circuit
JP6945170B2 (ja) * 2017-04-24 2021-10-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換システム
KR101798833B1 (ko) * 2017-07-27 2017-12-13 주식회사 신일라이팅 Led 누전차단기의 동작 방지를 위한 용량성 누설전류 저감장치
KR102539962B1 (ko) * 2017-09-05 2023-06-05 삼성전자주식회사 Led 구동 장치 및 조명 장치
US10178714B1 (en) * 2018-02-12 2019-01-08 Dong Guan Bright Yinhuey Lighting Co., Ltd. China Illuminating circuit with a flickfree automatic detection and shutdown function
TWI652967B (zh) * 2018-04-20 2019-03-01 亞源科技股份有限公司 無頻閃發光二極體驅動裝置及線性穩壓方法
US10608527B2 (en) * 2018-06-01 2020-03-31 I-Shou University Power supply apparatus
DE102019111932A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Panasonic Industrial Devices Europe Gmbh Sperrwandler
CN110350895B (zh) * 2019-06-28 2023-06-20 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 一种用于mosfet串联使用时的保护电路
WO2021026351A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-11 Hubbell Incorporated Inrush current protection circuit for solid state lighting fixtures
US12048076B2 (en) 2021-06-22 2024-07-23 Goodrich Corporation System and method for inrush current control with combinational load drive configuration
KR102344128B1 (ko) 2021-08-20 2021-12-29 동명전기 주식회사 플리커 현상을 개선한 led 조명등 장치
US11503689B1 (en) * 2021-12-10 2022-11-15 Hergy International Corp. Circuit protection apparatus, snubber circuit, and method of operating circuit protection apparatus
CN117713524A (zh) * 2024-02-05 2024-03-15 成都新欣神风电子科技有限公司 一种高压正线冲击电流抑制电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370601A (en) * 1980-04-21 1983-01-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High pressure discharge lamp apparatus
US6356468B1 (en) * 1998-10-05 2002-03-12 Nokia Networks Oy Arrangement for limiting starting current in a power supply
CN101027830A (zh) * 2004-08-18 2007-08-29 三垦电气株式会社 开关电源装置
CN101032188A (zh) * 2004-08-04 2007-09-05 詹姆斯·K·吴 Led照明系统
US20080136350A1 (en) * 2004-10-27 2008-06-12 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Startup Flicker Suppression in a Dimmable Led Power Supply

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980043905U (ko) * 1996-12-26 1998-09-25 배순훈 스위칭 전원 회로의 돌입 전류 방지 장치
WO2003001315A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-03 Champion Microelectronic Corp. Volt-second balanced pfc-pwm power converter
KR20030005785A (ko) * 2001-07-10 2003-01-23 박상열 스너버 회로
TW539934B (en) * 2001-12-06 2003-07-01 Delta Electronics Inc Inrush current suppression circuit
KR100488528B1 (ko) * 2003-05-16 2005-05-11 삼성전자주식회사 모터전원공급장치
JP2008509523A (ja) * 2004-08-04 2008-03-27 ン、ジェイムス、ケー． Ｌｅｄ照明装置
WO2006031427A1 (en) 2004-08-30 2006-03-23 Advanced Energy Industries, Inc. Bipolar power supply with lossless snubber
TWI290405B (en) * 2005-07-13 2007-11-21 Mitac Int Corp Inrush current control circuit
JP4240141B1 (ja) * 2007-10-09 2009-03-18 ダイキン工業株式会社 直接形交流電力変換装置
WO2010031169A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-25 E Craftsmen Corporation Configurable led driver/dimmer for solid state lighting applications

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370601A (en) * 1980-04-21 1983-01-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High pressure discharge lamp apparatus
US6356468B1 (en) * 1998-10-05 2002-03-12 Nokia Networks Oy Arrangement for limiting starting current in a power supply
CN101032188A (zh) * 2004-08-04 2007-09-05 詹姆斯·K·吴 Led照明系统
CN101027830A (zh) * 2004-08-18 2007-08-29 三垦电气株式会社 开关电源装置
US20080136350A1 (en) * 2004-10-27 2008-06-12 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Startup Flicker Suppression in a Dimmable Led Power Supply

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102957136A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 登丰微电子股份有限公司 具有冲击电流保护的负载驱动电路
CN102957136B (zh) * 2011-08-19 2015-01-14 登丰微电子股份有限公司 具有冲击电流保护的负载驱动电路
CN103249215A (zh) * 2012-02-13 2013-08-14 英特赛尔美国有限公司 带有调光器检测的led驱动器系统
CN103249215B (zh) * 2012-02-13 2015-04-29 英特赛尔美国有限公司 带有调光器检测的led驱动器系统
CN102724794A (zh) * 2012-05-31 2012-10-10 李汉方 一种改进的低频电感整流器
CN103023293A (zh) * 2012-09-07 2013-04-03 苏州达方电子有限公司 一种转换器的突波电流抑制电路及其操作方法
CN104703337A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
CN104703337B (zh) * 2013-12-06 2017-12-26 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
TWI551023B (zh) * 2016-01-21 2016-09-21 Isolated power conversion system
CN110176791A (zh) * 2018-02-21 2019-08-27 株式会社自动网络技术研究所 供电控制装置
CN110176791B (zh) * 2018-02-21 2023-03-21 株式会社自动网络技术研究所 供电控制装置
CN112385318A (zh) * 2018-06-07 2021-02-19 昕诺飞控股有限公司 Led驱动器以及与该驱动器一起使用的led模块
TWI678948B (zh) * 2018-06-12 2019-12-01 義守大學 照明系統及其驅動電路
US10674584B2 (en) 2018-06-12 2020-06-02 I-Shou University Lighting system and driving circuit thereof

Also Published As

Publication number Publication date
TWI514927B (zh) 2015-12-21
US20110025217A1 (en) 2011-02-03
GB201013001D0 (en) 2010-09-15
DE102010036703A1 (de) 2011-04-07
GB2472504A (en) 2011-02-09
US8339055B2 (en) 2012-12-25
KR20110014105A (ko) 2011-02-10
GB2472504B (en) 2014-03-19
KR101682722B1 (ko) 2016-12-12
TW201127198A (en) 2011-08-01
CN101990344B (zh) 2015-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101990344B (zh) Led驱动器的浪涌电流限流器
CN102056378B (zh) 具有开环调光控制的led驱动器
CN204392621U (zh) 泄放器电路仿真器、功率转换器和包括功率转换器的装置
EP2536013B1 (en) A cascade boost and inverting buck converter
AU2009238645B2 (en) Photosensor circuits including a switch mode power converter
JP5265488B2 (ja) 交流ｌｅｄ調光装置及びそれによる調光方法
EP2618443B1 (en) Dynamic damper and lighting driving circuit comprising the dynamic damper
TWI580303B (zh) 具有調光偵測的發光二極體驅動器系統
CN1111771A (zh) 开关调节器
JP2014514892A (ja) 電力供給制御システム及び装置
CN105323907A (zh) 开关模式电源
WO2015103641A1 (en) Valley-fill power factor correction circuit with active conduction angle control
CN204408667U (zh) Led驱动电路
US10581321B1 (en) Flyback converter with multiplier signal control circuit and method
CN110012575B (zh) 驱动控制电路及控制方法
US20040155638A1 (en) Switch mode power converter
US9093893B2 (en) DC power supply circuit
WO2005107054A1 (en) Boost converter
KR101092218B1 (ko) 간단한 구조의 전류원을 이용한 ｌｅｄ 구동회로
US9894718B1 (en) Constant current source LED driver circuit with self-clamped output
CN106489303A (zh) 相位切割功率控制
KR101029874B1 (ko) 교류 ｌｅｄ 조광장치 및 그에 의한 조광방법
Dos Santos et al. A charge-pump led driver with PFC and low-frequency-flicker reduction
TWM423417U (en) Dynamically adjusting dimming range driving apparatus
CN103249215B (zh) 带有调光器检测的led驱动器系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant