CN103379711B - Led照明装置 - Google Patents
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Abstract
提供了LED照明装置,该LED通过壁开关操作对电源进行开关以控制LED灯的打开/关闭。LED照明装置包括:桥式整流器,被配置为通过对通过壁开关输入的交流电压进行整流而输出直流电压;电压供电电路,被配置为接收从桥式整流器输出的直流电压并且输出电源电压;以及LED照明驱动器,被配置为接收电源电压并且根据计数器对闭合和断开壁开关的次数进行计数的计数值提供多级调光,其中LED照明驱动器根据从桥式整流器输出的直流电压生成恒定电流并且将生成的电流提供给LED灯。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明装置。更具体地,本发明涉及一种LED照明装置,这种LED照明装置能够通过关闭/打开壁开关进行调光且以各种方式控制调光等级(多级调光),而不需要在使用壁开关的现有照明器材中进行单独的布线操作和增加附加的元件。
背景技术
通常,调光的词典释义是使眼睛变暗。在涉及照明器材的领域中,调光指将照明器材的照度控制至期望的亮度,实现调光的装置被称为调光器。
在最近的照明设计中,与调光或调光器相关的技术已经不仅用于创造舒适的照明环境,还用于推动照明的质量改进(例如眩光去除)、氛围营造的照度控制、或节能。调光和调光器常常应用于稳定器并且提供上述功能。
稳定器连续地向照明器材提供恒定的电压,并且控制照明器材的放电,从而连续地维持照明器材的照明。照明器材具有负的电压-电流特性。因此,当灯最初被点亮时,电压连续地降低以使电流增大。结果,照明器材可能损坏。为了防止毁坏照明器材,稳定器是必要的。在照明器材点亮之后,稳定器提供恒定的电压以限制电流。
图1是传统的三端双向交流开关(TRIAC,Triode for AlternatingCurrent)调光电路的配置的电路图。
传统的调光电路20连接在交流电源线的壁开关98与白炽灯10之间。电阻器R23和电容器C24决定交流电压经过0V之后的延迟时间电阻器R23可包括可变电阻器。用户可通过改变电阻器R23控制延迟时间。此时,在TRIAC 25打开之前,除了储存在电容器C24中的电流之外没有电流流过电阻器R23。该小电流流入白炽灯10中。典型地,白炽灯包括具有几百欧姆Ω电阻的电阻器元件。在延迟时间过去之后,电容器C24的电压可被设定为足以使二端交流开关(DIAC,Diode for Alternating Current)26电导通的电平。当DIAC 26电导通时,短电流脉冲被引入TRIAC 25的GT。然后TRIAC 25打开。
图2是传统TRIAC调光电路的工作状态的波形图。
随着延迟时间的增大,TRIAC的导通角减小。因此,白炽灯的功率或电流的量可被控制。改变延迟时间来控制负载的可用功率的操作称为相控。
然而,使用TRIAC调光器(诸如传统调光电路20)的照明器材具有低功率因子。例如,当照明器材被设置为低亮度时,其功率因子减小至0.2或更小。
而且,TRIAC调光器生成电磁干扰(EMI)和噪声。也就是说,EMI滤波器通常包括电容器21和电感器L22。
而且,TRIAC调光器被设计为用于控制电阻性负载,诸如白炽灯。当在使用TRIAC方法时将调光等级设置为低值时,钨丝的温度降低以产生微红的光。
而且,TRIAC调光器与大多数白炽灯和LED照明器材不兼容。这是因为,由于LED通过正向电流放出光,光可在电流被切断时立即消失。而且,当使用部分阻断交流电压的方式时,LED可能看起来闪烁。
与现有的白炽灯或荧光灯相比,LED照明装置在亮度、功耗、大小、重量和寿命方面具有优点。为了将LED用作照明器材,已经做出了许多尝试和开发。而且,对LED的需求也在稳步增加。
因此,与白炽灯或荧光灯类似,LED照明装置需要调光功能以及简单地打开/关闭LED灯的操作。具体地,LED照明装置需要调光的功能,而不需要在公共场所(诸如,商场、商店、学校、医院、办公室和工厂)停业之后或在夜间关闭灯。
然而,由于包括调光电路的TRIAC调光器必须独立地安装在照明装置中,因此必然会发生附加的花费。因此,大多数荧光灯、节能灯和普通的LED灯不包括调光装置,并且可仅被打开至最大或全部关闭。因此,需要进行功能改进。
发明内容
由此,本发明已经努力解决在相关领域中出现的技术问题,并且本发明的目的是提供LED照明装置,该LED照明装置能够通过壁开关的断开/闭合操作或断开时间执行调光,并且以各种方式控制调光等级(多级调光)而不需要在使用壁开关的现有照明器材中进行单独的布线操作和增加附加的部件。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种LED照明装置,该LED照明装置通过壁开关操作对电源进行开关以控制LED灯的打开/关闭。该LED照明装置包括:桥式整流器,被配置为通过对通过壁开关输入的交流电压进行整流而输出直流电压;电压供电电路,被配置为接收从桥式整流器输出的直流电压并且输出电源电压;以及LED照明驱动器,被配置为接收电源电压并且根据计数器对闭合和断开壁开关的次数进行计数的计数值提供多级调光,其中LED照明驱动器根据从桥式整流器输出的直流电压生成恒定电流并且将生成的电流提供给LED灯。
根据本发明的另一方面,提供了一种LED照明装置,该LED照明装置通过壁开关操作对电源进行开关以控制LED灯的打开/关闭。该LED照明装置包括:桥式整流器,被配置为通过对通过壁开关输入的交流电压进行整流而输出直流电压;电压供电电路,被配置为接收从桥式整流器输出的直流电压并且输出电源电压;以及LED照明驱动器,被配置为根据断开计时器的断开时间来提供多级调光并且提供调光等级,其中断开计时器接收电源电压来测量壁开关的断开时间,LED照明驱动器根据从桥式整流器输出的直流电压生成恒定电流并且将生成的电流提供给LED灯。
附图说明
在结合附图阅读下面的详细说明之后,本发明的上述目标、其它特征和优点将变得更加显而易见,在附图中:
图1是示出传统三端双向交流开关(TRIAC)调光电路的构造的电路图;
图2是示出传统TRIAC调光电路的工作状态的波形图;
图3是根据本发明的一个实施方式的示出LED照明装置的构造的电路框图;
图4是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的详细电路图;
图5是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的工作状态的波形图;
图6是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的详细电路图;
图7是根据本发明的另一实施方式的示出LED照明装置的构造的电路框图;
图8是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的工作状态的波形图;
图9是根据本发明的该实施方式的电路的工作条件的工作条件表;以及
图10是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的详细电路图。
具体实施方式
更详细地参考本发明的优选实施方式,其中附图示出了本发明的实施例。只要有可能,在附图和说明书中使用相同的参考标号来指向相同或相似的部分。
图3是根据本发明的一个实施方式的示出LED照明装置的配置的电路框图。图4是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的详细电路图。
参考图3和图4,LED照明装置包括LED照明驱动器80,LED照明驱动器80被配置为根据由桥式整流器102整流的直流电压生成恒定的电流,将生成的电流提供给LED灯99,并根据计数器96的断开-闭合计数提供多级调光,其中,桥式整流器102通过壁开关98接收交流电压并且提供整流的直流电压,计数器96从电压供电电路90接收电压并且储存和提供壁开关98的断开-闭合计数。
这里,电压供电电路90可提供直流电流。在壁开关98闭合时,通过对由包括设置在共有磁芯中的电感器81和偏压绕组93的变压器引发的交流电压进行整流而从该直流电流去除波纹。
同时,LED照明驱动器80包括电感器81、续流二极管82、功率MOSFET 83和开关控制器85。电感器81连接至LED灯99。续流二极管82的阳极连接至电感器81,续流二极管82的阴极连接至用于接收整流的直流电压的端子和LED灯99。功率MOSFET 83连接在续流二极管82的阳极与接地端GND之间。开关控制器85由电源电压VDD1驱动并且被配置为根据计数器96的计数值控制功率MOSFET83的占空比,从而提供多级调光,其中,电源电压VDD1为电压供电电路90的输出电压。除了降压结构之外,LED照明驱动器80可包括回扫结构和正向结构。
此时,当壁开关98断开时,功率MOSFET 83的开关操作可被停止。
当功率MOSFET 83的开关操作停止时,从偏压绕组93到电源电容器92的能量供给被停止。然后,当电源电容器92开始放电使得电源电压VDD1降低至预设电压或更小时,开关控制器85关闭。同时,当从开关控制器85生成重置触发信号时,与开关控制器85的输出端相连的RS触发器(flip-flop)78输出使能信号EN,并且计数器96对RS触发器78的使能信号EN进行计数。
此时,计数器96可在电源电容器92的能量完全放完之前储存计数值预定时间。
开关控制器85包括第一低压锁定(UVLO)端UVLO1和第二UVLO端UVLO2,第一UVLO端UVLO1被配置为检测电源电压VDD1达到预定电压或更大并且生成设定的触发信号,第二UVLO端UVLO2被配置为检测电源电压VDD1放电至预定电压或更小并且生成重置触发信号。开关控制器85还可包括RS触发器78,RS触发器78被配置为接收重置触发信号并且将使能信号EN输出至计数器96。
此时,开关控制器85还可包括控制逻辑电路,该控制逻辑电路被配置为接收RS触发器78的使能信号EN并且关闭不包括计数器96的开关控制器85。开关控制器85还可包括乘法器(MUX)79,乘法器(MUX)79被配置为通过参考计数器96的计数值选择多个预设电压中的一个,并且将所选的电压作为参考电压Vref发送。此时,当计数器96的计数值增加时,参考电压Vref减小,并且功率MOSFET 83的开关占空比减小。
MUX 79可被替换为数模转换器(DAC)以将计数值转换为参考电压Vref。
下面将描述根据本发明的该实施方式的LED照明装置的操作。
首先,如上所述,桥式整流器102通过壁开关98接收交流电压101并且提供桥式整流电压。电压供电电路90提供电源电压VDD1作为直流电压。
被配置成2位计数器的计数器96使用电源电压VDD1作为电源,储存计数值,并且将储存的计数值提供给开关控制器85。
通过接收电源电压VDD1而工作的LED照明驱动器80从整流直流电压生成电流以驱动LED灯99,并且根据与计数器96的计数值对应的各个等级调整LED灯99的亮度。
LED照明驱动器80包括电感器81、续流二极管82、功率MOSFET83、电流敏感电阻器84和开关控制器85。
电感器81连接至LED灯,续流二极管82的阳极连接至电感器81,并且续流二极管82的阴极连接至整流直流电压供给端和LED灯99。
功率MOSFET 83连接至电感器81和续流二极管82的阳极。
电流敏感电阻器84连接在功率MOSFET 83的源极与接地端GND之间。
此时,当功率MOSFET 83打开时,施加至电感器81的电压变为正,并且电流在流过LED灯99和电感器81时增大。当ISEN节点的电压通过电流敏感电阻器84增大并且达到参考电压Vref时,功率MOSFET 83关断。
同样地,当功率MOSFET 83关断时,施加至电感器81的电压变为负,因为LED灯99和续流二极管82具有恒定的电压。此时,流入LED灯99和电感器81的电流减小。如上所述,由于功率MOSFET 83快速开关,流入LED灯99的电流维持恒定。
开关控制器85由从电源电路90生成的电源电压VDD1操作,并且通过根据计数器96所提供的值改变功率MOSFET 83的PWM来调整LED灯99的亮度。
同时,电源电路90包括偏压绕组93、整流二极管91、电源电容器92和启动电阻器95。
启动电阻器95在最初启动期间提供足以驱动功率MOSFET 83的电源电压VDD1。
电感器81和偏压绕组93通过使用共有磁芯的变压器进行电磁耦合。当功率MOSFET 83开关时,电感器81生成待在偏压绕组93中成比例地感生的交流电压,并且整流二极管91对感生的交流电压进行整流。
电源电容器92对整流电压的波纹进行滤波,从而生成电源电压VDD1作为直流电压。同样地,当壁开关98最初闭合时,桥式整流直流电压VDC通过启动电阻器95对电源电容器92充电。此时,当电源电压VDD1达到预定电压时,从第一UVLO端UVLO1生成设定的触发信号。根据设定的触发信号,RS触发器78生成使能信号EN。
使能信号EN操作开关控制器85以启动开关。当壁开关98临时断开时,功率MOSFET 83的开关被停止。此时,偏压绕组93不向电源电容器92供电。当与电源电容器92的电压对应的电源电压VDD1被放电至特定电压(例如,6V)或更小时,从第二端UVLO2生成重置触发信号。
此时,计数器96对重置触发信号进行计数,并且RS触发器78根据重置触发信号关闭不包括计数器96的开关控制器85。
由于计数器96的功耗非常小,因此计数器96可在LED照明驱动器80停止之后使用储存在电源电容器92中的电压将计数值维持约2秒。
因此,当用户在壁开关98断开之后约2秒内闭合壁开关98时,用户可控制LED灯99的调光等级。当关闭状态维持约2秒或更长时,计数值消失,并且LED灯99的调光等级被重置至初始状态。该时间仅是一个实施例,并且可根据时间常数而不同。
MUX 79在多个预设电压中选择相对应的调光电压作为计数值,并且将所选的调光电压作为参考电压Vref发送。此时,随着计数值增加,调光电压降低。
根据开关控制器85的典型控制机制,开关控制器85与参考电压Vref成比例地控制功率MOSFET 83的占空比。因此,当计数值增加时,LED照明驱动器80的输出值减小。
即使MUX 79被替换为DAC以将数字信号转换为模拟电压,仍可实现同样的功能。
图5是根据本发明的该实施方式的示出LED照明装置的工作状态的波形图。
当壁开关98打开时,计数值被重置为00。在这种状态下,开关控制器85将PWM调光等级驱动至100%。
然后,当壁开关98断开和闭合时,计数值增1。在第一次断开-闭合之后,计数值变为01。此时,功率MOSFET的开关占空比降至50%。在第二次断开-闭合之后,计数值变为10。
此时,开关占空比为25%。在第三次断开-闭合之后,开关占空比为12.5%。在第四次断开-闭合之后,计数值回到00,并且开关占空比回到100%。
然而,当壁开关98关闭几秒或更长时间时,电源电压VDD1被放电至低电压,并且计数器96丢失计数值。此时,当壁开关98闭合时,计数器96被重置至00,并且开关控制器以100%的占空比工作。
在本发明的这个实施方式中,计数器被配置为2位计数器。但是计数器可被配置为具有3位或更多位以实现精细的调光等级控制。而且,开关控制器85可被配置成PWM或PFM转换器,并且LED照明驱动器80可被配置成回扫转换器或正向转换器,如图6所示。
图6是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的详细电路图。
参考图6,当功率MOSFET 83打开时,电流流至电感器81的初级侧绕组,并且在电感器81中感生输入电压。同时,在黑点方向的电感器81的次级侧绕组中感生与初级侧绕组具有相反极性的电压,从而使二极管导通。而且,储存在电感器81的励磁电感中的能量被释放至输出端以操作LED灯99。
此外,当利用低功率计数器储存调光等级时,也就是说,当壁开关98暂时断开时,仅不包括计数器96的开关控制器85关闭,并且低功率计数器使用储存在电源电容器92中的能量维持计数值。
而且,所有开关控制器均具有UVLO功能。由于照原样利用UVLO功能,因此当仅增加简单的数字逻辑电路诸如计数器时,可容易地实现集成开关控制器。
根据本发明的该实施方式的LED照明装置可被配置为适于A19、PAR30、PAR38等的典型照明装置。
图7是根据本发明的另一实施方式的示出LED照明装置的配置的电路框图。
参考图7,LED照明装置包括LED照明驱动器80,LED照明驱动器80被配置为从通过桥式整流器102整流的直流电压生成恒定电流,将生成的电流提供给LED灯99,并且根据断开计数器96的断开时间提供多级调光,其中,桥式整流器102通过壁开关98接收交流电压并且提供整流的直流电压,断开计数器96从电压供电电路90接收电力,测量壁开关98的断开时间,并且提供调光等级。
这里,电压供电电路90可提供直流电流。当壁开关98闭合时,通过对包括设置在共有磁芯中的电感器81和偏压绕组93的变压器感生的交流电压进行整流从该直流电流去除波纹。
同时,LED照明驱动器80包括电感器81、续流二极管82、功率MOSFET 83和开关控制器100。电感器81连接至LED灯99。续流二极管82的阳极连接至电感器81,续流二极管82的阴极连接至用于接收整流的直流电压的端子和LED灯99。功率MOSFET 83连接在续流二极管82的阳极与接地端GND之间。开关控制器100由与电压供电电路90的输出电压对应的电源电压VDD1驱动,并且被配置为根据由关闭计数器96测量的关闭时间控制功率MOSFET 83的占空比并且提供多级调光。
除了降压结构之外,LED照明驱动器80可包括回扫结构和正向结构。
此时,当壁开关98断开时,功率MOSFET的开关操作可被停止。当功率MOSFET 83的开关操作停止时,从偏压绕组93至电源电容器92的能量供给被停止。由此,偏压绕组93的电压被切换至低电平以关闭开关控制器100,并且断开计时器96工作以测量壁开关98的断开时间。在这种情况下,当在电源电容器92的能量完全放完之前将关闭时间维持预定时间然后再次闭合壁开关98时,断开计时器96停止时间测量,并且内部调节器79操作开关控制器100以通过参考所测量的断开时间在预设电压中选择相应的调光等级,从而改变占空比。
此时,开关控制器100可附加地接收使能信号EN以检测当壁开关98断开时是否从偏压绕组93引入了能量。开关控制器100可包括内部调节器79,内部调节器79被配置为接收使能信号EN以关闭不包括断开计时器96的开关控制器100。
下面将描述根据本发明的该实施方式的LED照明装置的操作。
首先,如上所述,LED照明装置包括桥式整流器102、电压供电电路90、LED灯99、LED照明驱动器80和壁开关98。
这里,桥式整流器102通过壁开关98接收交流电压101,并且提供桥式整流的直流电压。电压供电电路90提供电源电压VDD1作为直流电压。
LED照明驱动器80通过接收与电压供电电路90的输出电压对应的电源电压VDD1进行操作,并且从整流的直流电压生成电流以驱动LED灯99。而且,LED照明驱动器80根据与所测量的壁开关98的断开时间相对应的各种等级调节LED灯99的亮度。
LED照明驱动器80包括电感器81、续流二极管82、功率MOSFET83、电流敏感电阻器84、断开计时器96和开关控制器100。
电感器81连接至LED灯99,续流二极管82的阳极连接至电感器81,并且续流二极管82的阴极连接至整流直流电压供给端和LED灯99。功率MOSFET 83连接至电感器81和续流二极管82的阳极。电流敏感电阻器84连接在功率MOSFET 83的源极与接地端GND之间。
开关控制器100包括内部调节器79、断开计时器96、比较器85、RS触发器78、单次触发器(one-shot)87和门驱动器86。
内部调节器79接收从电压供电电路90输出的电源电压VDD1,并且提供IC内的电压(例如,5V)。
断开计时器96通过接收从电压供电电路90输出的电源电压VDD1进行操作,并且响应于使能信号EN输出参考电压Vref。
比较器85比较ISEN节点的电压与参考电压Vref以重置RS触发器78。
单次触发器87周期性地设置RS触发器78。
门驱动器86驱动功率MOSFET 83。
此时,当功率MOSFET 83导通时,施加至电感器81的电压变为正,并且电流在流过LED灯99和电感器81时增大。当ISEN节点的电压通过电流敏感电阻器84增加且到达参考电压Vref时,比较器85生成重置信号以使功率MOSFET 83关断。
同样地,当功率MOSFET 83被关断时,施加至电感器81的电压变为负,因为LED灯99和续流二极管82具有恒定的电压。此时,流入LED灯99和电感器81的电流减小。如上所述,由于功率MOSFET83被快速开关,流入LED灯99的电流保持恒定。
同时,电源电路90包括偏压绕组93、整流二极管91、电源电容器92和启动电阻器95。
启动电阻器95在最初启动期间提供足以驱动功率MOSFET 83的电源电压VDD1。
电感器81和偏压绕组93通过使用共有磁芯的变压器电磁耦合。当功率MOSFET 83开关时,电感器81生成在偏压绕组93中成比例感生的交流电压,并且整流二极管91对感生的交流电压进行整流。
电源电容器92对整流电压的波纹进行滤波,从而生成电源电压VDD1作为直流电压。同样地,当壁开关98最初闭合时,桥式整流的直流电压VDC通过启动电阻器95对电源电容器92充电。此时,当电源电压VDD1到达预定电压时,内部调节器79工作以启动开关。
此时,当壁开关98暂时断开时,功率MOSFET 83的开关被停止。而且,偏压绕组93中不会出现感生的电流。
然而,从电源电路90输出的使能信号EN变为低以关闭内部调节器79,并且断开计时器96开始工作。由于断开计时器96由具有小功耗的逻辑电路实现,因此断开计时器96可在LED照明驱动器80停止之后使用储存在电源电容器92中的电压将逻辑电路的状态维持几秒。
因此,当用户在将壁开关98的断开时间维持预定时间之后闭合壁开关98时,用户可控制LED灯99的调光等级。也就是说,当断开计时器96超过特定值时,断开计时器96立即被重置,并且LED灯99的调光等级被重置至初始状态。该预定时间仅作为一个实施例,并且可根据时间常数而不同。
断开计时器96输出与计时器值对应的调光电压作为参考电压Vref。当计时器值增加时,调光电压降低。
根据开关控制器100的控制机制,开关控制器100与参考电压Vref成比例地控制功率MOSFET 83的占空比。因此,当计时器值增加时,LED照明驱动器80的输出值减小。
图8是根据本发明的该实施方式的示出LED照明装置的工作状态的波形图。图9是根据本发明的该实施方式的示出电路的工作状态的工作条件表。
参考图8和图9,当壁开关98闭合时,断开计时器96被重置至0。在这种状态下,开关控制器100将调光等级驱动至100%。然后,当壁开关98断开时,断开计时器96工作以在设计时间内再次闭合壁开关98,并且功率MOSFET 83以相应的占空比工作。可选地,当壁开关98的断开-闭合被控制在1秒或更短时间内时,功率MOSFET 83的占空比以阶梯方式减小。
然而,当壁开关98断开4秒或更长时间时,电源电压VDD1被放电至非常低的电压,断开计时器96不再工作。此时,当壁开关98再次闭合时,断开计时器96被重置,并且开关控制器100以100%的占空比工作。
在本发明的这个实施方式中,根据四个步骤实现计数。然而,当计时器的间隔数量增加时,可精确地实现调光等级控制。而且,LED照明驱动器80可包括回扫转换器或正向转换器,如图10所示。
图10是根据本发明的该实施方式的LED照明装置的详细电路图。
参考图10,当功率MOSFET 83打开时,电流流入电感器81的初级侧绕组,并且在电感器81中感生输入电压。同时,在黑点方向上的电感器81的次级侧绕组中感生与初级侧绕组具有相反极性的电压,使得二极管电导通。而且,储存在电感器81的磁化电感中的能量被释放至输出端以操作LED灯99。
根据本发明的实施方式,能够实现能以低成本执行调光控制的LED照明装置。而且,能够使用壁开关98向现有的照明器材提供调光功能而不需要单独的布线操作或附加的装置。调光所需的全部功能都包括在开关控制器100中。当壁开关98暂时断开然后闭合时,可利用工作在低功率以储存调光等级的断开计时器96进行多次测量,并且开关控制器100能够以相应的占空比工作以执行调光。这可通过使用储存在电源电容器92中的能量维持计时器值来实现。
根据本发明的实施方式的LED照明装置被配置为适于A19、PAR30、PAR38等的典型照明装置。
根据本发明的实施方式,LED照明装置可使用壁开关的闭合/断开操作或断开时间来执行调光而不需要在使用壁开关的现有照明器材中进行单独的布线操作和增加附加的部件。而且,由于调光功能包括在开关控制器中,因此LED照明装置可以低成本执行调光。
尽管已经为了说明目的描述了本发明的优选实施方式,但是,本领域的技术人员将理解,各种修改、添加和替换都是可行的而不会背离权利要求所公开的本发明的范围和精神。
Claims (18)
1.LED照明装置,通过壁开关操作对电源进行开关以控制LED灯的打开/关闭,所述LED照明装置包括:
桥式整流器,被配置为通过对通过所述壁开关输入的交流电压进行整流而输出直流电压;
电压供电电路,包括偏压绕组、整流二极管、电源电容器和启动电阻器,其中,所述偏压绕组配置成感生交流电压,所述整流二极管配置成通过对所述感生的交流电压进行整流而输出直流电压,所述电源电容器配置成通过对所述整流的直流电压的波纹进行滤波而生成并提供电源电压,并且所述启动电阻器配置成在最初启动期间通过接收来自所述桥式整流器的所述直流电压而对所述电源电容器充电;以及
LED照明驱动器,被配置为接收所述电源电压作为电源,并且根据计数器对闭合和断开所述壁开关的次数进行计数的计数值提供多级调光,
其中,所述LED照明驱动器根据从所述桥式整流器输出的直流电压生成恒定的电流,并且将所生成的电流提供给所述LED灯,以及
其中,所述计数器在所述电源电容器的能量完全放完之前储存所述计数值预定时间。
2.如权利要求1所述的LED照明装置,其中所述LED照明驱动器包括:
电感器,连接至所述LED灯;
续流二极管,所述续流二极管的阳极连接至所述电感器,所述续流二极管的阴极通常连接至所述LED灯和用于接收整流的直流电压的端子;
功率MOSFET,连接在所述续流二极管的阳极与接地端之间;以及
开关控制器,由所述电源电压驱动并被配置为根据所述计数器的计数值控制所述功率MOSFET的占空比并提供多级调光。
3.如权利要求2所述的LED照明装置,其中当所述壁开关被断开时,所述功率MOSFET停止开关操作。
4.如权利要求2所述的LED照明装置,其中当所述功率MOSFET的开关操作停止时,从形成所述电压供电电路的偏压绕组向电源电容器的能量供给被停止;当所述电源电容器开始放电使得与所述电压供电电路的输出电压对应的所述电源电压降低至预设电压或更小时,所述开关控制器被关闭;并且当所述开关控制器生成重置触发信号时,与所述开关控制器的输出端相连的RS触发器输出使能信号,并且所述计数器对所述使能信号进行计数。
5.如权利要求2所述的LED照明装置,其中所述开关控制器包括:
第一低压锁定UVLO端,被配置为检测所述电源电压到达预定电压或更大电压并生成设定触发信号;以及
第二低压锁定UVLO端,被配置为检测所述电源电压被放电至预定电压或更小电压并生成重置触发信号,以及
所述LED照明装置还包括RS触发器,所述RS触发器被配置为接收所述重置触发信号并向所述计数器输出使能信号。
6.如权利要求5所述的LED照明装置,其中所述开关控制器还包括控制逻辑电路,所述控制逻辑电路被配置为接收从所述RS触发器输出的使能信号并且关闭不包括所述计数器的所述开关控制器。
7.如权利要求2所述的LED照明装置,其中所述开关控制器还包括乘法器MUX,所述乘法器MUX被配置为通过参考所述计数器的计数值选择多个预设电压中的一个,并且将所选的电压作为参考电压发送。
8.如权利要求7所述的LED照明装置,其中当所述计数器的计数值增加时,所述参考电压降低,并且所述功率MOSFET的开关占空比减小。
9.如权利要求7所述的LED照明装置,其中所述乘法器MUX被替换为数字模拟转换器DAC,所述数字模拟转换器DAC被配置为将所述计数值转换成所述参考电压。
10.如权利要求2所述的LED照明装置,其中当所述功率MOSFET打开时,电流流入所述电感器的初始侧绕组以感生输入电压,在所述电感器的次级侧绕组中感生与所述初级侧绕组的极性相反的电压,并且储存在所述电感器的磁化电感中的能量被释放至输出端以操作所述LED灯;以及
所述开关控制器包括回扫转换器或正向转换器。
11.LED照明装置,通过壁开关操作对电源进行开关以控制LED灯的打开/关闭,所述LED照明装置包括:
桥式整流器,被配置为通过对通过所述壁开关输入的交流电压进行整流而输出直流电压;
电压供电电路,包括偏压绕组、整流二极管、电源电容器和启动电阻器,其中,所述偏压绕组配置成感生交流电压,所述整流二极管配置成通过对所述感生的交流电压进行整流而输出直流电压,所述电源电容器配置成通过对所述整流的直流电压的波纹进行滤波而生成并提供电源电压,并且所述启动电阻器配置成在最初启动期间通过接收来自所述桥式整流器的所述直流电压而对所述电源电容器充电;以及
LED照明驱动器,被配置为根据断开计时器的断开时间提供多级调光,所述断开计时器接收所述电源电压作为电源,以测量所述壁开关的断开时间并且提供调光等级,
其中,所述LED照明驱动器根据从所述桥式整流器输出的直流电压生成恒定的电流并且将所生成的电流提供给所述LED灯,以及
其中,所述断开计时器测量所述壁开关的断开时间,并且在所述电源电容器的能量完全放完之前储存断开时间预定时间。
12.如权利要求11所述的LED照明装置,其中所述LED照明驱动器包括:
电感器,连接至所述LED灯;
续流二极管,所述续流二极管的阳极连接至所述电感器,所述续流二极管的阴极通常连接至所述LED灯和用于接收整流的直流电压的端子;
功率MOSFET,连接在所述续流二极管的阳极与接地端之间;以及
开关控制器,由所述电源电压驱动并被配置为通过根据由所述断开计时器测量的所述壁开关的断开时间控制所述功率MOSFET的占空比来提供多级调光。
13.如权利要求12所述的LED照明装置,其中当所述壁开关被断开时,所述功率MOSFET停止开关操作。
14.如权利要求12所述的LED照明装置,其中当所述功率MOSFET的开关操作停止时,从形成所述电压供电电路的偏压绕组向电源电容器的能量供给被停止,所述偏压绕组的电压切换至低电平以关闭所述开关控制器,并且所述断开计时器被操作以测量所述壁开关的断开时间。
15.如权利要求12所述的LED照明装置,其中当所述功率MOSFET的开关操作停止时,从形成所述电压供电电路的偏压绕组向所述电源电容器的能量供给被停止,并且所述偏压绕组的电压被切换至低电平以关闭所述开关控制器。
16.如权利要求12所述的LED照明装置,其中所述断开计时器被操作以测量所述壁开关的断开时间,当所述壁开关在所述断开计时器储存所述断开时间预定时间之后且在所述电源电容器的能量完全放完之前再次闭合时,所述断开计时器停止时间测量,并且所述内部调节器操作所述开关控制器以通过参考所测量的断开时间从预设电压中选择相应的调光等级,从而改变所述占空比。
17.如权利要求12所述的LED照明装置,其中所述开关控制器包括内部调节器,所述内部调节器被配置为从所述电压供电电路接收使能信号以检测当所述壁开关被断开时是否从所述偏压绕组引入能量,并且关闭不包括所述断开计时器的所述开关控制器。
18.如权利要求12所述的LED照明装置,其中当所述功率MOSFET打开时,电流流入所述电感器的初级侧绕组以感生输入电压,在所述电感器的次级侧绕组中感生与所述初级侧绕组具有相反极性的电压以使所述二极管电导通,储存在所述电感器的磁化电感中的能量被释放至输出端以操作所述LED灯;以及
所述开关控制器包括回扫转换器或正向转换器。
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