CN103621183A

CN103621183A - Led光源

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Publication number: CN103621183A
Application number: CN201280028347.6A
Authority: CN
Inventors: H·M·J·M·卡尔曼; R·库尔特
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: WO2012168828A2; CN103621183B; EP2719254A2; US9210757B2; BR112013031263A2; US9357607B2; CN103621182B; EP2719256A2; US20140375223A1; JP6138769B2; RU2597214C2; JP2014519688A; WO2012168827A2; CN103621182A; WO2012168828A3; WO2012168827A3; RU2014100176A; WO2012168844A2; JP2014519687A; WO2012168844A3

Abstract

一种LED光源，其包括：全桥式整流器，装备有第一输入端子和第二输入端子以用于耦合到相切调光器的输出端子；串联布置，其包括N个LED负载，所述串联布置的第一端和第二端分别耦合到全桥式整流器的第一和第二输出端子；控制装置，用于在经整流AC供给电压时期期间，当瞬时振幅增加时随后使第一串联布置中包括的LED负载一个接一个并且依赖经整流的AC供给电压的瞬时振幅而运载电流，并且用于当瞬时振幅减小时随后使LED负载一个接一个并依赖经整流AC供给电压的瞬时振幅而停止运载电流，当相切调光器的输出电压等于零时该控制装置控制通过LED负载的电流在零点，并且当相切调光器相切输出电压不同于零伏时，控制通过LED负载的电流在与相切调光器的相位角无关的值，为了使LED光源与相切调光器兼容，该LED光源进一步装备有可开关漏电流源，其耦合在全桥式整流器的第一和第二输出端子之间；锁止器，耦合在全桥式整流器的第一和第二输出端子之间，并且包括电阻器和电容器的串联布置，从而在相切调光器是前沿相切调光器时，防止通过调光器的电流在由相切调光器生成的前沿之后交叉经过零点；单向元件，与电容器串联布置，用于防止所述电容经由LED负载或可调节漏电流源放电；和，箝位电路(CC)，其被耦合到电容器并且包括电流源，用于使电容器放电并且当调光器关闭时为调光器电流提供低欧姆路径。

Description

LED光源

技术领域

本发明涉及包括LED负载的廉价简单的LED光源，其可被直接连接到诸如市电电源的供给低频AC电压的电源。本发明也涉及用于LED电源的操作的方法、相切调光兼容性模块、这种相切调光兼容性模块、调光器、灯具、照明系统和适合于在这种系统中使用的LED光源的使用。

背景技术

从US7081722中已知如第一句中所提到的LED光源。该LED负载是包括个体LED的串联布置并且可能的并联布置的LED阵列。该LED光源包括用于将低频AC电压整流的整流器。在操作期间，在整流器的输出端子之间存在具有频率2f并且振幅在零伏和最大振幅之间变化的周期性DC电压。该N个LED负载的串联布置被耦合在该整流器的输出端子之间。该LED光源进一步配备控制装置，所述控制装置用于在低频AC电压的半周期期间，换句话说在周期性DC电压的周期期间，随后当该振幅增加时使该LED负载逐个地并且依赖于该低频AC电源电压的瞬时振幅而运送电流，并且随后当该瞬时振幅减小时，使该LED负载逐个地并依赖于该低频AC电源电压的瞬时振幅，而停止运送电流。

当该周期性DC电压的振幅是零伏时，LED负载都不运送电流。当该周期的DC电压的振幅增加时，达到该第一LED负载开始运送电流的电压。类似地，当该周期性DC电压的振幅已经进一步增加到足够高的值时，第二LED负载开始导电。在周期性DC电压的振幅进一步增加后，剩余的LED负载随后开始运送电流。

当全部LED负载都运送电流时，该周期性DC电压的振幅进一步增加，直到达到最大振幅。然后，周期性DC电压的振幅开始减小。在振幅减小的同时，LED负载逐个停止传导电流。在第一LED负载已经停止传导之后，该周期性DC电流的振幅进一步减小到零，然后重复上面描述的循环。

该已知LED光源是非常紧凑且比较简单的。此外，能够从诸如市电电源的低频AC供给电压源直接供给，并且不需要用于将该低频AC供给电压转换为大体恒定DC电压的电路。已知LED光源的缺点是，其与在家里或办公楼中大规模使用的现有相切调光器不兼容。在进一步本文中，“与现有相切调光器不兼容的LED光源”也被称作“非可调光LED光源”，并且也指示这样的LED光源，其只能够在非常有限的范围上被调光，或者只能在用后沿调光器调光时才示出适当的调光表现。期望制成与广泛的前沿和后沿相切调光器两者兼容的已知的LED光源，该相切调光器也被称作墙壁调光器，从而进一步增加其可能的使用。

发明内容

本发明的目的是提供与相切调光器相兼容并且非常紧凑的LED光源。

根据本发明的第一方面，提供了LED光源，其适合于由相切调光器调光，并且包括

-整流器，配备用于耦合到相切调光器的输出端子的第一输入端子和第二输入端子，供给AC供给电压，

-串联布置，包括N个LED负载，所述串联布置的第一端和第二端分别被耦合到整流器的第一输出端子和第二输出端子，

-控制装置，其在经整流的AC供给电压期间，用于当该瞬时振幅增加时，随后使串联布置中包括的LED负载取决于经整流的AC供给电压的瞬时振幅而一个接一个地运送电流，并且当瞬时振幅减小时，随后使该LED负载取决于经整流的AC供给电压的瞬时振幅而一个接一个地停止运送电流，所述控制装置当相切调光器的输出电压等于零时控制通过LED负载的电流为零，并且当相切调光器的输出电压不等于零伏时控制通过LED负载的电流为与相切调光器的相位角无关的值，

-可开关泄漏电流源，被耦合在该整流器的第一和第二输出端子之间，

-锁止器，被耦合在整流器的第一和第二输出端子之间，并且包括有包括电阻器和电容器的串联布置，从而在相切调光器是前沿相切调光器的情形中，防止通过该调光器的电流在由相切调光器生成的前沿之后交叉经过零点，

-单向元件，被布置为与该电容器串联，和

-箝位电路，被耦合到该电容器并且包括电流源，用于使该电容器放电并且当该相切调光器关闭时为该调光器电流提供低的欧姆路径。

由于仅仅需要比较少的部件这种LED光源低廉并因此也非常紧凑。此外，当在未调光操作中使用时，该LED光源具有非常高的功率因子。在调光操作中，能够实现非常低的调光水平。

根据本发明的第二方面，提供一种用于配备有N个LED负载辅助的串联布置的LED光源的调光操作的方法，其包括步骤

-提供具有频率f的AC供给电压，

-在可调节时间流逝期间的每个半周期中中断该AC供给电压，

-依靠整流器对中断的AC供给电压进行整流，并且将该经整流中断AC电压供给到包括N个LED负载的串联布置，

-在经整流的中断AC供给电压的周期期间

-当该瞬时振幅增加时，随后使该LED负载取决于该经整流AC供给电压的瞬时振幅逐个运送电流，

-当该瞬时振幅减小时，随后使该LED负载取决于该AC供给电压的瞬时振幅逐个停止运送电流，和

-在该AC供给电压源中断期间将LED负载维持在非传导状态，在所述中断期间该经整流的中断供给电压的瞬时振幅是零，

-当该相切调光器不同于零伏时，控制通过该LED负载的电流为与相切调光器的相位角无关的值，

同时还有步骤

-当经整流中断供给电压的振幅高于零伏并且该LED负载没有运送电流时，提供耦合在在该整流器的第一和第二输出端子之间的可开关泄漏电流源，并且使用可调节泄漏电流源维持电流通过该调光器的流动，

-提供锁止器，所述锁止器被耦合在整流器的第一和第二输出端子之间，并且包括电阻器和电容器的串联布置，在相切调光器是前沿相切调光器的情形中，使用该锁止器防止通过该调光器的电流在中断结束时在由相切调光器生成的前沿之后交叉经过零点，

-提供与该电容器并与电阻器串联布置的单向元件，防止该电容器经由该LED负载或该可调节泄漏电流源放电，和

-提供箝位电路，其被耦合到该电容器并且包括电流源，并且使用该箝位电路使该电容器放电并且当该调光器关闭时使用箝位电路为该调光器电流提供低欧姆路径。

根据本发明的第三方面，提供相切调光器兼容性模块，其包括

-整流器，配备用于连接到相切调光器的输出端子的第一输入端子和第二输入端子，

-锁止器，被耦合在该整流器的输出端子之间，并包括电阻器和电容器的串联布置，从而在相切调光器是前沿调光器时，防止该调光器电流在前沿之后穿过零点，

-单向元件，被布置与该电容器串联，和

-箝位电路，被耦合到该电容器，并且包括电流源，其用于使该电容器放电并且当该相切调光器关闭时为该调光器电流提供低的欧姆路径，和

-传导分支，连接整流器的输出端子。

这种调光器兼容性模块提供了对一个或多个不与相切调光器兼容的LED光源进行调光的可能性，不必每个LED光源都配备兼容所需的全部特征。

根据本发明的第四方面，提供了照明系统，其适合于用相切调光器调光，并且包括

-至少一个LED光源，其不与相切调光器兼容，和

-如上所述的相切调光器兼容性模块。

在操作期间，至少一个LED光源的输入端子和该相切调光器兼容模块的第一和第二输入端子全部被连接到相切调光器的输出端子。因此，可能将相切调光器兼容模块的第一和第二输入端子和至少一个LED光源的输入端子连接到连接端子，以用于连接到相切调光器的输出端子。该照明系统可以仅包括一个光源，但是优选地是该照明系统包括两个或多个LED光源。在后一情形中，该相切调光器兼容模块的第一和第二输入端子和所有LED光源的输入端子能够被连接到相同连接端子。同时，该照明系统的主要优点是，不需要为每个LED光源配备与相切调光器的兼容所必需的全部特征。

根据本发明的第五方面，提供了照明系统，其适合于用相切调光器调光，包括

-至少一个LED光源，其不与相切调光器兼容，和

-根据本发明的第一方面的LED光源。

在操作期间，至少一个LED光源的输入端子和根据本发明的第一方面的LED光源(进一步被称为可调光LED光源)的第一和第二输入端子全部被连接到相切调光器的输出端子。因此，可能将可调光LED光源的第一和第二输入端子和至少一个LED光源的输入端子连接到用于连接相切调光器的输出端子的连接端子。该照明系统可以仅包括一个与相切调光器不兼容的光源，但是优选地该照明系统包括两个或多个LED光源。在后一情形中，该可调光LED光源的第一和第二输入端子和全部LED光源的输入端子能够被连接到相同连接端子。同时，该照明系统的主要优点是，不需要为照明系统中包括的每个LED光源都配备与相切调光器的兼容所必需的全部特征。

根据本发明的第六方面，提供了与相切调光器不兼容的LED光源，其适合被用在根据本发明的第四和第五方面的照明系统中，该光源包括

-控制装置，其在整流的AC供给电压期间，用于当该瞬时振幅增加时，随后使串联布置中包括的LED负载取决于经整流的AC供给电压的瞬时振幅而一个接一个地运送电流，并且当瞬时振幅减小时，随后使该LED负载取决于经整流的AC供给电压的瞬时振幅而一个接一个地停止运送电流，并且当该相切调光器的输出端子之间存在的电压的瞬时振幅是零时用于将该LED负载维持在非传导状态，

-可开关泄漏电流源，被耦合在该整流器的第一和第二输出端子之间。

根据本发明的第七方面，提供了调光器，其包括

-相切调光器，包括用于连接到供给电压源的输入端子和输出端子，

-根据本发明第三方面的相切调光器兼容模块，

其中该相切调光器兼容模块的第一输入端子和第二输入端子被连接到该相切调光器的各自的输出端子。当一个或多个LED光源被与该相切调光器兼容电路并联地连接到该相切调光器的输出端子时，能够用这个调光器来调光与相切调光器不兼容的这些LED光源。

根据本发明的第八方面，提供了灯具，其包括

-根据本发明第三方面的相切调光器兼容模块，

-连接端子，其被连接到第一输入端子和第二输入端子，用于将与相切调光器不兼容的一个或多个LED光源与相切调光器兼容性电路并联连接。

当相切调光器兼容电路的输入端子被连接到相切调光器的输出端子时，当与相切调光器不兼容的一个或多个LED光源与相切调光器兼容电路并联连接时，能够调光这些光源。

在从属权利要求中提出本发明的进一步加工利用。

附图说明

利用附图将进一步描述根据本发明的LED光源的实施例。

在附图中，

图1示出了根据本发明的LED光源的实施例的示意图；

图2示出了用于图1中所示的LED光源的未调光操作的输入电压、输入电流和LED电流的形状；

图3(图3A、图3B和图3C)示出了假如使用前沿相切调光器时用于图1所示的LED光源的调光操作的输入电压、输入电流和LED电流的形状；

图4(图4A、图4B和图4C)示出了假如使用后沿相切调光器时用于图1所示的LED光源的调光操作的输入电压、输入电流和LED电流的形状；

图5示出了包含被耦合到相切调光器的许多LED光源的灯具；

图6示出了相切调光器兼容性模块，

图7示出了非可调光LED光源，通过将其与如图6中所示的相切调光器兼容模块组合，所述非可调光LED光源能够被调光，和

图8示出了包括相切调光器和相切调光器兼容模块的调光器。

具体实施方式

在图1中，K1和K2是用于耦合到相切调光器的输出端子的全桥式整流器(D1-D4)的第一和第二输入端子。全桥式整流器的第一输出端子依靠漏电流源BCS被连接到全桥式整流器的第二输出端子，该漏电流源BCS包括电阻器R8、二极管D6和晶体管Q4的第一串联布置和由晶体管Q5和Q6和电阻器R10形成的达林顿晶体管的第二串联布置的并联布置。晶体管Q5的基电极被连接到二极管D6和电阻器R8之间的端子，并且晶体管Q4的基电极被连接到晶体管Q6和电阻器R10之间的端子。全桥式整流器的第一输出端子和第二输出端子也依靠二极管D5、电阻器R11、电容器C2和电阻器R9的串联布置连接。电阻器R11、R9和电容器C2一起形成锁止器LA，以便在相切调光器是前沿相切调光器的情形中防止通过调光器的电流在由相切调光器生成前沿之后穿过零。前沿引起调光器中包括的EMI滤波器中包括的LC组合震荡。这个震荡能够使通过该调光器的电流变得如此低，以至于调光器关断。这通过依靠锁止器使该振荡减振来防止。二极管D5是单向元件，用于防止电容器C2经由LED负载或经由可调节漏电流源放电。

全桥式整流器的第一输出端子也依靠电阻器R1和R2的串联布置被连接到第二输出端子。电阻器R2被电容器C1和电阻器R4的串联布置分路。电阻器R4和电容器C1的共同端子依靠电阻器R3被连接到电阻器R1和R2的共同端子，并且也被直接连接到晶体管Q1的基电极。晶体管Q1和电阻器R5的串联布置将电容器C2和电阻器R9的串联布置分路。晶体管Q1被雪崩二极管Z1分路。电阻器R5和晶体管Q1的串联布置也由电阻器R6、晶体管Q2和Q3形成的达林顿晶体管和电阻器R7的串联布置分路。晶体管Q2的基电极被连接到电阻器R5和晶体管Q1的共同端子。电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7、电容器C1、雪崩二极管Z1和晶体管Q1、Q2和Q3一起形成箝位电路CC，其被耦合到电容器C2并且包括电流源，该电流源用于使电容器放电并且当调光器关闭时为调光器电流提供低欧姆路径。该电流源由雪崩二极管Z1、电阻器R6和R7和晶体管Q2和Q3形成。

全桥式整流器的第一输出端子被连接到串联布置的第一端，该串联布置包括LED负载LED1、LED2和LED3。LED负载LED1的阴极被连接到第一电流源的第一端，该第一电流源包括电阻器R13、二极管D7和晶体管Q7的第一串联布置和由晶体管Q8和Q9形成的达林顿晶体管和电阻器R14的第二串联布置的并联布置。晶体管Q8的基电极被连接到二极管D7和电阻器R13之间的端子，并且晶体管Q7的基电极被连接到晶体管Q9和电阻器R14之间的端子。同样，LED负载LED2的阴极被连接到第一电流源的第一端，该第一电流源包括电阻器R15、二极管D8和晶体管Q10的第一串联布置和由晶体管Q11和Q12形成的达林顿晶体管和电阻器R16的第二串联布置的并联布置。晶体管Q11的基电极被连接到二极管D8和电阻器R15之间的端子并且晶体管Q10的基电极被连接到晶体管Q12和电阻器R16之间的端子。第三LED负载LED3的阴极被连接到第三电流源的第一端，该第三电流源包括电阻器R17、二极管D9和晶体管Q13的第一串联布置和由晶体管Q14和Q15形成的达林顿晶体管和电阻器R18的第二串联布置的并联布置。晶体管Q14的基电极被连接到二极管D9和电阻器R17之间的端子，并且晶体管Q13的基电极被连接到晶体管Q15和电阻器R18之间的端子。

由晶体管Q13和电阻器R18的共同端子形成的第三电流源的第二端被连接到第二电流源中的晶体管Q12和电阻器R16的共同端子。同样地，由晶体管Q10和电阻器R16的共同端子形成的第二电流源的第二端被连接第一电流源中的晶体管Q9和电阻器R14的共同端子。同样，由晶体管Q7和电阻器R14的共同端子形成的第一电流源的第二端被连接到漏电流源BCS中的晶体管Q6和电阻器R10的共同端子。因此，三个LED负载LED1、LED2和LED3、电阻器R17、二极管D9、晶体管Q13和电阻器R16、R14和R10的串联布置一起形成串联布置，该布置包括LED负载并且连接全桥式整流器的输出端子。

图1中示出的LED光源的操作如下。

在第一输入端子K1和第二输入端子K2被连接到相切调光器的输出端子的情形中，其中相切调光器的输入端子被连接到提供AC供给电压的供给电压电源，并且该相切调光器的相位角被调整到零，LED光源的操作未被调光，或者换句话说该调光器根本没有使在其输入端子出现的AC供给电压中断。因此，如图2中的曲线I所示，在输入端子K1和K2出现的供给电压为正弦形。

全桥式整流器将这个正弦形状的供给电压整流，并且经整流的电压存在于全桥式整流器的输出端子之间。在经整流的供给电压的每个周期开始时，该整流供给电压的瞬时振幅变为高于零，并且电流开始流过电阻器R8和晶体管Q5和Q6和电阻器R10的基发射结。这个电流致使晶体管Q6传导，从而更多电流开始经由晶体管Q6流过电阻器R10。由于跨电阻器R10的电压增加，所以致使晶体管Q4传导，并且在由晶体管Q6和Q4传导的电流之间建立平衡，从而电阻器R8、二极管D6和Q4的串联布置与电阻器R10和由晶体管Q5和Q6形成的达林顿晶体管的串联布置一起形成电流源。由这个电流源运载的电流没有流过一个或多个LED负载，而是流过该相切调光器中包括的开关。许多相切调光器包括开关，在流过其的电流降到低于预定值的情形中，该开关将变为非传导的。在经整流的供给电压的瞬时振幅已经增加到足够高的值从而使该第一LED负载LED1开始运载电流之前，经过开关的唯一的电流时由漏电流源汲取来的电流，并且对保持该相切调光器中包括的开关导电来说，这个电流是必需的。在图2中能够看出，在这个操作阶段期间，存在到LED光源的输入电流(曲线II)，但是通过该LED负载的电流(曲线III)是零。

当经整流的供给电压的瞬时振幅已经增加到足够高的值，从而使第一LED负载LED1开始运载电流时，该电流源CS1以与上面针对漏电流源BCS所述的相同的方式变为传导的。流过电流源CS1的所有电流增加到流过漏电流源中包括的电阻器R10的电流。因此，在晶体管Q4的基电极的电压增加，而在这个晶体管的集电极的电压减小。经由这个“夹断”机制，当第一电流源CS1变为传导时，该漏电流源BCS被关闭。在这个阶段，LED负载LED1和第一电流源CS1运载电流。类似地，当经整流的供给电压的瞬时振幅已经增加到足够高的值，从而使第二LED负载LED2开始运载电流时，该电流源CS2变为传导的。第二电流源CS2致使第一电流源CS1经由夹断机制而成为非传导的。在这个阶段，LED负载LED1和LED2和电流源CS2运载电流。经整流的供给电压的进一步增加使第三LED负载LED3和第三电流源CS3变为传导的并且使第二电流源CS2被关闭。在这个阶段，所有的LED负载及仅仅电流源CS3运载电流。

在经整流供给电压的瞬时振幅已经增加到其最大值之后，其开始减小，并且当其降低到低于将第三LED负载LED3维持在传导所需要的值时，LED负载LED3和第三电流源CS3变为非传导的并且第二电流源CS2变为传导的。在经整流电压的瞬时振幅进一步减小时，第二LED负载LED2和第二电流源CS2变为非传导的，并且第一电流源CS1变为传导的。经整流电压的瞬时振幅更进一步减小使该第一LED负载LED1和第一电流源CS1变为非传导的，并且使漏电流源BCS变为传导的。该漏电流源BCS保持传导，直到经整流的供给电压的瞬时振幅在经整流供给电压的周期结束时降至零。在下一周期中，重复上面描述的事件顺序过程。

在调光操作的情形中，在AC供给电压的每个半周期的部分期间，该相切调光器中断AC供给电压。在该中断期间，在输入端子K1和K2之间存在的电压等于零。通常，存在两种类型的相位调光：前沿(LE)和后沿(TE)。

在前沿情形中，使AC供给电压的每个半周期的第一部分中断，以便在全桥式整流器的输入端子处存在的电压等于零。因此，通过LED负载的电流也是零。在中断结束时，当调光器开关变为传导时，在输入端子的电压的瞬时振幅突然上升到其正常值(即，未中断)，由此产生如为相切调光器的相角的三个不同值的图3A、图3B和图3C的曲线I中能够看出的″前沿″。这三个不同的相角值对对应供给电压的每个半周期中时间流逝的三个不同的持续时间，在该期间AC供给电压中断。在正常电压高于第一LED负载LED1的正向电压的情形中，至少这个LED负载将开始运载电流。在正常电压还没有高于第一LED负载的正向电压的情形中，该漏电流源将开始运载电流。直到AC供给电压的下一次零点交叉，该LED光源的操作将于上面描述的未调光操作相同。在AC供给电压的零点交叉后，在全桥式整流器的输入端子处的电压等于零，并且重复该循环。

在后沿的情形中，AC供给电压的中断是在AC供给电压的每个半周期的最后部分期间，因此在输入端子处存在的电压的每个半周期的最后部分是零，并且第一部分具有正常振幅。当该调光器开关变为非传导时，该电压的瞬时振幅减小到零，引起如用于相切调光器的相位角的三个不同值的图4A、图4B和图4C的曲线I中能够看出的“后沿”。这三个不同的相角值对应供给电压的每个半周期中时间流逝的三个不同的持续时间，在该期间AC供给电压中断。

图3和图4两者示出曲线II和III，其中当全桥式整流器的输入端子之间的电压是零时，到LED光源的输入电流和流过LED负载的电流近似是零。在后沿调光的情形中，只要在全桥式整流器的输入端子处的电压不等于零，该LED光源的操作就类似于未调光操作。当因为致使调光器开关非传导，所以这个电压降至零时，通过LED的电流降至零。

在前沿调光的情形中，该前沿通过二极管D5和电阻器R11和R9使电容器C2充电。该锁止器LA与二极管D5一起防止通过调光器的电流交叉经过零点，由此防止该调光器开关变为非传导。

由于电容器C2需要在下一个半周期中出现下一个前沿之前放电，所以箝位电路CC被并入该LED电源，从而使这个电容器放电。当经整流的供给电压的瞬时振幅高时，跨电阻器R2的电压高并且晶体管Q1是传导的，从而晶体管Q2和Q3非传导。因此，电流不能流过由电阻器R6、晶体管Q3和电阻器R7形成的低阻通路。以这种方式，防止大功率耗散。然而，当AC供给电压的瞬时振幅减小时，依靠通过电流源CS1、CS2和CS3和漏电流源BCS的电流，该经整流输入电压的瞬时振幅也减小，从而在AC供给电压的零点交叉附近的瞬时振幅低。因此，跨电阻器R2的电压低，从而晶体管Q1不传导，而晶体管Q2和Q3两者是传导的。然后，电容器C2能够经由电阻器R6、晶体管Q3和电阻器R7形成的低阻通路而有效放电。此外，在下一个半周期的第一部分期间，该AC供给电压中断，从而由电阻器R6、晶体管Q3和电阻器R7形成的低阻通路传导。在这个中断期间，该调光器所包括的电容器被充电到这样的值，在该值处致使该调光器开关传导并且将充电电流供给到LED光源。在这个情形中，为了保持调光器开关在调光范围上变为传导的时刻的精确定时，关键的是，这个充电电流只引起非常小的电压，再次需要由D5、R11、R6、Q3和R7形成的低阻抗电流通路。当晶体管Q2和Q3传导时，它们与雪崩二极管Z1一起形成电流源。

假如在AC供给电压的瞬时振幅高于第一LED负载LED1的正向电压之前，然而所述瞬时振幅的值足够高到使得晶体管Q1传导的情况下致使该调光器开关传导，，那么该箝位电路中的电流源变为非传导并且该漏电流源开始传导。假如当AC供给电压的瞬时振幅高于第一LED负载LED1的正向电压，甚至高于前两个或全部三个LED负载的正向电压的总和时，该调光器开关被致使为传导，则在调光器开关已经变为传导以后这些LED负载立即开始传导并且箝位电路CC中的电流源变为非传导。

图6示出了相切调光器兼容模块，并且图7示出了非可调光LED光源，通过将它与如图6所示的相切调光器兼容模块相结合，能够使得该光源可调光。应当注意，非可调光LED光源意思是不与相切调光器兼容的LED光源。该相切调光器兼容模块和该非可调光LED光源一起形成适合于用相切调光器调光的照明系统。

如图6中能够看出，该调光器兼容模块在很大程度上与图1中所示的LED光源中包括的部分电路一致。该调光器兼容模块包括由二极管D1′-D4′形成的全桥式整流器。该全桥式整流器具有用于连接到相切调光器的输出端子的输入端子K1′和K2′。该全桥式整流器的第一输出端子和全桥式整流器的第二输出端子依靠二极管D5、电阻器R11、电容器C2和电阻器R9连接。电阻器R11、R9和电容器C2一起形成锁止器LA，从而在相切调光器是前沿相切调光器的情形中在由相切调光器产生的前沿之后，防止通过调光器的电流交叉经过零点。二极管D5是用于防止电容器C2经由R11放电的单向元件。全桥式整流器的第一输出端子依靠电阻器R1和R2的串联布置被连接到第二输出端子。电阻器R2由电容器C1和电阻器R4的串联布置分路。电阻器R4和电容器C1的共同端子依靠电阻器R3被连接到电阻器R1和R2的共同端子，并且也被直接连接到晶体管Q1的基电极。晶体管Q1和电阻器R5的串联布置将电容器C2和电阻器R9的串联布置分路。晶体管Q1被雪崩二极管Z1分路。电阻器R5和晶体管Q1的串联布置也由电阻器R6、晶体管Q2和Q3形成的达林顿晶体管和电阻器R7的串联布置分路。晶体管Q2的基电极被连接到电阻器R5和晶体管Q1的共同端子。电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7、电容器C1、雪崩二极管Z1和晶体管Q1、Q2和Q3一起形成箝位电路CC，其被耦合到电容器C2并且包括电流源，该电流源用于使电容器放电并且当调光器关闭时为调光器电流提供低欧姆路径。该电流源由雪崩二极管Z1、电阻器R6和R7和晶体管Q2和Q3形成。该整流器的输出端子也依靠电阻器R20连接，在这个实施例中形成传导分支。当AC供给电压的振幅降低时，这个传导分支允许在该整流器的第一输出端子的电压降低。二极管D5使得在第一输出端子处的电压降低变为可能，尽管电容器C2仍旧充电。在整流器的第一输出端子的这个电压降是必需的，以激活由雪崩二极管Z1、电阻器R6和R7和晶体管Q2和Q3形成的电流源。在图1的电路中，由漏电流源BCS和电流源CS1、CS2和CS3实现在该整流器的第一输出端子处的这个电压降。应当注意，代替电阻器，该传导分支例如也能够包括漏电流源。

图7中的非可调光LED光源在很大程度上类似于图1所示的LED光源。其包括全桥式整流器、漏电流源、三个LED负载和被耦合到所述LED负载的三个电流源。图1中的LED光源和图7中的非可调光LED光源之间的差异是，无需锁止器LA、单向元件D5和箝位电路CC。应当注意，优选这样布置非可调光LED光源，以便在操作期间，在输入电压和输入电流之间不存在相移，以便其形成电阻负载。

在图7中所示的非可调光LED光源能够被直接连接到AC供给电压源，诸如市电电源，并且因此能够在额定功率(未调光)下操作。类似地，在非可调光LED光源被连接到相切调光器的输出端子的情形中，当相切调光器中包括的开关总是传导时，LED光源在额定功率下工作是可能的。这个工作类似于当调光器开关总是传导时如上所述的图1中所示的LED光源的工作。然而，在调整该相切调光器的相相位角以便该市电电源在每个半周期中的部分时间中断的情形中，因为该非可调光LED光源不包括锁止器和箝位电路，所以该非可调光LED光源不可能再工作。然而，通过将与其并联的调光器兼容模块连接到相同相切调光器的输出端子，能够使得该非可调光LED光源可调光。在这种情形中，因为由调光器兼容电路提供缺失锁止器和箝位电路，调光能够以与为图1中所示的LED光源描述的相同方式发生。事实上，通过将与单个调光器兼容电路并联的非可调光LED光源连接到同一相切调光器的输出端子，有可能将许多非可调光LED光源变换为可调光(即，与相切调光器兼容)LED光源。这在图5中图示出，其中示出灯具LUM具有与调光器兼容电路A并联连接的许多非可调光LED光源B。该非可调光LED光源和调光器兼容电路的并联布置被连接到相切调光器PCD的输出端子。该非可调光LED光源与调光器兼容电路结合的操作类似于图1中LED光源的操作。

替代地，通过将与如图1所示的可调光LED光源并联的非可调光LED光源连接到同一相切调光器的输出端子，也可以使得非可调光LED光源可调光。同样，在这种情形中，通过将与可调光LED光源并联的全部若干非可调光LED光源连接到同一相切调光器的输出端子，能够使得这些非可调光LED光源可调光。因此，在图5中，“A”能够是调光器兼容电路，但是也能够是图1中所示的可调光LED光源。

图8示出调光器，其包括如图6中所示的相切调光器PCD和调光器兼容模块。K1″和K2″是相切调光器的输入端子。相切调光器PCD的输出端子被连接到调光器兼容模块各自的输入端子K1′和K2′。当它们的输入端子被连接到相切调光器的输出端子时，能够用这个调光器对与相切调光器不兼容的一个或多个LED光源进行调光。

尽管已经在附图和前述说明中详细说明并描述本发明，但是这些说明和描述将被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

本领域技术人员能够从附图、本公开和权利要求的研究在实践所要求权利的本发明中理解并实现所公开的实施例的变化。在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所列举的几项功能。仅仅某些措施列举在彼此不同的从属权利要求中这一事实，并不表明这些措施的组合不能被用于有利目的。

Claims

1.一种适合于由相切调光器调光的LED光源，包括

整流器(D1-D4)，其装备有用于耦合到所述相切调光器的输出端子的第一输入端子(K1)和第二输入端子(K2)，其供给AC供给电压，

串联布置，其包括N个LED负载(LED1、LED2、LED3)，所述串联布置的第一端和第二端分别耦合到所述整流器的第一输出端子和第二输出端子，

控制装置(CS1、CS2、CS3)，用于在所述经整流的AC供给电压的周期期间，当经整流的AC供给电压的瞬时振幅增加时随后使所述串联布置中包括的所述LED负载取决于所述经整流的AC供给电压的所述瞬时振幅而一个接一个地运载电流，并且当所述瞬时振幅减小时随后使所述LED负载取决于所述经整流的AC供给电压的所述瞬时振幅而一个接一个地停止运载电流，所述控制装置在所述相切调光器的输出电压等于零时控制经过LED负载的电流为零，并且当所述相切调光器相切输出电压不同于零伏时控制经过LED负载的电流为与所述相切调光器的相位角无关的值，

可开关漏电流源(BCS)，被耦合在所述整流器的所述第一输出端子和第二输出端子之间，

锁止器(LA)，被耦合在所述整流器的所述第一输出端子和第二输出端子之间，并且包括串联布置，所述串联布置包括电阻器和电容器从而在所述相切调光器是前沿相切调光器时，防止通过所述调光器的电流在由所述相切调光器生成的前沿之后交叉经过零点，

单向元件(D5)，与所述电容器串联布置，以及

箝位电路(CC)，被耦合到所述电容器并包括电流源，用于使所述电容器放电并且当所述相切调光器关闭时为所述调光器电流提供低欧姆路径。

2.根据权利要求1所述的LED光源，其中所述可开关漏电流源包括第一串联布置和与所述第一串联布置并联并且被耦合在所述整流器的输出端子之间的第二串联布置，所述第一串联布置包括第一电阻器和第一晶体管，所述第二串联布置包括第二晶体管和第二电阻器，并且其中所述第一晶体管的控制电极被连接到所述第二晶体管和所述第二电阻器之间的端子，并且所述第二晶体管的控制电极被连接到所述第一晶体管和所述第一电阻器之间的端子。

3.根据权利要求1所述的LED光源，其中所述控制装置包括N个控制串，所述控制串包括可开关电流源并且将LED负载的阴极连接到所述整流器的第二输出端子。

4.根据权利要求3中所述的LED光源，

其中每个所述电流源都包括第一串联布置和第二串联布置，所述第一串联布置包括第一电阻器和第一开关元件，所述第二串联布置与所述第一串联布置并联并且包括第二开关元件和第二电阻器，

其中，所述第一晶体管的控制电极被连接到所述第二晶体管和所述第二电阻器之间的端子，并且所述第二晶体管的控制电极被连接到所述第一晶体管和所述第一电阻器之间的端子，和

其中，每个电流源的第一端被耦合到所述LED负载的阴极，并且对于2≤n≤N的情况第n电流源的第二端被耦合到第(n-1)电流源的所述第二晶体管和所述第二电阻器之间的端子，而对于n＝1的情况，则被耦合到所述漏电流源的所述第二晶体管和所述第二电阻器之间的端子。

5.一种用于装备有N个LED负载的串联布置的LED光源的调光操作的方法，其包括步骤

提供具有频率f的AC供给电压，

在可调节时间流逝期间的每个半周期中中断所述供给电压，

依靠整流器对所述中断的AC供给电压进行整流，并且将所述经整流的中断AC电压提供到包括N个LED负载的所述串联布置，

在所述经整流的中断AC供给电压的周期期间

当所述经整流AC供给电压的瞬时振幅增加时，随后使所述LED负载取决于所述经整流AC供给电压的瞬时振幅而一个接一个地运载电流，

当所述瞬时振幅减小时，随后使所述LED负载取决于所述经整流AC供给电压的瞬时振幅而一个接一个地停止运载电流，和

在所述AC供给电压中断期间将所述LED负载维持在非传导状态，在所述中断期间所述经整流的中断供给电压的瞬时振幅是零，

当所述相切调光器的输出电压不同于零伏时，控制通过所述LED负载的所述电流在与所述相切调光器的相位角无关的值，

同时还有步骤

当所述经整流的中断供给电压的振幅高于零伏并且所述LED负载没有运载电流时，提供可开关漏电流源，所述可开关漏电流源被耦合在所述整流器的所述第一输出端子和第二输出端子之间，并且使用所述可调节漏电流源维持电流流经所述调光器，

提供锁止器，其被耦合在所述整流器的所述第一输出端子和第二输出端子之间，并且包括串联布置，所述串联布置包括电阻器和电容器，并且在所述相切调光器是前沿相切调光器时，使用所述锁止器防止通过所述调光器的电流在由所述相切调光器在中断结束时生成的前沿之后交叉经过零点，

提供单向元件，其与所述电容器并且与所述电阻器串联布置，用于防止所述电容器经由LED负载或所述可调节的漏电流源放电，和

提供箝位电路，其被耦合到所述电容器并且包括电流源，使用所述箝位电路使所述电容器放电并且当所述相切调光器关闭时使用所述箝位电路为所述调光器电流提供低欧姆路径。

6.一种相切调光器兼容模块，包括

第一输入端子和第二输入端子，用于连接到相切调光器的输出端子，

整流器，其装备有被连接到所述第一输入端子和所述第二输入端子的整流器输入端子，

锁止器，其被耦合在所述全桥式整流器的输出端子之间，并且包括串联布置，所述布置包括电阻器和电容器从而在所述相切调光器是前沿调光器的情形中防止所述调光器电流在前沿之后交叉经过零点，

单向元件，其与所述电容器串联布置，用于防止所述电容器经由所述LED负载或所述非可调光LED光源的所述可调节的漏电流源放电，

箝位电路(CC)，被耦合到所述电容器并包括电流源，用于使所述电容器放电并且当所述调光器关闭时为所述调光器电流提供低欧姆路径，和

传导分支，连接所述整流器的输出端子。

7.一种照明系统，其适合于用相切调光器调光，所述系统包括

至少一个LED光源，其与相切调光器不兼容，和

根据权利要求6所述的相切调光器兼容模块。

8.一种照明系统，其适合于用相切调光器调光，所述系统包括

至少一个LED光源，其与相切调光器不兼容，和

根据权利要求1所述的LED光源。

9.一种灯具，包括

根据权利要求6所述的相切调光器兼容电路。

连接端子，用于将一个或多个与相切调光器不兼容的LED光源并联连接到所述相切调光器兼容电路。

10.一种灯具，包括

LED光源，适于由根据权利要求1所述的相切调光器调光，

11.一种与相切调光器不兼容的LED光源，其适合用在根据权利要求7或8所述的照明系统中，并且用于连接到根据权利要求9所述的灯具中的连接端子，所述光源包括

整流器，装备有第一输入端子和第二输入端子，用于连接到所述相切调光器的输出端子，

串联布置，其包括N个LED负载，所述串联布置的第一端和第二端分别耦合到所述全桥式整流器的第一输出端子和第二输出端子，

控制装置，用于在所述经整流AC供给电压的周期期间，当所述经整流AC供给电压的瞬时振幅增加时，随后使所述串联布置中包括的所述LED负载取决于所述经整流AC供给电压的所述瞬时振幅而一个接一个地运载电流，并且用于当所述瞬时振幅减小时，随后使所述LED负载取决于所述经整流AC供给电压的所述瞬时振幅而一个接一个地停止运载电流，并且用于当所述经整流的中断供给电压的瞬时振幅是零时，将所述LED负载维持在非传导态，

可开关漏电流源，被耦合在所述整流器的所述第一输出端子和第二输出端子之间。

12.根据权利要求10所述的LED光源，其中这样布置所述LED光源，以便在操作期间，在所述输入电压和所述输入电流之间不存在相移。

13.根据权利要求10所述的LED光源，其中所述控制装置包括N个控制串，所述控制串包括可开关电流源并且将LED负载的阴极连接到所述整流器的第二输出端子。

14.一种调光器，包括

相切调光器，其包括用于连接到供给电压源的输入端子和输出端子，

根据权利要求6所述的相切调光器兼容电路，

其中，所述相切调光器兼容电路的所述第一输出端子和第二输入端子被连接到所述相切调光器的相应的输出端子。

15.一种使用相切调光器兼容模块和相切调光器对与相切调光器不兼容的LED光源进行调光的方法。