CN103688594B - 用于为非dc灯具装配中的dc灯具供电的驱动电路 - Google Patents

Abstract

公开了一种驱动电路，该驱动电路包括第一阶段，包括滤波电路并具有可连接至任何的AC电源、电磁镇流器或电子镇流器的输入端；第二阶段，包括高频切换网络并具有连接至第一阶段的输出端的输入端；第三阶段，包括AC/DC变换器并具有连接至第二阶段的输出端的输入端和可连接至dc灯的输出端。第三阶段被配置成将DC功率传送至连接的dc灯。第二阶段被配置成当驱动电路被连接至AC电源或电磁镇流器时以低频模式操作，并被配置成当驱动电路被连接至电子镇流器时以高频模式操作。

Description

用于为非DC灯具装配中的DC灯具供电的驱动电路

技术领域

本发明涉及用于为非DC供电的灯装配中的DC灯（如发光二级管（LED）灯）供电的驱动电路，尤其涉及用于使LED灯或LED灯阵列能够被用在为非LED类型灯设计的灯装配中。

背景技术

由于荧光灯提供的效率高（每瓦流明）并且已经证实运行稳定，因此荧光灯被广泛地用在许多家居、商业和工业的照明应用中。因为它们需要高的点亮电压来使灯放电并具有负阻，所以被称为镇流器的设备被用于生成点亮电压并调整灯的电流。

镇流器主要有两种：低频电磁类型和高频电子类型。电磁镇流器由无源组件制成。它们具有可靠性高、使用寿命长、及对短暂的电压浪涌和恶劣的工作环境具有鲁棒性的优点。然而，它们的能量效率、输入功率因数和功率密度通常很低。因为电子镇流器与其它方案相比具有整体的经济效益，因此如今被广泛使用。而且，它们具有好的性能特性，如输入功率因数高、输入电流谐波低、灯电流波峰因数好、以及闪烁低。与主频操作的电磁镇流器相比，以高频操作等还可以实现更高的效率。

随着微电子技术的近期发展，对于普通照明和专用照明应用来说，发光二级管（LED）照明如今变得越来越流行。与荧光灯相比，LED具有更长的期望寿命并对震动故障具有更高的抵抗力。而且它们消耗相当小的功率。此外，它们可以以低电压运行。因此，如果在现有安装的灯装配中用LED灯来替代荧光灯，这将是有利的。这将使得现有等基础设施能够被保留，这是非常可取的。然而，尽管现有荧光灯固定装置/装配可以被保留，但是安装在 内部（如灯座）的镇流器（电磁的或电子的）将必须被移除或由LED驱动器代替。这需要对照明电路重新布线，这既耗时又昂贵的，特别是因为这必须在现有装配和固定装置原位上被执行。

发明目的

本发明的一个目的是在某种程度上缓解或消除与设计用于非DC或非LED类型等的已知的灯装配相关联的一个或多个问题。

上述目的由主权利要求的特征的组合来满足，子权利要求进一步公开了本发明的有利实施方式。

本领域技术人员将根据以下描述得出本发明的其它目的。因此，上面所述的目的并不是详尽的，并且只是为阐述本发明的许多目的中的某些目的服务的。

发明内容

本发明提供一种用于使DC灯（如LED灯或LED灯阵列）适于被用在用于非LED类型灯（例如荧光灯）的非DC或非LED类型灯装配中的驱动电路，其不需要修改灯装配。该驱动电路使得LED灯或LED灯阵列可以被插入到非LED类型灯装配中以作为非LED灯的替代，从而使得LED灯和驱动电路被保留在灯装配中并构成与灯装配的电触头的电气连接以用于为插入的灯供电。该驱动电路使得LED灯或灯阵列能够利用灯装配的任何AC电源、电磁镇流器或电子镇流器（出现在该装配中这些装置作为为非LED类型的灯供电的器件）来运行。本发明还涉及与根据本发明的驱动电路组合的LED灯以用作灯装配中非LED灯的替代灯单元，并且在另一布置中，涉及被配置成为非LED灯供电的灯装配，但是结合本发明的驱动电路，从而使所述灯装配适于接受LED灯或LED灯阵列，代替或替代该装配起初被配置用于的灯类型，以便在无线对灯装配进行进一步修改的情况下供电。

驱动电路可以由不同的电源供电，如AC主电源、低频电磁镇流器、或高频电子镇流器。它的输入阻抗被控制以符合不同电源的运作需求和条件，并且它的输出被控制以将所需的功率传送至LED灯/阵列。

当驱动电路由AC主电源或低频电磁镇流器供电时，其被配置为有源功率因数校正电路。它的输入电流被控制以遵循源电压的波形。当驱动电路由高频电子镇流器供电时，其被配置为具有可控的输入电阻和电纳的相移谐振变换电路。具有这种与有效AC电源的普通兼容性的驱动电路允许利用改进的DC灯或LED灯替代荧光灯，而无需移除或替代现有镇流器或对照明基础设施进行修改。

在本发明的第一主要方面，提供一种驱动电路，该驱动电路包括：第一阶段，该第一阶段包括滤波电路并具有可连接至任何AC电源的输入端；非DC类型的灯装配（如非LED类型的灯装配）的电磁镇流器或电子镇流器；第二阶段，该第二阶段包括高频切换网并具有连接至第一阶段的输出端的输入端；以及第三阶段，该第三阶段包括AC/DC变换器并具有连接至第二阶段的输出端的输入端和连接至DC类型的灯（如LED灯或LED灯阵列）的输出端。第三阶段被配置成将DC功率传送至连接的LED灯/阵列。优选地，当所述驱动电路被连接至AC电源或灯装配的电磁镇流器时，第二阶段被配置成以低频模式运行，而当所述驱动电路被连接至灯装配的电子镇流器时，第二阶段被配置成以高频模式运行。

根据本发明的驱动电路的一个意外技术益处是，在驱动电路运行以利用现有非DC灯装配中的现有镇流器为DC灯供电并然后镇流器失效的情况下，驱动电路可以使DC灯能够仍然利用灯装配的AC电源直接运行，而不是通过镇流器，从而无需修理或取代镇流器。

优选地，所述第一阶段的滤波电路包括低通滤波器。

优选地，第三阶段包括用于将所述第三阶段的DC输出端与所述第三阶段的AC输入端隔离的变压器。

而且优选地，第二阶段被配置成当以其低频运行时作为功率因数校正电路运行，并且滤波电路作为低通滤波器运行以降低或消除由第二阶段作为功率因数校正电路运行而产生的高频谐波。第二阶段可以被配置成当以其低频运行时以不连续导电模式作为无桥功率因数校正电路运行。功率因数校正电路可以利用规定的切换频率以其不连续导电模式而被操作。

优选地，所述第二阶段的开关晶体管按照0.23和0.5之间的占空比（duty cycle）被操作，但是，更为优选地，开关晶体管按照等于0.5的占空比以或者低频或者高频模式的操作而被操作。

第二晶体管可以被配置成当一起高频模式运行时作为相移谐振变换器来运行。

优选地，第二阶段被控制以根据双边三极管晶闸管（Triac）的切换状态而以其低频模式或其高频模式运行，所述Triac包括所述第二阶段的部分。

而且优选地，第二阶段的开关晶体管被与驱动电路的第三阶段共享。

驱动电路可以包括微处理控制器，该微处理控制器被配置成检测第二阶段的运行模式并被配置成基于检测到的运行模式获得同步信号。微处理控制器还可以基于所述获得的同步信号来生成用于第二阶段的开关晶体管的门信号。

在本发明的第二主要方面，提供一种包括根据第一主要方面的驱动电路的LED灯，其中所述LED灯可以被电连接至非LED灯类型的灯装配中，从而所述驱动电路使得所述LED灯能够通过所述灯装配供电，而无需修改灯装配。

在本发明的第三主要方面，提供一种被配置成为非LED灯供电的灯装配，但是合并根据第一主要方面的驱动电路，并适于在不修改灯装配的情况下接受LED灯，从而驱动电路使得LED灯能够通过灯装配供电。

在本发明的第四主要方面，提供一种为设计用于非LED灯类型的灯装配中的LED灯供电的方法，所述方法包括：将根据第一主要方面的驱动电 路连接至LED灯和灯装配的电连接之间。

优选地，所述方法包括将驱动电路连接至LED灯以形成组合的驱动电路和LED灯单元，如此组合的驱动电路和LED灯单元可插入至用于非LED灯类型的灯装配中以被保留在灯装配中，并且使得与所述灯装配的电灯触点连接。

本发明的概述不必公开限定本发明的所有特征要素；本发明可以存在公开的特征的子结合。

附图说明

本发明的前述和进一步的特征将根据以下仅联系附图通过示例的方式提供的优选实施方式的描述而明显，其中：

图1a是具有电磁镇流器的传统镇流器-灯系统的示意性电路图；

图1b是图1a的镇流器-灯系统的等效电路图；

图2a是具有电子镇流器的传统镇流器-灯系统的示意性电路图；

图2b是不具有逆变器电路反馈的图2a的镇流器-灯系统的等效电路图；

图2c是具有逆变器电路反馈的图2a的镇流器-灯系统的等效电路图；

图3a是根据本发明的LED灯系统的示意性电路图；

图3b是图3a的LED灯系统的等效电路图，示出了驱动电路与电子镇流器、电磁镇流器和主电源的替代连接；

图4是根据本发明的驱动电路的示意性电路图；

图5示出了在正半线周期（positive half-line cycle）中处于低频运行模式的图4的驱动电路，其中在图5a中，S_A被断开、S_B被接通并且D_B导通，在图5b中，S_A被接通、S_B被断开并且D_B导通，以及在图5c中，S_A被接通、S_B被断开并且D_B阻塞；

图6示出高频模式的图4的驱动电路；

图7a是示出了不具有电流反馈的情况下在G_i-Y_i平面中图4的驱动电路 的运行点的图；

图7b是示出具有电流反馈的情况下在G_i-Y_i平面中图4的驱动电路的运行点的图；

图8a是不具有电流反馈的图3a的系统的等效电路；

图8b是具有电流反馈的图3a的系统的等效电路；

图9是根据本发明的合并驱动电路的LED灯标准型态（prototype）的电路图；以及

图10是根据本发明的合并驱动电路的LED灯系统的透视图。

具体实施方式

以下描述为仅以示例方式的优选实施方式，但是不限制为本发明带来效果所需特征的组合。

本发明提供用于DC灯的驱动电路，该驱动电路使得所述DC等能够在用于非DC供电的灯的现有灯装配中工作而无需改变或修改现有照明固定装置或基础设施。驱动电路使如LED灯或LED灯阵列的DC灯适于被用在非DC或非LED类型灯装配中，而无需修改灯装配。驱动电路使得LED灯或LED灯阵列可以被插入至非LED类型灯装配中以作为非LED灯的替代，从而使得LED灯和驱动电路被保留在灯装配中并使得与灯装配的电触点连接以用于为插入的灯供电。驱动电路使得LED灯或等阵列能够利用任何AC电源、灯装配的电磁镇流器或电子镇流器来运行，其中这些AC电源、灯装配的电磁镇流器或电子镇流器已经作为之前为非LED类型（例如，荧光灯）的灯供电的器件而呈现在装配中。

参考附图，图1和2分别示出具有电磁镇流器和电子镇流器的传统镇流器-等系统的电路结构和等效电路。

如图1（a）所示，如荧光灯10的非DC灯被连接至AC电源12、电磁镇流器14和起动器16。电磁镇流器包括电感器。当功率被施加至整个电路 时，闭合电路被形成。电流流过镇流器、一个灯丝、起动器，然后通过其它灯丝。在起动器被加热后，起动器开关将打开。跨接在起动器开关20两端的电容器18被用于降低射频干扰并延长起动脉冲。一高压将被生成在灯10的两端以将其点亮。灯10两端的稳态电压处于线频率，并且灯电流通过镇流器14来稳定。图1（b）示出图1（a）的整个系统的等效电路，其中最左边的虚线框22包括电磁镇流器14的等效电路，而最右边的虚线框24包括荧光灯10的等效电路。电感器L表示镇流器14的电感，而电容器C表示起动器16两端的电容器18。灯10由非线性元件r_Fl来模拟。

如图2（a）所示，非DC灯10被连接在电子镇流器30，电子镇流器30反而被连接至AC电源12。电子镇流器30包括邻近镇流器的输出端的高频DC/AC谐振逆变器电路32和接近镇流器的输入端的有源或无源功率因数校正电路34。功率因数校正电路34通过DC链路36而被连接至逆变器32。用于逆变器（谐振回路）32的典型电路为电压馈入半桥串联谐振并行载入的逆变器。谐振回路32被用于预热灯丝38，保持灯丝温度，产生足够高的电压来点亮灯10，促进逆变器32中的软切换，以及给出接近正弦的灯电流。图2（b）示出图2（a）的镇流器-灯系统的等效电路模型，其中最左边的虚线框40包括不具有逆变器电流反馈的电子镇流器30的等效电路，而最右边的虚线框42包括高频荧光灯10的等效电路。高频AC电压源12被用于驱动由L_r和C_r形成的谐振电路。荧光灯10通过以高频操作的电阻器r_Fl来模拟。灯丝38由电阻器r_f来模拟。如图2（c）的等效电路所示的一些电子镇流器具有逆变器电流反馈。因此，那些镇流器被模型化为高频电流源。在图2（c）中，最左边的虚线框44包括具有逆变器电流反馈的电子镇流器的等效电路，而最右边的虚线框46包括高频荧光灯10的等效电路。

为了更好的理解根据本发明的驱动电路的操作原理，进行对附图3的参考。图3（a）示出包括LED灯或LED灯阵列56的驱动电路52如何可以适于包括根据本发明的驱动电路52以使其适于作为现有荧光灯装配54中的荧 光灯的代替。为了方便的目的，对LED灯的参考应该被认为是对LED灯阵列的参考。在图3（a）中，在图4中被更加全面阐述的驱动电路52被连接至灯系统50的灯丝，该灯丝由两个电感器L_f来表示。LED灯系统50和驱动电路52与图1或图2所示的任何传统镇流器或现有非LED灯装配54的AC主电源连接。L_f的值被选择以给出类似于处于电子镇流器的操作频率f_EB的图2中灯丝电阻r_f的阻抗。即

$L_f=\frac{r_f}{2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{EB}}}---\left(1\right)$

图3（b）为由图3（a）阐述的系统的等效电路。在图3（b）中，最左边的虚线框60包括镇流器（电磁的或电子的）或现有灯装配54的AC主电源的等效电路，而最右边的虚线框62包括本发明的LED灯驱动电路52的等效电路。灯驱动电路52被设计成具有图3（b）所述的输入电导G_i和电纳Y_i。G_i和Y_i被分别用于作为有功功率和无功功率的模型，在镇流器和灯之间转移。镇流器的输出电流（其还是驱动器的输入电流i_lamp）为通过G_i（即，i_Gi）和Y_i（即，i_Yi）的总电流。

图4示出了本发明的驱动电路52的优选实施方式的电路图。其包括第一阶段70，该第一阶段包括滤波电路并具有输入端，该输入端可连接至非DC类型的灯装配（如非LED类型的灯装配）的任何AC电源、电磁镇流器或电子镇流器；第二阶段72，该第二阶段72包括高频切换网络并具有连接至第一阶段70的输出端的输入端；以及第三阶段74，该第三阶段74包括AC/DC变换器并具有连接至第一阶段70的输出端的输入端和可连接至DC类型灯（如LED灯或LED灯阵列）的输出端。第三阶段74被配置成将DC功率传送至连接的LED灯/阵列56。第二阶段72被优选地配置成：当驱动电路52被连接至传统灯装配的AC电源或电磁镇流器时以低频模式运行，并被配置成当所述驱动电路52被连接至灯装配的电子镇流器时以高频模式运行。第一阶段70的滤波网络由组件L_x、C、和L形成。驱动电路52的输入电压和电流分别为v_lamp和i_lamp。第二阶段72和第三阶段74可以共享同一 个晶体管开关S_A和S_B76、78。变压器Tr80被用于提供第三阶段74的输入端和输出端的电隔离以及初级侧至所述阶段74的负载的必要电压变换。

当驱动器52被连接至AC主电源和电磁镇流器时，其以低频模式运行。Triac S_T82被关断。切换网络72和电感器L然后被配置为功率因数校正电路（PFC）。L_x和C形成低通滤波器，该低通滤波器消除由PFC生成高频谐波。切换网络72的输出v_ab包含高频电压脉冲。串联电容器C_b阻塞DC v_ab的DC分量，并因此将在变压器80（即，v_tr）的输入端传送AC电压脉冲。

当驱动器52被连接至电子镇流器时，其以高频运行。S_T82被导通。切换网络然后被配置为相移谐振变换电路，其中L和C形成低通滤波器。电感器L_x针对运行条件确定镇流器和驱动电路52之间的额定的有功功率潮流和无功功率潮流，运行条件包括驱动器52中的切换频率和DC链路电压v_dc。此外，v_tr将包含AC电压脉冲。

以低频运行和高频运行的驱动电路的运行被描述如下。

低频运行

在S_T82关断的情况下，切换网络72类似于具有固定切换频率的以断续导电模式（DCM）操作的无桥PFC而被操作。考虑了AC主电源的正半线周期。在一个切换周期中存在三种操作模式。它们被示出在图5中。S_B78为主开关，且S_A76被操作为同步整流器。S_B78的占空比是固定的。以此模式的操作被描述如下。

由于L_x的阻抗很小，所以L_x两端的电压很小。因此，

$v_C\≅v_{\mathrm{lamp}}---\left(2\right)$

如图5（a）所示，其中点线指示依次模式的电路的非操作（non-operational）部分，当S_B78被导通时，电感器L由v_lamp通过D_B而正被改变。如果S_B78的占空比为D₁，通过电感器L的最大限流i_L,max为：

$i_{L,\max }\left(t\right)=\frac{D_1{T}_s\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}t\right)}{L}---\left(3\right)$

并且电压v_ab、v_tr和经整流的变压器输出电压v_tr,tec为

v_ab=0   （4）

v_tr=﹣(1－D₁)V_dc   （5）

$v_{\mathrm{tr},\mathrm{rec}}=\frac{1}{n}(1-D_1)V_{\mathrm{dc}}---\left(6\right)$

其中，ω_lamp和|v_lamp|分别为角频率和v_lamp的电压有效值，T _s 为切换网络72的切换周期，以及V_dc为两个dc链路电容器的两端的总电压。

如图5（b）所示，其中点线指示以此模式的电路的非操作部分，当S_B78被断开且S_A76被导通，存储在L中的能量与v_ac一起将被转移至第三阶段74。通过L的电流将线性地变为零。该拓扑的持续时间D₂T_s可以被表示为：

$D_2\left(t\right)T_s=L\frac{i_{L,\max }\left(t\right)}{V_{\mathrm{dc}}-\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}t\right)}---\left(7\right)$

以及电压v_ab、v_tr和经整流的变压器输出电压v_tr,rec为：

v_ab=V_dc   （8）

v_tr=D₁V_dc   （9）

$v_{\mathrm{tr},\mathrm{rec}}=\frac{1}{n}{D}_1{V}_{\mathrm{dc}}---\left(10\right)$

稍后其将在关于C_b的平均电压等于(1－D₁)V_dc的（19）中示出。

如图5（c）所示，其中点线指示以此模式的电路的非操作部分。在L已经完全放电后，

i_L=0   （11）

驱动电路52的第三阶段74由dc链路电容器供电。等式（8）-（10）仍旧有效。

L的平均电流i_L,avg和切换周期中的输出功率p为

$i_{L,\mathrm{avg}}\left(t\right)=\frac{i_{L,\max }\left(t\right)}{2}(D_1+D_2)---\left(12\right)$

以及 $p\left(t\right)=i_{L,\mathrm{avg}}\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}t\right)---\left(13\right)$

因此，平均输入功率P为：

$\begin{array}{c}P=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}}{\mathrm{\π}}{\∫}_0^{\mathrm{\π}/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}}p\left(t\right)\mathrm{dt}\\ =\frac{\sqrt{2}}{2\mathrm{\π}}\frac{{D_1}^2{T}_s{V}_{\mathrm{dc}}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}{L}{\∫}_0^{\mathrm{\π}}\frac{{\sin }^2\mathrm{\θ}}{(\frac{V_{\mathrm{dc}}}{\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}-\sin )}\mathrm{d\θ}\end{array}---\left(14\right)$

在上述等式中，

${\∫}_0^{\mathrm{\π}}\frac{{\sin }^2\mathrm{\θ}}{(\frac{V_{\mathrm{dc}}}{\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}-\sin \mathrm{\θ})}\mathrm{d\θ}=\frac{K_v^2}{\sqrt{k_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2\arctan \frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v\mathrm{\π}-2---\left(15\right)$

其中 $K_v=\frac{V_{\mathrm{dc}}}{\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}.$

因此，等式（14）可以被表示为：

$P=\frac{{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}^2{D_1}^2{T}_s}{\mathrm{\πL}}[\frac{K_v^3}{\sqrt{K_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2{\tan }^{-1}\frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v^2\mathrm{\π}-2K_v]---\left(16\right)$

因此，根据（16），图3中G_i的等效值等于：

$G_i=\frac{P}{{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}^2}=\frac{{D_1}^2{T}_s}{\mathrm{\πL}}[\frac{K_v^3}{\sqrt{K_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2{\tan }^{-1}\frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v^2\mathrm{\π}-2K_v]---\left(17\right)$

图4中的Y_i的值通常被选为零，以便降低镇流器和驱动器之间的无功功率潮流。

对应于不同v_lamp，D₁的值可以被表示为：

$D_1=\frac{1}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\sqrt{\frac{\mathrm{\πLP}}{T_s[\frac{K_v^3}{\sqrt{K_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2{\tan }^{-1}\frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v^2\mathrm{\π}-2K_v]}}---\left(18\right)$

在负半线周期中，S_A76变为主开关并且S_B78被操作为同步整流器。操作原理类似于正半线周期中的操作原理。

v_ab包含高频电压脉冲。其dc分量被电容器C_b阻塞。因此，变压器的输入电压v_tr完全为ac。关于C_b、V_cb的平均电压等于v_ab的平均电压。因此

V_Cb=(1－D₁)V_dc   （19）

通过使用（6）和（10），LED电压v_led等于

$\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{led}}=D_1\frac{1}{n}(1-D_1)V_{\mathrm{dc}}+(1-D_1)\frac{1}{n}{D}_1{V}_{\mathrm{dc}}\\ =\frac{2}{n}{D}_1(1-D_1)V_{\mathrm{dc}}\end{array}---\left(20\right)$

应该注意优选地D₁=0.5，因为在该条件中，C_b两端的电压在正半线周期和负半线周期二者中都为不变的。这可以减少在正半线周期和负半线周期之间的过渡时期期间通过LED灯的纹波电流。然而，利用D₁=0.25，关于C_b、v_Cb的dc电压被从正半线周期改变为负半线周期。因此，v_tr和由L_o和C_o形成的输出滤波器的输入电压v_tr,rec的波形将瞬间被扭曲。

针对所有可能的输入电压为了确保PFC以DCM操作，考虑到v_lamp的不同值的最大占空比D_max下由用于连续导电模式（CCM）的边界条件来确定。也就是通过使用以CCM的升压斩波器的稳态电压转换率：

$\begin{array}{c}\frac{V_{\mathrm{dc}}}{\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}=\frac{1}{1-D_{\max }}\\ \⇒D_{\max }=1-\frac{\sqrt{2}\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}{V_{\mathrm{dc}}}\end{array}---\left(21\right)$

等式（21）给出用于确定L和切换频率的值的设计约束。

通过将（18）代入至（20），V_dc和v_lamp之间的关系可以被表示为：

$\begin{array}{c}1=\frac{2\sqrt{2}{K}_v}{n{v}_{\mathrm{led}}}\sqrt{\frac{\mathrm{\πLP}}{T_s[\frac{K_v^3}{\sqrt{K_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2{\tan }^{-1}\frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v^2\mathrm{\π}-2K_v]}}\×\\ \×(1-\frac{1}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\sqrt{\frac{\mathrm{\πLP}}{T_s[\frac{K_v^3}{\sqrt{K_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2{\tan }^{-1}\frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v^2\mathrm{\π}-2K_v]}})\end{array}---\left(22\right)$

基于（21）和（22）以及使用附图的表Ι中给出的参数，在操作范围内，v_lamp从100V变为265V。当占空比小于最大值D_max时，dc链路电压从324V变为530V。

高频操作

在S_T82接通的情况下，图4的驱动电路52的等效电路被示出在图6中，其中点线指示以此模式的电路的非做做部分。施加至S_A76和S_B78的门信 号与v_lamp同步，具有相位差。值确定从镇流器流至LED56的功率流。

考虑了图2（b）和（c）中的电子镇流器和图3（b）中的驱动电路的模型，通过逆变器获悉的阻抗Z_inv为：

$Z_{\mathrm{inv}}=j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r+\frac{1}{G_i+j(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r)}---\left(23\right)$

因为与滤波器和灯阻抗相比，灯丝的阻抗非常小，出于分析中的简洁的目的，在上述表达式中它们的值可以被忽略。因此，Z_inv的实部和虚部为：

$\mathrm{Re}\left[Z_{\mathrm{inv}}\right]=\frac{G_i}{{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r)}^2}---\left(24\right)$

和 $\mathrm{Im}\left[Z_{\mathrm{inv}}\right]=\mathrm{\ω}{L}_r-\frac{Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r}{{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r)}^2}---\left(25\right)$

为了确保镇流器中开关的软切换，Z_inv必须是电感性的，也就是说，Im[Z_inv]＞0。因此，基于（25），

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r>\frac{Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r}{{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{kamp}}{C}_r)}^2}\\ {G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r-\frac{1}{2{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r})}^2>{\left(\frac{1}{2{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r\mathrm{}}\right)}^2\end{array}---\left(26\right)$

等式（25）在G_i-Y_i平面上给出圆形轨迹。如图7所示，如果对于具有电流反馈和不具有电流反馈的镇流器G_i和Y_i的值的组合在阴影区以外，则S₁和S₂被软切换。

图8（a）和（b）分别示出对于具有电流反馈和不具有电流反馈的电子镇流器的图2中系统的等效电路。考虑到图8（a）中给出的电路

$\begin{array}{c}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}^2={\left(\frac{\left|v_{\mathrm{inv}}\right|}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r}\right)}^2\frac{1}{{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r})}^2}\\ \⇒{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r})}^2={\left(\frac{\left|v_{\mathrm{inv}}\right|}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right)}^2\end{array}---\left(27\right)$

因此，如图7（a）中所述阐述的，针对不具有电流反馈的镇流器，由（27）描述的圆给出G_i-Y_i平面上的恒定灯电压轨迹。

考虑了图8（b）中给出的电路

$\begin{array}{c}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}^2={\left|i_{\mathrm{inv}}\right|}^2\frac{1}{{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r)}^2}\\ \⇒{G_i}^2+{(Y_i+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r)}^2={\left(\frac{\left|i_{\mathrm{inv}}\right|}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right)}^2\end{array}---\left(28\right)$

此外，如图7（b）所示，针对具有电流反馈的镇流器，由（27）描述的圆给出G_i-Y_i平面上的恒定灯电压轨迹。

由驱动器操纵的有功功率和无功功率为：

P＝｜v_lamp|²G_i   (29) 

和Q＝|v_lamp|²Y_i   (30) 

如图7所示，具有相同的|v_lamp|值，存在Y_i的两个可能值，该两个可能值将给出相同灯的G_i的值（即，相同的灯功率）。例如，在图7（a）和图7（b）中，点‘A’和‘B’具有相同的G_i值（即，G_i,A=G_i,B）。根据（29），它们给出相同的灯功率。点‘A’处的Y_i值（即，Y_i,A）为正的，而在点‘B’处的Y_i值（即，Y_i,B）为负的。因此，驱动器的输入在点‘A’处为电容性的而在点‘B’处为电感性的。

对于不具有电流反馈的镇流器，可以从（27）和（29）得出图7（a）中的Y_i,A和Y_i,B的值为：

$Y_{i,A}=\frac{\sqrt{{\left[\frac{\left|v_{\mathrm{inv}}\right|}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r}\right]}^2-{\left[\frac{P}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right]}^2}-[{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r}]\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}---\left(31\right)$

$Y_{i,B}=\frac{-\sqrt{{\left[\frac{\left|v_{\mathrm{inv}}\right|}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r}\right]}^2-{\left[\frac{P}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right]}^2}-[{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_r}]\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}---\left(32\right)$

对于具有电流反馈的镇流器，可以从（28）和（29）得出图7（b）中的Y_i,A和Y_i,B的值为：

$Y_{i,A}=\frac{\sqrt{{\left|i_{\mathrm{inv}}\right|}^2-{\left[\frac{P}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right]}^2}-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}---\left(33\right)$

$Y_{i,B}=\frac{-\sqrt{{\left|i_{\mathrm{inv}}\right|}^2-{\left[\frac{P}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right]}^2}-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}---\left(34\right)$

应该注意图7中的点‘C’表示条件，在该条件时LED灯56的输入仅为电阻性的，如Y_i=0。这相当于荧光灯10的操作条件。LED灯56的操作点‘A’给出与具有荧光灯10的情况相同的灯电压，但是具有较低的灯功率。由驱动器52操纵的无功功率Q为：

$Q=\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|[\mathrm{\τ}\sqrt{{\left|i_{\mathrm{inv}}\right|}^2-{\left(\frac{P_{\mathrm{LED}}}{\left|v_{\mathrm{lamp}}\right|}\right)}^2}-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{C}_r|v_{\mathrm{lamp}}\left|\right]---\left(34\right)$

其中对于τ=1驱动器52的输入为电容性的，而τ=﹣1驱动器的输入为电感性的。

以电感性的模式操作驱动器电路52是很有利的。 

对于图6所示的电路，使Z_A=jω_lampL_x，Z_B=1／(jω_lampC)，且Z_C=jω_lampL，则输入电路i_lamp为：

$i_{\mathrm{lamp}}=\frac{v_{\mathrm{lamp}}-v_C}{Z_A}=j(K_1{v}_{\mathrm{lamp}}-K_2{v}_o)---\left(36\right)$

其中， $K_1=-\frac{1-{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}}^2\mathrm{LC}}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}L+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_x(1-{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}}^2\mathrm{LC})},$ 且 $K_2=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}L+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}{L}_x(1-{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lamp}}}^2\mathrm{LC})}.$

v_o的极坐标形式和直角坐标形式被表示如下：

其中|v_o|为v_o的幅值。

从镇流器转移至驱动器52的有功功率和无功功率通过使用（36）和（37）而被计算。因此，

以及

其中Re[·]和Im[·]分别为函数的实部和虚部，并且i_lamp*为i_lamp的共轭。

通过使用D=0.5，

$v_{\mathrm{led}}=\frac{1}{2n}{V}_{\mathrm{dc}}---\left(40\right)$

在设计本发明的驱动电路52中，L_x、C、L、n的值通过使用以下参数应用以下步骤二被设计。

P_LED：由驱动器52处理有功功率；

P_rated,EB：电子镇流器30的额定功率；

V_lamp,EB：具有电子镇流器的灯电压；

V_ac,min：以低频操作的驱动器52的最小输入电压；

V_ac,max：以低频操作的驱动器52的最大输入电压；

f_EB：电子镇流器30的操作频率。

步骤1—通过考虑低频操作，当v_ac=V_ac,min时稳态占空比被选为0.5。通过使用（21）、具有V_ac,min的输入的dc链路电压v_dc，v_dc,min等于：

$v_{\mathrm{dc},\min }=2\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac},\min }---\left(41\right)$

因为在高频操作中占空比同样为0.5，所以dc链路电压等于v_dc,min。通过使用（20），变压器的匝数比被选为：

$n=\frac{\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac},\min }}{v_{\mathrm{led}}}---\left(42\right)$

步骤2—L_x和C的截止频率应该被选为比f_EB稍低，以便降低由驱动器产生的输入电流的谐波。因此，以低频操作的S_A76和S_B78的切换频率f_low大约是f_EB的两倍。因此，通过使用（16）和（41），L的值为：

$\begin{array}{c}L=\frac{{V_{\mathrm{ac},\min }}^2}{4\mathrm{\π}{P}_{\mathrm{LED}}{f}_{\mathrm{low}}}[\frac{K_v^3}{\sqrt{K_v^2-1}}(\mathrm{\π}+2{\tan }^{-1}\frac{1}{\sqrt{K_v^2-1}})-K_v^2\mathrm{\π}-2K_v\\ =\frac{{{2.78V}_{\mathrm{ac},\min }}^2}{4\mathrm{\π}{P}_{\mathrm{LED}}{f}_{\mathrm{low}}}\end{array}---\left(43\right)$

步骤3—L和C的截止频率应该被选为比f_EB低。因此，

$C>\frac{1}{L}{\left(\frac{1}{2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{EB}}}\right)}^2---\left(44\right)$

C的实际值被选择。

步骤4—在高频操作中，驱动器52将产生于电子镇流器30相同的伏安（volt-amp）。因此，由驱动器处理的无功功率Q_LED通过考虑电子镇流器的额定功率和额定的LED功率而被近似。也就是：

$Q_{\mathrm{LED}}\≅\sqrt{{P_{\mathrm{rated},\mathrm{EB}}}^2-{P_{\mathrm{LED}}}^2}---\left(45\right)$

通过使用（36）-（38）并消除L_x的值被确定。其可以被示出：

${P_{\mathrm{rated},\mathrm{EB}}}^2{x}^2-2Q_{\mathrm{LED}}(1-{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{EB}}}^2\mathrm{LC}){V_{\mathrm{Lamp},\mathrm{EB}}}^{2}x+{(1-{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{EB}}}^2\mathrm{LC})}^2{V_{\mathrm{Lamp},\mathrm{EB}}}^4-{V_{\mathrm{Lamp},\mathrm{EB}}}^2{\left|\frac{2v_{\mathrm{dc},\min }}{\mathrm{\π}}\right|}^2=0---\left(46\right)$

以及 $L_x=\frac{x-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{EB}}L}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{EB}}(1-{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{EB}}}^2\mathrm{LC})}---\left(47\right)$

因此，L_x的值可以通过利用迭代的方式消除（46）和（47）中的x而被解决。 

在该步骤中，Q_LED的正值被选择，因为计算的L_x值必须满足具有的由L_x和C形成的滤波器的截止频率低于PFC的切换频率的一半的要求。因此，操作点将处于图7中的点‘B’处。也就是：

$\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_{x}C}<f_{\mathrm{low}}}---\left(48\right)$

为了验证本发明的驱动电路52的操作，LED灯系统的标准型态（prototype）被构造成包括驱动电路52。标准型态的示意性电路在图9中被示出，并且物理实施被示出在图10中。在图9中可以看出标准型态包括微控制器90，在特定情况中包括STC12C5410AD微控制器。此外，第一比较器电路92、94被增加以使得微控制器90能够检测驱动电路52的操作模式。

以低频模式操作或高频模式操作的驱动器52的操作模式通过由电容器C_m96和变压器98形成的电路检测。因为C_m96的阻抗在高频操作中为低的， 施加至微控制器90的输入模式检测信号将为“高”的，反之亦然。从变压器98得到的同步信号将被发送至微控制器90的中断引脚（即，INT）以产生至S_A76和S_B78的门信号。在低频操作中，同步信号被从电阻网络100和包括第一比较器电路92的第一比较器CMP102得到。dc链路电压还通过控制90被感应以调节dc链路电压。在高频操作中，同步信号被从变压器98和包括第二比较器电路94的第二比较器CMP104得到。

表Ι示出图9和10的灯系统的设计规范。灯通过将其连接至ac主电源、电磁镇流器（型号：MIL1×36W）及不可调光的电子镇流器（型号：OSRAM OTP2×36/230-240）而被评估。镇流器被用于驱动36W的荧光灯。电子镇流器被用于驱动两个灯。

附图的表Ⅱ示出在标准型态中使用的组件的值。变压器上的分绕绕组被增加以用于将功率提供至控制器90、门驱动器和电子器件。

对于利用电磁镇流器启动的传统荧光灯，峰值点亮电压为600V。整个系统的输入功率为36.4W，功率因数为0.503以及输入电流的THD为12.1%。

对于利用电子镇流器启动的传统荧光灯，峰值点亮电压为500V，并且整个系统的输入功率为69.0W，功率因数为0.978，且输入电流的THD为6.0%。

相比之下，对于利用电磁镇流器启动的图9和10的标准型态灯系统，施加至驱动器52的峰值电压为300V。整个系统的输入功率为29.4W，功率因数为0.931，并且输入电流的THD为6.6%。

对于利用电子镇流器启动的图9和10的标准型态灯系统，峰值电压为150V。整个系统的输入功率为63.0W，功率因数为0.968，并且输入电流的THD为7.4%。

对于具有连接至ac主110V、60HZ的图9和10的标准型态灯系统，输入功率为25.5W，输入功率因数为0.997，并且输入电流的THD为6.4%。

对于具有连接至ac主220V、50HZ的图9和10的标准型态灯系统，输 入功率为26.7W，输入功率因数为0.982，并且输入电流的THD为16.8%。此外，对于通过LED阵列的电流，峰到峰电流纹波被发现小于30%，这在工业应用中是可接受的。该纹波可以进一步以增加输出电容器C_o的值为代价而被降低。

从由图10阐述的系统的物理实施可以被更加清楚地看出本发明在其一个方面提供包括驱动电路的LED灯。图10示出用于如荧光灯管110的非dc灯的现有灯装配54，该非dc灯被阐述为处于被移除过程中。而且，在被安装至现有灯装配54中的过程中，根据本发明呈现的LED灯56包括驱动电路52。合并本发明的驱动电路52的LED灯56可以被电连接至灯装配54中，因而所述驱动器电路52使得所述LED灯56能够有所述灯装配54供电而无需修改灯装配54。驱动电路52连接至现有灯装配54以使其电连接至灯装配54的任何的电磁镇流器14、电子镇流器30和/或ac电源。然后，在其另一方面，本发明提供被配置成为非LED灯供电的灯装配，其中根据本发明灯装配已经与驱动电路相关联，所述驱动电路适于接受LED灯，从而驱动电路使得LED灯能够有灯装配供电。在此情形中，驱动电路模块被设计以连接至于此将被保留的现有灯装配的电触点。驱动电路模块具有用于然后使其能够接受标准LED灯或灯阵列的器件，从而驱动电路充当LED灯和现有灯装配之间的互连。

本发明还提供为被设计用于非LED灯类型的灯装配中的LED灯供电的方法，其中所述方法包括根据本发明将驱动电路连接至LED灯和现有灯装配的电连接之间。

对于改装的LED灯的通用驱动器已将被描述。这与传统的低频电磁镇流器、高频镇流器和ac主电源相匹配。其提供了用于替代荧光灯的LED的环保和简单方案，而无需要求替代任何电子镇流器电路系统或修改现有照明基础设施。

通常，本发明提供用于使LED灯或LED灯阵列的驱动电路适于用在用 于非LED类型灯的灯装配中而无需修改灯装配。驱动电路使得LED灯或LED灯阵列可以被插入至灯装配中，以作为非LED灯的替代，从而使得LED灯和驱动电路被保留在灯装配中并使得具有灯装配的电触点的电连接用于为插入的灯供电。驱动电路使得LED灯或灯阵列能够利用灯装配的任何的ac电源、电磁镇流器或电子镇流器操作。驱动电路包括第一阶段，该第一阶段包括滤波器电流并具有可连接至灯装配的任何的ac电源、电磁镇流器或电子镇流器；第二阶段，该第二阶段包括高频切换网络并具有连接至第一阶段的输出端的输入端；以及第三阶段，该第三阶段包括ac/dc变换器并具有连接至第二阶段的输出端的输入端和可连接至LED灯或LED灯阵列的输出端。第三阶段被配置成将dc功率传输至所连接的LED灯/阵列。第二阶段被配置成当所述驱动电路被连接至灯装配的ac电源或电磁镇流器时以低频模式操作，并且被配置成当所述驱动电路被连接至灯装配的电子镇流器时以高频模式操作。本发明还涉及与根据本发明的驱动电路合并的LED灯，以作为用于灯装配中的非LED灯的替代灯单元，并且在另一布置中，涉及被配置成为非LED灯供电的灯装配，但是合并根据本发明的驱动电路以从而调整所述灯装配接受LED灯或LED灯阵列代替或替代装配原来被配置供电的类型的灯。

尽管本发明已经在附图和前文描述中被详细的阐述和描述，但是这些被认为是对特性的说明而不是限制，应该理解仅仅示例性实施方式已经被示出并被描述，但不以任何方式来限制本发明的范围。应该理解于此描述的任何特征可以与任何实施方式一起使用。示例性实施方式并不是互相排斥的或排斥于此为叙述的其它实施方式。因此，本发明还提供包括一个或多个上述示例性实施方式的组合。于此陈述的本发明的修改或变型可以再不背离其主旨和范围的情况下被进行，并因此，这种限制应该仅仅被实施为所附权利要求书所指示的。

在随后的权利要求书和本发明的前文描述中，处理文意另有所指，由于 表示语言或必要限制，词语“comprise（包括）”或如“comprise（包括）”或“comprising（包括）”的变形被用作包含的感觉，即，指示说明的特征的存在而不排除本发明不同实施方式中其它特征的存在或增加。

将理解，如果于此设计的现有技术出版物，则这些参考并不组成或承认该出版物形成本领域的普通常识的一部分。

Claims (21)

1.一种用于使dc灯适于利用ac电源、电磁镇流器或电子镇流器操作的驱动电路，该驱动电路包括：

第一阶段，包括滤波电路并具有能够连接至任何的ac电源、电磁镇流器或电子镇流器的输入端；

第二阶段，包括高频切换网络并具有连接至所述第一阶段的输出端的输入端；以及

第三阶段，包括ac/dc变换器并具有连接至所述第二阶段的输出端的输入端和能够连接至dc灯的输出端，所述第三阶段被配置成将dc功率传送至连接的dc灯；

其中所述第二阶段被配置成当所述驱动电路被连接至ac电源或电磁镇流器时以低频模式操作，并被配置成当所述驱动电路被连接至电子镇流器时以高频模式操作。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置成利用非LED类型灯装配的任何的ac电源、电磁镇流器或电子镇流器。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述第一阶段的所述滤波电路包括低通滤波器。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述第三阶段包括用于使所述第三阶段的所述输出端与所述第三阶段的所述输入端隔离的变压器。

5.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述第二阶段被配置成当以其低频操作时作为功率因数校正电路操作，并且滤波电路作为低通滤波器运行以降低或消除由所述第二阶段作为功率因数校正电路操作而产生的高频 谐波。

6.根据权利要求5所述的驱动电路，其中所述第二阶段被配置成当以它的低频操作时以断续导电模式作为无桥功率因数校正电路操作。

7.根据权利要求6所述的驱动电路，其中所述功率因数校正电路利用固定的切换频率以其断续导电模式操作。

8.根据权利要求5所述的驱动电路，其中所述第二阶段的开关晶体管以0.23和0.5之间的占空比操作。

9.根据权利要求5所述的驱动电路，其中所述第二阶段的开关晶体管以等于0.5的占空比操作。

10.根据权利要求5所述的驱动电路，其中第二阶段被配置成当以其高频操作时作为相移谐振变换电路操作。

11.根据权利要求10所述的驱动电路，其中所述第二阶段的开关晶体管以等于0.5的占空比操作。

12.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述第二阶段被控制成根据双边三极管晶闸管的切换状态而以其低频模式或其高频模式运行，所述双边三极管晶闸管包括所述第二阶段的部分。

13.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述第二阶段的开关晶体管被与所述驱动电路的所述第三阶段共享。

14.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路包括微处理器控制器，用于检测所述第二阶段的操作模式并用于基于检测到的操作模式得到同步信号，其中所述微处理器控制器基于所述得到的同步信号产生用于所述第二阶段的开关晶体管的门信号。

15.一种包括根据权利要求1驱动电路的dc灯，其中所述dc灯能够被电连接至用于非dc类型灯的灯装配中，从而所述驱动电路使得所述dc灯能够由所述灯装配供电而无需修改所述灯装配。

16.根据权利要求15所述的dc灯，其中所述dc灯为LED灯。

17.一种灯装配，该灯装配被配置成为非dc灯供电，但合并根据权利要求1的驱动电路并适于接受dc灯而无需修改所述灯装配，从而所述驱动电路使得所述dc灯能够由所述灯装配供电。

18.根据权利要求17所述的灯装配，其中所述dc灯为LED灯。

19.一种用于为被设计用于非dc灯的灯装配中的dc灯供电的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1的驱动电路连接在所述dc灯和所述灯装配的电连接之间。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述dc灯为LED灯并且所述非dc灯装配为非LED灯装配。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述方法包括将所述驱动电路 连接至所述LED灯以形成合并的驱动电路和LED灯单元，使得所述合并的驱动电路和LED灯单元能插入至用于非LED灯类型的所述灯装配中，以被保留在所述灯装配并与所述灯装配的电灯触点进行连接。