CN104247562B - 光源、驱动器的使用和用于驱动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固态光源，用于驱动固态光源的发光元件（150）的驱动器电路的使用，用于驱动固态光源的发光元件（150）的方法以及对应的计算机程序。本发明提供了，对于大量AC周期，发光元件（150）被直接供应由驱动器电路直接转发的AC输入，其中仍然防止超过期望水平的电力到达发光元件（150）。本发明的目标在于具有相比于已知技术的简化的组件和/或降低的成本的实现。

Description

光源、驱动器的使用和用于驱动的方法

技术领域

本发明涉及固态光源，用于驱动固态光源的发光元件的驱动器电路的使用，用于驱动固态光源的发光元件的方法以及对应的计算机程序。

背景技术

像激光二极管或更特别地VCSEL（垂直腔面发射激光器）那样的发光元件常规地设有向发光元件供应功率的驱动器电路，其中它的目标是所供应的功率是基本恒定的并且至少在允许最大效率的功率值的附近。这样的常规驱动器电路可以例如包括修正连接到一个或多个电容器的第一转换器级（PFC）的功率因数，所述一个或多个电容器存储能量以使得第二级可以向发光元件递送基本恒定的功率。由于在所使用的组件的特性、性能和精确度方面的约束，这样的设计是昂贵的。

WO 2011/008635 A1公开了一种具有一个或多个LED、调光器控制单元和功率转换器的发光二极管（LED）灯。

US 2010/0026208 A1公开了一种用于功率转换以将电力供应到诸如多个发光二极管之类的负载的装置、方法和系统。

发明内容

本发明的目的是提供固态光源，用于驱动固态光源的发光元件的驱动器电路的使用，用于驱动固态光源的发光元件的方法以及对应的计算机程序，其可以以简化的组件和/或降低的成本实现。

在本发明的第一方面中，呈现了具有驱动器电路和发光元件的固态光源，其中驱动器电路被设置用于接收AC输入并且用于向发光元件供应具有AC周期的功率，其中发光元件具有最大效率功率和最大操作功率，其中驱动器电路被设置用于将来自AC输入的功率转发到发光元件，同时将所转发的功率限制到最大效率功率与最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内，使得固态光源在光发射期间可以被直接供应在AC周期的一部分期间由驱动器电路直接转发的AC输入。发光元件还具有最小操作功率，并且其中驱动器电路被设置用于存储来自AC输入的超过上限截止值的功率，并且用于在其中来自AC输入的功率等于或低于下限截止值的周期期间，除了从AC输入转发的功率之外，向发光元件供应所存储的功率。

功率从AC输入转发到发光元件，导致与由AC输入所供应的功率中的波动对应的发光元件的光输出的波动，同时通过将所提供的功率限制到高达发光元件的最大操作功率的值来保护发光元件免受过度供应。这允许发光元件的简单操作和驱动，同时在宽泛范围的应用中、特别是在具有压缩成本问题的那些应用中实现了光输出的波动或调制没有显著的缺点。

例如，存在使用VCSEL二极管（或其阵列）作为用于生成红外（IR）辐射的激光源的考虑。这可以用于施加热以用于工业或家用器具中的热处理。在许多情况下，这样的加热对市电频率范围中的功率波动不敏感。针对生产用于生成红外辐射（作为发射光的示例）的这样的VCSEL二极管的简化和成本降低使得能够在与常规热源（例如常规的电阻性加热元件）竞争中满足硬成本目标。

即便这样的应用是有前景的，但是要注意，本发明的发光元件不限于生成红外辐射，因为还存在使用可能的和可想到的其它或重叠范围的辐射（或光）的另外的应用。

在本上下文中的发光元件的最大操作功率主要由过度加热发光结构的问题确定，其中要注意，由于与恒定或基本恒定的功率供应相比波动的功率供应的降低的热负载的缘故，这里提到的最大操作功率可以超过用于连续操作的可允许的操作功率。

根据常规拓扑，存在将输入功率转换成存储在缓冲器（例如电容器）中的功率的第一级，其中第二级从缓冲器向负载供应功率。即使在缓冲器电压上存在一定数量的波纹（由于实现的不完美和主要限制），这样的拓扑的目标通常是提供尽可能恒定的功率供应。

与这样的常规拓扑形成对照，本发明提供了，对于大量AC周期（优选地为大部分时间），发光元件（或耦合到发光元件的所提供的第二级）被直接供应由驱动器电路直接转发的AC输入，然而其中防止超过期望水平的功率到达发光元件。

另外可能的是，在峰值期间，转换器对小缓冲器充电，其中转换器和缓冲器可以比常规技术的那些转换器和缓冲器更简单并且更便宜。所存储的能量然后可以被用于在AC输入的低电压相位期间馈给第二级（或者直接馈给负载，即发光元件）。

低于发光元件的最小操作功率的功率供应不导致任何光输出。然而，在以上实施例中，由于来自AC输入的功率超出上限截止值，驱动器电路将来自AC输入的未转发到发光元件的功率引导到临时功率存储装置，其中然后在来自AC输入的功率不具有超过下限截止值的值的情况下该临时存储的功率被提供给发光元件。因此，倘若下限截止值和上限截止值被适当地设定（即，在功率超过上限截止值期间存储的能量的量近似于在功率低于下限截止值或低于最小操作功率期间用于维持操作所需的能量的量），供应到发光元件的功率在上限截止值和下限截止值之间波动，从而确保发光元件的正在进行的操作，即光输出。

在优选实施例中，发光元件还具有最小操作功率，其中驱动器电路被设置成仅当所转发的功率等于或大于下限截止值时将来自AC输入的功率转发到发光元件。

如果转发功率没有或者没有充分地超过用于操作发光元件所需的最小操作功率，向发光元件转发这样不充分的功率毫无意义。

在以上实施例的修改中（在权利要求2或3中限定），下限截止值在最小操作功率和最大效率功率之间，包括最小操作功率和最大效率功率在内。

由于涉及本发明的特定实现的考虑，下限截止值不限于最小操作功率，而是还可以超过这样的最小操作功率。

在以上实施例的另一修改中（在权利要求2或3中限定），发光元件包括被设置用于由驱动器电路独立地供应功率的多个发光构件，其中发光元件的最小操作功率是多个发光构件的一个或子集的最小操作功率，其中驱动器电路被设置用于在其中来自AC输入的功率等于或低于缩减值的周期期间仅向多个发光构件中的这一个或子集供应功率。

如果发光元件包括两个或更多可单独供应的发光构件并且可用功率不足以用于操作全部发光元件（即功率不再超过缩减值），则该修改提供了仅到发光构件的子集的功率供应的限制，即将发光构件中的一个或多个从功率供应排除。这允许AC输入周期的部分的扩展，其中AC输入的功率可以直接用于供应发光元件。此外，如果超过上限截止值的功率被存储并且稍后除了来自AC输入的所转发的功率之外被供应到发光元件，则用于存储和供应所存储的功率所需的组件可以设计成减小的规格并且用于降低的成本。这还可以与相比于其中整个发光元件总是被使用的情况的上限截止值中的增加结合，因为用于提供补充功率供应所需的能量较少。

在以上实施例的另一修改中（在权利要求3中限定），驱动器电路被设置用于当来自AC输入的功率不等于或大于下限截止值时向除发光元件之外的负载供应来自AC输入的功率。

低于下限截止值的功率水平被视为不足以用于发光元件的操作。然而，当功率由AC输入提供时，该功率可以被用于驱动或操作另一负载或能量消耗元件。

在来自AC输入的功率在下限截止值处或低于下限截止值的情况下到发光元件的功率供应的中断，以及特别地在这样的情况下从AC输入到另一负载的所提供的功率的供应可以被用于进一步简化固态光源的通用电路设计，因为可以省略常规提供的用于去耦合的第二级。

在以上实施例的另一修改中（在权利要求2中限定），驱动器电路包括用于存储超过上限截止值的来自AC输入的功率的电容器。

由AC输入提供的功率（或更具体地电压）被用于对电容器充电，其中所存储的能量然后在适当的时机从经充电的电容器容易地释放。

在优选实施例中，驱动器电路被设置用于在其中来自AC输入的功率超过上限截止值的周期期间将来自AC输入的部分功率供应到除发光元件之外的负载。

在其中来自AC输入的功率超出上限截止值的时间周期中，即在其中AC输入提供比转发到发光元件的功率更大的功率的周期中，该附加提供的功率可以用于驱动或操作另一能量消耗元件，而不是简单地舍弃附加功率。

在优选实施例中，发光元件包括被设置用于由驱动器电路独立地供应功率的多个发光构件，其中发光元件的最大操作功率是多个发光构件的最大操作功率，其中驱动器电路被设置用于在其中来自AC输入的功率等于或低于附加值的周期期间仅向多个发光构件的子集供应功率。

如果发光元件包括两个或更多可单独供应的发光构件并且可用的功率低于附加值，该修改提供了仅对发光构件的子集的功率供应的限制，即将发光构件中的一个或多个从功率供应排除。然而，如果可用功率超过附加值，该附加可用功率然后也被用于附加地驱动其余的发光构件。这意味着仅在功率供应的峰值部分期间操作整个发光元件，而否则不驱动发光元件的发光构件中的一个或多个。因此除将峰值功率供应到另一负载（参见上文）之外，允许峰值功率的附加使用。

在优选实施例中，驱动器电路包括单端初级电感转换器、升压转换器或同步反相器，其被设置成使得转换器或反相器的输出和/或来自AC输入的功率是否转发到发光元件是可控的。特别地，可以将所提到的元件并行提供到二极管。

发现这样的电路元件在本发明的上下文中可以有利地使用。

在优选实施例中，发光元件包括激光发射元件，优选为激光二极管，其中最优选地，发光元件包括VCSEL。

特别地对于VCSEL而言，存在像用于借助于可以从本发明受益的红外辐射进行加热的使用之类的若干应用。

在优选实施例中，下限截止值和上限截止值以发光元件在下限截止值处的效率对应于发光元件在上限截止值处的效率的这样的方式设定。

因此，至少提供了功率使用的效率，其通过下限截止值和上限截止值相应地确定。

在优选实施例中，上限截止值在最大效率功率值的1.0到3.0倍之间，包括1.0和3.0倍。

适当上限截止值的选择在很大程度上取决于在特定实现方式中使用的发光元件的特性，然而其中期望上述范围以产生良好的结果。

在优选实施例中，下限截止值在最大效率功率值的0.2到1.0倍之间，包括0.2和1.0倍。

适当下限截止值的选择在很大程度上取决于在特定实现方式中使用的发光元件的特性，然而其中期望上述范围以产生良好的结果。

在优选实施例中，下限截止值和上限截止值成套地在以上提到的范围的对应子范围中。例如，如果将下限截止值设定成靠近相应范围的下端，例如设定成最大效率功率的0.3倍，那么相应地将上限截止值也设定成靠近其相应范围的下端，例如设定成最大效率功率（或最大效率功率的1.1倍）。可替换地，例如可以将下限截止值设定成最大效率功率的0.8倍，而然后将上限截止值例如设定成最大效率功率的3.0倍。

要注意，除了功率效率的考虑之外或作为其替换，关于最大可允许电流和/或电压的考虑也可以被用于设定上限截止值，特别是鉴于发光元件和/或驱动器电路的服务寿命。

还要注意，本发明不限于具有精确地遵循正弦曲线的AC输入。在实际的实现方式中，提供AC输入的电力干线不遵循正弦曲线，而是还包括另外的（高次）谐波。

如果AC输入遵循的波形至少近似已知，驱动器电路操作的控制（以及因此间接地，发光元件的控制）可以基于时序，即控制基于在AC输入的周期中的时间位置。在这样的情况下，用于停止来自AC输入等的功率转发的时序仅仅间接地与当前从AC输入提供的功率有关，其进而与AC输入周期中的时间位置有关。

可替换地或此外，控制还可以基于当前从AC输入提供的功率的实际确定，其中控制于是基于这样的测量。

可能的组合是在若干周期上的AC输入的波形的确定，其中此后关于波形的信息然后被用于基于时序控制驱动器电路操作。

另外，对于AC输入而言，固态光源表现得像是电阻性负载也是不必要的。换言之，电流精确地遵循所供应的电压是不必要的。

例如，用于依照IEC/EN 61000-3-2类A连接的2.3kW设备的功率性能可以形成以使得电流比一阶正弦曲线上升得更快（鉴于允许的谐波），进一步达到仅较小的最大值。因此，相比之下，电流在较长时间内停留在高水平处并且在周期的第二个四分之一期间较快下落。因此，相比于遵循正弦平方曲线的输入功率，实际使用的功率具有较低的峰值，其中峰之间的“谷”较窄。这意味着其间实际使用的功率低于下限截止值的时间周期与遵循正弦曲线的情况相比更短。

考虑在对AC输入而言固态光源表现中的以上可能性，允许关于在驱动器电路中使用的组件的约束方面的附加减少。

在本发明的另一方面中，呈现了用于驱动固态光源的发光元件的驱动器电路的使用，其中驱动器电路被设置用于接收AC输入并且用于向发光元件供应具有AC周期的功率，其中发光元件具有最大效率功率和最大操作功率，其中驱动器电路被设置用于将来自AC输入的功率转发到发光元件，同时将所转发的功率限制于最大效率功率与最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内，使得固态光源在光发射期间可以被直接供应在AC周期的一部分期间由驱动器电路直接转发的AC输入。发光元件还具有最小操作功率，并且其中驱动器电路被设置用于存储来自AC输入的超过上限截止值的功率，并且用于在其中来自AC输入的功率等于或低于下限截止值的周期期间，除了从AC输入转发的功率之外，向发光元件供应所存储的功率。

在本发明的另一方面中，呈现了用于驱动固态光源的发光元件的方法，发光元件具有最大效率功率、最大操作功率和最小操作功率，该方法包括：接收AC输入并且向发光元件供应具有AC周期的功率，以及将来自AC输入的功率转发到发光元件，同时将所转发的功率限制于在最大效率功率与最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内，使得固态光源在光发射期间可以被直接供应在AC周期的一部分期间由驱动器电路直接转发的AC输入，存储来自AC输入的超过上限截止值的功率，以及在其中来自AC输入的功率等于或低于下限截止值的周期期间，除了从AC输入转发的功率之外，向发光元件供应所存储的功率。

在本发明的另一方面中，呈现了用于驱动固态光源的发光元件的计算机程序，该计算机程序包括用于当计算机程序运行在控制固态光源的计算机上时使得上述方法实施的程序代码构件。

应当理解，权利要求1的固态光源、权利要求2的驱动器电路的使用、权利要求14的用于驱动发光元件的方法以及权利要求15的计算机程序具有类似的和/或等同的优选实施例，特别地，如从属权利要求中限定的那样。

应当理解，本发明的优选实施例还可以是从属权利要求或以上实施例与相应独立权利要求的任何组合。

本发明的这些和其它方面将从以下描述的实施例显而易见，并且参考以下描述的实施例加以阐述。

附图说明

在以下附图中：

图1示出了常规驱动器电路的示例，

图2示出了根据本发明的驱动器电路的第一示例性实施例，

图3示出了根据本发明的驱动器电路的第二示例性实施例，

图4示出了根据本发明的驱动器电路的第三示例性实施例，

图5示出了根据本发明的驱动器电路的第四示例性实施例，

图6示出了根据本发明的驱动器电路的第五示例性实施例，

图7示出了根据本发明的驱动器电路的第六示例性实施例，

图8图示了供应到发光元件的电压、光输出和效率的示例性关系，

图9图示了AC输入电压、AC输入功率、所转发的功率和缓冲电压的示例性关系，

图10示出了根据本发明的固态光源的实施例的示意性图示，以及

图11示出了图示根据本发明的方法的实施例的示意性流程图。

具体实施方式

图1示出了常规驱动器电路的示例。驱动器电路在输入侧（左）上包括包含四个二极管的二极管电桥1，其中连接到此的是升压转换器2，其由控制单元3控制以将其电容器4充电到合适的电压。还提供了第二级5，其包括同样由控制单元3控制的开关6，其中将输出提供到右侧。本领域技术人员对这样的常规驱动器电路的原理设计和操作非常熟悉，并且这里可以省略对其的进一步论述。

在所示电路的以下论述中，输入侧总是提供在左侧，而输出供应到右侧。不应将这种图示方式理解为限制。

图2示出了根据本发明的驱动器电路200的第一实施例。类似于图1的驱动器电路，驱动器电路200包括二极管电桥201。在连接到二极管电桥201的情况下，驱动器电路200还包括与二极管216串联的单端初级电感转换器（SEPIC）202以及与SEPIC 202和二极管216并行提供的二极管207。SEPIC 202由控制单元203控制。在耦合到SEPIC 202和二极管207的输出的情况下，存在驱动器电路200的第二级，其主要被提供用于发光元件（未示出）的去耦合，其对应于图1中所示的常规驱动器电路的第二级5。因此这里不进一步论述第二级。

SEPIC 202包括具有公共核心的两个电感器211、212、开关213、电容器214和二极管215，其供应到缓冲电容器204，其中电容器204中的电压水平相比于图1的电容器4的电压水平更低。

通过二极管207，将来自输入的功率直接提供到连接至输出侧上的发光元件（未示出）的第二级205。

控制借助于二极管207和216以及缓冲电容器204处的电压水平的适当设定来执行。将缓冲电容器的电压水平控制成这样的水平：它等于在AC输入功率达到下限截止值的时间处（参见图9中的时间t4，在下文中论述）的整流的AC输入电压。

图9图示了针对图2的示例的AC输入电压、AC输入功率、转发的功率和缓冲电压的示例性关系。从t1处开始，输入功率直接馈通到第二级205（并且因此最终作为转发的功率供应到发光元件）。AC输入功率由短虚线指示，其中供应到发光元件的功率由点划线指示。缓冲电容器204中的电荷（由实线指示）是恒定的。在t2处AC输入将允许较高功率（即超过上限截止值901）并且第二级被控制成将输出功率保持在上限截止值901处。超过上限截止值的AC输入被用于对缓冲电容器204充电。在t3处第一级（即SEPIC 202）停止并且AC输入供应的所有功率再次去往发光元件。在t4处AC输入在下限截止值902以下（即视为不再足以用于最小有用输出），并且SEPIC 202的输出侧上的二极管216将缓冲电容器204连接到第二级205以供应先前存储的能量，同时SEPIC 202被控制成将可用功率泵浦到缓冲器以便维持期望的输入电流形状。在t5处，AC输入达到下限截止值902并且经由二极管207，AC输入被供应到第二级205（同时二极管216再次变得不导电）。所供应的AC电压的周期的第二半循环（由长虚线指示）对应于第一个半循环并且时间t5、t6、t7和t8处的控制分别对应于时间t1、t2、t3和t4处的控制。由阴影区图示的能量（即在转发的功率的限制期间的过量功率）在其中AC输入功率不超过下限截止值902的周期期间被供应到发光元件（由图9中的箭头图示）。

要注意，AC输入电压、AC输入功率、转发的功率和缓冲电压之间的水平关系不是按比例的，并且仅仅为了说明的目的而提供。

图3示出了根据本发明的驱动器电路300的第二示例性实施例。驱动器电路300包括第一级（包括二极管电桥301、SEPIC 302和二极管307、316）和第二级305，其中驱动器电路300的第一级对应于以上论述的驱动器电路200的第一级。如果不存在对来自电力干线的去耦合的需要，可以以简单得多的方式提供第二级305，其中否则上述控制对应于以上论述的驱动器电路200的控制。

图4示出了根据本发明的驱动器电路400的第三示例性实施例。驱动器电路400类似于图2的驱动器电路（再次包括去耦合第二级405），其中图2的SEPIC由升压转换器402取代。驱动器电路400包括二极管电桥401，其中，类似于图2的情况，提供了二极管407和416。升压转换器402包括电感器411、二极管414和开关413，同时输出到缓冲电容器404。在驱动器电路400的操作中，为了避免二极管414变得导电；缓冲电容器404中的电压不得不高于AC输入的电压。为了阻止来自缓冲电容器404的电压被供应到第二级405，附加地提供了另外的开关417。

参照图9的时序，在t1与t2之间，开关413和417开路，其中开关406直接工作在整流的AC输入上。在t2与t3之间，开关406继续它们的操作，其中控制单元403导致转发的功率的限制。开关413被控制成将功率存储（参见图9中的阴影区）在缓冲电容器404中。在t3与t4之间，开关413和417开路，其中开关406再次直接工作在整流的AC输入上。在t4与t5之间，开关417闭合，其中开关406被控制使得不管相当高的电压，仅转发小功率，其中开关413被控制成从AC输入接收功率。

注意可以省略二极管416。

图5示出了根据本发明的驱动器电路500的第四示例性实施例。驱动器电路500包括图3中图示的驱动器电路300（简化的第二级505）和图4的驱动器电路400（包括电感器511、开关513和二极管514的升压转换器502的使用，其耦合到缓冲电容器504）的概念。代替于图4中提供的附加开关417，在驱动器电路500中提供两个降压开关518、519。参照图9的时序，在t1与t4之间，第二级（降压转换器）505利用开关519开关进行工作，同时开关518开路。在t4与t5之间，开关518进行开关操作，同时开关519开路。以高频率以受控的方式提供开关518、519的开关操作，如本领域技术人员将领会到的那样。

图6示出了根据本发明的驱动器电路600的第五示例性实施例。驱动器电路600遵循类似于图5的驱动器电路的方法（同样包括二极管电桥601、供应到缓冲电容器604的升压转换器602，其中并行于升压转换器602提供二极管607），其中去耦合第二级605的半桥的上开关606’由对应的开关618补充。再次参照图9的时序，在t1与t4之间，半桥利用开关606和606’开关进行工作，同时开关618开路，其中在t4与t5之间，开关606和618进行开关操作，其中开关606’开路。

图7示出了根据本发明的驱动器电路700的第六示例性实施例。类似于先前论述的驱动器电路，驱动器电路700包括二极管电桥701和第二级705，其由二极管电桥701供应。不同于先前论述的示例性实施例，驱动器电路700包括未耦合到至发光元件的输出侧（即经由第二级）的升压转换器702。升压转换器包括到不同负载（未示出）的附加输出，其供应存储在连接到升压转换器的缓冲电容器704的电压（或能量）。

存在可能的实现方式，其中存在（除了发光元件之外）另外的负载，其可以被供应来自AC输入的未转发到发光元件的功率。如果未转发的功率被供应到其它负载，遵从像IEC之类的要求（例如谐波）同时不将所有接收的功率转发到发光元件成为可能。在驱动器电路700的情况下，将超过上限截止值的功率提供给其它负载（未示出），其中还在AC输入功率未超过下限截止值期间，将AC输入功率供应到其它负载（未示出）。在该时间期间，发光元件未被提供任何功率。

图8图示了供应到发光元件的电压、光输出和效率的示例性关系。图8的图的横坐标是指供应到作为发光元件的示例的VCSEL的功率（以瓦特为单位）。电压由虚线指示并且只是为了完整性而提供。发光元件的光输出（功率）由点划线指示。效率由点线指示。可以看到，VCSEL在90W输入功率附近具有其最佳效率，其中发明人认识到，例如50W到150W的范围对于操作VCSEL也是可接受的，而45W以下和160W以上的操作似乎是不合期望的。已发现，相比于常规技术，对于具有在50W与150W之间波动的功率的VCSEL的操作，驱动器电路的第一级的尺寸可以降低到1/4。

图10示出了根据本发明的固态光源的实施例的示意性图示。如图10所示的固态光源例如包括包含控制单元103和另外的电路元件102的驱动器电路100，如关于图2到7论述的那样。固态光源还包括包含若干发光构件160的发光元件150，发光构件160可以被单独地供应功率。根据本发明，驱动器电路100从AC输入接收功率并且将功率供应到发光元件150。

图11示出了图示根据本发明的方法的实施例的示意性流程图。该方法包括接收（步骤8）AC输入和向发光元件供应功率的步骤，并且将来自AC输入的功率转发（步骤9）到发光元件，同时将转发的功率限制于最大效率功率和最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内。

本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时，通过研究附图、本公开内容和随附的权利要求可以理解并实现对所公开的实施例的其它变型。

要注意，在这里论述的电路说明中，二极管可以由足够受控的开关取代，即便使用二极管可以更加容易地达成实际的实现方式。

要注意，最大操作功率的实际值、最大效率功率和最小操作功率以及相应地上限和下限截止值和缩减值以及附加值对于给定的实现方式不一定是恒定的。像环境温度之类的操作细节和条件也可以对固态光源的特性有影响，这可能随时间反映在根据本发明设定的值的调适中。

在以上图示和论述的实施例中，提供了使用四个二极管的桥式整流器（二极管电桥）形式的全波整流器。要注意，整流还可以借助于其它电路元件提供，本领域技术人员对此同样是熟悉的。

在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。

值在下限与上限之间，包括下限和上限在内的指示要被理解，并且值可以具有在包括下限和上限的值在内的给定范围内的任何值。

单个单元或设备可以履行权利要求中陈述的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能被用于获益。

像开关、功率值的计算、功率值的比较和控制或选择发光元件和/或驱动器电路的元件那样的操作可以实现为计算机程序的程序代码构件和/或实现为专用硬件。

计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如连同其它硬件一起或作为其一部分供应的光学存储介质或固态介质，但是还可以以其它形式分发，诸如经由因特网或其它有线或无线电信系统分发。

Claims (14)

1.一种具有驱动器电路（100）和发光元件（150）的固态光源，

其中驱动器电路（100）被设置用于接收AC输入并且用于向发光元件（150）供应具有AC周期的功率，

其中发光元件（150）具有最大效率功率和最大操作功率，

其特征在于，驱动器电路（100）被设置用于将来自AC输入的功率转发到发光元件（150），同时将所转发的功率限制于最大效率功率与最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内，

其中发光元件（150）还具有最小操作功率，

其中驱动器电路（100）被设置用于存储来自AC输入的超过上限截止值的功率，并且用于在其中来自AC输入的功率等于或低于下限截止值的周期期间，除了从AC输入转发的功率之外，向发光元件（150）供应所存储的功率，并且

其中驱动器电路（100）被设置用于仅当所转发的功率等于或大于下限截止值时将来自AC输入的功率直接转发到发光元件（150）。

2.如权利要求1所述的光源，其中下限截止值在最小操作功率与最大效率功率之间，包括最小操作功率和最大效率功率在内。

3.如权利要求1所述的光源，其中发光元件（150）包括被设置用于由驱动器电路独立地供应功率的多个发光构件（160），其中发光元件（150）的最小操作功率是多个发光构件（160）的一个或子集的最小操作功率，

其中驱动器电路（100）被设置用于在其中来自AC输入的功率等于或低于缩减值的周期期间仅向多个发光构件（160）的所述一个或子集供应功率。

4.如权利要求1所述的光源，其中驱动器电路（100）被设置用于当来自AC输入的功率不等于或大于下限截止值时向除发光元件（150）之外的负载供应来自AC输入的功率。

5.如权利要求1所述的光源，其中驱动器电路（100）包括用于存储超过上限截止值的来自AC输入的功率的电容器（204，404，504，604）。

6.如权利要求1所述的光源，其中驱动器电路（100）被设置用于在其中来自AC输入的功率超过上限截止值的周期期间将来自AC输入的部分功率供应到除发光元件（150）之外的负载。

7.如权利要求1所述的光源，其中发光元件（150）包括被设置用于由驱动器电路独立地供应功率的多个发光构件（160），其中发光元件（150）的最大操作功率是所述多个发光构件（160）的最大操作功率，

其中驱动器电路(100)被设置用于在其中来自AC输入的功率等于或低于附加值的周期期间仅向所述多个发光构件(160)的子集供应功率。

8.如权利要求1所述的光源，其中驱动器电路（100）包括单端初级电感转换器（202，302）、升压转换器（402，502，602）或同步反相器，其被设置成使得转换器或反相器的输出和/或来自AC输入的功率是否转发到发光元件（150）是可控的。

9.如权利要求1所述的光源，其中发光元件（150）包括激光发射元件。

10.如权利要求9所述的光源，其中发光元件（150）包括激光二极管。

11.如权利要求9所述的光源，其中发光元件（150）包括VCSEL。

12.如权利要求1所述的光源，其中下限截止值和上限截止值以这样的方式设定：发光元件（150）在下限截止值处的效率对应于发光元件（150）在上限截止值处的效率。

13.一种用于驱动固态光源的发光元件（150）的驱动器电路（100）的使用，

其中驱动器电路（100）被设置用于接收AC输入并且用于向发光元件（150）供应具有AC周期的功率，

其特征在于，发光元件（150）具有最大效率功率和最大操作功率，

其中驱动器电路（100）被设置用于将来自AC输入的功率转发到发光元件（150），同时将所转发的功率限制于最大效率功率与最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内，

其中发光元件（150）还具有最小操作功率，

其中驱动器电路（100）被设置用于存储来自AC输入的超过上限截止值的功率，并且用于在其中来自AC输入的功率等于或低于下限截止值的周期期间，除了从AC输入转发的功率之外，向发光元件（150）供应所存储的功率，并且

其中驱动器电路（100）被设置用于仅当所转发的功率等于或大于下限截止值时将来自AC输入的功率直接转发到发光元件（150）。

14.一种用于驱动固态光源的发光元件（150）的方法，发光元件（150）具有最大效率功率、最大操作功率和最小操作功率，所述方法包括：

接收AC输入并且向发光元件（150）供应具有AC周期的功率，以及

将来自AC输入的功率转发到发光元件（150），同时将所转发的功率限制于最大效率功率与最大操作功率之间的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在内，

存储来自AC输入的超过上限截止值的功率，

在其中来自AC输入的功率等于或低于下限截止值的周期期间，除了从AC输入转发的功率之外，向发光元件（150）供应所存储的功率，以及

仅当所转发的功率等于或大于下限截止值时将来自AC输入的功率直接转发到发光元件（150）。