CN104272878A - 具有隔离的控制电路的发光二极管驱动器 - Google Patents

具有隔离的控制电路的发光二极管驱动器 Download PDF

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Abstract

一种发光二极管(LED)驱动器电路，其产生用于驱动LED负载的电流，所述驱动器电路包括：电压转换器电路，被配置来响应于控制信号供应驱动电流到所述LED负载；控制电路，其产生所述控制信号；以及偏置电压产生电路，其产生用于所述控制电路的偏置电压。所述偏置电压产生电路被与电源电压以及所述LED负载流电地隔离。所述电压转换器电路响应于所述控制信号调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平。

Description

具有隔离的控制电路的发光二极管驱动器
相关申请的交叉引用
本申请要求受益于2012年5月8日提交的名称为“DimmableLight Emitting Diode Converter Circuit”的美国临时专利申请No.61/644,018并要求其优先权，借此通过引用将其公开整体并入在此。
技术领域
本公开总的来说涉及LED驱动器，更具体地，涉及具有控制电路(诸如，调光控制电路)的LED驱动器。
背景技术
作为已经带来显著的性能改善的持续技术进步的结果，发光二极管(LED)逐渐发现在交通灯、汽车、通用照明以及液晶显示器(LCD)背光中的应用。作为固态光源，LED照明准备在未来取代现有的照明源，诸如，白炽灯和荧光灯，这是因为LED并不包含汞，呈现出快速点亮和可调光，以及长的寿命，并要求低的维护。与荧光灯相比，LED可以更容易地调光，通过线性调光或PWM(脉冲宽度调制)调光。
发光二极管(LED)是在其p-n结被正向偏置时发射光的半导体装置。尽管发射的光的颜色主要取决于所使用的材料的组成，但是其亮度与通过结的电流直接相关。因此，可能期望提供恒定电流的驱动器。
概述
提供了一种发光二极管(LED)驱动器，其产生用于驱动LED负载的电流。所述LED驱动器包括：电压转换器电路，其接收电源电压，并响应于控制信号供应驱动电流到所述LED负载；控制电路，其产生所述控制信号；以及偏置电压产生电路，其产生用于供电所述控制电路的偏置电压。所述偏置电压产生电路被与所述LED驱动器流电地(galvanically)隔离。所述LED驱动器可以包括主侧电路和次级侧电路两者，并且所述偏置电压产生电路可以与所述LED驱动器的主侧电路和次级侧电路两者流电地隔离。
所述控制电路可以是调光控制电路，所述控制信号可以是调光控制信号。
所述电压转换器电路可以包括变压器，所述变压器具有主绕组和次级绕组，所述偏置电压产生电路可以包括通过互感耦合到所述主绕组和次级绕组的第三级绕组。
所述偏置电压产生电路可以包括二极管和偏置电容器，所述二极管的阳极耦接到所述第三级绕组的端子，所述偏置电容器耦接到所述二极管的阴极，并且其中响应于通过所述次级绕组的电流中的变化而在所述第三级绕组中感生的电压可以通过所述二极管对所述偏置电容器充电，以产生所述偏置电压。
所述电压转换器电路可以包括耦接到输入电压的第二电容器，所述变压器可以包括耦接在所述第二电容器和所述变压器的主绕组之间的电感器。
所述LED驱动器电路可以还包括功率因子校正(PFC)电路，其包括PFC电感器，其中所述偏置电压产生电路包括通过互感耦合到所述PFC电感器的偏置绕组、耦接到所述偏置绕组的端子的二极管、以及耦接到所述二极管的偏置电容器。响应于通过所述PFC电感器的电流中的变化而在所述偏置绕组中感生的电压通过所述二极管对所述偏置电容器充电，产生所述偏置电压。
所述调光控制电路可以包括耦接到所述电压转换器电路的电路，其响应于调光输入信号调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平(level)。所述调光控制电路可以包括光耦合器，其将所述调光控制信号与所述电压转换器电路流电地隔离。
所述调光控制电路可以被配置来产生脉冲宽度调制的数字调光控制信号。在某些实施例中，所述调光控制电路可以被配置来产生模拟调光控制信号。
所述LED驱动器电路可以还包括被配置来接收电源电压的输入端，以及耦接到所述调光控制电路的占用传感器，被配置来响应于所述占用传感器产生的占用信号将所述输入端与所述电源电压断开连接。
另外的实施例提供了一种发光二极管(LED)驱动器电路，其响应于控制信号产生用于驱动LED负载的电流。所述LED驱动器电路包括：电压转换器电路，其接收电源电压并响应于控制信号供应驱动电流到所述LED负载；控制电路，其产生所述控制信号并耦接到所述电压转换器电路；以及，偏置电压产生电路，其产生用于所述控制电路的偏置电压。所述调光控制电路被与所述电压转换器电路和所述LED负载两者流电地隔离。
所述LED驱动器电路可以还包括功率因子校正(PFC)电路，其耦接在所述电源电压和所述电压转换器电路之间。
所述偏置电压产生电路可以被与整流的电源电压流电地隔离。
所述偏置电压产生电路可以包括偏置绕组，其通过互感耦合到磁性组件(诸如，变压器)或者PFC电路或DC到DC电压转换器电路中的电感器。
所述控制电路可以是调光控制电路，所述控制信号可以是调光控制信号。所述调光控制电路响应于所述调光控制信号调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平。可以光学地将所述调光控制电路与所述DC到DC电压转换电路隔离。
根据一些实施例的一种固态发光装置包括：壳体；在所述壳体内的发射器板，其包括LED负载，所述LED负载包括多个固态发光器件；以及所述壳体内的驱动器电路，其耦接到所述多个固态发光器件并被配置来接收电源信号和响应于控制信号产生用于驱动多个固态发光器件的电流。所述驱动器电路包括：电压转换器电路，其供应驱动电流到所述LED负载；控制电路，耦接到所述电压转换器电路并被配置来产生调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平的控制信号；以及偏置电压产生电路，其产生用于所述控制电路的偏置电压。所述偏置电压产生电路被与所述驱动器电路流电地隔离。
附图说明
本申请包括附图以提供对本发明的进一步的理解，附图被并入其中并构成本申请的一部分；附图示出了本发明的某些特定的实施例；在附图中：
图1是根据一些实施例的固态照明装置的示意性框图。
图2是根据一些实施例的包括具有单个电压转换级的驱动器电路的固态照明装置的示意电路图。
图3是根据一些实施例的包括具有功率因子校正级和DC/DC转换电路的驱动器电路的固态照明装置的示意性框图。
图4是根据一些实施例的包括具有功率因子校正级、DC/DC转换电路、调光控制器和占用传感器的驱动器电路的固态照明装置的示意电路图。
图5是根据进一步实施例的包括具有功率因子校正级、DC/DC转换电路、调光控制器和占用传感器的驱动器电路的固态照明装置的示意电路图。
图6是根据进一步实施例的固态照明装置的示意电路图，所述固态照明装置包括驱动器电路，所述驱动器电路具有功率因子校正级、DC/DC转换电路和调光控制器。
图7是根据进一步实施例的固态照明装置的示意电路图，所述固态照明装置包括驱动器电路，所述驱动器电路具有功率因子校正级、DC/DC转换电路、降压转换器(buck converter)电路和调光控制器。
图8是根据进一步实施例的固态照明装置的示意电路图，所述固态照明装置包括驱动器电路，所述驱动器电路具有功率因子校正级、DC/DC转换电路和调光控制器。
图9和10是分别示出对于没有占用传感器(图9)和具有占用传感器(图10)的如图8中所示的LED驱动器电路的测量的EMI水平的图。
图11是根据一些实施例的固态照明装置的示意电路图，所述固态照明装置包括驱动器电路，所述驱动器电路具有功率因子校正级、DC/DC转换电路、调光控制器和隔离的偏置产生电路。
图12是根据一些实施例的包括隔离的偏置产生电路的DC/DC转换电路的示意电路图。
图13是根据进一步实施例的固态照明装置的示意电路图，所述固态照明装置包括驱动器电路，所述驱动器电路具有功率因子校正级、DC/DC转换电路、调光控制器和隔离的偏置产生电路。
图14是根据一些实施例的调光控制器的示意性框图。
图15是示出根据一些实施例的由调光控制器产生的调光信号的图。
图16是根据进一步实施例的调光控制器的示意性框图。
图17A是根据一些实施例的包括发光二极管驱动器电路的固态照明组件的分解透视图。
图17B是组装状态下的图17A的固态照明装置的透视图。
具体实施方式
本发明概念的实施例针对具有要求辅助电力的调光控制器的发光二极管(LED)驱动器电路。某些实施例提供了产生辅助电力和调光控制信号的电路，所述辅助电力和调光控制信号被与输入电源和LED驱动器电路的输出流电地隔离。
通常，LED驱动器电路被用于提供电流来供电LED和LED阵列。图1是固态照明装置10的示意电路图，固态照明装置10包括电源12、驱动器电路14和固态负载16，驱动器电路14提供恒定电流iLED，固态负载16包括串联连接的发光二极管(LED)18的串。固态负载16可以包括并联连接的多个LED串。根据性能和成本要求，LED驱动器电路14可以包括多个驱动器级，每一个驱动器级可以执行期望的功能，诸如滤波、整流、DC-DC转换、功率因子校正，等等。
在2012年3月30日提交的名称为“Lighting Module”的序列号为No.13/435,783的美国专利申请以及2011年7月6日提交的名称为“Lens and Trim Attachment Structure for Solid State Downlights”序列号为No._____的美国专利申请中,示出了包括驱动器电路的固态照明装置的示例，通过引用将其公开并入在此，就好像其在此全面提出一样。
图2是固态照明装置20的示意电路图，固态照明装置20包括：电源12，其产生AC输入电压vin；EMI滤波器22；桥整流器24，其包括二极管D1－D4；单级AC/DC转换器电路26，其产生恒定的驱动电流iLED。装置20还包括调光控制电路，即，调光控制器28，其产生调光信号DIM，调光信号DIM由单级AC/DC转换器电压电路26使用来调节恒定驱动电流iLED的方面，诸如，恒定驱动电流iLED的水平、平均水平、占空比等。
所述调光控制器28响应于调光控制输入(其在DIM+和DIM-之间)而操作，并产生输出到电压转换器电路26的调光控制信号DIM。
单级AC/DC电压转换器电路26还可以提供功率因子校正(PFC)或输入电流成形电路，其可以迫使输入电流更紧密地遵照输入电压波形的形状，潜在地导致较低的谐波电流。电流谐波含量越低，越多的实际功率被递送到负载。单级AC/DC转换器电路26还可以提供LED负载16与电源12的流电隔离。
如本领域中公知的，在电系统的两个不同部分被隔离以防止两个系统之间的电流流动时出现“流电隔离”。在电系统的两个部分被流电地隔离时，它们之间不存在金属传导路径。仍可以通过其它手段在这些部分之间交换能量或信息，诸如，通过电容、电感或电磁波，或通过光、声、或机械手段。当电系统的两个不同部分需要通信但处于不同地电位时，可以使用流电隔离，以防止不希望的电流在共享地导体的电系统两个部分之间流动，以通过防止意外的电流通过人的身体等到达地来实现安全。
单级AC/DC转换器电路26可以被实现为回扫(flyback)转换器，通常由于其低成本而使用该回扫转换器。调光控制器28感测在电压DIM+和DIM-之间的调光控制信号，并输出调光控制信号DIM到单级AC/DC转换器电路26。于是，单级AC/DC转换器电路26响应于调光控制信号DIM调节驱动电流iLED。
图3是示出了包括两级转换器电路32的更复杂的驱动器电路30的示意电路图。第一级34提供功率因子校正，第二级36提供驱动电流调节以及负载16和电源12之间的流电隔离。与图2中示出的驱动器电路20相比，图3中示出的驱动器电路30可以在两倍线频率处具有较低的波纹电流，这可以避免可能的闪烁。
在图4的示意电路图中示出了并入有占用传感器42的具有两级驱动器32和调光控制的固态照明装置40的示例。利用占用传感器42，可以根据占用传感器42的当前情形，对固态照明装置40进行调光或者完全关断。尤其是，占用传感器42可以响应于检测到装置40附近存在或不存在人而产生占用信号OCC。开关43响应于占用信号OCC的状态，将EMI滤波器22连接到电压源12/将EMI滤波器22与电压源12断开连接。
参考图4，固态照明装置40包括EMI滤波器22，EMI滤波器22通过占用传感器42选择性地耦接到AC源12。通过桥整流器24对EMI滤波器22的输出进行整流，产生整流的电压VREC，其作为PFC级34的输入电压。
PFC级34包括如图4中所示地耦接的PFC控制器44、电感器LPFC、开关Q1、二极管D5和电容器CB。响应于PFC控制器44对开关Q1的选择性的开关，跨电容器CB获得比输入电压vin的峰值电压高的DC电压VB。因此，该类型的PFC转换器被称作升压PFC。
该电路的第二级是谐振型DC/DC转换器电路36，其包括如图4中所示地耦接的DC/DC控制器46、开关Q2－Q3、谐振电容器Cr、谐振电感器Lr、变压器T1、二极管D6－D7、以及输出电容器COUT。图4中所示的DC/DC级36是所谓的LLC谐振转换器，具有在操作频率低于由Lr和Cr决定的谐振频率时零电压接通的开关Q2－Q3以及零电流关断的二极管D6－D7。因此，该LLC转换器可以呈现出高的效率和低的EMI(电磁干扰)。开关Q4(其与LED负载16串联耦接)作为保护开关。当存在输出的过电流或过电压或者短路时，Q4关断以保护驱动器电路和LED负载16。电阻器Rs感测LED电流，DC/DC控制器46使用感测的电流信号来提供LED负载18的电流调节和在故障情形下保护驱动器电路。调光控制器28由在VBIAS+和VBIAS-之间的电压源供电。DC/DC控制器46和PFC控制器44也是辅助电路，其可能需要偏置电压来操作。
DC/DC转换器可以利用其它类型的转换器电路来实现。例如，图5示出了固态照明装置50，其包括回扫转换器作为DC/DC转换器电路56。DC/DC转换器电路56包括DC/DC控制器46，其控制耦接到变压器T1的开关Q2。电压VB施加到变压器T1，变压器T1的输出通过二极管D6施加到输出电容器COUT。
调光控制器可以连接到商用0－10V调光器，如图6中所示，图6示出了固态照明装置60，其包括0－10V调光器62。0-10V调光器62响应于用户输入产生在0和10伏之间的调光控制信号。基于在DIM+和DIM-之间呈现的电压，调节LED电流以及因此LED亮度。例如，当DIM+对DIM-之间的电压为10V时，LED电流为最大，提供满亮度，而当DIM+对DIM-之间的电压为5V时，LED电流为最大预设电流的一半并且亮度为满亮度的一半。
图7示出了固态照明装置70，其包括具有三级功率处理的LED驱动器电路72。LED驱动器电路72包括PFC级34、DC/DC转换器36以及降压转换器74。PFC级34提供功率因子校正。DC/DC转换器36使电压VB步进/步降到电压VSEC，并提供流电隔离。降压转换器74为每一个LED串LED1到LEDn提供恒定电流源。可以基于调光控制器28产生的调光控制信号DIM调节LED电流和亮度。
为了操作，需以偏置电压形式给LED驱动器中的调光控制器供应电力。偏置电压可以直接从输出电压Vo获得，如图8中所示。如所示的，固态照明装置80包括DC/DC转换器36，其被实现为产生输出电压Vo的LLC谐振转换器。线82从输出电压Vo抽出偏置电压VBIAS+。然而，由于在调光控制器和次级侧电路(即，DC/DC转换器36)之间不存在流电隔离，因此DC/DC转换器36中的二极管D6和D7的导通/关断(ON/OFF)动作产生的噪声可以经由调光控制器28和占用传感器42耦接到电源，这可能导致EMI问题。
图9和10是分别示出对于没有占用传感器42(图9)和具有占用传感器42(图10)的如图8中所示的LED驱动器电路的测量的EMI水平的图。在该驱动器中，调光控制器的偏置电力从具有相同的地的次级侧电压Vo获得，如图8中所示。因此，未提供流电隔离。如从图10可以看到的，当使用占用传感器42时，EMI水平显著增加。实际上，对于利用占用传感器的情况，EMI水平可能远在欧洲标准化委员会(European Committee for Standardization)(CEN)颁布的标准中设定的可接受阈值水平之上。当调光线被布线在与电源线相同的导管中时，未被隔离的调光控制器28也可能导致安全问题。因此，可能期望为调光控制器28提供流电隔离的偏置电力。
图11示出了用于固态照明装置90的驱动电路的示例，其具有隔离的偏置电力。偏置产生单元92取LED驱动器电路的输出电压Vo作为输入，并将其转换到用于调光控制器28的期望的偏置电压。也可以使用电压源vin作为用于偏置产生单元92的输入电压。然而，隔离的独立式偏置电压产生器(诸如，偏置产生单元92)可能需要电压调节器，其包括控制器、开关、二极管、磁组件、电容器、以及其它必要组件，这会显著增加LED驱动器的成本。
本发明的概念的实施例提供了一种LED驱动器，其产生流电地隔离的偏置电源，该偏置电源可以用于供电辅助电路(诸如，调光控制器)。也就是说，可以将偏置电源与输入电源流电地隔离，这可以降低LED驱动器电路产生的电磁干扰的程度。可能特别期望将调光控制器与输入电源流电地隔离，因为调光控制器在决定LED驱动器电路输出的功率的级别方面具有直接作用。然而，流电地隔离的偏置电源信号也可以用来供电装置中的其它电路。
偏置电源产生电路可以以成本有效的偏置电源产生流电地隔离的偏置电源。尤其是，某些实施例提供了一种驱动器电路，其为发光二极管(LED)负载提供恒定电流，以及提供了一种调光控制电路，其提供LED的亮度控制。调光控制器被与LED负载和电源两者流电地隔离。
图12中示出了根据一些实施例的驱动器电路的DC/DC转换器级100(在图12中未示出PFC级)。DC/DC转换器级100被配置来产生流电地隔离的偏置电压，其具有(VBIAS+－VBIAS-)的值，其可以供应到调光控制器28和/或发光装置的其它电路。
DC/DC级100是谐振LLC转换器，包括DC/DC控制器46、开关Q2－Q3、谐振电容器Cr、谐振电感器Lr、变压器T1、二极管D6－D7和输出电容器COUT。变压器T1包括耦接到谐振电感器Lr的主绕组和通过二极管D6和D7耦接到输出电容器COUT的次级绕组Ns1和Ns2。
在DC/DC级100中提供包括偏置绕组NBIAS、二极管D8、偏置电容器CBIAS的偏置产生电路102，以产生用于调光控制器28的偏置电压(VBIAS+－VBIAS-)。尤其是，偏置绕组NBIAS被配置作为变压器T1的第三级绕组，从而使得，通过次级绕组NS1(或NS2)和偏置绕组NBIAS之间的互感，通过变压器T1的次级绕组NS1(或NS2)的电流水平中的变化在偏置绕组NBIAS中感生电压。偏置绕组NBIAS中感生的电压用于通过二极管D8对偏置电容器CBIAS充电。偏置电压(＝VBIAS+－VBIAS-)取自偏置电容器CBIAS的端子。
下面描述偏置电源电路的操作。在开关Q2导通时，二极管D6被跨次级绕组NS1感生的电压(其是输出电压VO和二极管D6的正向电压降的和，即，vNS1＝VO+vD6)正向偏置。同时，也跨偏置绕组NBIAS感生电压，从而正向偏置二极管D8。这使得二极管D8导通，并且电流流过D8，将偏置电容器CBIAS充电到等于vNS1NBIAS/NSI的电压。由于偏置绕组NBIAS并不直接连接到主侧(PFC)电路或者次级侧(DC/DC转换器)电路的任何点，因此用于调光控制器28的偏置电源被与任一侧流电地隔离，这可以导致较低的耦合到电源的EMI。此外，可以不需要分立的电压调节器，在偏置产生电路102中仅存在三个额外元件，即，偏置绕组NBIAS、二极管D8和电容器CBIAS，可以导致较低的附加成本。
图13示出了根据进一步实施例的包括偏置电压产生电路的固态照明装置的驱动电路。尤其是，该固态照明装置110包括驱动电路，所述驱动电路包括EMI滤波器22、桥整流器24、升压PFC转换器34、DC/DC转换器36、调光控制器28和占用传感器42。
偏置电压产生电路112包括通过互感耦合到PFC扼流圈LPFC的绕组NPFC的偏置绕组NBIAS。当PFC转换器34中的开关Q1导通时，电流iPFC流过PFC扼流圈LPFC和开关Q1，磁能存储在PFC扼流圈LPFC中。电流iPFC以VREC/LPFC的倾斜向上。当开关Q1被关断时，跨PFC扼流圈LPFC的绕组NPFC感生电压，二极管D5被正向偏置并导通，并且电流iPFC以(VB－VREC)/LPFC的倾斜降低，其中VB是跨电容器CB的电压。同时，体电容器CB被充电，并且由于跨绕组NBIAS感生的电压(其等于(VB－VREC)NBIAS/NPFC)，二极管D8被正向偏置并导通。当VREC接近于零时，偏置电容器CBIAS被充电到VBNBIAS/NPFC左右的峰值。以这样的方式，调光控制器28的偏置电压被与固态照明装置110的电源12流电地隔离。
为了实现调光控制器的完全流电隔离，除使其偏置电源与电源12隔离以外，还可以将调光控制器的输出与电源12隔离。图14是产生与偏置电压流电地隔离的调光控制信号DIM的调光控制器120的框图。调光控制器120包括如图14中所示地连接的光耦合器U1(其包括发光二极管和光敏晶体管)、微控制器122和电阻器R1和R2。光耦合器U1将微控制器122产生的调光输出信号DIM_OUT耦接到输出线OUT。在特定实施例中，基于微控制器的调光控制电路产生方波调光控制信号DIM_OUT，接通/关断光耦合器U1中的发光二极管D1，因此，接通/关断同一光耦合器U1中的光敏晶体管，为DC/DC转换器或降压型转换器提供了隔离的脉冲宽度调制(PWM)的调光控制信号DIM。在该类型的调光控制中，平均LED电流与TON/(TON+TOFF)成比例，其中TON和TOFF分别是在一个调光控制周期期间LED的接通时间和关断时间。
图15示出了示例性的PWM调光控制信号和相应的LED电流波形。由于LED的亮度与平均电流成比例，因此可以通过改变PWM调光信号DIM的占空比(其即TON/(TON+TOFF))来对其进行调节。
图16示出了根据进一步实施例的又一调光控制电路130。图16的调光控制电路130产生模拟调光信号DIM，其具有可以以线性方式改变的值。代替上述的为主功率转换器提供PWM型调光控制信号以对LED调光，经由低通滤波器134对光耦合器U1的输出处的信号另外的滤波，并产生DC型控制信号DIM，其具有与光耦合器U1的输出处的方波波的占空比成比例的电平。主转换器基于信号DIM的电平调节LED电流。DIM信号的电平越高，转换器提供的LED电流越高。以这样的方式，调节LED电流，并改变亮度。这种类型的调光被称作线性调光。
图17A是根据一些实施例的包括发光二极管驱动器电路的固态照明装置200的分解透视图，图17B是图17A的固态照明装置200处于组装状态下的透视图。参考图17A和17B，固态照明装置200包括发射器板290，其上安装有固态光发射器291的阵列。发射器板290安装在发射器壳体组件内，所述发射器壳体组件包括基底295和主壳体280。发射器壳体组件内还安装有驱动器板285，其上安装电子组件，所述电子组件提供如在此描述的LED驱动器电路以供应驱动电流到固态光发射器291。
可选的反射器杯(emitter cup)270安装在主壳体280上。可选的散射器265可以设置在反射器杯270之上，并且可以通过垫片260与包括中心透镜部分213的透镜组件210间隔开。可以在透镜组件210之上设置保持环250，并且可以将调整(trim)结构230紧固到保持环250。
可以在基底295上与透镜结构210相反地布置热沉298，以散逸固态光发射器291产生的热量。保持环250被布置为覆盖透镜结构210的边缘部分，并且在使保持环250的突片部分251与主壳体280配合时，将透镜结构210、垫片260、散射器265以及反射器杯270维持在夹持的关系。
在此已经参考附图描述了本发明的概念的实施例。然而，本发明的概念可以以许多不同形式实施，而不应理解为限于在此提出的实施例。而是，提供这些实施例以使得公开将是透彻完全的，以及将本发明的概念的范围完全地传递给本领域技术人员。相同的编号表示相同的项素。
将理解，尽管，在此可以使用第一、第二等术语来描述各种不同元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不偏离本公开的范围。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出的项中的一个或多个的任意以及所有的组合。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不意图限制本发明的概念。如在此所使用的，单数形式“一”(a，an)和“该/所述”(the)意图也包括复数形式，除非上下文明确地相反表示。还将理解，术语“包括”和/或“包含”在此使用时，指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作，元件、组件和/或其群组的存在或添加。
除非另外限定，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解，在此使用的术语应当被解译为具有与其在本说明书的上下文和相关的技术领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化的或过于形式性的意义来解译，除非在此明确限定如此。
在此已经结合上述的说明和附图公开了许多不同实施例。将理解，文字地描述和说明这些实施例的每一组合和子组合将是过于重复性的且模糊混乱的。因此，所有实施例可以以任何方式和/或组合来组合，并且本说明书包括附图应当被理解为构成对在此描述的实施例的所有组合和子组合以及制造和使用它们的方式和处理过程的完整书面的说明，并且支撑权利要求到任何这样的组合或子组合。
在附图和说明书中，已经公开了典型实施例，并且尽管采用了特定的术语，但是它们仅仅是在一般的且描述性的意义下使用，并不用于限制性的目的，本发明的概念的范围在下面的权利要求中提出。

Claims (22)

1.一种发光二极管(LED)驱动器，其产生用于驱动LED负载的电流，其包括：
电压转换器电路，其接收电源电压并响应于控制信号供应驱动电流到所述LED负载；
控制电路，其产生所述控制信号；以及
偏置电压产生电路，其产生用于供电所述控制电路的偏置电压，其中所述偏置电压产生电路被与电源电压以及所述LED负载流电地隔离。
2.如权利要求1所述的LED驱动器，其中所述电压转换器电路包括变压器，所述变压器具有主绕组以及次级绕组，并且其中所述偏置电压产生电路包括通过互感耦合到到所述主绕组和次级绕组的第三级绕组。
3.如权利要求1所述的LED驱动器，其中所述偏置电压产生电路包括二极管和偏置电容器，所述二极管的阳极耦接到所述第三级绕组的端子，所述偏置电容器耦接到所述二极管的阴极，并且其中响应于通过所述次级绕组的电流中的变化而在所述第三级绕组中感生的电压通过所述二极管对所述偏置电容器充电，以产生所述偏置电压。
4.如权利要求3所述的LED驱动器，其中所述电压转换器电路包括耦接到输入电压的第二电容器，并且其中所述变压器包括耦接在所述第二电容器和所述变压器的主绕组之间的电感器。
5.如权利要求1所述的LED驱动器，还包括功率因子校正(PFC)电路，其包括PFC电感器，其中所述偏置电压产生电路包括通过互感耦合到所述PFC电感器的偏置绕组、耦接到所述偏置绕组的端子的二极管、以及耦接到所述二极管的偏置电容器，其中响应于通过所述PFC电感器的电流中的变化而在所述偏置绕组中感生的电压通过所述二极管对所述偏置电容器充电以产生所述偏置电压。
6.如权利要求1所述的LED驱动器，其中所述控制电路包括耦接到所述电压转换器电路的调光控制电路，其响应于调光输入信号调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平。
7.如权利要求6所述的LED驱动器，其中所述调光控制电路包括光耦合器，其将所述调光控制电路与所述电压转换器电路流电地隔离。
8.如权利要求7所述的LED驱动器，其中所述调光控制电路被配置来产生脉冲宽度调制的数字调光控制信号。
9.如权利要求7所述的LED驱动器，其中所述调光控制电路被配置来产生模拟调光控制信号。
10.如权利要求6所述的LED驱动器，还包括被配置来接收所述电源电压的输入端，以及耦接到所述调光控制电路的占用传感器，并被配置来响应于由所述占用传感器产生的占用信号将所述输入端与所述电源电压断开连接。
11.如权利要求1所述的LED驱动器电路，其中所述LED驱动器包括主侧电路和次级侧电路两者，并且其中所述偏置电压产生电路被与所述LED驱动器的主侧电路和次级侧电路两者流电地隔离。
12.如权利要求1所述的LED驱动器，其中所述控制电路包括调光控制电路，并且所述控制信号包括调光控制信号。
13.一种发光二极管(LED)驱动器电路，其响应于控制信号产生用于驱动LED负载的电流，其包括：
电压转换器电路，被配置来接收电源电压并响应于所述控制信号供应驱动电流到所述LED负载；
控制电路，其产生所述控制信号，并耦接到所述电压转换器电路；以及
偏置电压产生电路，其产生用于所述控制电路的偏置电压，其中所述控制电路被与电压转换器电路以及所述LED负载两者流电地隔离。
14.如权利要求13所述的LED驱动器电路，还包括功率因子校正(PFC)电路，其耦接在所述电源电压和所述电压转换器电路之间。
15.如权利要求14所述的LED驱动器电路，其中所述偏置电压产生电路被与所述电源电压和所述LED负载流电地隔离。
16.如权利要求15所述的LED驱动器电路，其中所述偏置电压产生电路包括偏置绕组，其通过互感耦合到所述PFC电路或所述电压转换器电路中的绕组。
17.如权利要求13所述的LED驱动器电路，其中所述控制电路包括调光控制电路，其被配置来产生所述控制信号，所述控制信号由所述电压转换器电路使用来调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平。
18.如权利要求17所述的LED驱动器电路，其中光学地将所述调光控制电路与所述电压转换器电路和所述LED负载隔离。
19.如权利要求13所述的LED驱动器电路，其中所述控制电路包括调光控制电路，并且所述控制信号包括调光控制信号。
20.一种固态发光装置，包括：
壳体；
在所述壳体内的发射器板，其包括LED负载，所述LED负载包括多个固态发光器件；
在所述壳体内的驱动器电路，其耦接到所述多个固态发光器件，并被配置来接收电源电压和响应于控制信号产生用于驱动多个固态发光器件的电流，所述驱动器电路包括电压转换器电路、控制电路、以及偏置电压产生电路，所述电压转换器电路被配置来供应驱动电流到所述多个固态发光器件，所述控制电路耦接到所述电压转换器电路并被配置来产生控制信号，所述控制信号调节供应到所述LED负载的驱动电流的水平，所述偏置电压产生电路产生用于驱动所述控制电路的偏置电压，其中所述偏置电压产生电路被与所述驱动器电路流电地隔离。
21.如权利要求20所述的固态发光装置，其中所述偏置电压产生电路被与所述电源电压和所述LED负载流电地隔离。
22.如权利要求20所述的固态发光装置，其中所述驱动器电路包括主侧电路和次级侧电路两者，并且其中所述偏置电压产生电路被与所述驱动器电路的主侧电路和次级侧电路两者流电地隔离。
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