CN105027673B - 控制功率控制器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供在负载与由前缘调光器驱动的电子变压器的次级线圈之间的兼容性的方法和系统可以包括：(a)响应于确定可以从电子变压器获得能量，从电子变压器汲取所需要量的功率，从而根据所需要量的功率将能量从电子变压器转移到能量存储设备；以及(b)以一定速率将能量从能量存储设备转移到负载以便在预定电压范围内调节能量存储设备的电压。

Description

控制功率控制器的系统和方法
相关申请
本发明要求2012年12月13日提交的美国临时专利申请序列号No.61/736,942的优先权，其通过参考以它的整体结合到本文中。
本发明要求2013年1月25日提交的美国临时专利申请序列号No.61/756,744的优先权，其通过参考以它的整体结合到本文中。
本发明要求2013年5月28日提交的美国专利申请序列号No.13/909,591的优先权，其通过参考以它的整体结合到本文中。
本发明要求2013年5月28日提交的美国专利申请序列号No.13/909,632的优先权，其通过参考以它的整体结合到本文中。
技术领域
本发明总体上涉及一种电子领域，并且更具体地，涉及用于确保在一个或多个低功率灯与它们耦合到的功率内层结构之间的兼容性的系统和方法。
背景技术
许多电子系统包括电路，例如与调光器对接的开关功率转换器或变压器。对接电路根据由调光器设置的调光水平输送功率到负载。例如，在照明系统中，调光器提供到照明系统的输入信号。输入信号表示调光水平，其导致照明系统调节输送到灯的功率，从而，依赖于调光水平，增加或减少灯的亮度。存在许多不同类型的调光器。一般，调光器产生输出信号，在其中一部分交流(“AC”)输入信号被去除或置零。例如，一些基于模拟的调光器使用三极真空管作为交流(“三端双向可控硅开关”)设备以调制交流电源电压的每个周期的相位角。电源电压的相位角的该调制也通常称为“相切”电源电压。相切电源电压减少供应到负载例如照明系统的平均功率，并且从而控制提供到负载的能量。
基于三端双向可控硅开关的相切调光器的具体类型已知为前沿调光器。前沿调光器从AC周期的开始相切以便在相切角期间，调光器“关闭”并且不供应输出电压到它的负载，并且然后在相切角之后转为“开启”，并且传送相切输入信号到它的负载。为了确保正确的操作，负载必须给前沿调光器提供足以将浪涌电流保持在由三端双向可控硅开关维持传导所需要的电流之上的负载电流。由于由调光器提供的电压突然增加和在调光器中存在电容器，必须提供的电流通常基本上大于三端双向可控硅开关传导所需要的稳定状态电流。
图1描述包括基于三端双向可控硅开关的前沿调光器102和灯142的照明系统100。图2描述与照明系统100相关的示例电压和电流图表。参考图1和图2，照明系统100从电压源104接收AC电源电压VSUPPLY。电源电压VSUPPLY是例如是美利坚合众国的标称60Hz/110V线路电压或欧洲的标称50Hz/220V线路电压。三端双向可控硅开关106用作电压驱动开关，并且三端双向可控硅开关106的栅极端子108控制在第一端子110与第二端子112之间的电流。在栅极端子108上的大于放电阈值电压值VF的栅极电压VG将导致三端双向可控硅开关106转向开启，继而导致电容器121短路并且允许电流流过三端双向可控硅开关106和调光器102以产生输出电流iDIM。
假设灯142是电阻负载，调光器输出电压VΦ_DIM从每个半周期202和204的开始在相应时刻t0和t2是零伏，直到栅极电压VG到达放电阈值电压值VF。调光器输出电压VΦ_DIM表示调光器102的输出电压。在时间周期tOFF期间，调光器102砍或切电源电压VSUPPLY以便调光器输出电压VΦ_DIM在时间周期tOFF期间保持为零伏。在时刻t1，栅极电压VG到达放电阈值电压值VF，并且三端双向可控硅开关106开始传导。一旦三端双向可控硅开关106转向开启，调光器电压VΦ_DIM在时间周期tON期间追踪电源电压VSUPPLY。
一旦三端双向可控硅开关106转向开启，从三端双向可控硅开关106汲取的电流iDIM必须超过载流iATT,以便将通过三端双向可控硅开关106的浪涌电流保持大于开启三端双向可控硅开关106所需要的阈值电流。此外，一旦三端双向可控硅开关106转向开启，三端双向可控硅开关106继续与栅极电压VG无关地传导电流iDIM，只要电流iDIM保持大于保持电流值iHC。载流值iATT和保持电流值iHC是三端双向可控硅开关106的物理特性的函数。一旦电流iDIM下降到小于保持电流值iHC，即iDIM<iHC，三端双向可控硅开关106转向关闭(即，停止传导)，直到栅极电压VG再次到达放电阈值电压值VF。在许多传统应用中，保持电流值iHC一般是足够低的，以便，理想地，当电源电压VSUPPLY在半周期202的末端附近在时刻t2大约为零伏时，电流iDIM下降到小于保持电流值iHC。
可变电阻器114与并联连接的电阻器116和电容器118串联形成时序电路115，以控制时刻t1，在该时刻t1栅极电压VG到达放电阈值电压值VF。增加可变电阻器114的电阻增加时间tOFF，而减少可变电阻器114的电阻减少时间tOFF。可变电阻器114的电阻值有效地设置灯142的调光值。二端交流开关119提供流入三端双向可控硅开关106的栅极端子108的电流。调光器102还包括扼流圈120以平滑调光器输出电压VΦ_DIM。基于三端双向可控硅开关的调光器102还包括连接跨过三端双向可控硅开关106和扼流圈120的电容器121以减少电磁干扰。
理想地，调制调光器输出电压VΦ_DIM的相位角对于电源电压VSUPPLY的每个半周期有效地使灯142在时间周期tOFF期间转为关闭，并且在时间周期tON期间转为开启。因此，理想地，调光器102根据调光器输出电压VΦ_DIM有效地控制供应到灯142的平均能量。
基于三端双向可控硅开关的调光器102充分地应用在许多情况中，例如，当灯142消耗相对较高的功率量时，例如白炽灯泡。然而，在调光器102加载有低功率负载(例如，发光二极管或LED灯)的情况中，该负载可能汲取小量的电流iDIM，并且电流iDIM有可能不能到达载流iATT,并且还可能在电源电压VSUPPLY到达大约零伏之前电流iDIM会过早地下降到小于保持电流值iHC。如果电流iDIM不能到达载流iATT,调光器102会过早地断开并且不会使电源电压VSUPPLY的恰当部分流到它的输出。如果电流iDIM会过早地下降到小于保持电流值iHC，调光器102过早地关断，并且调光器电压VΦ_DIM将过早地下降到零。当调光器电压VΦ_DIM将过早地下降到零时，调光器电压VΦ_DIM不会反映如由可变电阻器114的电阻值设置的意向调光值。例如，当对于调光器电压VΦ_DIM 206，电流iDIM在显著早于t2的时刻下降到小于保持电流值iHC时，开启时间周期tON在早于t2的时刻过早地结束，取代在时刻t2结束，从而减少了输送到负载的能量的量。因此，输送到负载的能量将不匹配对应于调光器电压VΦ_DIM的调光水平。此外，当VΦ_DIM过早地下降到零，电荷会累积在电容器118和栅极108上，如果在相同半周期202或204期间栅极电压VG超过放电阈值电压值VF，那么会导致三端双向可控硅开关106再次放电，和/或由于该累积电荷导致三端双向可控硅开关106在后续半周期中不正确地放电。因此，三端双向可控硅开关106的过早断开会导致在调光器102的时序电路中的错误并且在它的操作中的不稳定性。
在操作光源时用调光器调节光源节省能量并且还允许用户调节光源的强度到期望的水平。然而，设计用于与电阻负载例如白炽灯泡一起使用的常规调光器，例如基于三端双向可控硅开关的前沿调光器，在试图供应原始相位调制信号到电抗性负载例如电子功率转换器或变压器时通常不能运行良好。
存在于电力基础设施中的变压器可以包括磁变压器或电子变压器。磁变压器通常包括两个传导材料(例如，铜)线圈，每个缠绕具有高磁穿透性的材料芯(例如，铁)，以便磁通量可以穿过两个线圈。在操作中，在第一线圈中的电流可以产生在芯中的变化磁场，以便变化磁场经由电磁感应感应跨过次级线圈端部的电压。因此，在耦合到初级线圈的部件与耦合到次级线圈的部件之间的电路中提供电隔离时，磁变压器可以提升和降低电压水平。
另一方面，电子变压器是以与常规磁变压器相同的方式工作的设备，其中在提供隔离时它提升和降低电压水平并且可以包容任何功率因子的负载电流。电子变压器一般包括功率开关，其将低频率(例如，直流到400赫兹)电压波转换成高频率电压波(例如，10000赫兹级别)。比较小的磁变压器可以耦合到该功率转换器并且因此提供常规磁变压器的电压水平变换和隔离功能。
图3描述照明系统101，其包括基于三端双向可控硅开关的前沿调光器102(例如，如图1所示)，电子变压器122，以及灯142。该系统101可以例如使用来将高电压(例如，110V，220V)转换成低电压(例如，12V)，用于与汞灯(例如，MR16汞灯)一起使用。图4描述与照明系统101相关的示例电压和电流图表。
如本领域已知，电子变压器以自振电路的原理操作。参考图3和图4，当调光器102与变压器122和低功率灯142连接使用时，灯142的低电流汲取可能不足以允许电子变压器122可靠地自振。
为了进一步图解说明，电子变压器122可以在它的输入处接收调光器输出电压VΦ_DIM，在它的输入处，它由二极管124形成的全桥整流器整流。由于电压VΦ_DIM在调光器放电点t1时幅度增加，因此在电容器126上的电压可以增加到二端交流开关128将转为开启的点，因此也使晶体管129转为开启。一旦晶体管129开启，电容器126可以放电并且由于包括初级线圈(T2a)和两个次级线圈(T2b和T2c)的开关变压器130的自振，振荡开始。因而，如图4所描述，振荡输出电压VS 402将在变压器132的次级线圈上形成，并且在调光器102为开启时输送到灯142，由与VΦ_DIM成比例的AC电压水平限定上下限。
然而，如上所述，许多电子变压器将不与低电流负载正确地一起工作。对于灯负载，可能没有通过开关变压器130的初级线圈的足够电流来维持振荡。对于传统应用，例如其中灯142为35瓦汞灯炮，灯142可以汲取足够的电流来允许变压器122维持振荡。然而，当可能使用低功率灯例如6瓦LED灯泡时，由灯142汲取的电流可能不足以维持在变压器122中的振荡，其会导致不可靠效果，例如可见闪烁以及小于由调光器指示的水平的总光输出量的减少。
此外，传统方法不能有效地检测或感测灯耦合到的变压器的类型，进一步地使它难以确保在低功率灯(例如，小于12瓦)与它们耦合到电力基础设施之间的兼容性。
发明内容
根据本发明的教导，可以减少或消除与确保低功率灯与调光器和变压器的兼容性有关的某些缺点和问题。
根据本发明的实施例，一种装置可以包括在负载与由前沿调光器驱动的电子变压器的次级线圈之间的兼容性的控制器。控制器可以配置为，响应于确定可以从电子变压器获得能量，从电子变压器汲取所需要的功率量，从而根据所需要的功率量将能量从电子变压器转移到能量存储设备。控制器还可以配置为以一速率将能量从能量存储设备转移到负载以便在预定电压范围内调节能量存储设备的电压。
根据本发明的这些和其他优点，一种提供在负载与由前沿调光器驱动的电子变压器的次级线圈之间的兼容性的方法，可以包括，响应于确定可以从电子变压器获得能量，从电子变压器汲取所需要的功率量，从而根据所需要的功率量将能量从电子变压器转移到能量存储设备。所述方法可以还包括以一速率将能量从能量存储设备转移到负载以便在预定电压范围内调节能量存储设备的电压。
根据本发明的这些和其他优点，一种装置可以包括功率转换器和控制器。控制器可以配置为监控在功率转换器的输入处的电压，导致功率转换器在目标电流将能量从所述输入转移到负载，响应于确定所述电压小于或等于低电压阈值，减少所述目标电流，以及响应于确定所述电压大于或等于最大阈值电压，增加所述目标电流。
根据本发明的这些和其他优点，一种方法可以包括监控在功率转换器的输入处的电压。所述方法可以还包括导致功率转换器在目标电流将能量从所述输入转移到负载。所述方法还附加地包括响应于确定所述电压小于或等于低电压阈值，减少所述目标电流。所述方法可以还包括响应于确定所述电压大于或等于最大阈值电压，增加所述目标电流。从本文包括的附图、说明书和权利要求本领域的技术人员可以容易地清楚本发明的技术优点。实施例的目的和优点将至少由具体在权利要求中指出的元件、特征和组合来实现和完成。
应该理解前述总体描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，而不是对在本发明中提及的权利要求的限制。
附图说明
通过参考下面在关联附图考虑时的详细描述，可以获得对本实施例以及其中的优点的更完整认识，其中相同参考标记表示相同特征，并且其中：
图1图解说明如本领域已知的包括基于三端双向可控硅开关的前沿调光器的照明系统；
图2图解说明如本领域已知的与图1所描述照明系统相关的示例电压和电流图表；
图3图解说明如本领域已知的包括基于三端双向可控硅开关的前沿调光器和电子变压器的照明系统；
图4图解说明如本领域已知的与图3所描述照明系统相关的示例电压和电流图表；
图5图解说明根据本发明实施例的包括用于提供在低功率灯与照明系统的其他元件之间的兼容性的控制器的示例照明系统；以及
图6图解说明根据本发明实施例的用于确保在灯与由前沿调光器驱动的电子变压器之间的兼容性的示例方法的流程图。
具体实施方式
图5根据本发明的实施例图解说明示例照明系统500，其包括集成到灯组件90用于提供在低功率光源(例如，LED 80)与照明系统500的其他元件之间的兼容性的控制器60。如图5所示，照明系统500可以包括电压电源5、前沿调光器10、电子变压器20、和灯组件90。电压电源5可以产生例如为美利坚合众国的标称60Hz/110V线路电压或欧洲的标称50Hz/220V线路电压的电源电压。
前沿调光器10可以包括用于产生到照明系统500的其他元件的调光信号的任何系统、设备或装置，调光信号表示导致照明系统500调节输送到灯组件90的功率的调光水平，并且因此，取决于调光水平，增加或减少LED 80或集成到灯组件90的其他光源的亮度。因此，前沿调光器10可以包括与图1和图3所示的前沿调光器相似或相同的前沿调光器。
电子变压器20可以包括用于通过在变压器20的线圈电路之间的感应耦合转移能量的任何系统、设备或装置。因此，电子变压器20可以包括与图3所示的磁变压器相似或相同的磁变压器，或者任何其他合适变压器。
灯组件90可以包括用于将电能(例如，由电子变压器20输送的)转换成光能(例如，在LED 80处)的任何系统、设备或装置。在一些实施例中，灯组件90可以包括多面反射器形成因子(例如，MR 16形成因子)。在这些和其他实施例中，灯组件90可以包括LED灯。如图5所示，灯组件90可以包括桥式整流器30、增压转换器级40、连接电容器45、降压转换器级50、负载电容器75、功率耗散箝位电路70、LED 80、以及控制器60。
桥式整流器30可以包括如本领域已知的用于将整个交流电压信号vs转换成仅具有单极性的已整流电压信号vREC的任何合适电气或电子设备。
增压变换器级40可以包括配置来将输入电压(例如，vREC)转换成较高输出电压(例如，vLINK)的任何系统、设备或装置，其中转换基于控制信号(例如，从控制器60发送的控制信号，如下面更详细解释)。相似地，降压转换器级50可以包括配置来将输入电压(例如，vLINK)转换到较低输出电压(例如，vOUT)的任何系统、设备或装置，其中转换基于另一个控制信号(例如，从控制器60发送的另一个控制信号，如下面更详细解释)。
连接电容器45和输出电容器75中的每个可以包括在电场中存储能量的任何系统、设备或装置。连接电容器45可以配置为，它以电压vLINK的形式存储由增压转换器级40产生的能量。输出电容器75可以配置为，它以电压vOUT的形式存储由降压转换器级50产生的能量
功率耗散箝位电路70可以包括配置为在选择性激活时，耗散存储在连接电容器45上的能量从而降低电压vLINK的任何系统、设备或装置。在由图5表示的实施例中，箝位电路70可以包括与开关(例如，晶体管)串联的电阻器，以便箝位电路70可以基于从控制器60发送用于控制开关的控制信号被选择性地启动和禁止。
LED 80可以包括配置来以基于跨过LED 80的电压vOUT的量发射光能的一个或多个发光二极管。
控制器60可以包括如本发明任何其他地方更详细描述的配置来确定存在于增压转换器级40的输入处的电压vREC以及控制由增压转换器级汲取的电流iREC的量和/或基于该电压vREC控制由降压级50输送的电流iOUT的量的任何系统、设备或装置。附加地或替代地，控制器60可以如在本发明任何其他地方所述，配置为确定存在于增压转换器级40的输出处的电压vLINK和控制由降压级50输送的电流iOUT的量，和/或基于电压vLINK选择性地启动和禁止箝位电路70。
在操作中，当可以从电子变压器20获得功率时，并且基于所测量电压vREC，控制器60可以产生与vREC成反比的电流iREC(例如，iREC＝P/vREC，其中P是预定功率，如在本发明中任何其他地方所述)。因此，在电压vREC增加时，控制器60可以导致电流iREC减少，并且在电压vREC减少时，控制器60可以导致电流iREC增加。此外，控制器60可以导致降压转换器级50以在远大于电子变压器20的最大输出电压vS的电压电平调节电压vLINK所需的量输出恒定电流，如在本发明中任何其他地方更详细所述。
为了调节电压vLINK，控制器60可以感测电压vLINK并且基于所感测电压vLINK控制由降压转换器级50产生的电流iOUT。例如，如果电压vLINK下降到第一低电压阈值之下，该事件可以指示，降压转换器级50正在汲取比增压变换器级40可以供应的更多的功率。在响应中，控制器60可以导致降压转换器级50减少电流iOUT直到电压vLINK不再小于第一低电压阈值。在一些实施例中，控制器60可以实施低通滤波器，经由其可以减少电流iOUT，以便防止在LED80的可见光输出中的振荡或刺眼台阶。作为另一个示例，电压vLINK应该下降到具有小于第一低电压阈值的幅度的第二低电压阈值之下，只要电压vLINK保持小于第二低电压阈值，可以增加由控制器60实施的低通滤波器的带宽，以便防止电压vLINK衰减到它不再能够被调节的点。
作为另一个示例，如果电压vLINK上升到大于最大阈值电压，该事件可以指示，增压变换器级40正在产生比降压转换器级50能够消耗的更多的功率。在响应中，控制器60可以导致降压转换器级50增加电流iOUT直到电压vLINK不再大于最大阈值电压。在一些实施例中，控制器60可以实施低通滤波器，经由其可以增加电流iOUT，以便防止在LED80的可见光输出中的振荡或刺眼台阶。附加地或替代地，响应于电压vLINK上升到大于最大阈值电压，控制器60可以激励功率耗散箝位电路70来减少电压vLINK。
因而，控制器60，与增压转换器级40、降压转换器级50、及箝位电路70一致地，可以提供输入电流波形iREC，其在电压vREC减少时增加并且在电压vREC增加时减少，并且提供增压转换器级40的输出的滞后功率调节。在一些实施例中，控制器60通过跨过vREC的AC波形产生基本上恒定的功率可以满足利用减少电压vREC来增加电流iREC和利用增加电压vREC来减少电流iREC的要求。
如上所述，电子变压器设计为以自振原理操作，其中来自它的输出电流的电流反馈被用来推动电子变压器的振荡。如果负载电流在电子变压器的正反馈循环中小于激励晶体管基极电流(例如，在图3所示的晶体管129中)所需要的电流，振荡会难以自行维持，并且电子变压器的输出电压和输出电流将下降到零。
在照明系统500中，因为增压变换器级40正在产生与调光器输出成比例的基本上恒定的功率，所以从电子变压器20汲取的电流在电压vREC(并且因此电压vS)处于它的最大幅度时是最小的。利用许多电子变压器，该最小电流可以下降到维持在电子变压器中的振荡所需要的电流之下。该无法维持的振荡导致可以从变压器获得能量的缺乏，并且最终导致LED 80的输出在期望值之下。
因而，除了上面所述的功能性，控制器60还可以实施伺服循环以控制被用来基于电压vREC计算电流iREC的功率值。根据该伺服循环，控制器60可以根据等式iREC＝aP/vREC产生电流iREC，其中a是无量纲变量倍数，其具有基于由降压转换器级50产生的电压vREC和输出功率的至少一个的值(如下面更详细描述)，并且P是LED 80的额定功率。在控制器60启动时，控制器60可以将a设置到它的最大值(例如，2)。为了增加调光器10的相位角，由增压变换器级40汲取的电流将在已提升的水平(iREC＝aP/vREC，其中a为在它的最大值)，直到降压转换器级50的功率输出到达它的最大值(例如，P)并且箝位电路70保持被激活。在这点上，因为降压转换器级50的输出功率在它的最大值，所以可以减少由增压变换器级40产生的功率并且仍然保持在LED 80上产生相同现有光输出。因此，因为降压转换器级50的输出功率为在它的最大值并且箝位电路70被激活(例如，电压vLINK大于前述最大阈值电压)，控制器60可以减少a的值直到箝位电路70不再被激活(例如，电压vLINK不再大于前述最大阈值电压)或者a到达它的最小水平(例如，a＝1，对应于增压变换器级40产生的功率等于LED 80的额定功率)。相反地，当调光器10的相位角减少并且电压vLINK开始靠近前述第一阈值时，控制器60可以增加a。一旦a增加到它的最大值(例如，a＝2)，控制器60可以基于电压vLINK减少电流iOUT，如上所述。
在一些实施例中，控制器60可以包括微处理器，微控制器，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，或配置来解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路。在一些实施例中，控制器60可以解释和/或执行存储在通信地联接到控制器60的存储器(未专门示出)中的程序指令和/或处理数据。
图6根据本发明的实施例图解说明用于确保在灯与由前沿调光器驱动的电子变压器之间的兼容性的示例方法600的流程图。根据一些实施例，方法600可以在步骤601开始。如上所述，本发明的教导可以以照明系统500的各种配置来实施。同样，方法600的优选初始化点和包括方法600的步骤的顺序可以取决于所选择的实施例。
在步骤601，控制器60可以将变量a设置到它的最大值(例如，2)。
在步骤602，控制器60可以确定是否可以从电子变压器20获得到第一功率转换器级40的能量。如果可以从电子变压器20获得到第一功率转换器级40的能量，那么方法600可以前进到步骤604。否则，方法600可以前进到步骤606。
在步骤604，响应于确定可以从电子变压器20获得到第一功率转换器级40的能量，控制器60可以导致增压转换器级40根据等式iREC＝aP/vREC产汲取电流iREC，其中a是无量纲变量倍数，其具有基于由降压转换器级50产生的电压vREC和输出功率的至少一个的值，并且P是LED 80的额定功率。
在步骤606，控制器60可以导致降压转换器级50产生电流iOUT。在步骤606的第一执行期间，控制器60可以导致降压转换器级50产生电流iOUT的预定初始值(例如，最大电流iOUT的百分数，其可以由降压转换器级50产生)。此后，电流iOUT可以如在方法600的描述的其他地方中提出的那样变化。
在步骤608，控制器60可以确定是否电压vLINK小于第一低电压阈值。如果电压vLINK小于第一低电压阈值，那么方法600可以前进到步骤610。否则，方法600可以前进到步骤622。
在步骤610，响应于确定电压vLINK小于第一低电压阈值，控制器60可以确定是否电压vLINK小于比第一低电压阈值小的第二低电压阈值。如果电压vLINK小于第二低电压阈值，那么方法600可以前进到步骤612。否则，方法600可以前进到步骤614。
在步骤612，响应于确定电压vLINK小于第二低电压阈值，控制器60可以选择较高带宽的低通滤波器，经由其可以减少电流iOUT，如下面更详细描述。
在步骤614，响应于确定电压vLINK大于第二低电压阈值，控制器60可以选择较低带宽低通滤波器，在其中可以减少电流iOUT，如下面更详细描述，其中较低带宽低通滤波器具有比较高带宽低通滤波器的带宽小的带宽。
在步骤616，控制器60可以确定是否变量a为在它的最大值(例如，a＝2)。如果变量a为在它的最大值，那么方法600可以前进到步骤618。否则，方法600可以前进到步骤620。
在步骤618，响应于确定变量a为在它的最大值，控制器60可以导致降压转换器级50减少输送到LED 80的电流iOUT。控制器60可以执行低通滤波器(例如，在步骤612或614任意一个中选择)，在其中它导致降压转换器级50减少电流iOUT。在完成步骤618之后，方法600可以再次前进到步骤602。
在步骤620，响应于确定变量a小于它的最大值，控制器60可以增加变量a。在完成步骤620之后，方法600可以再次前进到步骤602。
在步骤622，响应于确定电压vLINK大于第一低电压阈值，控制器60可以确定是否电压vLINK大于最大阈值电压。如果电压vLINK大于最大阈值电压，那么方法600可以前进到步骤624。否则，方法600可以再次前进到步骤602。
在步骤624，响应于确定电压vLINK大于最大阈值电压，控制器60可以激活箝位电路70以便减少电压vLINK。
在步骤626，控制器60可以确定是否电流iOUT为在它的最大值(例如，降压转换器50根据LED 80的额定功率产生最大功率)，如果电流iOUT为在它的最大值，那么方法600可以前进到步骤628。否则，方法600可以前进到步骤630。
在步骤628，响应于确定电流iOUT为在它的最大值，控制器60可以减少变量a。在完成步骤628之后，方法600可以再次前进到步骤602。
在步骤630，响应于确定电流iOUT小于它的最大值，控制器60可以导致降压转换器50增加电流iOUT。控制器60可以实施低通滤波器，在其中它导致降压转换器级50增加电流iOUT。在完成步骤630之后，方法600可以再次前进到步骤602。
虽然图6公开了关于方法600采取的具体步骤数量，但是方法600可以以比在图6中描述的那些更多或更少的步骤来执行。此外，虽然图6公开了关于方法600的步骤的某种顺序，但是包括方法600的步骤可以以任何其他顺序来完成。
可以利用控制器60或者可操作来实施方法600的任何其他系统来实施方法600。在某些实施例中，方法600可以局部或者完全在嵌入计算机可读介质中的软件和/或固件中实施。
因此，根据本文公开的方法和系统，控制器60可以导致灯组件90从电子变压器汲取第一功率量，第一功率量包括可以从电子变压器获得的所需功率量的最大量，从而根据第一功率量将能量从电子变压器转移到能量存储设备(例如，连接电容器45)，其中第一功率量等于电压vREC与电流iREC的乘积。此外，控制器60导致灯组件90以一速率(例如，电流iOUT)将能量从能量存储设备(例如，连接电容器45)转移到负载(例如，LED 80)，以便在预定电压范围(例如，大于低电压阈值并且小于最大阈值电压)内调节能量存储设备的电压(例如，电压vLINK)。此外，响应于确定第一功率量大于输送到负载的最大功率量，控制器60可以导致灯组件90减少所需要的功率量(例如，减少a)。
如在本文中使用，当两个或更多个元件称为彼此“耦合”时，该术语指示该两个或更多个元件处于电子通信中，与是直接或间接连接、具有或不具有中间元件无关。
本发明包含本领域的技术人员将会理解的对本文示例性实施例的所有改变、替代、变形、替换、和修改。相似地，在恰当的地方，附属权利要求包含本领域的技术人员将会理解的对本文示例性实施例的所有改变、替代、变形、替换、和修改。而且，所附权利要求中的对适于、为设置为、能够(capable of)、被配置为、能够(enabled to)、可操作为(operable to)或操作为(operative to)执行特定功能的装置或系统或装置或系统的部件的参考包括装置、系统、部件，无论特定功能是否被激活、接通或解锁，只要装置、系统或部件被如此地适于、设置、能够、配置、能够、可操作或操作。
本文中所述的所有示例和条件性语言都是为了教导目的，以辅助读者理解本发明以及发明人对本领域做出进一步贡献的概念，并且应理解为并非对这样的特定所述的示例和条件的限制。尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解，可以在未脱离权利要求书中所述的本发明的精神和范围的情况下可以对本发明进行各种改变、替代和变形。

Claims (15)

1.一种提供在负载(80)与由前沿调光器(10)驱动的电子变压器(20)的次级线圈之间的兼容性的装置(90)，其中所述装置(90)包括：
功率转换器级，其耦合到所述电子变压器(20)的所述次级线圈并且配置为从所述电子变压器(20)接收第一功率量；
能量存储设备(45)；以及
控制器(60)，其耦合到所述功率转换器级并且特征在于所述控制器(60)配置为顺次地：
i.从所述电子变压器汲取所述第一功率量，所述第一功率量为可从所述电子变压器(20)获得的所请求的功率量的最大量，从而根据所述第一功率量将能量从所述电子变压器(20)转移到所述能量存储设备(45)；
ii.以一速率将能量从所述能量存储设备(45)转移到所述负载(80)以便在预定电压范围内调节所述能量存储设备(45)的电压；以及
iii.响应于确定所述第一功率量大于可以输送到所述负载(80)的最大功率量，减少所述所请求的功率量，
其中所述控制器还配置为基于所述电子变压器(20)的所述次级线圈的输出电压和所述所请求的功率量从所述电子变压器(20)汲取电流。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器(60)还配置为导致所述功率转换器级(40)从所述电子变压器(20)汲取所述电流。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述功率转换器级包括增压转换器，并且其中所述功率转换器级(40)配置为在它的输入处经由桥式整流器(30)耦合到所述电子变压器(20)的所述次级线圈。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器(60)还配置为从所述电子变压器(20)汲取所述电流以便在所述电子变压器(20)的次级线圈的输出电压的幅度减少时所述电流增加，并且在所述电子变压器(20)的次级线圈的输出电压的幅度增加时所述电流减少。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述电流与所述电子变压器(20)的次级线圈的输出电压的幅度成反比。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器配置为根据等式i＝aP/v汲取电流i，其中P等于预定功率量，v等于所述电子变压器的次级线圈的输出电压的幅度，并且a基于所述能量存储设备的所述电压及输送到所述负载的输出功率的至少一个等于具有一值的变量倍数，以便a乘以P等于所述所请求的功率量。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述预定功率是所述负载的额定功率。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器(60)还配置为输送电流到所述负载(80)，其中所述速率是输送到所述负载(80)的电流的函数。
9.如权利要求8所述的装置，还包括另一功率转换器级(50)，其配置为在它的输入处耦合到所述能量存储设备(45)并且其中所述控制器(60)还配置为至少基于所述能量存储设备(45)的所述电压导致所述另一功率转换器级(50)将所述输送到所述负载(80)的电流输送到所述负载(80)。
10.如权利要求8所述的装置，其中所述控制器(60)配置为响应于确定所述能量存储设备的所述电压小于第一低电压阈值，减少所述输送到所述负载(80)的电流。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器(60)被配置成在减少所述输送到所述负载(80)的电流之前增大所述所请求的功率量直到所述最大量；并且
所述控制器(60)实施低通滤波器并且经由所述低通滤波器减少所述输送到所述负载(80)的电流。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述控制器(60)还配置为响应于确定所述能量存储设备(45)的所述电压小于在幅度方面比所述第一低电压阈值小的第二低电压阈值为所述低通滤波器选择第一带宽，并且响应于确定所述能量存储设备(45)的所述电压大于第二低电压阈值为所述低通滤波器选择第二带宽，其中所述第二带宽小于所述第一带宽。
13.如权利要求8所述的装置，其中所述控制器配置为响应于确定所述能量存储设备的所述电压大于最大阈值电压，增加所述输送到所述负载(80)的电流；并且
所述控制器被配置成在所述输送到所述负载(80)的电流增大到输送到所述负载(80)的电流的最大值之后，减小所请求的功率量。
14.如权利要求8所述的装置，还包括耦合到能量存储设备(45)的功率耗散箝位电路(70)，其中所述控制器(60)还配置为导致所述功率耗散箝位电路响应于确定所述能量存储设备(45)的所述电压大于最大阈值电压，减少所述能量存储设备(45)的所述电压。
15.一种利用根据权利要求1－14任意一项所述的装置提供兼容性的方法。
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