CN105247959B - 用于驱动负载特别是led单元的驱动器设备和驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于驱动负载(12)特别是具有一个或多个LED(54)的LED单元(12)的驱动器设备(50),其包括用于从用于对负载(12)进行供电的外部功率源(16)接收输入电压(V12)的输入端子(28,29),以及用于将输入端子(28,29)彼此相连接并且提供用于分流电流(I2)的电流路径(74,76)的连接单元(66),其中所述连接单元(66)包括用于在第一电流方向上连接输入端子(28,29)的第一电流路径(74)以及用于在与所述第一电流方向相反的第二电流方向上连接输入端子(28,29)的第二电流路径(76),其中所述连接单元(66)包括用于控制连接单元(66)中的分流电流(I2)的第一电流控制单元(72),并且其中所述第一电流路径和第二电流路径(74,76)的每一个包括用于控制在各自电流路径(74,76)中的分流电流(I2)的第二电流控制单元(80,82)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于驱动负载特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动器设备以及相对应的驱动方法。进一步,本发明涉及一种光装置。
背景技术
在用于诸如改型灯的离线应用的LED驱动器领域,需要解决方案以应对其他相关特征中的高效率、高功率密度、长的使用寿命、高功率因数以及低成本。虽然实践中所有现存的解决方案包括一个或另一个的需求,但所必须的是所提出的驱动器电路适当地将市电能量的形式调整为LED所要求的形式而同时符合现有以及优选地未来的功率市电规范。此外,需要驱动器电路与例如调光器等的现有且遗留的功率调整手段相兼容,从而驱动器可以普适地用作包括LED单元的改型驱动器设备。
驱动器电路应当符合所有种类的调光器并且特别地驱动器应当与相切调光器相符合,相切调光器优选地用来以低功率损失对市电功率进行调节。这些最初设计为对提供给白炽灯的市电能量进行调节的调光器为定时电路操作电流利用了灯丝的低负载阻抗路径来调整相切定时。作为连续地提供该路径的替代方案是,针对市电电压周期的特定部分连接并且断开该路径也可以导致调光器的稳定操作。这种低阻抗路径的提供需要针对市电电压的零交叉进行调整。为了获得这种低阻抗路径的及时提供,通常由灯的驱动器电路在其处于高阻抗状态时对零交叉进行检测。这种零交叉检测比较复杂且具有高的技术付出,并且如果大量的LED单元连接到一个调光器电路,由于每个个体LED单元的所需要的阻抗的增加,技术付出将增加。
WO 2009/121956 A1公开了一种包括LED组件以及用于将LED单元连接到调光器电路的整流器单元的照明装置。该LED单元包括并联连接到LED单元的分流器从而提供分流电流。该分流器单元由连接到LED的控制单元进行控制从而在整流后的AC电压的特定时间点处提供分流电流。该控制单元较为复杂并且整个照明装置的功率因数由于该分流电流而降低。
US 2012/0056553 A1公开了一种用于将LED单元连接到调光器设备的驱动器设备,其中提供了两个包括不同阻抗值的并联分流路径从而有所不同地调整在市电电压周期的不同部分的经整流后的输入电压。由于两个分流路径同时适于连接到市电电压,因此高电压组件是必须的并且由于市电电压的相位需要被确定,这个分流电路技术上较为复杂并且需要数量有所增加的大组件,从而这些组件的集成不太可能。
发明内容
本发明的目的在于以较低的技术付出和降低的尺寸来提供一种用于驱动负载、特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动器设备及其相对应的驱动方法,从而提供与不同调光器设备的兼容性,该不同调光器设备特别地为相切调光器。进一步,本发明的目的在于提供相对应的光装置。
根据本发明一个方面,提供一种用于驱动负载、特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动器设备,其包括:
输入端子,用于从用于对负载进行供电的外部功率源接收输入电压,以及
连接单元,用于将输入端子彼此相连接并且提供用于分流电流的电流路径,其中该连接单元包括用于在第一电流方向上连接输入端子的第一电流路径以及用于在与该第一电流方向相反的第二电流方向上连接输入端子的第二电流路径,其中该连接单元包括用于控制连接单元中的分流电流的第一电流控制单元,并且其中该第一电流路径和第二电流路径的每一个包括用于控制在各自电流路径中的分流电流的第二电流控制单元。
根据本发明的另一个方面,提供一种用于驱动负载、特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动方法,其中所述驱动方法包括步骤:
在输入端子处从外部功率源接收输入电压,通过连接单元将输入端子彼此相连接,该连接单元提供用于在从输入端子中的第一输入端子到输入端子中的第二输入端子的电流方向上的分流电流的第一电流路径以及用于在从输入端子中的第二输入端子到输入端子中的第一输入端子的电流方向上的分流电流的第二电流路径,
通过第一电流控制单元控制连接单元中的分流电流,并且
通过第二电流控制单元控制电流路径中的每一个中的分流电流。
根据本发明的又一个方面,提供一种包括光组件以及驱动器设备的光装置,该光组件包括一个或多个特别是包括一个或多个LED的LED单元的光单元,该驱动器设备用于驱动如根据本发明所提供的光组件。
本发明的优选实施例限定在从属权利要求中。应当理解的是所请求保护的方法具有与所请求保护的设备以及从属权利要求中所限定的那些实施例相似且等同的优选实施例。
本发明基于的理念在于,提供一种具有高阻抗和低阻抗路径的驱动器设备,其中从高阻抗路径到低阻抗路径的切换与功率源(特别地为市电电压)的周期同步。在市电电压的零交叉之后提供低阻抗路径。零交叉并非主动地进行检测,而是提供两个不同的低阻抗路径用于不同的电流方向并且可以由第二电流控制单元进行激活。因此,在零交叉之前可以激活不同的电流路径,其中分流电流是由于在输入电压的极性改变之后所实现的各自电流路径的方向特性。由此,通过较低的技术付出就可以提供包括零交叉检测的分流电流。进一步,提供第一电流控制单元用于阻断分流电流并且用于保护第二电流控制单元免受高输入电压,从而第二电流控制单元的技术付出和第二控制单元的尺寸可以降低。因此,整个驱动器设备的技术付出可以降低并且第二电流控制单元可以集成到集成电路中。
在优选的实施例中,连接单元包括多个去耦合设备,其中一个去耦合设备与电流路径中的每一个相关联,用于在与针对其提供了各自电流路径的电流方向相反的电流方向上阻断在各自电流路径中的分流电流。这是提供方向性电流路径并且以较低的技术付出提供必要的零交叉检测的简单方案。
在进一步的优选实施例中,提供一种控制单元,以用于基于在各自电流路径中检测到的电压电势来控制第二控制单元。这是以较低的技术付出将分流路径与输入电压的极性进行同步的方案。
在进一步的优选实施例中,第一电流控制单元串联连接到电流路径中的每一个,其中电流路径彼此并联连接。因此,第一电流控制单元可以对整个连接单元启用和禁用并且可以保护第二控制单元免受高电压从而可以以较低的技术付出提供第二电流控制单元并且可以将其集成到集成电路中。
根据又一个优选实施例,该驱动器设备包括整流器单元,用于对输入电压进行整流并且用于将整流后的电压提供到负载用于驱动负载,其中第一电流控制单元连接到整流器单元的第一输出节点并且第二控制单元的每一个连接到整流器单元的两个去耦合设备。这是一种以较低的技术付出提供方向性的电流路径的可能,因为连接单元集成在整流器单元中所以整流器单元的去耦合设备还可以用于方向性电流路径。
在又一个优选的实施例中,去耦合设备连接在第二电流控制单元和整流器单元的第二输出节点之间并且在反向方向上进行调整用于阻断分流电流。这是一种以较低的技术付出导通分流电流到输入端子的可能。
在进一步的优选实施例中,两个去耦合设备的每一个串联连接在第二输出节点和输入端子中的一个之间。这是一种以较低的技术付出利用整流器单元的部分来提供方向性电流路径并且将连接单元集成到整流器单元中的可能。
在进一步的优选实施例中,包括又一个第二电流控制单元的第三电流路径连接在第一电流控制单元和整流器单元的第二输出节点之间。这是一种提供具有与两个方向性电流路径有所不同的阻抗的附加极性独立的电流路径的可能。
在进一步的优选实施例中,第一控制单元提供用于实现并且/或者控制并且/或者限制在连接单元中的分流电流并且第二控制单元为可控开关用于实现各自的电流路径中的分流电流。这是以高的切换时间和低的技术付出对分流电流进行快速实现的方案。
根据又一个优选实施例,第一电流控制单元和第二电流控制单元彼此连接从而使得如果第二电流控制单元中的一个被激活并且输入电压的极性改变,则第一电流控制单元被激活用于实现分流电流。由于分流电流仅当分流路径完全连接贯通时才被实现,这是一种保护第二电流控制单元免受高输入电压从而第二电流控制单元可以适配于低电压的可能。
在进一步的优选实施例中,第二控制单元的每一个包括两个可控开关,其中两个可控开关中的第一个适配为导通分流电流并且由两个可控开关中的第二个进行控制。由于第二可控开关控制第一可控开关,这是一种降低第二电流控制单元的漏电流而同时具有各自可控开关组件的等同的切换性能的可能。
在进一步的优选实施例中,控制单元适配为在输入电压的第一半周期期间对第二电流控制单元中的一个进行激活并且在输入电压的接下来的半周期期间对各自电流控制单元进行去激活。由于方向性的电流路径,其仅在一个电流方向上提供分流电流,由于分流电流在输入电压的极性改变时开始,因此输入电压的零交叉可以轻易地检测到。因此,由于第二控制单元的精确切换不是必要的,可以低技术付出提供控制单元。
在进一步的优选实施例中,控制单元适配为基于由相位角检测设备检测到的输入电压的相位角来控制电流控制单元。这是一种当检测到输入电压的相切对连接设备进行禁用并且调光器设备提供输入电压到市电电压因此分流电流的定时可以被优化的可能。
在进一步的优选实施例中,第一电流控制单元为高电压双极型晶体管并且第二电流控制单元为低电压双极型晶体管,其中第一双极型晶体管的基极通过辅助电压电源进行偏置。由于可以通过控制对应于第二双极型晶体管的集电极电压的发射极电压来激活偏置的晶体管的集电极-发射极路径,这是通过第二双极型晶体管来控制第一双极型晶体管的可能。因此,可以通过第二电流控制单元轻易地控制第一电流控制单元从而保护第二控制单元免受外部电压电源的高电压。
如上面所提及的,本发明以较低的技术付出提供了取决于输入电压的极性的低阻抗电流路径,其中该低阻抗电流路径在输入电压的零交叉之后被实现从而提供与用于改型LED灯的相切调光器相兼容的驱动器设备。通过利用依赖于输入电压的极性的第二电流控制单元对各自电流路径进行激活,每个路径在特别是二极管的去耦合元件仍然在阻断各自路径时进行准备并且在零交叉以及输入电压的各自极性改变之后激活路径。由于在连接单元中提供了附加的第一电流控制单元,在方向性电流路径中的第二电流控制单元可以被保护从而免受高输入电压,从而第二电流控制单元可以较低的技术付出进行提供,并且特别地被集成到集成电路中用于降低驱动器设备的整体尺寸。
附图说明
参照之后所描述的实施例,本发明的这些以及其他方面将变得明显并且得到阐释。在下面的附图中:
图1示出了用于将LED单元连接到包括零交叉检测的相切调光器的已知驱动器设备的示意性框图,
图2示出了依赖于极性的分流器的实施例的示意性框图,
图3示出了驱动器设备的整流后电压和分流电流以及用于控制依赖于极性的分流路径的控制信号的示意性时序图,
图4示出了依赖于极性的分流器的又一个实施例的详细框图,并且
图5示出了具有降低的漏电流的依赖于极性的分流器的又一个实施例的示意性框图。
具体实施方式
图1示出了已知驱动器设备10的实施例,其用于驱动LED单元12并且用于经由调光器设备14将LED单元12连接到诸如市电的外部功率源16。该外部功率源16向调光器设备14提供交流电压V10(例如,市电电压)。该调光器设备14为相切调光器,其包括电容器18和可调节电阻器22以用于确定调光器设备14将其输出连接到市电电压V10的时间点。可以调节电阻器22从而对由调光器设备14提供的相位角进行设置。由电容器18和电阻器20形成的RC电路连接到诸如DIAC的第一开关设备24,后者连接到诸如TRIAC的第二开关设备26。第二开关设备26连接到外部功率源16并且将电压V10连接到调光器设备14的输出。当跨电容器18的电压达到开关24的击穿值时,第一开关设备24将电流脉冲导通到第二开关设备26,后者将外部功率源16连接到调光器设备的输出并且将电压V10提供到驱动器设备10。因此,调光器设备14切削电压V10的相位并且在其输出端子28提供相切电压,后者用作驱动器设备10的输入电压V12。
驱动器设备10包括用于将输入电压V12整流为单一极性电压V14的整流器单元30。驱动器设备10进一步包括电压测量单元32,其连接到驱动器设备10的输入端子34,用于检测输入电压V12的零交叉。驱动器设备10进一步包括分流器设备36,其包括可控开关38以及电阻器40。分流器设备36通过切换可控开关38来提供用于整流器单元30的电流路径,其中分流器设备36由零交叉以及电压测量单元32所检测的相切检测激活,该电压测量单元32经由控制信号对可控开关38进行控制。因此,分流器设备36可以通过电压测量单元32被激活或者被去激活以一定的时间段。
因此,驱动器设备10检测到输入电压V12的零交叉并且通过可控开关38激活分流器设备36从而向调光器设备14提供分流电流和连续的电流路径。
通常,通过提供部分时间连续的电流路径通过驱动器设备10到调光器设备14,驱动器设备10遵循调光器设备14,然而,电压V12的零交叉需要通过电压测量单元32进行测量,后者限制了在高阻抗状态下的可实现的阻抗。特别地,如果多个驱动器设备连接到调光器14,在每个驱动器设备中的电压测量单元32中的每一个电压测量单元对调光器进行加载并且因此以不希望的方式降低了总阻抗。为了对此进行补偿,必须对每个电压测量单元32提供非常大的输入阻抗。因此,这种已知的驱动器设备10的技术复杂且生产改型LED灯的成本昂贵。
图2示出了本发明的实施例的示意性框图。相同的元件由相同的参考标号指代,其中仅仅对与图1所示出的示图不同之处进行详细解释。
驱动器设备50连接到调光器设备14的输出端子28从而接收作为输入电压V12的相切电压。调光器设备14的输入端子连接到市电16并且节点29连接到市电16的中性或者接地电势。驱动器设备50连接到LED单元12,其包括LED驱动器52和LED54。
驱动器设备50提供负载电流I1到负载12用于驱动负载12。驱动器设备50包括连接到调光器设备14的输出端子28、29的整流器单元56用于对输入电压V12进行整流从而提供整流后的单极性电压V14以及单极性负载电流I1用于驱动负载12。整流器单元56包括多个二极管58、60、62、64,用于对输入电压V12进行整流并且用于提供整流后的电压V14到负载12。驱动器设备50进一步包括连接到整流器单元56的依赖于极性的分流器66或者连接单元66从而如下面所述地实现分流路径。依赖于极性的分流器66实现在输入端子28和节点29之间的电流路径并且基于极性,通过对分流电流I2的启用和禁用,阻抗将对于调光器设备14表现为高或者低。整流单元56包括第一输出端子68和第二输出端子70用于将整流器单元56连接到LED驱动器52。
依赖于极性的分流器66连接到整流器单元56从而提供低阻抗路径以用于将输入端子28和节点29彼此相连接并且用于实现分流电流I2以便在LED驱动器52的保持状态之后的零交叉检测。依赖于极性的分流器66包括连接到第一输出端子68的第一电流控制单元72以及两个依赖于极性的分流路径74、76,每个依赖于极性的分流路径经由电阻器78连接到第一电流控制单元72。该依赖于极性的分流路径74、76的每个包括一个第二电流控制单元80、82,后者优选地形成为可控开关80、82,从而对相应的依赖于极性的分流路径74、76进行激活并且实现分流电流I2。两个依赖于极性的分流路径74、76的第二电流控制单元80、82的每一个连接到二极管84、86,后者连接到第二输出端子70。第二电流可控制单元80、82的每一个经由整流器单元56的二极管62、64中的一个分别连接到输入端子28、29。二极管84、86的每一个在反向方向上被调节从而分流电流I2在去往第二输出端子70的方向上被阻断。二极管62、64在前向方向上定向因此分流电流I2可以分别从依赖于极性的分流器66提供到输入端子28、29中的每一个。
第二电流控制单元80、82的每一个分别由基于在二极管64和84或者62和86之间测量的电压电势的控制信号88、90进行控制。第一电流控制单元72优选地为可控开关或可控电阻器,其可以由控制信号控制。第一电流控制单元72对到各自输入端子28、29以及由此到输入电压V12的依赖于极性的分流路径74、76进行连接和断接。该第一电流控制单元72设计用于高电压,例如,市电电压,并且提供成针对输入电压V12对第二电流控制单元80、82和二极管84和86进行保护。因此,第二电流控制单元80、82以及二极管84和86可以设计用于低电压。
与依赖于极性的分流路径74相关联的二极管64、84以及与依赖于极性的分流路径76相关联的二极管62、86实现仅针对输入电压V12的一个极性的分流电流I2。因此,分流电流I2仅当相应的可控开关80、82被闭合并且输入电压V12具有相应的极性时被实现。
在驱动器设备50的操作期间,第二电流控制单元80、82中的一个在交流输入电压V12的第一半波期间被激活因此相应关联的二极管64、84以及62、86阻断分流电流I2。在指示输入电压V12的零交叉的极性改变之后很短暂地,相应二极管64、62开始导通并且预使能各自电流路径74、76并且第一电流控制单元72被激活。因此,如此提供的依赖于极性的分流器66的低阻抗路径实现分流电流I2并且在输入端子28和节点29之间施加负载电流或阻抗。在输入电压V12的相位切削被检测到之后,相应的第二电流控制单元80、82和第一电流控制单元72被去激活。负载电流I1可以被提供到负载12用于对负载进行供电。因此,分流电流I2在输入电压V12的零交叉之后实现从而提供用于调光器定时电路的低阻抗路径,调光器定时电路对于调光器设备14正确工作来说是需要的。
由于第一电流控制单元72仅在检测到零交叉之后被激活,第二电流控制单元80、82以及相关联的二极管84、86被保护并且可以设计为低电压设备。
图3示出了整流后的电压V14、分流电流I2、控制信号88、90以及针对输入电压V12的三个半波形的零交叉检测的时序图。
图3a示出了作为输入电压V12的整流后电压的整流后电压V14。整流后电压V14包括如上所提及的由调光器设备14提供的前沿94,其中整流后电压V14在前沿94处急速增加。整流后电压V14在对应于零交叉或输入电压V12或市电电压V10的极性改变的t1、t2、t3处等于零。
图3c和图3d示出了对应于各自第二电流控制单元80、82的激活时间的控制信号88、90。依赖于极性的分流器66的功能作为基于对可控开关82进行驱动的控制信号90来描述的示例。该可控开关82在零交叉t1之前的ton处为闭合,其中由于二极管62和86对于输入电压V12的这个极性方向阻断分流电流I2,分流电流I2保持为零。在输入电压V12等于零或者输入电压V12的极性在t1处发生改变之后,二极管62导通并且第一电流控制单元72激活依赖于极性的分流器66。在t1处的零交叉之后,分流电流I2缓慢增加直到到达前沿94。当到达前沿94时,由于快速上升的整流后电压V14,分流电流I2快速增加。在toff处,可控开关82断开并且第一电流控制单元72断接依赖于极性的分流器66因此分流电流I2快速降低到零。
因此,各自依赖于极性的分流路径74、76在t1处的零交叉之前的ton处被激活而同时二极管62、86阻断分流电流I2并且分流电流I2在t1处的输入电压V12的零交叉之后被实现并且上升。在toff处,可控开关82断开并且第一电流控制单元72相应地断接依赖于极性的分流器66从而保护低电压可控制开关82免受输入电压V12。因此,依赖于极性的分流器66可以自动地检测零交叉并且如所希望地自动地实现分流电流I2。
图4示出了驱动开关设备50的又一个实施例的示意性框图。相同的元件由相同的参考标记指代,其中这里仅仅详细解释差异。
第一电流控制单元72形成为双极型晶体管,其中集电极连接到整流器单元56的第一输出端子68,其中发射极经由电阻器78连接到两个依赖于极性的分流路径74、76。双极型晶体管72的基极连接到辅助电压源96,其提供恒定的辅助电压V16从而为基极提供恒定的偏置电压。该辅助电压源进一步连接到第二输出端子70作为参考电势。
两个第二电流控制单元80、82每一个形成为双极型晶体管,其中发射极的每一个经由电阻器78连接到第一双极型晶体管72并且集电极的每一个连接到分别在二极管64和84或者62和86之间的整流器单元56。第二双极型晶体管80、82每一个连接到控制单元98、100,其提供各自的控制信号88、92从而切换第二双极型晶体管80、82并且分别激活各自依赖于极性的分流路径74、76。控制单元98、100分别连接到各自第二双极型晶体管80、82的基极和集电极从而基于在整流器单元56处的电压电势,特别地基于在各自的二极管62、64处的电压电势控制第二双极型晶体管80、82。
可以提供并联于依赖于极性的分流路径74、76的第三分流路径从而将电阻器78直接连接到第二输出端子70。
在驱动器设备50的操作期间,LED驱动器52将进入断接阶段并且形成高阻抗路径。然而,在输入电压V12的接下来的零交叉之后,驱动器设备50必需提供低阻抗路径从而确保调光器设备14的正常功能。在二极管60、62和86导通或者前向偏置时的输入电压V12的半周期期间,双极型晶体管80在ton处打开而双极型晶体管82仍然关闭。在这个阶段期间,由于二极管64和84为阻断的或者反向偏置,因此分流电流I2为零。在双极型晶体管80的集电极处的电压和双极型晶体管80的发射极电压几乎等于辅助电压V16因此双极型晶体管72的基极-发射极电压几乎为零并且双极型晶体管72为阻断的或者不导通的。因此,为高电压设备的双极型晶体管72保护低电压双极型晶体管80、82和各自二极管免受输入电压V12。在t1处的零交叉之后很短暂地,二极管64开始导通或者为前向偏置。双极型晶体管80的发射极电压将下降因此双极型晶体管72的发射极电压也将下降。由于双极型晶体管72由辅助电压V16进行偏置,双极型晶体管72将开始导通并且实现分流电流I2。因此,依赖于极性的分流器66提供低阻抗路径并且在市电电压V10的零交叉之后立即实现分流电流I2。由于第一电流控制单元72为高电压设备并且仅在低电压的第二电流控制单元80、82中的一个为导通时导通,第一电流控制单元72可以保护第二电流控制单元80、82免受高电压。换句话说,第一双极型电阻器72通过第二双极型晶体管80、82经由发射极被控制。该双极型晶体管80在分流电流I2于前沿94之后增加之后的toff处关闭,从而提供负载电流I1用于对负载12进行供电。
双极型晶体管82将在双极型晶体管80关闭之后打开并且在之后的输入电压V12的零交叉之后立即提供分流电流I2。
因此,形成为双极型晶体管72的第一电流控制单元72分别通过第二控制单元80、82或者二极管64、62经由发射极控制,这是由于双极型晶体管72的基极由辅助电压V16进行偏置,辅助电压V16典型地在5伏特和12伏特之间。
由于第二控制单元80、82被保护免受高电压并且可以设计为低电压设备,第二控制单元80、82可以集成在集成电路中从而节约成本和空间。
图5示出了具有降低的漏电流的驱动器设备50的又一个实施例中。相同的元件由相同的参考标号进行指代,其中这里仅仅详细解释不同之处。
形成为双极型晶体管80、82的第二控制单元80、82在阻断阶段期间具有漏电流,由此相切调光器14的定时器可能被影响。该漏电流很高程度上取决于各自双极型晶体管的电流增益,其为集电极电流和基极电流的比率。由于这些双极型晶体管在导通阶段期间必须导通双极型晶体管72的基极和集电极电流。为了降低双极型晶体管80、82的漏电流,控制晶体管102、104分别与双极型晶体管80、82相关联从而将降低作为漏电流的发射极基极电流。当在各自零交叉之前双极型晶体管80、82中的一个被激活且二极管62、64仍然为阻断的并且当二极管62、64在零交叉之后为导通的阶段期间,各自控制晶体管的集电极将驱动各自连接的双极型晶体管80、82的基极。由此,可以以较低的技术付出降低第二双极型晶体管80、82的漏电流,即基极发射极电流,并且控制晶体管102、104也可以连同双极型晶体管80、82一起被集成到IC中。控制晶体管102、104优选地为低电压双极型结晶体管。
图5中所示出的依赖于极性的分流器66还包括形成为双极型晶体管108的第三分流路径106和用于将第一电流控制单元72连接到第二输出端子70的控制单元110从而提供又一个分流路径。该第三分流路径106也可以被集成到集成电路中。
第三分流路径106为可选的并且可以提供在本发明实施例的任何一个中。
应当理解的是控制单元98、100、110可以提供为单一控制单元,其具有不同的控制输出端子和不同的输入端子,并且还可以与双极型晶体管80、82、102、104集成在集成电路中。
驱动器设备50优选地用于光组件,但是可以用于所有连接到(遗留的)前沿调光器设备14的低功率电子设备。
虽然在附图和前述的描述中对本发明进行了详细阐释和描述,这种阐释和描述应当被视为是描述性或示例性而非限制性,本发明并不限于所公开的实施例。所公开的实施例的其他改变可以在本领域的技术人员通过对附图、公开和所附权利要求进行研究之后得以理解并实践。
在权利要求中,词语“包括”并不排除其他的元素或步骤,以及不定冠词“一”、“一个”并不排除复数。单一的元件或其它单元可能完成权利要求中所记载的多个项目的功能。特定的措施记载在彼此不同的从属权利要求中这一单纯的事实并不指示着这些措施值的合并不能用以获得优势。
在权利要求中的任何参考标号不应当解释为限制范围。
Claims (18)
1.一种用于驱动负载(12)的驱动器设备(50),包括:
输入端子(28,29),用于从用于对所述负载(12)进行供电的外部功率源(16)接收输入电压(V12),以及
连接单元(66),用于将所述输入端子(28,29)彼此相连接并且提供用于分流电流(I2)的电流路径(74,76),其中所述连接单元(66)包括用于在第一电流方向上连接所述输入端子(28,29)的第一电流路径(74)以及用于在与所述第一电流方向相反的第二电流方向上连接所述输入端子(28,29)的第二电流路径(76),其中所述连接单元(66)包括用于控制所述连接单元(66)中所述电流路径(74,76)的两者的分流电流(I2)的第一电流控制单元(72),并且其中所述第一电流路径(74)和第二电流路径(76)中的每一个包括用于控制在各自电流路径(74,76)中的分流电流(I2)的第二电流控制单元(80,82)。
2.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述连接单元(66)包括多个去耦合设备(58,60,62,64,84,86),其中一个去耦合设备(58,60,62,64,84,86)与所述电流路径(74,76)中的每一个相关联,以用于在与针对其提供了所述各自电流路径(74,76)的电流方向相反的电流方向上阻断在所述各自电流路径(74,76)中的所述分流电流。
3.根据权利要求1的驱动器设备,其中提供控制单元用于基于在所述各自电流路径(74,76)中检测到的电压电势来控制所述第二电流控制单元(98,100)。
4.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述第一电流控制单元(72)串联连接到所述电流路径(74,76)中的每一个,其中所述电流路径(74,76)彼此并联连接,并且
其中第一电流控制单元(72)被适配为高电压以及所述第二电流控制单元(80,82)被适配为低电压。
5.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述驱动器设备(50)包括整流器单元(56),用于对所述输入电压(V12)进行整流并且用于将整流后的电压(V14)提供到所述负载以驱动所述负载(12),其中所述第一电流控制单元(72)连接到所述整流器单元(56)的第一输出节点(68)并且所述第二电流控制单元(80,82)中的每一个连接到所述整流器单元的两个去耦合设备(84,86)。
6.根据权利要求5的驱动器设备,其中所述去耦合设备(84,86)连接在所述第二电流控制单元(80,82)和所述整流器单元(56)的第二输出节点(70)之间并且在反向方向上进行调节以用于阻断所述分流电流(I2)。
7.根据权利要求5的驱动器设备,其中两个去耦合设备(62,64,84,86)中的每一个串联连接在所述第二输出节点(70)和所述输入端子(28,29)中的一个输入端子之间。
8.根据权利要求5的驱动器设备,其中包括第二电流控制单元(108)的第三电流路径(100)连接在所述第一电流控制单元(72)和所述整流器单元(70)的第二输出节点(70)之间。
9.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述第一电流控制单元(72)被提供用于实现和/或控制在所述连接单元(66)中的所述分流电流(I2)并且所述第二电流控制单元(80,82)为可控开关(74,76)以用于实现在所述各自电流路径(74,76)中的所述分流电流(I2)。
10.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述第一电流控制单元(72)和所述第二电流控制单元(80,82)彼此连接从而使得如果所述第二电流控制单元(80,82)中的一个被激活并且所述输入电压(V12)的极性改变则激活所述第一电流控制单元(72)以实现所述分流电流(I2)。
11.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述第二电流控制单元(80,82)中的每一个包括两个可控开关(80,82,102,104),其中所述两个可控开关(80,82)中的第一可控开关被适配为导通所述分流电流(I2)并且由所述两个可控开关(102,104)中的第二可控开关进行控制。
12.根据权利要求3的驱动器设备,其中所述控制单元(98,100)适配为在所述输入电压(V12)的第一半周期期间对所述第二电流控制单元(80,82)中的一个电流控制单元进行激活并且在所述输入电压(V12)的接下来的半周期期间对各自的电流控制单元(80,82)进行去激活。
13.根据权利要求3的驱动器设备,其中所述控制单元(98,100)适配为基于相位角检测设备所检测到的所述输入电压(V12)的相位角来控制所述电流控制单元(80,82)。
14.根据权利要求1的驱动器设备,其中所述负载(12)是具有一个或多个LED(54)的LED单元。
15.一种用于驱动负载(12)的驱动方法,所述驱动方法包括步骤:
在输入端子(28,29)处从外部功率源(16)接收输入电压(V12),
通过连接单元(66)将所述输入端子(28,29)彼此相连接,所述连接单元(66)提供用于在从所述输入端子(28,29)中的第一输入端子到所述输入端子(28,29)中的第二输入端子的电流方向上的分流电流(I2)的第一电流路径(74)以及用于在从所述输入端子(28,29)中的第二输入端子到所述第一输入端子(28,29)的电流方向上的分流电流(I2)的第二电流路径(76),
通过第一电流控制单元(72)控制所述连接单元(66)中所述电流路径(74,76)的两者的所述分流电流(I2),并且
通过第二电流控制单元(80,82)的相应的第二电流控制单元(80,82)控制所述电流路径(74,76)中的每一个中的所述分流电流(I2)。
16.根据权利要求15的驱动方法,其中所述负载(12)是包括一个或多个LED(54)的LED单元。
17.一种发光装置(10),包括:
光组件,其包括一个或多个光单元(12),以及
根据权利要求1-14中任一个所述的用于驱动所述光组件的驱动器设备(50)。
18.根据权利要求17所述的发光装置(10),其中所述光单元(12)是包括一个或多个LED(56)的LED单元。
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