CN105472835B - 具有开路负载检测的led驱动器电路 - Google Patents
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Abstract
公开了针对能够检测LED负载的移除的LED驱动器电路的多个实施例。在一个实施例中,LED驱动器电路可包括泄放器和负载断开检测电路,该负载断开检测电路具有泄放器电路和被耦合以控制该泄放器电路的泄放器控制器。该泄放器控制器可使得该泄放器电路汲取泄放器电流,该泄放器电流起补充由LED负载所汲取的负载电流的作用以使得LED驱动器电路的输入电流大于调光器电路的最小保持电流。泄放器控制器可被进一步配置为基于LED驱动器电路的输入电流、泄放器控制信号和/或泄放器电流来检测LED负载的断开。响应于检测到LED负载的断开,该泄放器控制器可禁止泄放器电路的运行。
Description
技术领域
本公开内容总体涉及用于驱动发光二极管(LED)的电路,更具体地,涉及具有开路负载检测的LED驱动器电路。
背景技术
由于LED照明技术提供的许多优点,LED照明已经在行业中变得很普及。例如,与其他照明技术相比,诸如与紧凑型荧光灯(CFL)或白炽灯照明技术相比,LED灯通常具有更长的寿命、需要更少的功率、引起更小危险并且提供增加的视觉感染力。由LED照明提供的优点已经使得LED被纳入各种照明技术、电视、监控器和其他应用中。
通常期望实施具有调光功能的LED灯以提供可变的光输出。用于模拟LED调光的一种已知技术是相角调光,该相角调光技术可以使用前沿或后沿相位控制实施。基于半导体开关的电路(例如,三端双向可控硅(TRIAC)或者MOSFET)通常被用于执行这种类型的相角调光,并且所述电路通过延迟交流(ac)电的每个半循环的开始或修整交流电的每个半循环的结束来运行。通过延迟每个半循环的开始或修整每个半循环的结束,递送至负载(例如,灯)的功率的量减少,从而在灯的光输出中产生调光效果。在大部分应用中,每个半循环的开始时的延迟或每个半循环的结束时的修整中的不一致是察觉不到的,这是因为所导致的相位受控的线路电压中的变化和传送至灯的功率中的变化要么发生得比人眼可感知得更快,要么通过灯的自然慢响应被平均掉。例如,调光器电路在用于对白炽灯泡调光时工作特别好,这是由于具有变化的交流线路电压的相角中的变化通过灯的热时间常数被平均掉。然而,当调光器电路被用于对LED灯进行调光时,可注意到闪烁。
LED灯中的闪烁会发生是因为这些设备通常由具有稳压电源的LED驱动器驱动,该稳压电源从交流功率线路向LED灯提供经调节的电流和电压。除非驱动LED灯的稳压电源被设计为以合意的方式识别并响应于来自调光器电路的电压信号,否则调光器电路很可能会产生不理想的结果,诸如LED灯中的有限调光范围、闪烁、闪动和/或色移。
TRICA调光器电路出现困难,是因为TRIAC是像受控的交流开关一样运行的半导体器件。因此,TRIAC对于交流电压表现为断开的开关,直到它在控制端子处接收到一个触发信号,该触发信号引起该开关闭合。只要通过该开关的电流在被称为“保持电流”的一个值以上,该开关就保持闭合。大部分白炽灯从交流电源汲取得多于最小保持电流,以使得TRIAC能够可靠且持续地运行。然而,LED从有效电源汲取的相对低电流可能无法满足在交流输入电压的每个半循环中保持TRIAC开关导通达相同持续时间所要求的最小保持电流。因此,TRIAC会不一致地触发。此外,由于对驱动器的输入电容充电的浪涌电流以及因为LED向输入线路呈现的相对大阻抗,每当TRIAC接通就会出现显著的振荡。此振荡可能引起甚至更不希望的行为,因为TRIAC电流可能下降到零并且关断LED负载,导致闪烁效果。
为了解决调光器电路中的这些问题,常规LED驱动器设计通常依赖于由功率转换器的虚拟负载或“泄放器电路”汲取的电流来补充由LED汲取的电流从而汲取足够量的电流以在调光器电路触发之后保持该调光器电路可靠地导通。这些泄放器电路通常可包括响应于负载水平受控制器或转换器参数控制的无源器件和/或有源器件。
在正常运行期间,LED驱动器在被LED负载固定的一个电压下提供具有受控电流的输出。然而,在LED负载从常规LED驱动器的输出断开的情况下,输出电压可升高并且损害驱动器的器件。此外,泄放器电路中的消散可增加到可接收的水平以上。泄放器电路被设计成当LED负载变得断开时帮助维持调光器电路的运行并且不会消散输出电压的增加。因此,期望检测到LED驱动器中的负载断开和开路负载条件。
附图说明
参照下面的附图描述非限制和非穷举性实施方案,其中在各个视图中相同的参考数字指相同的部分,除非另有说明。
图1A是例示根据多个实施例的具有一个负载断开检测电路的一个示例LED驱动器电路的示意图。
图1B是例示一个示例泄放器和负载断开检测电路的电路图。
图2A是例示一个交流输入电压的一个示例电压波形。
图2B是例示一个经整流的交流输入电压的一个示例电压波形。
图3A是例示在正常运行期间一个LED驱动器电路的LED负载电流的一个示例电流波形。
图3B是例示在正常运行期间一个LED驱动器电路的泄放器电流的一个示例电流波形。
图3C是例示在正常运行期间一个LED驱动器电路的输入电流的一个示例电流波形。
图4A是例示当LED负载断开时一个LED驱动器电路的输入电流的一个示例电流波形。
图4B是例示在LED负载断开之后一个LED驱动器电路的输入电流的一个示例电流波形。
图5是例示用于响应于检测到从一个LED驱动器电路的输出移除一个LED负载来禁用泄放器电路的一个示例过程的流程图。
图6是例示用于响应于检测到从一个LED驱动器电路的输出移除一个LED负载来禁用泄放器电路的另一个示例过程的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中,阐述了许多具体细节以提供透彻理解。然而,本领域普通技术人员将明了,不必需采用这些具体细节。
公开了针对能够检测LED负载的移除的LED驱动器电路的多个实施例。在一个实施例中,LED驱动器电路可包括泄放器和负载断开检测电路,该负载断开检测电路具有泄放器电路和泄放器控制器,该泄放器控制器被耦合以通过泄放器控制信号控制该泄放器电路。该泄放器控制器可被配置成引起该泄放器电路汲取泄放器电流,该泄放器电流起补充由LED负载所汲取的负载电流的作用以引起LED驱动器电路的输入电流大于该LED驱动器电路的前沿调光器电路的最小保持电流。泄放器控制器可被进一步配置成基于LED驱动器电路的输入电流、泄放器控制信号、和/或泄放器电流来检测LED负载的断开。响应于检测到LED负载的断开,该泄放器控制器可禁用泄放器电路的运行。
图1A示出根据多个实施例的具有一个泄放器和负载断开检测电路139的一个示例LED驱动器电路100的总体框图。在一个实施方案中,输入电压是交流输入电压VAC 102以产生调光器输出电压VDO 105。该调光器输出电压被整流器106接收以产生经整流的电压VRECT107。在一个实施例中,整流器106可包括全波整流器电路。
如所描绘的实施例中所示,经整流的电压VRECT 107在每个半线循环内具有一个由调光器电路104控制的导通相位角。该相位受控的经整流的输入电压VRECT 107通过泄放器和负载断开检测电路139向经整流的直流-直流转换器140提供可调整的平均直流电压。通过使用调光器电路104移除输入交流线路信号VAC 102的每个半循环的一部分,可减少递送到负载175的功率的量并且LED输出的光显得变暗。尽管示出为实施前沿相位控制的调光器电路,应理解,调光器电路104可附加地或替代地实施后沿相位控制。
泄放器和负载断开检测电路139可包括输入电流感测电路150、泄放器电路130、泄放器控制器142和泄放器电流感测电路125。泄放器控制器142可被配置成基于代表来自泄放器电流感测电路125的泄放器电流IBL 113的电流感测信号和代表来自输入电流感测电路150的输入电流IIN 118的输入电流感测信号用控制信号135控制泄放器电路130。输入电流IIN 118可代表泄放器电流IBL 113和负载电流ILD 110。下文关于图1B描述用于泄放器和负载断开检测电路139的一个示例电路实施方式,并且下文关于图2-图6描述泄放器和负载断开检测电路139的运行的更详细的说明。
LED驱动器电路100还可包括经整流的直流-直流转换器140,该经整流的直流-直流转换器140被耦合到泄放器和负载断开检测电路139的输出并且被配置成生成经整流的输出,该经整流的输出可包括到LED负载175的输出电压VO 170和/或输出电流IO 172。应理解,经整流的直流-直流转换器140可以是隔离转换器或非隔离转换器。隔离转换器的非限制性实施例包括反激转换器和正激转换器,且非隔离转换器的非限制性实施例包括非隔离降压-升压转换器、降压转换器和抽头降压转换器。
图1B示出用于泄放器和负载断开检测电路139的一个示例电流实施方式。如所示的,泄放器控制器142可包括但不限于,耦合到泄放器控制电路182的控制逻辑块180。泄放器控制电路182可被耦合以接收代表来自泄放器电流感测电路125的泄放器电流IBL 113的泄放器电流感测信号和代表来自输入电流感测电路150的输入电流IIN 118的输入电流感测信号。泄放器控制逻辑块180可被耦合以控制泄放器控制电路182向泄放器电路130输出泄放器控制信号UBL 135。控制逻辑块180可解释由泄放器控制电路182接收的信号,并且向泄放器控制电路182发送信号以输出泄放器控制信号UBL 135。控制逻辑块180可包括数字逻辑门(诸如,与门、或门和非门)以及计数器或定时器。
泄放器电路130可包括但不限于具有晶体管Q1133和晶体管Q2134的达林顿对。晶体管Q1133的基极可通过电阻器122被上拉,使得晶体管Q1133和晶体管Q2134保持激活并且吸收泄放器电流IBL 113通过电阻器119、泄放器电流感测电路125和输入电流感测电路150。可使用泄放器电流感测电路125的感测电阻器121来向泄放器控制器142提供代表泄放器电流IBL 113的泄放器电流感测信号。
泄放器电路130可被配置成汲取至少部分地取决于来自泄放器控制器142的泄放器控制信号UBL 135的一个泄放器电流IBL 113。由泄放器电路130汲取的泄放器电流IBL 113可起补充负载电流ILD 110的作用以使得从LED驱动器电路100汲取的输入电流IIN 118(例如,泄放器电流IBL 113加负载电流ILD 110)大于用于保持调光器电路104的开关导通所要求的最小保持电流IMIN。
输入电流感测电路150可包括信号调节块157和电流感测电阻器158。电流感测电阻器158可被耦合以接收输入电流IIN 118,该输入电流IIN 118可包括泄放器电流IBL 113和负载电流ILD 110的总和。信号调节块可被耦合以从电流感测电阻器158接收代表输入电流IIN 118的信号。信号调节块157可被配置用于提供例如但不限于低通滤波器特性。
泄放器控制器142可被配置成通过经由泄放器控制信号135调整由泄放器电路130汲取的泄放器电流IBL 113而将输入电流IIN 118维持在最小保持电流IMIN以上。泄放器控制器142可至少部分地基于输入电流IIN 118和最小保持电流IMIN之间的差输出泄放器控制信号135。例如,泄放器控制器142可被配置成输出一个使得泄放器电路130响应于输入电流IIN118的减小来增加泄放器电流IBL 113的泄放器控制信号135,并且可被配置成输出一个使得泄放器电路130响应于输入电流IIN 118的增加来减小泄放器电流IBL 113的泄放器控制信号135。如下文更详细地讨论的,泄放器控制器142可被进一步配置成基于输入电流IIN 118、泄放器电流IBL 113和/或泄放器控制信号UBL 135检测负载175的断开。响应于检测到负载175的断开,泄放器控制器142可被配置成通过输出一个使得泄放器电路130汲取等于(或至少大体上等于)零的泄放器电流IBL 113的泄放器控制信号UBL 135来禁用泄放器电路130的运行。
将参照图2-图6描述泄放器和负载断开检测电路139的运行。图2A例示输入交流电压VAC 202的一个示例波形206。在一些实施例中,参照图1A,波形206可代表在LED驱动器电路100的输入端子处接收的输入交流线路信号VAC 102。如所示的,输入交流线路电压VAC202一般是周期等于全线循环TAC 228的正弦波形。输入交流电压VAC 202的全线循环TAC 228被表示为输入交流电压VAC 102的每隔一个过零点之间时间长度。
图2B例示经整流的交流输入电压VRECT 204的一个示例波形208。在一些实施例中,参照图1A,波形208可代表由整流器106输出的并且由泄放器和负载断开检测电路139接收的经整流的输入电压VRECT 107。如所示的,经整流的交流输入电压VRECT 204具有THAC或TRECT所代表的半线循环TAC/2。该半线循环THAC代表经整流的交流输入电压VRECT 204的连续的过零点之间的时间长度。如所示的,经整流的交流输入电压VRECT 204在每个半线循环THAC的开始和结束处是零并且在每个半线循环THAC的中点处是峰值。
图3A例示正常运行期间耦合到LED驱动器电路的输出的一个LED的负载电流ILD304的一个示例波形302。在一些实施例中,参照图1A,波形302可代表在正常运行期间由经整流的直流-直流转换器140汲取的负载电流ILD 110。返回参照图3A,负载电流ILD 304的波形302可跟随经整流的输入电压(例如,经整流的交流输入电压VRECT 204)的波形308,其中负载电流ILD 304在每个半线循环THAC 328的开始和结束处是在其最低处并且在每个半线循环THAC 328的中点处是峰值。如所示的,负载电流ILD 304在每个半线循环THAC 328的开始和结束处下降到最小保持电流IMIN 312以下。如上文所描述的,最小保持电流IMIN 312是被耦合到LED驱动器电路的调光器电路(例如,调光器电路104)的开关保持导通所要求的最小保持电流。
图3B例示在正常运行期间LED驱动器电路的泄放器电流IBL 322的一个示例波形318。泄放器电流IBL 322的波形318可相反地追踪负载电流ILD 304的波形308,使得泄放器电流IBL 322在每个半线循环THAC 328的开始和结束处可以是峰值并且在每个半线循环THAC328的中点处可以在其最低处(例如,等于零)。具体地,在每个半线循环THAC 328的开始处,泄放器电流IBL 322可急剧增加以补偿在最小保持电流IMIN 312以下的负载电流。当负载电流升高到最小保持电流IMIN 312以上时,泄放器电流IBL 322可减小。尤其,如图3B中所示的,对于对应于负载电流ILD 304的峰值的一个时间间隔或持续时间TDC 314,泄放器电流IBL322可下降到零。在一个实施例中,TDC 314的持续时间可具有500微秒的值。然而,应理解,根据总体系统设计可使用持续时间TDC 314的其它值。当负载电流ILD 304在每个半线循环THAC的中点之后减小到最小保持电流IMIN 312以下时,泄放器电流IBL 322可开始增加朝向最小保持电流IMIN 312。具体地,在每个半线循环THAC 328的时间段TDC 314之后,由泄放器控制器142输出的泄放器控制信号可将泄放器电路的开关从断开状态转变到接通状态(或传导非零量的电流的状态)。因此,在正常运行期间,由泄放器控制器输出的泄放器控制信号在每个半线循环THAC 328的间隔TDC 314期间可通过使得泄放器电路中的开关处于断开状态(例如,阻止电流传导的状态)来禁用该泄放器电路,并且可以在每个半线循环THAC 328的其余时间期间通过使得泄放器电路中的开关处于接通状态(例如,传导非零量的电流的状态)来启用该泄放器电路。在半线循环THAC 328的时间段TDC 314期间处于或转变成接通信号(例如,引起泄放器电路传导电流的信号)的泄放器控制信号可指示开路负载条件,因为在正常运行期间,期望泄放器控制信号是断开信号(例如,阻止泄放器电路传导电流的一个信号)。
因为当负载电流ILD 304在其最低处时泄放器电流IBL 322可以是峰值并且因为当负载电流ILD 304是峰值时泄放器电流IBL 322可在其最低处,所以泄放器电流IBL 322可补充负载电流ILD 304以将输入电流IIN 316维持在最小保持电流IMIN 312以上,如图3C中所示。
图3C例示在正常运行期间LED驱动器电路100的输入电流IIN 316的一个示例波形320。在一些实施例中,参照图1A,波形320可代表正常运行期间LED驱动器电路100的输入电流IIN 118。波形308可代表经整流的交流输入电压VRECT 306。返回参照图3C,输入电流IIN316可包括负载电流ILD 304(在图3A中示出)和泄放器电流IBL 322(在图3B中示出)的总和。因此,输入电流IIN 316的波形320可代表组合的波形302和波形318。如图3C中所示的,在每个半线循环THAC 328的开始处输入电流IIN 316急剧升高,是由于泄放器电流IBL 322在这些时段期间急剧升高。具体地,在每个半线循环THAC 328的开始处,泄放器电流IBL 322可急剧增加以补偿在最小保持电流IMIN 312以下的负载电流。在时间间隔T1处,由于负载电流ILD304,输入电流IIN 316开始增加到在最小保持电流IMIN 312以上的值。在时间间隔T2处,由于在此时间段期间负载电流ILD 304减小而泄放器电流IBL 322增加,IIN 316减小到在最小保持电流IMIN 312以上的一个值。因此,在每个半线循环THAC 328整个期间,负载电流ILD 304和泄放器电流IBL 322的总和在很大程度上将输入电流IIN 316维持在大于最小保持电流IMIN312的一个值处。
图4A例示当LED负载断开时(例如,开路负载条件)LED驱动器电路的输入电流IIN402的一个示例波形402。例如,参照图1A,波形404可代表当负载175断开时LED驱动器电路100的输入电流IIN 118。波形308可代表经整流的交流输入电压VRECT 107。在波形404的第一循环中,LED负载被连接并且输入电流IIN 402的波形404可以与波形320以类似的方式运行,波形320在图3C中被示出并且代表在正常运行期间LED驱动器电路的输入电流。在波形404的第二循环开始不久之后,LED负载断开,导致负载电流下降到零并且引起输入电流IIN 402仅包括泄放器电流。结果,在第二循环开始期间,波形404可以与波形318以类似的方式运行,波形318在图3B中被示出并且代表在正常运行期间LED驱动器电路的泄放器电流。响应于在时刻T3处输入电流IIN 402下降到最小保持电流IMIN 312以下,泄放器控制器142可输出泄放器控制信号,该泄放器控制信号引起由泄放器电路输出的泄放器电流增加以将输入电流IIN 402维持在最小保持电流IMIN 312以上。具体地,由泄放器控制器142输出的泄放器控制信号可在图3B中示出的每个半线循环THAC 328的时间段TDC 314期间将泄放器电路的开关从断开状态转变到接通状态(或传导非零量的电流的状态)。如上文所描述的,在半线循环THAC 328的时间段TDC 314期间处于或转变成接通信号(例如,引起泄放器电路传导电流的信号)的泄放器控制信号可指示开路负载条件,因为在正常运行期间,期望泄放器控制信号是断开信号(例如,阻止泄放器电路传导电流的一个信号)。
图4B例示在LED负载断开之后并且在泄放器控制器响应于由该断开的负载引起的开路负载条件而调整泄放器电流之后的LED驱动器电路的输入电流IIN 406的一个示例波形408。例如,参照图1A,波形408可代表在负载175断开之后并且在泄放器控制器响应于开路负载条件而调整泄放器电流之后的LED驱动器电路100的输入电流IIN 118。如上文所描述的,当LED负载断开时,负载电流下降到零,并且因此输入电流仅包括泄放器电流。此外,为了补偿负载电流的缺失,泄放器控制器可引起在每个半线循环THAC 328的大多数期间泄放器电流增加到最小保持电流IMIN 312以上,如图4B中所示的。因此,在半线循环THAC 328期间在阈值时间长度上具有非零值的恒定输入电流IIN 406可指示开路负载条件。附加地或替代地,在半线循环THAC 328期间在阈值时间长度上具有非零值的恒定泄放器电流可指示开路负载条件。
图5是例示用于在负载断开之后不久用于检测LED驱动器电路的负载断开或开路负载条件(例如,类似于图4A代表的条件)的一个示例过程500的流程图。在一些实施例中,过程500可通过LED驱动器电路100的泄放器控制器142执行。在块502处,LED驱动器电路可响应于被供应交流输入电压(例如,输入交流线路信号VAC 102)而上电。在块504处,可通过泄放器控制器接收代表LED驱动器的泄放器电流的信号(例如,代表来自泄放器电流感测电路125的泄放器电流IBL 113的电流感测信号)和泄放器控制信号(例如,泄放器控制信号135)。
在块506处,可基于在块504处接收的代表泄放器电流的信号或泄放器控制信号确定LED驱动器电路的负载是否已经断开。在一些实施例中,该泄放器控制信号可被用来通过确定在半线循环的时间间隔TDC(例如,每个半线循环THAC 328的时间间隔TDC 314)期间该泄放器控制信号(例如,泄放器控制信号135)是否是接通信号(例如,引起泄放器电路传导电流的信号)来检测负载断开。如上文所讨论的,在正常运行期间,泄放器控制器可输出一个使得泄放器电路在正常运行期间在每个半线循环的时间段TDC期间处于断开状态的泄放器控制信号。因此,在一些实施例中,块506可包括确定在半线循环的时间间隔TDC期间泄放器控制信号是否是引起泄放器电路传导电流的接通信号。如果确定在时间间隔TDC期间泄放器控制信号是接通信号,则可确定负载已经断开。相反,如果确定在时间间隔TDC期间泄放器控制信号不是接通信号,则可确定负载没有断开。在其它实施例中,块506可包括对于阈值数目(例如,一个、两个或更多个)的连续的半线循环确定在时间间隔TDC期间泄放器控制信号是否是接通信号。如果确定对于阈值数目的连续的半线循环在时间段TDC期间泄放器控制信号是接通信号,则可确定负载已经断开。相反,如果确定对于阈值数目的连续的半线循环在时间段TDC期间泄放器控制信号不是接通信号,则可确定负载没有断开。
在其它实施例中,相反,代表泄放器电流的信号可被用来通过确定在每个半线循环(例如,每个半线循环THAC 328的时间段TDC 314)期间泄放器电流是否下降到阈值(例如,下降到零、大体上等于零的值或另一个值)以下来检测负载断开。如果确定在每个半线循环期间泄放器电流没有下降到阈值以下,则可确定负载已经断开。相反,如果确定在每个半线循环期间泄放器电流下降到阈值以下,则可确定负载没有断开。在其它实施例中,块506可包括确定在阈值数目(例如,一个、两个或更多个)的连续的半线循环期间泄放器电流是否下降到阈值以下。如果确定在阈值数目的连续的半线循环期间泄放器电流没有下降到阈值以下,则可确定负载已经断开。如果确定在少于阈值数目的连续的半线循环期间泄放器电流下降到阈值以下,则可确定负载没有断开。
如果基于泄放器控制信号或泄放器电流确定负载没有断开,则过程500循环返回到块504。然而,响应于基于泄放器控制信号或代表泄放器电流的信号确定负载已经断开,过程可行进到块508。在块508处,泄放器控制器可通过输出一个使得泄放器电路传导零(或至少大体上是零)电流的泄放器控制信号来禁用泄放器电路。
图6是例示在泄放器控制器响应于由断开负载引起的开路负载条件(例如,类似于由图4B代表的条件)调整了泄放器电流之后用于检测LED驱动器电路的负载断开或开路负载条件的一个示例过程600的流程图。在一些实施例中,过程600可通过LED驱动器电路100的泄放器控制器142执行。在块602处,LED驱动器电路可响应于被供应交流输入电压(例如,输入交流线路信号VAC 102)而上电。在块604处,通过泄放器控制器可接收代表LED驱动器的泄放器电流的一个信号(例如,代表来自泄放器电流感测电路125的泄放器电流IBL 113的电流感测信号)、泄放器控制信号(例如,泄放器控制信号135)、或代表LED驱动器电路的输入电流的信号(例如,代表来自输入电流感测电路150的输入电流IIN 118的输入电流感测信号)。输入电流可代表通过LED负载汲取的泄放器电流(例如,泄放器电流IBL 113)和负载电流(负载电流ILD 110)的总和。
在块606处,可以基于在一个半线循环期间在块604处接收的泄放器电流、泄放器控制信号或输入电流确定LED驱动器电路的负载是否已经断开。
在一些实施例中,泄放器控制信号可以被用来通过对于交流输入电压或输入电流IIN的阈值数目的连续的半线循环确定泄放器控制信号是否恒定或在阈值偏差量内长达大于阈值时间长度来检测负载断开。例如,可确定在阈值数目(例如,1、2、5、10、20、32或更多个)的连续的半线循环内在采样持续时间(例如,一个半线循环,半线循环的一部分等)泄放器控制信号是否具有小于阈值偏差量(例如,5%、10%、20%等)的平均变化。如果确定在阈值数目的连续的半线循环内在采样持续时间上泄放器控制信号具有小于阈值偏差量的平均变化,则可确定负载已经断开。相反,如果确定在阈值数目的连续的半线循环内在采样持续时间上泄放器控制信号不具有小于阈值偏差量的平均变化,则可确定负载没有断开。
在其它实施例中,可类似地使用代表在块604处接收的泄放器电流或输入电流的信号来在块606处检测负载断开。例如,可使用代表泄放器电流或输入电流的信号来通过确定对于交流输入电压或输入电流IIN的阈值数目的连续的半线循环泄放器电流或输入电流是否恒定或在阈值偏差量内长达大于阈值时间长度来检测负载断开。如果确定在阈值数目的连续的半线循环内在采样持续时间上泄放器电流或输入电流具有小于阈值偏差量的平均变化,则可确定负载已经断开。相反,如果确定在阈值数目的连续的半线循环内在采样持续时间上泄放器电流或输入电流不具有小于阈值偏差量的平均变化,则可确定负载没有断开。
如果在块606处基于泄放器控制信号、泄放器电流、或输入电流确定负载没有断开,则过程600可行进到块607。在块607处,泄放器控制器142的控制逻辑块180内的计数器被复位。此计数器的值代表在其中确定负载已经断开的连续的半线循环的数目。
相反,如果在块606处基于泄放器控制信号、泄放器电流、或输入电流确定负载可能已经断开,则过程600可行进到块608。在块608处,泄放器控制器142的控制逻辑块180内的计数器增大。过程600然后可行进到块610。在块610处,确定计数器的值是否大于或等于预定值N。N的值可被选择成代表如下连续的半线循环的数目的任意期望的值,在该数目的连续的半线循环期间确定负载已经断开,这引起泄放器控制器142禁用泄放器电路的运行。
如果在块610处确定计数器的值大于或等于值N,则过程600行进到块612。在块612处,泄放器控制器可通过输出一个使得泄放器电路传导零(或者至少大体上为零)电流的泄放器控制信号来禁用泄放器电路。如果泄放器和负载断开电路139被复位则可重新启用泄放器。相反,如果在块610处确定计数器的值不大于或不等于值N,则过程600可返回到块604。
对本发明的所示出的实施例的以上描述,包括摘要中描述的内容,并不旨在是穷举性的或限于所公开的确切形式。尽管出于例示目的在本文中描述了本发明的具体实施方案和实施例,但是在不偏离本发明的较宽泛的精神和范围的前提下,多种等同改型都是可能的。实际上,应理解具体示例的电压、电流、频率、功率范围值、时间等是出于解释目的被提供的,且根据本发明的教导,在其它实施方案和实施例中也可以使用其他值。
得益于上文的详细描述,可以对本发明的实施例做出这些改型。在下面的权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制到说明书和权利要求书中所公开的具体实施方案。相反,本发明的范围将完全由下面的权利要求确定,所述权利要求应根据既定的权利要求解释原则而被解释。因此本说明书和附图将被认为是示例性的而不是限制性的。
Claims (19)
1.一种用于发光二极管(LED)驱动器电路的泄放器和负载断开检测电路,所述泄放器和负载断开检测电路包括:
一个泄放器电路;
一个泄放器电流感测电路,所述泄放器电流感测电路被耦合以接收泄放器电流并且被耦合以向一个控制器输出泄放器电流感测信号;
一个输入电流感测电路,被耦合以接收所述LED驱动器电路的输入电流并且输出代表所述输入电流的输入电流感测信号,其中所述输入电流包括传导通过所述泄放器电路的泄放器电流和传导通过所述LED驱动器电路的负载的负载电流;以及
所述控制器被耦合以从所述输入电流感测电路接收所述输入电流感测信号和从所述泄放器电流感测电路接收所述泄放器电流感测信号,其中所述控制器被耦合以向所述泄放器电路输出控制信号以控制所述泄放器电流,其中所述控制器被配置为:
使用所述控制信号使得所述泄放器电路传导可变量的泄放器电流以使输入电流的值大于最小电流,其中所述可变量的泄放器电流是基于所述输入电流感测信号和所述泄放器电流感测信号被确定的;
确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开;以及
响应于确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开,使用所述控制信号使得所述泄放器电路阻止泄放器电流的传导。
2.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
确定在所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个期间在一个预定段的时间期间所述控制信号是否是使得所述泄放器电路传导非零量的泄放器电流的接通信号;以及
响应于确定在所述一个或多个连续的半线循环中的每个期间在所述预定段的时间期间所述控制信号是所述接通信号,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
3.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
基于所述泄放器电流感测信号确定在所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个期间所述泄放器电流的值是否减小到一个阈值以下;以及
响应于确定在所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个期间所述泄放器电流没有减小到所述阈值以下,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
4.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
基于所述泄放器电流感测信号确定对于所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述泄放器电流的值是否在一个阈值偏差量内;以及
响应于确定对于所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述泄放器电流的值在所述阈值偏差量内,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
5.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
确定对于所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述控制信号的值是否在一个阈值偏差量内;以及
响应于确定对于所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述控制信号的值在所述阈值偏差量内,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
6.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
基于所述输入电流感测信号确定对于所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述输入电流的值是否在一个阈值偏差量内;以及
响应于确定对于所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述输入电流的值在所述阈值偏差量内,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
7.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中所述泄放器和负载断开检测电路被耦合以从一个调光器电路和一个整流器接收相位受控的经整流的输入电压;以及
其中所述输入电流感测电路包括:
一个感测电阻器,被耦合以接收所述输入电流;以及
一个信号调节电路,其中所述信号调节电路被耦合以接收所述感测电阻器两端的电压,其中所述信号调节电路提供低通滤波器特性。
8.根据权利要求7所述的泄放器和负载断开检测电路,其中所述调光器电路包括一个相位受控的后沿调光器电路。
9.根据权利要求1所述的泄放器和负载断开检测电路,其中所述最小电流是一个相位受控的前沿调光器电路的保持电流。
10.一种发光二极管(LED)驱动器电路,包括:
一个输入,被耦合以接收交流(ac)输入电压;
一个调光器电路,被耦合到所述输入以接收所述交流输入电压并且输出相位受控的交流输入电压;
一个整流器,被耦合以接收所述相位受控的交流输入电压并且输出相位受控的经整流的输入电压;
一个功率转换器,被耦合以接收所述相位受控的经整流的输入电压并且向负载输出经整流的输出信号;以及
泄放器和负载断开检测电路,被耦合在所述整流器和所述功率转换器之间,所述泄放器和负载断开检测电路包括:
一个泄放器电路;
一个泄放器电流感测电路,所述泄放器电流感测电路被耦合以接收泄放器电流并且被耦合以向一个控制器输出泄放器电流感测信号;
一个输入电流感测电路,被耦合以接收所述LED驱动器电路的输入电流并且输出代表所述输入电流的输入电流感测信号,其中所述输入电流包括传导通过所述泄放器电路的泄放器电流和传导通过所述LED驱动器电路的负载的负载电流;以及
所述控制器被耦合以从所述输入电流感测电路接收所述输入电流感测信号和从所述泄放器电流感测电路接收所述泄放器电流感测信号,其中所述控制器被耦合以向所述泄放器电路输出控制信号以控制所述泄放器电流,其中所述控制器被配置为:
使用所述控制信号使得所述泄放器电路传导可变量的泄放器电流以使输入电流的值大于最小电流,其中所述可变量的泄放器电流是基于所述输入电流感测信号和所述泄放器电流感测信号确定的;
确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开;以及
响应于确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开,使用所述控制信号使得所述泄放器电路阻止泄放器电流的传导。
11.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
确定在所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个期间在一个预定段的时间期间所述控制信号是否是使得所述泄放器电路传导非零量的泄放器电流的接通信号;以及
响应于确定在所述一个或多个连续的半线循环中的每个期间在所述预定段的时间期间所述控制信号是所述接通信号,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
12.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
基于所述泄放器电流感测信号确定在所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个期间所述泄放器电流的值是否减小到一个阈值以下;以及
响应于确定在所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个期间所述泄放器电流没有减小到所述阈值以下,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
13.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
基于所述泄放器电流感测信号确定对于所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述泄放器电流的值是否在一个阈值偏差量内;以及
响应于确定对于所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述泄放器电流的值在所述阈值偏差量内,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
14.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
确定对于所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述控制信号的值是否在一个阈值偏差量内;以及
响应于确定对于所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述控制信号的值在所述阈值偏差量内,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
15.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开包括:
基于所述输入电流感测信号确定对于所述输入电流的一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述输入电流的值是否在一个阈值偏差量内;以及
响应于确定对于所述输入电流的所述一个或多个连续的半线循环中的每个半线循环所述输入电流的值在所述阈值偏差量内,确定所述负载已经从所述LED驱动器电路断开。
16.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中所述调光器电路包括一个相位受控的前沿调光器电路。
17.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中所述调光器电路包括一个相位受控的后沿调光器电路。
18.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中所述最小电流是保证所述调光器电路的正确运行必需的量。
19.根据权利要求10所述的LED驱动器电路,其中所述输入电流感测电路包括:
一个感测电阻器,被耦合以接收所述输入电流;以及
一个信号调节电路,其中所述信号调节电路被耦合以接收所述感测电阻器两端的电压,其中所述信号调节电路提供低通滤波器特性。
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