CN105794317B - 用于改善led的调光的泄放器 - Google Patents
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Abstract
泄放电路(1)包括：检测电路(11)，用于检测用于馈送发光二极管电路(2)的馈送电流的幅度的值；并且包括引入电路(12)，用于引入泄放电流。泄放电流的幅度的值响应于来自检测电路(11)的检测结果进行限定。因此，泄放电路(1)和调光器(4)之间的不利连接得以避免，并且泄放电路(1)可以位于发光二极管电路(2)附近，并且它们可以使用相同的散热器。检测电路(11)可以包括第一电阻器电路(31)，并且引入电路(12)可以包括第一晶体管电路(41)。检测电路(11)可以进一步包括用于将第一晶体管电路(41)耦合到第一电阻器电路(31)的第二电阻器电路(32)，并且可以包括用于控制第一晶体管电路(41)的运算放大器(51)或者第二晶体管电路(42)。
Description
技术领域
本发明涉及用于改善发光二极管电路的调光操作的泄放电路。本发明还涉及包括该泄放电路的设备。这种设备的示例为包括一个或者多个发光二极管的灯或者灯具。
背景技术
US 2012/0268040 A1公开了(§0032、§0035)监视和跟踪进入或者离开调光器的功率的功率包络的边沿的泄放电路。
US 2010/0090604 A1公开了检测和旁通调光器的关闭状态中的泄漏电流的电路。电流由检测电路在调光器和LED驱动电路的电流限制器之间的连接处检测。连接在电流限制器和LED之间的、与LED并联、并且由检测电路控制的有源元件可以旁通来自调光器的泄漏电流。这一配置是复杂的，因为其需要针对检测电路和有源元件的若干附加连接。
WO2013/011924 A1公开了被提供有检测单元的旁通电路。检测单元监视从调光器接收的电流。当由检测单元检测的电流超过规定的值时，通过旁通电路的电流被中断。这一配置需要与调光器的连接。
发明内容
本发明的目的是提供改善的泄放电路。本发明的进一步目的是提供设备。
根据第一方面，泄放电路被提供用于改善发光二极管电路的调光操作，该泄放电路包括：
-检测电路，用于检测电流的幅度值，以及
-引入电路，用于引入泄放电流，泄放电流的幅度值响应于来自检测电路的检测结果进行限定，
其中检测电路被配置为检测由转换器提供的馈送电流，并且该馈送电流被配置为流过发光二极管电路的至少一部分。
用于改善发光二极管电路的调光操作的泄放电路被提供有检测电路，检测电路用于检测被配置为流过发光二极管电路(的至少一部分)的馈送电流的幅度值。这一馈送电路被配置为馈送发光二极管电路(的至少所述部分)。泄放电路被进一步提供有用于引入泄放电流的引入电路。检测电路通知和/或控制引入电路，使得泄放电流的幅度值响应于来自检测电路的检测结果进行限定。换句话说，被配置为流过发光二极管电路(的至少一部分)的馈送电流的幅度值被用于得出馈送电流的幅度值。通常，与用于馈送目的的流过发光二极管电路(的至少一部分)的馈送电流相反，泄放电流不流过发光二极管电路。因此，泄放电路可以位于发光二极管电路附近，而不需要在泄放电路和调光器之间和/或在泄放电路和转换器之间进行任何(附加的)连接。泄放电路仅使用馈送电流的幅度值来用于限定泄放电流的幅度值。这种泄放电路可以例如与发光二极管电路集成在一起，并且泄放电路和发光二极管电路可以例如使用相同的散热器。这些是很大的优势。
发光二极管电路包括无论什么种类和无论什么组合的一个或者多个发光二极管。通常，对于馈送电流的幅度的较小值，泄放电流的幅度将具有非零值，并且对于馈送电流的幅度的较大值，泄放电流的幅度将具有零值。在发光二极管电路的其它部分已经被停用的情况下，或者在发光二极管电路的其它部分被以其它方式馈送的情况下，馈送电流仅流过发光二极管电路的一部分。
泄放电路的实施例被限定为，馈送电流的幅度的相对大的值导致泄放电流的幅度的相对小的值，且馈送电流的幅度的相对小的值导致泄放电流的幅度的相对大的值。对于诸如从50mA至100mA的馈送电流的幅度的相对大的值，泄放电流的幅度可以例如具有零值。对于诸如分别从0mA至20mA和从20mA至50mA的馈送电流的幅度的相对小的值，泄放电流的幅度可以例如线性和/或非线性地分别从0mA上升到10mA和从10mA下降到0mA。不排除其它值。
泄放电路的实施例被限定为，检测电路包括第一电阻器电路，并且引入电路包括第一晶体管电路。泄放电路的这一实施例可以容易地与发光二极管电路集成在一起。
泄放电路的实施例被限定为，第一晶体管电路包括单个晶体管或者包括达林顿(Darlington)配置下的两个晶体管。一个晶体管形式的第一晶体管电路是简单、且低成本、且鲁棒的实施例。达林顿配置下的两个晶体管形式的第一晶体管电路提供更多的放大。
泄放电路的实施例被限定为，检测电路进一步包括用于将第一晶体管电路耦合到第一电阻器电路的第二电阻器电路，第二电阻器电路耦合到第一晶体管电路的第一主电极。检测电路中的第二电阻器电路将第一电阻器电路经由其它电路间接地、或者之间没有其它电路直接地耦合到第一晶体管电路的第一主电极。
泄放电路的实施例被限定为，检测电路进一步包括用于控制第一晶体管电路的运算放大器。运算放大器可以具有内部参考源或者可以使用外部参考源。
泄放电路的实施例被限定为，检测电路进一步包括用于控制第一晶体管电路的第二晶体管电路。第二晶体管电路可以包括一个或者多个晶体管。
泄放电路的实施例被限定为，第二晶体管电路包括单个晶体管。一个晶体管形式的第二晶体管电路是简单、且低成本、且鲁棒的实施例。
泄放电路的实施例被限定为，第二晶体管电路包括差分放大器配置下的两个晶体管和电流镜配置下的两个晶体管。包括差分放大器配置以及电流镜配置的第二晶体管电路相比于一个晶体管实施例将执行得更好。
泄放电路的实施例被限定为，检测电路进一步包括用于控制第一晶体管电路的第二晶体管电路，第二电阻器电路经由第二晶体管电路的电极耦合到第一晶体管电路的第一主电极。检测电路中的第二电阻器电路将第一电阻器电路经由第二晶体管电路形式的其它电路间接地耦合到第一晶体管电路的第一主电极。
泄放电路的实施例被限定为，第二晶体管电路包括电流镜配置下的两个晶体管。包括电流镜配置的第二晶体管电路将提供好的热稳定性。
泄放电路的实施例被限定为进一步包括：
-旁通电路，用于在泄放电路的停用期间旁通检测电路的至少一部分。当在泄放电路的停用期间旁通检测电路的至少一部分时，功率消耗减少。
泄放电路的实施例被限定为，旁通电路包括并联耦合到检测电路的第一电阻器电路的二极管电路。例如包括一个或者多个二极管的二极管电路形式的旁通电路是简单、且低成本、且鲁棒的实施例。
根据第二方面，提供了如下设备，该设备包括如上文限定的泄放电路，并且进一步包括发光二极管电路，泄放电路和发光二极管电路被热耦合。优选地，泄放电路和发光二极管电路被热耦合。当它们之一消散相对多的功率时，通常另一个将消散相对少的功率。
设备的实施例被限定为，进一步包括用于提供泄放电流和馈送电流的转换器，一方面的转换器和另一方面的泄放电路和发光二极管电路被热解耦。优选地，一方面的转换器和另一方面的泄放电路和发光二极管电路应该被热解耦，以便在热学上完全分开两个单元。
洞察的是，泄放电路应该优选地位于发光二极管电路附近。基本的构思是，泄放电流的幅度值要响应于对被配置为流过发光二极管电路的至少一部分的馈送电流的幅度值的检测进行限定，以避免泄放电路和调光器之间和/或泄放电路和转换器之间的(附加)连接。
提供改善的泄放电路的问题得以解决。其它优势是，泄放电路可以与发光二极管电路集成在一起，并且泄放电路和发光二极管电路可以使用相同的散热器。
本发明的这些方面和其它方面将从下文中描述的实施例中显而易见，并且将参照下文中描述的实施例进行阐明。
附图说明
在附图中：
图1示出了概览，
图2示出了泄放电路的第一实施例，
图3示出了针对第一实施例的波形，
图4示出了泄放电路的第二实施例，
图5示出了泄放电路的第三实施例，并且
图6示出了泄放电路的第四实施例。
具体实施方式
在图1中，示出了概览。用于改善发光二极管电路2的调光操作的泄放电路1包括用于检测配置为流过发光二极管电路2的至少一部分的馈送电流的幅度值的检测电路11，并且包括用于引入泄放电流的引入电路12。泄放电流的幅度值响应于来自检测电路11的检测结果进行限定。泄放电路1的输入端子耦合到转换器3(诸如例如开关模式电源，而不排除其它种类的转换器)的输出端子。转换器3的输入端子耦合到(相切)调光器4(诸如例如经典三端双向可控硅调光器，而不排除其它种类的调光器)的输出端子。调光器4的输入端子耦合到市电。
优选地，馈送电流的幅度的相对大的值将导致泄放电流的幅度的相对小的值，并且馈送电流的幅度的相对小的值将导致泄放电流的幅度的相对大的值。当发光二极管电路2消散相对多的功率时，通常泄放电路1将消散相对少的功率，并且反之亦然。
在图2中，示出了泄放电路1的第一实施例。泄放电路1的第一输入端子耦合到泄放电路1的第一输出端子。泄放电路1的第二输入端子经由此处为单个电阻器形式(但是不排除具有不止一个电阻器的实施例)的第一电阻器电路31耦合到泄放电路1的第二输出端子。泄放电路1包括此处为单个晶体管形式(但是不排除具有例如达林顿(Darlington)配置下的两个或者多个晶体管的实施例)的第一晶体管电路41。第一晶体管电路41的第一主电极经由第二电阻器电路32耦合到第一电阻器电路31和泄放电路1的第二输出端子。第二电阻器电路32此处包括单个电阻器，但是不排除具有不止一个电阻器的实施例。第一晶体管电路41的第二主电极经由电阻器61耦合到泄放电路1的第一输出端子。电阻器61减少第一晶体管电路41中的功率消散，但是可以被省略而不影响泄放电路1的基本操作。第一晶体管电路41的控制电极经由电阻器62耦合到泄放电路1的第一输出端子，并且经由电阻器63耦合到运算放大器51的输出。电阻器62允许控制电极电流被递送到第一晶体管电路41的控制电极。第一晶体管电路41的第一主电极经由电阻器64耦合到运算放大器51的反相输入。运算放大器51的非反相输入经由外部参考源66耦合到地，其中泄放电路1的第二输入端子也耦合到地。备选地，可以使用具有内部(内建)参考源的运算放大器。运算放大器51的输出经由电容器65耦合到运算放大器51的反相输入。
流过耦合到泄放电路1的输出端子的发光二极管电路2的馈送电流的幅度一得到过小的值，电阻器电路31两端的电压的幅度就得到过小的值，并且运算放大器51控制第一晶体管电路41以引入泄放电流。因此，即使对于发光二极管电路2的相对小的输出强度而言，调光器4也不会陷入麻烦。通常，第一电阻器电路31和第二电阻器电路32以及运算放大器51形成检测电路11的部分，并且第一晶体管电路41形成引入电路12的部分。
在图3中，示出了图2所示的第一实施例的波形，竖直轴为功率(0瓦至8瓦)或者电流(0mA至500mA)，水平轴为调光器的传导角度(180°至0°)。波形A示出了经由转换器3传递的功率(或者流过转换器3的电流)，波形B示出了在发光二极管电路2中消散的功率(或者流过发光二极管电路2的馈送电流)，并且波形C示出了在泄放电路1中消散的功率(或者泄放电流)。根据这一示例，在没有泄放电路1的情况下，小于20％的调光是不可能的。使用泄放电路1，低至3％的调光成为可能(波形A和B之间的差异)。明显地，泄放电路1实现了非常有利的所谓的深度调光。深度调光的确切增益依赖于转换器3的传递函数。
在图4中，示出了泄放电路1的第二实施例。泄放电路1的第一输入端子耦合到泄放电路1的第一输出端子。泄放电路1的第二输入端子经由此处为单个电阻器形式(但是不排除具有不止一个电阻器的实施例)的第一电阻器电路31耦合到泄放电路1的第二输出端子。泄放电路1包括此处为达林顿配置下的两个晶体管形式(但是不排除具有一个或者三个或者更多晶体管的实施例)的第一晶体管电路41。第一晶体管电路41的第一主电极经由第二电阻器电路32耦合到第一电阻器电路31并且耦合到泄放电路1的第二输出端子。第二电阻器电路32包括单个电阻器，但是不排除具有不止一个电阻器的实施例。第一晶体管电路41的第二主电极经由电阻器61耦合到泄放电路1的第一输出端子。电阻器61减少第一晶体管电路41等中的功率消散。第一晶体管电路41的控制电极经由电阻器62耦合到泄放电路1的第一输出端子并且耦合到第二晶体管电路42(此处为单个晶体管的形式，但是不排除具有两个或者多个晶体管的实施例)的第二主电极。第二晶体管电路42的第一主电极耦合到地，其中泄放电路1的第二输入端子也耦合到地。第二晶体管电路42的控制电极耦合到第一晶体管电路41的第一主电极。
流过耦合到泄放电路1的输出端子的发光二极管电路2的电流的幅度一得到过小的值，电阻器电路31两端的电压的幅度就得到过小的值，并且第二晶体管电路42控制第一晶体管电路41引入泄放电流。因此，即使对于发光二极管电路2的相对小的输出强度而言，调光器4也不会陷入麻烦。通常，第一电阻器电路31和第二电阻器电路32以及第二晶体管电路42形成检测电路11的部分，并且第一晶体管电路41形成引入电路12的部分。
在图5中，示出了泄放电路1的第三实施例。泄放电路1的第一输入端子耦合到泄放电路1的第一输出端子。泄放电路1的第二输入端子经由此处为单个电阻器等形式的第一电阻器电路31耦合到泄放电路1的第二输出端子。泄放电路1包括此处为单个晶体管等形式的第一晶体管电路41。第一晶体管电路41的第一主电极经由第二电阻器电路32耦合到第一电阻器电路31并且耦合到泄放电路1的第二输出端子。第二电阻器电路32包括单个电阻器等。第一晶体管电路41的第二主电极经由电阻器61耦合到泄放电路1的第一输出端子等。第一晶体管电路41的控制电极经由电阻器62耦合到泄放电路1的第一输出端子，并且耦合到包括两个晶体管的电流镜配置53的第一输入。电流镜配置53的第一输出经由电阻器74耦合到地，其中泄放电路1的第二输入端子也耦合到地。电流镜配置53的第二输入耦合到包括两个晶体管的差分放大器配置52的第一输出。电流镜配置53的第二输出经由电阻器73耦合到地。
差分放大器配置52的第二输出经由电阻器72耦合到地。差分放大器配置52的馈送输入经由电阻器71耦合到电阻器80和电容器81之间的互连点。电阻器80进一步耦合到泄放电路1的第一输入端子，并且电容器81进一步耦合到地。差分放大器配置52的第一控制输入经由电阻器75耦合到该互连点，并且经由电阻器76耦合到地。互连点进一步经由电压参考元件79耦合到地，其中电压参考元件79的控制电极经由电阻器77耦合到该互连点，并且经由电阻器78耦合到地。差分放大器配置52的第二控制输入耦合到第一晶体管电路41的第一主电极。相比于图4所示的泄放电路1的第二实施例，图5所示的泄放电路1的第三实施例将因为差分放大器配置52和电流镜配置53而执行得更好。通常，差分放大器配置52和电流镜配置53将形成检测电路11等的部分。
在图6中，示出了泄放电路1的第四实施例。泄放电路1的第一输入端子耦合到泄放电路1的第一输出端子。泄放电路1的第二输入端子经由此处为单个电阻器等形式的第一电阻器电路31耦合到泄放电路1的第二输出端子。泄放电路1包括此处为单个晶体管等形式的第一晶体管电路41。第一晶体管电路41的第一主电极经由第二晶体管电路54并且经由第二电阻器电路32耦合到第一电阻器电路31并且耦合到泄放电路1的第二输出端子。第二电阻器电路32包括单个电阻器等，并且经由第二晶体管电路54的电极耦合到第一晶体管电路41的第一主电极。第二晶体管电路54此处包括电流镜配置下的两个晶体管。第一晶体管电路41的第二主电极经由电阻器61耦合到泄放电路1的第一输出端子等。第一晶体管电路41的控制电极经由电阻器62耦合到泄放电路1的第一输出端子，并且耦合到电流镜配置54的第一输入。电流镜配置54的第一输出经由电阻器91耦合到地。电流镜配置54的第二输入和第二输出形成所述电极。通常，电流镜配置54将形成检测电路11等的部分。这一电流镜配置54提供好的热稳定性。
优选地，如泄放电路1的第四实施例所示，泄放电路1可以进一步包括旁通电路13，用于在泄放电路1的停用期间旁通检测电路11的至少一部分，以减少功率消耗。旁通电路13可以例如包括并联耦合到检测电路11的第一电阻器电路31的二极管电路92、93。这种二极管电路92、93可以包括一个二极管或者两个或者多个例如串联耦合的二极管。
两个元件可以经由第三元件间接耦合，或者可以直接耦合而无之间的第三元件。在所示的实施例中，它们中的一个实施例的一部分可以被添加到它们中的另一个实施例，并且它们中的一个实施例的一部分可以代替它们中的另一个实施例中的另一部分。
总的来说，泄放电路1包括：检测电路11，用于检测用于馈送发光二极管电路2的馈送电流的幅度值；并且包括引入电路12，用于引入泄放电流。泄放电流的幅度值响应于来自检测电路11的检测结果进行限定。因此，泄放电路1和调光器4之间的不利连接得以避免，并且泄放电路1可以位于发光二极管电路2附近，并且它们可以使用相同的散热器。检测电路11可以包括第一电阻器电路31，并且引入电路12可以包括第一晶体管电路41。检测电路11可以进一步包括：第二电阻器电路32，用于将第一晶体管电路41耦合到第一电阻器电路31；并且可以包括运算放大器51或者第二晶体管电路42，用于控制第一晶体管电路41。
虽然在附图和以上描述中详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述要被认为是说明性或者示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。对所公开的实施例的其它变化可以由技术人员在实践所要求保护的发明中，从学习附图、公开内容以及所附权利要求中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元素或者步骤，并且不定冠词“一(a)”或者“一个(an)”不排除多个。仅凭在互相不同的从属权利要求中记载某些措施的事实不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制了范围。
Claims (15)
1.一种发光二极管设备(1、2、3)，包括：
-发光二极管电路(2)；
-泄放电路(1)，用于改善所述发光二极管电路(2)的调光操作，所述泄放电路(1)包括：
-检测电路(11)，用于检测电流的幅度的值；以及
-引入电路(12)，用于引入泄放电流，所述泄放电流的幅度的值响应于来自所述检测电路(11)的检测结果进行限定，以及-转换器(3)，用于提供馈送电流，
其中所述检测电路被配置为检测由所述转换器提供的所述馈送电流，并且所述馈送电流被配置为流过所述发光二极管电路(2)的发光二极管，
其特征在于，所述泄放电路(1)和所述发光二极管电路(2)的发光二极管被并联连接，并且所述泄放电路(1)和所述发光二极管电路(2)被热耦合。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述馈送电流的幅度的相对大的值导致所述泄放电流的幅度的相对小的值，并且所述馈送电流的幅度的相对小的值导致所述泄放电流的幅度的相对大的值。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述检测电路(11)包括第一电阻器电路(31)，并且所述引入电路(12)包括第一晶体管电路(41)。
4.根据权利要求3所述的设备，所述第一晶体管电路(41)包括单个晶体管或者包括达林顿配置下的两个晶体管。
5.根据权利要求3所述的设备，所述检测电路(11)进一步包括用于将所述第一晶体管电路(41)耦合到所述第一电阻器电路(31)的第二电阻器电路(32)，所述第二电阻器电路(32)耦合到所述第一晶体管电路(41)的第一主电极。
6.根据权利要求5所述的设备，所述检测电路(11)进一步包括用于控制所述第一晶体管电路(41)的运算放大器(51)。
7.根据权利要求5所述的设备，所述检测电路(11)进一步包括用于控制所述第一晶体管电路(41)的第二晶体管电路(42、52、53、54)。
8.根据权利要求7所述的设备，所述第二晶体管电路(42、52、53、54)包括单个晶体管(42)。
9.根据权利要求7所述的设备，所述第二晶体管电路(42、52、53、54)包括差分放大器配置(52)下的两个晶体管和电流镜配置(53)下的两个晶体管。
10.根据权利要求5所述的设备，所述检测电路(11)进一步包括用于控制所述第一晶体管电路(41)的第二晶体管电路(42、52、53、54)，所述第二电阻器电路(32)经由所述第二晶体管电路(42、52、53、54)的电极耦合到所述第一晶体管电路(41)的第一主电极。
11.根据权利要求10所述的设备，所述第二晶体管电路(42、52、53、54)包括电流镜配置(54)下的两个晶体管。
12.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
-旁通电路(13)，用于在所述泄放电路(1)的停用期间旁通所述检测电路(11)的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的设备，所述旁通电路(13)包括并联耦合到所述检测电路(11)的第一电阻器电路(31)的二极管电路(92、93)。
14.根据权利要求1所述的设备(1、2、3)，所述转换器(3)用于提供所述泄放电流和所述馈送电流，所述转换器(3)与所述泄放电路(1)和所述发光二极管电路(2)热解耦。
15.一种泄放电路(1)，其在根据前述权利要求中任一项所述的设备中使用。
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