CN108496411A - Led驱动器 - Google Patents
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Abstract
本公开描述了用于供应输出电压或输出电流来为LED照明器具供电的功率转换器,该功率转换器包括:初级电路,包括用于接收供电电压的输入端子和连接到输入端子的初级线圈;次级电路,包括与初级线圈磁性耦合以提供输出电压或输出电流的次级线圈。该功率转换器还包括:传感器,用于对次级电路的电气特性进行测量;检测器,被配置为基于测量到的次级电路的电气特性来确定供电电压的电气特性。
Description
技术领域
本发明涉及LED驱动器领域,并且更具体地涉及应用在这种LED驱动器中的诸如反激式转换器等功率转换器。
背景技术
LED驱动器被广泛用于为各种类型的、包括一个或多个LED的LED照明器具供电。通常,这种LED驱动器将供电电压转换为输出电压(通常为直流(DC)电压)或输出电流,来为LED照明器具的LED供电。总的来说,LED驱动器适用于适应不同类型的供电电压,使得该LED驱动器可以被应用在不同的位置处,例如,在使用了不同类型的供电电压(例如,不同类型的干线电压)的位置处。
作为示例,LED驱动器可以适于供应230V、50Hz或277V、60Hz的供电电压。此外,LED驱动器通常包括供电侧(接收供电电压)与LED照明器具所连接的负载侧之间的电流分离(galvanic separation)。就此而言,LED驱动器例如可以包括变压器,该变压器例如被用在反激式转换器中。总的来说,与传统照明相比,LED照明提供了用于产生特定的期望照明(例如,关于颜色或强度)的更多的可能性,由此,通常通过对通过LED照明器具的一个或多个LED的电流进行控制,即在负载侧来对颜色和强度加以控制。总的来说,了解所施加的供电电压的类型可能是有利的,这些供电电压例如用以调节或应用LED照明器具的某种控制。这种信息例如可以(在工厂中)存储于被设置在LED驱动器的负载侧上的控制器的存储器中。然而,这会使LED驱动器的应用相当不灵活,并且可能会在设置有另一种类型的供电电压的位置上无效。作为替代,可以在供电侧与负载侧之间设置通信装置(例如,使用光耦合器,从而保持电流分离),以向负载侧提供必要的信息。然而,这种解决方案增加了LED驱动器的复杂性,并因此增加了成本。
发明内容
需要提供一种LED驱动器,由此能够更加容易地对供电电压的特性进行评估。
为了解决该问题,在本发明的第一方面中,提供了一种功率转换器,该功率转换器用于将输出电压或输出电流供应给LED照明器具来为该LED照明器具供电,该功率转换器包括:
初级电路,包括:
输入端子,用于接收供电电压;和
初级线圈,连接到输入端子;
次级电路,包括与初级线圈磁性耦合以提供输出电压或输出电流的次级线圈;
该功率转换器还包括:
传感器,用于对次级电路的电气特性进行测量;以及
检测器,被配置为基于测量到的次级电路的电气特性来确定供电电压的电气特性。
根据本发明的第一方面,提供了一种功率转换器,该功率转换器被配置为供应输出电压或输出电流来为LED照明器具供电。
根据本发明,功率转换器包括初级电路(具有初级线圈)和次级电路(具有被磁性耦合到初级线圈的次级线圈),由此初级电路被配置为接收供电电压(例如,干线供电电压)。供电电压也可以是DC电压或例如由三端双向可控硅调光器提供的调光器输出电压、或者甚至可以是电子变压器的输出电压。
借助于被磁性耦合的初级线圈和次级线圈,供电电压可以被转换为适当的电压或电流,来为LED照明器具的一个或多个LED供电。
根据本发明的第一方面,功率转换器被布置为基于在次级电路上执行的测量来确定被提供给初级电路的供电电压的电气特性(例如振幅或频率)。为了确定供电电压的电气特性,根据本发明的功率转换器还包括:传感器,用于对次级电路的电气特性进行感测;和检测单元,用于基于测量到的次级电路的电气特性来确定供电电压的电气特性。可能适合的次级电路的电气特性的示例是电压、电流、频率、频率含量、包括诸如相位调制(PM)或其他类型的调制(例如振幅调制(AM)或频率调制(FM))等调制方面在内的波形信息、在应用三端双向可控硅前缘或后缘调光的情况下的边缘检测等。根据本发明,测量到的电气特性被用于确定供电电压的电气特性。如将在下面更加详细解释的那样,当在次级侧上可获得关于供电电压的信息(例如,AC(交流)或DC的频率、振幅等)时,这可能便于对被供电的LED照明器具的一个或多个LED进行控制。掌握关于被用于为功率转换器供电的供电电压的类型的知识还可以在对一个或多个LED的控制中实现所增加的功能,或者可以例如当供电被外部地从干线切换到应急源时引发驱动器行为上的改变。
在实施例中,传感器是电流或电压传感器,用于对次级线圈的电压或电流进行感测。在实施例中,表示电压或电流的信号可以作为模拟信号被提供到检测单元的输入端。在另一实施例中,该信号可以作为数字信号来提供。
在实施例中,初级线圈和次级线圈也被电流分离或隔离。
在实施例中,功率转换器的初级电路和次级电路被配置为反激式转换器。反激式转换器通常被用作LED照明器具的功率转换器,因为与降压或升压转换器相比,该反激式转换器应用了变压器而不是纯电感,从而能够提供初级侧与次级侧之间的电流分离,并且如果需要的话,能够提供供电电压(在初级侧上提供的)到输出电压(在次级侧上)的按比例缩放,而该输出电压将被施加用以为LED照明器具供电。总的来说,所应用的反激式转换器包括初级电路和次级电路,所述初级电路和次级电路包括初级线圈和相应的次级线圈,这些线圈被磁性耦合且电流分离。
在这样的实施例中,反激式转换器的初级电路可以在AC供电电压(诸如干线供电电压)和开关(例如,与初级线圈串联连接)的情况下设置有整流器(例如全桥或半桥整流器),由此开关通常被控制为在操作期间以开关频率(例如,介于80至1000kHz范围之间)来操作。在施加有整流后的AC供电电压的情况下,功率转换器的初级电路还可以包括缓冲电容器。
在实施例中,施加到功率转换器的输入端子的供电电压例如可以是或者来源于230V、50Hz的干线供电或277V、60Hz干线供电。在反激式转换器或电子变压器的情况下,供电电压也可以是DC供电电压,其借助于被耦合的初级电路和次级电路而被转换为适当电平,来为LED照明器具或另外的转换器(诸如降压转换器或升压转换器等)供电。
在实施例中,传感器是电流传感器或电压传感器,用于对次级线圈的电压或电流进行感测。在实施例中,表示电压或电流的信号可以作为模拟信号或者作为数字信号而被提供到检测单元的输入端。
在实施例中,检测器可以包括:模拟检测电路,用于例如确定被施加到输入端子的供电电压的振幅。作为替代方案,也可以应用数字检测电路。在后一种情况下,用于对与次级电路相关联的电压或电流进行表示的信号可以例如使用微处理器等来进行采样及处理,以确定初级侧上的供电电压的振幅和/或频率。在初级电路包括开关的情况下(例如,在功率转换器是反激式转换器或电子变压器的情况下),开关频率也可以根据由微处理器采样到的信号来确定。
使用开关频率,检测器可以例如被配置为确定供电电压是AC电压还是DC电压。在供电电压是AC供电电压的情况下,开关频率在AC供电电压的时段期间改变,如下所示。在供电电压是DC供电电压的情况下,开关的开关频率将大致保持不变。如此,在本发明的实施例中,功率转换器可以被配置为检测改变后的供电,例如,从采用AC供电电压的供电到采用DC供电电压的供电的改变。在检测到这种改变时,功率转换器可以例如被配置为表现某种预定的行为。作为示例,功率转换器可以例如被配置为在检测到改变后的供电电压时来对该转换器的输出功率进行调节。作为特定示例,在紧急情况下,从干线AC电力供应切换到DC电力供应可能是方便的。由于这种DC电力供应可能仅能够在有限的时间内供电,所以节省由被供电的LED照明器具所消耗的功率可能是值得的。因此,在检测出切换到DC电力供应时,根据本发明的功率转换器可以例如被配置为减小被供应到LED照明器具的功率。
在实施例中,供电电压特性基于所确定的开关频率与负载特性(即,由LED照明器具所消耗的功率)相结合来确定。
在实施例中,次级电路包括与初级线圈磁性耦合的辅助线圈,传感器适于对辅助线圈的电压进行测量作为次级电路的电气特性。在这种布置中,可以通过适当选择辅助线圈的匝数,来避免用于对供电电压特性进行确定的感测到的电压的按比例缩小。
通过参考以下详细描述并结合附图考虑,本发明的这些以及其他方面将变得更加容易想到并且变得更好理解,其中相同的附图标记表示相同的部分。
附图说明
图1描绘了根据本发明的第一实施例的功率转换器。
图2描绘了根据本发明的第二实施例的功率转换器。
图3描绘了LED照明器具以及用于对被供应到LED驱动器的电流进行控制的LED驱动器,包括根据本发明的功率转换器的次级电路。
图4描绘了对于不同的输入/输出电压组合,作为LED照明器具所表示的负载的函数的开关频率的变化。
图5a-7示意性地示出了可以应用在根据本发明的功率转换器中的各种感测电路。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的功率转换器的实施例。
图1示意性地描绘了功率转换器10,包括具有初级电路11和次级电路12的功率转换器,包括被磁性耦合(因此形成变压器13、14)的初级线圈13和相应的次级线圈14。可选地,初级电路和次级电路被电流分离。初级电路11还包括用于接收供电电压16(例如,AC干线电压)的输入端子15。所示的次级电路12还包括用于对次级电路12的电气特性进行感测的传感器18。在所示的实施例中,传感器18被布置为对次级电路12的次级线圈14的电气特性(由线19示意性地表示)进行确定。作为示例,传感器18可以被布置为对次级线圈14上的电压或通过次级线圈14的电流进行测量。根据本发明,传感器18不需要确定次级线圈14的电气特性,但是也可以对次级电路的其他部件的电气特性进行确定。作为示例(还参见下文),次级电路12可以设置有与初级线圈13磁性耦合并且可选地与初级线圈13电流分离的辅助线圈(在图1中并未示出)。在这样的实施例中,传感器18可以被布置为对辅助线圈的电气特性(例如,电压或电流)进行确定。
在图1的实施例中,传感器18被布置为将用于对次级电路12的电气特性进行表示的信号提供给检测器20。根据本发明,检测器20被配置为基于测量到的(即,如由传感器18测量到的)次级电路的电气特性来确定供电电压16的电气特性。
作为示例,检测器可以被配置为对被提供给初级线圈的供电电压的频率和振幅进行确定。这样的信息对于确定功率转换器被应用在什么地理区域中而言可能是有用的,因此便于考虑在该特定区域中应用的可能规则。作为示例,在如美国应用的一些设备中,可能会对照明系统实施功率限制。在认识到功率转换器被应用在这种地理区域时,例如,通过使用被设置在次级侧上的检测器20来确定初级侧供电电压的振幅和/或频率,可以考虑这样的限制。
掌握供电电压(在AC电压或被整流后的AC电压的情况下)的频率也可以有利地被用于选择适当的调制周期(cycle)或时段(period),用于对被供电的LED照明器具中的一个或多个LED的照明特性进行控制。通常,通过以可控制的占空比向LED提供大致恒定的电流,来对诸如LED照明器具中的LED的强度或颜色等照明特性进行控制。特别地,在预定时段(被称为调制周期或时段)期间,在所述时段的部分(被称为占空比)期间将电流提供给LED。通常,这样的调制时段可以是几毫秒。调制时段的适当选择对于避免混叠效应而言非常重要。特别地,选择调制时段以使供电电压的时段(例如,在50Hz供电的情况下为20ms或者在60Hz供电的情况下为16.67ms)为调制时段的倍数可能是有利的。通过这样做,例如在通过诸如摄像机或电视摄像机等捕捉系统来观察被驱动的LED时,可以避免干扰效应和混叠效应。
在实施例中,3.33毫秒的调制周期或时段可以被有利地应用,原因在于50Hz时段和60Hz时段二者都是这种调制时段的倍数。在应用固定的调制时段时,这可能例如意味着可以以相同的速率(即,通过调制时段确定的)来对照明设定点(例如所期望的颜色或强度)进行调节。
在实施例中,功率转换器10包括作为次级电路12的一部分的控制器(例如微处理器或微控制器),用于对使用由次级线圈14提供的输出电压21来供电的LED照明器具进行控制。
在实施例中,检测器20可以被并入用于对LED照明器具进行控制的控制器中。
在图2中,示意性地示出了根据本发明的功率转换器的另一实施例。在该实施例中,功率转换器被配置为反激式转换器。与图1的实施例相比,初级电路11还设置有用于对供电电压16(例如,AC干线电压)进行整流的整流器30(例如,全桥或半桥整流器)。初级电路11还包括用于将变压器(13、14)的初级线圈13与供电电压16连接/断开的开关31(例如,功率FET)。在使用期间,开关例如通过标准反激式稳压器来控制。
反激式配置的次级电路设置有偏置二极管32和缓冲电容33。通过控制开关31的开关,可以控制次级电路12的输出电压21。
在图3中,示意性地示出了可以被应用在根据本发明的功率转换器中的次级电路的更详细的实施例,包括LED照明器具140、150。
在图3中,示意性地示出了传感器330,该传感器330将次级线圈330上的电压转换为被提供到微控制器200的输入端子260的信号340。微控制器200包括处理单元210,该处理单元210可以操作为用于对初级线圈(未示出)的电气特性进行确定的检测器。
在实施例中,信号340可以例如是次级线圈300上的电压的按比例缩小的副本(由传感器330按比例缩小),按比例缩小以适合输入端子260的范围。随后可以通过例如在输入端子260中提供的A/D转换器将信号转换为数字信号。然后可以将数字信号提供到处理单元210,在处理单元210处对该数字信号进行处理以导出被供应到初级线圈的供电电压的电气特性。作为示例,处理单元210可以适用于对所提供的数字信号中的边缘进行计数。作为示例,这种计数可以以软件或者通过使用处理单元210的内部硬件计数器来实现。其可以在SW(软件)中或者通过uC中的内部HW(硬件)计数器来计数。
在另一实施例中,输入端子260是模拟输入端,用于将信号340供应到处理单元210的模拟输入端,信号在处理单元210处例如被采样。然后可以使用处理单元210上的可用软件来对采样到的信号进行处理,以确定供电电压的电气特性,例如电力开关(例如图2的开关31)的开关频率或者供电电压的包络等,这些可被用来导出供电电压的干线频率(例如,100Hz或120Hz)。
在另一实施例中,次级线圈上的电压可以被钳位,并且钳位后的电压被馈送到处理单元210的数字输入端并使用内部硬件计数器来处理,或者以模拟感应进行采样并使用处理单元的软件来进行表征。
作为用于对表示次级线圈300上的电压的信号进行处理的替代方案,用于表示通过次级线圈的电流的信号(例如,根据与线圈串联的小测量电阻器上的电压或者经由另一电流测量方法而导出)也可被应用于确定供电电压的电气特性。
为了给功率转换器供电,可以使用各种类型的电压来导出诸如图1的供电电压16等供电电压。表1提供如下概述:
表格1
电压 | 频率 | 地区 | 备注 |
277V | 60Hz | 美国 | |
230V | 50Hz | 欧洲 | |
120V | 60Hz | 美国 | |
120V/240V | DC | ||
方波 | 100Hz/120Hz | 可以是满块或HNL块 | |
三端双向可控硅调制 | 振幅和相位角信息 |
在所施加的电压是AC电压的情况下,AC分量可以通过根据本发明的功率转换器来检测。在供电电压根据三端双向可控硅调制AC电压而导出的情况下,在本发明的实施例中,所应用的相位角(前缘或后缘)也可以根据次级电路上的测量而导出。
图3还示意性地描绘了用于对被供应到LED照明器具140、150的电流进行控制的转换器。在所示的实施例中,该转换器包括开关120、电感130和续流二极管170。借助于电阻180,可以导出对被供应到LED照明器具的电流进行表示的信号(即,电阻180上的电压),该信号可以被提供到比较器230,在该比较器230处,将该信号与可根据所期望的设定点来设定的可变电压240进行比较。在实施例中,使用次级电路的电气特性以及负载特性来确定供电电压的电气特性。作为后者的示例,可以涉及被供应到LED照明器具的电流或LED照明器具上的正向电压。
在实施例中,供电电压的电气特性(例如,供电电压的振幅)是基于在次级电路中(例如,在次级电路的次级线圈或辅助线圈上的电压中)观察到的开关频率来确定的。已经观察到,反激式转换器的电源开关(例如图2的开关31)的开关频率根据所施加的供电电压而变化。另外,已经发现开关频率根据被供电的负载而改变。这在图4中示出,其中示出了不同的曲线,这些曲线指示了对于各种类型的输入/输出电压组合,作为负载(由LED照明器具所消耗的功率P)的函数的开关频率。图4示出了对于120V AC(50Hz)、230V AC(50Hz)和277VAC(50Hz)的输入电压以及对于36V和60V的DC输出电压的曲线。可以看出,在已知DC输出电压的类型(即,对LED照明器具进行供应的次级侧上的供电电压)以及负载时,与所确定的开关频率相结合的信息可以被用于对在功率转换器的输入端提供的供电电压的类型(即,AC输入电压)进行评估。
还可以指出的是,在初级侧上的供电电压是DC电压时,可以应用类似的考虑。在这种情况下,也可以通过对例如开关频率(例如,使用下面更加详细讨论的电路中的一个)和负载(例如,基于到LED照明器具的DC输出电压和负载电流的测量值)的检测,可以确定特性(例如,在初级侧施加的DC电压的振幅)。
在实施例中,用于对作为开关频率及负载的函数的AC或DC供电电压的类型进行指示的信息可以被存储在功率转换器的存储单元中,例如功率转换器的控制单元的存储单元中。
在下面的附图中,讨论了可以被应用在根据本发明的功率转换器中的不同类型的传感器/检测器组合。这些不同类型的传感器/检测器组合被应用在根据本发明的功率转换器的次级电路上,并且能够基于测量到的次级侧上的电气特性来确定在初级侧上提供的供电电压的一个或多个电气特性。
图5a和5b示意性地示出了可以被应用作为本发明中的感测电路的模拟电路。附图标记400表示次级电路的次级线圈或辅助线圈上的电压。在所示的实施例中,假设在开关频率下的开关操作(例如使用诸如图2的开关31等开关)正如可以从电压400导出的信号410中所看到的那样。图5c更详细地示出了二极管402上的电压410,该电压410可以用作检测器的输入信号,未示出。在所示的示例中,在AC供电的反激式转换器的情况下,信号410通常如例如图2所示的那样。反激式转换器的开关的开关行为可以在次级电压400(即,次级电路的次级线圈上或辅助线圈上的电压)中观察到。使用电压410,可以基于如所示的Vbottom的测定并结合所施加的线圈的匝数比,来导出在初级侧上提供的供电电压的振幅。此外,使用电压410与如所示的电压Vin之间的比较,可以确定开关的开关行为,并因此可以确定开关频率。从图5c中的详细电压410可以看出,开关频率在AC供电电压的时段期间不是恒定的。更具体地,开关频率在电压400或电压410的零交点处或其附近为最高。
在本发明的实施例中,功率转换器的检测器被配置为例如基于电压410来对开关的开关频率的变化进行评估。通过确定电压信号410穿过阈值电压Vth时的瞬间,检测器可以确定开关频率并且(如果存在的话)还有开关频率的变化。利用对开关频率的这种评估,特别是对在供电电压的时段期间开关频率是否有变化进行评估,检测器可以例如被配置为确定供电电压是AC电压还是DC电压。在供电电压为AC供电电压的情况下,开关频率将在AC供电电压的时段期间变化。在供电电压是DC供电电压的情况下,开关的开关频率将大致保持不变。这样,在本发明的实施例中,功率转换器可以被配置为检测供电电压上的变化,例如,从采用AC供电电压的供电变到采用DC供电电压的供电。在检测到这种变化时,功率转换器可以例如被配置为表现一定的预定行为。作为示例,功率转换器可以例如被配置为在检测到已被改变的供电电压时对转换器的输出功率进行调节。作为示例,在AC电力供应例如由于灾难等原因而中断时,功率转换器的供电可以例如切换到应急DC供电。在做出这种切换时,根据本发明的功率转换器可以被配置为例如基于对开关频率的评估来检测从AC供电到DC供电的这种变化并且降低输出功率,以节约DC供电的功耗。
在实施例中,被应用在根据本发明的功率转换器中的检测器可以被配置为大体上连续地对开关频率进行监测。可替代地,开关频率的评估可以以预定间隔来发生。在对开关频率进行评估时,所应用的检测器可以例如被配置为确定最大开关频率以及具有一定的预定时段的最小频率。作为示例,这样的预定时段可以是10毫秒或8.333毫秒,即,50Hz或60Hz频率时段的一半,并且对在该预定时段内开关频率是否存在显著变化进行评估。这样的时段也可以等于如上所述的调制时段或周期。通常,如上所述,在调制周期期间不会对所需或所期望的照明设定点进行调节。如此,在调制周期期间对开关频率进行评估时,将不存在例如由于改变后的照明设定点而引起的开关频率的实质干扰。
图5b示意性地示出了包括分压器404和电容406的另一感测电路,用于确定对电压400的包络进行表示的信号420。如图所示,也可以应用电平移位(Lv1移位)以生成被用于对供电电压的电气特性进行检测的信号420。信号420可以例如被提供到检测器以对供电电压是AC供电电压(在这种情况下,可以注意到信号420上的变化)还是DC供电电压(在这种情况下,信号420大致恒定)进行评估。在AC供电电压的情况下,检测器还可以被配置为例如通过确定信号420中的两个最小值之间的时段,来对AC供电电压的频率进行确定。通过适当地划分分压器404和电容406,可以确保初级侧上的开关的开关行为被过滤掉,同时在初级侧上的AC供电的情况下,仍然能够对干线供电的变化进行观察。
在图6中,示出了又一感测电路,其可被应用来对功率转换器的次级电路的电气特性进行感测或测量。图6示意性地示出了初级电路的初级线圈500和次级电路的线圈510。线圈510上的电压511以修改形式551被送达到例如可以包括微处理器等的检测器580的端子,以导出被施加在初级侧上(例如,在线圈500上)的供电电压的电气特性。如图所示,包括二极管520、电容530以及电阻器550、560和570在内的分压器电路被用于将电压511转换为检测器580的输入电压551;可以应用电阻器550和560来适当地缩放电压(例如,在-5伏和0伏之间),而电阻器570用作上拉电阻器以将电压上拉至0V与5V之间的电压。在所示的布置中,检测器580可以是模拟检测器,该模拟检测器用于对应用在初级侧上的电压的振幅和干线频率进行检测。在这样的布置中,电容器530将用作滤波器,该滤波器用于在电压511中存在这种频率时对开关频率进行滤波。
在图7中,示出了可以应用在根据本发明的功率转换器中的另一传感器或感测电路。在所示的实施例中,初级线圈600与次级线圈612和辅助线圈610磁性地耦合,该辅助线圈能够表征干线供电。辅助线圈610上的电压611被施加到检测器680,通常是微控制器、微处理器等。辅助线圈上的电压611经由分压器620、630和二极管650被施加到输入端651(例如,检测器680的数字输入引脚)。分压器620、630可以例如是阻抗分压器(通常由电阻器构成),以将电压611匹配到检测器680可接受的范围。在所示的电路中,应用二极管650来将输入端651上的电压拉高而不是降低。在二极管650不导通时,应用电阻器660来将输入端651上的电压拉低。注意的是,电阻器680可以在检测器680的外部或内部。图7还示出了一对限制二极管670、671,以将输入端651上的电压大致保持在输入引脚651可接受的范围内。在输入引脚651是检测器或微控制器680的数字输入引脚的情况下,微控制器中的计数器可以随后被应用,以对在特定时段期间输入端651上发生的脉冲进行计数,从而导出被施加到初级线圈600的干线供电电压的频率。
在实施例中,应用在功率转换器的次级侧上的传感器/检测器组合可以被配置为对在预定时段期间初级侧上的电力供应何时被暂时断开进行检测。在这样的实施例中,传感器/检测器组合可以例如被配置为对在1毫秒和5毫秒之间的范围内的这种暂时断开进行检测。为了实现这种断开,功率转换器的初级侧可以配备有专用开关以实现电力供应的这种中断。可替代地,其中应用了功率转换器和LED照明器具的基础设施也可以配备有这种开关,例如布置在墙上插座中。在(例如通过如上所述的电路检测到)检测到这种中断时,根据本发明的功率转换器可以展现出一定的预定行为。作为示例,功率转换器可以被配置为每当检测到供电电压的这种中断时,就按预定量来减小输出功率。从额定输出功率开始,功率转换器可以例如被配置为每当检测到具有预定持续时间的电力中断时,就按25%的额定功率来减小输出功率。
以更普通的方式,根据本发明的功率转换器可以被配置为具有存储在存储器单元中的多个预定照明设定点(例如,通过照明强度和所期望的颜色来表征),并且可以被配置为在检测到电力中断时连续地应用这些设定点。
根据需要,本文公开了本发明的详细实施例;然而,应当理解的是,所公开的实施例仅仅是本发明的示例,其可以以各种形式来体现。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制,而仅仅作为权利要求的基础并且作为用于教导本领域技术人员以实际上任何适当的详细结构来不同地使用本发明的代表性基础。此外,本文所使用的术语和词语并不旨在是限制性的,相反,是为了提供对本发明的可理解描述。
本文所使用的术语“一”或“一个”被定义为一个或多于一个。本文所使用的术语“多个”被定义为两个或多于两个。本文所使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。本文所使用的术语“包括”和/或“具有”被定义为包括(即,开放性语言,不排除其他元素或步骤)。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对权利要求或本发明的范围加以限制。
在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这一事实不表示这些措施的组合不能被有利地使用。
如本文所使用的,术语“耦合”被定义为连接,但不一定是直接连接,并且不一定是机械性的连接。
单个处理器或其他单元可以完成权利要求中所记载的若干项目的功能。
Claims (24)
1.一种用于供应输出电压或输出电流来为LED照明器具供电的功率转换器,所述功率转换器包括:
初级电路,包括:
输入端子,用于接收供电电压;和
初级线圈,连接到所述输入端子;
次级电路,包括与所述初级线圈磁性耦合以提供所述输出电压或所述输出电流的次级线圈,
所述功率转换器进一步包括:
传感器,用于对所述次级电路的电气特性进行测量,并且所述传感器被配置为测量所述次级电路的线圈上的电压以作为所述次级电路的电气特性;
检测器,被配置为基于测量到的所述次级电路的电气特性来确定所述供电电压的频率以作为所述供电电压的电气特性。
2.根据权利要求1所述的功率转换器,其中所述次级线圈与所述初级线圈被电流分离。
3.根据权利要求1或2所述的功率转换器,其中所述初级电路进一步包括:与所述初级线圈串联连接的开关,所述开关被配置为在使用期间以开关频率来操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器进一步被配置为基于测量到的所述次级电路的电气特性来确定所述供电电压的振幅。
5.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述线圈是所述次级线圈。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的功率转换器,其中所述线圈是与所述初级线圈磁性耦合的辅助线圈,所述传感器适于对所述辅助线圈的电压进行测量以作为所述电压。
7.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,进一步包括:控制单元,用于对为所述LED照明器具供电的所述输出电流进行控制。
8.根据权利要求7所述的功率转换器,其中所述控制单元被配置为根据调制周期来输出用于对所述输出电流进行调制的控制信号。
9.根据权利要求8所述的功率转换器,其中所述控制单元被配置为基于所述供电电压的所述频率来确定所述调制周期。
10.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器被配置为对所述供电电压的所述频率上的变化进行检测。
11.根据权利要求10所述的功率转换器,其中所述检测器被配置为对所述供电电压的所述频率何时变为零进行检测。
12.根据权利要求11所述的功率转换器,其中所述控制单元被配置为在所述供电电压的所述频率变为零时减小所述输出电流。
13.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器被配置为借助于边缘检测、基于感测到的电压来确定所述供电电压的相位角。
14.根据权利要求13所述的功率转换器,其中所述功率转换器被配置为基于所确定的相位角来对所述输出电流进行调节。
15.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器被配置为在预定时段期间对所述供电电压的暂时中断进行确定。
16.根据权利要求15所述的功率转换器,其中所述预定时段是在1毫秒至5毫秒的范围内。
17.根据权利要求15或16所述的功率转换器,其中所述控制单元被配置为在预定时间段期间所述供电电压已经被去除时对所述功率转换器的输出功率进行调节。
18.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述初级电路和所述次级电路被配置为反激式转换器。
19.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述传感器进一步适于对通过所述次级线圈的电流进行测量以作为所述次级电路的电气特性。
20.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述传感器适于将测量到的电气特性提供到所述检测器的输入端子。
21.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器进一步包括A/D转换器,用于将所提供的测量到的电气特性转换成数字信号。
22.根据前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器适于对被提供到所述功率转换器的所述输入端子的所述供电电压的振幅进行确定。
23.根据引用权利要求3的前述权利要求中任一项所述的功率转换器,其中所述检测器适于对所述开关的所述开关频率进行确定并且基于所确定的开关频率来确定所述供电电压的振幅和频率。
24.根据权利要求23所述的功率转换器,其中所述检测器适于基于所确定的开关频率、用于为所述LED照明器具供电的输出电压以及所述LED照明器具的负载,来确定所述供电电压的振幅和频率。
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