CN112567890B

CN112567890B - 与高频电子镇流器一起使用的led驱动器和led照明系统

Info

Publication number: CN112567890B
Application number: CN201980053958.8A
Authority: CN
Inventors: 陶海敏; 张献辉; 郑辉
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2039-08-13
Also published as: CN112567890A; EP3837923A1; JP6996026B2; WO2020035479A1; US20210329761A1; US11259381B2; JP2021524662A

Abstract

本发明提供了一种改型LED灯驱动器，该改型LED灯驱动器具有分流开关，以交替地(针对第一持续时间)分流和(针对第二持续时间)不分流接收的AC功率。针对包括至少一个AC周期的第一时段，第一持续时间与AC功率的每个AC周期的第一极性一致，并且针对第二时段，第一持续时间与AC功率的第二相反极性一致，第二时段包括不与第一持续时间重叠的另外至少一个AC周期。提供交替的第一时段和第二时段。由此，随着时间的推移，消除了由分流操作造成的所汲取的电流中的任何DC偏移。

Description

与高频电子镇流器一起使用的LED驱动器和LED照明系统

技术领域

本发明总体上涉及照明领域，并且更具体地涉及一种改型发光二极管LED灯。本发明还涉及一种包括高频电子镇流器和改型LED灯的照明系统以及一种操作改型LED灯的方法。

背景技术

已经开发出利用发光二极管LED的照明设备，以用于多种照明应用。由于LED灯的使用寿命长且能效高，所以它们如今还被设计用于替换传统荧光灯，即，用于改型应用。对于这种应用，改型LED管通常适于适配到要改型的相应灯固定装置的插座中。而且，由于通常由用户进行对灯的维护，所以理想情况下，改型LED管应当易于与任何类型的合适固定装置一起操作，而无需对固定装置进行重新布线。

改型LED管的缺点中的一个缺点在于：如果LED管还允许调光，则它无法正常运转。一种实施调光的途径是使用所谓的分流开关。当开关闭合时，分流开关用于旁路LED，特别是用于将LED电压降低到低于最小LED串电压。

图1示出了与荧光灯镇流器兼容的TLED的典型框图。

高频HF镇流器10包括半桥并联谐振转换器，并且它驱动电子(高频)镇流器兼容TLED 12。

镇流器10和高频兼容TLED 12经由TLED的一端处的连接引脚1和2并且经由TLED的另一端处的连接引脚3和4连接。

高频兼容TLED 12通常包括图1所描绘的所有构建块。这些构建块为灯丝仿真单元14、引脚安全和启动电路16、匹配电路18、整流器20、LED驱动器22、平滑电容器23、以及LED串24。LED串24在内部接地25与高电压DC母线26之间延伸。

对于这些构建块中的大多数构建块，图1中所示的实施方式只是示例，并且这些构建块的功能的其他实施方式是可能的，并且也被使用。

图1中未示出半桥镇流器10的设计细节。这种类型的镇流器也只是示例，并且诸如推挽转换器之类的其他实施方式也是可能的，并且在使用中。

图1中所示的LED驱动器是分流开关驱动器。在这种类型的驱动器中，分流开关22执行短路功能以便实施调光控制。

在分流驱动器设计中，分流开关由控制器集成电路控制，以便提供占空比，该占空比提供期望光输出。在广泛使用的实施方式中，按时变输入信号的周期，控制分流开关。该分流控制信号需要使用时变输入信号(例如，来自电子镇流器的高频信号)的频率进行定时，并且为此目的，检测信号用于定时控制。例如，该检测信号基于对从镇流器流动的电流的检测。方便的检测信号是作为AC信号的时变输入信号的过零。

例如，WO 2018/054841中公开了使用分流开关来实施改型LED灯的调光，该WO2018/054841公开了分流可能发生在AC供应电压的正部分和负部分两者中。分流开关用于接通和关断LED灯。US2013/00221867公开了一种LED灯，其包含分流开关，该分流开关用于控制灯的功率或电流，使得灯与灯固定装置兼容，例如，具有功率因数校正的灯固定装置，该功率因数校正要求平均电流处于特定范围之内。因此，分流开关用于使灯适合于改型应用。

可能会出现以下问题：所连接的改型灯可能会不期望地触发HF镇流器的保护功能，诸如基于对所递送的HF镇流器输出中的DC偏移的检测的寿命终止保护。因此，存在以下问题：改型灯的一些操作模式意味着从镇流器汲取的电流中存在DC偏置，并且这可能会导致保护功能被触发。

发明内容

本发明由权利要求限定。

本发明的一个概念是提供一种基于分流的改型LED灯驱动器，其中分流操作的定时可以与接收的AC功率的第一极性(例如，正极性)或接收的AC功率的第二极性(例如，负极性)同步。通过这种方式，可以向第一时段提供第一同步，并且可以向第二时段提供第二同步。通过提供交替的第一时段和第二时段，消除了HF驱动器输出中存在的DC偏移。

根据本发明的一个方面的示例，提供了一种改型LED灯驱动器，该改型LED灯驱动器要与具有AC周期的AC功率的供应一起使用，该AC周期具有第一频率，其中每个AC周期包括相反的第一极性和第二极性，该改型LED灯驱动器包括：

分流开关，适于交替地：分流来自供应的AC功率，从而防止AC功率在第一持续时间内到达灯，以及不分流AC功率，从而允许AC功率在第二持续时间内传递到灯；

其特征在于，改型LED灯驱动器还包括：

控制器，适于：

针对第一时段，使第一持续时间与AC功率的每个AC周期的第一极性一致，第一时段包括AC功率的至少一个第一AC周期；

针对第二时段，使第一持续时间与AC功率的每个AC周期的相反的第二极性一致，第二时段包括AC功率的至少一个第二AC周期，AC功率的至少一个第二AC周期不与AC功率的至少一个第一AC周期重叠；以及

提供交替的第一时段和第二时段。

该驱动器交替进行分流切换如何发生。在至少一个AC周期的一个时段/持续时间期间，主要针对HF驱动器输出的第一极性(例如，当HF驱动器输出为正时)，发生分流；并且在不与先前时段重叠的至少一个AC周期的下一时段/持续时间期间，针对HF驱动器输出的第二极性(例如，当HF驱动器输出为负时)，发生分流。通过这种方式，HF驱动器输出中存在的DC偏移在第一时段与第二时段之间交替，使得在较长的时间段之上，整体上消除了DC偏移。

控制器可以适于提供交替的第一时段和第二时段，从而生成第二周期信号，该第二周期信号具有低于第一频率的第二频率，并且具有小于阈值的DC分量。

尽管第二频率低于HF镇流器频率(其可以为50kHz)，但该第二频率仍然足够高，以使AC功率供应的保护模式不被触发。

第一频率例如在10kHz至100kHz的范围内，并且第二频率例如在200Hz至1kHz的范围内，并且DC分量为零。

例如，AC功率的供应包括荧光灯电子镇流器，其中第一时段和/或第二时段的长度适于比电子镇流器中的保护反应时段更短，其中所述保护反应时段与对电子镇流器的输出中的DC分量的检测有关。

如上文所提及的，这意味着即使当镇流器所递送的电流中存在DC偏移时，也不会发起保护模式，在没有本发明的修改的情况下，该DC偏移将触发保护模式。本发明意味着任何这种DC偏移在保护反应开始之前仅持续短的时段。

然后，优选地，第一持续时间和第二持续时间占用AC功率的一个周期，并且控制器适于在AC功率的对应极性开始时开始第一持续时间。

因此，AC功率的每个周期被分为分流部分和非分流部分。这使分流切换在相对较低的频率处(特别地，在与AC功率相同的频率处)操作，使得减少了EMI问题。

第一时段可以包括AC功率的多个连续AC周期，然后第二时段可以包括AC功率的接在第一时段之后的另外多个连续AC周期。因此可以减小两个时段之间的切换速率。例如，第一时段的时间长度与第二时段的时间长度基本上相同。

控制器可以适于：

确定第一持续时间与第二持续时间的比率是否在最小阈值与最大阈值之间的范围内；

如果比率在该范围内，则提供与相反极性的所述一致；

否则，如果比率在该范围之外，则针对第一时段和第二时段，使第一持续时间与AC功率的第一极性或第二极性同步。

因此，如果第一持续时间和第二持续时间落在某个范围之外，则可以避免极性之间的切换。例如，如果第一持续时间与第二持续时间之间存在50:50的占空比，则如果第一持续时间固定到第一极性或第二极性，则可能存在大的DC偏移。因此，需要第一持续时间在相反极性上的交替。如果比率大得多或小得多，则DC分量可能更少。例如，在比率为10:90或90:10的情况下，即使第一持续时间固定到第一极性或第二极性，正电流和负电流也几乎相同。在这种情况下，可以省去/不使用第一持续时间在相反极性上的交替，并且第一持续时间可以固定到第一极性或第二极性。

灯驱动器还可以包括：

整流器，其具有用于接收驱动器输入的整流器输入，并且具有用于驱动照明负载的整流器输出，

其中分流设备：

连接在整流器与照明负载之间，以用于选择性地分流整流器输出；或者

与整流器集成，并且用于分流驱动器输入。

该实施例提供了分流设备的两种具体实施方式。

可以提供调光接口，以用于接收调光水平，

并且所述控制器适于根据所述调光水平实施闭环控制，并且所述比率取决于调光水平。

调光水平直接与分流时间段和非分流时间段的比率有关。例如，调光水平(输出水平)越高，分流时间段与非分流时间段的比率就越小，反之亦然。灯驱动器可以根据调光水平选择性地激活交替。

本发明还提供一种照明设备，该照明设备包括：

如上文所限定的灯驱动器；以及

LED照明负载，诸如管状LED灯，其要由所述灯驱动器驱动。

本发明还提供一种控制照明负载的方法，该方法包括：

接收具有AC周期的AC功率的供应，该AC周期具有第一频率，其中每个AC周期包括相反的第一极性和第二极性；

控制分流设备，以用于选择性地：分流来自供应的AC功率，从而防止AC功率在第一持续时间内到达灯，以及不分流AC功率，从而允许AC功率在第二持续时间内传递到灯；以及

其特征在于，该方法还包括：

针对第一时段，使第一持续时间与AC功率的每个AC周期的第一极性一致，第一时段包括AC功率的至少一个AC周期；

针对第二时段，使第一持续时间与AC功率的每个AC周期的相反的第二极性一致，第二时段包括不与AC功率的至少一个第一AC周期重叠的、AC功率的至少一个AC周期；以及

提供交替的第一时段和第二时段。

这是上文所限定的照明驱动器如何操作。

例如，第一持续时间和所述第二持续时间占用AC功率的一个周期，并且其中该方法包括：提供交替的第一时段和第二时段，从而生成第二周期信号，该第二周期信号具有低于第一频率的第二频率，并且具有小于阈值的DC分量。

例如，第一时段包括AC功率的多个连续AC周期，并且第二时段包括AC功率的另外多个连续AC周期，并且其中第一时段的时间长度与第二时段的时间长度基本上相同，并且

DC分量为零。

该方法还可以包括：确定第一持续时间与第二持续时间的比率是否在最小阈值与最大阈值之间的范围内；

如果比率在范围内，则针对第一时段和第二时段，使第一持续时间与AC功率的第一极性同步；以及

否则，如果比率在范围之外，则针对第一时段和第二时段，使第一持续时间与AC功率的第一极性同步。

例如，从荧光灯电子镇流器接收AC功率的供应，其中第一时段和/或第二时段的长度适于比电子镇流器中的保护反应时段更短，其中所述保护反应时段与对电子镇流器的输出中的DC信号的检测有关。

参考下文所描述的一个或多个实施例，本发明的这些和其他方面将显而易见，并且得以阐述。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出本发明可以如何被实现，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1示出了与荧光灯镇流器兼容的TLED的典型框图；

图2更详细地示出了已知分流驱动器配置的一个示例；

图3示出了用于生成检测信号的检测电路的一个已知示例；

图4示出了用于解释图2和图3的电路在全亮度处的操作的时序图；

图5示出了用于解释图2和图3的电路在经调光亮度水平处的操作的时序图；

图6示出了分流开关的占空比为50:50的情况下的镇流器输出电流I_B；

图7示出了在存在负载的情况下图6的分流控制的效果；

图8示出了根据本发明一个示例的一种途径的时序图；以及

图9示出了控制照明负载的方法。

具体实施方式

将参考附图，对本发明进行描述。

应当理解，具体实施方式和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。根据以下描述、所附权利要求书和附图，本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。应当理解，附图仅是示意性的，并未按比例绘制。还应当理解，相同的附图标记在所有附图中用于指示相同或相似的部分。

本发明提供了一种改型LED灯驱动器，其具有分流开关，以交替地(针对第一持续时间)分流和(针对第二持续时间)不分流接收的AC功率。针对第一时段，第一持续时间与AC功率的第一极性同步，并且针对第二时段，第一持续时间与AC功率的第二相反极性同步。提供交替的第一时段和第二时段。由此，随着时间的推移，消除了由分流操作造成的所汲取的电流中的任何DC偏移。

图2更详细地示出了已知分流驱动器配置的一个示例。为了简单起见，仅示出了镇流器10、整流器20(其由二极管桥二极管DB1至DB4形成)、输出电容器23、LED照明负载24、以及分流设备22a和22b，该分流设备22a和22b与图1的分流设备22本质上类似。

对于欧洲HF镇流器，输出电流正常是对称的，并且具有高频。如果镇流器的输出电流不对称，并且该状态持续超过1秒钟，则这将触发镇流器内部的DC偏置保护功能(寿命终止保护功能)。然后，镇流器将切断其输出，并且这导致兼容性问题，这意味着TLED灯将不与镇流器一起工作。

当根据北美设计的HF镇流器与TLED灯连接时，如图2所示，使用串联安全电容器Cser。该电容器阻挡DC分量，并且因此防止触发DC偏置保护功能。然而，基于欧洲设计的HF镇流器具有不同的工作原理，这意味着不能使用串联电容器；电容器的存在将切断输出电流。

分流设备被实施为两个晶体管22a、22b，在该示例中，这两个晶体管22a、22b一起使整流器输入短路在一起，而非如图1所示的使整流器输出短路在一起。甚至进一步地，当两个晶体管22a和22b还可以作为整流元件被控制时，这两个晶体管可以替换一些二极管。这种实施方式被称为无桥实施方式。因此，分流设备连接在整流器与照明负载之间(图1)以用于选择性地分流整流器输出，或者与整流器集成并且用于分流驱动器输入(图2)。

晶体管22a、22b由分流控制信号G1控制，该分流控制信号G1由控制器集成电路30提供。分流控制信号G1为双态分流控制信号。控制器30接收来自电流感测电阻器32的反馈信号FB1，并且还接收调光命令34，例如，调光命令34从远程控制器无线地被接收。然后，控制器30操作分流设备晶体管22a、22b以防止电流到达LED负载，要不然不操作分流设备晶体管以允许LED负载被驱动，使得能量去往LED负载，该能量被调节为提供与调光命令34相对应的调光效果。

因此，为了实现闭环控制，电阻器32实施反馈回路以检测流到照明负载的电流，然后根据所述调光水平和所述检测的电流，来控制操作分流设备的持续时间的长度。

照明驱动器包括驱动器输入36，以用于从镇流器10接收交流功率供应。控制器30在交流功率供应的周期的部分期间操作分流设备，使得仅在当不操作分流设备时的交流功率供应的周期的部分期间，电流被递送到LED负载。

驱动器还具有检测器38，该检测器38用于生成检测信号40并且用于将检测信号提供给控制器30以操作分流设备。该检测信号40使用AC输入信号的频率进行定时，并且用于实施逐周期控制，使得分流设备频率跟踪镇流器频率。更具体地，分流开关根据AC输入(电流)信号的过零来操作，以实施软切换。

控制器30还具有用于接收调光水平34的调光接口。控制器30根据所述调光水平控制操作分流设备的持续时间的长度。

图3示出了检测电路38的一个已知示例，该检测电路38用于生成形式为过零检测信号(“ZCD”)的检测信号40。该电路包括在整流器输入中的一个整流器输入(B1)与接地之间的电阻分压器R1、R2。当负载连接到镇流器时，此时的电压为方波信号，并且电阻分压器生成较低电压版本。基于过零检测的切换仅是实施与AC输入信号同步的一种可能方式。

图4示出了用于解释图2和图3的电路在全亮度处的操作的时序图。

顶部图表示出了在TLED 12内整流之后的、由镇流器所递送的电流I_{B_rect}，并且包括其间具有短的零持续时间的正正弦波脉冲。第二图表示出了分流控制信号G1，第三图表示出了供应到LED负载的电流I_L，并且底部图表示出了检测信号ZCD。

在图4中，因为无需分流，所以不存在分流控制信号。电流始终供应到负载。ZCD信号的极性与未经分流的输入电流的极性相同。该ZCD信号具有从零到高值的前沿和从高值到零的后沿。后沿与过零的时间相同，因此驱动器得知该半周期结束和下一半周期开始的定时。

图5示出了用于解释图2和图3的电路在经调光亮度水平处的操作的时序图。在图5中，由于G1在半周期的每次开始时具有高脉冲的持续时间，所以发生分流切换，该开始由ZCD信号的先前后沿指示。在该持续时间之后，信号G1返回到低水平，然后镇流器电流I_B能够流到LED负载。

更具体地，再次，顶部图表示出了由镇流器所递送的电流I_B，第二图表示出了分流控制信号G1，第三图表示出了供应到LED负载的电流I_L，并且底部图表示出了检测信号ZCD。

分流控制信号使得部分电流波形不会传递到负载。因此，因为检测信号仅当存在负载电流和因此的电压时出现，所以检测信号更短。由检测信号ZCD的后沿所触发，驱动器得知该半周期结束和下一半周期开始，并且分流设备将几乎立即再次被操作，尽管附图示出了该半周期结束与下一半周期开始之间的小的时间偏移Δt。

在分流切换期间，镇流器电流通过分流设备。

在上述实施例中，在镇流器输出电流的每个半周期中，提供分流时段和非分流时段。因此，从AC角度来看，正半周期和负半周期两者都具有分流持续时间和非分流持续时间，因此平均正电流和平均负电流相似。这种相似性使得镇流器输出电流的DC分量很小，甚至为零。因此，镇流器不会进入保护模式。

然而，在每个半周期中交替的问题在于它需要的切换频率更高，并且可能引入EMI问题。

将期望每个输入功率全AC周期仅使用一个周期，提供对分流切换的控制。正常解决方案是使分流持续时间在AC功率的固定极性(正极性或负极性)处同步。

图6示出了镇流器输出电流I_B，其中每个全AC周期分流切换一次，而非如图5中的每半周期分流切换一次。它还示出了占空比为50％的信号Ton，在该信号期间，要发生分流，并且该信号Ton未把分流期间和非分流期间的不同负载条件考虑在内。分流控制信号的频率与AC输入功率的频率相同。分流定时与正半周期同步。使用50％的占空比，这意味着镇流器输出电流I_B的正半周期被分流，而负半周期未被分流。

参考图7对这种分流控制方案在存在负载(其在分流期间和非分流期间是不同的)的情况下的效果进行了解释。图7示出了相同的分流控制信号Ton，然后示出了照明负载对镇流器所递送的实际电流I_B的影响。

在负载分流的时段70期间，镇流器所看到的负载非常小，即，分流开关22a、22b的阻抗。结果，高电流72流动。在当负载未被分流时的时段期间，镇流器所看到的负载大得多，即，LED负载。结果，较小的电流74流动。注意，尽管镇流器被视为电流源，但由于负载不同，所以其输出电流仍可能变化。

结果是镇流器所递送的电流中存在DC偏置。在该示例中，从镇流器汲取的电流具有正DC偏置(如在图8的时间段t1期间所示)。该DC偏置持续很长时间，并且它可能触发电子镇流器的保护。

因此，当分流持续时间与非分流持续时间之间的占空比为50:50时，可能存在大的DC偏移。特别地，当所有正电流都被分流时，所汲取的正电流比负电流大得多。注意，其他比率(如介于20:80与80:20之间)也可能造成该问题。

如果负电流被分流(分流仅与负极性同步)，则将出现相反情况，即，所汲取的负电流将比正电流大得多。

因此，本发明利用一种如下的切换方案，该方案在主要/初始对正电流进行分流与主要/初始对负电流进行分流之间交替。对于50:50的占空比，总是存在一半周期的分流，并且DC偏置影响最为明显。然而，即使对于其他占空比，DC偏置也将出现。

例如，在占空比为25％的情况下，正半周期的一半将被分流，并且全负半周期将不被分流。正半周期和负半周期的对应非经分流部分将产生相同或相似的汲取电流。然而，正半周期的经分流部分产生的电流将高于负半周期的其余非经分流部分产生的电流。因此，正DC偏置将再次出现。

图8示出了根据本发明的一个示例的一种途径的时序图。本发明可以由图2所示的系统来实施，并且简单地涉及由控制器集成电路30实施的备选控制例程。

因此，如上文所解释的，存在分流开关22a、22b，其适于交替地：分流来自供应的AC功率，从而防止AC功率在第一持续时间内到达灯，以及不分流AC功率，从而允许AC功率在第二持续时间内传递到灯。

针对第一时段t1，控制器30重复地使第一持续时间与AC功率的第一极性同步。在所示的示例中，第一极性是接收的输入功率的正半周期。第一持续时间是分流时间段，即，当Ton为高时的时间段。图8示出了包括AC功率的5个全周期的第一时段t1，但更一般地，第一时段t1包括至少一个全周期。

针对在第一时段t1之后的第二时段t2，第一持续时间Ton与AC功率的第二相反极性同步。因此，在图8中，第二相反极性是所接收的输入功率的负半周期。第二时段t2也包括AC功率的5个全周期，但更一般地，它包括至少一个全周期。

第一时段t1的时间长度优选地与第二时段t2的时间长度基本上相同，因此它们可以包括接收的AC功率的完全相同数目的周期。然而，这并非必需的，并且它们的持续时间可以略有不同。例如，不同的持续时间可以用于补偿略微不同的DC偏置水平，该略微不同的DC偏置电平当正半周期和负半周期被分流时出现(由于当使用不同输入信号极性进行操作时电路操作中的差异)。

第一时段和第二时段交替，使得它们产生频率低于接收的AC功率的频率的新信号。该新信号由镇流器工作频率信号的包络形成。

图8的控制方案的效果在于：驱动器交替进行分流切换如何发生。在第一时段t1期间，针对HF驱动器输出的第一部分(当HF驱动器输出为正时)，发生分流。在第二时段t2期间，针对HF驱动器输出的第二部分(当HF驱动器输出为负时)，发生分流。分流切换在AC功率的对应极性开始时开始。这可以通过使用过零检测或通过其他定时途径来实现。

图8示出了占空比为50:50的情形。正如图7所示，在时段t1期间，存在正DC偏移。然而，在时段t2期间，存在负偏移。因此，DC偏移在第一时段t1与第二时段t2之间在符号上交替，使得在与作为第二周期信号的交变信号t1、t2的多个周期相对应的较长时间段之上，消除了DC偏移。注意，示出DC偏移的波形仅用于说明，并且该波形可以为方波、三角波、或任何其他形状。

该第二周期信号具有低于接收的AC功率的频率的第二频率，并且使DC分量小于阈值。

尽管第二频率低于HF镇流器频率(其可以是50kHz)，但该第二频率仍然足够高，以使AC功率供应的保护模式不被触发。换句话说，相对于电子镇流器的保护响应时间而言，一个单极性极性中的DC偏移的持续时间是短的。从HF镇流器接收的AC功率的第一频率例如在10kHz至100kHz的范围内，而第二频率例如在200Hz至1kHz的范围内，例如在200Hz至500Hz的范围内。

关于要与灯驱动器连接的荧光灯电子镇流器，来选择该第二频率。第一时段和/或第二时段的长度被选择为比电子镇流器中的保护反应时段更短(即，更快)，该保护反应时段可以长达1秒。对于这样的反应时段，60Hz或更大的频率足够了。该保护反应时间与对电子镇流器的输出中的DC分量的检测有关。

如上文所解释的，当一半周期被分流并且另一半周期不被分流时，DC偏移最大。可以确定第一持续时间与第二持续时间的比率，并且如果该比率在最小阈值与最大阈值之间的范围内，则使用与相反极性的同步。例如，该范围可以为在40:60至60:40、或30:70至70:30的范围内的占空比。

如果该比率在范围之外，则第一持续时间可以简单地始终与AC功率的第一极性同步。因此，如果第一持续时间和第二持续时间落在某个范围之外，则可以避免时间段之间的极性切换，例如，以节省功率。

图9示出了一种控制照明负载的方法，其包括：

在步骤90中，接收具有第一频率的AC功率的供应；

在步骤92中，控制分流设备，以用于选择性地：分流来自供应的AC功率，从而防止AC功率在第一持续时间内到达灯，以及不分流AC功率，从而允许AC功率在第二持续时间内传递到灯；

在步骤94中，针对第一时段，使第一持续时间与AC功率的第一极性同步，该第一时段包括AC功率的至少一个周期；

在步骤96中，针对第二时段，使第一持续时间与AC功率的第二相反极性同步，该第二时间段包括AC功率的至少一个周期；以及

在步骤98中，提供交替的第一时段和第二时段。

上文仅示出了一个定时示例。然而，将立即显而易见的是，第一持续时间可以代替地是负半周期，并且第二持续时间可以为正半周期(因为它只是术语定义的问题)。每个时段t1、t2中可以存在任何数目的AC周期。数目越大，相反极性之间需要发生切换的速率就越低，但DC偏置将存在的时间越长。使用与接收的AC信号相同的频率(即，以与HF镇流器频率相同的频率)控制分流切换。因此，避免使用频率较高的切换信号，如例如图5所示的途径所要求的那样。

通过将分流开关工作频率选择为与镇流器工作频率相同，匹配镇流器EMI滤波器设计。这减少了对RF电路和其他电路的影响。为此，由系统跟踪镇流器频率，并且这使得能够实现精确ZCD控制和准确调光控制。

该途径能够与欧洲镇流器一起使用，而无需任何DC阻挡串联电容器。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的几个项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的简单事实，并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在合适介质上，诸如与其他硬件一起被供应或作为其他硬件的部分被供应的光学存储介质或固态介质，但是计算机程序还可以以其他形式(诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统)分布。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。

Claims

1.一种改型LED灯驱动器，所述改型LED灯驱动器要与具有AC周期的AC功率的供应一起使用，所述AC周期具有第一频率，其中每个AC周期包括相反的第一极性和第二极性，所述改型LED灯驱动器包括：

分流开关(22a、22b)，适于交替地：分流来自所述供应的所述AC功率，从而防止所述AC功率在第一持续时间内到达所述灯，以及不分流所述AC功率，从而允许所述AC功率在所述第一持续时间之后的第二持续时间内传递到所述灯；

其特征在于，所述改型LED灯驱动器还包括：

控制器，适于：

针对第一时段(t1)，使所述第一持续时间与所述AC功率的每个AC周期的所述第一极性一致，所述第一时段(t1)包括所述AC功率的至少一个第一AC周期；

针对第二时段(t2)，使所述第一持续时间与所述AC功率的每个AC周期的相反的所述第二极性一致，所述第二时段(t2)包括所述AC功率的至少一个第二AC周期，所述AC功率的所述至少一个第二AC周期不与所述AC功率的所述至少一个第一AC周期重叠；以及

提供交替的第一时段(t1)和第二时段(t2)。

2.根据权利要求1所述的灯驱动器，其中所述控制器适于提供交替的第一时段和第二时段，从而生成第二周期信号，所述第二周期信号具有低于所述第一频率的第二频率，并且具有小于阈值的DC分量。

3.根据权利要求2所述的灯驱动器，其中所述第一频率在10kHz至100kHz的范围内，并且所述第二频率在200Hz至1kHz的范围内，并且所述DC分量为零。

4.根据权利要求2或3所述的灯驱动器，其中AC功率的所述供应包括荧光灯电子镇流器，其中所述第一时段和/或所述第二时段的长度适于比所述电子镇流器中的保护反应时段更短，其中所述保护反应时段与对所述电子镇流器的输出中的所述DC分量的检测有关。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的灯驱动器，其中所述第一持续时间和所述第二持续时间占用所述AC功率的一个周期，并且所述控制器适于在所述AC功率的对应极性开始时开始所述第一持续时间。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的灯驱动器，其中所述第一时段包括所述AC功率的多个连续AC周期，并且所述第二时段包括所述AC功率的接在所述第一时段之后的另外多个连续AC周期，并且

其中所述第一时段的时间长度与所述第二时段的时间长度基本上相同。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的灯驱动器，其中所述控制器适于：

确定所述第一持续时间与所述第二持续时间的比率是否在最小阈值与最大阈值之间的范围内；

如果所述比率在所述范围内，则提供与相反极性的所述一致；

否则，如果所述比率在所述范围之外，则针对所述第一时段和所述第二时段，使所述第一持续时间与所述AC功率的第一极性或第二极性一致。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的灯驱动器，还包括：

整流器(20)，具有用于接收驱动器输入的整流器输入，并且具有用于驱动照明负载的整流器输出，

其中分流设备：

连接在所述整流器与所述照明负载之间，以用于选择性地分流所述整流器输出；或者

与所述整流器集成，并且用于分流所述驱动器输入。

9.根据权利要求7所述的灯驱动器，包括：

调光接口，用于接收调光水平(34)，

并且所述控制器(30)适于根据所述调光水平实施闭环控制，并且所述比率取决于所述调光水平。

10.一种照明设备，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的灯驱动器；以及

LED照明负载(24)，诸如管状LED灯，所述LED照明负载(24)要由所述灯驱动器驱动。

11.一种控制照明负载的方法，包括：

接收具有AC周期的AC功率的供应，所述AC周期具有第一频率，其中每个AC周期包括相反的第一极性和第二极性；以及

控制分流设备，以用于选择性地：分流来自所述供应的所述AC功率，从而防止所述AC功率在第一持续时间内到达灯，以及不分流所述AC功率，从而允许所述AC功率在所述第一持续时间之后的第二持续时间内传递到所述灯；

其特征在于，所述方法还包括：

针对第二时段(t2)，使所述第一持续时间与所述AC功率的相反的所述第二极性一致，所述第二时段(t2)包括所述AC功率的至少一个第二AC周期，所述AC功率的所述至少一个第二AC周期不与所述AC功率的所述至少一个第一AC周期重叠；以及

提供交替的第一时段(t1)和第二时段(t2)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一持续时间和所述第二持续时间占用所述AC功率的一个周期，并且其中所述方法包括：提供交替的第一时段和第二时段，从而生成第二周期信号，所述第二周期信号具有低于所述第一频率的第二频率，并且具有小于阈值的DC分量。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一时段包括所述AC功率的多个连续AC周期，并且所述第二时段包括所述AC功率的另外多个连续AC周期，并且其中所述第一时段的时间长度与所述第二时段的时间长度基本上相同，并且

所述DC分量为零。

14.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，包括：

如果所述比率在所述范围内，则针对所述第一时段和所述第二时段，使所述第一持续时间与所述AC功率的第一极性同步；以及

否则，如果所述比率在所述范围之外，则针对所述第一时段和所述第二时段，使所述第一持续时间与所述AC功率的第一极性同步。

15.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，包括：从荧光灯电子镇流器接收AC功率的所述供应，其中所述第一时段和/或所述第二时段的长度适于比所述电子镇流器中的保护反应时段更短，其中所述保护反应时段与对所述电子镇流器的输出中的DC信号的检测有关。