CN113243142A - 用于led照明单元的电源 - Google Patents

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Abstract

一种用于LED照明单元的电源。该电源包括两个功率转换器，其中任一个可以提供由LED照明单元的部件汲取的功率。具体地，电源的控制器控制哪个功率转换器将干线供电电源转换为用于连接的LED照明单元的功率电平。这两个功率转换器被设计为在提供不同功率电平时高效。

Description

用于LED照明单元的电源
技术领域
本发明涉及LED照明单元领域，并且尤其涉及用于LED照明单元的电源。
背景技术
采用发光二极管的照明单元(即，LED照明单元)在照明设备或灯具中正变得越来越普遍，通常作为公知的卤素灯泡的替代。LED照明单元通常包括至少一个LED布置，并且可在LED布置输出光的导通状态与LED布置不输出光的关断状态之间切换。
最近的趋势是将其他部件包括在LED照明单元中，以提供除了单纯照明之外的附加功能，例如提供感测和/或通信功能。包括在LED照明单元中的可能的附加部件的示例包括：发送器；接收器；收发器；温度传感器；运动传感器；环境光传感器等。
然而，即使在控制LED照明单元不发光时，也期望持续地向这些附加部件提供功率。因此，提出了待机状态的概念，在待机状态下，LED布置不被供电，但是LED照明单元的其他部件被供电。这与LED照明单元的所有部件均未供电的关断状态不同。
用于LED照明单元的现有电源被设计为将电源电压转换为足以驱动LED单元的功率电平。该功率电平用于驱动LED布置(当LED处于导通状态时)和LED照明单元的其他部件(当LED照明单元处于导通状态或待机状态时)。
人们一直期望改善这种电源。
发明内容
本发明由权利要求限定。
根据本发明的一方面的示例，提供了一种用于LED照明单元的电源，该LED照明单元包括至少一个LED布置和至少一个其他部件，该电源包括：输入端子布置，用于接收干线供电电源；输出端子布置，适于能连接到LED照明单元，并且当连接到LED照明单元时限定提供给LED照明单元的功率；第一功率转换器，其被设计为转换所接收的干线供电电源；与第一功率转换器分离的第二功率转换器，被设计为转换所接收的干线供电电源；控制器，其适于选择性地控制第一功率转换器和第二功率转换器中的哪一个转换干线供电电源并且将转换后的干线供电电源提供给输出端子布置，从而在由第一功率转换器转换的功率与由第二功率转换器转换的功率之间切换提供给所连接的LED照明单元的功率，其中：当转换后的干线供电电源处于第一非零功率电平时，第一功率转换器在转换干线供电电源时比第二功率转换器更高效；并且当转换后的干线供电电源处于不同的第二非零功率电平时，第二功率转换器在转换干线供电电源时比第一功率转换器更高效。
所提出的布置允许两个不同的功率转换器在相同的输出位置(例如，输出布置的相同引脚或节点)处向LED照明单元提供功率。通过使用两个单独的功率转换器，可以使用为不同功率电平设计的特定转换器，从而使得能够在第一功率电平和不同的第二功率电平两者下高效地转换干线供电电源，以考虑由LED照明单元汲取的不同功率电平。通过在相同的端子布置(例如，在输出布置的相同引脚处)提供功率，电源与LED照明单元之间的导线/连接的数量保持最小。
换句话说，每个单独的功率转换器可以针对(单个)特定功率电平进行调谐或设计，使得能够使用高效的功率转换器设计(例如，而不是效率较低的可变功率转换器)。这提高了整个电源的能量效率。
这使得LED照明单元能够在通电或导通模式/状态(其中，它汲取功率用于驱动LED照明单元的所有部件，包括LED)和待机模式/状态(其中，它汲取功率用于仅驱动LED照明单元的其他部件，例如，不包括LED)之间切换，同时继续使用高效电源。
每个功率转换器被设计为在提供特定功率电平时(例如，当与提供其他功率电平的功率转换器相比时)更高效/最高效。本领域技术人员将理解，当与提供其他功率电平相比时，不同的功率转换器可以被设计为在提供特定功率电平时尤其高效。具体地，不同的功率转换器可以在部件值(例如，电感/电容值)或结构方面不同以高效地提供不同的功率电平。在功率转换器包括变压器的示例中，这可能导致具有由不同数量的绕组和/或材料形成的变压器的不同功率转换器。
控制器被设计为控制哪个功率转换器向输出端子布置提供功率，从而向所连接的LED照明单元提供功率。换句话说，控制器可在第一状态和第二状态下操作，在第一状态下，仅第一功率转换器的输出向输出端子布置提供功率(而不是第二功率转换器的输出)，在第二状态下，仅第二功率转换器的输出向输出端子布置提供功率(而不是第一功率布置的输出)。因此，控制器可以切换哪个功率转换器向所连接的LED照明单元提供功率电平。
可以通过控制功率转换器的输出是否连接到输出端子布置和/或功率转换器的输入是否连接到输入端子布置(例如，通过开关)来执行这样的控制。控制哪个功率转换器向输出端子布置提供功率的其他方式对于本领域技术人员将是显而易见的。
换句话说，第一功率转换器和第二功率转换器可以彼此并联，并且被交替地切换/控制以向输出端子布置提供功率。
当然，在实施例中，控制器可以进一步操作，使得第一功率转换器和第二功率转换器两者都向输出端子布置提供功率，和/或使得第一功率转换器和第二功率转换器都不向输出端子布置提供功率(例如，完全关闭LED照明单元)。
为了避免疑问，注意，第一功率电平和第二功率电平彼此不同。换句话说，第一功率转换器被设计为在提供/递送第一功率电平时(即，当所连接的LED布置汲取第一功率电平时)是高效的，而第二功率转换器被设计为在提供/递送不同的第二功率电平时(即，当所连接的LED照明单元汲取不同的第二功率电平时)是高效的。
在具体示例中，第二功率电平落在第一功率电平的±1％或±5％的范围之外，反之亦然。即，第一功率电平与第二功率电平之间的差可以不小于第一功率电平或第二功率电平的值的1％。优选地，第一功率电平与第二功率电平之间的差不小于第一功率电平的值的90％。
在实施例中，当转换后的干线供电电源在第一功率范围内时，第一功率转换器在转换干线供电电源时比第二功率转换器更高效；并且当转换后的干线供电电源在不同的第二功率范围内时，第二功率转换器在转换干线供电电源时比第一功率转换器更高效。
在一些实施例中，第二功率电平可以低于第一功率电平。以这种方式，第一功率转换器可以充当“高功率转换器”，而第二功率转换器可以充当“低功率转换器”。因此，与第二功率转换器相比，第一功率转换器在递送更高的功率电平(例如，>0.5W或>5W)时可以更高效。
优选地，第一非零功率电平足以为LED照明单元的至少一个LED布置供电，并且第二非零功率电平不足以为LED照明单元的至少一个LED布置供电。
换句话说，第一功率转换器可以被设计为提供由处于导通状态的LED照明单元(例如，当LED布置被控制以发光时)所汲取的功率。第二功率转换器可以被设计为提供由处于待机状态的LED照明单元(例如，当LED布置被控制为不发光时)所汲取的功率电平。
在实施例中，第一功率转换器适于提供第一非零电压电平，并且第二功率转换器适于提供不同的第二非零电压电平。
因此，不仅可以将功率转换器设计为提供不同的功率电平，而且还可以将它们设计为提供不同的非零电压电平。这使得两个不同的电压电平可控地提供在输出端子布置的相同引脚上，从而提供在LED照明单元的功率轨上。
优选地，第一非零电压电平大于第二非零电压电平。优选地，第一非零电压电平大于跨LED照明单元的LED布置的电压降，并且第二非零电压电平小于跨LED照明单元的LED布置的电压降。
因此，当提供第二电压电平(来自第二功率转换器)时，照明单元的LED布置可能无法汲取功率。这将高效地关闭LED布置。
以这种方式，控制哪个功率转换器向LED照明单元提供功率可以控制照明单元的状态，例如，LED照明单元是处于接通状态还是待机状态。这使得更简单的LED照明单元(例如，没有独立控制)能够与电源一起使用，降低了更换LED照明单元的成本。换句话说，对LED照明单元的状态的控制可以转移到电源。
在实施例中，第一非零电压电平提供大于25V的电压电平，而第二非零功率电平提供小于10V的电压电平。在优选实施例中，第二非零电压电平是根据标准的电压电平，诸如5V或3.3V。
在实施例中，输入端子布置包括：一个或多个引脚，用于接收干线电源；EMI滤波电路，其适于对干线电源进行滤波；以及浪涌保护单元，用于保护电源免受干线电源中的电涌的影响。
控制器可以适于：确定所连接的LED照明单元的至少一个LED布置是否正在汲取功率；并且响应于确定所连接的LED照明单元的至少一个LED布置没有汲取功率，将第二功率转换器连接到输出端子布置，使得提供给LED照明单元的功率电平保持在第二非零功率电平。这允许控制器自动切换。
优选地，第一功率转换器和/或第二功率转换器包括反激式转换器。反激式转换器提供了用于生成高功率电平的高效转换器。
控制器可以包括开关，其适于在第一功率转换器的输出与第二功率转换器的输出之间选择性地切换到输出端子布置的连接，从而切换哪个功率转换器向输出端子布置供电。
因此，开关可以连接输出端子布置以接收由第一功率转换器提供的功率电平或由第二功率转换器提供的功率电平(即，并且不同时接收由第一功率转换器提供的功率电平和由第二功率转换器提供的功率电平两者)。这避免了两个功率转换器中的潜在电涌影响或损坏另一功率转换器。
本发明的示例可以提供一种灯具，包括：任何所述电源；以及连接到电源的输出端子布置的LED照明单元，该LED照明单元包括：功率轨，其适于从输出端子布置接收功率电平；至少一个LED布置，其适于从功率轨接收功率；以及至少一个其他部件，其适于从功率轨接收功率。
至少一个LED布置可以适于需要大于第二功率电平的功率电平以发光，并且每个至少一个其他部件可以适于需要等于或小于第二功率电平的功率电平以激活。
因此，运行至少一个其他组件所需的功率电平小于运行LED所需的功率电平。为了节省功率，当不需要光输出时，第二功率转换器可以因此提供不同的功率电平(例如，较低的功率电平)来为其他部件供电，其中，第二功率转换器可以被设计为适合第二功率转换器的功率要求，从而提供更高效的系统。
优选地，每个至少一个LED布置包括串联连接的多个LED。至少一个其他部件可以包括通信单元和/或感测单元。示例包括发送器；接收器；收发器；温度传感器；运动传感器；环境光传感器等。
本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见，并且参考下文描述的实施例进行阐述。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出如何实施本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图，在附图中：
图1是示出根据本发明的实施例的电源的电路图；并且
图2是示出根据本发明的实施例的灯具的框图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明。
应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。从以下描述、所附权利要求和附图，本发明的设备、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好地理解。应当理解，附图仅是示意性的，而不是按比例绘制的。还应理解，在整个附图中使用相同的参考数字以指示相同或类似的部分。
根据本发明的构思，提出了一种用于LED照明单元的电源。该电源包括两个功率转换器，其中任一个都可以提供由LED照明单元的部件汲取的功率。具体地，电源的控制器控制哪个功率转换器将干线供电电源转换为用于所连接的LED照明单元的功率电平。这两个功率转换器被设计为在提供不同的功率电平时是高效的。
实施例至少部分地基于这样的认识，即功率转换器在提供某些功率电平时比其他功率电平更高效。因此，当需要第一功率电平时(例如，用于驱动LED和LED照明单元的其他部件两者)，可以使用第一功率转换器，并且当仅需要不同的第二功率电平时(例如，用于仅驱动LED照明单元的其他部件，而不是LED)，可以使用第二功率转换器。这提供了更高效和可定制的电源。
例如，说明性实施例可以用于灯具或其他照明系统中。
图1示出了根据本发明的实施例的用于所连接的LED照明单元10的电源1的电路图。下文提供示例LED照明单元10的描述以提供本发明的实施例的上下文。
LED照明单元10包括LED布置D3(例如，由一个或多个LED形成)；LED开关S3，其适于控制LED布置D3是否尝试汲取功率从而输出光(当LED照明单元连接到电源时)；以及至少一个其他部件R。LED布置D3和至少一个其他部件R从相同的功率轨P1汲取功率。
当LED开关S3闭合时，LED照明单元10处于导通状态(并且汲取足够的功率以驱动LED布置D3和至少一个其他部件R)。当LED开关S3断开时，LED照明单元10处于待机状态(并且汲取需要足够的功率来驱动至少一个其他部件R)。
至少一个其他部件R可以包括例如：处理单元、控制单元、通信单元和/或感测单元。适当的示例包括微处理器；发送器；接收器；收发器；温度传感器；运动传感器；环境光传感器等。LED照明单元10可以包括一个以上的LED布置D3(尽管仅示出一个)。每个LED布置包括一串一个或多个LED，并且优选地包括两个或多个LED。
电源1包括用于接收干线供电电源Vin的输入端子布置2。输入端子布置可以包括任何标准的电源端子(例如，2引脚或3引脚插头)。这里，干线供电电源Vin被建模为包括接地的2输出电压源，并且输入端子布置2包括用于连接到干线供电电源Vin的第一2a引脚和第二2b引脚。
电源还包括输出端子布置3。输出端子布置适于向所连接的LED照明单元10提供功率。这里，输出端子布置包括第一3a引脚和第二3b引脚(包括接地)，用于连接到LED照明单元。输出端子布置的其他实施例可以包括不同数量的引脚(例如，用于提供接地的附加引脚或三相引脚输出)。输出端子布置3限定提供给LED照明单元10的功率轨P1的功率。
电源1包括两个功率转换器L1、L2。这里的每个功率转换器包括变压器，但是也设想了可选的功率转换器，诸如矩阵转换器或开关模式电源。
第一功率转换器L1被设计或调谐用于将所接收的干线供电电源Vin转换为第一功率电平。第二功率转换器L2被设计或调谐用于将所接收的干线供电电源Vin转换为不同的第二功率电平。以这种方式，存在两个不同的功率转换器，其被设计用于提供相应的不同的两个功率电平。
具体地，当转换后的干线供电电源处于第一非零功率电平时，第一功率转换器在转换干线供电电源时比第二功率转换器更高效；并且当转换后的干线供电电源处于不同的第二非零功率电平时，第二功率转换器在转换干线供电电源时比第一功率转换器更高效。
功率电平可能相差1％以上、5％以上、50％以上或90％以上。例如，第一功率电平与第二功率电平之间的差可以不小于第一功率电平的值的1％，不小于第一功率电平的值的5％，不小于第一功率电平的值的50％或者不小于第一功率电平的值的90％。在一个示例中，第一功率电平在40W的区域中，而第二功率电平在0.5W的区域中。
短语“被设计为将干线供电电源转换为第一功率电平/第二功率电平”是指功率转换器被设计为当与提供其他功率电平相比时，将干线供电电源转换为第一功率电平/第二功率电平时更高效。因此，每个功率转换器L1、L2可以被设计为高效地提供特定的功率电平。如本领域技术人员所公知的，通过将功率转换器的输入处的功率与功率转换器的输出处的(有用)功率进行比较，可以测量效率。
当然，应当认识到，由转换器提供的实际功率电平可能取决于连接到其上的负载所汲取的功率量(尤其是对于转换干线电源的简单的基于变压器的转换器)。然而，本领域技术人员将理解，可以设计不同的功率转换器(例如，具有不同的部件值、由不同数量的绕组和/或材料形成、具有不同的结构等)，以便在提供特定功率电平时尤其高效，即“被设计为将…转换为第一功率电平/第二功率电平”。
在示例中，当转换后的干线供电电源在第一功率范围内时，第一功率转换器在转换干线供电电源时比第二功率转换器更高效；并且当转换后的干线供电电源在不同的第二功率范围内时，第二功率转换器在转换干线供电电源时比第一功率转换器更高效。第一功率范围包括第一功率电平，并且第二功率范围包括第二功率电平。
这里包括第一开关S1和第二开关S2的控制器控制哪个功率转换器L1、L2向输出端子布置3提供功率，从而控制哪个功率转换器向所连接的LED照明单元的功率轨P1提供功率，该LED照明单元的部件从该功率轨P1汲取功率。控制器可以控制电源内的连接，以控制哪个功率转换器向输出端子布置递送或提供功率。
具体地，电源1被设计为使得第一功率转换器L1或第二功率转换器L2的输出能够(直接或经由其他电路装置)连接到输出端子布置的相同引脚。控制器通过控制电源内的连接(例如，断开或闭合开关)来切换或定义第一功率转换器L1和第二功率转换器L2中的哪一个向输出端子布置的这些引脚提供功率。
因此，第一功率转换器L1和第二功率转换器L2被并联定位，使得每个功率转换器的输出被提供在相同的一个或多个节点处。控制功率转换器以选择性地切换哪个功率转换器在该一个或多个节点处提供输出。
连接到输出端子布置的LED照明布置10可以因此从输出端子布置3的相同引脚3a汲取由第一功率转换器L1转换的功率或由第二功率转换器L2转换的功率。
诸如第一开关S1和第二开关S2的开关可以由用于中断/转移电流的任何已知的开关(诸如MOSFET或其他晶体管)形成。
第一二极管D1和第二二极管D2分别整流由第一功率转换器L1和第二功率转换器L2提供的电源。提供平滑电容器C以将整流的电源(来自第一功率转换器/第二功率转换器)转换为DC信号。因此，二极管D1、D2和电容器C有效地充当AC-DC转换器，并且可以用于使第一功率转换器L1和/或第二功率转换器L2充当反激式转换器。为了效率的目的，诸如电容器C的某些部件可以由两个功率转换器共享。
二极管D1、D2和电容器C可以由其他合适的AC-DC转换器或电路装置代替。例如，二极管D1、D2可以由其他整流电路装置代替。在一些实施例中，这样的转换器被集成到功率转换器L1、L2中，并且可以被认为形成功率转换器的一部分。
第一功率电平可以是足以驱动处于导通状态的LED照明单元(例如，当LED布置D3被控制以发光并且其他部件R也汲取功率时)的功率。第二功率电平可以是足以驱动处于待机状态的LED照明单元(例如，当LED布置D3被控制为不发光并且仅其他部件R汲取功率时)的功率。
因此，第二功率电平可以低于第一功率电平。例如，第二功率电平可以小于第一功率电平的50％或90％。例如，第一功率电平可以在40W的区域中，而第二功率电平可以在0.5W的区域中。
以这种方式，第一功率转换器可以是“高功率转换器”，而第二功率转换器可以是“低功率转换器”。
然而，第一功率电平和第二功率电平的精确值将取决于实现细节(例如，基于为其设计电源的LED照明单元10的特性)而变化。
控制器还可以被配置为在第一电源L1或第二电源L2都不向输出端子布置提供功率(例如，第一电源L1和第二电源L2两者都与输入和/或输出断开连接)的状态下操作。这高效地将LED单元置于关断状态，因为电源不向LED照明单元提供任何功率。
从上文中清楚的是，由每个功率转换器生成的功率能够被选择性地提供给输出端子布置，使得所连接的LED照明单元10能够通过相同的导线(例如，在相同的功率轨处)汲取由不同的功率转换器转换的功率。
在所示的示例中，功率转换器的输出永久地连接到输出端子布置，并且控制器控制功率转换器是否能够从干线供电电源Vin汲取/转换功率。第一开关S1控制第一功率转换器L1是否从干线供电电源汲取功率。第二开关S2控制第二功率转换器L2是否从干线供电电源汲取功率。因此，当被控制为不向输出端子布置提供功率时，功率转换器可以从干线供电电源断开。这提高了整个电源1的效率。
然而，控制器可以替代地控制功率转换器的输出是否连接到输出端子布置3(例如，并且每个功率转换器的输入可以永久地连接到输入端子布置)。例如，在实施例中，第一开关S1和第二开关S2可以替代地定位在功率转换器的另一侧(即，功率转换器的“输出侧”)。
在另一示例中，控制器包括单个开关，其适于在第一功率转换器的输出与第二功率转换器的输出之间切换到输出端子布置的连接(例如，使用单刀双掷开关)。在这样的实施例中，每个功率转换器的输入可以永久地连接到输入端子布置。
类似地，在示例中，控制器可以包括单个开关，其适于在第一功率转换器的输入与第二功率转换器的输入之间切换到输入端子布置的连接(例如，使用单刀双掷开关)。在这样的实施例中，每个功率转换器的输出可以永久地连接到输出端子布置。
控制器可以进一步包括控制逻辑(未示出)，诸如微处理器或现场可编程门阵列。控制逻辑可以适于控制开关S1、S2(或开关，取决于实施例)的操作，并且可以例如响应于命令或用户输入而操作。因此，控制逻辑可以响应于改变LED照明单元的状态的请求。
在其他示例中，控制逻辑可以响应于LED照明单元的状态的变化。例如，如果LED照明单元从导通状态切换到待机状态(例如，LED布置断开)，则控制逻辑能够检测状态的变化并且适当地控制到/来自功率转换器L1、L2的连接。
在示例中，控制逻辑可以响应于由所连接的LED照明单元汲取的功率(例如，由功率计感测的)。在这样的示例的以下实施例中，假设第一功率电平高于第二功率电平。
在这样的示例中，响应于由LED照明单元汲取的功率小于预定阈值，控制器可以控制连接，使得第二功率转换器向输出端子布置提供功率，从而向LED照明单元提供功率。响应于由LED照明单元汲取的功率大于预定阈值，控制器可以控制连接，使得第一功率转换器向输出端子布置提供功率。
预定阈值的值可以由分别针对其设计第一功率转换器和第二功率转换器的第一功率电平和第二功率电平来定义。在简单的实施例中，预定阈值可以等于针对其设计第二功率转换器的第二功率电平的值。在另一实施例中，预定阈值可以由(例如，等于)最大功率电平来定义，针对该最大功率电平，第二功率转换器在提供功率时比第一功率转换器更高效。因此，预定阈值可以基于实现细节而变化。
预定阈值可以经受迟滞，以考虑汲取功率的自然变化，并防止控制器进行不必要的修改。因此，可以存在第一预定阈值，其限定控制器何时从使用第一功率转换器向输出端子布置提供功率切换到使用第二功率转换器向输出端子布置提供功率，以及第二(不同的)预定阈值，其限定控制器从使用第二功率转换器向输出端子布置提供功率切换到使用第一功率转换器向输出端子布置提供功率。
在第一功率转换器被设计为提供比第二功率转换器为其设计的功率电平更高的功率电平的情况下，第一预定阈值低于第二预定阈值。
第一预定阈值和第二预定阈值可以由最大功率电平来定义，针对该最大功率电平，第二功率转换器在提供功率时比第一功率转换器更有效。例如，第一预定阈值可以等于该最大功率电平，并且第二预定阈值可以是大于(例如，大5％或大10％)该最大功率电平的设定值或百分比。
在其他示例中，第一预定阈值和第二预定阈值由第一功率电平和/或第二功率电平定义，针对第一功率电平和/或第二功率电平，第一功率转换器/第二功率转换器被设计。例如，第一预定阈值可以等于第二功率电平，并且第二预定阈值可以是大于(例如，大5％或大10％)第二功率电平的设定值或百分比。
在一些实施例中，第一功率电平和第二功率电平可以通过向输出端子布置提供不同的电压电平而彼此进一步区分，从而向所连接的LED照明单元10提供不同的电压电平。
换句话说，第一功率转换器L1可以被设计为提供第一(非零)电压电平，而第二功率转换器L2可以被设计为提供不同的第二(非零)电压电平。在功率转换器各自包括变压器的情况下，可以通过使用不同的绕组比来提供不同的电压电平，尽管其他方法也是本领域技术人员已知的。
在一些示例中，第一电压电平可以是足够高的电压以驱动LED布置D3，而第二电压电平可以不足够高以驱动LED布置D3(但是足以驱动其他部件R)。
具体地，第一电压电平可以大于或等于跨LED布置D3的电压降，并且第二电压电平可以小于或等于跨LED布置的电压降。
作为解释，由于跨LED的电压降，典型的LED布置D3可能需要最小电压电平(例如，15V或45V)来驱动它。因此，如果将低于最小电压电平的电压电平提供给LED照明单元，则LED照明单元可以自动地置于待机状态(其中，LED不被驱动)，而不需要LED照明单元中的控制或开关来控制LED布置是否从功率轨汲取功率。
这使得能够通过控制哪个功率转换器L1、L2向LED照明单元提供功率来对LED照明单元的状态进行控制。这高效地将对LED照明单元的状态的控制从LED照明单元转移到电源。因此，可以简化所连接的LED照明单元(通过从LED照明单元移除用于LED布置D3的控制系统S3)。
第一电压电平和第二电压电平的精确值将取决于实现细节(例如，基于针对其设计电源的LED照明单元10的特性)而变化。
然而，在优选实施例中，第一非零电压电平大于25V，而第二非零电压电平小于10V。在一些示例中，第一非零电压电平可以是45V和/或第二非零功率电压可以是约3.3V或5V。
在一些实施例中，输入布置2进一步包括EMI(电磁干扰)滤波电路(未示出)，其适于对干线电源进行滤波；和/或浪涌保护单元(未示出)，用于针对干线电源中的电涌进行保护。功率转换器L1、L2可以经由这样的附加电路装置和/或进一步的附加电路装置连接到输入布置的引脚2a、2b。
本发明的实施例可以包括由例如连接在一起的电源1和LED照明单元10形成的灯具。
图2是示出根据本发明的实施例的灯具20的框图。灯具20包括电源1和LED照明单元10。电源1本身可以形成本发明的实施例。
电源1包括输入端子布置2、输出端子布置3、第一功率转换器L1、第二功率转换器L2和控制器5。
LED照明单元10连接到电源的输出端子布置3，并且包括功率轨P1、LED布置D3和至少一个其他部件12、13、15。功率轨P1连接到输出端子布置2以接收功率。LED布置D3和至少一个其他部件适于从功率轨汲取功率。
电源1的第一功率转换器L1和第二功率转换器L2各自被设计用于将连接到输入端子布置2的干线供电电源(未示出)转换为相应的功率电平。控制器5控制哪个功率转换器L1、L2向输出端子布置3提供功率，从而向LED照明单元10的功率轨P1提供功率。由此，控制器5限定哪个功率转换器在功率轨P1处提供功率。
至少一个其他部件12、13、15可以包括例如通信单元12(诸如，射频收发器、发送器和/或接收器)和/或感测单元13。
在进一步的实施例中，灯具20可以进一步包括控制模块8。控制模块可以由功率转换器之一(例如，第二功率转换器L2)供电，即使该功率转换器不向LED照明单元10提供功率。控制模块可以适于处理LED照明单元和/或为/向LED照明单元提供控制信号。
控制模块8可以形成为电源1的一个方面。
作为至少一个其他部件的一部分，LED照明单元10可以包括用于接收和/或处理用于LED照明单元10的控制信号的对应控制逻辑15。例如，控制逻辑15可以控制LED布置D3和/或至少一个其他部件12、13的操作。控制逻辑15可以形成LED照明单元的至少一个其他部件中的一个(即，它从功率线P1汲取功率)。
控制逻辑15可以接收通信和/或向控制模块8发送通信。控制模块8与控制逻辑15之间的通信可以使用任何已知的通信协议(诸如，集成电路间(I2C))进行。
尽管存在参考线/接地线，但是为了清楚起见，未对其进行说明。
本领域技术人员将容易地能够开发用于控制任何所描述的电源或灯具的方法，并且在本发明中设想了这样的方法。具体地，一种方法可以包括：确定由连接到电源的LED照明单元汲取的功率电平；并且基于所确定的功率电平控制本文描述的电源的第一功率转换器和第二功率转换器中的哪一个提供要由LED照明单元汲取的功率。
还提出了计算机程序的构思，该计算机程序包括当所述程序在计算机上运行时用于实现任何所述方法的代码装置。因此，可以由处理器/计算机执行根据实施例的计算机程序的不同部分、行或代码块，以执行本文描述的任何方法。
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所述的若干项的功能。仅在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施的事实并不意味着不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分发在合适的介质(诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质)上，但是也可以以其他形式(诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统)分发。权利要求中的任何参考标记都不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于LED照明单元(10)的电源(1)，所述LED照明单元(10)包括至少一个LED布置(D3)和至少一个其他部件(12、13、15、R)，所述电源包括：
输入端子布置(2)，用于接收干线供电电源(Vin)；
输出端子布置(3)，适于能够连接到所述LED照明单元，并且当被连接到所述LED照明单元时，限定被提供给所述LED照明单元的功率；
第一功率转换器(L1、D1、C)，被设计为转换所接收的干线供电电源；
第二功率转换器(L2)，与所述第一功率转换器分离，被设计为转换所接收的干线供电电源；
控制器(S1、S2)，适于选择性地控制所述第一功率转换器和所述第二功率转换器中的哪一个功率转换器转换所述干线供电电源并且将转换后的干线供电电源提供给所述输出端子布置，从而在由所述第一功率转换器转换的功率与由所述第二功率转换器转换的功率之间切换提供给所连接的LED照明单元的功率，
其中：
当所述转换后的干线供电电源处于第一非零功率电平时，所述第一功率转换器(L1、D1、C)在转换所述干线供电电源时比所述第二功率转换器更高效；以及
当所述转换后的干线供电电源处于不同的第二非零功率电平时，所述第二功率转换器(L2)在转换所述干线供电电源时比所述第一功率转换器更高效。
2.根据权利要求1所述的电源，其中：
当所述转换后的干线供电电源在第一功率范围内时，所述第一功率转换器(L1)在转换所述干线供电电源时比所述第二功率转换器更高效；以及
当所述转换后的干线供电电源在不同的第二功率范围内时，所述第二功率转换器(L2)在转换所述干线供电电源时比所述第一功率转换器更高效，
其中所述第一功率范围包括所述第一功率电平，并且所述第二功率范围包括所述第二功率电平。
3.根据权利要求1或2所述的电源，其中所述第一非零功率电平足以为所述LED照明单元的所述至少一个LED布置供电，并且所述第二非零功率电平不足以为所述LED照明单元的所述至少一个LED布置供电。
4.根据权利要求1至3所述的电源，其中所述第一功率转换器(L1)适于提供第一非零电压电平，并且所述第二功率转换器(L2)适于提供不同的第二非零电压电平。
5.根据权利要求4所述的电源，其中所述第一非零电压电平大于所述第二非零电压电平。
6.根据权利要求4或5所述的电源，其中所述第一非零电压电平大于25V，并且所述第二非零电压电平小于10V。
7.根据权利要求4、5或6所述的电源，其中所述第一非零电压电平大于跨所述LED照明单元的所述LED布置的电压降，并且所述第二非零电压电平小于跨所述照明单元的所述LED布置的电压降。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电源，其中所述输入端子布置(2)包括：
一个或多个引脚(2a、2b)，用于接收所述干线供电电源；
EMI滤波电路(6)，适于对所述干线供电电源进行滤波；以及
浪涌保护单元(6)，用于针对所述干线供电电源中的电涌保护所述电源。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电源，其中所述控制器适于：
确定所连接的LED照明单元的所述至少一个LED布置是否正在汲取功率；以及
响应于确定所连接的LED照明单元的所述至少一个LED布置没有汲取功率，将所述第二功率转换器连接到所述输出端子布置，使得提供给所述LED照明单元的所述功率电平被保持在所述第二非零功率电平。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电源，其中所述第一功率转换器(L1、D1、C)包括反激式转换器。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电源，其中所述控制器包括开关，所述开关适于在所述第一功率转换器的输出与所述第二功率转换器的输出之间选择性地切换到所述输出端子布置的连接，从而对哪个功率转换器向所述输出端子布置供电进行切换。
12.一种灯具(20)，包括：
根据权利要求1至11中任一项所述的电源(1)，
LED照明单元(10)，连接到所述电源的所述输出端子布置，所述LED照明单元包括：
功率轨(P1)，适于从所述输出端子布置接收功率电平；
至少一个LED布置(D3)，适于从所述功率轨接收功率；以及
至少一个其他部件(12、13、15、R)，适于从所述功率轨接收功率。
13.根据权利要求12所述的灯具，其中所述至少一个LED布置适于需要大于所述第二功率电平的功率电平以便发射光，并且所述至少一个其他部件适于需要等于或小于所述第二功率电平的功率电平以便激活。
14.根据权利要求12或13所述的灯具，其中每个至少一个LED布置包括串联连接的多个LED。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的灯具，其中所述至少一个其他部件包括通信单元和/或感测单元。
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