CN115700001A - 用于设置灯具的驱动电流的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在灯具板上并入电流限制/调节电路，以用于确保灯具板在替换之后将在其期望的电流下自动操作。由于灯具板处的电流控制引起驱动器的电流供应与灯具板的需求之间的初始错配，所以驱动器输出电压将向驱动器的最大输出电压漂移。当达到最大输出电压时，驱动器被配置为在恒定电压(CV)模式中操作，感测输出电流并将其输出电流减小到与由电流控制灯具板所消耗的电流相同的值。备选地，驱动器可以逐渐减小输出电流的设置点，直到它刚好离开CV模式并保持在该设置点。以此方式，驱动器将在没有来自用户的任何动作的情况下，在新安装的灯具板的正确电流下自动操作。

Description

用于设置灯具的驱动电流的方法和系统

技术领域

本发明涉及照明系统领域，诸如但不限于固态照明系统，用于针对家庭、办公室、零售、酒店和工业的各种不同应用中。

背景技术

贯穿以下公开内容，灯具应被理解为任何类型的照明单元或照明器材，其包括用于照明和/或通信目的的一个或多个光源(包括可见或不可见(红外(IR)或紫外(UV))光源)，以及可选地包括对照明的恰当操作是必要的其他内部和/或外部部件，例如，用以分配光、用以定位和保护光源和镇流器(在适用的情况下)，并且用以将灯具连接到电源。灯具可以是传统类型的，诸如凹陷的或表面安装的白炽灯、荧光灯或其他放电灯具。灯具也可以是非传统类型的，诸如具有光源和用于引导由光源产生的光的纤芯或“光管”的光纤。

为了减少浪费并实现循环经济，未来的灯具需要被制成可服务的。在服务或升级动作期间，经常需要更换灯具模块(例如，也被称为“L2(2级)板”等的LED模块)。这种灯具模块可以用作用于(多个)光源(例如，(多个)LED)的载体，并且可以由常规PCB材料(如FR4)制造为印刷电路板(PCB)，在刚性或MCPCB(金属芯PCB)载体上弯曲以增强冷却。使用多年后，旧部件可能已经过时并且不再可用。当损坏的灯具模块被更有效的灯具模块替换时，需要调节通过(多个)光源的电流。然而，现有的灯具驱动器(例如，用于(多个)光源的电流驱动器)不知道新的灯具模块，并且将保持向(多个)光源供应相同的电流。

因此，当涉及更换灯具模块时的主要问题是灯具驱动器和灯具板的新组合应当是在没有来自用户的任何动作的情况下，即插即用的并且恰当地起作用。

通常，灯具模块的光输出取决于驱动电流(由驱动器设置)和灯具模块的功效水平。在用改进的或新的灯具模块(例如，更高的功效)来更换现有灯具模块的情况下，驱动电流应当适于确保产生与原始模块相同的光输出。

在常规照明系统中，当替换灯具模块并且用户对灯具驱动器的重新编程将过于复杂时，灯具驱动器不改变驱动电流，因为这需要特定的工具和/或知识。因此，引入具有更高功效的灯具模块将产生可能过高的光输出。

发明内容

本发明的目的是在替换灯具模块时为照明系统提供改进的可服务性。

该目的通过权利要求1所述的灯具模块、权利要求7所述的装置，通过权利要求11所述的驱动器、权利要求13所述的照明系统，通过权利要求14所述的方法以及通过权利要求15所述的计算机程序产品来实现。

根据第一方面，一种灯具模块包括：

至少一个光源；以及

限流器，用于将流过至少一个光源的电流控制为预定值；

其中灯具模块被配置为可连接至外部恒定电流驱动器。

相应地，电流限制/调节功能被并入在灯具模块中，使得在驱动器的输出电压足以达到期望的电流的情况下，新的灯具模块将在更换之后在该期望的电流下自动操作。因此，外部的驱动器和灯具模块可以以节省成本的方式自动匹配。

根据第一方面的第一选项，限流器可以被配置为独立于外部的驱动器的电流源将流过至少一个光源的电流控制为灯具模块的设置目标值。由此，灯具模块的限流器确保了通过灯具模块的(多个)光源的电流的适当目标值，而与外部的驱动器的设置点无关。

根据可以与第一选项组合的第一方面的第二选项，灯具模块可以包括温度感测元件或功能，其用于测量限流器的温度，其中灯具模块可以被配置为如果通过温度感测元件或功能测量到预定超温，则激活开关，该开关分流外部的驱动器的输出或旁路限流器。由此，可以确保通过可能由不匹配的外部的驱动器产生的过高电压来保护限流器免于超温。

根据第一方面的第三选项，其可以与第一选项或第二选项组合，灯具模块可以包括温度感测元件或功能，其用于测量限流器的温度，其中限流器可以被配置为：如果由温度感测元件或功能测量到预定超温，则增加用于电流调节的设置点或旁路电流感测元件。由此，可以确保在没有使灯具模块或限流器解除激活的情况下，通过可能由不匹配的外部的驱动器生成的过高电压来保护限流器免于超温。

根据第四选项，其可以与第一选项至第三选项中的任一选项组合，灯具模块可以包括电压感测元件或功能，其用于跨测量限流器的电压的，其中灯具模块被配置为当测量的电压超过预定阈值电压时激活开关以旁路限流器。由此，可以确保通过可能由不匹配的外部的驱动器产生的过高电压来保护限流器免于超温。

根据第一方面的第五选项，其可以与第一选项至第四选项中的任一选项组合，限流器可以包括线性电流调节电路或电流调节二极管。由此，可以在基本上不增加灯具模块的电路复杂性的情况下实现电流限制功能。

根据第二方面(其涉及驱动器侧)，提供了一种用于控制可以被连接到照明系统的外部灯具模块的驱动器的装置，其中装置被配置为测量被施加到所连接的灯具模块的驱动器的输出电压，以确定所测量的输出电压是否超过驱动器的电流控制模式的操作范围，并且如果所测量的输出电压超过操作范围(即，达到操作上限)则减小驱动器的输出电流。优选地，减小驱动器的输出电流使得输出电流保持大于零。本发明的目的不是停止提供诸如过电压保护中的电流，而是将输出电流降低到其他非零电流值。

由此，除了上述优点之外，当灯具模块离开电流控制模式时，可以保护灯具模块的限流器不受由驱动器的增加的输出电压所导致的超温和/或过高电压的影响。

根据第二方面的第一选项，其可以与第一方面的第一选项至第五选项中的任一选项组合，装置可以被配置为测量驱动器的输出电流，并且如果所测量的输出电压超过操作范围，则将输出电流减小到与灯具模块所消耗的电流相同的值。该措施确保了驱动器的输出电压保持在电流控制模式的操作范围内。

根据第二方面的第二选项，其可以与第二方面的第一选项或第一方面的第一选项至第五选项中的任一选项组合，装置可以被配置为：如果所测量的输出电压超过操作范围则逐渐减小输出电流的设置点直到驱动器返回到电流控制模式的操作范围。该备选措施还确保了驱动器的输出电压保持在电流控制模式的操作范围内。

根据第二方面的第三选项，其可以与第二方面的第一选项或第二选项或第一方面的第一选项至第五选项中的任一选项组合，装置可以被配置为控制驱动器以生成脉冲输出电流，其中脉冲输出电流的最大值等于或大于电流控制模式的操作范围，并且如果驱动器的输出电压包括脉冲分量，则确定不匹配灯具模块的存在。由此，所提出的电压测量可以用于例如通过由灯具模块的光源发射的闪烁光来检测不匹配的灯具设备。

根据第三方面，提供了一种驱动器，其包括根据第二方面的装置。

根据第三方面的第一选项，其可以与第二方面的第一选项至第三选项中的任一选项或第一方面的第一选项至第五选项中的任一选项组合，驱动器可以被配置为在电流控制模式(即，CC模式)期间输出恒定电流，并且切换到电压控制模式(即，CV模式)，其中当输出电压超过电流控制模式的操作范围时，驱动器输出恒定电压。由此，驱动器的输出电压可用于检测不匹配的灯具模块是否被连接到驱动器。

根据第四方面，提供了一种照明系统，其包括根据第三方面的至少一个驱动器和根据第一方面的至少一个灯具模块。

根据第五方面，提供了一种控制照明系统中的驱动器的方法，其中该方法包括：

测量被施加到所连接的灯具模块的驱动器的输出电压；

确定所测量的输出电压是否超过驱动器的电流控制模式的操作范围；以及

如果所测量的输出电压超过操作范围，则减小驱动器的输出电流。

根据第六方面，提供了一种计算机程序产品，其包括当在计算机设备上运行时用于产生第五方面的上述方法的步骤的代码装置。

注意，上述装置可以基于具有离散硬件部件的离散硬件电路、集成芯片或芯片模块的布置来实现，或者基于由存储在存储器中，写在计算机可读介质上或从诸如因特网的网络下载的软件例程或程序控制的信号处理设备或芯片来实现。

应当理解，权利要求1的灯具模块、权利要求7的装置、权利要求11的驱动器、权利要求13的照明系统、权利要求14的方法和权利要求15的计算机程序产品可以具有类似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所限定的。

应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应的独立权利要求的任何组合。

本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例中变得明显并且参考下文描述的实施例来阐明。

附图说明

在以下附图中：

图1示意性地示出了根据各种实施例的具有驱动器和增强灯具模块的灯具系统的框图；

图2示意性地示出了具有恒定电压(CV)模式的驱动器的输出特性；

图3示意性地示出了具有CV模式和恒定功率(CP)模式的驱动器的输出特性；

图4示意性地示出了根据各种实施例的驱动器的框图；

图5示出了根据一个实施例的增强灯具驱动过程的流程图；

图6示出了根据一个备选实施例的增强灯具驱动过程的流程图；

图7示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块的第一示例的框图；

图8示意性地示出了可以在各种实施例中使用的线性电流调节器电路的一个示例；

图9示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块的第二示例的框图；

图10示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块的第三示例的框图；

图11示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块的第四示例的框图；以及

图12示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块的第五示例的框图。

具体实施方式

现在基于固态照明系统的灯具来描述本发明的各种实施例。固态照明(SSL)是使用以下各项作为照明源或光源的照明类型：半导体发光二极管(LED)、半导体激光器、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLED)，而不是电灯丝、等离子体(用在诸如荧光灯的弧光灯中)或气体。此外，与白炽灯泡(其使用热辐射)或荧光管相反，固态电致发光可用于SSL中。与白炽照明相比，SSL创建具有减少的热产生和较少的能量耗散的可见光。此外，白色LED可以使用光致发光将来自固态器件的蓝光转换为(近似)白光光谱，这与常规荧光管中使用的原理相同。

以下实施例涉及LED灯具。它们可以结合易于服务的L2(2级)板来实现，并且可应用于任何种类的单独的LED驱动器，这些LED驱动器被设计成用于灯具的易服务性。然而要提到的是，本发明可以用于任何种类的照明设备以增强它们的可服务性。

驱动器是调节到LED或LED的(多个)串的功率的电子设备。当LED的电特性随温度变化时，驱动器可以通过向LED提供恒定量的功率来响应LED的变化需要。驱动器是重要的，因为LED需要非常特定的电功率以便恰当地操作。如果供应给LED的电压低于所需的电压，则非常少的电流流过结，引发低亮度和差的性能。另一方面，如果电压过大，则过多的电流流向LED，并且LED可能过热并被严重损坏或完全失效(热失控)。这当然也适用于其它类型的照明器。

图1示意性地示出了根据各种实施例的具有驱动器110和增强灯具模块120(例如，二级(L2)板等)的灯具系统的框图。

注意，贯穿本公开内容，除非涉及附加的特定功能，否则不再描述之前已经描述的具有相同附图标记的块或电路部件的结构和/或功能。而且，仅示出了有利于理解实施例的那些结构元件和功能。为了简洁起见，省略了其它结构元件和功能。

在图1的示例性实施例中，驱动器110经由两条连接线或导线112被连接到灯具模块120。灯具模块容纳多个固态光源121(例如，LED)，并且另外容纳用于控制和限制通过光源121的电流的限流器132。限流器132可以是线性电流调节电路(其可以以低成本和小尺寸获得)，例如，电流调节二极管(CRD)。限流器132可以被实现为集成电路(如图1所示的芯片或芯片模块)或离散电路元件的电路。

此外，驱动器110可以包括用于为驱动器110设置驱动器参数和/或向驱动器110供电的用户接口和/或输入端口111。

限流器132被设置在灯具模块120上，使得通过灯具模块120的光源121的电流能够由灯具模块120控制，尽管驱动器110也作为电流源操作。

此外，可以在驱动器110处引入一些额外的功能和/或元件以最小化灯具模块上的损耗，如后所述。

由于由灯具模块120的限流器132的附加电流控制可能导致驱动器110处的电流供应和需求之间的初始错配，所以驱动器输出电压可能向驱动器110的最大可允许输出电压漂移。这假定驱动器110处的恒定电流设置高于由所连接的灯具模块120所消耗的电流，这是合理的，因为新的灯具模块将最可能承载具有更好功效的光源。

单独布置的驱动器通常被设计成输出恒定电流(CC)，并且在开路负载或过高负载电压(例如，LED串电压)的情况下，其维持恒定电压(CV)。这种驱动器通常被称为CCCV驱动器。

图2示意性地示出了具有恒定电压(CV)模式的CCCV驱动器的输出特性。在示图中，竖直轴对应于驱动器输出电压V，而水平轴对应于驱动器输出电流I。

如果负载(例如，灯具模块)的电压V和电流I操作点落在图2的操作窗口内，则具有这种特性的CCCV驱动器通常在CC模式中操作，该操作窗口由驱动器的最大输出电压Vm和最大输出电流Im确定。可以通过控制接口111经由调光工具或经由驱动器110的配置工具来设置负载电流，并且所得到的电压由LED负载来确定。通常，该电压落在极限Vm内。当负载电压V变得过高(例如，太多串联的光源(例如，LED))并且超过最大输出电压Vm时，驱动器将退出CC模式窗口并且试图在电流I不再被调节的CV模式中维持恒定输出电压，这意味着电流I然后由负载确定。

一些驱动器也可以具有所谓的恒定功率(CP)模式，其由驱动器的吞吐量功率能力限制。

图3示意性地示出了具有CV模式和恒定功率(CP)模式的CCCV驱动器的输出特性。从图3的特性可以看出，驱动器的操作窗口不仅由最大输出电压Vm和最大输出电流Im限制，而且由最大输出功率(即，输出电压V乘以输出电流I的最大乘积)限制。最大输出功率的这种附加限制导致操作窗口的右上部(其中输出电压和输出电流为高)被切断的效果。

在40W室内驱动器的示例中，输出电压V可以被限制为最大值Vm＝54V，并且负载电流I可以被设置为最大值Im＝1.1A。然而，在最大输出电流Im为1.1A时，由于40W的最大功率限制，最大被允许的输出电压降低到大约36V。

然而，当灯具模块120具有其自己的限流器并且该电流小于由驱动器110产生的电流时，跨限流器132生成如下项之间的电压差：驱动器110的最大输出电压Vm与跨光源121(例如,LED的串)的电压Vs，并且导致能量作为热量耗散。如果Vs接近Vm，则这可能是可接受的。但是，如果电压差太高，则所产生的能量耗散对于限流器132而言可能太高，和/或功率损耗可能是不期望的。

为了解决这个功率损耗问题，为驱动器110提出了附加的措施，如下面的示例中所解释的。

图1的驱动器110被配置为当已经达到驱动器110的最大可允许输出电压Vm时切换到CV模式。作为附加措施，驱动器110可以被配置为感测输出电流并将其输出电流减小到与灯具模块120所消耗的电流相同的值。备选地，在任何维修之后或在每次上电之后，驱动器110可以逐渐减小其输出电流的设置点，直到其刚好离开CV模式并且然后可以停留在该设置点。这个新确定的设置点可以被存储在驱动器内部的非易失性存储器中，并且在下一次上电之后直接被使用，使得系统在每次上电之后不需要经历该过程。这对于部件的寿命是有益的。

以这些方式，驱动器110将在没有来自用户的任何动作的情况下，在新灯具模块120的正确电流下自动操作。

图4示意性地示出了根据各种实施例的驱动器110的框图。

驱动器110包括驱动器电路(D)31，用于生成要被供应给灯具模块120的驱动电流，以便激活并驱动光源121。驱动器电路31被配置作为可控电流源，用于提供足够的电流来以所需亮度点亮灯具模块120的光源121，但是限制电流以防止损坏光源121。

此外，驱动器110包括电流控制电路(I-CTRL)32，其被连接到驱动器110的输出，并且被配置(例如，被编程)为测量输出电压并控制驱动器电路31，以便当检测到已经达到驱动器110的最大可允许输出电压Vm时切换到CV模式。

然后，电流控制电路32测量驱动器110的输出电流，并控制驱动器电路31以将驱动器110的输出电流减小到与由灯具模块120所消耗的电流相同的值(即，所测量的输出电流的值)。

备选地，在切换到CV模式之后，驱动器110的电流控制电路32可以控制驱动器电路31以逐渐减小其输出电流的设置点，直到驱动器电路31刚好离开CV模式以返回到CC模式。然后，电流控制电路32控制驱动器电路31以维持该设置点。

驱动器电路31和电流电路32两者都从驱动器110内部或外部的电源电路(未示出)接收它们的电源P。

接口控制电路32可以被实现为由存储在程序存储器中的软件例程控制的可编程处理器。

图5示出了根据一个实施例的增强灯具驱动过程的流程图。

该过程可以例如通过控制电流控制电路32的软件例程在驱动器110中实现。

在步骤S501中，测量驱动器110的输出电压Vo。这能够通过如下来实现：例如直接或经由分压器将驱动器110的输出电压供应给模数转换器(ADC)，并将转换后的数字测量值存储在存储器中。

然后，在步骤S502中，将输出电压Vo的测量电压值与也可以被存储在存储器中的最大输出电压Vm进行比较。

如果在步骤S502中检测到输出电压Vo的测量值小于最大输出值Vm(图5中用于“否”的分支“N”)，这指示CC操作模式，则过程结束，这因为由新的灯具模块120所要求的输出电流与由驱动器110所供应的电流匹配。

否则，如果检测到输出电压Vo的测量值大于或等于最大输出值Vm(图5中用于“是”的分支“Y”)，这指示CV操作模式，则过程继续到步骤S503，并且测量现在由灯具模块120确定的驱动器的输出电流Io。这可以例如通过如下实现：使输出电流流过小分流电阻器或其它电流检测元件以获得测量电压，并将所获得的测量电压直接地或经由分压器提供给模数转换器(ADC)，并将与输出电流Io的测量值相对应的、转换后的数字测量值存储在存储器中。作为另一选项，输出电流幅度可以已经在驱动器110内部可用。

然后，在步骤S504中，将驱动器输出电流设置为并保持在输出电流Io的测量值。可选地，驱动器110可以(逐渐地)将其输出电流减小到由(新的)灯具模块所消耗的测量值。

灯具模块上的局部限流器132在驱动器110处的控制过程期间可能最终饱和，这可能导致近短路，并因此导致可忽略的功率损耗(即，跨限流器132的电压降可能变为接近零伏)。以此方式，可以在驱动器110与新的(更高效的)灯具模块120之间自动地建立新的操作点。

图6示出了根据一个备选实施例的增强灯具驱动过程的流程图。

在图6的备选灯具驱动过程中，在步骤S601中测量驱动器110的输出电压Vo，如图5的步骤S501。

然后，在步骤S602中，还将输出电压Vo的测量电压值与最大输出电压Vm进行比较，如图5的步骤S502。

现在，如果在步骤S602中检测到输出电压Vo的测量值小于最大输出值Vm(图6中用于“是”的分支“Y”)，这指示CC操作模式，则过程继续到步骤S603，在步骤S603中维持(“冻结”)驱动器110的输出电流，这是因为它在驱动器110的操作窗口内。

否则，如果检测到输出电压Vo的测量值大于或等于最大输出值Vm(图6中用于“否”的分支“N”)，这指示CV操作模式，则过程分支到步骤S604，并且驱动器110将输出电流的设置点以小的步长逐渐减小。然后，过程跳回到步骤S601，并再次测量输出电压Vo，并且然后与最大输出电压Vm进行比较。

该步骤S601、S602和S604的循环继续，直到在步骤S602中确定驱动器110已经离开CV模式，并且过程继续到步骤S603，使得驱动器110停留在该设置点。

因此，在图6的备选灯具驱动过程中，驱动器110将在不感测输出电流的情况下，在新灯具模块120的正确电流下自动操作。

过程的上述特征(图5和图6)可以用控制处理器的软件程序或用驱动器110的反馈回路中的模拟控制电路来实现。

在下文中，参考图7至图12解释用于实现具有所提出的限流器132的增强灯具模块120的示例。

图7示意性地示出了根据一个实施例的灯具模块120的第一示例的框图。

由AC电源100供电的CCCV驱动器110被连接到包括限流器132的增强灯具模块120。限流器132与LED 121的链或串串联连接，由此，允许在不替换现有驱动器110的情况下驱动更高效的灯具模块120，现有驱动器110输出的电流比新灯具模块120所需的电流更高。

局部限流器132被配置为将通过LED 121的电流控制为设置的目标值(其低于驱动器110的输出电流)。因此，驱动器110的输出电压由于电流的过剩而增加，并且该过剩电流对驱动器内部输出滤波电容器充电，并且输出电压很快将达到最大输出电压Vm，从而驱动器110进入CV模式。当通过LED 121的电流由局部限流器132控制时，新的(更有效的)灯具模块120可以在其期望的电流下操作。

限流器132能够由通常使用的电流调节器电路(例如，恒定电流源)而被实现。

图8示意性地示出了在各种实施例中可用作限流器132的线性电流调节器电路的一个示例。

第一晶体管Q1被配置作为功率晶体管，其控制通过至少一个LED U4的电流，该LEDU4与第一晶体管Q1的集电极串联连接并连接到第一晶体管Q1的集电极，此外，具有集电极电阻器R2(其向Q1提供基极电流)的第二晶体管Q2基于在电流感测电阻器Rs处生成的电压向第一晶体管Q1的基极电极提供反馈信号。流过LED U4、第一晶体管Q1和电流感测电阻器Rs的串联连接的受控电流由Vbe/Rs确定，其中Vbe是第二双极晶体管Q2的基极-发射极电压，假设第二晶体管Q2的基极电阻器R1处的电压由于小的基极电流而可以被忽略。

因此，在图8的线性电流调节器电路中，由于经由第二晶体管Q2的反馈回路，通过LED U4的电流被第一晶体管Q1调节到设置值Io＝Vbe/Rs。当电流Io试图从该设置值增加时，第二晶体管Q2处的基极-发射极电压增加，使得第二晶体管Q2的集电极-发射极电压减小。由此，第一晶体管Q1的基极电流减小，并且通过LED U4的电流再次减小到其设置值。当电流Io试图从该设置值减小时，第二晶体管Q2处的基极-发射极电压减小，使得第二晶体管Q2的集电极-发射极电压增加。由此，第一晶体管Q1的基极电流增加，并且通过LED U4的电流再次增加到其设置值。

当然，其它可用的电流调节器元件、电路或集成电路(IC)可用作所提出的限流器132。例如，能够用作所提出的限流器132的易用设备是所谓的电流调节二极管(CRD)或恒定电流二极管，其提供固定电流并且仅具有两个端子。

以下第二示例至第四示例解决了当灯具模块120被连接到不智能的驱动器110(例如，不具有如结合图5和图6所描述的电流控制功能)时，电流调节器132可能由于过大电压而热过载的问题。

图9示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块120的第二示例的框图。

在第二示例中，提出了为灯具模块120提供增强限流器132，该增强限流器132可以保护其自身免受热过载。这可以通过为限流器132提供集成的或外部的温度感测元件或功能(图9中未示出)来实现，该温度感测元件或功能被配置为测量限流器132的温度，并且如果其检测到预定超温，则限流器132激活开关133，该开关分流驱动器132的输出(例如，通过低电阻值的(几乎)短路)。由此，灯具模块120的LED的串121和限流器132在热过载的情况下被关断。

图10示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块120的第三示例的框图。

备选地，当检测到超温时，限流器132可以自身分流。这可以通过在限流器132的内部或外部提供温度感测元件135来实现，温度感测元件135被配置为测量限流器132的温度，并且如果其检测到预定超温，则激活旁路(例如，通过低电阻值的(几乎)短路)限流器132的开关134。由此，LED 121可以经历比限流器132应该保证的电流更高的电流。该问题将在图1所示的第五示例中被解决。附加的旁路开关134并不总是必需的。限流器132可以增加用于电流调节的设置点(目标值)或旁路电流感测元件(例如，图5中的电阻器Rs)。因此，允许更多的电流通过限流器，并且跨限流器132的电压将减小，导致更低的功率损耗。

第二示例和第三示例中的灯具模块120的温度保护控制的效果可以导致LED 121的串的闪烁，这转而警告用户或服务人员使用中的驱动器110不适合于该灯具模块120并且还需要被替换。

图11示意性地示出了根据实施例的增强灯具模块120的第四示例的框图。

在第四示例中，限流器132并入过电压检测。为了实现这一点，灯具模块120包括在限流器132内部或外部的电压感测元件或功能136，其被配置为感测限流器132上的平均或均方根(rms)电压，并且当电压超过预定阈值电压(例如，由限流器132在给定应用条件下能耗散的最大功率确定)时，限流器132将经由旁路开关134使自身短路，以避免超温损坏。

第二示例的开关133以及第三示例和第四示例的旁路开关134可以由具有低导通电阻的半导体开关(例如晶体管、晶闸管或三端双向可控硅开关)来实现。

图12示意性地示出了根据一个实施例的增强灯具模块120的第五示例的框图。

在第五示例中，开关134与限流器132串联连接，以便当温度感测元件135检测到限流器132的温度超过预定超温时切断通过限流器132的电流(如恒温器开关或复位超温保护器)。即，第五示例的过热保护功能关断限流器132直到其被冷却。这也将导致灯的闪烁以及驱动器电流电压的有规则的变化，这可以在第一情况下由安装者诊断和/或在第二情况下由驱动器110中的诊断特征诊断。

在第五示例的修改中，可以不使用串联开关134。相反，限流器132可以被配置为将限制电流改变到较低值，其中限流器132中的功率损耗较低。

在第五示例中，温度感测元件135也可以被集成在与限流器132相同的壳体中，使其更实用。

第二示例、第三示例和第五示例的温度感测元件135可以是负温度系数(NTC)热敏电阻、电阻温度检测器(RTD，也被称为电阻温度计)、热电偶(例如，在两点处连接的两条不同金属的导线)、基于半导体的传感器(例如，具有可用于监测温度变化的温度敏感电压对电流特性的两个相同二极管)或其他温度敏感元件或电路。

在另一实施例中，驱动器110可以被配置为检测其是否被连接到新的灯具模块120，该新的灯具模块120需要的电流比驱动器110的当前编程的输出电流更高。为此，驱动器110的电流控制电路31可以被配置为控制驱动器电路31以生成脉冲输出电流，其中脉冲输出电流的最大值可以等于或大于图2和图3所示的驱动器输出窗口的最大电流值Im。然后，驱动器110可以检测(例如，基于其输出电压的变化)限流器132是否被设置在灯具模块120上并且限制电流。可以完成对输出电流的脉冲，使被提供给灯具模块120的总功率不改变。

此外，在不同的灯具模块120被并联连接到驱动器110的情况下，驱动器110可以通过脉冲输出电流来确定是否连接了不匹配的灯具模块，例如，第一灯具模块需要350m的峰值电流，而新插入的其他更高效率的灯具板配备有将电流限制到300mA的限流器132。驱动器110可以通过检测输出电压中的脉冲分量来确定不匹配灯具模块的这种存在。

总之，已经描述了在灯具板上并入限制电流/调节电路，以用于确保灯具板在替换之后将自动地以其期望的电流操作。由于灯具板处的电流控制引起驱动器的电流供应与灯具板的需求之间的初始错配，所以驱动器输出电压将向驱动器的最大输出电压漂移。当达到最大输出电压时，驱动器被配置为在恒定电压(CV)模式中操作，感测输出电流并将其输出电流减小到与由电流控制灯具板所消耗的电流相同的值。备选地，驱动器可以逐渐减小输出电流的设置点，直到它刚好离开CV模式并停留在该设置点。以此方式，驱动器将在没有来自用户的任何动作的情况下，在新安装的灯具板的正确电流下自动操作。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。所提出的在灯具模块处的限流器和在驱动器处的电流控制可以被应用于由驱动器驱动的灯具设备中所提供的任何类型的模块并且可能在这些模块中被标准化。

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施所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。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。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。前述描述详细描述了本发明的某些实施例。然而，应当理解，无论上述内容在本文中看起来有多详细，本发明都可以以多种方式实施，因此不限于所公开的实施例。应当注意，当描述本发明的某些特征或方面时，对特定术语的使用不应当被认为暗示该术语在本文中被重新定义为被限制为包括与该术语相关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。

与图5和图6中所示的过程类似的所述过程可以分别被实现为计算机程序的程序代码装置和/或接收机设备或收发机设备的专用硬件。计算机程序可以被存储和/或被分布在合适的介质上，诸如光存储介质或固态介质，与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分被供应，但也可以以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统。

Claims (12)

1.一种照明系统，包括：

灯具模块(120)，包括：

至少一个光源(121)；以及

限流器(132)，用于将流过所述至少一个光源(121)的电流控制为预定值；

其中所述灯具模块(120)被配置为被连接到恒定电流驱动器(110)；

用于控制所述恒定电流驱动器(110)的装置，所述装置(32)被配置为测量被施加到所述灯具模块(120)的所述驱动器(110)的输出电压，以确定所测量的所述输出电压是否超过所述驱动器(110)的电流控制模式的操作范围，并且如果所测量的所述输出电压超过所述操作范围则减小所述驱动器(110)的所述输出电流。

2.一种恒定电流驱动器(110)，用于在根据权利要求1所述的系统中使用，所述恒定电流驱动器(110)包括用于控制所述恒定电流驱动器(110)的装置，所述装置(32)被配置为测量被施加到所述灯具模块(120)的所述恒定电流驱动器(110)的输出电压，以确定所测量的所述输出电压是否超过所述驱动器(110)的电流控制模式的操作范围，并且如果所测量的所述输出电压超过所述操作范围则减小所述驱动器(110)的所述输出电流。

3.一种照明系统，包括：

恒定电流驱动器(110)；以及

灯具模块(120)，包括：

至少一个光源(121)；以及

限流器(132)，用于将流过所述至少一个光源(121)的电流控制为预定值，

其中所述灯具模块(120)被配置为被连接到所述恒定电流驱动器(110)，其中所述限流器(132)被配置为独立于外部的所述驱动器(110)的电流源将流过所述至少一个光源(121)的所述电流控制为所述灯具模块(120)的设置目标值，其中所述灯具模块(120)包括以下中的一项：

-温度感测元件或功能(135)，用于测量所述限流器(132)的温度，并且其中所述灯具模块(120)被配置为：如果由所述温度感测元件或功能(135)测量到预定超温，则激活开关(133；134)，所述开关(133；134)分流外部的所述驱动器(110)的所述输出或旁路所述限流器(132)；

-温度感测元件或功能(135)，用于测量所述限流器(132)的温度，并且其中所述限流器(132)被配置为：如果由所述温度感测元件或功能(135)测量到预定超温，则增加用于所述电流调节的设置点或旁路电流感测元件；或

-电压感测元件或功能(136)，用于测量跨所述限流器(132)的电压，并且其中所述灯具模块(120)被配置为当所测量的所述电压超过预定阈值电压时激活开关以旁路所述限流器(132)。

4.一种灯具模块(120)，用于在根据权利要求3所述的系统中使用，所述灯具模块(120)包括包含以下的灯具模块(120)：

至少一个光源(121)；以及

限流器(132)，用于将流过所述至少一个光源(121)的电流控制为预定值，

其中所述灯具模块(120)被配置为被连接到所述恒定电流驱动器(110)，其中所述限流器(132)被配置为独立于外部的所述驱动器(110)的电流源将流过所述至少一个光源(121)的所述电流控制为所述灯具模块(120)的设置目标值，其中所述灯具模块(120)包括以下中的一项：

-温度感测元件或功能(135)，用于测量所述限流器(132)的温度，并且其中所述灯具模块(120)被配置为：如果由所述温度感测元件或功能(135)测量到预定超温，则激活开关(133；134)，所述开关(133；134)分流外部的所述驱动器(110)的所述输出或旁路所述限流器(132)；

-温度感测元件或功能(135)，用于测量所述限流器(132)的温度，并且其中所述限流器(132)被配置为：如果由所述温度感测元件或功能(135)测量到预定超温，则增加用于所述电流调节的设置点或旁路电流感测元件；或

-电压感测元件或功能(136)，用于测量跨所述限流器(132)的电压，并且其中所述灯具模块(120)被配置为当所测量的所述电压超过预定阈值电压时激活开关以旁路所述限流器(132)。

5.根据权利要求4所述的灯具模块(120)，其中所述限流器(132)包括线性电流调节电路或电流调节二极管。

6.根据权利要求2所述的恒定电流驱动器(110)，其中所述装置被配置为测量所述恒定电流驱动器(110)的所述输出电流，并且如果所测量的所述输出电压超过所述操作范围，则将所述输出电流减小到与由所述灯具模块(120)所消耗的电流相同的值。

7.根据权利要求2所述的恒定电流驱动器(110)，其中所述装置(32)被配置为：如果所测量的所述输出电压超过所述操作范围，则逐渐减小所述输出电流的所述设置点，直到所述驱动器(110)返回到所述电流控制模式的所述操作范围。

8.根据权利要求2所述的恒定电流驱动器(110)，其中所述装置(32)被配置为控制所述驱动器(110)以生成脉冲输出电流，其中所述脉冲输出电流的最大值等于或大于所述电流控制模式的操作范围，并且所述装置(32)被配置为如果所述驱动器(110)的所述输出电压包括脉冲分量，则确定不匹配灯具模块的存在。

9.根据权利要求2所述的驱动器(110)，其中所述驱动器(110)被配置为在所述电流控制模式期间输出恒定电流，并且被配置为当所述输出电压超过所述电流控制模式的所述操作范围时切换到电压控制模式，在所述电压控制模式中所述驱动器(110)输出恒定电压。

10.一种控制照明系统中的恒定电流驱动器(110)的方法，包括：

测量被施加到所连接的灯具模块(120)的所述驱动器(110)的输出电压；

确定所测量的所述输出电压是否超过所述驱动器(110)的电流控制模式的操作范围；以及

如果所测量的所述输出电压超过所述操作范围，则减小所述驱动器(110)的所述输出电流。

11.一种控制照明系统中的灯具模块(120)的方法，包括：

使用限流器(132)将流过至少一个光源(121)的电流控制为预定值；

独立于外部驱动器(110)的电流源将流过所述至少一个光源(121)的所述电流控制为所述灯具模块(120)的设置目标值；

其中所述方法包括以下步骤中的至少一个步骤：

测量所述限流器(132)的温度，并且其中所述灯具模块(120)被配置为：如果由所述温度感测元件或功能(135)测量到预定超温，则激活开关(133；134)，所述开关(133；134)分流所述外部驱动器(110)的所述输出或旁路所述限流器(132)；

测量所述限流器(132)的温度，并且其中所述限流器(132)被配置为：如果由所述温度感测元件或功能(135)测量到预定超温，则增加用于所述电流调节的设置点或旁路电流感测元件；或

测量跨所述限流器(132)的电压，并且其中所述灯具模块(120)被配置为当所测量的所述电压超过预定阈值电压时激活开关以旁路所述限流器(132)。

12.一种计算机程序产品，包括当在计算机设备上运行时用于产生根据权利要求10所述的步骤的代码装置。

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