RU2659570C2 - Осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения - Google Patents

Осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения Download PDF

Info

Publication number
RU2659570C2
RU2659570C2 RU2015105359A RU2015105359A RU2659570C2 RU 2659570 C2 RU2659570 C2 RU 2659570C2 RU 2015105359 A RU2015105359 A RU 2015105359A RU 2015105359 A RU2015105359 A RU 2015105359A RU 2659570 C2 RU2659570 C2 RU 2659570C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
voltage
capacitor
lighting device
diode
Prior art date
Application number
RU2015105359A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015105359A (ru
Inventor
Пол Роберт ВЕЛДМАН
БРЮЙККЕР Патрик Алауисиус Мартина ДЕ
Саит ИЗМИТ
И Ван
Кумар АРУЛАНДУ
Деннис КЛАССЕНС
Филип Луи Зулма ВАЭЛЬ
Original Assignee
Филипс Лайтинг Холдинг Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. filed Critical Филипс Лайтинг Холдинг Б.В.
Publication of RU2015105359A publication Critical patent/RU2015105359A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2659570C2 publication Critical patent/RU2659570C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B44/00—Circuit arrangements for operating electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к осветительному устройству для множества источников напряжения. Изобретение дополнительно относится к схеме и устройствам для применения в таком осветительном устройстве. Техническим результатом является предоставление осветительного устройства, подходящего для применения в комбинации с множеством источников напряжения, в частности множеством трансформаторов. Результат достигается тем, что осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения, содержит первую схему (1) с диодными схемами, соединенными с входными клеммами (2, 3) для приема первых сигналов напряжения от первых схем, таких как преобразователи напряжения в напряжение. Диодные схемы содержат диоды (11-14) для выпрямления первых сигналов напряжения и соединяются с выходными клеммами (4, 5) для подачи вторых сигналов напряжения. Первые конденсаторы (15) соединяются с выходными клеммами (4, 5) для буферизации вторых сигналов напряжения и для предложения буферизованных вторых сигналов напряжения вторым схемам, таким как преобразователи напряжения в ток, для питания осветительных схем, содержащих один или более светоизлучающих диодов. Вторые конденсаторы, соединенные параллельно с одним из диодов (11-14), обеспечивают эффект накачки заряда, чтобы улучшать рабочие характеристики первой и второй схем и осветительных схем. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к осветительному устройству для множества источников напряжения. Изобретение дополнительно относится к схеме и устройствам для применения в таком осветительном устройстве.
Уровень техники изобретения
US 8004210 B2 относится к светодиодной замене для низковольтных ламп и раскрывает схему выпрямителя в форме диодного моста.
Обычно трансформатор применяется для питания низковольтной лампы, такой как галогенная лампа. Трансформатор обычно подключается к напряжению сети переменного тока AC. При замене низковольтной лампы осветительным устройством, содержащим один или более светоизлучающих диодов, без замены трансформатора, могут возникнуть проблемы вследствие того факта, что осветительное устройство может проявлять характер работы, отличный от характера работы низковольтной лампы. Один или более светоизлучающих диодов демонстрирует вольт-амперную характеристику, отличную от низковольтных ламп. Более того, существуют множество трансформаторов и других источников напряжения, каждый из которых имеет особые характеристики и спецификации. Осветительные устройства должны функционировать с большинством этих источников напряжения. Обычно заранее невозможно определять, с каким источником напряжения модифицированные осветительные устройства должны будут функционировать. Дополнительно, в частности, электрические трансформаторы требуют минимальной нагрузки, чтобы поддерживать высокочастотное колебание. В комбинации с некоторыми трансформаторами и другими источниками напряжения это может приводить в результате к субоптимальному характеру работы осветительного устройства, такому как мерцание. В частности, частота напряжения, подаваемого различными источниками напряжения, может значительно варьироваться.
DE19604026 A1 раскрывает схему с выпрямителем и конденсатором, параллельным выпрямителю. Конденсатор принимает сигнал напряжения от выпрямителя. Параллельно двум диодам выпрямителя предусматриваются второй и третий конденсаторы, чтобы увеличивать напряжение.
US6272032 B1 раскрывает выпрямитель с параллельным конденсатором. Кроме того, конденсаторы с переменой полярностью размещаются параллельно диодам выпрямителя.
Также GB2454217 A раскрывает схему выпрямителя, содержащую диоды. Параллельно по меньшей мере один из диодов снабжается конденсатором.
Сущность изобретения
Целью изобретения является предоставление улучшенного осветительного устройства, подходящего для применения в комбинации с множеством источников напряжения, в частности множеством трансформаторов. Дополнительными целями изобретения являются предоставление схемы и устройства, которые должны применяться в осветительном устройстве.
Согласно первому аспекту осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения, причем эти источники напряжения предоставляют первый сигнал напряжения, содержит:
- первую схему, соединенную с входными клеммами, для приема первого сигнала напряжения от источника напряжения, первая схема содержит диоды для выпрямления первого сигнала напряжения и подачи второго сигнала напряжения, первый конденсатор для буферизации второго сигнала напряжения и второй конденсатор, соединенный параллельно с одним из диодов первой схемы,
- вторую схему, принимающую входной сигнал напряжения, соответствующий второму сигналу напряжения, и преобразующую входное напряжение в выходной сигнал,
- осветительную схему, принимающую выходной сигнал второго преобразователя и содержащую по меньшей мере один светоизлучающий диод, и
- первую схему, содержащую четвертую схему, предусмотренную параллельно второму конденсатору, четвертая схема содержит по меньшей мере два диода и соединяется посредством четвертого конденсатора с входной клеммой.
Диодная схема выпрямляет первый сигнал напряжения, приходящий от источника напряжения, такого как, например, трансформатор или другой преобразователь напряжения в напряжение, и предоставляет второй сигнал напряжения первому конденсатору. Первый конденсатор буферизует второй сигнал напряжения и предлагает буферизованный второй сигнал напряжения второй схеме, такой как, например, преобразователь напряжения в ток, для питания осветительной схемы, содержащей по меньшей мере один светоизлучающий диод. Вводя второй конденсатор, который соединяется параллельно (строго) с одним из диодов диодной схемы, первая схема получает возможность извлекать ток нагрузки из источника напряжения и передавать энергию от источника напряжения на вход второй схемы, даже когда амплитуда первого сигнала напряжения источника напряжения меньше величины второго сигнала напряжения, буферизованного посредством первого конденсатора. Это может быть определено как эффект накачки заряда. В частности, когда источником напряжения является электрический трансформатор, теперь возможно удовлетворять требованию минимальной нагрузки электрического трансформатора на протяжении расширенного диапазона амплитуд первого сигнала напряжения электрического трансформатора. Более конкретно, от начала колебания электрического трансформатора, следом за пересечением нуля напряжения сети, питающего электрический трансформатор, вплоть до и после момента, когда амплитуда выходного напряжения электрического трансформатора достигает своего пикового значения, которое приблизительно равно пику напряжения сети, питающего электрический трансформатор. Это обусловлено тем, что второй конденсатор в течение первой части цикла переключения первого сигнала напряжения заряжается энергией, и что второй конденсатор в течение второй части цикла переключения первого сигнала напряжения пытается удерживать эту энергию. Первая схема согласно изобретению снабженная четвертой схемой, действует как учетверитель напряжения с выпрямлением. Эта конфигурация предоставляет возможность электрическому трансформатору осциллировать сбалансированным образом с более низким уровнем напряжения, ближе к пересечению нуля (при напряжении равном приблизительно 25% пикового напряжения). Эффективность и общий характер работы осветительного устройства улучшаются.
Каждый диод может быть реальным диодом, или зенеровским диодом, или диодом Шоттки, или может быть (частью) транзистором, или может быть выполнен иначе, пока он проявляет характер диода. Диодная схема может быть диодным мостом или может быть выполнена иначе, пока она проявляет характер выпрямителя. Первый сигнал напряжения является, например, сигналом напряжения переменного тока (AC), а второй сигнал напряжения является, например, сигналом напряжения постоянного тока (DC).
Вариант осуществления осветительного устройства определяется первой входной клеммой из входных клемм, соединяемой через первый диод с первой выходной клеммой из выходных клемм и через второй диод со второй выходной клеммой из выходных клемм, и второй входной клеммой из входных клемм, соединяемой через третий диод с первой выходной клеммой и через четвертый диод со второй выходной клеммой, один из упомянутых диодов является первым диодом.
Вариант осуществления схемы выпрямителя определяется в том, что он дополнительно содержит третий конденсатор, соединенный параллельно с другим из диодов. Третий конденсатор будет усиливать эффект накачки заряда.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется первой входной клеммой из входных клемм, соединяемой через первый диод с первой выходной клеммой из выходных клемм и через второй диод со второй выходной клеммой из выходных клемм, и второй входной клеммой из входных клемм, соединяемой через третий диод с первой выходной клеммой и через четвертый диод со второй выходной клеммой, один из упомянутых диодов является первым диодом, а другой из диодов является вторым диодом. Эта диодная схема является диодным мостом.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется вторым и/или третьим конденсатором, находящимися последовательно с последовательным диодом и токопроводящей дорожкой, содержащей диод между входной клеммой и узлом между вторым конденсатором или третьим конденсатором и их последовательным диодом.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется содержанием четвертой схемы, предусмотренной параллельно со вторым конденсатором или третьим конденсатором, четвертая схема содержит по меньшей мере два диода и соединяется посредством четвертого конденсатора с входными клеммами.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется пятой схемой, предусмотренной параллельно со вторым конденсатором или третьим конденсатором, пятая схема содержит по меньшей мере два диода и соединяется посредством пятого конденсатора с входными клеммами.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется четвертой схемой, предусмотренной параллельно со вторым конденсатором, и пятой схемой, предусмотренной параллельно с третьим конденсатором.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется первой схемой, дополнительно содержащей третью схему для улучшения совместимости с источником напряжения.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется буферизованным вторым напряжением равным или меньше чем 130% пикового значения первого сигнала напряжения.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется тем, что подходит для применения с множеством источников напряжения, предоставляющих первые сигналы напряжения в частотном диапазоне, с суммой емкостей конденсаторов первой схемы, емкость первого конденсатора не включается, приблизительно равной или меньшей, чем выходная мощность осветительной схемы, умноженная на постоянное значение (CV) и разделенная на произведение пикового значения первого сигнала напряжения и максимальной частоты применения первого сигнала напряжения.
Вариант осуществления осветительного устройства определяется постоянным значением (CV), выбираемым в диапазоне от 0,001 до 0,100, предпочтительно в диапазоне от 0,003 до 0,03, а наиболее предпочтительно приблизительно равным 0,01.
Согласно второму аспекту предоставляется первая схема, подходящая для применения в осветительном устройстве.
Согласно третьему аспекту предоставляется устройство, содержащее первую схему и вторую схему, подходящие для применения в осветительном устройстве.
Вариант осуществления устройства определяется второй схемой, являющейся преобразователем для преобразования входного сигнала DC-напряжения в выходной DC-сигнал, и входной сигнал DC-напряжения соответствует буферизованному второму сигналу напряжения.
Вариант осуществления первого устройства определяется выходным DC-сигналом, являющимся выходным сигналом DC-тока, предназначенным для осветительной схемы, содержащей по меньшей мере один светоизлучающий диод, вторым преобразователем, предназначенным для измерения амплитуды выходного сигнала DC-тока в целях управления.
Ценная информация может заключаться в том, что осветительная схема, содержащая один или более светоизлучающих диодов, может проявлять характер работы, отличный от характера работы низковольтной лампы, такой как галогенная лампа. Основной идеей может быть то, что конденсаторы накачки заряда (второй и дополнительные конденсаторы), соединенные параллельно с одним из диодов диодной схемы, предоставляют возможность извлечения тока нагрузки от источника напряжения и передачи энергии от источника напряжения на вход второй схемы, даже когда амплитуда первого сигнала напряжения источника напряжения меньше величины второго сигнала напряжения, буферизованного посредством первого конденсатора. Осветительное устройство изобретения, снабженное буферным конденсатором и одним или более конденсаторами накачки заряда, подходит для применения с множеством источников напряжения, в частности источников напряжения с взаимно отличающимися частотами и/или амплитудами подаваемого первого сигнала напряжения. Осветительное устройство, в частности, также подходит для применения в комбинации с электрическими трансформаторами. В зависимости от конкретной конфигурации осветительного устройства (один, два, три или четыре конденсатора накачки заряда) уже при относительно низкой амплитуде напряжения достаточная нагрузка будет подаваться от электрического трансформатора для незатухающего колебания. Электрический трансформатор может, например, начинать работу при 25% или 50% пиковой амплитуды напряжения.
Проблема предоставления улучшенного осветительного устройства таким образом решена. Дополнительное преимущество может заключаться в том, что сигнал пускового тока, приходящий от первой схемы, может быть ограничен посредством конденсаторов накачки заряда (второго и дополнительных конденсаторов), и что решение добавления конденсаторов накачки заряда является более экономичным и более надежным по сравнению с другими решениями, которые добавляют стадию модуляции энергии между диодной схемой и буферным конденсатором (первым конденсатором).
Более того, имея аккумулированную емкость нескольких конденсаторов накачки заряда в правильном отношении к выходной мощности осветительного устройства и характеристик диапазона источников напряжения, определенных их амплитудой и их частотой сигнала напряжения, это будет оптимизировать эффект накачки заряда, будет предотвращать значительное избыточное напряжение буферного конденсатора и будет приводить к тому, что электрический трансформатор будет начинать и поддерживать осцилляцию вскоре после пересечения нуля.
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на описанные далее варианты осуществления.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает общее представление схем,
Фиг. 2 показывает вариант осуществления второй схемы,
Фиг. 3 показывает первый вариант осуществления первой схемы,
Фиг. 4 показывает второй вариант осуществления первой схемы,
Фиг. 5 показывает формы сигналов предшествующего уровня техники,
Фиг. 6 показывает улучшенные формы сигналов,
Фиг. 7 показывает третий вариант осуществления первой схемы
Фиг. 8 показывает четвертый вариант осуществления первой схемы
Фиг. 9 показывает пятый вариант осуществления первой схемы
Фиг. 10 показывает шестой вариант осуществления первой схемы
Фиг. 11 показывает седьмой вариант осуществления первой схемы, и
Фиг. 12 показывает вариант осуществления третьей схемы.
Подробное описание вариантов осуществления
На фиг. 1 показано общее представление схем. Источник 21 напряжения, например преобразователь напряжения в напряжение, такой как магнитный трансформатор или электрический трансформатор, такой как импульсный источник питания, или флуоресцентный балласт, соединяется с первой схемой 1. Первая схема 1 дополнительно соединяется со второй схемой 22, такой как преобразователь напряжения в ток. Вторая схема 22 дополнительно соединяется с осветительной схемой 30, содержащей по меньшей мере один светоизлучающий диод любого типа, обычно более одного светоизлучающего диода в любой комбинации. Вторая схема 22 может альтернативно быть преобразователем напряжения в напряжение.
На фиг. 2 показан вариант осуществления второй схемы 22. Первая входная клемма соединяется с обычным входом микросхемы 26 и с первой стороной зенеровского диода 23 и с первой стороной резистора 25 и с первой стороной конденсатора 24. Другая сторона резистора 25 соединяется с первой выходной клеммой и с сигнальным входом микросхемы 26. Вторая входная клемма соединяется с заземленным входом микросхемы 26 и с другой стороной конденсатора 24. Другая сторона зенеровского диода 23 соединяется с выходом микросхемы 26 и с одной стороной дросселя 27. Другая сторона дросселя 27 соединяется со второй выходной клеммой и через конденсатор 28 с первой выходной клеммой. Эта вторая схема 22 является преобразователем напряжения в ток. Микросхема 26 является обычной микросхемой в области техники. Первая и вторая входные клеммы второй схемы 22 должны быть соединены с выходными клеммами схемы 1 выпрямителя, показанной на фиг. 3 и 4. Первая и вторая выходные клеммы второй схемы 22 должны быть соединены с клеммами осветительной схемы 30. Многие альтернативы этой второй схеме 22 будут доступны специалисту в данной области техники.
На фиг. 3 показан первый вариант осуществления первой схемы 1. Первая схема 1 содержит диодную схему, соединенную с входными клеммами 2, 3 первой схемы 1 для приема первого сигнала напряжения от источника 21 напряжения. Диодная схема содержит диоды 11-14 для выпрямления первого сигнала напряжения и соединяется с выходными клеммами 4, 5 первой схемы 1 для подачи второго сигнала напряжения. Первая схема 1 дополнительно содержит первый конденсатор 15, соединенный с выходными клеммами 4, 5 для буферизации второго сигнала напряжения и для предложения буферизованного второго сигнала напряжения второй схеме 22. Первая схема 1 еще дополнительно содержит второй конденсатор 16, соединенный параллельно (строго) с одним из диодов 11-14 для обеспечения эффекта накачки заряда.
Предпочтительно первая входная клемма 2 из входных клемм 2, 3 соединяется через первый диод 11 с первой выходной клеммой 4 из выходных клемм 4, 5 и через второй диод 12 со второй выходной клеммой 5 из выходных клемм 4, 5. И вторая входная клемма 3 из входных клемм 2, 3 соединяется через третий диод 13 с первой выходной клеммой 4 и через четвертый диод 14 со второй выходной клеммой 5. Упомянутый один из диодов 11-14 может, например, быть первым диодом 11, но любой другой диод из диодов 12-14 также может быть использован.
На фиг. 4 показан второй вариант осуществления схемы 1 выпрямителя. Этот второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления, показанного на фиг. 3, лишь в том, что в дополнение ко второму конденсатору 17, который соединяется параллельно с первым диодом 11, существует третий конденсатор 18, который соединяется параллельно второму диоду 12, чтобы усиливать эффект накачки заряда. Хорошие результаты достигаются в случае, когда соответствующие конденсаторы 17 и 18 соединяются параллельно с соответствующими диодами 11 и 12 или наоборот, и в случае когда соответствующие конденсаторы 17 и 18 соединяются параллельно с соответствующими диодами 13 и 14 или наоборот. Первая схема этого варианта осуществления действует в качестве удвоителя напряжения со спрямлением пика.
На фиг. 5 показаны формы сигналов предшествующего уровня техники. Верхний график показывает буферизованный второй сигнал напряжения через первый конденсатор 15 в зависимости от времени. Следующий график показывает входной сигнал тока, протекающего через входные клеммы 2, 3 в зависимости от времени. Нижний график показывает выходной сигнал тока, протекающего через осветительную схему 30 в зависимости от времени. Очевидно, буферизованный второй сигнал напряжения имеет относительно низкое среднее значение, а входной сигнал тока имеет относительно короткие и высокие пики, а выходной сигнал тока прерывается, когда буферизованный второй сигнал напряжения имеет слишком низкое значение.
На фиг. 6 показаны улучшенные формы сигналов для схемы выпрямителя, которая показана на фиг. 3. Опять верхний график показывает буферизованный второй сигнал напряжения через первый конденсатор 15 в зависимости от времени. Следующий график показывает входной сигнал тока, протекающего через входные клеммы 2, 3 в зависимости от времени. Нижний график показывает выходной сигнал тока, протекающего через осветительную схему 30 в зависимости от времени. Очевидно, буферизованный второй сигнал напряжения имеет относительно высокое среднее значение по сравнению с буферизованным вторым сигналом напряжения предшествующего уровня техники, а входной сигнал тока более сглажен по сравнению с входным сигналом тока предшествующего уровня техники, и выходной сигнал тока больше не прерывается, что представляет значительные преимущества.
Первый конденсатор 15 может иметь значение 470 мкФ, а второй и третий конденсаторы 16-18 могут, каждый, иметь значение 22 нФ, но другие значения не должны исключаться, и многие другие значения также могут быть использованы.
На фиг. 7 показан третий вариант осуществления первой схемы. В дополнение ко второму варианту осуществления на фиг. 4 предусматриваются четвертый конденсатор 53, пятый конденсатор 54, четвертая схема 51 и пятая схема 51. Четвертый конденсатор 53 относительно пятого конденсатора 54 располагается между входными клеммами 2, 3 и четвертой схемой 51 относительно пятой схемы 52. Четвертая схема 51 и пятая схема 52 параллельны второму конденсатору 17 и третьему конденсатору 18 соответственно и обе содержат по меньшей мере два диода 56-59. В этой конфигурации первая схема 1 действует как учетверитель напряжения со спрямлением пика. Эта конфигурация предоставляет возможность электрическому трансформатору устойчиво осциллировать при более низком уровне напряжения, ближе к пересечению нуля (при напряжении равном приблизительно 25% от пикового напряжения), увеличивает эффективность и улучшает общий характер работы осветительного устройства.
Четвертый вариант осуществления на фиг. 8 также предоставляет учетверитель со спрямлением пика.
Третий и четвертый вариант осуществления будут обеспечивать более хорошие характеристики, чем второй вариант осуществления первой схемы, однако также будут и более дорогостоящими. Изобретение предоставляет возможность иметь первую схему, приспособленную под желаемые характеристики осветительного устройства, в частности также в отношении затрат. В рамках изобретения несколько более или менее усложненных конфигураций с особыми характеристиками возможны без влияния на базовую функциональность первой схемы и осветительного устройства. В частности, множество конденсаторов может быть выбрано в отношении конкретной функции. Несколько конфигураций возможны в рамках концепции изобретения. Для примера с двумя конденсаторами накачки заряда может быть создано устройство вплоть до утроителя, или с тремя конденсаторами накачки заряда может быть создано устройство даже вплоть до учетверителя.
Пятый вариант осуществления на фиг. 9 отличается от третьего варианта осуществления в том, что диоды 11 и 12 были исключены. В этой конфигурации спрямление пика напряжения имеет место вдоль диодов 56-59, и конфигурация все еще работает в качестве учетверителя.
Шестой вариант осуществления, который показан на фиг. 10, действует в качестве утроителя напряжения с двумя конденсаторами 17 и 54.
Наконец, на фиг. 11 предоставляется конфигурация первой схемы только с одним конденсатором (вторым конденсатором 16) параллельно с диодом 13. Последовательно со вторым конденсатором 16 находится последовательный диод 62. Токопроводящая дорожка с диодом 64 предусматривается между входной клеммой 2 и узлом между вторым конденсатором 16 и последовательным диодом 62. Второй конденсатор 16 заряжается через диод 64 до моментального пикового AC-напряжения. Когда полярность источника 21 напряжения инвертируется, через диод 12, источник 21 напряжения, второй конденсатор 16 и диод 64 заряд подается к первому конденсатору 15.
Согласно изобретению конфигурация может быть дополнительно оптимизирована с помощью суммы емкостей (в А/В) конденсаторов первой схемы (емкость первого конденсатора 15 не включается), приблизительно равной или меньшей, чем выходная мощность (в Вт) осветительной схемы, умноженная на постоянное значение (CV) и разделенная на произведение пикового значения первого сигнала напряжения (в В) и максимальной частоты (Гц) приложения первого сигнала напряжения. Как ни удивительно, было определено, что с постоянным значением (CV) (в 1/В), выбранным в диапазоне от 0,001 до 0,100, рабочая характеристика осветительного устройства была значительно улучшена. С постоянным значением (CV) в диапазоне от 0,003 до 0,03 дополнительная оптимизация может быть получена, а лучшая рабочая характеристика была получена при постоянном значении приблизительно равном 0,01.
На фиг. 12 показан вариант осуществления третьей схемы 41-42 для улучшения совместимости с источником 21 напряжения. Третья схема 41-42, например, содержит последовательное соединение конденсатора 41 и резистора 42, расположенных между источником 21 напряжения и первой схемой 1 и соединенных с выходными клеммами источника 21 напряжения (и с входными клеммами 2, 3 схемы 1 выпрямителя). Альтернативно третья схема 41-42 может формировать часть первой схемы 1. Возможно, дроссель 43 и/или резистор 44, как показано, могут быть добавлены к третьей схеме 41-44 для соединения одной стороны последовательного соединения с входной клеммой 2, с другой стороной последовательного соединения, подключенного к входной клемме 3 фактически напрямую.
Совместимость улучшается вследствие того факта, что (a) третья схема 41-42 может изменять фазу выходного сигнала тока первой схемы 21 (автоколебательные трансформаторы требуют двух условий для того, чтобы запускаться и поддерживать колебание, а именно конкретную фазу и конкретную амплитуду этого выходного сигнала тока), и/или (b) третья схема 41-42 может влиять на амплитуду этого выходного сигнала тока (для высоких частот третья схема 41-42 является путем с низким импедансом, который будет нагружать источник 21 напряжения так, что амплитуда выходного сигнала тока будет больше, и условие колебания улучшается), и/или (c) третья схема 41-42 может предоставлять путь с низким импедансом во время переключения источника 21 напряжения (на фронтах), здесь, например, в форме электрического трансформатора. Третья схема 41-42 может улучшать совместимость с источником 21 напряжения независимо от наличия конденсаторов 16-18. Чтобы улучшать совместимость с конкретным источником 21 напряжения, конденсатор 41 может иметь значение в 4,7 нФ, а резистор 42 имеет значение 10 Ом (для дросселя 43, имеющего значение 2,2 мкГн), но другие значения не должны исключаться, а для других видов источника 21 напряжения могут быть необходимы другие значения.
Резюмируя, первые схемы 1 содержат схемы 21 источников напряжения, такие как преобразователи напряжения в напряжение. Диодные схемы содержат диоды 11-14 для выпрямления первого сигнала напряжения и соединяются с выходными клеммами 4, 5 для подачи вторых сигналов напряжения. Первые конденсаторы 15 соединяются с выходными клеммами 4, 5 для буферизации вторых сигналов напряжения и для предложения буферизованных вторых сигналов напряжения вторым схемам 22, таким как преобразователи напряжения в ток, для питания осветительных схем 30, содержащих один или более светоизлучающих диодов. Дополнительные конденсаторы 16, 17, 53, 54 предусматриваются в первой схеме и обеспечивают эффект накачки заряда и улучшают рабочие характеристики первой и второй схем 21, 22 и осветительных схем 30.
Будет ясно из вышеописанного, что посредством добавления даже большего числа конденсаторов накачки заряда может быть достигнуто дополнительное мультиплицирование (учетверитель, ушестеритель и т.д.).
Хотя изобретение подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такое иллюстрирование и описание должны считаться иллюстративными или примерными, а не ограничивающими; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие вариации в раскрытых вариантах осуществления могут быть поняты и выполнены специалистами в данной области техники, применяющими на практике заявленное изобретение, из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово "содержит" не исключает других элементов или этапов, а неопределенный артикль "a" или "an" не исключает множества. Простой факт того, что определенные меры упомянуты в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, чтобы комбинация этих мер не может быть использована с выгодой. Все ссылки с номерами в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем.

Claims (17)

1. Осветительное устройство, подходящее для множества источников (21) напряжения, причем источники предоставляют первый сигнал напряжения, содержащее:
первую схему (1), соединенную с входными клеммами (2, 3), для приема первого сигнала напряжения от источника (21) напряжения, первая схема содержит диоды (11-14) для выпрямления первого сигнала напряжения и подачи второго сигнала напряжения, первый конденсатор (15) для буферизации второго сигнала напряжения и второй конденсатор (16, 17), соединенный параллельно с одним из диодов (11-14) первой схемы,
вторую схему (22), принимающую входной сигнал напряжения, соответствующий второму сигналу напряжения, и преобразующую входное напряжение в выходной сигнал,
осветительную схему (30), принимающую выходной сигнал второго преобразователя и содержащую по меньшей мере один светоизлучающий диод,
при этом
первая схема (1) содержит четвертую схему (51), предусмотренную параллельно со вторым конденсатором (16,17), четвертая схема содержит по меньшей мере два диода (56-57) и соединяется посредством четвертого конденсатора (53) с входной клеммой (2, 3).
2. Осветительное устройство по п. 1, первая входная клемма (2) из входных клемм (2, 3) соединяется через первый диод (11) с первой выходной клеммой (4) из выходных клемм (4, 5) и через второй диод (12) со второй выходной клеммой (5) из выходных клемм (4, 5), и вторая входная клемма (3) из входных клемм (2, 3) соединяется через третий диод (13) с первой выходной клеммой (4) и через четвертый диод (14) со второй выходной клеммой (5).
3. Осветительное устройство по п. 1,
первая схема (1) содержит третий конденсатор (18), соединенный параллельно другому из диодов (11-14).
4. Осветительное устройство по п. 3, первая схема (1) содержит пятую схему (52), предусмотренную параллельно третьему конденсатору (18), пятая схема содержит по меньшей мере два диода (58-59) и соединяется посредством пятого конденсатора (54) с входной клеммой (2, 3).
5. Осветительное устройство по одному из предыдущих пунктов с буферизованным вторым напряжением равным или меньше чем 130% пикового значения первого сигнала напряжения.
6. Осветительное устройство по п. 1, подходящее для применения с множественными источниками напряжения, предоставляющими первые сигналы напряжения в частотном диапазоне, с суммой емкостей (в А/В) конденсаторов (16, 17, 18, 53, 54) первой схемы, емкость первого конденсатора (15) не включается, приблизительно равной или меньшей, чем выходная мощность (в Вт) осветительной схемы (30), умноженная на постоянное значение (CV) и разделенная на произведение пикового значения первого сигнала напряжения (в В) и максимальной частоты (Гц) приложения первого сигнала напряжения.
7. Осветительное устройство по п. 6 с постоянным значением (CV) (в 1/В), выбранным в диапазоне от 0,001 до 0,100, предпочтительно в диапазоне от 0,003 до 0,03, а наиболее предпочтительно приблизительно равным 0,01.
8. Первая схема (1), подходящая для применения в осветительном устройстве по одному из предыдущих пунктов.
9. Устройство, содержащее осветительное устройство по любому из пп. 1-7.
10. Устройство по п. 9, в котором вторая схема (22) является преобразователем для преобразования входного сигнала DC-напряжения в выходной DC-сигнал и входной сигнал DC-напряжения соответствует буферизованному второму сигналу напряжения.
11. Устройство по п. 9, в котором выходной DC-сигнал является выходным сигналом DC-тока, предназначенным для осветительной схемы (30), содержащей по меньшей мере один светоизлучающий диод, второй преобразователь предназначается, чтобы измерять амплитуду выходного сигнала DC-тока в целях управления.
RU2015105359A 2013-04-26 2014-04-15 Осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения RU2659570C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13165485.7 2013-04-26
EP13165485 2013-04-26
PCT/EP2014/057559 WO2014173723A1 (en) 2013-04-26 2014-04-15 Lighting device suitable for multiple voltage sources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015105359A RU2015105359A (ru) 2017-06-02
RU2659570C2 true RU2659570C2 (ru) 2018-07-03

Family

ID=48366125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015105359A RU2659570C2 (ru) 2013-04-26 2014-04-15 Осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9717121B2 (ru)
EP (1) EP2859778B1 (ru)
JP (1) JP5990649B2 (ru)
CN (1) CN104472015B (ru)
ES (1) ES2556010T3 (ru)
PL (1) PL2859778T3 (ru)
RU (1) RU2659570C2 (ru)
WO (1) WO2014173723A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT2923531T (pt) * 2012-11-21 2023-08-17 Versitech Ltd Controlador para iluminação led e método de controlo de iluminação led
WO2019040978A1 (en) 2017-09-01 2019-03-07 Trestoto Pty Limited LIGHTING CONTROL CIRCUIT, LIGHTING INSTALLATION, AND METHOD

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19604026A1 (de) * 1996-01-24 1997-08-07 Cegelec Aeg Anlagen Und Antrie Schaltungsanordnung zur Spannungsverdopplung
US6272032B1 (en) * 1999-08-11 2001-08-07 Patent -Treuh Nd-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Rectifier with midpoint feed
GB2454217A (en) * 2007-10-31 2009-05-06 Eltek Valere As AC to DC bridgeless boost converter with protection and stabilisation
RU2476040C2 (ru) * 2007-01-05 2013-02-20 Филипс Солид-Стейт Лайтинг Солюшнз, Инк Способы и аппараты для имитации резистивных нагрузок
RU125803U1 (ru) * 2012-07-23 2013-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Тегас Электрик" Светодиодная лампа
US20130063043A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Futur-Tec (Hong Kong) Limited Voltage rectifier

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2099427U (zh) * 1991-09-07 1992-03-18 何道民 一种调光节能长寿荧光灯具
JPH1098881A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 I Hitsutsu Kenkyusho:Kk 整流回路
KR100335990B1 (ko) * 1999-08-27 2002-05-10 윤덕용 형광등용 전자식 안정기의 역률 개선회로
JP4314700B2 (ja) * 1999-11-22 2009-08-19 ソニー株式会社 スイッチング電源回路
TW519854B (en) * 2001-10-12 2003-02-01 Delta Electronics Inc Electronic ballast converter circuit having power factor and load current crest factor correction
US20040189555A1 (en) * 2003-03-26 2004-09-30 Capen Larry Stephen Use of track lighting switching power supplies to efficiently drive LED arrays
KR100654487B1 (ko) * 2003-09-09 2006-12-05 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 컨버터 회로, 모터 구동 장치, 압축기, 공기 조화기,냉장고, 전기 세탁기, 송풍기, 전기 청소기 및 히트펌프급탕기
CN100582558C (zh) * 2006-11-22 2010-01-20 刘镇 一种金属led灯杯
CN101252802B (zh) * 2007-02-25 2013-08-21 电灯专利信托有限公司 用于低输入电压的电荷泵电子镇流器
US7791285B2 (en) * 2007-04-13 2010-09-07 Cree, Inc. High efficiency AC LED driver circuit
US8004210B2 (en) 2008-05-28 2011-08-23 Harmgardt Hans L G LED replacement for low voltage lamps
US20100148694A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Chu-Cheng Chang LED light string with capacitor based rectifier filter for increasing output voltage
KR101007902B1 (ko) * 2009-03-25 2011-01-14 서울반도체 주식회사 발광다이오드 구동회로
US8482214B2 (en) * 2009-04-24 2013-07-09 City University Of Hong Kong Apparatus and methods of operation of passive LED lighting equipment
JP4868025B2 (ja) * 2009-05-25 2012-02-01 サンケン電気株式会社 電流均衡化装置及びその方法、ｌｅｄ照明器具、ｌｃｄバックライトモジュール、ｌｃｄ表示機器
DE102010041632A1 (de) * 2010-09-29 2012-03-29 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens zweier Halbleiterlichtquellen
US9948203B2 (en) * 2011-10-28 2018-04-17 Mitsubishi Electric Corporation Direct-current power supply device and electric motor driving device
US9516722B2 (en) * 2012-12-12 2016-12-06 Laurence P. Sadwick Power quality enhancement
WO2014117607A1 (zh) * 2013-01-31 2014-08-07 四川新力光源股份有限公司 驱动led模块的交流电整流电路及交流电整流方法
US9148048B2 (en) * 2013-03-12 2015-09-29 Cree, Inc. Damping resonance in a converter including a coupling capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19604026A1 (de) * 1996-01-24 1997-08-07 Cegelec Aeg Anlagen Und Antrie Schaltungsanordnung zur Spannungsverdopplung
US6272032B1 (en) * 1999-08-11 2001-08-07 Patent -Treuh Nd-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Rectifier with midpoint feed
RU2476040C2 (ru) * 2007-01-05 2013-02-20 Филипс Солид-Стейт Лайтинг Солюшнз, Инк Способы и аппараты для имитации резистивных нагрузок
GB2454217A (en) * 2007-10-31 2009-05-06 Eltek Valere As AC to DC bridgeless boost converter with protection and stabilisation
US20130063043A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Futur-Tec (Hong Kong) Limited Voltage rectifier
RU125803U1 (ru) * 2012-07-23 2013-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Тегас Электрик" Светодиодная лампа

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014173723A1 (en) 2014-10-30
ES2556010T3 (es) 2016-01-12
RU2015105359A (ru) 2017-06-02
JP5990649B2 (ja) 2016-09-14
EP2859778A1 (en) 2015-04-15
CN104472015A (zh) 2015-03-25
PL2859778T3 (pl) 2016-02-29
US9717121B2 (en) 2017-07-25
EP2859778B1 (en) 2015-09-30
CN104472015B (zh) 2016-11-30
US20150250033A1 (en) 2015-09-03
JP2015528996A (ja) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9717120B2 (en) Apparatus and methods of operation of passive LED lighting equipment
US8482214B2 (en) Apparatus and methods of operation of passive LED lighting equipment
US20120146525A1 (en) Apparatus and methods of operation of passive and active led lighting equipment
US9263944B2 (en) Valley-fill power factor correction circuit with active conduction angle control
EP2524579A2 (en) A power factor correction circuit of an electronic ballast
US20100270930A1 (en) Apparatus and methods of operation of passive led lighting equipment
CN103546027A (zh) 电源装置、固体发光元件点灯装置及照明装置
KR100996581B1 (ko) 역률 개선용 전류제어회로를 가진 전원 공급 장치
US8643294B2 (en) Single stage electronic ballast with power factor correction
RU2659570C2 (ru) Осветительное устройство, подходящее для множества источников напряжения
US10082251B1 (en) Light emitting diode driver circuit compatible with ballast
US20100270931A1 (en) Apparatus and methods of operation of passive led lighting equipment
WO2018024035A1 (zh) 一种开关电源用指示电路及其使用方法
CN201750602U (zh) Led日光灯驱动电源
CN112738953A (zh) 电源转换器
Dos Santos et al. A charge-pump led driver with PFC and low-frequency-flicker reduction
dos Santos et al. A dimmable charge-pump ZVS led driver with PFC
CN112689363A (zh) 电源转换器
US20190356224A1 (en) Buck converter
US9438123B2 (en) Push-pull LED driver circuit
Venkatesh et al. Design and analysis of an integrated LC3–Valley fill passive LED driver
EP2654374A1 (en) Rectifier circuit with capacitors for feeding LED
KR200465924Y1 (ko) 역률 개선을 위한 엘이디용 전원 공급 장치
RU95947U1 (ru) Электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы
RU113903U1 (ru) Источник питания для светодиодного осветителя