用于使電子變壓器在輕負(fù)載時保持工作的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低負(fù)載的電子電路，例如，發(fā)光二極管(LED)光源。更具體地，本發(fā)明涉及允許LED光源被電子變壓器以最小的額定功率進(jìn)行供電的子電路，該額定功率高于LED光源得到的功率。然而，本發(fā)明不僅限于LED光源，并且能夠被廣泛地使用以讓電子變壓器保持工作。
【背景技術(shù)】
[0002]為了節(jié)約能源，LED光源經(jīng)常被使用以取代低電壓(12V)鹵素?zé)?。但是，?dāng)LED光源取代鹵素?zé)舨⑶冶贿B接至現(xiàn)有的電子變壓器時，問題就出現(xiàn)了。
[0003]電子變壓器包含饋送給連接負(fù)載供電的隔離變壓器的高頻振蕩器，例如，鹵素?zé)艋騆ED光源。該負(fù)載需要從電子變壓器得到足夠的功率使得電子變壓器啟動以提供功率，即變壓器需要被充分地裝載。典型地，12V鹵素?zé)舻碾娮幼儔浩鞅活~定以20-70W的負(fù)載進(jìn)行操作，以及典型地鹵素?zé)舯还┙o20W或50W的額定功率。然而，取代鹵素?zé)舻腖ED光源典型地得到遠(yuǎn)小于20W的功率，其結(jié)果是電子變壓器處于輕負(fù)載(under loaded)。
[0004]如果連接負(fù)載低于最低標(biāo)準(zhǔn)，電子變壓器停止提供功率。當(dāng)被連接至電子變壓器，LED光源首先把足夠的負(fù)載送給變壓器以啟動變壓器。然而，跟隨最初的涌入功率，LED光源得到比電子變壓器(也就是，呈現(xiàn)低負(fù)載)的最低要求更少的功率。因此，變壓器關(guān)閉并停止提供功率。
[0005]根據(jù)特定的電子變壓器，它可以或不可以再次啟動(再次點火(re-1gnite))以提供功率，其結(jié)果是要么LED沒有接收到功率(也就是，完全失靈)，要么以上描述的循環(huán)被重復(fù)并且LED閃爍。
[0006]解決輕負(fù)載的變壓器的問題的大多數(shù)嘗試是基于后面跟著降壓調(diào)節(jié)器的升壓電路。這些升壓電路降低了被給予至變壓器的阻抗。這些電路包含電感器、開關(guān)以及與PWM生成器類似的一些邏輯電路，這使得電路既昂貴又龐大。進(jìn)一步地，高切換導(dǎo)致有關(guān)EMI的問題。美國申請US20110115400A1公開了這樣的升壓電路的實例。
[0007]為了再次點火變壓器，其它的解決方案試圖通過將脈沖電流饋送回變壓器來再次點火變壓器。為了再次點火這樣的變壓器，這些解決方案也需要邏輯電路與龐大的電容器以便將足夠高的電流饋送回變壓器。由于高電流再次點火脈沖在LED燈與變壓器之間流動，會出現(xiàn)EMI問題。美國申請US6433493公開了饋送回以再次點火變壓器的實例。
[0008]本發(fā)明旨在使電子變壓器在低負(fù)載的條件下保持運行以提供功率給LED光源，同時避免了諸如可見的閃爍、高成本和體積的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明提供了一種電氣設(shè)備，該電氣設(shè)備包括子電路，所述子電路包括被配置成將所述子電路連接到至少一個電子變壓器的第一連接裝置和被配置成將所述子電路連接到至少一個被供電電路的第二連接裝置；其中，所述子電路包括:經(jīng)由所述第一連接裝置能夠連接到所述電子變壓器并且被配置成向所述第二連接裝置供應(yīng)DC的至少一個子電路整流器；被連接至所述第二連接裝置的恒定電流調(diào)節(jié)器；以及與所述恒定電流調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接的子電路電容器。
[0010]所述被供電電路是意于被來自所述電子變壓器的功率所驅(qū)動且可以包括LED、LED驅(qū)動器或任何其它需要功率的電路或部件的任何電路。
[0011]所述第一與第二連接裝置不限于端子、連接器等，而可以是任何電氣傳導(dǎo)裝置。
[0012]所述子電路可以是模擬電路，并且術(shù)語“模擬”在這里指的是不包括邏輯元件或開關(guān)元件的電子電路。
[0013]所述恒定電流調(diào)節(jié)器與子電路電容器可以被配置以使得:所述子電路電容器能夠被所述恒定電流調(diào)節(jié)器以一種速率進(jìn)行放電，該速率足夠高使得所述放電以比視覺上能夠感知的頻率更高的頻率發(fā)生和/或在被連接至所述第一連接裝置的AC電源功率循環(huán)期間多次在低阻抗和高阻抗之間變化。
[0014]所述子電路可以形成具有被供電電路的電子電路的一部分，并且所述被供電電路可以包括至少一個LED，也就是所述子電路可以被集成到LED光源的電子電路中。
[0015]所述被供電電路可以被連接至所述第二連接裝置。
[0016]所述電子電路可以包括與所述被供電電路并聯(lián)連接的緩沖電容器，并且所述緩沖電容器實質(zhì)上可以比所述子電路電容器更大。
[0017]所述電子電路可以包括被連接在所述子電路與所述被供電電路之間的至少一個防反向電流二極管。
[0018]所述電子電路可以包括與子電路整流器并聯(lián)連接的至少一個電源電路整流器，并且一個或兩個二極管可以在所述電源電路整流器與所述子電路整流器之間被共用。
[0019]所述子電路電容器可以具有小于I UF的值一優(yōu)選地大約為470nF。
[0020]所述恒定電流調(diào)節(jié)器可以被配置成將電流調(diào)節(jié)至大約20mA和/或可以類型為NSI45020ο
【附圖說明】
[0021]為了更好地理解本發(fā)明及說明本發(fā)明是如何可被實施，現(xiàn)通過非限制實例的方式及參考附圖描述本發(fā)明，其中:
[0022]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)被配置接收來自電子變壓器的功率的LED光源的電路圖；
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明的LED光源的第一實施方式的電路圖；
[0024]圖3是根據(jù)本發(fā)明的LED光源的第二實施方式的電路圖；
[0025]圖4是根據(jù)本發(fā)明的LED光源的第三實施方式的電路圖；
[0026]圖5分別示出了圖2中示出的電路的子電路電容器與緩沖電容器的電壓波形；
[0027]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明且與圖2至圖4中示出的LED光源的實施方式是共有的子電路；以及
[0028]圖7示出了用于給圖1至圖4和圖6中示出的LED光源的任何一者提供功率的電子變壓器的圖解表示。
【具體實施方式】
[0029]參考圖1至圖7，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)低電壓(12V)LED光源的電路通常被附圖標(biāo)記20標(biāo)識，并且典型地該電路包括由二極管la，lb，lc，Id組成的橋式整流器、緩沖電容器2、LED驅(qū)動器3以及LED4—圖1中示出了連接。橋式整流器la，lb, lc, Id的端子12與13被連接至低電壓AC電源，并且整流器轉(zhuǎn)換功率并將DC電源提供給電路20的其余部分。圖7示出了具有兩個高電壓輸入端子16、17與兩個低電壓輸出端子18、19的電子變壓器25，其中兩個低電壓輸出端子18、19被連接至圖1中所示的電路20的橋式整流器la，lb, lc, Id的端子12,13ο
[0030]當(dāng)功率最初被提供給電路20時，LED驅(qū)動器3的阻抗是高的，并且緩沖電容器2的阻抗是低的，其結(jié)果是電流被轉(zhuǎn)向給緩沖電容器2充電。由于通過LED 4的電流增加，驅(qū)動器3的阻抗減少，并且由于緩沖電容器2被充電，它的阻抗增加，其結(jié)果是緩沖電容器2用來緩沖LED 4與LED驅(qū)動器3的負(fù)載。當(dāng)來自變壓器25與整流器的功率停止時，緩沖電容器2還用來將一些功率提供給LED驅(qū)動器3，因此相當(dāng)于LED驅(qū)動器3的電源。
[0031]如果低電壓AC電源是諸如圖7中示出的電子變壓器25，變壓器上LED4與LED驅(qū)動器3的負(fù)載常常小于變壓器的操作范圍的下限，并且光源可以發(fā)生故障或閃爍一如這里的上文所描述的。典型地，變壓器25停止電源供應(yīng)，并開始嘗試大約每毫秒再次點火(當(dāng)使用典型的50Hz或60Hz干線AC電源供應(yīng))。
[0032]在圖2中，根據(jù)本發(fā)明LED光源的第一實施方式的電路通常被附圖標(biāo)記21標(biāo)識，然而圖3與圖4示出了具有更少部件的這樣電路的可替換的實施方式，所述電路通常被附圖標(biāo)記22和23標(biāo)識。圖2至圖4中示出的電路21，22，23每個包括圖1的電路20的特征，并且附加部件以及這些電路的任意者之間所共有的部件被相同的附圖標(biāo)記所標(biāo)識。
[0033]參考圖2，兩個附加的二極管5a，5b、子電路電容器6、以及恒定電流調(diào)節(jié)器7被包括在電路21中。二極管5a與5b通過共享來自圖1的原始供電電路20的整流器的二極管Ic和Id形成子電路全橋整流器。通過共享這些二極管，電路21的部件數(shù)被最小化。由于子電路電容器6與恒定電流調(diào)節(jié)器7被第二橋式整流器5a，5b，lc,，Id供電，子電路電容器6只能被恒定電流調(diào)節(jié)器7放電，并且不能被緩沖電容器2充電。
[0034]恒定電流調(diào)節(jié)器7連續(xù)不斷地對子電路電容器6進(jìn)行泄電。如果將AC功率提供給整流器的電子變壓器25斷開了，恒定電流源7給子電路電容器6放電，這減少了子電路電容器6上的電壓。被放電的子電路電容器6對變壓器25呈現(xiàn)為低阻抗(高負(fù)載)。因此，變壓器啟動。
[0035]如果變壓器25閉合，來自整流器5a，5b，lc, Id的電流給子電路電容器6充電，同時恒定電流調(diào)節(jié)器7對它進(jìn)行放電，從而保持了子電路電容器上的電壓。因此，變壓器25呈現(xiàn)高阻抗(低負(fù)載)。只要LED光源(例如，電路21)繼續(xù)從電子變壓器25得到足夠的功率，變壓器保持閉合。否則，電子變壓器25關(guān)閉以重復(fù)以上的循環(huán)。
[0036]由于子電路電容器6上的電壓下降，恒定電流調(diào)節(jié)器7的等效電阻變低。這是恒定電流調(diào)節(jié)器的特性。當(dāng)與使用常規(guī)電阻的現(xiàn)有技術(shù)的電路(沒有示出)(而不是使用恒定