專利名稱：Led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的LED驅(qū)動(dòng)電路，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求21的前序部分的控制LED的方法。
背景技術(shù)：
這種驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用在照明系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)房間、道路或者逃生通道進(jìn)行彩色或區(qū)域性照明。通常，照明設(shè)備是由驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的，并在需要時(shí)激活。對(duì)于這種照明，可以采用有機(jī)或者無(wú)機(jī)發(fā)光二極管(LED)作為光源。為了照明，代替氣體放電燈和白熾燈越來(lái)越普遍地采用發(fā)光二極管作為光源。發(fā)光二極管的效率和發(fā)光量不斷地快速提高，從而它已經(jīng)應(yīng)用在日常照明的各種領(lǐng)域中。然而發(fā)光二極管是點(diǎn)光源，并且發(fā)射強(qiáng)烈匯聚的光線。然而當(dāng)前的LED照明系統(tǒng)的缺點(diǎn)經(jīng)常在于，由于老化或者由于更換單個(gè)LED或者 LED組件可能會(huì)使得顏色或者亮度發(fā)生變化。此外，由于阻擋了熱輻射，二次光學(xué)器件會(huì)對(duì)溫度管理產(chǎn)生影響。另外，由于老化和熱作用，LED的磷光體可能會(huì)出現(xiàn)變化。亮度變化通常只能利用復(fù)雜的控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且也無(wú)法簡(jiǎn)單地與常見(jiàn)的調(diào)光器連接，這是因?yàn)樵谂c大多數(shù)調(diào)光器協(xié)同工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)光閃爍，甚至這些調(diào)光器不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種照明設(shè)備和一種方法，其在沒(méi)有上述缺點(diǎn)或者說(shuō)在顯著減少這些缺點(diǎn)情況下，通過(guò)具有發(fā)光二極管的照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)故障和節(jié)約能源的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征性特征來(lái)針對(duì)這種類型的裝置。在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明本發(fā)明的特別有利的實(shí)施方式。用于LED(有機(jī)或者無(wú)機(jī)發(fā)光二極管)驅(qū)動(dòng)裝置的本發(fā)明解決方案基于這樣的思想，即，一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其具有供電接口、濾波電路、整流器、電感和開(kāi)關(guān)。所述電感具有初級(jí)線圈和與初級(jí)線圈耦合的次級(jí)線圈。當(dāng)所述開(kāi)關(guān)接通時(shí)，所述電感被磁化；而當(dāng)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所述電感被去磁，并且至少在去磁階段，通過(guò)所述電感給所述LED供電。僅當(dāng)流過(guò)開(kāi)關(guān)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，開(kāi)關(guān)才斷開(kāi)。預(yù)定閾值可以取決于供電電壓的當(dāng)前幅值。所述開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間可以取決于所檢測(cè)到的流過(guò)所述LED的電流的幅值。附加地或者另選地，所述開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間也可以取決于去磁電流 (Entmagnetisierungsstrom)0根據(jù)本發(fā)明還建議一種通過(guò)調(diào)光器控制LED的方法，其中，所述LED是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制的，并且所述驅(qū)動(dòng)電路從供電接口開(kāi)始，經(jīng)由濾波電路和整流器被供電，并且所述驅(qū)動(dòng)電路具有電感和開(kāi)關(guān)以及緩沖元件，其中，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)的高頻時(shí)鐘控制將能量經(jīng)由所述電感傳遞至所述照明設(shè)備，其中，所述開(kāi)關(guān)在所述調(diào)光器截止期間也保持接通，并且僅當(dāng)流過(guò)所述開(kāi)關(guān)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，所述開(kāi)關(guān)才斷開(kāi)。
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根據(jù)本發(fā)明也可以設(shè)有橋接電路，所述橋接電路通過(guò)整流器與供電接口相連，并且所述橋接電路在電流經(jīng)由所述整流器流向所述電感和所述開(kāi)關(guān)或者流向所述緩沖元件之時(shí)是被禁用的。每當(dāng)電流流向LED驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，就禁用橋接電路。總是在電流經(jīng)由整流器流經(jīng)電感和開(kāi)關(guān)或者流向緩沖元件時(shí)，電流才流向LED驅(qū)動(dòng)電路。退耦環(huán)節(jié)或者電流監(jiān)控環(huán)節(jié)可以充當(dāng)電流探測(cè)器?！巴ㄟ^(guò)它，橋接電路與供電接口相連的整流器”可以與“通過(guò)它，電流流向電感和開(kāi)關(guān)或者緩沖元件的整流器”是同一個(gè)整流器，或者可以設(shè)置與所述第一整流器并聯(lián)的另一整流器。本發(fā)明解決方案還涉及一種LED照明設(shè)備，其具有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路，所述照明設(shè)備具有底座，用以將所述照明設(shè)備應(yīng)用在常見(jiàn)的燈座中。本發(fā)明還涉及一種控制LED的方法，其中，所述LED是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制的，并且所述驅(qū)動(dòng)電路從供電接口開(kāi)始，經(jīng)由濾波電路和整流器被供電，并且所述驅(qū)動(dòng)電路具有緩沖元件、電感和開(kāi)關(guān)，其中，在所述整流器的輸出端上設(shè)有橋接電路，當(dāng)電流經(jīng)由所述整流器流向所述驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，所述橋接電路被禁用。以這種方法可以通過(guò)具有發(fā)光二極管的照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)非常均勻一致的面照明，其中能夠以簡(jiǎn)單方式調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的亮度。
具體實(shí)施例方式下面應(yīng)該結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。圖中

圖1示出本發(fā)明裝置的第一實(shí)施方式；圖2示出本發(fā)明裝置的第二實(shí)施方式；圖3示出本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施方式；圖4示出本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施方式。以下結(jié)合根據(jù)圖1的具有LED驅(qū)動(dòng)電路的第一實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。LED驅(qū)動(dòng)電路具有供電接口、濾波電路(Li)、整流器(GRl)、電感(L2)以及開(kāi)關(guān) (Si)。緩沖元件(Cl)位于整流器(GRl)之后，該緩沖元件優(yōu)選僅用于濾除高頻電壓變化， 而不對(duì)整流器(GRl)輸出端的電壓實(shí)施明顯的平滑作用。緩沖元件(Cl)例如是電容器， 優(yōu)選是濾波電容器。電感(L2)優(yōu)選具有初級(jí)線圈(L2p)和與該初級(jí)線圈耦合的次級(jí)線圈 (L2s)。當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，電感(L2)被磁化；而當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl斷開(kāi)時(shí)，電感(L2)被去磁，并且至少在去磁階段，通過(guò)電感(L2)給LED輸送電流。僅當(dāng)流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，那么就斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si。流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流可以借助于電流檢測(cè)器Ip(例如電流分流器)來(lái)檢測(cè)。然而電流檢測(cè)器Ip也可以直接實(shí)現(xiàn)在開(kāi)關(guān)S上，例如在所謂的檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SENSEFET) 中，其包含集成的電流監(jiān)控。尤其是開(kāi)關(guān)Sl的接通持續(xù)時(shí)間沒(méi)有時(shí)間上的限制，開(kāi)關(guān)Sl的接通時(shí)間可以是無(wú)限的。開(kāi)關(guān)Sl的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間可以取決于所檢測(cè)到的流過(guò)LED的電流的幅值。優(yōu)選地， 流過(guò)LED的電流的幅值檢測(cè)的反饋是以電勢(shì)隔離的方式來(lái)實(shí)施的，(也就是說(shuō)取決于開(kāi)關(guān) Sl的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間的控制回路)。然而例如也可以規(guī)定(固定設(shè)定)斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間。
開(kāi)關(guān)Sl的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間例如也可以直接或者間接地取決于去磁電流 (Entmagnetisierungsstrom)。每當(dāng)電感(L2)的去磁被確定時(shí)，就可以接通開(kāi)關(guān)Si。然而也可以總是在電感(L2)已去磁的情況下才實(shí)施接通，在去磁的時(shí)間點(diǎn)和重新接通之間也可以存在一定的時(shí)間段。該驅(qū)動(dòng)電路可以連接在常見(jiàn)的調(diào)光器上，并且開(kāi)關(guān)Sl可以在該調(diào)光器截止期間被接通，以便引導(dǎo)剩余電流通過(guò)電感和開(kāi)關(guān)Si并且因此加載調(diào)光器。但是流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的剩余電流通過(guò)預(yù)定閾值來(lái)限定，以避免開(kāi)關(guān)Sl過(guò)載。電感(L2)可以是變壓器(L2p、Lk)，該變壓器充當(dāng)電勢(shì)隔離環(huán)節(jié)。驅(qū)動(dòng)電路也可以通過(guò)開(kāi)關(guān)(Si)的高頻時(shí)鐘控制將能量經(jīng)由電感(L2)傳遞至照明設(shè)備(LED)。開(kāi)關(guān)(Si)例如可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，例如MOSFET或者雙極型晶體管。所預(yù)定的閾值可以取決于供電電壓Vin的當(dāng)前幅值。在一個(gè)簡(jiǎn)單變形方式中，例如在供電電壓Vin超過(guò)一定值時(shí)，可以提高閾值。然而也能以多級(jí)方式提高閾值。如果作為供電電壓，AC交流電壓具有通常為50Hz或60Hz的頻率，那么所預(yù)定的閾值尤其可以取決于AC交流電壓的整流正弦半波的當(dāng)前幅值。該當(dāng)前幅值優(yōu)選以高頻采樣或者連續(xù)監(jiān)控方式來(lái)監(jiān)控，優(yōu)選不檢測(cè)供電電壓的一個(gè)或者多個(gè)周期的平均值?？梢酝ㄟ^(guò)監(jiān)控電路Ul來(lái)監(jiān)控供電電壓Vin的當(dāng)前幅值。監(jiān)控電路Ul例如可以是集成電路(例如ASIC、微控制器或者DSP)。監(jiān)控電路Ul可以取決于對(duì)供電電壓Vin當(dāng)前幅值的監(jiān)控來(lái)規(guī)定用于斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Sl的閾值。監(jiān)控電路Ul例如可以通過(guò)緩沖元件Cl或者說(shuō)在整流器GRl的(正極)輸出端上檢測(cè)，或者如果存在退耦環(huán)節(jié)，也在退耦環(huán)節(jié)之前進(jìn)行檢測(cè)，或者檢測(cè)退耦環(huán)節(jié)上的電壓差 (優(yōu)選分別測(cè)量退耦環(huán)節(jié)之前和之后的電壓)。在一個(gè)簡(jiǎn)單的變形方式中，借助于分壓器測(cè)量電壓，該分壓器在緩沖元件Cl上或者說(shuō)在整流器GRl的(正極)輸出端上量取電壓，并且將其降至一電勢(shì)，該電勢(shì)可以由監(jiān)控電路Ul分析。然而監(jiān)控電路Ul也可以如此設(shè)計(jì)(例如在高壓電技術(shù)中)，以使其可以直接檢測(cè)在緩沖元件Cl或者說(shuō)在整流器GRl的(正極)輸出端上的電壓。監(jiān)控電路Ul也可以控制開(kāi)關(guān)Si。在這種情況下，監(jiān)控電路Ul —方面可以借助于電流檢測(cè)器Ip (例如電流分流器)監(jiān)控流經(jīng)開(kāi)關(guān)Sl電流，而且還附加地監(jiān)控供電電壓Vin 的當(dāng)前幅值。每當(dāng)流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，監(jiān)控電路Ul就可以觸發(fā)開(kāi)關(guān)Sl的斷開(kāi)。如前已述，該閾值優(yōu)選基于對(duì)供電電壓Vin當(dāng)前幅值的監(jiān)控來(lái)規(guī)定。例如可以僅規(guī)定兩個(gè)值作為閾值，其中，在供電電壓Vin低于特定值的情況下規(guī)定下限閾值，而在供電電壓Vin超出特定值的情況下規(guī)定上限閾值。然而也可以按照表格方式存儲(chǔ)多個(gè)閾值，并且根據(jù)針對(duì)供電電壓Vin各種電壓范圍的表格規(guī)定來(lái)規(guī)定這些閾值。監(jiān)控電路Ul也可以是兩部分式的(例如是兩個(gè)集成電路形式的，這兩個(gè)集成電路彼此連接)。一方面可以存在第一監(jiān)控電路Ula，其取決于對(duì)供電電壓Vin當(dāng)前幅值的監(jiān)控來(lái)規(guī)定閾值。第一監(jiān)控電路Ula可以將該閾值轉(zhuǎn)發(fā)至第二監(jiān)控電路Ulb。第二監(jiān)控電路Ulb 可以執(zhí)行對(duì)開(kāi)關(guān)Sl的控制。監(jiān)控電路Ulb可以監(jiān)控流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流并且根據(jù)該電流控制開(kāi)關(guān)Si。這種控制可以取決于由第一監(jiān)控電路Ula規(guī)定的閾值。另外，這種控制可以取決于其他監(jiān)控來(lái)實(shí)施，例如根據(jù)對(duì)電感L2去磁的監(jiān)控，根據(jù)所檢測(cè)到的LED電壓或者根據(jù)所檢測(cè)到的流過(guò)LED的電流的幅值。按照優(yōu)選方式，次級(jí)側(cè)上的所有反饋或者監(jiān)控是按照電勢(shì)隔離的方式實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)通過(guò)電勢(shì)隔離(例如借助于光耦合器或者變壓器)將在輸出側(cè)(次級(jí)側(cè))上所檢測(cè)到的信號(hào)反饋至監(jiān)控電路U1。 如前已述，開(kāi)關(guān)Sl的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間優(yōu)選取決于所檢測(cè)到的流過(guò)LED的電流的幅值。
電感L2可以是變壓器L2p、L2s，該變壓器充當(dāng)電勢(shì)隔離環(huán)節(jié)。在此，變壓器的初級(jí)線圈L2p與開(kāi)關(guān)Sl串聯(lián)。與初級(jí)線圈L2p磁耦合的次級(jí)線圈Lk與整流器(D2)和平滑電路(以)相連，LED可以連接在該平滑電路(以)上。在變壓器次級(jí)線圈Lk上的整流器 (D2)可以由二極管D2或者也可由全波整流器構(gòu)成。電感L2可以在其去磁時(shí)給平滑電路供電，該平滑電路例如可以是電容器C2或者LC濾波器(電容器C2-電感U)或者CLC濾波器(電容器C2-電感L3-電容器C3)。具有平滑電路(以)的次級(jí)側(cè)優(yōu)選如此設(shè)計(jì)，即，能夠給LED輸送恒定電流。 通過(guò)調(diào)光器控制LED的方法是可行的，其中，該LED通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制，并且其中，通過(guò)高頻時(shí)鐘控制開(kāi)關(guān)Sl將能量經(jīng)由電感L2輸送至LED。開(kāi)關(guān)Sl在調(diào)光器截止期間也保持接通，并且只要流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，那么就斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si。這意味著， 在調(diào)光器截止期間(也就是說(shuō)沒(méi)有電源電壓通過(guò))，只要流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流未達(dá)到預(yù)定閾值，開(kāi)關(guān)Sl就保持接通。直到流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的電流達(dá)到預(yù)定閾值，開(kāi)關(guān)Sl才在一定時(shí)間保持?jǐn)嚅_(kāi)(如前已述，這取決于確定斷開(kāi)時(shí)間的相應(yīng)條件)并且再次接通。因而與存在電源電壓的時(shí)間段相比，在調(diào)光器截止期間開(kāi)關(guān)Sl的接通時(shí)間更長(zhǎng)，這是因?yàn)榛诓淮嬖陔娫措妷?，流過(guò)電感L2和開(kāi)關(guān)Sl的電流更加緩慢地上升。具有監(jiān)控電路Ul的驅(qū)動(dòng)電路也可以如此設(shè)計(jì)，即，當(dāng)照明設(shè)備(LED)不工作或者僅被供給大大低于額定供電電壓Vin的供電電壓Vin時(shí)，開(kāi)關(guān)(Si)仍保持接通，并且只要流過(guò)開(kāi)關(guān)(Si)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)(Si)才斷開(kāi)。只要開(kāi)關(guān)(Si)不通過(guò)相應(yīng)的主動(dòng)控制斷開(kāi)，例如通過(guò)保持電路就可以將該開(kāi)關(guān)保持在接通狀態(tài)。例如可以通過(guò)該保持電路的被橋接或者通過(guò)降低開(kāi)關(guān)(Si)控制接口的控制電平(Ansteuerpegel)就可以進(jìn)行主動(dòng)控制，以斷開(kāi)(關(guān)斷)開(kāi)關(guān)(Si)。保持電路也可以如此設(shè)計(jì)，即，只要驅(qū)動(dòng)電路輸入端上存在微弱的電壓，那么在驅(qū)動(dòng)電路自身還未起動(dòng)期間，該保持電路就已經(jīng)將開(kāi)關(guān)(Si)保持在接通狀態(tài)。因而可以構(gòu)造具有本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路的LED照明設(shè)備，該照明設(shè)備具有底座，用以將該照明設(shè)備應(yīng)用在常見(jiàn)的燈座中。以下結(jié)合圖2、圖3和圖4所示的具有LED驅(qū)動(dòng)電路的第二實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。該驅(qū)動(dòng)電路具有供電接口，在該供電接口之后是整流器GRl和濾波電路Ll以及緩沖元件。隨后是電感L2和開(kāi)關(guān)Si。當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl接通時(shí)，電感L2被磁化；而當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl斷開(kāi)時(shí)，電感L2被去磁，并且至少在去磁階段，通過(guò)電感L2給LED輸送電流。驅(qū)動(dòng)電路可以被構(gòu)造為升壓電路或者反激電路。這種反激電路或者升壓電路優(yōu)選是以電勢(shì)隔離的方式實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)鐘控制的電感L2具有次級(jí)線圈L2s， 該次級(jí)線圈Lk與電感L2的初級(jí)線圈L2p磁耦合。優(yōu)選為單向退耦環(huán)節(jié)的電流探測(cè)器包含在整流器GRl和緩沖元件Cl之間。根據(jù)圖2和圖3的示例，作為電流探測(cè)器的退耦環(huán)節(jié)可以由二極管Dl構(gòu)成。然而全波整流器DVl也可以充當(dāng)退耦環(huán)節(jié)。借助于電流探測(cè)器可以監(jiān)控經(jīng)由整流器(GRl)流向電感(L2)和開(kāi)關(guān)(Si)和/或?yàn)V波電容器(Cl)的電流。在整流器GRl的輸出端上設(shè)有橋接電路(R40、Q4)，當(dāng)電流探測(cè)器(例如退耦環(huán)節(jié))允許電流流過(guò)時(shí)，該橋接電路(R40、Q4)被禁用。每當(dāng)電流流向LED驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，該橋接電路(R40、Q4)才激活?？偸窃陔娏鹘?jīng)由整流器GRl流經(jīng)電感L2和開(kāi)關(guān)Sl或者流向緩沖元件時(shí)，電流才流向LED驅(qū)動(dòng)電路。因而退耦環(huán)節(jié)充當(dāng)電流探測(cè)器。一旦電流經(jīng)由整流器GRl流經(jīng)電感L2和開(kāi)關(guān)Sl 或者流向緩沖元件，那么在退耦環(huán)節(jié)上就會(huì)出現(xiàn)電壓，該電壓僅略微高于緩沖元件上的電壓(也就是退耦環(huán)節(jié)之后的電壓)。退耦環(huán)節(jié)上的電壓可以被監(jiān)控。該監(jiān)控可以通過(guò)監(jiān)控電路Ul完成。監(jiān)控電路Ul例如可以是集成電路。監(jiān)控電路Ul可以根據(jù)對(duì)作為電流探測(cè)器的退耦環(huán)節(jié)的監(jiān)控來(lái)激活或者禁用橋接電路_、Q4)。監(jiān)控電路Ul例如可以僅檢測(cè)退耦環(huán)節(jié)之前的電壓或者退耦環(huán)節(jié)上的電壓差(優(yōu)選分別檢測(cè)退耦環(huán)節(jié)之前和之后的電壓)。監(jiān)控電路Ul也可以控制開(kāi)關(guān)Si。作為電流探測(cè)器的退耦環(huán)節(jié)可以由二極管Dl構(gòu)成。然而全波整流器DVl也可以充當(dāng)退耦環(huán)節(jié)。該驅(qū)動(dòng)電路可以連接在常見(jiàn)的調(diào)光器上，并且橋接電路(R40、Q4)可以在調(diào)光器截止期間接通，以便引導(dǎo)剩余電流通過(guò)橋接電路(R40、Q4)以及電感12和開(kāi)關(guān)Sl并且因此加載調(diào)光器。緩沖元件例如可以由填谷電路(圖3)或者也可由作為緩沖元件Cl的電容器(圖 2)構(gòu)成。每當(dāng)電感L2的去磁被確定時(shí)，就可以接通開(kāi)關(guān)Si。然而也可以總是在電感L2已去磁的情況下才實(shí)施接通，在去磁的時(shí)間點(diǎn)和重新接通之間也可以存在一定的時(shí)間段。開(kāi)關(guān)Sl例如可以通過(guò)用于功率因數(shù)校正的集成開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制。監(jiān)控電路Ul可以包含用于功率因數(shù)校正的控制電路。電感L2可以是變壓器L2p、L2s，該變壓器充當(dāng)電勢(shì)隔離環(huán)節(jié)。在此，變壓器的初級(jí)線圈L2p與開(kāi)關(guān)Sl串聯(lián)。與初級(jí)線圈L2p磁耦合的次級(jí)線圈Lk與整流器(D2)和平滑電路(以)相連，LED可以連接在該平滑電路(以)上。在變壓器次級(jí)線圈Lk上的整流器 (D2)可以由二極管D2或者也可由全波整流器構(gòu)成。開(kāi)關(guān)Sl的接通和/或斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間可以取決于檢測(cè)到的流過(guò)LED的電流的幅值。 但是，開(kāi)關(guān)Sl的接通和/或斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間優(yōu)選不降至零或者接近零。在一個(gè)簡(jiǎn)單變形方式中，對(duì)流過(guò)LED的電流的限制例如可以通過(guò)限定接通持續(xù)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。電感L2在其去磁時(shí)可以向平滑電路(C2)供電，該平滑電路(C2)例如可以是電容器C2或者LC或者CLC濾波器。橋接電路(R40、Q4)可以通過(guò)電阻器R40與開(kāi)關(guān)Q4串聯(lián)來(lái)構(gòu)成。然而，橋接電路也可以作為橋接電路具有電流源(恒流源)。圖4示出電流源(恒流源)的一個(gè)示例。圖4僅示出用于照明設(shè)備的本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路的一部分。電流探測(cè)器由電流監(jiān)控環(huán)節(jié)R34構(gòu)成。取決于流過(guò)電流監(jiān)控環(huán)節(jié)R34的電流，監(jiān)控電路Ul (其由晶體管Q5和電阻器R30構(gòu)成，電阻器R30與內(nèi)部電源Vcc相連)可以激活或者禁用橋接電路。一旦確定有足夠的電流流過(guò)電流探測(cè)器(也就是電流監(jiān)控環(huán)節(jié)R34)，就禁用橋接電路。流過(guò)電流監(jiān)控環(huán)節(jié)R34(電流探測(cè)器)的電流是這樣的電流，所述電流經(jīng)由整流器 (GRl)流向電感(L2)和開(kāi)關(guān)(Si)或者流向緩沖元件。在根據(jù)圖4的示例中，監(jiān)控電路Ul是分離地構(gòu)成的，然而它也可以與圖2和圖3 的示例一樣被設(shè)計(jì)成集成電路。在采用集成電路作為監(jiān)控電路Ui的情況下，可以將其他功能例如對(duì)開(kāi)關(guān)Sl的控制集成到其中。根據(jù)圖4，橋接電路由電流源(恒流源)構(gòu)成。電流源(恒流源)具體由晶體管 Q4和Q6以及電阻器R40、R27和R29構(gòu)成。如圖4所示，橋接電路可以通過(guò)全波整流器D3通過(guò)濾波電路L2與供電接口相連 (與整流器GRl并聯(lián))。“通過(guò)它，橋接電路(R40、Q4)與供電接口相連的整流器”可以與“通過(guò)它，電流流向電感和開(kāi)關(guān)或者緩沖元件的整流器”是同一個(gè)整流器(也就是圖2和圖3的整流器GRl)， 或者可以設(shè)置與該第一整流器GRl并聯(lián)(參見(jiàn)圖4)的另一整流器D3。因而一種用于控制LED的方法就是可行的，其中，該LED通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制，并且該驅(qū)動(dòng)電路由供電接口經(jīng)由濾波電路(Li)和整流器(GR2)來(lái)供電，并且該驅(qū)動(dòng)電路具有緩沖元件、電感(L2)和開(kāi)關(guān)(Si)，并且其中，當(dāng)電流經(jīng)由整流器(GRl)流向驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，設(shè)置在整流器(GRl)輸出端上的橋接電路(R40、Q4)被禁用。因而可以構(gòu)造具有本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路的LED照明設(shè)備，該照明設(shè)備具有底座，用以將該照明設(shè)備應(yīng)用在常見(jiàn)的燈座中。圖1的實(shí)施方式也可以與圖2至圖4的實(shí)施方式組合。一方面，只要流過(guò)開(kāi)關(guān)Sl 的電流未達(dá)到預(yù)定閾值，開(kāi)關(guān)Sl就可以總是保持接通；附加地可以存在可激活的橋接電路 (R40、Q4)，僅當(dāng)檢測(cè)到有足夠的電流流過(guò)電流探測(cè)器，才激活該橋接電路(R40、Q4)。以這種方式構(gòu)成電流可以流經(jīng)的兩條電流路徑，并且因而可以如此設(shè)置該橋接電路(R40、Q4)， 即，該橋接電路(R40、Q4)在其激活時(shí)(與沒(méi)有通過(guò)開(kāi)關(guān)(Si)的第二電流路徑的解決方案相比)僅產(chǎn)生較小的附加損耗。也可以構(gòu)造一種用于照明設(shè)備優(yōu)選為L(zhǎng)ED的驅(qū)動(dòng)電路，其具有供電接口、整流器 GRl和濾波電路、緩沖元件(Cl)、電感L2和開(kāi)關(guān)Si，其中，通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的高頻時(shí)鐘控制可以將能量通過(guò)電感發(fā)送至照明設(shè)備，并且在整流器GRl的輸出端上可以如此布置橋接電路 (R40、Q4)，以便當(dāng)照明設(shè)備(LED)不工作時(shí)，該橋接電路(R40、Q4)是激活的。這種情況例如是沒(méi)有電源電壓或者僅存在大大低于電源電壓的微弱電壓。橋接電路(R40、Q4)可以如此設(shè)計(jì)，即，僅當(dāng)照明設(shè)備(LED)工作時(shí)，才禁用該橋接電路(R40、Q4)。 橋接電路(R40、Q4)例如可以如此連接，即，只要在橋接電路(R40、Q4)上存在電壓，則無(wú)需起動(dòng)(激活)橋接電路(R40、Q4)就實(shí)現(xiàn)電流流過(guò)該橋接電路(R40、Q4)。橋接電路(R40、 Q4)例如也可以如此實(shí)現(xiàn)，即，只要在驅(qū)動(dòng)電路輸入端上出現(xiàn)了微弱的電壓，那么在驅(qū)動(dòng)電路自身還未起動(dòng)期間，它就已經(jīng)將開(kāi)關(guān)(Si)保持在接通狀態(tài)。以這種方式也可以獲得相對(duì)于所謂的電路斷路器(Netzfreischalter)的較高兼容性。電路斷路器識(shí)別沒(méi)有接通負(fù)載(即，只有很小電流流過(guò)負(fù)載)的情況，并針對(duì)這種情況將相應(yīng)電路與電網(wǎng)分離。為了識(shí)別負(fù)載(也就是用電器)的再次接通，電路斷路器通常利用例如20V的低電平電壓來(lái)接通。假如橋接電路(R40、Q4)處于激活狀態(tài)(這是因?yàn)檎彰髟O(shè)備已經(jīng)斷開(kāi)了)，該橋接電路在照明設(shè)備接通時(shí)表現(xiàn)為負(fù)載，該負(fù)載足以將電路斷路器接通至電網(wǎng)供電。附加的是，在照明設(shè)備運(yùn)行期間，橋接電路(R40、Q4)可以僅在確定了電流流過(guò)電流探測(cè)器期間被禁用。橋接電路(R40、Q4)優(yōu)選具有開(kāi)關(guān)元件例如晶體管^!4)，晶體管可以被控制因而可以禁用橋接電路(R40、Q4)。通過(guò)監(jiān)控電路Ul可以實(shí)施橋接電路(R40、Q4)的禁用。在此，照明設(shè)備(LED)的工作可以理解為，用于控制LED和向其供應(yīng)能量的驅(qū)動(dòng)電路未工作。然而在這種情況下可以存在微弱的供電電壓Vin，但該供電電壓Vin不足以起動(dòng)向LED供電的驅(qū)動(dòng)電路，尤其是在這種狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路高頻時(shí)鐘控制開(kāi)關(guān) (Si)。(其中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路可以接通開(kāi)關(guān)(Si)，然而在開(kāi)關(guān)(Si)的接通和斷開(kāi)之間不發(fā)生快速(高頻)切換。)然而存在的供電電壓Vin足以激活驅(qū)動(dòng)電路的某些部分，例如橋接電路或者保持電路。 然而照明設(shè)備例如也可以是氣體放電燈。 因而根據(jù)本發(fā)明可以構(gòu)造具有本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路的LED照明設(shè)備，該照明設(shè)備具有底座，用以將該照明設(shè)備應(yīng)用在常見(jiàn)的燈座中。
10
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其具有供電接口、整流器(GR1)、濾波電路(Li)、開(kāi)關(guān)(Si)和電感(L2)，所述電感具有初級(jí)線圈(L2p)和與所述初級(jí)線圈耦合的次級(jí)線圈(Lk)，其中，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)(Si)接通時(shí)，所述電感(U)被磁化，并且當(dāng)所述開(kāi)關(guān)(Si)斷開(kāi)時(shí)，所述電感(L2)被去磁，并且至少在去磁階段通過(guò)所述電感(L2)給所述LED供電，其中，僅當(dāng)流過(guò)所述開(kāi)關(guān)(Si)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，所述開(kāi)關(guān)(Si)才斷開(kāi)，其特征在于，所述預(yù)定閾值取決于供電電壓(Vin)的當(dāng)前幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)(Si)的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間取決于所檢測(cè)到的、流過(guò)所述LED的電流的幅值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)(Si)的斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間取決于去磁電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路能夠連接在常見(jiàn)的調(diào)光器上，并且所述開(kāi)關(guān)(Si)在所述調(diào)光器截止期間接通，以便引導(dǎo)剩余電流流過(guò)所述電感(L2)和所述開(kāi)關(guān)(Si)并且因此加載所述調(diào)光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，每當(dāng)所述電感(L2)的去磁被確定時(shí)，所述開(kāi)關(guān)(Si)就接通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，總是在所述電感(L2) 已去磁的情況下才實(shí)施所述開(kāi)關(guān)(Si)的接通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電感(U)充當(dāng)電勢(shì)隔離部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述預(yù)定閾值取決于所述供電電壓(Vin)的當(dāng)前幅值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電感(U)在其去磁時(shí)給平滑電路(以)供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，在所述整流器(GRl) 的輸出端上設(shè)有橋接電路(R40、Q4)，所述橋接電路在電流經(jīng)由所述整流器(GRl)流向所述電感(L2)和所述開(kāi)關(guān)(Si)之時(shí)是被禁用的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，在所述整流器(GRl)和緩沖元件(Cl)之間包含電流探測(cè)器，并且借助于所述電流探測(cè)器能夠監(jiān)控經(jīng)由所述整流器(GRl) 流向所述電感(U)和所述開(kāi)關(guān)(Si)和/或所述緩沖元件(Cl)的電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電流探測(cè)器由退耦環(huán)節(jié) (Dl)構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電流探測(cè)器由電流監(jiān)控環(huán)節(jié)(R34)構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路能夠連接在常見(jiàn)的調(diào)光器上，并且所述橋接電路(R40、Q4)在所述調(diào)光器截止期間被激活，以便引導(dǎo)剩余電流通過(guò)所述橋接電路(R40、Q4)并且因此加載所述調(diào)光器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)(Si)的接通和/或斷開(kāi)持續(xù)時(shí)間取決于所檢測(cè)到的、流過(guò)所述LED的電流的幅值。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述橋接電路(R40、 Q4)是由電阻器(R40)與開(kāi)關(guān)0H)串聯(lián)構(gòu)成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至15之一所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述橋接電路(R40、 Q4)具有電流源。
18.—種LED照明設(shè)備，其具有根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的驅(qū)動(dòng)電路，所述照明設(shè)備具有底座，用以將所述照明設(shè)備應(yīng)用在常見(jiàn)的燈座中。
19.一種用于照明設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路，所述照明設(shè)備優(yōu)選為L(zhǎng)ED，所述驅(qū)動(dòng)電路具有供電接口、整流器(GR1)、濾波電路(Li)、緩沖元件(C2)、電感(L2)和開(kāi)關(guān)(Si)，其中，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)(Si)的高頻時(shí)鐘控制將能量經(jīng)由所述電感(U)傳遞至所述照明設(shè)備(LED)，其特征在于，當(dāng)所述照明設(shè)備(LED)未工作時(shí)，所述開(kāi)關(guān)(Si)仍然保持接通，并且僅當(dāng)流過(guò)所述開(kāi)關(guān)(Si)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值時(shí)，所述開(kāi)關(guān)才斷開(kāi)。
20.一種LED照明設(shè)備，其具有根據(jù)權(quán)利要求19所述的驅(qū)動(dòng)電路，所述照明設(shè)備具有底座，用以將所述照明設(shè)備應(yīng)用在常見(jiàn)的燈座中。
21.一種通過(guò)調(diào)光器控制LED的方法，其中，所述LED是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制的，并且所述驅(qū)動(dòng)電路從供電接口開(kāi)始，經(jīng)由濾波電路(Li)和整流器(GRl)被供電，并且所述驅(qū)動(dòng)電路具有電感(U)和開(kāi)關(guān)(Si)以及緩沖元件(C2)，其中，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)(Si)的高頻時(shí)鐘控制將能量經(jīng)由所述電感(U)傳遞至所述照明設(shè)備(LED)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)(Si)在所述調(diào)光器截止期間也保持接通，并且僅當(dāng)流過(guò)所述開(kāi)關(guān)(Si)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，所述開(kāi)關(guān)才斷開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其具有供電接口、整流器(GR1)、濾波電路(L1)、電感(L2)和開(kāi)關(guān)(S1)，其中，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)(S1)接通時(shí)，所述電感(L2)被磁化，并且當(dāng)所述開(kāi)關(guān)(S1)斷開(kāi)時(shí)，所述電感(L2)被去磁，并且至少在去磁階段通過(guò)所述電感(L2)給所述LED供電，其中，僅當(dāng)流過(guò)所述開(kāi)關(guān)(S1)的電流達(dá)到了預(yù)定閾值，所述開(kāi)關(guān)(S1)才斷開(kāi)，并且所述預(yù)定閾值取決于供電電壓(Vin)的當(dāng)前幅值。
文檔編號(hào)H05B33/08GK102428754SQ201080019793
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
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