電路，驅動器和鎮(zhèn)流器以及燈具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種電路，包括輸入端，第一子電路和輸出端，所述第一子電路響應于所述輸入端所輸入的波形的突變沿而在所產生的響應中產生過沖，其特征在于，所述電路還包括：第二子電路，耦接到所述輸入端以及所述輸出端，包括：開關器件(Q1)，耦接于所述輸出端；檢測器件，檢測所述輸入端所輸入的波形的突變沿；控制器件，在所述檢測器件檢測到所述突變沿時，控制所述開關器件將所述過沖從所述輸出端隔離開。
【專利說明】電路，驅動器和鎮(zhèn)流器以及燈具

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及用于調光的電路。

【背景技術】
[0002] 0-10V或1-10V的調光接口是基于例如技術標準IEC60929的附錄"由直流電 壓進行控制"（1-10V)和BSR-ANSLG C82. 11-2009 "用于可控鎮(zhèn)流器的低壓控制接口規(guī) 范"（0-10V)。
[0003] 圖1給出了目前的一種示例的調光電路。其中，D1是整流二極管。0-10V或1-10V 的調光控制輸入將變壓器的次級線圈L_s的電壓鉗位。不同電平的調光控制輸入將次級線 圈電壓鉗位在不同的電平，因而能夠相應地將該變壓器的主線圈L_s的驅動電平鉗位在不 同的電平。 實用新型內容
[0004] 在現(xiàn)有電路中，通常是高頻的驅動信號通過電阻R1將驅動電流提供到變壓器。當 高頻驅動信號發(fā)生突變時，例如從低電平上升到高電平時，由于變壓器的漏感，主線圈將會 產生電壓尖峰。該電壓尖峰難以被RC濾波器R2和C1所濾除，所以會造成C2上輸出的直流 調光電壓上的過沖，因而直流調光電壓不準確。如圖2所示，上部波形示出了變壓器主線圈 上的電壓，在輸入的高頻信號的上升沿，變壓器主線圈上的電壓產生了尖峰，如圈中所示。 該尖峰無法完全被R2和C1所濾除，因此在下部波形所示的C1電容上的電壓存在過沖，如 圈中所示。
[0005] 為了解決這個問題，本實用新型的發(fā)明構思在于在電路中額外提供一個消除 (blanking)部分，在過沖產生時將該過沖從輸出端隔離開。
[0006] 根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種電路，包括輸入端，第一子電路和輸出 端，所述第一子電路響應于所述輸入端所輸入的波形的突變沿而在所產生的響應中產生過 沖，其特征在于，所述電路還包括：第二子電路，耦接到所述輸入端以及所述輸出端，包括： 開關器件（Q1)，耦接于所述輸出端；檢測器件，檢測所述輸入端所輸入的波形的突變沿；和 控制器件，在所述檢測器件檢測到所述突變沿時，控制所述開關器件將所述過沖從所述輸 出端隔離開。
[0007] 本實用新型的以上方面避免單純地使用濾波器件被動地減弱尖峰，而是對輸入端 的突變沿進行檢測，在突變沿發(fā)生時主動地將變壓器尖峰產生的過沖從輸出端隔離，更好 地避免了過沖到達輸出端。
[0008] 進一步優(yōu)選地，所述第一子電路包括：可調端，用于接收可調的控制信號；驅動 端，用于接收通過所述輸入端所輸入的波形信號，所述波形信號以給定周期在第一電平和 第二電平之間突變；和變壓器，具有主線圈（L_p)和次級線圈（L_s)，其中所述次級線圈（L_ s)與所述可調端連接并接納所述控制信號，所述主線圈（L_p)與所述驅動端連接并接納所 述波形信號，且所述主線圈（L_p)連接到所述輸出端。
[0009] 該優(yōu)選的實施方式能夠用于解決由于變壓器的漏感而導致的尖峰問題。
[0010] 進一步優(yōu)選地，所述可調端接收0-10V的用于調光信號，所述驅動端接收驅動信 號，所述變壓器通過將所述驅動信號鉗位到所述調光信號的電平而產生響應，并將該響應 在所述輸出端輸出，其中，在所述驅動信號的上升沿，所述變壓器在所述響應中產生尖峰并 導致過沖。
[0011] 該優(yōu)選的實施方式能夠解決在調光電路中所出現(xiàn)的尖峰問題。
[0012] 進一步優(yōu)選的，所述第二子電路中，所述開關器件包括：并聯(lián)于所述輸出端的開關 元件，當所述開關元件導通時，將所述響應從所述輸出端分流，從而將所述過沖從所述輸出 端隔離；或者串聯(lián)在所述變壓器的主線圈與所述輸出端之間的開關元件，當所述開關元件 關斷時，避免所述響應到達所述輸出端，從而將所述過沖從所述輸出端隔離。
[0013] 該優(yōu)選的實施方式提供了兩種開關元件的連接方式，以將過沖從輸出端隔離開。 可以理解，還存在其他實現(xiàn)該功能的具體連接方式，本實用新型在此不再贅述。
[0014] 進一步優(yōu)選的，所述第二子電路的所述控制器件在檢測到所述突變沿后的一定時 間后，控制所述開關器件將所述第一子電路的響應通過所述輸出端輸出。
[0015] 該優(yōu)選的實施方式所提供的第二子電路在過沖過后還能夠自動地切換回導通響 應的狀態(tài)，使得電路能夠正常輸出響應。
[0016] 進一步優(yōu)選的，所述第二子電路中，所述檢測器件和所述控制器件包括：檢測電容 (C3)，一端連接到所述輸入端，另一端連接到所述開關器件的控制端；檢測電阻（R3)，一端 連接到所述檢測電容（C3)與所述開關器件（Q1)的相連端，另一端連接到大地。
[0017] 在該優(yōu)選的實施方式中，當輸入波形的上升沿到來時，會經過檢測電阻對檢測電 容充電，充電電流流過檢測電阻產生的控制電壓對開關器件進行控制，使其隔離變壓器產 生的尖峰導致的過沖。而在充電完成后，失去充電電流產生的控制電壓，開關器件會返回導 通響應的狀態(tài)，此時響應中的過沖已經過去，因此電路輸出不帶有過沖的正常響應。
[0018] 進一步優(yōu)選的，所述第二子電路還包括：齊納二極管（D5)，反向連接在所述檢測 電容（C3)與所述開關器件（Q1)的相連端，以及大地之間。
[0019] 在該優(yōu)選的實施方式中，齊納二極管保護開關器件的控制端免受過壓的損壞。
[0020] 進一步優(yōu)選的，所述開關元件（Q1)包括晶體管或M0S管，其中，當所述開關元件 (Q1)包括晶體管時，所述晶體管的基極還連接有一電阻（R4)。
[0021] 本實施方式提出了實現(xiàn)開關器件的兩種更加具體的實現(xiàn)方式。
[0022] 相應地，本實用新型還提供了包括根據(jù)前述任一實施方式所述的電路的LED驅動 器。
[0023] 相應地，本實用新型還提供了包括根據(jù)前述任一實施方式所述的電路的電子鎮(zhèn)流 器。
[0024] 相應地，本實用新型還提供了包括前述LED驅動器或前述電子鎮(zhèn)流器的燈具。
[0025] 本實用新型的以上和其他方面將在【具體實施方式】部分中參照以下附圖更加詳盡 地說明或能夠為本領域的技術人員所獲知。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1示出了現(xiàn)有的基于變壓器的調光電路的電路結構；
[0027] 圖2示出了基于圖1的現(xiàn)有電路的響應與最終輸出波形；
[0028] 圖3示出了根據(jù)本實用新型的一個實施方式的調光電路的電路結構；
[0029] 圖4示出了根據(jù)本實用新型的另一個實施方式的調光電路的電路結構。
[0030] 圖5示出了基于圖3或圖4的本實用新型的實施方式的電路的響應與最終輸出波 形。

【具體實施方式】
[0031] 本實用新型的一個方面提供了一種電路，包括輸入端，第一子電路和輸出端，所述 第一子電路響應于所述輸入端所輸入的波形的突變沿而在所產生的響應中產生過沖，其特 征在于，所述電路還包括：第二子電路，耦接到所述輸入端以及所述輸出端，包括：開關器 件（Q1)，耦接于所述輸出端；檢測器件，檢測所述輸入端所輸入的波形的突變沿；和控制器 件，在所述檢測器件檢測到所述突變沿時，控制所述開關器件將所述過沖從所述輸出端隔 離開。
[0032] 如圖3所示，以本實用新型在基于變壓器的調光電路中的應用為例對實用新型的 實施方式進行描述。
[0033] 第一子電路包括：可調端，用于接收可調的控制信號；驅動端，用于接收通過所述 輸入端所輸入的波形信號，所述波形信號以給定周期在第一電平和第二電平之間突變；和 變壓器，具有主線圈（L_p)和次級線圈（L_s)，其中所述次級線圈（L_s)與所述可調端連接 并接納所述控制信號，所述主線圈（L_p)與所述驅動端連接并接納所述波形信號，且所述 主線圈（L_p)連接到所述輸出端。
[0034] 更加具體的，如圖3所示，次級線圈L_s通過正向連接的二極管D1連接到0-10V 的可調電源。該可調電源更加具體地可以由調光器所實現(xiàn)?？烧{電源上選定的控制電壓， 例如調光電壓將會鉗位次級線圈L_s上的電壓。
[0035] 變壓器的主線圈L_p經過電阻R1所接入的則是驅動信號，該驅動信號例如是高頻 PWM信號。由于次級線圈L_s上的電壓被鉗位，則主線圈上的高頻PWM信號的峰值也被鉗 位。但是由于漏感，當PWM信號的上升沿到來時，變壓器主線圈L_p上將會產生電壓尖峰， 如圖2中上部波形所示。該尖峰能夠部分地被電阻R2和C1吸收，但是仍然無法完全消除， 因而電容C1上會產生過沖，如圖2中下部波形所示。
[0036] 本實用新型的實施方式提供的第二子電路就是為了消除過沖而提供。如圖3所 示，第二子電路的開關器件Q1與電容C1并聯(lián)，即連接在變壓器的主線圈和大地之間。第二 子電路的檢測器件和控制器件共同地由檢測電容C3和檢測電阻R3來實現(xiàn)。檢測電容C3 的一端連接到輸入端并接入輸入波形，另一端連接到開關器件Q1的控制端，例如M0S管的 柵極。檢測電阻R3的一端連接到檢測電容（C3)與開關器件（Q1)的相連端，另一端連接到 大地。
[0037] 基于該連接關系，當輸入波形的上升沿到來時，輸入波形會經過電阻R3來對電容 C3充電。充電電流在電阻R3上形成電壓，該電壓將施加在開關器件Q1的柵極和漏極之間 并使開關器件Q1開啟。開啟后的Q1將變壓器的主線圈的輸出響應分流到大地。因此，此 時的輸出響應中的尖峰/過沖將會被分流到大地而不會充電至電容C1。
[0038] 在一段時間后，隨著C3被完全充滿。電阻R3兩端不再為開關器件Q1提供偏置電 壓，因此Q1會關斷。此時，過沖已經消失，變壓器的主線圈L_p輸出正常的響應。因而該響 應會被導通給電容C1進而輸出，所以電容C1上不會出現(xiàn)過沖。R3和C3的值將決定Q1從 開啟狀態(tài)回到關斷狀態(tài)的時間。該時間應與變壓器產生尖峰的持續(xù)時間相匹配。
[0039] 以上實施方式中，開關器件Q1是并聯(lián)在電容C1兩端作為短路/分流開關使用。可 以理解，開關器件Q1在電路中為達到濾除過沖這一功能而可用的連接關系存在其他變化。 例如，開關器件Q1能夠串聯(lián)在變壓器的主線圈L_p與電容C1之間，當開關元件Q1關斷時， 避免變壓器的主線圈上的響應到達電容C1，從而將過沖從輸出端隔離。在這種情況下，檢測 器件和控制器件可做相應的調整。這些改變都是本領域的一般技術人員在本實用新型的教 導下能夠做出的，在此不再贅述。
[0040] 優(yōu)選地，齊納二極管D5反向連接在檢測電容C3與開關器件Q1的相連端，以及大 地之間。D5的功能是避免開關器件Q1的柵極電壓過高而導致?lián)p壞。
[0041] 可以理解，圖3中以M0S管來實現(xiàn)的開關器件Q1也可以通過晶體管來實現(xiàn)。圖4 給出了這樣的一個變化的實施方式。晶體管Q1的基極與檢測電容C3之間還連接有一電阻 R4。該電阻R4是晶體管Q1的基極限流電阻。
[0042] 圖5示出了基于圖3或圖4的本實用新型的實施方式的電路的響應與輸出波形。 如圖5所示，在輸入的驅動信號的上升沿，變壓器的主線圈L_s的響應帶有尖峰，如上部波 形所示。但是由于第二子電路在上升沿時將變壓器的主線圈的響應與輸出端C1隔離，而在 尖峰過后才將該響應導通至C1，所以C1上并不存在過沖，如下部波形所示。
[0043] 相應地，本實用新型還提供了包括前述電路的LED驅動器。
[0044] 相應地，本實用新型還提供了包括根據(jù)電路的電子鎮(zhèn)流器。
[0045] 相應地，本實用新型還提供了包括前述LED驅動器或前述電子鎮(zhèn)流器的燈具。
[0046] 本領域的技術人員應當理解：提供下述說明是為了舉例說明的目的而非限制。本 領域的技術人員應當明白本實用新型可以以脫離這些具體細節(jié)的其它實現(xiàn)方式來實現(xiàn)。而 且為了不模糊本實用新型，在當前的說明中省略了已知的功能和結構的并非必要的細節(jié)。 例如，在以上的實施方式，檢測器件和控制器件共同地由檢測電容和檢測電阻所實現(xiàn)；替代 地，也可以使用各自獨立的電路部分來分別實現(xiàn)檢測器件和控制器件。
[〇〇47] 雖然在這里已圖解和描述了特定的實施例，但本領域技術人員會認識到，可以用 旨在達到同樣目的的任何安排來替換所顯示的特定實施例，且本實用新型在其它環(huán)境下具 有其它的應用。本申請旨在覆蓋本實用新型的任何改變或變例。以下的權利要求決不應被 理解為本實用新型的范圍被限制于這里描述的特定實施例。
【權利要求】
1. 一種電路，包括輸入端，第一子電路和輸出端，所述第一子電路響應于所述輸入端所 輸入的波形的突變沿而在所產生的響應中產生過沖，其特征在于，所述電路還包括： 第二子電路，耦接到所述輸入端以及所述輸出端，包括： -開關器件（Q1)，耦接于所述輸出端； -檢測器件，檢測所述輸入端所輸入的波形的突變沿； -控制器件，在所述檢測器件檢測到所述突變沿時，控制所述開關器件將所述過沖從所 述輸出端隔離開。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于，所述第一子電路包括： -可調端，用于接收可調的控制信號； -驅動端，用于接收通過所述輸入端所輸入的波形信號，所述波形信號以給定周期在第 一電平和第二電平之間突變； -變壓器，具有主線圈（L_p)和次級線圈（L_s)，其中所述次級線圈（L_s)與所述可調 端連接并接納所述控制信號，所述主線圈（L_p)與所述驅動端連接并接納所述波形信號， 且所述主線圈（L_p)連接到所述輸出端。
3. 根據(jù)權利要求2所述的電路，其特征在于，所述可調端接收0-10V的用于調光信號， 所述驅動端接收驅動信號，所述變壓器通過將所述驅動信號鉗位到所述調光信號的電平而 產生響應，并將該響應在所述輸出端輸出，其中，在所述驅動信號的上升沿，所述變壓器在 所述響應中產生尖峰并導致所述過沖。
4. 根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于，所述第二子電路中，所述開關器件包括： -并聯(lián)于所述輸出端的開關元件，當所述開關元件導通時，將所述響應從所述輸出端分 流，從而將所述過沖從所述輸出端隔離；或者 -串聯(lián)在所述變壓器的主線圈與所述輸出端之間的開關元件，當所述開關元件關斷時， 避免所述響應到達所述輸出端，從而將所述過沖從所述輸出端隔離。
5. 根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于，所述第二子電路的所述控制器件在檢測 到所述突變沿后的一定時間后，控制所述開關器件將所述第一子電路的響應通過所述輸出 端輸出。
6. 根據(jù)權利要求1或5所述的電路，其特征在于，所述第二子電路中，所述檢測器件和 所述控制器件包括： -檢測電容（C3)，一端連接到所述輸入端，另一端連接到所述開關器件的控制端； -檢測電阻（R3)，一端連接到所述檢測電容（C3)與所述開關器件（Q1)的相連端，另一 端連接到大地。
7. 根據(jù)權利要求6所述的電路，其特征在于，所述第二子電路還包括： -齊納二極管（D5)，反向連接在所述檢測電容（C3)與所述開關器件（Q1)的相連端，以 及大地之間。
8. 根據(jù)權利要求4所述的電路，其中，所述開關元件（Q1)包括晶體管或MOS管， 其中，當所述開關元件（Q1)包括晶體管時，所述晶體管的基極還連接有一電阻（R4)。
9. 一種LED驅動器，其特征在于，包括根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的電路。
10. -種電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，包括根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的電路。
11. 一種燈具，其特征在于，包括根據(jù)權利要求9所述的LED驅動器或根據(jù)權利要求10
【文檔編號】H05B37/02GK203840589SQ201420100988
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】丁九良 申請人:皇家飛利浦有限公司