使用电子变压器和控制器的卤素改装LED照明设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380062700.7

申请日:

2013.11.04

公开号:

CN104885563A

公开日:

2015.09.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):H05B 33/08登记生效日:20170317变更事项:申请人变更前权利人:皇家飞利浦有限公司变更后权利人:飞利浦照明控股有限公司变更事项:地址变更前权利人:荷兰艾恩德霍芬市变更后权利人:荷兰艾恩德霍芬市|||实质审查的生效IPC(主分类):H05B 33/08申请日:20131104|||公开

IPC分类号:

H05B33/08

主分类号:

H05B33/08

申请人:

皇家飞利浦有限公司

发明人:

K·阿鲁兰杜; G·索尔兰德; S·伊兹米特; D·克拉森斯; P·L·Z·怀尔; 王毅; D·科沃里克; R·H·范德沃特; P·A·M·德布鲁伊克; R·L·陶塞恩

地址:

荷兰艾恩德霍芬市

优先权:

61/731,946 2012.11.30 US

专利代理机构:

北京市金杜律师事务所11256

代理人:

王茂华

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内容摘要

控制电路(1)响应于检测结果将功率转换器(4)带入不同的模式。功率转换器(4)与电子卤素变压器(2)交换可能整流的第一电压/电流信号,且向发光二极管电路(5)供应第二电压/电流信号。第一电流信号在不同的模式中具有不同的振幅。不同的振幅具有不同的常数值和/或不同的导数值。因此,第一电流信号已变成相对变化的第一电流信号。于是,卤素变压器(2)不再经历当需要提供比设计的更小的功率量时发生的问题。检测可包括第一电压信号的极性检测和/或第一电压信号中的过零检测。卤素变压器(2)包括设计为在其输出处提供功率的第一量的自激振荡开光模式电源。发光二极管电路(5)被设计为消耗比第一量更小的第二功率量。

权利要求书

1.  一种用于控制功率转换器(4)的至少一部分的控制电路(1),所述功率转换器(4)包括用于与电子卤素变压器(2)交换第一电压和电流信号或其整流版本的输入,并且所述功率转换器(4)包括用于向发光二极管电路(5)供应第二电压和电流信号的输出,所述控制电路(1)包括用于检测所述第一电压和电流信号中的至少一个的振幅的检测器(11),并且所述控制电路(1)包括用于响应于来自所述检测器(11)的检测结果而将所述功率转换器(4)带入不同模式的控制器(12),在所述不同模式中的所述第一电流信号具有不同的振幅,所述不同的振幅包括不同的常数值和/或不同的导数值。

2.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述控制器(12)被布置为启用或停用所述功率转换器(4)的至少一部分,和/或被布置为改变所述功率转换器(4)的至少一部分的特性,以用于实现所述不同模式。

3.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),在所述控制电路(1)运行情况下的所述第一电流信号的平均值小于在所述控制电路(1)不运行情况下的所述第一电流信号的平均值。

4.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述第一电压和电流信号中的至少一个的所述振幅的检测包括极性检测和/或过零检测。

5.
  根据权利要求4所述的控制电路(1),所述控制器(12)被布置为在所述第一电压信号的周期的一半期间引入至少两个完整不同模式。

6.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述控制器(12)被布置为经由所述模式的时序的限定和/或经由所述常数值的限定来限定向所述发光二极管电路(5)供应的功率量。

7.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述不同模式包括:
-第一模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中所述第一电流信号的振幅具有比所述第一常数值更大的第二常数值,
-第一模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中所述第一电流信号的振幅具有比所述第一常数值更小的第二常数值,以及第三模式,其中所述第一电流信号的振幅具有比所述第二常数值更大的第三常数值,
-第一模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一正导数值,以及第三模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一负导数值,
-第一模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一负导数值,以及第二模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一正导数值,以及第三模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第二负导数值,以及第四模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第二正导数值,
-第一模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中所述第一电流信号的振幅具有比所述第一常数值更大的第二常数值并且具有第一正导数值,和/或
-第一模式,其中所述第一电流信号的振幅具有常数值,以及第二模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一正导数值,以及第三模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第一负导数值,以及第四模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第二正导数值,以及第五模式,其中所述第一电流信号的振幅具有第二负导数值。

8.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述控制电路(1)进一步包括用于检测所述第一电压信号或其整流版本的值和/或所述第一电流信号或其整流版本的值的另一检测器(13)。

9.
  根据权利要求7所述的控制电路(1),所述控制器(12)被布置为响应于来自所述另一检测器(13)的检测结果,经由所述模式的时序的限定和/或经由所述常数值的限定,来改变向所述发光二极管电路(5)供应的功率量。

10.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述控制电路(1)进一步包括用于适配所述第一电压和电流信号中的至少一个的启动电路 (16)。

11.
  根据权利要求1所述的控制电路(1),所述电子卤素变压器(2)包括自激振荡开关模式电源,所述自激振荡开关模式电源被设计为在其输出处提供功率的第一量,所述发光二极管电路(5)被设计为消耗功率的第二量,所述第二量小于所述第一量。

12.
  一种包括根据权利要求1所述的控制电路(1)并且进一步包括所述功率转换器(4)和/或所述发光二极管电路(5)的设备。

13.
  一种用于控制功率转换器(4)的至少一部分的方法,所述功率转换器(4)包括用于与电子卤素变压器(2)交换第一电压和电流信号或其整流版本的输入,并且所述功率转换器(4)包括用于向发光二极管电路(5)供应第二电压和电流信号的输出,所述方法包括检测所述第一电压和电流信号中的至少一个的振幅的步骤,并且所述方法包括响应于来自所述检测的检测结果而将所述功率转换器(4)带入不同模式的步骤,在所述不同模式中的所述第一电流信号具有不同的振幅,所述不同的振幅包括不同的常数值和/或不同的导数值。

14.
  一种用于执行根据权利要求13所述的方法的所述步骤的计算机程序产品。

15.
  一种用于存储并且包括根据权利要求14所述的计算机程序产品的介质。

说明书

使用电子变压器和控制器的卤素改装LED照明设备
技术领域
本发明涉及用于控制功率转换器的至少一部分的控制电路。本发明进一步涉及设备、方法、计算机程序产品和介质。
这种功率转换器的示例是单级转换器、双级转换器、单升压转换器、单降压转换器、升压和降压转换器的组合、功率调节器、电流调节器和限流器等。这种设备的示例是上面提到的功率转换器以及包括一个或更多发光二极管的灯等。
背景技术
WO 2011/033415 A1公开了包括功率输入级、功率缓冲级、驱动器和发光二极管电路的照明设备。功率输入级、功率缓冲级和驱动器可以被认为形成功率转换器。
当用发光二极管电路替代卤素灯而保持卤素变压器时,卤素变压器会出现问题,这是由于如下事实:卤素变压器被设计为向卤素灯提供第一功率量,该第一功率量将通常大于发光二极管电路消耗的第二功率量。卤素变压器要求最小的输出功率来良好地执行,且发光二极管电路要求例如是卤素灯的三分之一到十分之一的功率来产生相似的光量。
发明内容
本发明的目的是提供用于改善如下情况的控制电路,其中功率转换器与电子卤素变压器交换第一电压和电流信号或其整流的版本,且其中功率转换器将第二电压和电流信号供应给发光二极管电路。本发明进一步的目的是提供设备、方法、计算机程序产品和介质。
根据第一方面,控制电路被提供用于控制功率转换器的至少一部 分,功率转换器包括用于与电子卤素转换器交换第一电压和电流或其整流版本的输入,并且功率转换器包括用于将第二电压和电流信号供应给发光二极管电路的输出,控制电路包括用于检测第一电压和电流信号中的至少一个的振幅的检测器,并且控制电路包括用于响应于来自检测器的检测结果将功率转换器带入不同模式的控制器,在不同模式中的第一电流信号具有不同振幅,不同振幅包括不同常数值和/或不同导数值。
功率控制器可经由整流器被连接到电子卤素变压器,在这种情况下,功率转换器将接收来自电子卤素变压器的第一电压和电流信号的整流版本。备选地,整流器可形成功率转换器的部分,在这种情况下功率转换器将更直接地接收来自电子卤素变压器的第一电压和电流信号。
检测器检测第一电压和电流信号中的至少一个的振幅。通常,检测器将检测第一电压信号的振幅,且然后可控制第一电流信号。另外,控制器将响应于来自检测器的检测结果而将功率转换器带入不同的模式。在相应(继发)的第一和第二模式中,第一电流信号具有相互不同的相应第一和第二振幅。相应第一和第二振幅可具有相互不同的相应第一和第二常数值或相互不同的相应第一和第二导数值或者两者。因此,相对无变化的现有技术的第一电流信号已被转换成相对变化的第一电流信号。在提供这种变化的第一电流信号的同时,电子卤素变压器不再经历诸如其振荡渐弱或终止之类的问题,其通常发生在当相对无变化的现有技术的第一电流信号的常数值被给予太低的值以减少从电子卤素变压器供应到功率转换器的功率量时。
发光二极管电路包括一个或更多无论什么种类的且以一个或更多无论什么组合的一个或更多发光二极管。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:控制器被布置为启用或停用功率转换器的至少一部分和/或改变功率转换器的至少一部分的特性,以用于实现不同的继发的模式。功率转换器的至少一部分的启 用或停用可例如包括诸如晶体管或阻抗之类的小部分的启用或停用、或诸如晶体管组或级之类的大部分的启用或停用、或整个功率转换器的启用或停用等。功率转换器的至少一部分的特性可例如包括时序特性或频率特性或阻抗特性或滞后特性或电感特性(当包括电感器时)或电容特性(当包括电容器时)或充电或放电特性(当给电感器或电容器充电放电时)等。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:在控制电路运行情况下的第一电流信号的平均值小于在控制电路不运行情况下的第一电流信号的平均值。用这种方式,电子卤素变压器提供比设计提供的功率量更小的功率量。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:第一电压和电流信号中的至少一个的振幅的检测包括极性检测和/或过零检测。通常,检测器会检测第一电压信号的振幅,诸如继发的第一电压信号的极性或诸如继发的第一电压信号的过零。一个极性的检测可被认为与第一电压信号的周期的一半一致,且由于过零就发生在这一个极性的持续时间之前和之后的事实,可以间接地提供两个继发的过零。如果过零需要更精确地被检测,可以检测继发的极性。一个极性的改变是过零的良好指示。然后可在正极性和负极性之间找到过零,反之亦然。第一电压信号的两个继发的极性改变和/或第一电压信号的两个继发的过零是第一电压信号的周期的一半的良好指示。相似地,可检测第一电流信号的振幅。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:控制器被布置为在第一电压信号的周期的一半期间引入至少两个完整的不同模式。优选地,由于稳定的原因,一个完整的模式不应该与第一电压信号的过零或极性改变同时发生。至少两个完整的模式是必要的以用于创建相对变化的第一电流信号。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:控制器被布置为经由模式时序的限定和/或经由常数值的限定来限定供应到发光二极管电路 的功率量。时序和/或常数值可被用于适配第一电流信号的平均值。第一电流信号的平均值的适配导致从电子卤素变压器供应到功率转换器的功率量的适配。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:不同模式包括:
-第一模式,其中第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中第一电流信号的振幅具有比第一常数值更大的第二常数值,
-第一模式,其中第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中第一电流信号的振幅具有比第一常数值更小的第二常数值,以及第三模式,其中第一电流信号的振幅具有比第二常数值更大的第三常数值,
-第一模式,其中第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二常模式,其中第一电流信号的振幅具有第一正导数值,以及第三模式,其中第一电流信号的振幅具有第一负导数值,
-第一模式,其中第一电流信号的振幅具有第一负导数值,以及第二模式,其中第一电流信号的振幅具有第一正导数值,以及第三模式,其中第一电流信号的振幅具有第二负导数值,以及第四模式,其中第一电流信号的振幅具有第二正导数值,
-第一模式,其中第一电流信号的振幅具有第一常数值,以及第二模式,其中第一电流信号的振幅具有比第一常数值更大的第二常数值并且具有第一正导数值,和/或
-第一模式,其中第一电流信号的振幅具有常数值,以及第二模式,其中第一电流信号的振幅具有第一正导数值,以及第三模式,其中第一电流信号的振幅具有第一负导数值,以及第四模式,其中第一电流信号的振幅具有第二正导数值,以及第五模式,其中第一电流信号的振幅具有第二负导数值。
对于六种情况中的每一种情况,不同模式中的两个或更多不同模式可交换角色,较小和较大的常数值可交换角色,常数值可用导数值 替代,反之亦然,且正导数值可用负导数值替代,反之亦然。且对于六种情况中的每两种或更多情况,他们中一个的一部分和他们中另一个的一部分可被组合。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:控制电路进一步包括用于检测第一电压信号或其整流版本的值和/或第一电流信号或其整流版本的值的另一检测器。第一电压和电流信号或其整流版本的瞬时值和/或平均值可被用于控制供应到发光二极管电路的功率量。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:控制器被布置为响应于来自另一检测器的检测结果,经由模式时序的限定和/或经由常数值的限定,来改变供应到发光二极管电路的功率量。再次,但是现在进一步响应于来自另一检测器的检测结果,时序和/或常数值可被用于适配第一电流信号的平均值。
控制电路的实施例通过如下方式来定义:控制电路进一步包括用于适配第一电压和电流信号中的至少一个的启动电路。这种启动电路改善控制电路和功率转换器的组合的性能,诸如在非调光应用中的功率因子和/或效率
控制电路的实施例通过如下方式来定义:电子卤素变压器包括设计为在其输出处提供功率的第一量的自激振荡开关模式电源,发光二极管电路被设计为消耗功率的第二量,第二量比第一量小。
根据第二方面,提供包括如上面定义的控制电路且进一步包括功率转换器和/或发光二极管电路的设备。
根据第三方面,提供用于控制功率转换器的至少一部分的方法,功率转换器包括用于与电子卤素变压器交换第一电压和电流信号或其整流版本的输入,且功率转换器包括用于将第二电压和电流信号供应给发光二极管电路的输出,方法包括检测第一电压和电流信号中的至少一个的振幅的步骤,且方法包括响应于来自所述检测的检测结果将功率转换器带入不同模式的步骤,在不同模式中的第一电流信号具有不同振幅,不同振幅包括不同常数值和/或不同导数值。
根据第四方面,提供用于执行如上面所定义的方法的步骤的计算机程序产品。
根据第五方面,提供用于存储和包括如上面所定义的计算机程序产品的介质。
基本的构思是第一电流信号应该是相对变化的第一电流信号。
提供用于改善如下情况的控制电路的问题已被解决:其中功率转换器与电子卤素变压器交换第一电压和电流信号或其整流版本,且其中功率转换器将第二电压和电流信号供应到发光二极管电路。
进一步的优点在于,不同的模式引入附加的控制选项。
本发明的这些和其它方面从下文描述的实施例中将是显而易见的,且参考下文描述的实施例来阐述。
附图说明
在附图中:
图1示出了连接到功率转换器的控制电路的第一实施例,功率转换器耦合到发光二极管电路并且经由整流器耦合到电子卤素变压器,
图2示出了连接到功率转换器的控制电路的第二实施例,功率转换器耦合到发光二极管电路并且经由整流器耦合到电子卤素变压器,
图3示出了电子卤素变压器的实施例,
图4示出了电子卤素变压器的分析,
图5示出了第一波形,
图6示出了第二波形,
图7示出了第三波形,
图8示出了功率转换器的实施例,
图9示出了第四波形,
图10示出了第五波形,
图11示出了第六波形,以及
图12示出了第七波形。
具体实施方式
在图1中,控制电路的第一实施例被示出。控制电路1连接到功率转换器4,以用于向功率转换器4供应用于将功率转换器4带入不同模式的模式信号。可选地,控制电路1可接收来自功率转换器4的缓冲信号。功率转换器4的输入经由整流器3被耦合到电子卤素变压器2,以用于与电子卤素变压器2交换第一电压和电流信号的整流版本。备选地,整流器3可形成功率转换器4的部分,在这种情况下功率转换器4和电子卤素变压器2更直接地交换第一电压和电流信号。功率转换器4的输出耦合到发光二极管电路5的输入,以用于向发光二极管电路5供应第二电压和电流信号。控制电路1控制功率转换器4的至少一部分。
控制电路1包括用于检测第一电压和电流信号中的至少一个的振幅的检测器11,且包括用于响应于来自检测器11的检测结果而将功率转换器4带入不同模式的控制器12。在不同的模式中,第一电流信号具有不同的振幅。不同的振幅包括不同的常数值(不同电平)和/或不同的导数值(不同形状)。
优选地,控制器12启用或停用功率转换器4的至少一部分和/或改变功率转换器4的至少一部分的特性,以用于实现不同的模式。优选地,在控制电路1运行情况下的第一电流信号的平均值将小于在控制电路1不运行情况下的第一电流信号的平均值。
在图1中,进一步示出检测器11的实施例。此处,检测器11包括具有经由电阻器和二极管耦合到电子卤素变压器2的输出端子之一的控制电极的晶体管。晶体管的第一主电极连接到地,且晶体管的第二主电极连接到控制器12且经由另一电阻器耦合到电压供应端子。然而,检测器11的许多其他实施例将对于本领域的技术人员来说是清楚的且不被排除。
优选地,第一电压和电流信号中的至少一个的振幅检测包括第一 电压信号的极性检测和/或在第一电压信号中的过零检测。优选地,控制器在第一电压信号的周期的一半期间引入至少两个完整不同的模式。
图1中示出的检测器11检测一个极性。由于过零就发生在这一个极性的持续时间之前和之后的事实,这个检测器11也不直接地提供过零。然而,假使这些过零需要被更精确地检测,可使用与图1所示的检测器11完全相同的两个检测器11,第一检测器11耦合到整流器3的输入的第一端子,并且第二检测器11耦合到整流器3的输入的第二端子。然后可在正极性和负极性之间找到过零,反之亦然。
在图2中,控制电路1的第二实施例被示出。这个第二实施例与第一实施例的不同在于,控制电路1进一步包括另一检测器13。例如,另一检测器13经由例如包括与功率转换器4的输入并联的两个电阻器的串联连接的电压确定电路14,通过测量在电阻器之间的互连处的电压,来检测第一电压信号的整流版本的值,其中电阻器之一可以与电容器并联连接。备选地,(非整流)第一电压信号的值可被检测。例如,另一检测器13经由例如包括与功率转换器4的输入端子串联连接的电阻器的电流确定电路15,通过测量这一电阻器两端的电压,来检测第一电流信号的整流版本的值。备选地,(非整流)第一电流信号的值可被检测。进一步备选地,电路14和/或15可形成功率转换器4的部分。
整流的第一电压信号的检测可以揭示电子卤素变压器的电容性半桥中的失衡。电容性半桥的失衡可以通过检测失衡和调整第一电压信号的每半周期的电流振幅而被有效纠正。整流的第一电压信号的检测还可以揭示其还可以包含一些舍相调光信息的经变压的市电电压的波封(envelope)。
系统进一步包括用于适配第一电压和电流信号中的至少一个的启动电路16。另外,启动电路16位于电子卤素变压器2的输出端子和整流器3的输入端子之间。此处,启动电路16被示出为在控制电 路1和电子卤素变压器2的外部,备选地,启动电路16可位于控制电路1的内部,和/或可位于电子卤素变压器2的内部。假使电子卤素变压器2已停止振荡,启动电路16可将启动电流脉冲注入到电子卤素变压器2中。启动电流脉冲引发振荡的启动。用这种方式,电子卤素变压器2的振荡可从它的二次侧来控制。启动电路16改善电子卤素变压器2的性能,但不一定存在,这是由于在电子卤素变压器2的内部存在引发单元的事实。如图3所示,引发单元也引发振荡的启动,但是以比启动电路16可以做到的引发频率低(得多)的引发频率。进一步,启动电路16可被有利地控制,这与通常不被控制的引发单元相反。
控制器12接收来自控制器11的第一检测信号,并且接收来自另一检测器13的第二检测信号,并且向启动电路16供应启动信号。
在图3中,电子卤素变压器2的实施例以简化的版本被示出。电子卤素变压器2包括两个晶体管21和22。晶体管21的第一主电极耦合到电压供应端子,电压供应端子可能经由滤波器(未示出且通常形成电子卤素变压器2的部分)和/或可能经由调光器耦合到市电。电压供应端子进一步耦合到电容器23的一侧。晶体管21的第二主电极耦合到晶体管22的第一主电极。晶体管22的第二主电极耦合到地或另一参考电压。电容器23的另一侧耦合到电容器24的一侧,且电容器24的另一侧耦合到地或另一参考电压。第一变压器25的第一绕组连接到晶体管21的控制电极和第二主电极。第一变压器25的第二绕组连接到晶体管22的控制电极和第二主电极。第一变压器25的第三绕组耦合到晶体管21的第二主电极且耦合到第二变压器26的第一绕组的一侧。第二变压器26的第一绕组的另一侧耦合到电容器23的另一侧。变压器26的第二绕组耦合到单元27,单元27表示整流器3和功率转换器4以及另外的卤素灯(现有技术)或发光二极管电路5的组合。不排除相互并联连接的两个或更多单元27。最后,本领域已知的引发单元28耦合到电压供应端子和晶体管22的控制电极。
在图4中,以简化的版本示出了电子卤素变压器2的分析。与图3相比,第二变压器26和单元27已由电阻器54替代,且第一变压器25已由电感器53替代,电感器53并联耦合到表示从晶体管21的控制电极到第一主电极的结的第一二极管51、且并联耦合到表示从晶体管22的控制电极到第一主电极的结的第二二极管52。
在图5中,示出了第一波形(现有技术)。考虑到图1至图5,图形A1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形A2表示流过电感器53的电流信号。图形B1表示从电子卤素变压器2的输出流到整流器3的第一电流信号,图形B2(递减线)表示流过二极管51的电流信号,且图形B3(递增线)表示流过二极管52的电流信号。清楚地,第一电流信号(图形B1)虽然交变,但具有常数振幅。
在图6中,示出了第二波形。考虑到图1至图5,图形C1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形C2表示流过电感器53的电流信号。图形D1表示从电子卤素变压器2流到整流器3的第一电流信号,图形D2(递减线)表示流过二极管51的电流信号,图形D3(递增线)表示流过二极管52的电流信号,图形E和F表示极性检测和/或过零检测,且图形G表示功率转换器4的不同模式。此处,首先,第一模式被引入(图形D1等于零),其后第二模式被引入(图形D1不等于零),随后是由寄生效应造成的时间间隔。然后第一和第二模式以及寄生时间间隔被重复等。第一电流信号(图形D1)此处已经得到脉冲形状。
更一般地,在图6中,存在其中第一电流信号的振幅具有第一常数值的第一模式,以及其中第一电流信号的振幅具有比第一常数值更大的第二常数值的第二模式等。
在图7中,示出了第三波形。考虑到图1至图5,图形H1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形H2表示流过电感器53的电流信号。图形I1表示从电子卤素变压器2的输出流到 整流器3的第一电流信号,图形I2(递减线)表示流过二极管51的电流信号,图形I3(递增线)表示流过二极管52的电流信号,图形J和K表示极性检测和/或过零检测,并且图形L表示功率转换器4的不同模式。此处,首先,第一模式被引入(图形I1不等于零),其后第二模式被引入(图形I1等于零),然后第三模式被引入(图形I1不等于零),随后是由寄生效应造成的时间间隔。然后第一和第二和第三模式以及寄生时间间隔被重复等。第一和第三模式可以是相同的模式或者不相同的模式。第一电流信号(图形I1)此处已经得到脉冲形状。
更一般地,在图7中,存在其中第一电流信号的振幅具有第一常数值的第一模式,以及其中第一电流信号的振幅具有比第一常数值更小的第二常数值的第二模式,以及其中第一电流信号的振幅具有比第二常数值更大的第三常数值的第三模式等。
在图6中,控制器12被布置为在第一电压信号的周期的一半期间至少引入一个完整的第一模式和一个完整的第二模式(每第一电压信号的半周期一个脉冲)。在图7中,控制器12被布置为在第一电压信号的周期的一半期间至少引入一个完整的第一模式和一个完整的第二模式和一个完整的第三模式(每第一电压信号的半周期两个脉冲)。再次,第三模式可以与第一模式相同或者不相同。
在图8中,示出了功率转换器4的实施例。这个功率转换器4包括升压转换器41和降压转换器42,降压转换器42的输入被耦合到升压转换器41的输出。在转换器41和42两者之间,有时可以存在存储电容器43,且可以存在例如与电路14相似的用于监控存在于存储电容器43中的存储能量的量的指示的电压确定电路44。备选地,存储电容器43和/或电路44可形成升压转换器41或降压转换器42的部分。控制电路1连接到升压转换器41以用于向功率转换器4供应模式信号,且连接到电路44以用于接收来自功率转换器4的缓冲信号,且连接到降压转换器42以用于向功率转换器4供应脉冲宽度调制信 号和/或接收来自功率转换器4的脉冲宽度调制信号以用于进一步控制等。不排除功率转换器4的许多其它实施例,诸如单级转换器、双级转换器、单升压转换器、单降压转换器、功率调节器、电流调节器和限流器等。
在图9中,示出了第四波形。考虑到图1至图5,图形M1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形M2表示流过电感器53的电流信号。图形N表示从整流器3的输出流到功率转换器4的输入的经整流的第一电流信号。此处,首先,第一模式被引入(图形N等于零),其后第二模式被引入(图形N递增),其后第三模式被引入(图形N递减),其后第四模式被引入(图形N递增),其后第五模式被引入(图形N递减),其后第六模式被引入(图形N递增),其后第七模式被引入(图形N等于零)等。第一和第七模式可以是相同的模式或者不相同的模式,第二、第四和第六模式可以是相同的模式或者不相同的模式,以及第三和第五模式可以是相同的模式或者不相同的模式。此处,每第一电压信号的周期的一半有六个模式,不排除多于六个或少于六个。
更一般地,在图9中,存在其中第一电流信号的振幅具有第一常数值的第一模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第一正导数值的第二模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第一负导数值的第三模式等。
在图10中,示出了第五波形。考虑到图1至图5,图形O1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形O2表示流过电感器53的电流信号。图形P表示从整流器3的输出流到功率转换器4的输入的经整流的第一电流信号。此处,首先,第一模式被引入(图形P递减),其后第二模式被引入(图形P递增),其后第三模式被引入(图形P递减),其后第四模式被引入(图形P递增),其后第五模式被引入(图形P递减),其后第六模式被引入(图形P递增)等。第一和第三和第五模式可以是相同的模式或者不相同的模式, 且第二和第四和第六模式可以是相同的模式或者不相同的模式。此处,每第一电压信号的周期的一半有六个模式,不排除多于六个或少于六个。
更一般地,在图10中,存在其中第一电流信号的振幅具有第一负导数值的第一模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第一正导数值的第二模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第二负导数值的第三模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第二正导数值的第四模式等。
在图11中,示出了第六波形。考虑到图1至图5,图形Q1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形Q2表示流过电感器53的电流信号。图形R表示从整流器3的输出流到功率转换器4的输入的经整流的第一电流信号。此处,首先,第一模式被引入(图形R等于零),其后第二模式被引入(图形R从偏置开始递增)。此处,每第一电压信号的周期的一半有两个模式,不排除多于两个。
更一般地,在图11中,存在其中第一电流信号的振幅具有第一常数值的第一模式,以及其中第一电流信号的振幅具有比第一常数值更大的第二常数值(偏置)且具有第一正导数值的第二模式等。
在图12中,示出了第七波形。考虑到图1至图5,图形S1表示在电子卤素变压器2的输出处的第一电压信号,且图形S2表示流过电感器53的电流信号。图形T表示从整流器3的输出流到功率转换器4的输入的经整流的第一电流信号。此处,首先,第一模式被引入(图形T等于零),其后第二模式被引入(图形T递增),其后第三模式被引入(图形T递减),其后第四模式被引入(图形T递增),其后第五模式被引入(图形T递减),其后第六模式被引入(图形T更加递减)等。此处,每第一电压信号的周期的一半有六个模式,不排除多于六个或少于六个。
更一般地,在图12中,存在其中第一电流信号的振幅具有常数值的第一模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第一正导数值的第 二模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第一负导数值的第三模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第二正导数值的第四模式,以及其中第一电流信号的振幅具有第二负导数值的第五模式等。
电子卤素变压器2可包括设计为在其输出处提供功率的第一量的自激振荡开关模式电源,其中发光二极管电路5可被设计为消耗功率的第二量,第二量小于第一量。利用如图1和图2中所示的控制电路1,这不再是问题。
优选地,控制器12经由模式时序的限定和/或经由常数值的限定来限定向发光二极管电路5供应的功率量。进一步优选地,可能响应于来自另一检测器13的检测结果,控制器12可经由模式时序的限定和/或经由常数值的限定来改变向发光二极管电路5供应的功率量。
例如,考虑到图6,从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量可以通过增加/减少第二模式的持续时间,和通过增加/减少第二模式中的第一电流信号(D1)的常数值,而增加/减少。
例如,考虑到图7,从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量可以通过增加/减少第一和第三模式的持续时间,和通过增加/减少第一和第三模式中的第一电流信号(I1)的常数值,而增加/减少。
例如,考虑到图9,从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量可以通过增加/减少第二、第四和第六模式的持续时间,和通过减少/增加在第一、第三和第五模式的持续时间,而增加/减少。
例如,考虑到图10,从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量可以通过增加/减少第二、第四和第六模式的持续时间,和通过减少/增加在第一、第三和第五模式的持续时间,而增加/减少。
例如,考虑到图11,从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量可以通过增加/减少第二模式的持续时间,和通过增加/减少第二模式中的第一电流信号(R)的常数值(此处:偏置),和通过减少/增加第一模式的持续时间,而增加/减少。
例如,考虑到图12,从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量可以通过增加/减少第二和第四模式的持续时间,和通过减少/增加第一、第三、第五和第六模式的持续时间,而增加/减少。
特定模式中的第一电流信号的振幅的(正/负)导数值的值限定这一模式中的第一电流信号的斜率,且通常不受控制,而是由电子卤素变压器2的一个或更多参数来限定。考虑到图12,电子卤素变压器2仅对第五和第六模式中的第一电流信号的振幅的不同负导数值负责。因此,考虑到图12,备选地,第五和第六模式可被认为是功率转换器4的相同模式和/或同一模式。在后一种情况下,在图12中,每第一电压信号的周期的一半有5个模式。
所以,控制器12可通过功率转换器4的至少一部分的启用或停用和/或通过功率转换器4的至少一部分的特性的改变,来控制第一电流信号的平均值,以控制从电子卤素变压器2向功率转换器4供应的第一功率量,以实现不同的模式。功率转换器4的至少一部分的启用或停用可例如包括诸如晶体管或阻抗之类的小部分的启用或停用、或者诸如晶体管组或级之类的大部分的启用或停用、或者整个功率转换器4的启用或停用等。功率转换器4的至少一部分的特性可例如包括时序特性或频率特性或阻抗特性或滞后特性或电感特性(当包括电感器时)或电容特性(当包括电容器时)或充电或放电特性(当给电感器或电容器充电或放电时)等。
图9中的波形可以例如经由具有调制的滞后水平的(滞后控制的)升压转换器形式的功率转换器4来实现,其中电感器电荷通过另一供应路径被释放。这一另一供应路径允许控制器12瞬间切断升压转换器的输入电流。图10中的波形可以例如经由具有动态滞后水平的滞后控制的升压转换器形式的功率转换器4来实现。这一滞后水平被动态调整,以便跟踪/跟随第一变压器25的磁化电流。图11中的波形可以例如经由降压-升压转换器(还称作回扫转换器)形式的功率转换器4来实现。在最小和最大电流电平之间的斜率取决于输入电压电平 和电子卤素变压器中的电感器值。功率电平取决于最小和最大电平以及第二模式的持续时间。图12中的波形可以例如经由与脉冲负载操作结合的规律滞后控制的升压转换器形式的功率转换器4来实现,脉冲负载操作还示出在图6和图7中,其基于功率转换器4(的一部分)的启用或停用等。
考虑到图6、图7、图9、图11和图12,观察到的是,假使周期的一半被分为第一部分和随后的第二部分,依照瞬时测试结果,优选地在第二部分中将汲取比在第一部分中更多的平均功率。考虑到图6、图7和图9至图12,其它(正/负)偏置可在任何地方被引入。
总结,控制电路1响应于检测结果而将功率转换器4带入不同的模式。功率转换器4与电子卤素变压器2交换可能经整流的第一电压/电流信号,且向发光二极管电路5供应第二电压/电流信号。第一电流信号在不同的模式中具有不同的振幅。不同的振幅具有不同的常数值和/或不同的导数值。因此,第一电流信号已变成相对变化的第一电流信号。于是,卤素变压器2不再经历当需要提供比设计的更小的功率量时发生的问题。检测可包括第一电压信号的极性检测和/或第一电压信号中的过零检测。卤素变压器2包括设计为在其输出处提供第一功率量的自激振荡开关模式电源。发光二极管电路5被设计为消耗比第一功率量更小的第二功率量。
虽然本发明已在附图和前述描述中被详细图示和描述,但是这样的图示和描述要被认为是说明性或示例性的,而非限制性的;本发明不限制于公开的实施例。对所公开的实施例的其它变化可以由本领域技术人员通过研究附图、公开内容和所附权利要求在实践请求保护的发明中理解和实现。在权利要求中,词语“包括”不排除其它元件或步骤,且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。仅凭某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中的事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。在权利要求中的任何引用符号不应被解释为限制范围。

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控制电路(1)响应于检测结果将功率转换器(4)带入不同的模式。功率转换器(4)与电子卤素变压器(2)交换可能整流的第一电压/电流信号,且向发光二极管电路(5)供应第二电压/电流信号。第一电流信号在不同的模式中具有不同的振幅。不同的振幅具有不同的常数值和/或不同的导数值。因此,第一电流信号已变成相对变化的第一电流信号。于是,卤素变压器(2)不再经历当需要提供比设计的更小的功率量时发生的问题。检测可包。

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