本發(fā)明涉及用于運(yùn)行負(fù)載的電路裝置和方法，所述電路裝置具有：用于輸入電網(wǎng)輸入交流電壓的輸入端；變流器電路；轉(zhuǎn)換器電路，所述轉(zhuǎn)換器電路將電網(wǎng)輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；用于控制轉(zhuǎn)換器電路的控制電路；和線性的調(diào)節(jié)電路，所述調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)負(fù)載處的預(yù)定的負(fù)載電流，其中負(fù)載電流是直流電流。

背景技術(shù)：

本發(fā)明基于一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求類型的用于半導(dǎo)體光源的電路裝置。

已知用于轉(zhuǎn)換器的不同的電路拓?fù)?，以便從電網(wǎng)交流電壓中產(chǎn)生適合于半導(dǎo)體光源、如發(fā)光二極管的電流。通常，轉(zhuǎn)換器兩級(jí)地構(gòu)造。第一級(jí)作為功率因數(shù)校正器來工作，以便在許多國家中實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的正弦的電網(wǎng)電流消耗。該第一級(jí)產(chǎn)生恒定的輸出電壓，所述輸出電壓通常稱為中間電路電壓。該級(jí)通常構(gòu)成為升壓變換器?；谠撦敵鲭妷?，第二級(jí)產(chǎn)生適合于半導(dǎo)體光源的電流。對(duì)此，通常使用降壓變換器作為電路拓?fù)洹５怯捎谶x擇該轉(zhuǎn)換器拓?fù)湟伯a(chǎn)生缺點(diǎn)。因此，由兩個(gè)開關(guān)調(diào)節(jié)器組成的組合是非常耗費(fèi)的并且在制造時(shí)是昂貴的。因此，已提出許多建議：如何夠簡(jiǎn)化電路拓?fù)洳⑶医档椭圃斐杀尽Ｒ虼?，例如在EP 2 315497A1中提出：通過線性調(diào)節(jié)器來替代降壓變換器。然而，這僅在待運(yùn)行的半導(dǎo)體光源具有足夠高的電壓時(shí)才是可行的，因?yàn)檩敵鲭妷涸谏龎鹤儞Q器中受系統(tǒng)所決定而是非常高的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提出一種用于運(yùn)行負(fù)載的電路裝置，所述電路裝置可簡(jiǎn)單且成本適宜地制造，并且不再具有上述缺點(diǎn)。

此外，本發(fā)明的目的是，提出一種用于運(yùn)行負(fù)載的方法，所述方法可借助上述電路裝置來執(zhí)行，并且所述方法實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有資源的更有效的利用。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的在電路裝置方面借助權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)本發(fā)明，在方法方面借助權(quán)利要求15的特征來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行負(fù)載的電路裝置具有：

-用于輸入電網(wǎng)輸入交流電壓的輸入端，

-變流器電路，

-轉(zhuǎn)換器電路，所述轉(zhuǎn)換器電路將通過變流器電路整流的電網(wǎng)輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，

-用于控制轉(zhuǎn)換器電路的控制器電路，

-線性的調(diào)節(jié)電路，所述調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)負(fù)載處的預(yù)定的負(fù)載電流，其中

-負(fù)載電流是直流，并且

-控制器電路控制轉(zhuǎn)換器電路，使得在輸出電壓最小的情況下減小負(fù)載電流的電流強(qiáng)度。輸出電壓的最小值在此與電網(wǎng)電壓最小值相關(guān)聯(lián)。

該措施保證：根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的所有組件都最佳地被利用，使得在結(jié)構(gòu)空間小且成本低的情況下，能夠?qū)⒆畲蟮墓β瘦敵龅截?fù)載上。通過單級(jí)的轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成方案，功率因數(shù)校正與負(fù)載的最佳的運(yùn)行方式同時(shí)進(jìn)行。

負(fù)載在此優(yōu)選由發(fā)光二極管(LED)構(gòu)成。尤其優(yōu)選的是，多個(gè)LED串聯(lián)連接。但是，并聯(lián)連接的支路或者并聯(lián)連接的LED的情況也是可行且毫無問題的。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換器電路是SEPIC轉(zhuǎn)換器。這具有下述優(yōu)點(diǎn)：借助于轉(zhuǎn)換器級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)所消耗的功率的功率因數(shù)校正并且實(shí)現(xiàn)輸出電壓的降低或者升高。借此可實(shí)現(xiàn)非常高的輸出電壓范圍。在SEPIC轉(zhuǎn)換器中，負(fù)載因此能夠由少量串聯(lián)連接的LED構(gòu)成，因?yàn)镾EPIC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓能夠被降低。

在另一實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)換器電路是升壓轉(zhuǎn)換器。這具有下述優(yōu)點(diǎn)：電路是更有利的，因?yàn)槟軌蚴褂酶俸透阋说慕M件。當(dāng)然，負(fù)載在此必須由多個(gè)串聯(lián)連接的LED構(gòu)成，因?yàn)樯龎恨D(zhuǎn)換器的輸出電壓是非常高的。

優(yōu)選地，將負(fù)載和線性調(diào)節(jié)電路之間的節(jié)點(diǎn)處的電勢(shì)用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器電流。這保證電路裝置的高的效率，因?yàn)榻柚摯胧┱{(diào)節(jié)輸出電壓，使得線性調(diào)節(jié)器最小程度地受負(fù)荷。

一個(gè)設(shè)計(jì)方案是，存儲(chǔ)器電容器與節(jié)點(diǎn)耦聯(lián)，使得所述存儲(chǔ)器電容器具有所述節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)，其中存儲(chǔ)器電容器的電勢(shì)被輸入到控制器電路中，以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器電路的輸出電壓。借助于該措施，總是用電勢(shì)正確的、但是脫耦的測(cè)量信號(hào)供應(yīng)控制器電路。在此，存儲(chǔ)器電容器經(jīng)由充電電阻充電，并且經(jīng)由放電二極管放電到節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)上。這用于在模擬電勢(shì)的同時(shí)進(jìn)行必要的脫耦。

尤其優(yōu)選的是，存儲(chǔ)器電容器經(jīng)由分壓器與節(jié)點(diǎn)耦聯(lián)，使得所述存儲(chǔ)器電容器具有與節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的電勢(shì)，其中存儲(chǔ)器電容器的電勢(shì)被輸入到控制器電路中，以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器電路的輸出電壓。通過分壓器能夠調(diào)整轉(zhuǎn)換器的由控制電路調(diào)節(jié)的輸出電壓。在此可行的是，最佳地構(gòu)成調(diào)節(jié)路徑。根據(jù)本發(fā)明，將調(diào)節(jié)點(diǎn)設(shè)置為，使得轉(zhuǎn)換器的輸出電壓在輸出電壓最小時(shí)不再足以維持預(yù)定的負(fù)載電流。由此，負(fù)載電流經(jīng)受如下調(diào)制，所述調(diào)制能夠通過選擇電路方面的參數(shù)，還通過分壓器的電阻值以及線性調(diào)節(jié)器的調(diào)諧來設(shè)置。

在尤其優(yōu)選的實(shí)施方式的一個(gè)改進(jìn)方案中，存儲(chǔ)器電容器經(jīng)由充電電阻充電，并且經(jīng)由放電二極管和分壓器放電到通過分壓器和節(jié)點(diǎn)電勢(shì)所限定的電勢(shì)上。這又用于在模擬電勢(shì)的同時(shí)進(jìn)行必要的脫耦。

在另一實(shí)施方式中，第二電阻由如下串聯(lián)電路構(gòu)成，所述串聯(lián)電路由第三電阻和與溫度相關(guān)的電阻構(gòu)成。通過該措施，能夠在適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案中簡(jiǎn)單地、成本適宜地并且靈巧地實(shí)現(xiàn)溫度回調(diào)，所述溫度回調(diào)在所述裝置的溫度過高的情況下，降低經(jīng)過LED的輸出電流，以便能夠保護(hù)這些LED并且保護(hù)電路裝置。

在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方式中，與溫度相關(guān)的電阻是正溫度系數(shù)熱敏電阻(411)。由此，能夠通過如下方式尤其簡(jiǎn)單并且節(jié)省成本地執(zhí)行溫度回調(diào)：即通過正溫度系數(shù)熱敏電阻與固定電阻串聯(lián)連接的方式。

在另一實(shí)施方式中，正溫度系數(shù)熱敏電阻與放電二極管串聯(lián)地設(shè)置。由此，能夠以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)溫度回調(diào)，所述溫度回調(diào)在溫度過高時(shí)完全切斷經(jīng)過LED的電流。通過必須僅使用多一個(gè)組件的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)非常成本適宜的溫度回調(diào)。

尤其優(yōu)選的是，并聯(lián)于正溫度系數(shù)熱敏電阻還設(shè)置有一個(gè)電阻。所述電阻引起：在溫度高的情況下也維持經(jīng)過LED的最小電流。

根據(jù)本發(fā)明的、用于運(yùn)行負(fù)載的電路裝置的其它有利的改進(jìn)形式和設(shè)計(jì)方案從其它的從屬權(quán)利要求和下文中得出。

附圖說明

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)根據(jù)接下來對(duì)實(shí)施例的描述以及根據(jù)附圖得出，在所述附圖中，相同的或者功能相同的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。在此示出：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第一實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和連接在其下游的線性調(diào)節(jié)器，

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第二實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的升壓變換器和連接在其下游的線性調(diào)節(jié)器，

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第三實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和多個(gè)在其下游并聯(lián)連接的線性調(diào)節(jié)器，

圖4示出用于調(diào)制深度大約為9.5％的根據(jù)本發(fā)明的耗盡模式運(yùn)行的示例性的電流波形，

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第三實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和溫度回調(diào)裝置，所述溫度回調(diào)裝置介入到耗盡模式運(yùn)行中，

圖6示出在溫度不同的情況下進(jìn)行溫度回調(diào)時(shí)的用于根據(jù)本發(fā)明的耗盡模式運(yùn)行的示例性的電流波形，

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第四實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和溫度回調(diào)裝置，所述溫度回調(diào)裝置介入到耗盡模式運(yùn)行中。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。電路裝置具有輸入部件1，所述輸入部件主要用于對(duì)所輸入的電壓電網(wǎng)進(jìn)行濾波。在輸入部件中也存在如下組件，所述組件用于保護(hù)電路裝置。這例如能夠是壓敏電阻或者TVS二極管。

輸入部件1與變流器部件3連接，所述變流器部件將電網(wǎng)交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。變流器部件3優(yōu)選具有全波整流器。

轉(zhuǎn)換器級(jí)7連接到變流器部件3上。轉(zhuǎn)換器級(jí)7具有SEPIC轉(zhuǎn)換器(單端初級(jí)繞組電感轉(zhuǎn)換器，single ended primary inductance converter)71。該SEPIC轉(zhuǎn)換器通過控制器電路79來控制。必要的測(cè)量值借助于測(cè)量電路73、77來確定并且被輸送給控制器電路。輔助電壓供給裝置75對(duì)控制器電路供給能量。

轉(zhuǎn)換器級(jí)7產(chǎn)生輸出電壓U₂₁，所述輸出電壓被輸入到線性調(diào)節(jié)器9中。線性調(diào)節(jié)器9從電壓U₂₁中產(chǎn)生用于負(fù)載5的電流，所述負(fù)載優(yōu)選由多個(gè)串聯(lián)連接的發(fā)光二極管LED-1……LED-N構(gòu)成。顯然，多個(gè)支路的串聯(lián)連接的LED也能夠并聯(lián)連接。串聯(lián)和并聯(lián)電路的混合形式也是可行的。

輸入部件1優(yōu)選具有由電流補(bǔ)償?shù)亩罅魅10構(gòu)成的濾波器，所述濾波器的第一端子與兩個(gè)輸入端L、N耦聯(lián)。在這些輸入端L、N之間設(shè)置有抗干擾電容器C11。在電流補(bǔ)償?shù)亩罅魅10的第二端子之間設(shè)置有另一抗干擾電容器C12。

電阻R1與抗干擾電容器C11并聯(lián)設(shè)置，所述電阻也能夠構(gòu)成為壓敏電阻。接地部PE能夠經(jīng)由Y電容器C14耦聯(lián)到C12、R1和電流補(bǔ)償?shù)亩罅魅Φ牟糠种g的節(jié)點(diǎn)處。然而這不是強(qiáng)制必需的。

變流器部件3具有四個(gè)二極管D11.1至D11.4，所述二極管以全波整流器的形式連接。在全波整流器的輸出端上耦聯(lián)有存儲(chǔ)器電容器C13。電阻R2并聯(lián)于存儲(chǔ)器電容器C13設(shè)置，所述電阻也能夠構(gòu)成為壓敏電阻。

存儲(chǔ)器電容器C13的這兩個(gè)極與轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸入端耦聯(lián)。轉(zhuǎn)換器級(jí)7具有SEPIC轉(zhuǎn)換器71。該SEPIC轉(zhuǎn)換器具有第一扼流圈L20.1，所述第一扼流圈的第一極與存儲(chǔ)器電容器C13的一個(gè)極耦聯(lián)。扼流圈L20.1的第二極與轉(zhuǎn)換器電容器C15的第一極耦聯(lián)并且與轉(zhuǎn)換器晶體管Q20的工作電極耦聯(lián)。轉(zhuǎn)換器電容器C15的第二極與第二扼流圈L20.2的第一極耦聯(lián)并且與轉(zhuǎn)換器二極管D21的陽極耦聯(lián)。第一扼流圈L20.1和第二扼流圈L20.2彼此磁性耦聯(lián)。在DE 10 2004 016 944 A1中公開了這兩個(gè)扼流圈磁性耦聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器二極管D21的陰極與轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸出端相同。第二扼流圈L20.2的第二級(jí)與輸入部件1的參考電勢(shì)耦聯(lián)。轉(zhuǎn)換器晶體管Q20的參考電極與電阻R29耦聯(lián)，其另一極與輸入部件1的參考電勢(shì)耦聯(lián)。

轉(zhuǎn)換器晶體管Q20的控制器電極與控制器電路79的輸出端耦聯(lián)。

控制器電路79具有第一輸入端，所述第一輸入端與兩個(gè)電阻R36和R37的串聯(lián)電路耦聯(lián)。這兩個(gè)電阻的耦聯(lián)點(diǎn)與第一測(cè)量電路73耦聯(lián)。

第二測(cè)量電路77由另一分壓器構(gòu)成，所述另一分壓器由兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻R21、R31構(gòu)成。電阻連接到轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸入端子之間。這些電阻的節(jié)點(diǎn)與控制器電路79的第二輸入端耦聯(lián)。又一電容器C32與電阻R31并聯(lián)連接。

輔助電壓供給裝置75具有起動(dòng)電阻R25和存儲(chǔ)器電容器C34的串聯(lián)電路。起動(dòng)電阻與轉(zhuǎn)換器級(jí)7的正的輸入端子耦聯(lián)。存儲(chǔ)器電容器與轉(zhuǎn)換器級(jí)7的負(fù)的輸入端子耦聯(lián)，所述負(fù)的輸入端子與電路裝置的參考電勢(shì)相同。起動(dòng)電阻R25和存儲(chǔ)器電容器C34之間的連接點(diǎn)是輔助電壓供給裝置75的輸出端并且還對(duì)控制器電路79進(jìn)行供給。起動(dòng)電阻R25僅用于在連接到電網(wǎng)電壓上之后對(duì)電容器C34充電，使得電路能夠完全地起動(dòng)。電路由第三扼流圈L20.3來供給，所述第三扼流圈與第一扼流圈L20.1磁性耦聯(lián)，使得所述第三扼流圈作用為變壓器。一旦SEPIC轉(zhuǎn)換器起動(dòng)，那么在第三扼流圈L20.3中感應(yīng)產(chǎn)生交流電壓，所述交流電壓經(jīng)由可選的歐姆電阻R33和隔直電容器C31引導(dǎo)到二極管D32上，所述二極管給存儲(chǔ)器電容器C34充電并且維持允許的輔助電壓。第三扼流圈L20.3的另一端子與電路裝置的參考電勢(shì)耦聯(lián)。電壓通過齊納二極管D31調(diào)節(jié)，所述齊納二極管的陽極與電路裝置的參考電勢(shì)耦聯(lián)，并且其陰極與二極管D32的陽極和隔直電容器C31之間的連接點(diǎn)耦聯(lián)。經(jīng)由該齊納二極管能夠?qū)⒋鎯?chǔ)器電容器C34上的電壓限制到最大值上。優(yōu)選地，電壓為15V至20V。

輔助電壓供給裝置75的輸出端與在上文中已經(jīng)提到的兩個(gè)電阻R36和R37的串聯(lián)電路的一端耦聯(lián)，其另一端與控制器電路79的第一輸入端耦聯(lián)。

控制器電路79具有集成電路U10，所述集成電路調(diào)節(jié)SEPIC轉(zhuǎn)換器71。優(yōu)選地，SEPIC轉(zhuǎn)換器71被調(diào)節(jié)為，使得在輸入端處確保高的電網(wǎng)功率因數(shù)。為了該目的，借助于第二測(cè)量電路77來測(cè)量電網(wǎng)電壓并且將相應(yīng)的測(cè)量值輸入到控制器電路79中。但是，該措施并非在任何集成電路中都是必需的，也已知如下集成電路，所述集成電路能夠從輸出電壓的紋波中推導(dǎo)出必要的信息。于是，對(duì)于這種集成電路而言，不需要第二測(cè)量電路77?？刂破麟娐?9將SEPIC轉(zhuǎn)換器71的電壓調(diào)節(jié)到如下電壓上，所述電壓經(jīng)由電阻R36輸入到第一輸入端中。

負(fù)載5優(yōu)選具有由多個(gè)LED構(gòu)成的串聯(lián)電路。如在上文中已經(jīng)提到的那樣，LED也能夠部分地或者完全地并聯(lián)連接。第一LED LED-1的陰極與轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸出端耦聯(lián)，最后的LED LED-N的陰極與線性調(diào)節(jié)器9的輸出端耦聯(lián)。

線性調(diào)節(jié)器9具有晶體管Q30，所述晶體管的工作電極與最后的LED LED-N的陰極耦聯(lián)，所述工作電極由此形成線性調(diào)節(jié)器9的輸出端。晶體管Q30的參考電極與分流電阻R43耦聯(lián)。分流電阻R43的另一端子與電路裝置的參考電極耦聯(lián)。參考電極和分流電阻R43之間的節(jié)點(diǎn)與電壓基準(zhǔn)器U20耦聯(lián)。電壓基準(zhǔn)器U20的陽極與電路裝置的參考電勢(shì)耦聯(lián)。電壓基準(zhǔn)器的陰極與兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻R42和R46中的節(jié)點(diǎn)耦聯(lián)，所述電阻R42和R46的一端與晶體管Q30的控制電極耦聯(lián)，而所述電阻R42和R46的另一端與輔助電壓供給裝置75的輸出端耦聯(lián)。電阻R42用于對(duì)電壓基準(zhǔn)器U20進(jìn)行供給。電阻R46用于晶體管Q30的控制電極的脫耦并且是可選的。

存儲(chǔ)器電容器C21與轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸出端和參考電勢(shì)耦聯(lián)。在其上施加有轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸出電壓U21。

關(guān)于功能性：

根據(jù)本發(fā)明，SEPIC轉(zhuǎn)換器和線性調(diào)節(jié)器一起作用，使得線性調(diào)節(jié)器在輸出電壓U₂₁最小時(shí)不再能夠補(bǔ)償SEPIC轉(zhuǎn)換器的紋波電壓，以至于引起對(duì)經(jīng)過負(fù)載5的負(fù)載電流進(jìn)行電流調(diào)制。輸出電壓U₂₁具有相對(duì)小的紋波，所述紋波由電網(wǎng)電壓的正弦振蕩引起。通過根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的設(shè)計(jì)方案，能夠調(diào)節(jié)電流調(diào)制的大小。

在下文中，將最大電流與最小電流的差與最大電流和最小電流的和的商視作為電流調(diào)制。也就是說，能夠以公式的形式如下限定所述調(diào)制：

通過電路裝置，在輸出電壓U₂₁最小的情況下，不再必須能夠提供全電流的方式，能夠明顯更好地利用電路裝置的組件，或者明顯更小地設(shè)計(jì)。這節(jié)省了結(jié)構(gòu)空間和成本。根據(jù)電流調(diào)制可實(shí)現(xiàn)顯著的結(jié)構(gòu)空間減小。

在從現(xiàn)有技術(shù)中已知的電路裝置中，轉(zhuǎn)換器通常被調(diào)節(jié)到恒定的輸出電壓上。在當(dāng)前情況下通常將已知的轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)為，使得轉(zhuǎn)換器級(jí)7的輸出電壓U₂₁保持恒定。

根據(jù)本發(fā)明，SEPIC轉(zhuǎn)換器不被調(diào)節(jié)到恒定的輸出電壓上，而是被調(diào)節(jié)到由測(cè)量電路73產(chǎn)生的電壓上。測(cè)量電路73具有第一輸入端，所述第一輸入端與晶體管Q30的工作電極和最后的LED LED-N的陰極之間的節(jié)點(diǎn)731的電勢(shì)耦聯(lián)。該節(jié)點(diǎn)處的電壓由于SEPIC轉(zhuǎn)換器71的電壓紋波而波動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的電路裝置特意設(shè)計(jì)成，使得在SEPIC轉(zhuǎn)換器71的輸出端處出現(xiàn)顯著的電壓紋波，因?yàn)榇鎯?chǔ)器電容器C21的電容值相對(duì)小。該措施節(jié)省成本和結(jié)構(gòu)空間。線性調(diào)節(jié)器9由補(bǔ)償該電壓波動(dòng)，使得LED借助于均勻的負(fù)載電流運(yùn)行并且具有均勻的光輸出。然而，點(diǎn)731處的電勢(shì)由此近似地具有與SEPIC轉(zhuǎn)換器71的輸出端處的電勢(shì)相同的電壓紋波。

測(cè)量電路73具有電容器C37，由二極管D36和電阻R41構(gòu)成的串聯(lián)電路與所述電容器并聯(lián)連接。二極管D36的陰極和電阻R41之間的節(jié)點(diǎn)與電阻R40耦聯(lián)，所述電阻的另一端又與測(cè)量電路73的第一輸入端耦聯(lián)。二極管D36的陽極和電容器C37之間的節(jié)點(diǎn)形成測(cè)量電路73的輸出端。測(cè)量電路73的輸出端與兩個(gè)電阻R36和R37的節(jié)點(diǎn)耦聯(lián)。因?yàn)殡娮鑂37又與輔助電壓供給裝置75的輸出端耦聯(lián)，所以電容器C37被充電到輔助電壓供給裝置75的電壓上。但是，這僅在點(diǎn)731處的電勢(shì)大于電容器C37的電勢(shì)時(shí)才起作用，因?yàn)槎O管D36隨后與該電勢(shì)脫耦。然而，如果點(diǎn)731處的電勢(shì)小于電容器C37處的電勢(shì)，那么電流能夠經(jīng)由二極管D36流入點(diǎn)731中。電容器C37由此通過輔助電壓供給裝置75充電，并且經(jīng)由二極管D36和電阻R40放電到點(diǎn)731處的電壓上。這兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻R40和R41在此形成分壓器，電容器C37的電勢(shì)能夠相對(duì)于點(diǎn)731經(jīng)由所述分壓器來調(diào)整。通過電阻R40與電阻R37相比具有更小的電阻值的方式，電容器C37處的電壓在考慮分壓器的情況下跟隨點(diǎn)731處的電壓。電容器C37的施加在測(cè)量電路75的輸出端上的電壓經(jīng)由電阻R36輸入到控制器電路79的第一輸入端中。

因此，控制器電路79在其輸入端處總是可以“觀察到”如下電壓，所述電壓對(duì)應(yīng)于點(diǎn)731中的、通過分壓器R40/R41向下劃分的最小電壓?；旧?，能夠由此將電壓調(diào)節(jié)為，使得所述電壓對(duì)應(yīng)于LED的最大出現(xiàn)的閾值電壓與晶體管Q30上的電壓和分流電阻R43處的電壓的總電壓。由此，線性調(diào)節(jié)器僅須補(bǔ)償SEPIC轉(zhuǎn)換器71的電壓紋波，使得將損失功率最小化。

附加地，在轉(zhuǎn)換器的輸出端、即二極管D21的陰極處的輸出端和控制器電路79的輸入端之間還連接有齊納二極管D35，所述齊納二極管仍附加地對(duì)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓U21進(jìn)行限制。在此，齊納二極管D35的陰極與二極管D21的陰極耦聯(lián)。齊納二極管D35的陽極與控制器電路79的輸入端耦聯(lián)。在輸出電壓過高的情況下，齊納二極管導(dǎo)通并且將信號(hào)與測(cè)量電路75的信號(hào)相加。

在此，齊納二極管D35的信號(hào)與測(cè)量電路73的信號(hào)相比具有更強(qiáng)的作用。在電壓過高的情況下，例如因?yàn)閷⑦^多的LED連接到輸出端上，而主動(dòng)地保護(hù)電路，因?yàn)檩敵鲭妷罕幌拗频酵ㄟ^齊納二極管D35的值所預(yù)設(shè)的值上。

在此，能夠通過如下方式附加地使用齊納二極管D35的溫度特性，即在溫度低的情況下，齊納二極管D35的更小的電壓產(chǎn)生更低的輸出電壓從而引起更低的輸出電流，進(jìn)而主動(dòng)地保護(hù)在溫度低時(shí)的更高歐姆的存儲(chǔ)器電容器C21。

線性調(diào)節(jié)器9被設(shè)計(jì)為，使得預(yù)設(shè)的電流總是流動(dòng)經(jīng)過串聯(lián)連接的LED。因此，晶體管Q30的工作電極和參考電極之間的路段補(bǔ)償電壓紋波，使得預(yù)設(shè)強(qiáng)度的直流電流總是流動(dòng)經(jīng)過LED。電流經(jīng)由分流電阻R43來測(cè)量，并且控制信號(hào)通過參考電壓源U20和電阻R41/R46輸出到控制電極上，使得產(chǎn)生調(diào)節(jié)路段。經(jīng)由對(duì)分流電阻R43的設(shè)計(jì)并且經(jīng)由參考電壓源U20能夠調(diào)節(jié)由線性調(diào)節(jié)器所調(diào)節(jié)的電流強(qiáng)度。

根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在，將分壓器R40/R41設(shè)計(jì)為，使得SEPIC轉(zhuǎn)換器將其輸出端處的電壓調(diào)節(jié)為，使得所述電壓小于LED的閾值電壓與在晶體管Q30上的電壓和分流電阻R43上的電壓的總和電壓。分流電阻R43上的電壓通過參考電壓源U20的電壓產(chǎn)生。分流電阻R43中的損失能夠通過適當(dāng)?shù)剡x擇具有較小的參考電壓的參考電壓源U20來降低。通過總電壓大于SEPIC轉(zhuǎn)換器71的輸出端處的電壓的事實(shí)，線性調(diào)節(jié)器9不再能夠在輸出電壓U₂₁最小的情況下維持電流強(qiáng)度，由此，經(jīng)過LED的電流不再是均勻的電流，而是在輸出電壓U₂₁最小時(shí)略微下降。這種下降在下文中也稱為耗盡模式運(yùn)行。由此，在經(jīng)過LED的負(fù)載電流中產(chǎn)生電流調(diào)制。電流調(diào)制的大小能夠經(jīng)由電阻R40/R41的設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)。

通過該措施最佳地利用電路裝置的組件，并且電路裝置在組件設(shè)計(jì)相同的情況下與從現(xiàn)有技術(shù)中已知的電路相比能夠?qū)⒏叩碾娏骰蚋叩墓β瘦敵龅絃ED上。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第二實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為輸入級(jí)的升壓變換器和連接其下游的作為輸出級(jí)的線性調(diào)節(jié)器。第二實(shí)施方式類似于第一實(shí)施方式，因此僅描述相對(duì)于第一實(shí)施方式的不同之處。第二實(shí)施方式具有升壓變換器711來替代SEPIC轉(zhuǎn)換器71。也就是說，電路裝置除了缺少兩個(gè)用于SEPIC轉(zhuǎn)換器的組件外是相同的。這兩個(gè)組件是轉(zhuǎn)換器電容器C15和第二扼流圈L20.2。這些組件不需要升壓變換器，因此在第二實(shí)施方式中缺少這些組件。

升壓變換器711相對(duì)于SEPIC轉(zhuǎn)換器71具有下述缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換器的輸出電壓總是必須高于電網(wǎng)電壓最大值。這引起：需要多個(gè)串聯(lián)連接的LED作為負(fù)載，以便能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方式。LED的閾值電壓應(yīng)僅略小于轉(zhuǎn)換器的輸出電壓U₂₁的最小值。升壓變換器的最小的輸出電壓U₂₁在電網(wǎng)輸入電壓為230V的情況下為大約360V。也就是說，在LED的平均閾值電壓為大約3V時(shí)，需要至少120個(gè)串聯(lián)連接的LED。當(dāng)然，在此，并聯(lián)支路也又一起運(yùn)行，以便進(jìn)一步提高的LED的數(shù)量。如果LED鏈LED-1至LED-N的串聯(lián)連接的LED的數(shù)量足夠大，那么電路裝置能夠以根據(jù)本發(fā)明的方式運(yùn)行。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第三實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和多個(gè)在其下游并聯(lián)連接的線性調(diào)節(jié)器。第三實(shí)施方式類似于第一實(shí)施方式，因此僅描述相對(duì)于第一實(shí)施方式的不同之處。在第三實(shí)施方式中，在線性調(diào)節(jié)器9旁還并聯(lián)連接有其它線性調(diào)節(jié)器91和92，使得總電流都分配到這些線性調(diào)節(jié)器上。通過組件公差的方差能夠出現(xiàn)電流不被劃分為精確相同的部分。在此，于是對(duì)最大的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的線性調(diào)節(jié)器，所謂的“主控”，跟隨其它線性調(diào)節(jié)器。

圖4示出用于調(diào)制深度大約為9.5％的根據(jù)本發(fā)明的耗盡模式運(yùn)行的示例性的電流波形I_L。在附圖中良好可見的是：在其它情況下均勻的電流I_L在輸出電壓U₂₁最小的情況下降低，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器71的輸出電壓隨后不再足以維持經(jīng)過負(fù)載的預(yù)定的電流。該區(qū)域以羅馬數(shù)字II表示，并且通過虛線來限界。而羅馬數(shù)字I表示如下區(qū)域，在所述區(qū)域中，輸出電流I_L達(dá)到其標(biāo)稱值。在此，電流在該區(qū)域中是均勻的，也就是說，所述電流在時(shí)間上來看總是具有同一電流大小。輸出電壓U₂₁的最小值從電網(wǎng)電壓最小值中產(chǎn)生，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器的調(diào)節(jié)特性是過于緩慢的。在輸出電壓U₂₁的最小值和電網(wǎng)電壓最小值之間存在大約2ms的相移，這兩個(gè)最小值均通過虛線來表示。但是電流調(diào)制從輸出電壓U₂₁的最小值中產(chǎn)生，而不直接從電網(wǎng)輸入電壓U_E的最小值中產(chǎn)生。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第三實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和溫度回調(diào)裝置，所述溫度回調(diào)有利地介入到耗盡模式運(yùn)行中。第三實(shí)施方式類似于第一實(shí)施方式，因此僅描述相對(duì)于第一實(shí)施方式的不同之處。有利的溫度回調(diào)裝置集成到第一測(cè)量電路73中。有利的是，在此由R40/R41構(gòu)成的分壓器的電阻R41被劃分為兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻：固定電阻R412和正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)R411。如在上文中已經(jīng)描述過的那樣，控制器電路79在其輸入端上總是“可見”如下電壓，所述電壓對(duì)應(yīng)于點(diǎn)731中的、通過分壓器R40/R41向下劃分的最小電壓。通過電阻R41由電阻R411和R412的串聯(lián)電路來代替的方式，能夠簡(jiǎn)單且靈巧地實(shí)現(xiàn)溫度回調(diào)，其中電阻R411是正溫度系數(shù)熱敏電阻。如果溫度提高，那么正溫度系數(shù)熱敏電阻R411的電阻增大。這導(dǎo)致：分壓器的比值移動(dòng)，使得二極管D36的陰極處的電勢(shì)提高。因?yàn)樵撾妱?shì)是電流調(diào)節(jié)的原因，所以在溫度提高時(shí)，使控制器電路79相信與實(shí)際相比更高的電流流動(dòng)。

由此，控制器電路79降低輸出電壓U21，這引起經(jīng)過LED LED-1……LED-N的電流更低。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，該措施會(huì)引起：在溫度高時(shí)，電流顯著地降低，在極端情況下降低直至0。

在非常不利的設(shè)計(jì)方案中，能夠使得之前的電阻R41由于正溫度系數(shù)熱敏電阻而引起的提高不足顯示出保護(hù)電路的作用。在電阻R41的電阻值相對(duì)于電阻R40大時(shí)是這種情況。因此，電阻R41的電阻提高僅最小程度地作用于二極管D36的陰極上的電勢(shì)。在這種情況下，晶體管Q30被選擇為，使得其體電阻(RDS_On)較大。由此，線性調(diào)節(jié)器9的有效信號(hào)提高，從而能夠選擇由電阻R40和R41構(gòu)成的分壓器的更有利的分壓器比值(其中電阻R41對(duì)應(yīng)于由R411和R412構(gòu)成的串聯(lián)電路)。

圖6示出在溫度不同的情況下進(jìn)行根據(jù)圖5的溫度回調(diào)時(shí)根據(jù)本發(fā)明的耗盡模式運(yùn)行的輸出電流I_L的示例性的電流波形。在此，如在圖4中那樣在回調(diào)區(qū)域II和具有標(biāo)稱輸出電流的區(qū)域I之間進(jìn)行區(qū)分。

圖6的最上方的曲線示出在溫度不是問題的情況下、即溫度回調(diào)在此尚未介入的耗盡模式運(yùn)行。在該溫度中，正溫度系數(shù)熱敏電阻R411還具有如下電阻，所述電阻相對(duì)于電阻R412顯得小。由此，串聯(lián)電路的總電阻通過固定電阻R412來確定。固定電阻R412的電阻值例如能夠?yàn)?0kOhm，而正溫度系數(shù)熱敏電阻的標(biāo)稱值為470Ohm。在此例如產(chǎn)生至300mA的輸出電流有效值。

上方第二曲線示出在溫度輕微提高時(shí)的輸出電流I_L。良好可見的是：輸出電流I_L的調(diào)制深度增加，并且電流在回調(diào)區(qū)域II中與在第一曲線中相比更強(qiáng)地減小。在此例如產(chǎn)生至280mA的輸出電流有效值。

上方第三曲線示出在溫度更強(qiáng)提高時(shí)的輸出電流I_L?？梢悦鞔_地可見：不再到達(dá)具有標(biāo)稱的輸出電流的區(qū)域I，電流反映出輸出電壓U₂₁的紋波電壓。在此，例如產(chǎn)生至250mA的輸出電流有效值。

最下方的曲線示出在溫度極其強(qiáng)地提高時(shí)的輸出電流I_L。良好可見的是：輸出電流具有明顯更小的DC份額。在其它方面，所述輸出電流顯示出與在之前的曲線中一樣的紋波。如已經(jīng)提到的那樣，電流中的紋波由輸出電壓U₂₁引起。在此，例如產(chǎn)生至100mA的輸出電流有效值。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的第四實(shí)施方式的電路圖，所述電路裝置具有作為轉(zhuǎn)換器級(jí)的SEPIC轉(zhuǎn)換器和溫度回調(diào)裝置，所述溫度回調(diào)裝置介入到耗盡模式運(yùn)行中。第四實(shí)施方式類似于第一實(shí)施方式，因此僅描述相對(duì)于第一實(shí)施方式的不同之處。第四實(shí)施方式在電容器C37的放電電流路徑中具有正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)。也就是說，電容器C37在此如在第一實(shí)施方式中那樣通過輔助電壓供給裝置75充電，但是經(jīng)由二極管D36、正溫度系數(shù)熱敏電阻R413和電阻R40放電到點(diǎn)731處的電壓上。在該實(shí)施方式中，又一電阻R414與正溫度系數(shù)熱敏電阻R413并聯(lián)連接。兩個(gè)串聯(lián)連接的電阻R40和R41形成分壓器，電容器C37的電勢(shì)相對(duì)于點(diǎn)731能夠經(jīng)由所述分壓器調(diào)整。只要電路裝置是冷的，那么正溫度系數(shù)熱敏電阻具有小的電阻值。通過由電阻R40和正溫度系數(shù)熱敏電阻R413構(gòu)成的串聯(lián)電路與電阻R37相比具有更小的電阻值地方式，電容器C37處的電壓在考慮分壓器的情況下跟隨點(diǎn)731處的電壓。電阻R414的相當(dāng)高的電阻值不改變上述考慮。在第四實(shí)施方式中，正溫度系數(shù)熱敏電阻R413例如具有470Ohm的電阻值，而并聯(lián)連接的電阻R414具有10k Ohm的電阻值。在冷的狀態(tài)中，正溫度系數(shù)熱敏電阻R413的電阻值比電阻R40的值小得多，因此所述正溫度系數(shù)熱敏電阻對(duì)于電容器C37的放電電流而言不是決定性的。

但是如果正溫度系數(shù)熱敏電阻R413變熱，那么其電阻值比R40的值大得多，使得所述正溫度系數(shù)熱敏電阻對(duì)于C37的放電電流而言是決定性的組件。R413的電阻值在此大至，使得電容器C37實(shí)際上完全不再放電。由此，在C37上設(shè)定持久高的電壓，并且經(jīng)過LED5的電流實(shí)際上向下被調(diào)節(jié)到零。為了使這種情況不發(fā)生，電阻R414與正溫度系數(shù)熱敏電阻R413并聯(lián)連接。這引起回調(diào)曲線的衰減，使得盡管電路發(fā)熱，但是最小電流還是能夠流經(jīng)LED5。經(jīng)由電阻R414的設(shè)計(jì)能夠調(diào)節(jié)經(jīng)過LED5的最小電流。如果這是不必需的，也能夠省去電阻414。

附圖標(biāo)記列表

1 輸入部件

3 變流器部件

5 負(fù)載

7 轉(zhuǎn)換器級(jí)

9 線性調(diào)節(jié)器

71 SEPIC轉(zhuǎn)換器

73 第一測(cè)量電路

75 輔助電壓供給裝置

77 第二測(cè)量電路

79 控制器電路

711 升壓轉(zhuǎn)換器

R40 第一電阻

R41 第二電阻

R411 正溫度系數(shù)熱敏電阻

R412 第三電阻