在光照系統(tǒng)中,在特定LED光照系統(tǒng)中,備用器可以用于允許光照系統(tǒng)在斷電、緊急情況或其它原因的情況下保持操作。備用器配置成存儲(chǔ)能量,并且通??梢园姵亍㈦娙萜?、超級(jí)電容器或其它能量存儲(chǔ)裝置。在正常操作期間,備用器可以被充電和/或通過(guò)例如周期性再充電而保持在帶電形式中。在斷電的情況下或出于任何其它原因,備用器可以操作成供給能量,從而能夠操作光照系統(tǒng)。
本發(fā)明旨在提供一種可替換的備用器配置。
為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種燈單元驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng),包括:
– 包括多個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的燈單元驅(qū)動(dòng)器,每一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道被配置用于經(jīng)由燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的相應(yīng)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出而驅(qū)動(dòng)相應(yīng)燈單元,
– 連接到燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的相應(yīng)功率輸入以向燈單元驅(qū)動(dòng)器通道傳導(dǎo)電能的電源導(dǎo)軌,
– 配置用于存儲(chǔ)電能的備用能量存儲(chǔ)裝置,
– 用于控制燈單元驅(qū)動(dòng)器的控制設(shè)備,
其中備用能量存儲(chǔ)裝置電氣連接到燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出,燈單元連接到其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出,
控制設(shè)備配置成:
– 在操作模式中,操作燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以經(jīng)由備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出中的所述一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出對(duì)備用能量存儲(chǔ)裝置充電,并且操作其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以驅(qū)動(dòng)燈單元,并且
– 在緊急模式中,操作燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以向電源導(dǎo)軌反饋能量。每一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道可以包括相應(yīng)直流-直流轉(zhuǎn)換器??刂圃O(shè)備可以配置成,在緊急模式中,操作其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以驅(qū)動(dòng)經(jīng)由燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道從備用能量存儲(chǔ)裝置供電的燈單元。換言之,控制設(shè)備可以配置成,在緊急模式中,經(jīng)由燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道從備用能量存儲(chǔ)裝置為其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道供電。
燈單元驅(qū)動(dòng)器包括多個(gè)通道,諸如4個(gè)通道。這些通道通常用于各自為燈單元供電。每一個(gè)燈單元可以包括LED、LED組或任何其它燈單元(諸如鹵素?zé)簦魡卧€可以或替代性地包括在光照方向上引導(dǎo)燈單元的燈單元引導(dǎo)電機(jī),和/或使燈單元聚焦的燈單元聚焦電機(jī)。要指出的是,在下文中參照LED的情況下,這要被理解為可能地包括任何其它類型的燈單元。在燈單元為L(zhǎng)ED或LED組的情況下,不同LED(諸如不同顏色(例如紅色、綠色、藍(lán)色和白色)LED)可以由不同驅(qū)動(dòng)器通道驅(qū)動(dòng),因而能夠與彼此獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)不同的LED或LED組以便獲得期望的光輸出(例如期望的顏色)。LED或LED組連接到LED驅(qū)動(dòng)器通道的相應(yīng)輸出。控制設(shè)備控制驅(qū)動(dòng)器通道以操作在期望的輸出功率和/或占空比處,以便提供針對(duì)每一個(gè)LED或LED組的期望的強(qiáng)度。
在實(shí)施例中,燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道應(yīng)用于為備用能量存儲(chǔ)裝置充電。在此,備用能量存儲(chǔ)裝置電氣連接到燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的輸出??刂圃O(shè)備(還標(biāo)識(shí)為控制單元)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以便為備用能量存儲(chǔ)裝置充電。燈單元可以連接到其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以便通過(guò)其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道驅(qū)動(dòng)燈單元。在緊急情況、斷電等的情況下,控制設(shè)備操作備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以從備用能量存儲(chǔ)裝置向電源導(dǎo)軌傳導(dǎo)回能量,以便從備用能量存儲(chǔ)裝置操作連接到其它燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的燈單元。從備用能量存儲(chǔ)裝置傳導(dǎo)回能量可以通過(guò)控制設(shè)備控制備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的所述一個(gè)驅(qū)動(dòng)器通道以保持在傳導(dǎo)模式中來(lái)執(zhí)行。在此,控制設(shè)備可以停止包括在驅(qū)動(dòng)器通道中的DC/DC轉(zhuǎn)換器的周期性開(kāi)關(guān),因而停止驅(qū)動(dòng)器通道中的電感器的周期性充電/放電。驅(qū)動(dòng)器通道的電路可以由此向電源導(dǎo)軌傳導(dǎo)回能量(例如經(jīng)由電感器)。與電感器串聯(lián)連接的驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)關(guān)可以被動(dòng)地由反極性二極管形成旁路,或者可以通過(guò)控制設(shè)備而主動(dòng)保持在傳導(dǎo)狀態(tài)中。在正常操作中,電源導(dǎo)軌可以從市電、經(jīng)整流的市電、經(jīng)整流和經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換的市電、經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換的市電或任何其它合適的電源饋送。備用能量存儲(chǔ)裝置可以包括電池、(超級(jí))電容器或任何其它合適的能量存儲(chǔ)裝置??刂圃O(shè)備可以包括微控制器(諸如嵌入式微控制器),或任何其它合適的設(shè)備。在實(shí)施例中,控制設(shè)備包括多個(gè)本地控制設(shè)備(例如每個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元一個(gè)本地控制設(shè)備),本地控制設(shè)備通過(guò)任何合適的通信構(gòu)件互連并且協(xié)作地提供控制設(shè)備的功能(如所描述的)。備用器可以提供在每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器處以便使得驅(qū)動(dòng)器能夠自主地操作(甚至到它嵌入其中的系統(tǒng)的(功率和/或控制)連接將丟失的情況下)。在該情況下,可以每個(gè)驅(qū)動(dòng)器提供相對(duì)小的備用容量(例如電容器、超級(jí)電容器、備用電池等)??商鎿Q地,多個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以連接到相同的電源。在這樣的情形中,驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)或子集可以提供有如所描述的備用器,從而允許使用驅(qū)動(dòng)器通道的子集用于光照。在這樣的配置中,所述多個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器可以全部連接到相同的電源導(dǎo)軌。光照系統(tǒng)可以是用于任何目的(諸如在建筑物中、室外、在車輛中等)的光照系統(tǒng)。
燈單元、電源導(dǎo)軌和控制設(shè)備可以是分離的設(shè)備。可替換地,這些設(shè)備中的兩個(gè)或更多可以是一體的以形成單個(gè)設(shè)備(例如單個(gè)電子模塊,諸如單個(gè)電路板、單個(gè)集成電路等)。例如,燈單元驅(qū)動(dòng)器和電源導(dǎo)軌可以是一體的。作為另一示例,控制設(shè)備可以與燈單元驅(qū)動(dòng)器(和可選地電源導(dǎo)軌)是一體的以形成單個(gè)設(shè)備。
在實(shí)施例中,控制設(shè)備配置成向備用能量存儲(chǔ)裝置傳輸配置數(shù)據(jù)和/或從備用能量存儲(chǔ)裝置接收配置數(shù)據(jù),并且依照配置數(shù)據(jù)控制備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道。配置數(shù)據(jù)可以包含標(biāo)識(shí)備用器連接到燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中的一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道、系統(tǒng)操作在操作模式中或緊急模式中的信息,關(guān)于備用器的充電狀態(tài)的信息等。備用能量存儲(chǔ)裝置可以提供有其自身的備用能量存儲(chǔ)裝置控制器以便處理、接收和/或傳輸配置數(shù)據(jù)。
為了傳輸和/或接收配置數(shù)據(jù),在實(shí)施例中,控制設(shè)備配置成經(jīng)由燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出傳輸和/或接收配置數(shù)據(jù)。不需要附加的連接,使得將不要求或不要求另外的驅(qū)動(dòng)備用能量存儲(chǔ)裝置的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的(例如硬件)修改??刂圃O(shè)備可以配置成通過(guò)調(diào)制電池備用器連接到的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道的輸出電壓來(lái)向備用能量存儲(chǔ)裝置傳輸配置數(shù)據(jù)。調(diào)制可以通過(guò)對(duì)輸出電壓施以脈沖、臨時(shí)改變輸出電壓值或任何其它合適的調(diào)制技術(shù)來(lái)執(zhí)行。備用能量存儲(chǔ)裝置可以配置成通過(guò)調(diào)制由備用能量存儲(chǔ)裝置形成的負(fù)載來(lái)向控制設(shè)備傳輸配置數(shù)據(jù),控制設(shè)備配置成從負(fù)載的調(diào)制的測(cè)量結(jié)果接收配置數(shù)據(jù)(例如使用如在燈單元驅(qū)動(dòng)器通道中提供的現(xiàn)有電流測(cè)量硬件,使得可以不要求附加的硬件)。可替換地,或者附加于上文,燈單元驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)可以配置成經(jīng)由控制設(shè)備與備用能量存儲(chǔ)裝置之間的數(shù)據(jù)通信連接(諸如串行數(shù)據(jù)通信線)傳輸和/或接收配置數(shù)據(jù)。
配置數(shù)據(jù)可以例如包括:
– 電池的最大電池充電電流
– 某個(gè)電池充電電流處的充電持續(xù)時(shí)間
– 電池容量
– 電池標(biāo)稱電壓
– 電池標(biāo)稱放電電流
– 電池充電方法(例如連續(xù)、間歇性或微電流(trickle)充電)
– 電池滿檢測(cè)水平(例如電壓水平)
– 電池維護(hù)數(shù)據(jù),諸如
○ 電池模塊品牌;電池模塊類型;電池模塊序列號(hào)
○ 電池品牌;電池類型;電池序列號(hào)。
在實(shí)施例中,控制設(shè)備配置成在電壓輸出模式中操作備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的燈單元驅(qū)動(dòng)器通道以便向備用能量存儲(chǔ)裝置提供充電電壓,而不是提供如可以與燈單元一起使用的電流驅(qū)動(dòng)。在此,控制設(shè)備可以配置成驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器通道以便使用從輸出電壓傳感器(例如電阻器或分壓器)獲取的反饋而操作在電壓類型的反饋中。
在實(shí)施例中,控制設(shè)備配置成在電流輸出模式中操作其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道。
在實(shí)施例中,每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器通道包括包含電感器的開(kāi)關(guān)類型轉(zhuǎn)換器,備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的驅(qū)動(dòng)器通道包括并聯(lián)連接到電感器的旁路開(kāi)關(guān),燈單元驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)配置成在緊急模式中閉合旁路開(kāi)關(guān)。因此,電感器(以及可能地,開(kāi)關(guān),例如與電感器串聯(lián)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管或其它半導(dǎo)體開(kāi)關(guān))可以被短路,因而減小所述一個(gè)驅(qū)動(dòng)器通道中的電壓降。旁路開(kāi)關(guān)可以包括在驅(qū)動(dòng)器通道中,控制設(shè)備配置成在緊急模式中執(zhí)行旁路開(kāi)關(guān)的所述閉合??商鎿Q地,旁路開(kāi)關(guān)可以包括在備用能量存儲(chǔ)裝置中,提供從備用能量存儲(chǔ)裝置的旁路開(kāi)關(guān)到電源導(dǎo)軌的額外連接,備用能量存儲(chǔ)裝置的控制設(shè)備配置成在緊急模式中執(zhí)行旁路開(kāi)關(guān)的所述閉合。因此,在這方面中,可以省略驅(qū)動(dòng)器通道自身的硬件修改以使得能夠?qū)崿F(xiàn)能量的低損反饋。
在實(shí)施例中,備用能量存儲(chǔ)裝置包括直流-直流轉(zhuǎn)換器、備用能量存儲(chǔ)裝置電池以及配置成控制直流-直流轉(zhuǎn)換器的備用能量存儲(chǔ)裝置控制器。備用能量存儲(chǔ)裝置控制器控制直流-直流轉(zhuǎn)換器以便對(duì)電池充電和放電。在實(shí)施例中,直流-直流轉(zhuǎn)換器是雙向直流-直流轉(zhuǎn)換器。在另一實(shí)施例中,直流-直流轉(zhuǎn)換器可以配置和連接成用于生成用于為電池充電的充電電壓,備用能量存儲(chǔ)裝置可以包括對(duì)直流-直流轉(zhuǎn)換器形成旁路的開(kāi)關(guān)以便使電池在緊急模式中供給能量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種燈單元光照系統(tǒng),包括根據(jù)本發(fā)明的燈單元驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)和多個(gè)燈單元,其中燈單元連接到燈單元驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的相應(yīng)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出。備用能量存儲(chǔ)裝置連接到燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出中的一個(gè)燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出。燈單元連接到其余燈單元驅(qū)動(dòng)器通道輸出。燈單元可以各自包括至少一個(gè)LED。
還將基于附圖來(lái)圖示本發(fā)明,所述附圖示出非限制性實(shí)施例,其中:
– 圖1描繪了依照本發(fā)明的實(shí)施例的光照系統(tǒng)的高度示意性電路圖,
– 圖2描繪了依照本發(fā)明的另外的實(shí)施例的光照系統(tǒng)的高度示意性電路圖,以及
– 圖3描繪了圖示依照?qǐng)D1和2的光照系統(tǒng)的操作的流程圖。
圖1部分地以框圖示意形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光照系統(tǒng)的電路圖。要指出的是,在以下參照LED的情況下,可以替代性地應(yīng)用任何其它燈單元(諸如鹵素?zé)魡卧?/p>
諸如從市電網(wǎng)絡(luò)供電的AC/DC轉(zhuǎn)換器之類的電源600向電源導(dǎo)軌601供給電能。LED驅(qū)動(dòng)器620連接到要由此供電的電源600。LED驅(qū)動(dòng)器620包括LED驅(qū)動(dòng)器通道620,630,640和650,每一個(gè)分別包括相應(yīng)LED或LED組(諸如LED組622)可以連接到的LED驅(qū)動(dòng)器通道輸出621,631,641和651。要指出的是,在本文檔中,術(shù)語(yǔ)LED形成用于發(fā)光二極管的縮略語(yǔ)。要指出的是,也可以提供其它負(fù)載,諸如其它光源(例如鹵素?zé)簦┖?或照明系統(tǒng)的輔助組件(諸如冷卻風(fēng)扇、電機(jī)化光引導(dǎo)設(shè)備、電機(jī)化光聚焦設(shè)備)。LED驅(qū)動(dòng)器通道630和640可以包括類似的電路圖,如在LED驅(qū)動(dòng)器通道620和650的情況下所描繪的。
參照?qǐng)D示驅(qū)動(dòng)器650中的相應(yīng)組件的圖,LED驅(qū)動(dòng)器通道中的每一個(gè)包括包含開(kāi)關(guān)(例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管)660的DC/DC轉(zhuǎn)換器、電感器661、形成開(kāi)關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器電路拓?fù)涞姆聪蚨O管662。反向保護(hù)二極管可以與開(kāi)關(guān)660并聯(lián)來(lái)提供。電源輸入將開(kāi)關(guān)660連接到電源導(dǎo)軌601。輸出電壓反饋信號(hào)700可以通過(guò)與驅(qū)動(dòng)器通道輸出651并聯(lián)連接的分壓器730來(lái)提供。輸出電流反饋信號(hào)710可以通過(guò)與驅(qū)動(dòng)器通道輸出651串聯(lián)連接的串聯(lián)電阻器680來(lái)提供。輸出電容器690緩沖驅(qū)動(dòng)器通道輸出651。
其它驅(qū)動(dòng)器通道620,630,640可以展現(xiàn)相同或類似的電路拓?fù)洹?/p>
盡管示例描繪了具有4個(gè)驅(qū)動(dòng)器通道的驅(qū)動(dòng)器,但是可以提供任何其它數(shù)目(2,3,5,6,7,8,9,10,100,1000或任何其它數(shù)目)的驅(qū)動(dòng)器通道。
驅(qū)動(dòng)器通道每一個(gè)由控制設(shè)備610(諸如微控制器)控制。控制設(shè)備在此——在該示例中——驅(qū)動(dòng)相應(yīng)開(kāi)關(guān),諸如驅(qū)動(dòng)器通道650中的開(kāi)關(guān)660以控制驅(qū)動(dòng)器輸出電壓和/或電流??梢砸噪妷悍答佇盘?hào)700和電流反饋信號(hào)710的形式向控制設(shè)備提供反饋,如以上所描述的。
備用能量存儲(chǔ)裝置800在該示例中包括電池810、備用能量存儲(chǔ)裝置控制設(shè)備820和定向直流/直流轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器包括開(kāi)關(guān)830、電感器831和二極管832??梢韵騻溆么鎯?chǔ)裝置控制設(shè)備提供以從分壓器840獲得的驅(qū)動(dòng)器通道輸出電壓和電池電壓的形式的反饋信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)器控制設(shè)備610和備用能量存儲(chǔ)裝置控制設(shè)備820可以與彼此通信以交換配置數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信可以經(jīng)由分離的連接線850(形成例如串行總線)或借助于經(jīng)由LED驅(qū)動(dòng)器通道輸出的功率線通信(以下將描述其示例)而發(fā)生。
因此,在該實(shí)施例中,一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器通道650用于為電池810充電。為此目的,LED驅(qū)動(dòng)器通道650可以操作在電壓模式中(如與當(dāng)作為通道用于供給LED或LED組時(shí)其可以操作在的電流模式相對(duì)的)。電壓模式通過(guò)使用向控制設(shè)備610遞送作為反饋信號(hào)的電壓反饋信號(hào)700以形成控制回路的正向電壓(710)檢測(cè)電路730來(lái)實(shí)現(xiàn)。輸出電容器690可以是小的以使得能夠?qū)崿F(xiàn)電流模式中的充足動(dòng)態(tài)行為,但是在電壓模式中,其足夠大以維持用于為電池充電的足夠恒定的電壓。如果其是不足的,其可以通過(guò)并聯(lián)放置電容器860來(lái)放大,如稍后解釋的。
備用能量存儲(chǔ)裝置控制設(shè)備820將與驅(qū)動(dòng)器620的控制設(shè)備610協(xié)作以從操作模式切換到緊急模式。例如,驅(qū)動(dòng)器控制設(shè)備610可以(例如響應(yīng)于檢測(cè)到電源導(dǎo)軌601處的充足電源的缺失(例如電源導(dǎo)軌601處的低電壓))向備用能量存儲(chǔ)裝置控制設(shè)備820發(fā)送數(shù)據(jù)以通知備用能量存儲(chǔ)裝置控制設(shè)備820操作的模式(操作模式或緊急模式)。
在操作模式中,電源600將向驅(qū)動(dòng)器遞送電源功率,驅(qū)動(dòng)器將經(jīng)由未牽涉在為電池充電中的其驅(qū)動(dòng)器通道620,630,640為L(zhǎng)ED供電并且其通道650用于為電池810充電和/或維持電池810充足帶電。控制器820將經(jīng)由連接850(例如使用所謂的LED代碼(LEDcode)接口)或經(jīng)由LED功率線通信而認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)操作模式。
在驅(qū)動(dòng)器的操作模式期間,電源600向驅(qū)動(dòng)器的控制設(shè)備610遞送市電電源??刂圃O(shè)備610將發(fā)信號(hào)通知控制設(shè)備820功率可用并且其可以通過(guò)閉合電氣連接在電池810與驅(qū)動(dòng)器通道輸出651之間的開(kāi)關(guān)870(其可以FET等)而使得能夠?qū)崿F(xiàn)充電??刂圃O(shè)備610將提供驅(qū)動(dòng)器通道650以生成線720處的充電電壓,線720連接到驅(qū)動(dòng)器通道輸出651。控制設(shè)備820將通過(guò)測(cè)量電池電壓和可能地其電流來(lái)監(jiān)視電池的充電狀態(tài)。在實(shí)施例中,控制設(shè)備820不測(cè)量充電電流,然而替代性地通過(guò)控制設(shè)備610向控制設(shè)備820傳送充電電流,因?yàn)榭刂圃O(shè)備610已經(jīng)具有經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)LED驅(qū)動(dòng)器通道的經(jīng)由電流測(cè)量串聯(lián)電阻器680(或類似方法)測(cè)量電流的能力的電流測(cè)量的可用性。
可以傳送配置數(shù)據(jù)的其它示例。例如,可以由控制設(shè)備820向控制設(shè)備610傳送電池狀態(tài);壽命估計(jì)、更換狀態(tài)、類型等等,控制設(shè)備610可以將其進(jìn)一步傳送到中央管理實(shí)體,例如以用于計(jì)劃維護(hù)/更換。
配置數(shù)據(jù)可以例如包括:
– 電池的最大電池充電電流
– 某個(gè)電池充電電流處的充電持續(xù)時(shí)間
– 電池容量
– 電池標(biāo)稱電壓
– 電池標(biāo)稱放電電流
– 電池充電方法(例如連續(xù)、間歇性或微電流充電)
– 電池滿檢測(cè)水平(例如電壓水平)
– 電池維護(hù)數(shù)據(jù),諸如
○ 電池模塊品牌;電池模塊類型;電池模塊序列號(hào)
○ 電池品牌;電池類型;電池序列號(hào)。
在操作模式期間,控制設(shè)備610將從連接到電源導(dǎo)軌601的電源電路被供給??梢蕴峁┲T如電容器之類的附加緩沖器以在從操作模式到緊急模式的轉(zhuǎn)換期間臨時(shí)供給控制設(shè)備??刂破?20將從電池810被供給。
在緊急模式中,通過(guò)電源600的功率不再被遞送至電源導(dǎo)軌601。這將由控制設(shè)備610經(jīng)由連接850向控制設(shè)備820告知,或者控制設(shè)備820可以經(jīng)由分壓器840從驅(qū)動(dòng)器通道輸出651處的消沒(méi)電壓來(lái)對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)。
控制設(shè)備820將使開(kāi)關(guān)870開(kāi)路并且將開(kāi)始控制形成備用能量存儲(chǔ)裝置中的DC/DC轉(zhuǎn)換器的部分的開(kāi)關(guān)830,使得電池的電壓(例如12V)被提升至用于在緊急條件之下點(diǎn)亮LED的所要求的電源電壓。該電壓可以例如高達(dá)60V。
驅(qū)動(dòng)器通道輸出651處的電壓然后可以通過(guò)開(kāi)關(guān)830的控制設(shè)備820的控制來(lái)確定并且將經(jīng)由通過(guò)電阻器840形成的分壓器測(cè)量。
驅(qū)動(dòng)器通道輸出651處的電壓可以經(jīng)由FET 670的內(nèi)部二極管被遞送至驅(qū)動(dòng)器的電源導(dǎo)軌601。
控制設(shè)備610在其已經(jīng)檢測(cè)到來(lái)自電源600的功率消失時(shí)認(rèn)識(shí)到緊急條件??刂圃O(shè)備610可以在向控制設(shè)備820發(fā)信號(hào)通知這一點(diǎn)之后或在控制設(shè)備820自身檢測(cè)到緊急條件時(shí)立即地在傳導(dǎo)模式中驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)660以對(duì)二極管670和其它較低串聯(lián)阻抗形成旁路??刂圃O(shè)備610還可以將LED驅(qū)動(dòng)條件適配于經(jīng)配置的緊急要求(例如處于降低強(qiáng)度的固定時(shí)間;如電池電荷所準(zhǔn)許的那樣長(zhǎng)時(shí)間的固定較低強(qiáng)度;取決于剩余電池電荷而逐漸減小強(qiáng)度;在某個(gè)時(shí)間A內(nèi)以正常強(qiáng)度開(kāi)始并且然后落回到較低強(qiáng)度等)。
當(dāng)在緊急模式中時(shí),控制設(shè)備820可以從電池810被供給;控制設(shè)備610可以在操作模式中從電源導(dǎo)軌600被供給。還可能的是從備用能量存儲(chǔ)裝置供給控制設(shè)備610(例如在緊急模式中),例如通過(guò)控制設(shè)備610從在緊急條件中從電池供電的導(dǎo)軌610汲取其電源。如以上提到的,可以提供諸如電容器之類的附加緩沖器以在從操作模式到緊急模式的轉(zhuǎn)換期間臨時(shí)供給控制設(shè)備。
在緊急模式的情況下,緊急要求/制度可以由控制設(shè)備610設(shè)置成使得將僅為所選通道供電,或者某些通道將以完整強(qiáng)度點(diǎn)亮而其它通道被調(diào)光到緊急強(qiáng)度等。這可以使用驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器通道中的FET等660的標(biāo)準(zhǔn)能力來(lái)完成。
驅(qū)動(dòng)升壓轉(zhuǎn)換器的原理是電感器通過(guò)創(chuàng)建和破壞磁場(chǎng)來(lái)抵抗電流中的改變的傾向性。在升壓轉(zhuǎn)換器中,輸出電壓總是高于輸入電壓。
(a)當(dāng)開(kāi)關(guān)830閉合時(shí),電流在圖中的從右向左的方向上流過(guò)電感器830并且電感器通過(guò)生成磁場(chǎng)來(lái)存儲(chǔ)一些能量。電感器的右側(cè)的極性為正。
(b)當(dāng)開(kāi)關(guān)830開(kāi)路時(shí),當(dāng)阻抗較高時(shí)電流將降低。之前創(chuàng)建的磁場(chǎng)將被破壞以維持電流經(jīng)由二極管830朝向負(fù)載到達(dá)電容器860和驅(qū)動(dòng)器(線720經(jīng)由二極管670/FET660到達(dá)電感器660,進(jìn)而到達(dá)驅(qū)動(dòng)器中的電源導(dǎo)軌并且經(jīng)由其它通道最終到達(dá)LED)。因此,跨電感器830的極性將反向(意味著電感器的左側(cè)現(xiàn)在將為負(fù))。作為結(jié)果,兩個(gè)源(電池810和電感器830)將串聯(lián),從而導(dǎo)致通過(guò)二極管830為電容器860充電的較高電壓。
如果開(kāi)關(guān)830足夠快地循環(huán),電感器將不在充電階段之間完全放電,并且負(fù)載將總是在開(kāi)關(guān)開(kāi)路時(shí)看到大于單獨(dú)輸入源的電壓。而且當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)路時(shí),與負(fù)載并聯(lián)的電容器860被充電至該組合電壓。當(dāng)開(kāi)關(guān)830然后閉合并且左手側(cè)從右手側(cè)短路時(shí),電容器860因而能夠向負(fù)載提供電壓和能量。在該時(shí)間期間,阻擋二極管830防止電容器860通過(guò)開(kāi)關(guān)830放電。開(kāi)關(guān)830當(dāng)然必須再次足夠快地開(kāi)路以防止電容器過(guò)多地放電。
圖2描繪了依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的光照系統(tǒng)的高度示意性電路圖。相同的參考標(biāo)記是指相同或類似的組件,并且以上關(guān)于圖1的描述也大體適用于圖2實(shí)施例??梢圆扇〈胧┮苑乐闺姼衅?60負(fù)面地影響該升壓轉(zhuǎn)換器操作。除對(duì)組件值(諸如,作為示例的電容器860的大小,以及升壓轉(zhuǎn)換器頻率)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)之外,電感器660可以使用跨電感器661的額外的開(kāi)關(guān)663(例如FET)來(lái)短路。依照?qǐng)D1實(shí)施例,當(dāng)在閉合狀態(tài)中由控制設(shè)備610或反相二極管662驅(qū)動(dòng)時(shí),來(lái)自備用能量存儲(chǔ)裝置的電源電流可以流過(guò)電感器661和開(kāi)關(guān)660??商鎿Q地,依照?qǐng)D2實(shí)施例,電感器661、反向二極管662和開(kāi)關(guān)660可以通過(guò)開(kāi)關(guān)663橋接。這將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器中的額外組件并且其將使通道被用于緊急電池操作的特殊通道。為了避免這一點(diǎn),如圖2中所描繪的,電源導(dǎo)軌601可以經(jīng)由額外的端子連接到備用能量存儲(chǔ)裝置800并且開(kāi)關(guān)663可以包括在備用能量存儲(chǔ)裝置800中。
在另外的實(shí)施例(未描繪)中,電池可以電氣連接到驅(qū)動(dòng)器通道輸出而沒(méi)有DC/DC轉(zhuǎn)換器的插入。在該情況下,電源導(dǎo)軌可以直接從電池電壓供給其余驅(qū)動(dòng)器通道。在該情況下,驅(qū)動(dòng)器通道650可以由控制設(shè)備610驅(qū)動(dòng)以便為電池充電(使用電流反饋和電壓反饋,如以上所解釋的)。電池的充電和放電的控制將在這樣的實(shí)施例中由控制設(shè)備610提供。
在再另外的實(shí)施例中,備用能量存儲(chǔ)裝置中的直流/直流轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)為雙向轉(zhuǎn)換器,因而使得能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)器通道輸出電壓轉(zhuǎn)換成充電電壓并且反之亦然。
圖3描繪了圖示如圖1和2中描繪的控制設(shè)備610的操作的流程圖。在操作模式(由狀態(tài)300表示)中,控制設(shè)備610操作LED驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器通道以經(jīng)由備用能量存儲(chǔ)裝置連接到的LED驅(qū)動(dòng)器通道輸出中的所述一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器通道輸出為備用能量存儲(chǔ)裝置充電,并且在緊急模式(由狀態(tài)310表示)中,控制設(shè)備610操作LED驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器通道以從備用能量存儲(chǔ)裝置向電源導(dǎo)軌反饋能量,從而經(jīng)由LED驅(qū)動(dòng)器通道中的所述一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器通道從備用能量存儲(chǔ)裝置為其余LED驅(qū)動(dòng)器通道供電。