專利名稱：用于防止不適當(dāng)?shù)恼{(diào)光操作的泄放電路和相關(guān)方法
用于防止不適當(dāng)?shù)恼{(diào)光操作的泄放電路和相關(guān)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明通常專注于光源的控制。更特別的是，在此公開(kāi)了涉及防止由調(diào)光器的不 正常觸發(fā)而引起的光源閃爍的多種發(fā)明方法和設(shè)備背景技術(shù)
數(shù)字照明技術(shù)，也就是基于半導(dǎo)體光源如發(fā)光二極管(LEDs)的照明，提供了一種 對(duì)于傳統(tǒng)的熒光燈，高壓氣體放電燈(HID)和白熾燈的可行的替代。發(fā)光二極管的功能性 的優(yōu)勢(shì)和好處包括高的能量轉(zhuǎn)換和光效率，耐久性，低運(yùn)行成本和許多其他。發(fā)光二極管技 術(shù)新近的進(jìn)展已經(jīng)提供了有效和強(qiáng)健的全光譜光源，其能夠在許多應(yīng)用中產(chǎn)生多種照明效 果。包含這些光源的一些光學(xué)設(shè)備是一種發(fā)光模塊的特色，其包括一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生不 同顏色，例如紅色，綠色和藍(lán)色的發(fā)光二極管，以及處理器，該處理器用于獨(dú)立地控制這些 發(fā)光二極管的輸出以用于產(chǎn)生多種顏色和變色照明效果，例如，如專利號(hào)為6，016, 038和 6，211，626的美國(guó)專利中詳細(xì)描述的，在此一并作為參考。
許多照明應(yīng)用使用調(diào)光器，傳統(tǒng)的調(diào)光器與白熾燈(燈泡和鹵素)能夠良好地配 合工作。然而，問(wèn)題發(fā)生于其他類型的電子光源，例如緊湊型熒光燈(CFL)，使用電子變壓器 的低電壓鹵素?zé)艉凸虘B(tài)照明燈(SSL)如發(fā)光二極管和有機(jī)發(fā)光二極管。傳統(tǒng)的調(diào)光器典型 地將輸入電源電壓信號(hào)的每個(gè)波形的一部分切掉，并將波形的剩余部分傳遞給照明光源。 前位切相或者交流電三極管(三端雙向可控硅，TRIAC)是一種廣泛應(yīng)用的調(diào)光器類型，其 電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單并且成本低。
圖1為一種典型的照明系統(tǒng)100的示意圖，該照明系統(tǒng)100包括耦合至電源電壓 102的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104。前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104提供可 調(diào)節(jié)的電壓信號(hào)給燈106，用于可調(diào)節(jié)地控制燈106所輸出的光。圖2示出了前位切相三端 雙向可控硅調(diào)光器104的輸出波形，其中每個(gè)波形的前沿被切掉。
對(duì)于如圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104，為使適當(dāng)?shù)牟僮鞒蔀榭?能，下列參數(shù)是必要的。在三端雙向可控硅從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換到導(dǎo)通狀態(tài)以及已經(jīng)去除觸發(fā) 信號(hào)后，閉鎖電流是立刻保持三端雙向可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)的最小主電流。保持電流是需要 維持三端雙向可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)下的最小主電流。保持電流通常小于閉鎖電流。然而，一 個(gè)設(shè)備越敏感，保持電流值就越接近于閉鎖電流值。因此，在去除柵電流后，三端雙向可控 硅的主電流應(yīng)立即高于其閉鎖電流并一直高于其保持電流，以在調(diào)光角度的整個(gè)范圍內(nèi)保 持三端雙向可控硅的導(dǎo)通。同樣，為了保證適當(dāng)?shù)恼{(diào)光操作，返回路徑是必要的。如果光源 驅(qū)動(dòng)器的輸入阻抗相對(duì)較高，三端雙向可控硅就不能適當(dāng)?shù)挠|發(fā)，并且三端雙向可控硅的 觸發(fā)時(shí)間也會(huì)受到影響。
如圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器的典型問(wèn)題是振蕩。在前位切相三 端雙向可控硅調(diào)光器中的電感與在光源驅(qū)動(dòng)器中的電容器之間產(chǎn)生的諧振可導(dǎo)致由電源 電壓102提供給調(diào)光器104的輸入電流的振蕩。在圖1中，光源驅(qū)動(dòng)器可被認(rèn)為被合并到 燈106中。這樣的振蕩可以典型地發(fā)生于，例如，當(dāng)前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器用于對(duì)發(fā)光二極管光源進(jìn)行調(diào)光時(shí)。當(dāng)振蕩變大時(shí)，提供給調(diào)光器104的合成的最小輸入電流會(huì) 低于維持三端雙向可控娃導(dǎo)通所必需的保持電流，從而使得三端雙向可控娃截止或者不正 常觸發(fā)。不正常觸發(fā)使得由調(diào)光器104提供給燈106的照明電流在波形半周期內(nèi)重復(fù)出現(xiàn) 尖峰(多次觸發(fā))，如圖3所示的例子，示出了光源驅(qū)動(dòng)器的發(fā)光電流C2和光源驅(qū)動(dòng)器的相 應(yīng)輸入電壓C4。作為結(jié)果，光源驅(qū)動(dòng)器打開(kāi)并關(guān)閉，從而使得燈106忽明忽暗地閃爍。
解決這個(gè)振蕩/閃爍問(wèn)題的已有方法為將電阻器與驅(qū)動(dòng)電容器串聯(lián)，以試圖抑制 振蕩照明電流。然而，該方法導(dǎo)致增加的功率損耗，因此不是有吸引力的方案。
因此，在技術(shù)方面需要提供一種電路和相關(guān)的方法，來(lái)防止光源的閃爍，并且要是 無(wú)需額外功率損耗的簡(jiǎn)單、低成本的設(shè)計(jì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專注于用于控制泄放電流(bleed current)以提供泄放電流直至調(diào)光器的 輸入電流停止振蕩的發(fā)明方法和設(shè)備。
通常，在一方面，提供了一種泄放電路(bleeding circuit)，該泄放電路包括總 線，該總線配置為提供來(lái)自調(diào)光器的電壓信號(hào)以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由光源輸出的光。該泄放 電路包括檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路配置為檢測(cè)所述總線的電壓電平，并響應(yīng)于所述檢測(cè)到的 電壓電平提供控制信號(hào)。該泄放電路還包括泄放元件(bleeder component),該泄放元件配 置為將來(lái)自所述總線的泄放電流經(jīng)由返回電流路徑提供給所述調(diào)光器。還包括延遲電路， 其配置為將所述控制信號(hào)延遲預(yù)定的延遲并提供所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)給所述泄放元件， 以使得所述泄放元件響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的 輸入電流的振蕩停止。
在另一個(gè)方面，提供了一種用于控制提供給光源的功率的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括調(diào)光 器，該調(diào)光器與電源電壓連接并被配置為提供電壓信號(hào)以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)所述光源輸出的 光。該系統(tǒng)還包括整流電路，該整流電路配置為響應(yīng)于所述電壓信號(hào)提供經(jīng)整流的電壓信 號(hào)給總線。同樣，包括泄放電路，其配置為經(jīng)由返回電流路徑提供泄放電流給所述調(diào)光器。 還包括功率轉(zhuǎn)換器，其配置為響應(yīng)于所述經(jīng)整流的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述光源。所述泄放電路 還被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于控制信號(hào)提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的輸入電流振蕩停 止。
還在另一個(gè)方面，提供了一種消除發(fā)光二極管輸出的光的閃爍的方法。該方法包 括提供來(lái)自調(diào)光器的電壓信號(hào)用于可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由所述發(fā)光二極管輸出的光；響應(yīng)于所 述電壓信號(hào)的檢測(cè)到的電壓電平提供控制信號(hào)；提供泄放電流給所述調(diào)光器；以及將所述 控制信號(hào)延遲預(yù)定的延遲用于提供延遲的控制信號(hào)。響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)，提供 所述泄放電流給所述調(diào)光器直至所述調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止。
如此處用于本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“發(fā)光二極管(LED) ”應(yīng)被理解為包括任意電致發(fā) 光二極管或者其他類型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠響應(yīng)于電子信號(hào)產(chǎn)生輻 射。因此，術(shù)語(yǔ)發(fā)光二極管包括，但不限于，多種響應(yīng)于電流發(fā)光的基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，發(fā)光 聚合體，有機(jī)發(fā)光二級(jí)管(OLED)，電致發(fā)光帶以及類似物。特別的，術(shù)語(yǔ)發(fā)光二極管指全部 類型的發(fā)光二級(jí)管(包括半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管)，其可被配置為在一個(gè)或多個(gè)紅外光 譜、紫外光譜以及可見(jiàn)光譜(通常包括從大致400納米至大致700納米的輻射波長(zhǎng))的各個(gè)部分產(chǎn)生輻射。例如，配置為產(chǎn)生基本白光的發(fā)光二極管(例如，白色二極管)的一種實(shí) 施方式可包括分別發(fā)出不同光譜的電致發(fā)光的多個(gè)裸片，不同光譜的電致發(fā)光混合以形成 基本白光。在另一種實(shí)施方式，一個(gè)白光發(fā)光二極管可與熒光材料相關(guān)聯(lián)，該熒光材料將具 有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換為不同的第二光譜。在該實(shí)施方式的一個(gè)例子中，具有相對(duì)較 短波長(zhǎng)和窄帶寬光譜的電致發(fā)光激發(fā)熒光材料，該熒光材料輻射出具有稍寬光譜的較長(zhǎng)波 長(zhǎng)的福射。
還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)發(fā)光二極管不限制發(fā)光二極管的物理和/或電封裝類型。例如， 如上所述，發(fā)光二極管可指具有多個(gè)裸片的單一發(fā)光設(shè)備，該多個(gè)裸片被配置為分別發(fā)出 不同光譜的輻射(例如，這些裸片可或不可單獨(dú)地控制)。同樣，發(fā)光二極管可與熒光材料 相關(guān)聯(lián)，該熒光材料被認(rèn)為是發(fā)光二極管(例如，一些類型的白色發(fā)光二極管)的組成部 分。
術(shù)語(yǔ)“光源”應(yīng)當(dāng)理解為指任一個(gè)或者多個(gè)的各種輻射源，包括但不限于，基于發(fā) 光二極管的源(包括上述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管)，白熾源(例如，白熾燈、鹵素?zé)?，熒光 源，磷光源，高壓氣體放電源(例如，鈉氣、汞氣以及金屬鹵化物燈)，激光，其他類型的電致 發(fā)光源，高溫發(fā)光源(例如火焰)，蠟燭發(fā)光源(例如氣燈罩、碳弧輻射源)，光致發(fā)光源(例 如氣體放電源)，使用電子飽和的陰極發(fā)光源，電發(fā)光源，晶體發(fā)光源，顯像管發(fā)光源，熱電 發(fā)光源，摩擦發(fā)光源，聲致發(fā)光源，放射線致發(fā)光源以及發(fā)光聚合體。
給定的光源可配置為在可見(jiàn)光譜內(nèi)、可見(jiàn)光譜外或者兩者的組合產(chǎn)生電磁輻射。 因此，在此可交換地使用術(shù)語(yǔ)“光”和“輻射”。此外，光源可包括一個(gè)或多個(gè)濾光器(例如， 濾色鏡)、透鏡或其他光學(xué)組件作為組成部件。同樣，應(yīng)當(dāng)理解光源可用于多種應(yīng)用，包括但 不限于，指示、顯示和/或照明。“照明源”是一種光源，其特別用于產(chǎn)生具有足夠強(qiáng)度的輻 射以有效地照明內(nèi)部或外部空間。在上下文中，“足夠強(qiáng)度”指在空間或環(huán)境中產(chǎn)生的在可 見(jiàn)光譜內(nèi)足夠的輻射功率(在術(shù)語(yǔ)輻射功率或“光通量”方面，經(jīng)常用單位“流明”來(lái)描繪 光源在所有方向上輸出的全部光)以提供周圍環(huán)境照明(也就是說(shuō)，可間接地感知光以及 可，例如，在感知光的全部或者部分之前，由一個(gè)或多個(gè)的各種居間表面反射的光)。
在此術(shù)語(yǔ)“燈具(lighting fixture) ”用于指一個(gè)或多個(gè)按特定的規(guī)格、組裝或封 裝的發(fā)光單元的實(shí)現(xiàn)或排列。此處術(shù)語(yǔ)“發(fā)光單元”用于指包括一個(gè)或多個(gè)相同類型或不 同類型的光源的設(shè)備。一個(gè)給定的發(fā)光單元可以具有各種對(duì)于光源的安裝排列，外圍/殼 體排列和形狀，和/或機(jī)電連接配置中的任一種。除此之外，一個(gè)給定的發(fā)光單元可選地可 以與各種與光源的運(yùn)作相關(guān)的其它組件(例如控制電路)關(guān)聯(lián)起來(lái)(例如包括之，與之耦 合和/或與之封裝在一起)?！盎诎l(fā)光二極管的發(fā)光單元”用于指包括一個(gè)或多個(gè)如以上 討論的、基于發(fā)光二極管的光源的發(fā)光單元，該基于發(fā)光二極管的光源單獨(dú)存在或者與其 他不基于發(fā)光二極管的光源組合在一起。“多通道”發(fā)光單元指基于發(fā)光二極管或不基于發(fā) 光二極管的發(fā)光單元，該發(fā)光單元包括至少兩個(gè)配置為分別產(chǎn)生不同輻射光譜的光源，其 中各個(gè)不同的光源譜可被認(rèn)為是該多通道發(fā)光單元的一個(gè)“通道”。
在此術(shù)語(yǔ)“控制器”用于一般性地描述與一個(gè)或多個(gè)光源的運(yùn)作相關(guān)的各種設(shè)備。 控制器可以通過(guò)多種方式(例如專用硬件)實(shí)現(xiàn)以執(zhí)行在此論述的各種功能?！疤幚砥鳌笔?控制器的一個(gè)例子，其使用一個(gè)或多個(gè)可以通過(guò)軟件(例如，微代碼)編程的微處理器來(lái)執(zhí) 行此處論述的各種功能?？刂破骺梢酝ㄟ^(guò)或不通過(guò)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，以及也可以通過(guò)執(zhí)行某些功能的專用硬件和執(zhí)行其他功能的處理器(例如一個(gè)或多個(gè)被編程的微處理器和相關(guān) 聯(lián)的電路)的組合實(shí)現(xiàn)?？梢栽诒竟_(kāi)的各種實(shí)施方式中使用的控制器元件的例子包括， 但不限于傳統(tǒng)的微處理器，專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。
在各種實(shí)施方式中，處理器或控制器可以與一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(在此一般地被 稱為存儲(chǔ)器，例如易失或非易失的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，諸如RAM、PROM、EPROM和EEPR0M，軟盤， CD，光碟，磁帶等)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)現(xiàn)中，該存儲(chǔ)介質(zhì)可以被編碼有一個(gè)或多個(gè)程序，該程 序在一個(gè)或多個(gè)處理器和/或控制器上被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)在此論述的功能中的至少一些。各 種存儲(chǔ)介質(zhì)可以被固定在處理器或存儲(chǔ)器之中，或者是可運(yùn)輸?shù)?，從而使得存?chǔ)在其上的 一個(gè)或多個(gè)程序能夠被讀取到處理器或控制器中以實(shí)現(xiàn)在此論述的本發(fā)明的各種方面。此 處術(shù)語(yǔ)“程序”或“計(jì)算機(jī)程序”普遍性地用于指可以被用來(lái)對(duì)一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器 進(jìn)行編程的、任何形式的計(jì)算機(jī)代碼(例如軟件或微代碼)。
在此術(shù)語(yǔ)“可尋址”用于指一個(gè)被配置為接收旨在發(fā)送給包括該設(shè)備在內(nèi)的多個(gè) 設(shè)備的信息(例如數(shù)據(jù))、并選擇性地對(duì)旨在發(fā)送給該設(shè)備的特定信息進(jìn)行響應(yīng)的設(shè)備(例 如，普遍的光源，發(fā)光單元或燈具，與一個(gè)或多個(gè)光源或發(fā)光單元相關(guān)聯(lián)的控制器或處理 器，其他非發(fā)光相關(guān)設(shè)備等)。術(shù)語(yǔ)“可尋址”通常與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(或網(wǎng)絡(luò)，下文中將進(jìn)行進(jìn)一 步論述)一起使用，在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多個(gè)設(shè)備通過(guò)一些通信介質(zhì)耦合在一起。
在一種網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)中，一個(gè)或多個(gè)耦合于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可以作為耦合于該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè) 或多個(gè)其它設(shè)備的控制器使用(例如，以主/從的關(guān)系)。在另一種實(shí)現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以 包括一個(gè)或多個(gè)專用的控制器，這些專用的控制器被配置為控制耦合于該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的 一個(gè)或多個(gè)。一般地，多個(gè)耦合于該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的各個(gè)都能夠訪問(wèn)出現(xiàn)在通信介質(zhì)上的 數(shù)據(jù)；但是，一個(gè)給定的設(shè)備是“可尋址”的，是由于它被配置為基于例如一個(gè)或多個(gè)指定給 它的特定標(biāo)識(shí)符(例如“地址”)，選擇性地與該網(wǎng)絡(luò)交互數(shù)據(jù)(也就是，從該網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù) 或向該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù))。
在此使用的術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”指兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備(包括控制器或處理器)之間的任意 的互連，其有助于在與該網(wǎng)絡(luò)耦合的任意兩個(gè)或更多個(gè)設(shè)備兩兩之間和/或多個(gè)設(shè)備之間 的信息傳輸(例如設(shè)備控制，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)交換等)。應(yīng)能夠容易理解，適合于互連多個(gè)設(shè) 備的網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)現(xiàn)可以包括多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜我夥N，并且使用多種通信協(xié)議中的任意 種。除此之外，在根據(jù)本公開(kāi)的各種網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)設(shè)備之間的任意一種連接可以表示兩個(gè)系 統(tǒng)之間的專用連接，或非專用連接。除了承載旨在發(fā)送給該兩個(gè)設(shè)備的信息之外，這種非專 用連接可以承載并不一定旨在發(fā)送給該兩個(gè)設(shè)備中的任一個(gè)的信息(例如，開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)連 接)。此外，應(yīng)能夠容易理解，在此論述的設(shè)備的各種網(wǎng)絡(luò)可以使用一條或多條無(wú)線，有線/ 電纜，和/或光纖鏈路用于促進(jìn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 應(yīng)該理解，前述的概念和將在下文中更加詳細(xì)的論述的概念的所有組合(前提是 這些概念互相之間并不矛盾)都被認(rèn)為是在此披露的具有創(chuàng)造性的主題的一部分。特別 地，出現(xiàn)在本公開(kāi)末尾的權(quán)利要求保護(hù)的主題的所有組合也被認(rèn)為是在此披露的具有創(chuàng)造 性的主題的一部分。還應(yīng)該理解，這里明確地使用的、也可以在其他被引入作為參考的公開(kāi) 中所出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被賦予與這里披露的特定概念最為一致的意義。


在附圖中，不同視圖中相似的附圖標(biāo)記通常代表相同的部件。并且，附圖并不是必 要地去衡量、強(qiáng)調(diào)，而是一般性地被用作闡述本發(fā)明的原理。
表;
形。圖1示出了包括前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器的典型的照明系統(tǒng)的示意圖；圖2示出了圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器的輸出波形；圖3示出了在典型的發(fā)光系統(tǒng)由于不正常觸發(fā)導(dǎo)致的輸入電流和電壓波形；圖4示出了一個(gè)代表性的實(shí)施方式的照明系統(tǒng)的框圖；圖5示出了泄放電路的示意圖，該泄放電路可以是如圖4所示的泄放電路的代 圖6示出了該代表性的實(shí)施方式的照明系統(tǒng)中的輸入電流，分壓電壓和電壓的波具體實(shí)施方式
普遍地，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)并且理解到，保證調(diào)光器的振蕩輸入電流的最低值大于該調(diào) 光器的保持電流是有利的。當(dāng)調(diào)光器觸發(fā)時(shí)，通過(guò)為調(diào)光器的輸入端的諧波增加直流偏置， 該振蕩輸入電流的最低值可以被增加至較高值，使得該振蕩電流保持在該保持電流之上， 因此避免了調(diào)光器的多次觸發(fā)以及導(dǎo)致的光源閃爍。鑒于以上，本發(fā)明的多種實(shí)施方式和 實(shí)現(xiàn)專注于一種泄放電路和消除閃爍的方法，其中泄放電流被控制以被維持，直至調(diào)光器 的輸入電流的振蕩停止。
圖4是一個(gè)代表性的實(shí)施方式的照明系統(tǒng)的框圖。參見(jiàn)圖4,照明系統(tǒng)400包括與 電源電壓402連接的調(diào)光器404。根據(jù)多種實(shí)現(xiàn)，電源電壓402可以提供不同的未經(jīng)整流的 輸入電源電壓，例如100V交流電(AC)，120VAC，230VAC和277VAC。調(diào)光器404可以是前位 切相三端雙向可控硅調(diào)光器，例如圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104，但是， 如本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所能理解的，它也可以依照其他類型的前位切相三端雙向可控硅 調(diào)光器、前位切相調(diào)光器或者例如后位切相調(diào)光器等的其他類型的切相調(diào)光器被配置。調(diào) 光器404通過(guò)響應(yīng)于系統(tǒng)用戶的設(shè)置而切掉來(lái)自電源電壓402的電壓信號(hào)波形的前沿，來(lái) 提供調(diào)光能力。該(被調(diào)節(jié)的)電壓信號(hào)從調(diào)光器404被提供給整流器406，該整流器406 沿直流總線(DC bus)提供經(jīng)整流的電壓信號(hào)給DC/DC功率轉(zhuǎn)換器410。功率轉(zhuǎn)換器410輸 出相應(yīng)的直流電壓用于為光源412提供能源，在本示例中該光源被示為包括發(fā)光二極管。 照明系統(tǒng)400還包括泄放電路408，其與光源412并聯(lián)地被設(shè)置，并且可以被轉(zhuǎn)換為與光源 412—起牽引額外的電流，從而將調(diào)光器404的負(fù)載電流增加至對(duì)于調(diào)光器404的運(yùn)作來(lái)說(shuō) 足夠的最小電流。
圖5是泄放電路500的示意圖，該泄放電路500可以是圖4所示的泄放電路408的 代表。圖5中的電阻器502、504和506以及穩(wěn)壓二極管508互相連接，并被配置作為檢測(cè) 由整流器406提供給直流總線的經(jīng)整流的電壓信號(hào)的電壓電平的檢測(cè)器。電阻器502包括 與直流總線連接的第一端。電阻器504包括與電阻器502的第二端連接的第一端。穩(wěn)壓二 極管508包括與電阻器504的第二端連接第一陽(yáng)極端。電阻器506包括與穩(wěn)壓二極管508 的第二陰極端連接的第一端，并且還包括接地的第二端。指示在直流總線上的經(jīng)整流的電 壓信號(hào)的電壓電平的控制信號(hào)可以被視為在穩(wěn)壓二極管508和電阻器506之間的節(jié)點(diǎn)NI 處被提供。
如圖5所示的泄放電路500進(jìn)一步包括相互連接在一起的二極管524，電阻器526 和電容器528，以提供一預(yù)定的延遲。二極管524的第一陽(yáng)極端連接至節(jié)點(diǎn)NI用于接收該控制信號(hào)。電容器528包括與二極管524的第二陰極端相連的第一端，并且還包括接地的第二端。電阻器526包括分別與二極管524的第一陽(yáng)極端和第二陰極端連接的第一端和第二端。如將在下文中更加詳細(xì)地描述的，電阻器526的阻值R8和電容器528的電容器值Cl 可以被選擇為預(yù)定值，且二極管524可以被選擇為以預(yù)定的延遲來(lái)延遲節(jié)點(diǎn)NI處的控制信號(hào)。
如圖5所示的泄放電路500進(jìn)一步包括晶體管510,該晶體管510可以是雙極型晶體管，其包括與電容器528的第一端處的經(jīng)延遲的控制信號(hào)連接的基極或控制極。晶體管 510包括與地耦合的發(fā)射極或第一端，以及與節(jié)點(diǎn)N2連接的集電極或第二端。節(jié)點(diǎn)N2通過(guò)串聯(lián)的電阻器512和514連接到直流總線。電阻器512包括與直流總線連接的第一端。電阻器514包括與電阻器512的第二端連接的第一端，并且還包括與節(jié)點(diǎn)N2連接的第二端。 節(jié)點(diǎn)N2還通過(guò)穩(wěn)壓二極管516接地。穩(wěn)壓二極管516包括與節(jié)點(diǎn)N2連接的第一陽(yáng)極端， 并且還包括接地的第二陰極端。
圖5中的泄放電路500還包括晶體管518,該晶體管例如可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)。晶體管518的控制極或者柵極與節(jié)點(diǎn)N2連接。晶體管518包括與直流總線連接的第一端，并且還包括通過(guò)串聯(lián)電阻器520和522接地的第二端。電阻器520包括與晶體管518的第二端連接的第一端。電阻器522包括與電阻器520的第二端連接的第一端，并且還包括接地的第二端。晶體管518可以視為由節(jié)點(diǎn)N2處的電壓電平可切換·地控制的泄放元件或者晶體管，從而經(jīng)由接地返回路徑將來(lái)自直流總線的泄放電流通過(guò)電阻器520和 522提供給調(diào)光器404。電阻器520和522限制了從直流總線流到地的電流。應(yīng)能理解，盡管圖中示出的晶體管518是包括本體二極管(intrinsic body diode)的η型FET,晶體管 518可以是任何類型的場(chǎng)效應(yīng)管，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)或者砷化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(GaAs FET)，在不背離本發(fā)明所教導(dǎo)的范圍內(nèi)，還可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員范圍內(nèi)的其他類型的場(chǎng)效應(yīng)管和/或其他類型的晶體管。晶體管510也不限于雙極性晶體管， 類似地也可以是如上所述的其他類型的晶體管。
典型的實(shí)施例中的泄放電路的運(yùn)作將參照?qǐng)D4和圖5進(jìn)行描述。在調(diào)光器404導(dǎo)通之前的初始狀態(tài)，圖4中的泄放電路408保持導(dǎo)通以牽引電流。在圖5所示的泄放電路 500中，在開(kāi)啟調(diào)光器404使其導(dǎo)通之前的初始狀態(tài)，電阻器502、504和506以及穩(wěn)壓二極管508檢測(cè)到直流總線上的經(jīng)整流的電壓信號(hào)的電壓電平相對(duì)較低。此時(shí)在節(jié)點(diǎn)NI處檢測(cè)到的電壓電平因此也相應(yīng)的較低，且晶體管510的控制端的電壓電平也低。晶體管510 響應(yīng)于低電壓保持截止。因此，施加在晶體管518的控制端的節(jié)點(diǎn)N2處的電壓電平將會(huì)相對(duì)的高，因此晶體管518將導(dǎo)通。盡管此時(shí)調(diào)光器404未導(dǎo)通，直流總線上的電壓電平大約為5-10V，其可以維持泄放電路500運(yùn)作。在該時(shí)段內(nèi)，泄放電流因此經(jīng)由返回路徑從直流總線通過(guò)晶體管518和電阻器520和522提供給調(diào)光器404。圖4所示的電流返回路徑因此被維持在足夠的最小值從而使得調(diào)光器404能夠正常工作。
當(dāng)直流總線的電壓電平繼續(xù)增加從而調(diào)光器404變成導(dǎo)通并將光源412開(kāi)啟時(shí)， 在節(jié)點(diǎn)NI處檢測(cè)到的電壓電平也將相應(yīng)地增加。一旦直流總線上的電壓電平高于穩(wěn)壓二極管508的擊穿電壓時(shí)，電容器528開(kāi)始充電。在由二極管524、電阻器526和電容器528提供了預(yù)定的延遲后，在某時(shí)刻晶體管510的控制端的電壓電平將會(huì)足夠高使得晶體管510 導(dǎo)通。節(jié)點(diǎn)N2處的電壓電平將相應(yīng)地降至接近接地電壓電平(約O. 3V)，使得晶體管518 截止，從而來(lái)自直流總線至返回路徑的泄放電流被截止。由二極管524、電阻器526和電容器528提供的預(yù)定的延遲對(duì)泄放電流截止的時(shí)間進(jìn)行了延遲。
傳統(tǒng)的泄放電路通常設(shè)計(jì)為當(dāng)調(diào)光器電路開(kāi)啟時(shí)截止泄放電流。相反地，在圖5 中的實(shí)施例的泄放電路500包括二極管524、電阻器526和電容器528，被配置為提供預(yù)定的延遲以延遲響應(yīng)于控制信號(hào)的晶體管510的截止。圖5中的二極管524、電阻器526和電容器528所提供的延遲量或者延遲時(shí)間量根據(jù)提供給調(diào)光器404的輸入電流的振蕩的期望的時(shí)間段或者長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置。預(yù)定的延遲時(shí)間被選擇為長(zhǎng)于振蕩的持續(xù)時(shí)間。輸入電流的振蕩的持續(xù)時(shí)間通常是約200-500微秒。
因此在調(diào)光器404開(kāi)啟后晶體管518被控制為導(dǎo)通用于經(jīng)由返回電流路徑為調(diào)光器404提供預(yù)定時(shí)間的泄放電流，以在長(zhǎng)于振蕩的持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段中增加光源的輸入電流。約幾百毫安直流電流的泄放電流將調(diào)光器404處的輸入電流提升至高于調(diào)光器404 的保持電流。調(diào)光器404因此保持導(dǎo)通直至調(diào)光器404的輸入電流的振蕩結(jié)束。因此，防止了前位切相調(diào)光器404在半波形周期內(nèi)的不正常觸發(fā)和導(dǎo)致的光源的閃爍。這可以通過(guò)圖6理解，其示出了在光源處的發(fā)光電流C2，分壓電壓C3和直流總線處的輸入電壓C4。圖 6中示出的發(fā)光電流C2在每個(gè)各自的半波形周期的單獨(dú)的時(shí)間被開(kāi)啟，并在半波形周期內(nèi)不會(huì)重復(fù)開(kāi)啟和閉合。
在一個(gè)示例的實(shí)施例中，如果參照?qǐng)D4和5所描述的上述的照明系統(tǒng)的輸入電壓是120V/60HZ，電阻器502和504分別的阻抗Rl和R2均可以選為約250kQ，電阻器506的阻抗R3可以選為約IOOkQ。of電阻器526的阻抗R8可以選為約2. 2MΩ ，電阻器512和 514的阻抗R4和R5均可以選為約150k Ω，以及電阻器520和522分別的阻抗R6和R7均可以選為約680 Ω。電容器528的容值Cl可以選為約10nF。二極管524可以選為1N4148 二極管。穩(wěn)壓二極管508的齊納擊穿電壓Zl可以選為約6. 8V。穩(wěn)壓二極管516的齊納擊穿電壓Z2可以選為約10V。根據(jù)該例子，電容器528的充電時(shí)間因此約為200-500微秒從而在光源的輸入電流的振蕩的時(shí)間段或者長(zhǎng)度內(nèi)保持泄放電流500導(dǎo)通。然而應(yīng)能理解上述的數(shù)值僅是以示例的方式給出，不同的其他阻抗、容值、齊納擊穿電壓和二極管可以被選擇以滿足不同實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用特定的設(shè)計(jì)需求，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
雖然此處描述并示例了多個(gè)創(chuàng)造性的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員易于預(yù)見(jiàn)用于實(shí)現(xiàn)此處描述的功能和/或獲取結(jié)果和/或或多個(gè)優(yōu)勢(shì)的多種其他的方法和/或結(jié)構(gòu)，每個(gè)這些變形和/或改動(dòng)被視為在此處描述的創(chuàng)造性實(shí)施例的范圍之內(nèi)。更普遍地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，此處描述的所有的參數(shù)、尺寸、材料和配置僅是示例的，實(shí)際的參數(shù)、尺寸、 材料和/或配置將取決于本創(chuàng)造性的教導(dǎo)所用于的特定的應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，或者能夠確定僅僅采用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)，可以獲取此處描述的特定的創(chuàng)造性的實(shí)施例的等同。因此，可以理解，上述的實(shí)施例僅僅是舉例的，在所附的權(quán)利要求和其等同的范圍內(nèi)，與特別描述以及要求以權(quán)利要求所保護(hù)的不同的創(chuàng)造性的實(shí)施例可以習(xí)得。本發(fā)明的創(chuàng)造性的實(shí)施例是針對(duì)此處描述的每個(gè)獨(dú)立的特征、系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料、裝備和/或方法。此外，如果此類特征、系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料、裝備和/或方法不會(huì)彼此不一致時(shí)，兩個(gè)或多個(gè)此類特征、 系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料、裝備和/或方法的結(jié)合也包含在本申請(qǐng)的創(chuàng)造性范圍。
本文中限定和使用的所有的定義應(yīng)被理解為支配字典的定義、通過(guò)引用方式并入 的文檔中的定義和/或所限定的術(shù)語(yǔ)的慣常意思。
在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的不定冠詞“一個(gè)”，除非有明確相反的指示，應(yīng)被 理解為“至少一個(gè)”。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，除非明確地指出相反的，否則在此處的要求保護(hù)包括一個(gè)或多個(gè) 步驟或者行為的任何方法，該方法的步驟或者行為的順序并不一定限制在方法所描述的步 驟或者行為的順序。
權(quán)利要求中的括號(hào)里的任何附圖標(biāo)記或者其他字符僅為了方便而提供，而并非以 任何方式限制權(quán)利要求。
在權(quán)利要求中以及上文的說(shuō)明書(shū)中，所有過(guò)渡詞，例如“包括”，“包含”，“攜帶”， “含有”，“涉及”，“持有” “包含有”以及類似物應(yīng)被理解為開(kāi)放式，也即，表示包含但是并不 限于。只有連接詞“由...組成”以及“本質(zhì)上由...組成”分別應(yīng)為封閉式或者半封閉連 接詞。
權(quán)利要求
1.一種泄放電路,包括 總線，其配置為提供來(lái)自調(diào)光器的電壓信號(hào)，以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由光源輸出的光； 檢測(cè)電路，其配置為檢測(cè)所述總線的電壓電平，并響應(yīng)于所述檢測(cè)到的電壓電平提供控制信號(hào)； 泄放元件，其配置為將來(lái)自所述總線的泄放電流經(jīng)由返回電流路徑提供給所述調(diào)光器；以及 延遲電路，其配置為將所述控制信號(hào)延遲預(yù)定的延遲并提供所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)給所述泄放元件，以使得所述泄放元件響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述光源包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泄放電路，其中所述調(diào)光器是前位切相調(diào)光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泄放電路，其中所述前位切相調(diào)光器包括一個(gè)三端雙向可控硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述延遲電路包括二極管和RC電路，所述預(yù)定的延遲根據(jù)所述RC電路的時(shí)間常數(shù)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泄放電路，其中所述預(yù)定的延遲在大約200微秒至500微秒的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述延遲電路包括 二極管，其包括與所述檢測(cè)電路連接的用于接收所述控制信號(hào)的第一端，和第二端； 電阻器，其包括分別與所述二極管的第一端和第二端連接的第一端和第二端；以及 電容器，其包括與所述二極管的第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的 所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)從所述電容器的第一端被提供給所述泄放元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述泄放元件包括 控制晶體管，其包括與所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)連接的控制端，與第一節(jié)點(diǎn)連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端； 第一電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述總線連接的第一端，和與所述第一節(jié)點(diǎn)連接的第二端; 穩(wěn)壓二極管，其包括與所述第一節(jié)點(diǎn)連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二節(jié)點(diǎn)； 第一晶體管，其包括與所述第一節(jié)點(diǎn)連接的控制端，與所述總線連接的第一端，和第二端；以及 第二電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述第一晶體管的所述第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端。
9.一種用于控制提供給光源的功率的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 調(diào)光器，其與電源電壓連接并被配置為提供電壓信號(hào)，以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)所述光源輸出的光； 整流電路，其配置為響應(yīng)于所述電壓信號(hào)提供經(jīng)整流的電壓信號(hào)給總線； 泄放電路，其配置為經(jīng)由返回電流路徑提供泄放電流給所述調(diào)光器；以及功率轉(zhuǎn)換器，其配置為響應(yīng)于所述經(jīng)整流的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述光源， 所述泄放電路還被配置為響應(yīng)于控制信號(hào)提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的輸入電流振蕩停止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述泄放電路包括 檢測(cè)電路，其配置為檢測(cè)所述總線的電壓電平，并響應(yīng)于所述檢測(cè)到的電壓電平提供第一控制信號(hào)； 泄放元件，其配置為將來(lái)自所述總線的所述泄放電流經(jīng)由所述返回電流路徑提供給所述調(diào)光器；以及 延遲電路，其配置為將所述第一控制信號(hào)延遲預(yù)定的延遲并提供所述控制信號(hào)給所述泄放元件，以使得所述泄放元件響應(yīng)于所述控制信號(hào)提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的所述輸入電流的振蕩停止。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述光源包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)光器是前位切相調(diào)光器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述前位切相調(diào)光器包括三端雙向可控硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述延遲電路包括二極管和RC電路，所述預(yù)定的延遲根據(jù)所述RC電路的時(shí)間常數(shù)設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定的延遲在大約200微秒至500微秒的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述延遲電路包括 二極管，其包括與與所述檢測(cè)電路連接的用于接收所述第一控制信號(hào)的第一端，和第 ； 電阻器，其包括分別于所述二極管的第一端和第二端連接的第一端和第二端；以及 電容器，其包括與所述二極管的第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的 所述控制信號(hào)從所述電容器的第一端被提供給所述泄放元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述泄放元件包括 控制晶體管，其包括與所述控制信號(hào)連接的控制端，與第一節(jié)點(diǎn)連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端； 第一電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述總線連接的第一端，和與所述第一節(jié)點(diǎn)連接的第二端; 穩(wěn)壓二極管，其包括與所述第一節(jié)點(diǎn)連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二節(jié)點(diǎn)； 第一晶體管，其包括與所述第一節(jié)點(diǎn)連接的控制端，與所述總線連接的第一端，和第二端；以及 第二電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述第一晶體管的所述第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端。
18.一種消除發(fā)光二極管輸出的光的閃爍的方法，所述方法包括 提供來(lái)自調(diào)光器的電壓信號(hào)以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由所述發(fā)光二極管輸出的光； 響應(yīng)于所述電壓信號(hào)的檢測(cè)到的電壓電平提供控制信號(hào)；提供泄放電流給所述調(diào)光器；以及 將所述控制信號(hào)延遲預(yù)定的延遲以便提供延遲的控制信號(hào)， 其中響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號(hào)提供所述泄放電流給所述調(diào)光器直至所述調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述調(diào)光器是前位切相調(diào)光器，該前位切相調(diào)光器包括一個(gè)三端雙向可控娃。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述延遲通過(guò)二極管和RC電路提供，所述預(yù)定的延遲根據(jù)所述RC電路的時(shí)間常數(shù)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種控制泄放電流的方法和裝置，提供泄放電流直至調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止，以防止調(diào)光器的不正常觸發(fā)和光源的閃爍。至調(diào)光器的返回路徑電流被泄放電流增加以達(dá)到大于調(diào)光器的保持電流的水平。因此，調(diào)光器的負(fù)載電流被增加至足夠的最小值使得調(diào)光器能夠正常工作。
文檔編號(hào)H05B33/08GK103004290SQ201080068037
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者關(guān)振源, 喬海波, 彭超 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司