用于led照明裝置的供電設(shè)備以及使用該供電設(shè)備的led照明設(shè)備的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于LED照明裝置的供電設(shè)備以及使用該供電設(shè)備的LED照明設(shè)備。LED照明設(shè)備包括：功率源單元，被配置為提供整流電壓；電壓轉(zhuǎn)換器，被配置為包括至少一個第一電感器并且轉(zhuǎn)換整流電壓；輔助線圈，被配置為包括第二電感器并且提供與電壓轉(zhuǎn)換器的第一電感器的電流相對應(yīng)的檢測電壓；控制器，被配置為使用響應(yīng)于控制信號和感測電壓而生成的驅(qū)動脈沖來控制電壓轉(zhuǎn)換器的電流；電壓調(diào)整電路，被配置為調(diào)整檢測電壓并且將調(diào)整后的電壓提供為用于控制器的工作電壓。
【專利說明】用于LED照明裝置的供電設(shè)備以及使用該供電設(shè)備的LED照明設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(下文稱“LED”)照明裝置，尤其涉及用于LED照明裝置的供電設(shè)備以及使用該供電設(shè)備的LED照明設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在近來的照明設(shè)備中，使用具有較長壽命、低功耗以及高亮度的LED替換白熾燈和熒光燈來作為照明燈。
[0003]例如，照明設(shè)備可包括安全燈和路燈。采用LED照明的LED照明設(shè)備還被開發(fā)為安全燈或路燈并被商業(yè)化。
[0004]傳統(tǒng)LED照明設(shè)備的示例在注冊號為10-1164631的韓國專利中公開。在該專利中，商用AC功率源通過SMPS模塊和驅(qū)動電路向LED提供功率。
[0005]通常，LED照明設(shè)備被配置為根據(jù)反激(flyback)控制方法通過控制變壓器的工作來向LED供電。
[0006]為了根據(jù)反激控制方法驅(qū)動變壓器，工作電壓需要被穩(wěn)定地提供至反激控制電路。
[0007]變壓器在初始狀態(tài)下(開始提供AC功率)不工作。因此，反激控制電路根據(jù)啟動電流使用工作電壓來驅(qū)動變壓器。
[0008]當(dāng)變壓器正常工作時，反激控制電路從變壓器的輔助線圈接收工作電壓。
[0009]反激控制電路可以由制造商有區(qū)別地設(shè)計，但可被設(shè)計為在被提供有14V至20V的工作電壓的環(huán)境下穩(wěn)定工作。
[0010]此外，LED照明設(shè)備可具有調(diào)光功能以用于控制LED照明的亮度。
[0011]調(diào)光功能用于通過控制提供至LED照明裝置的電流來控制LED照明裝置的亮度。
[0012]調(diào)光功能可被設(shè)計為使LED照明裝置在控制脈沖的工作率小于10%時關(guān)閉。此外，調(diào)光功能可被實施為在控制脈沖的工作率在10%至100%之間變化時控制LED照明裝置的亮度。
[0013]控制脈沖的工作率對應(yīng)于提供至LED照明裝置的電流的量。
[0014]因此，當(dāng)小于最大驅(qū)動電流的10%的電流被提供時，LED照明裝置被關(guān)閉，因為未形成足以打開LED照明裝置的電壓。此外，當(dāng)位于最大驅(qū)動電流的10%至100%的電流被提供時，LED照明裝置發(fā)出亮度與電流量相對應(yīng)的光。
[0015]被實施為具有調(diào)光功能的傳統(tǒng)LED照明設(shè)備的問題在于，被提供至反激控制電路的工作電壓在LED照明裝置的驅(qū)動電流被減小至關(guān)閉水平時變得不穩(wěn)定。
[0016]更具體地，在LED照明裝置位于最大驅(qū)動電流狀態(tài)的狀態(tài)下，LED照明設(shè)備可通過變壓器的輔助線圈向反激控制電路提供具有穩(wěn)定水平的工作電壓(諸如24V)。
[0017]然而，如果通過調(diào)光控制使LED照明裝置的亮度逐漸減小至關(guān)閉水平，則從變壓器的輔助線圈提供至反激控制電路的工作電壓與驅(qū)動電流的減小成比例地逐漸減小。[0018]此外，當(dāng)LED照明裝置的亮度降低至關(guān)閉水平時，則從變壓器的輔助線圈提供至反激控制電路的工作電壓降低至14V或更低的不穩(wěn)定水平。
[0019]也就是說，傳統(tǒng)LED照明設(shè)備的問題在于，反激控制電路由于低工作電壓而不穩(wěn)定地工作，因為從變壓器的輔助線圈提供至反激控制電路的工作電壓在LED照明裝置的亮度被控制在關(guān)閉水平時過低。
[0020]如上所述，傳統(tǒng)LED照明設(shè)備的問題在于，在實施調(diào)光功能的過程中，反激控制電路的工作在LED照明裝置接近關(guān)閉水平時變得不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]因此，本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，并且本發(fā)明的目的是提供用于LED照明裝置的供電設(shè)備以及使用該供電設(shè)備的LED照明設(shè)備，在該供電設(shè)備中，調(diào)光功能被實施，雖然LED照明裝置的調(diào)光控制在關(guān)閉水平下執(zhí)行，但調(diào)光功能也能夠向反激控制電路提供穩(wěn)定的工作電壓。
[0022]本發(fā)明的另一個目的是提供用于LED照明裝置的供電設(shè)備以及使用該供電設(shè)備的LED照明設(shè)備，通過將變壓器的輔助線圈的纏繞比設(shè)定為降壓狀態(tài)、升壓狀態(tài)、以及中間準備狀態(tài)中的任何一種并響應(yīng)于用于每種狀態(tài)的調(diào)光控制對從輔助線圈生成的檢測電壓進行電壓調(diào)整，該供電設(shè)備能夠使提供給反激控制電路的工作電壓穩(wěn)定化。
[0023]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種LED照明設(shè)備包括:功率源單元，被配置為提供整流電壓；電壓轉(zhuǎn)換器，被配置為包括至少一個第一電感器并且轉(zhuǎn)換整流電壓；輔助線圈，被配置為包括第二電感器并且提供與電壓轉(zhuǎn)換器的第一電感器的電流相對應(yīng)的檢測電壓；控制器，被配置為使用響應(yīng)于控制信號和感測電壓而生成的驅(qū)動脈沖來控制電壓轉(zhuǎn)換器的電流；電壓調(diào)整電路，被配置為調(diào)整檢測電壓并且將調(diào)整后的電壓提供為用于控制器的工作電壓，其中控制信號控制LED照明裝置的調(diào)光，并且感測電壓是在感測電壓轉(zhuǎn)換器的電流之后反饋回的電壓。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種LED照明設(shè)備，包括:LED照明裝置；傳感器板，被配置為提供用于控制LED發(fā)光裝置的調(diào)光的控制信號；以及供電裝置，被配置為包括:功率源單元，被配置為提供整流電壓；電壓轉(zhuǎn)換器，被配置為包括至少一個第一電感器并且轉(zhuǎn)換整流電壓；輔助線圈，被配置包括第二電感器并且提供對應(yīng)于電壓轉(zhuǎn)換器的第一電感器的電流的檢測電壓；控制器，被配置為使用響應(yīng)于控制信號和在感測電壓轉(zhuǎn)換器的電流之后反饋回的感測電壓而生成的驅(qū)動脈沖來控制電壓轉(zhuǎn)換器的電流，以及電壓調(diào)整電路，被配置為調(diào)整檢測電壓并且將調(diào)整后的電壓提供為用于控制器的工作電壓，并且將功率提供至LED照明裝置和傳感器板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]在結(jié)合附圖閱讀了下面的詳細描述之后，上述目的和本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中:
[0026]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的LED照明設(shè)備的示例性實施方式的電路圖；
[0027]圖2示出變壓器的初級側(cè)和次級側(cè)上的電流波形；
[0028]圖3是示出LED照明裝置的驅(qū)動電流與驅(qū)動電壓之間的相關(guān)性的曲線圖；以及[0029]圖4是示出DC-DC調(diào)整器的輸出電壓與輸入電壓之間的相關(guān)性的曲線圖。
【具體實施方式】
[0030]現(xiàn)在將更加詳細地參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該優(yōu)選實施方式的示例在附圖中示出。只要有可能，在附圖和說明書中，相同的參考標號都將用于指代相同或相似的部件。
[0031]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的LED照明設(shè)備包括功率源單元10、變壓器T，LED照明裝置LED、反激控制電路、啟動電路12、電壓調(diào)整電路、以及傳感器板20。
[0032]功率源單元10被配置為對AC功率執(zhí)行全波整流并將全波整流的結(jié)果輸出為整流電壓。也就是說，功率源單元10具有如下結(jié)構(gòu):功率源12、整流電路14以及電容器Cl并聯(lián)。功率源12可使用商用功率作為AC功率。整流電路14被配置為對由功率源12提供的具有正弦波形的AC功率執(zhí)行全波整流并將全波整流的結(jié)果輸出為具有波紋成分的整流電壓。并聯(lián)至整流電路14的輸出端的電容器Cl用于使整流電路14的輸出平滑化。從功率源單元10生成的整流電壓被轉(zhuǎn)移至變壓器T。變壓器T被配置為將整流電壓變換為DC電壓并輸出該DC電壓。
[0033]變壓器T被配置為包括形成初級側(cè)LI的線圈、形成次級側(cè)L2的線圈以及輔助線圈L3。變壓器T的初級側(cè)LI和次級側(cè)L2上的線圈的纏繞比可以被設(shè)定為N1:1。變壓器T表現(xiàn)為包括至少一個電感器的電壓轉(zhuǎn)換器，并且電壓變換器的至少一個電感器可對應(yīng)于初級側(cè)的線圈。
[0034]輔助線圈L3表現(xiàn)為電感器。輔助線圈L3被配置為輸出與由電壓轉(zhuǎn)換器形成的變壓器T的電感器的電流相對應(yīng)的檢測電壓Vd。此外，根據(jù)分離或非分離(或絕緣或非絕緣)方法，輔助線圈L3可以與電源變壓器(即變壓器T)結(jié)合。輔助線圈L3和初級側(cè)LI的纏繞比可以被設(shè)定為N2:N1。這里NI和N2是正實數(shù)。
[0035]該纏繞比可被設(shè)定為與降壓(step-down)狀態(tài)(第一實施方式)、升壓(step-up )狀態(tài)(第二實施方式)以及中間準備(center set-up)狀態(tài)(第三實施方式)中的任何一種相對應(yīng)，在降壓狀態(tài)中，輔助線圈L3被配置為輸出水平等于或高于LED照明裝置LED的關(guān)閉水平的檢測電壓Vd，在升壓狀態(tài)中，輔助線圈L3被配置為輸出水平等于LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓的檢測電壓Vd，在中間準備狀態(tài)中，輔助線圈L3被配置為輸出水平對應(yīng)于LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓和關(guān)閉水平之間的檢測電壓Vd。纏繞比可根據(jù)制造商的意愿選擇性地設(shè)定。
[0036]變壓器T具有如下結(jié)構(gòu):整流電壓被施加至初級側(cè)LI，感生電流通過初級側(cè)LI上的電流流動在次級側(cè)L2中被生成，并且次級側(cè)L2的感生電流通過二極管Dl和電容器C2被整流、平滑化、并且變換至DC電壓并隨后被輸出。
[0037]此外，變壓器T還通過初級側(cè)LI上的電流流動在輔助線圈L3中感生電流。感生至輔助線圈L3中的電流的量可根據(jù)針對升壓狀態(tài)、降壓狀態(tài)、或中間準備狀態(tài)設(shè)定的纏繞比變化。
[0038]變壓器T中的整流電壓的變換由反激控制電路驅(qū)動，反激控制電路包括反激控制器14、零電流檢測(Z⑶)電路16、開關(guān)元件Qd以及感測元件Rcs0
[0039]此外，變壓器T的輸出作為功率被提供至LED照明裝置LED和傳感器板20。
[0040]用于驅(qū)動LED照明裝置LED的電壓和用于使傳感器板20工作的工作電壓V+具有不同水平。因此，變壓器T的輸出可通過電壓調(diào)整器26調(diào)整并且被提供為傳感器板20的工作電壓V+。電壓調(diào)整器26被示出作為被配置的附加元件，但電壓調(diào)整器26可根據(jù)制造商的意圖而嵌入傳感器板20中。
[0041 ] LED照明裝置LED可被配置為包括一個LED或兩個或更多個LED并且可優(yōu)選地被配置為具有多個LED的陣列。
[0042]傳感器板20可被配置為包括可見光(或照度)傳感器⑶S22和紅外傳感器PIR24?？梢姽鈧鞲衅鳍荢22感測周圍亮度(照度)，紅外傳感器24感測人體。
[0043]傳感器板20可被配置為接收工作電壓V+并輸出控制信號PWM，工作電壓V+通過經(jīng)由電壓調(diào)整器26調(diào)整變壓器T的次級側(cè)L2的輸出而獲得?？刂菩盘柨杀惶峁槟M信號或PWM信號。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，假設(shè)控制信號被提供為用于操作的PWM信號。
[0044]控制信號PWM可以具有響應(yīng)于可見光傳感器或紅外傳感器24的感測而變化的脈沖寬度，并且具有變化脈沖寬度的控制信號PWM可被輸出以進行調(diào)光控制。此外，如果控制信號PWM以小于10%的工作率輸出，則控制信號PWM可被定義為關(guān)閉LED照明裝置LED。
[0045]啟動電路12被配置為檢測從功率源單元10提供至變壓器T的初級側(cè)的啟動電流并將檢測到的啟動電流提供為工作電壓Vcc。
[0046]更具體地，啟動電路12包括與功率源單元10的電容器Cl并聯(lián)的晶體管Qs以及并聯(lián)至晶體管Qs的柵極的電阻器Rl和齊納二極管ZDl。電阻器Rl耦合在晶體管Qs的柵極和源極之間，齊納二極管ZDl耦合在地與晶體管Qs的柵極之間。
[0047]啟動電路12還包括電阻器R2和正向二極管D1，電阻器R2和正向二極管Dl串聯(lián)連接至晶體管Qs的漏極。
[0048]如上所述配置的啟動電路12檢測功率被提供的初始狀態(tài)下的啟動電流,并通過二極管Dl輸出工作電壓Vcc。
[0049]啟動電路12根據(jù)齊納二極管ZDl的工作特性輸出恒定電壓。例如，齊納二極管ZDl可具有18V的恒定電壓特性。啟動電路12可向二極管Dl的輸出側(cè)的節(jié)點輸出14V電壓作為工作電壓Vcc。
[0050]此外，電壓調(diào)整電路被配置為改變變壓器T的輔助線圈L3的檢測電壓Vd，使得檢測電壓Vd滿足工作電壓Vcc的允許范圍并輸出改變后的電壓。
[0051]工作電壓Vcc的允許范圍可以被設(shè)定為例如IOV至20V。在允許范圍內(nèi)，反激控制器14可進行正常工作。
[0052]在變壓器T在被供電之后正常工作的狀態(tài)中，電壓調(diào)整電路將工作電壓Vcc提供至反激控制器14作為變壓器T的輔助線圈L3的檢測電壓Vd。
[0053]下面將詳細描述電壓調(diào)整電路的結(jié)構(gòu)。
[0054]電壓調(diào)整電路包括連接至輔助線圈L3的二極管D2、并聯(lián)連接至二極管D2的輸出端的電容器C3和DC-DC調(diào)整器18、串聯(lián)連接至DC-DC調(diào)整器18并被配置為用作恒壓源的電阻器R5和齊納二極管ZD2、連接至DC-DC調(diào)整器18的輸出端的二極管D3、以及并聯(lián)連接至二極管D3的輸出端的電容器C4。
[0055]二極管D3的輸出端連接至啟動電路12的二極管Dl的輸出端。電容器C2連接至被二極管D3和二極管Dl的輸出端共同連接的節(jié)點。工作電壓Vcc被施加至反激控制器14。[0056]齊納二極管ZD2用作恒壓源以響應(yīng)于檢測電壓Vd而驅(qū)動恒定電壓并且可以具有例如18V的恒定電壓特性。
[0057]此外，DC-DC調(diào)整器18由齊納二極管ZD2提供的恒定電壓驅(qū)動。更具體地，DC-DC調(diào)整器18根據(jù)電阻器R6和電阻器R5的比改變檢測電壓Vd并輸出改變后的電壓作為工作電壓Vcc。這里，工作電壓Vcc具有最小水平和最大水平，使得其滿足反激控制器14能夠工作的允許范圍。也就是，DC-DC調(diào)整器18調(diào)整檢測電壓Vd并將調(diào)整后的電壓輸出為工作電壓Vcc。
[0058]為此，DC-DC調(diào)整器18可被配置為包括NPN雙極型晶體管Qv，NPN雙極型晶體管Qv的集電極和基極通過晶體管R6耦合。
[0059]同時，反激控制電路是用于使用響應(yīng)于控制信號和感測信號而生存的驅(qū)動脈沖控制反激變壓器T (即電壓轉(zhuǎn)換器)的電流的控制器的示例。為此，反激控制電路可被配置為包括反激控制器14、Z⑶電路16、開關(guān)元件Qd、感測元件Rcs以及調(diào)光控制電路。
[0060]也就是說，反激控制電路響應(yīng)于用于控制調(diào)光的傳感器板20的控制信號PWM和通過感測變壓器T的初級側(cè)LI的電流的流動而生成并隨后反饋的感測電壓Vs而生成驅(qū)動脈沖DP并使用驅(qū)動脈沖DP驅(qū)動變壓器T的初級側(cè)LI。
[0061]更具體地，反饋控制電路的調(diào)光控制電路可被配置為包括光電耦合器PC。調(diào)光控制電路將用于控制調(diào)光的外部(例如，傳感器板20)的控制信號PWM轉(zhuǎn)換為調(diào)光控制信號COMP0
[0062]也就是說，傳感器板20的控制信號PWM通過光電耦合器PC接收，通過轉(zhuǎn)移電阻器Rp轉(zhuǎn)移，并且隨后輸入至反激控制器14作為調(diào)光控制信號C0MP。
[0063]此外，反激控制器14從Z⑶電路16接收Z⑶信號Z⑶。
[0064]Z⑶電路16被提供有變壓器T的輔助線圈L3的輸出電流以檢測被感生至變壓器T的次級側(cè)L2內(nèi)的電流的零電流點Z。
[0065]Z⑶電路16被配置為輸出零電流檢測(Z⑶)信號，該信號是被感生至變壓器T的次級側(cè)L2內(nèi)的電流(即，輔助線圈L3的輸出電流)的零電流點(參考圖2中的Z)的檢測結(jié)
果O
[0066]為此，Z⑶電路16可被配置為包括連接至變壓器T的輔助線圈L3的電阻器R3和并聯(lián)連接至電阻器R3的電阻器R4和電容器C5。Z⑶電路16通過電阻器R3與電阻器R4之間的節(jié)點向反激控制器14輸出Z⑶信號Z⑶。
[0067]參照圖2，當(dāng)開關(guān)元件Qd接通時，變壓器T的初級側(cè)LI上的電流緩慢增加。此時，次級側(cè)L2中不形成感生電流。
[0068]當(dāng)開關(guān)元件Qd關(guān)斷時，變壓器T的初級側(cè)LI上的電流的流動被突然阻斷，并且感生電流形成在次級側(cè)L2中并且逐漸減小。
[0069]零電流點Z指的是變壓器T的次級側(cè)L2上的感生電流消失的時間點，即感生電流成為零狀態(tài)的時間點。
[0070]當(dāng)零電流點Z到達時，變壓器T的初級側(cè)LI上的電流的流動通過開關(guān)元件Qd的接通而增加。
[0071]也就是說，變壓器T的初級側(cè)LI上的電流的流動與零電流點Z同步開始，由此能夠減小開關(guān)損耗并改善總的變換效率。[0072]Z⑶電路16提供已經(jīng)與零電流點Z同步的信號作為Z⑶信號Z⑶。
[0073]同時開關(guān)元件Qd連接至變壓器T的初級側(cè)LI，開關(guān)元件Qd通過感測電阻器Rcs接地。
[0074]開關(guān)元件Qd可由FET (即功率晶體管)形成，并且響應(yīng)于施加至開關(guān)元件Qd的柵極的驅(qū)動脈沖DP而被開關(guān)。
[0075]開關(guān)元件Qd通過開關(guān)來驅(qū)動變壓器T的初級側(cè)LI上的電流流動。
[0076]感測電阻器Rcs是感測元件并且被配置為感測開關(guān)元件Qd的電流的流動并將感測結(jié)果提供至反激控制器14作為感測電壓Vs。
[0077]反激控制器14響應(yīng)于工作電壓Vcc被驅(qū)動。此外，反激控制器14內(nèi)部地生成驅(qū)動脈沖DP并將驅(qū)動脈沖DP提供至開關(guān)元件Qd。
[0078]也就是說，驅(qū)動脈沖DP被啟動的時間點響應(yīng)于Z⑶信號Z⑶與零電流點同步，并且反激控制器14輸出驅(qū)動脈沖DP，驅(qū)動脈沖DP的脈沖寬度響應(yīng)于調(diào)光控制信號COMP和感測電壓Vs而被確定。
[0079]首先，描述了如下實施例:反激控制器14響應(yīng)于調(diào)光控制信號COMP而改變驅(qū)動脈沖DP的寬度并輸出具有改變脈沖寬度的驅(qū)動脈沖DP。
[0080]如果照度傳感器22感測到環(huán)境很暗，則傳感器板20可輸出具有寬脈沖寬度的控制信號PWM以使LED照明裝置LED變亮。相反，如果照度傳感器22感測到環(huán)境很亮，則傳感器板20可輸出具有窄脈沖寬度的控制信號PWM以使LED照明裝置LED變暗。
[0081]當(dāng)與具有變化脈沖寬度的控制信號PWM相對應(yīng)的調(diào)光控制信號COM如上所述被接收時，反激控制器14輸出具有寬脈沖寬度的驅(qū)動脈沖DP以使LED照明裝置LED變亮并輸出具有窄脈沖寬度的驅(qū)動脈沖DP以使LED照明裝置LED變暗。
[0082]相應(yīng)地，如果驅(qū)動脈沖DP具有寬脈沖寬度，則變壓器T可被驅(qū)動為輸出大量電流，因為開關(guān)元件Qd被打開的時間長。如果驅(qū)動脈沖DP具有窄脈沖寬度，則變壓器T可被驅(qū)動為輸出小量電流，因為開關(guān)元件Qd被打開的時間短。
[0083]因此，LED照明裝置LED可響應(yīng)于由變壓器T提供的電流的量而明亮地發(fā)光和昏暗地發(fā)光。
[0084]此外，反激控制器14可改變驅(qū)動脈沖DP的寬度響應(yīng)于感測電壓Vs并輸出具有改變脈沖寬度的驅(qū)動脈沖DP。如果調(diào)光控制信號COMP保持恒定，則變壓器T需要保持輸出電流。感測電壓Vs用于均勻地保持從變壓器T輸出的電流的量，如上所述。
[0085]如果從變壓器T輸出的電流的量增加，則通過開關(guān)元件Qd引入感測電阻器Rcs的電流的量也增加。相反，如果從變壓器T輸出的電流的量減小，則通過開關(guān)元件Qd引入感測電阻器Rcs的電流的量也減小。
[0086]感測電阻器Rcs向反激控制器14提供與該電流量相對應(yīng)的感測電壓Vs。
[0087]反激控制器14輸出具有寬脈沖寬度的驅(qū)動脈沖DP以增加從變壓器T輸出的電流的量或輸出具有窄脈沖寬度的驅(qū)動脈沖DP以減少從變壓器T輸出的電流的量。
[0088]在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的如上所述配置和驅(qū)動的LED照明設(shè)備中，DC-DC調(diào)整器18輸出14V至20V的工作電壓Vcc以用于反激控制器14的穩(wěn)定工作。
[0089]因此，在本發(fā)明的實施方式中，雖然LED照明裝置的驅(qū)動電流被減小至關(guān)閉水平以用于調(diào)光控制，但具有14V或更高的穩(wěn)定水平的工作電壓Vcc可被提供至反激控制器14。[0090]更具體地，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，從變壓器T提供至LED照明裝置LED的電流和電壓特性可以如圖3所示。
[0091 ] 參照圖3，與從變壓器T驅(qū)動至LED照明裝置LED的電流的關(guān)閉水平相對應(yīng)的驅(qū)動電壓被定義為VI，對應(yīng)于最大驅(qū)動電流的最大驅(qū)動電壓被定義為V2。
[0092]在本發(fā)明的實施方式中，輔助線圈L3的纏繞比可以通過考慮圖3的變壓器T的LED驅(qū)動特性而被設(shè)定為降壓狀態(tài)(第一實施方式)、升壓狀態(tài)(第二實施方式)、或中間準備狀態(tài)(第三實施方式)，并且DC-DC調(diào)整器18可響應(yīng)于所設(shè)定的狀態(tài)工作。
[0093]在第一個實施方式中，輔助線圈L3的纏繞比N2可被設(shè)定為使輔助線圈L3輸出檢測電壓Vd作為水平等于LED照明裝置LED的關(guān)閉水平的驅(qū)動電壓Vl。也就是說，檢測電壓Vd可基于圖4的檢測電壓Vdl設(shè)定。
[0094]例如，如果水平等于LED照明裝置LED的關(guān)閉水平的驅(qū)動電壓Vl為18V，則輔助線圈L3的纏繞比N2可被設(shè)定為使輔助線圈L3輸出水平為18V的檢測電壓Vd。
[0095]此外，DC-DC調(diào)整器18可被配置為輸出檢測電壓Vd，使得檢測電壓Vd的最大水平滿足工作電壓Vcc的允許范圍。
[0096]在輔助線圈L3的纏繞比N2被設(shè)定為降壓狀態(tài)的本發(fā)明的第一實施方式中，輔助線圈L3能夠輸出與LED照明裝置LED的關(guān)閉水平相對應(yīng)的驅(qū)動電壓VI，S卩，18V的檢測電壓Vd。這里，輔助線圈L3能夠例如響應(yīng)于LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓而輸出46V的檢測電壓Vd。
[0097]也就是說，檢測電壓Vd在18V至46V的范圍內(nèi)被檢測。
[0098]DC-DC調(diào)整器18將檢測電壓Vd的最大水平(即，46V)轉(zhuǎn)換為22V的電壓。
[0099]因此，DC-DC調(diào)整器18輸出在18V至46V的范圍內(nèi)變化的檢測電壓Vd作為在18V至22V的范圍(B卩，Vssl-Vss2的寬度)內(nèi)變化的工作電壓Vss。
[0100]相比之下，在本發(fā)明的第二個實施方式中，輔助線圈L3的纏繞比N2可被設(shè)定為使輔助線圈L3響應(yīng)于LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓V2而輸出檢測電壓Vd。也就是說，檢測電壓Vd可基于圖4的檢測電壓Vd2設(shè)定。
[0101]例如，如果LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓V2為22V，則輔助線圈L3的纏繞比N2可被設(shè)定為使輔助線圈L3輸出22V的檢測電壓Vd。
[0102]此外，DC-DC調(diào)整器18可被配置為使檢測電壓Vd的最小水平滿足工作電壓Vcc的允許范圍。
[0103]在輔助線圈L3的纏繞比N2被設(shè)定為升壓狀態(tài)的本發(fā)明的第二實施方式中，輔助線圈L3能夠輸出與LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓相對應(yīng)的驅(qū)動電壓Vd，即，22V的檢測電壓Vd。這里，輔助線圈L3能夠例如響應(yīng)于LED照明裝置LED的關(guān)閉水平而輸出7V的檢測電壓Vd。
[0104]也就是說，檢測電壓Vd在7V至22V的范圍內(nèi)被檢測。
[0105]這里，DC-DC調(diào)整器18將檢測電壓Vd的最小水平(S卩，7V)轉(zhuǎn)換為18V的電壓。
[0106]因此，DC-DC調(diào)整器18輸出在7V至22V的范圍內(nèi)變化的檢測電壓Vd作為在18V至22V的范圍(B卩，Vssl-Vss2的寬度)內(nèi)變化的工作電壓Vss。
[0107]相比之下，在本發(fā)明的第三個實施方式中，輔助線圈L3的纏繞比N2可被設(shè)定為使輔助線圈L3輸出檢測電壓Vd，該檢測電壓Vd的水平對應(yīng)于用于驅(qū)動LED照明裝置LED的驅(qū)動電壓的中段。檢測電壓Vd可基于圖4的檢測電壓Vd3設(shè)定。
[0108]例如，如果LED照明裝置LED的驅(qū)動電壓的中間值為20V，則輔助線圈L3的纏繞比N2可被設(shè)定為使輔助線圈L3輸出20V的檢測電壓Vd。
[0109]此外，DC-DC調(diào)整器18可被配置為使檢測電壓Vd的最小水平和最大水平滿足工作電壓Vcc的允許范圍。
[0110]在輔助線圈L3的纏繞比N2被設(shè)定為升壓狀態(tài)的本發(fā)明的第三實施方式中，輔助線圈L3能夠輸出水平與LED照明裝置LED的驅(qū)動電壓的中間值相對應(yīng)的驅(qū)動電壓Vd，即，20V的檢測電壓Vd。這里，輔助線圈L3能夠例如響應(yīng)于LED照明裝置LED的關(guān)閉水平而輸出15V的檢測電壓Vd，并且可以例如響應(yīng)于LED照明裝置LED的最大驅(qū)動電壓而輸出50V的檢測電壓Vd。
[0111]也就是說，檢測電壓Vd在15V至50V的范圍內(nèi)被檢測。
[0112]這里，DC-DC調(diào)整器18將檢測電壓Vd的最小水平(即，15V)轉(zhuǎn)換為18V的電壓并將檢測電壓Vd的最大水平(即，50V)轉(zhuǎn)換為22V的電壓。
[0113]因此，DC-DC調(diào)整器18輸出在7V至22V的范圍內(nèi)變化的檢測電壓Vd作為在18V至22V的范圍(B卩，Vssl-Vss2的寬度)內(nèi)變化的工作電壓Vss。
[0114]DC-DC調(diào)整器18能夠根據(jù)降壓狀態(tài)(第一實施方式)、升壓狀態(tài)(第二實施方式)、中間準備狀態(tài)(第三實施方式)輸出寬度位于18V至22V內(nèi)的工作電壓Vss。從DC-DC調(diào)整器18輸出的工作電壓Ncc能夠通過二極管D3和電容器C4生成的阻抗降低并隨后向反激控制器14提供14V的水平。
[0115]因此，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，雖然感生至變壓器T的電流的量響應(yīng)于調(diào)光控制而變化，但具有穩(wěn)定水平的工作電壓Vss能夠被提供至反激控制器14。
[0116]也就是說，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，LED的光發(fā)射能夠被穩(wěn)定化，因為反激控制電路能夠穩(wěn)定地工作。
[0117]通過上面的描述顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，優(yōu)點在于，LED能夠穩(wěn)定地發(fā)光，這是因為，雖然在關(guān)閉水平中執(zhí)行調(diào)光控制，但工作電壓也能夠穩(wěn)定地提供至反激控制電路。
[0118]此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，對從纏繞比被設(shè)定為降壓狀態(tài)、升壓狀態(tài)、以及中間準備狀態(tài)的輔助線圈輸出的檢測電壓執(zhí)行電壓調(diào)整。因此，優(yōu)點在于，穩(wěn)定的工作電壓能夠被提供至反激控制電路并且LED照明裝置的發(fā)光能夠被穩(wěn)定化。
[0119]雖然已經(jīng)出于示意性目的而描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不背離所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行各種修改、附加和替換。
【權(quán)利要求】
1.用于LED照明裝置的供電設(shè)備，包括: 功率源單元，被配置為提供整流電壓； 電壓轉(zhuǎn)換器，被配置為包括至少一個第一電感器并且轉(zhuǎn)換所述整流電壓； 輔助線圈，被配置為包括第二電感器并且提供與所述電壓轉(zhuǎn)換器的第一電感器的電流相對應(yīng)的檢測電壓； 控制器，被配置為使用響應(yīng)于控制信號和感測電壓而生成的驅(qū)動脈沖來控制所述電壓轉(zhuǎn)換器的電流； 電壓調(diào)整電路，被配置為調(diào)整所述檢測電壓并且將調(diào)整后的電壓提供為用于控制器的工作電壓， 其中所述控制信號控制LED照明裝置的調(diào)光，并且所述感測電壓是在感測所述電壓轉(zhuǎn)換器的電流之后反饋回的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，其中所述第一電感器和所述第二電感器的纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被包含在所述LED照明裝置的驅(qū)動電壓區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電設(shè)備，其中: 所述驅(qū)動電壓區(qū)域由第一電壓以及低于所述第一電壓的第二電壓限定，以及 所述纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被輸出為所述第二電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電設(shè)備，其中:· 所述驅(qū)動電壓區(qū)域由第一電壓以及低于所述第一電壓的第二電壓限定，以及 所述纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被輸出為所述第一電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電設(shè)備，其中: 所述驅(qū)動電壓區(qū)域由第一電壓以及低于所述第一電壓的第二電壓限定，以及 所述纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被輸出為位于所述第一電壓和所述第二電壓之間的中間電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，其中所述輔助線圈被配置在所述電壓轉(zhuǎn)換器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，其中所述輔助線圈以非分離或分離的方式與所述電壓轉(zhuǎn)換器結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，其中所述控制信號被提供為模擬信號或PWM信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，其中所述電壓調(diào)整電路包括: 恒定電壓電路，被配置為響應(yīng)于所述檢測電壓而提供恒定電壓；以及 DC-DC調(diào)整器，由所述恒定電壓驅(qū)動并被配置為改變所述檢測電壓的上限，使得所述上限滿足所述工作電壓的允許范圍，并且將改變后的電壓提供為所述工作電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電設(shè)備，其中所述恒定電壓電路包括齊納二極管。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電設(shè)備，其中所述DC-DC調(diào)整器包括NPN晶體管，所述NPN晶體管具有通過電阻器耦合的集電極和基極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，其中所述控制器包括: 調(diào)光控制電路，被配置為將用于控制調(diào)光的外部控制信號轉(zhuǎn)換為具有DC分量的調(diào)光控制信號； 零電流檢測電路，被配置為檢測從所述輔助線圈輸出的電流的零電流點并且輸出對應(yīng)于所述零點流點的零電流檢測信號；開關(guān)元件，響應(yīng)于所述驅(qū)動脈沖而進行開關(guān)并且被配置為驅(qū)動所述電壓轉(zhuǎn)換器的電流的流動； 感測元件，連接到所述驅(qū)動元件并且被配置為通過感測所述開關(guān)元件的電流的流動而提供所述感測電壓；以及 反激控制器，由所述工作電壓驅(qū)動并且被配置為向所述開關(guān)元件提供具有響應(yīng)于所述調(diào)光控制信號和所述感測電壓而確定的脈沖寬度的所述驅(qū)動脈沖，其中所述驅(qū)動脈沖開始的時間點響應(yīng)于所述零電流檢測信號而與所述零電流點同步。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電設(shè)備，進一步包括傳感器板，所述傳感器板被配置為響應(yīng)于所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出而工作并且提供用于控制所述LED照明裝置的調(diào)光的控制信號。
14.LED照明設(shè)備，包括: LED照明裝置； 傳感器板，被配置為提供用于控制所述LED發(fā)光裝置的調(diào)光的控制信號；以及 供電裝置，被配置為包括: 功率源單元，被配置為提供整流電壓， 電壓轉(zhuǎn)換器，被配置為包括至少一個第一電感器并且轉(zhuǎn)換所述整流電壓， 輔助線圈，被配置包括第二電感器并且提供對應(yīng)于所述電壓轉(zhuǎn)換器的第一電感器的電流的檢測電壓， 控制器，被配置為使用響應(yīng)于控制信號和在感測所述電壓轉(zhuǎn)換器的電流之后反饋回的感測電壓而生成的驅(qū)動脈沖來控制所述電壓轉(zhuǎn)換器的電流，以及 電壓調(diào)整電路，被配置為調(diào)整所述檢測電壓并且將調(diào)整后的電壓提供為用于所述控制器的工作電壓，并且將功率提供至所述LED照明裝置和傳感器板。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED照明設(shè)備，進一步包括啟動電路，所述啟動電路被配置為檢測在初始狀態(tài)下從所述功率源單元提供至所述電壓轉(zhuǎn)換器的啟動電流，在所述初始狀態(tài)下，AC功率開始被提供并將所述工作電壓提供至所述控制器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED照明設(shè)備，其中所述第一電感器和所述第二電感器的纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被包含在所述LED照明裝置的驅(qū)動電壓區(qū)域中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED照明設(shè)備，其中: 所述驅(qū)動電壓區(qū)域由第一電壓以及低于所述第一電壓的第二電壓限定，以及 所述纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被輸出為所述第二電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED照明設(shè)備，其中: 所述驅(qū)動電壓區(qū)域由第一電壓以及低于所述第一電壓的第二電壓限定，以及 所述纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被輸出為所述第一電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED照明設(shè)備，其中: 所述驅(qū)動電壓區(qū)域由第一電壓以及低于所述第一電壓的第二電壓限定，以及所述纏繞比被設(shè)定為使所述檢測電壓被輸出為位于所述第一電壓和所述第二電壓之間的中間電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED照明設(shè)備，其中所述輔助線圈以非分離或分離的方式與所述電壓轉(zhuǎn)換器結(jié)合。
【文檔編號】H05B37/02GK103857148SQ201310631657
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】金容根 申請人:硅工廠股份有限公司