[發明專利]電涌保護裝置

在審

• 申請號: 201480053588.5
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN105580498A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: D·V·馬利納;E·J·德默爾;P·J·M·貝倫斯
• 申請（專利權）人: 飛利浦照明控股有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;鄭振

技術領域

本發明描述了一種電涌保護裝置，一種電子設備，一種電子設 備的驅動器；以及一種提供免于電涌電流的保護的方法。

背景技術

基于節能發光二極管(LED)的照明解決方案變得更為普遍。然 而已經觀察到使用在一些LED照明解決方案中的LED面板(布置在 散熱器之上的LED串)的相對高的故障率。電流電涌被認為是很多 故障的原因。已知的是共模的電流電涌為特定類型的LED驅動器所 促成，在后者中跨越驅動器變壓器的初級繞組和次級繞組布置有“Y- 電容器”。這種變壓器被要求用來提供用于LED的必需的DC操作 電壓和電流，并且Y-電容器用來降低電磁干擾(EMI)。在驅動器 中的電流電涌的出現不能可靠地防止，并且因此電流電涌可以穿過 Y-電容器并且進入LED面板中。通常的LED面板設計進一步促發了 電涌電流損害，因為這大致上在LED的熱焊盤和接地或地連接之間 包括不可避免的寄生電容。在電流電涌期間，這些電容器開始充電， 并且由于因為熱焊盤電氣連接到LED因此LED實際上存在于電涌電 流路徑中，峰值電流同樣穿過LED并且可能對其造成毀壞。

已知的是在驅動器的初級側和次級側之間的通常的Y-電容器提 供了用于從初級側到次級側的電涌電流的路徑。一種避免LED損壞 的方法是從驅動器的初級側和次級側之間拆分或者實際上去除Y-電 容器。然而，Y-電容器是驅動器EMI阻尼系統的部分，并且拆分或 者甚至去除這個電容器引入對驅動器的EMI性能的嚴重惡化。利用 拆分的Y-電容器的解決方案可能導致EMI的嚴重增長，例如達到10 倍。

另一種解決方案在于通過電容器來旁路通過每個個體的LED， 因此電涌電流將采用通過旁路電容器而不是通過LED的路徑。然而， 向LED面板添加這個旁路電容器需要定制LED面板設計，其可能過 分昂貴或者商業上不切實際。

已知兩個解決方案提供了良好水平的電涌保護，但是與對燈具 的其它性能標準或者實現成本造成負面影響的代價相關聯。

因此，本發明的目的在于提供一種避免了上述問題的LED發光 電路。

發明內容

本發明的目的通過根據權利要求1的電涌-保護裝置、通過根據 權利要求9的電子設備、通過根據權利要求14的驅動器以及通過根 據權利要求15的提供保護免于共模電涌電流的方法來實現。

根據本發明，用于電子設備的電涌保護裝置包括熱消散負載， 其熱連接到該熱消散負載的散熱器，該電涌保護裝置包括與負載串 聯連接的至少一個高阻抗裝置；與負載并聯連接的至少一個低阻抗 裝置；以及布置為電氣連接散熱器和低阻抗裝置的接地連接；其中 高阻抗裝置實現為阻止共模的電涌電流進入負載，并且低阻抗裝置 實現為激勵共模的電涌電流旁路負載進入接地連接。

根據本發明的電涌保護裝置的優勢在于以相對簡單且直接的方 式，提供了可靠的電涌保護而沒有減損設備設計的其他方面。例如， 如果負載是LED照明單元，就可以使用廉價并且輕易獲得的LED面 板，因為不需要為面板中的每個LED包括旁路電容器。根據本發明 的電涌保護裝置的另一個優勢在于其不涉及對驅動器的EMI阻尼系 統的任何改變，因此使用了這種電涌保護裝置的設備的EMI發射水 平與基于在初級驅動器側和次級驅動器側之間的Y-電容器的已知類 型的設備可相媲美，故而根據本發明的電涌保護裝置為“EMI-中性 的”。根據本發明的電涌保護裝置可以并入用于負載的驅動器中； 其可以并入負載中；或者其可以實現為分離模塊。

通過將其添加到驅動器的輸出，創新的電涌保護裝置或者電涌 保護電路有效地將電涌電流從LED板或面板重新導向到接地，并且 利用了在散熱器和接地之間的電氣連接。這種接地連接一般被稱為 “功能地”(FE)。根據本發明的電涌保護裝置通過有效地改變由 共模電涌電流“所見”的負載板的阻抗而進行工作：其有效地增加 了負載的串聯阻抗(阻止了電涌電流進入負載)并且降低了負載的 并聯阻抗(為電涌電流提供了到接地的更容易的路徑)。

根據本發明，電子設備包括具有多個安裝在電路板之上并且熱 連接到負載的散熱器的熱消散組件；實現用于驅動負載的驅動器； 以及這種電涌保護裝置。

根據本發明的電子設備的優勢在于負載的組件始終被保護免于 電涌電流，因此根據本發明的電子設備可以確保相當高水平的設備 可靠性，如果產品與高的消費者滿意度相關聯時，其是非常重要的 考量。