[發明專利]具有鎮流器兼容性的固態照明驅動器電路

在審

• 申請號: 201580070087.2
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN107113946A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 戈登·陳;陳寶榮;嚴亮;胡燁
• 申請（專利權）人: 戴洛格半導體（英國）有限公司;戴洛格半導體公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 張瑞,楊明釗

本公開涉及一種用于固態照明的驅動器電路，其與鎮流器兼容，特別是與電子鎮流器兼容。

與較老的白熾燈或熒光燈相比，固態燈由于其提高的效率而越來越受歡迎。固態燈包括發光元件和驅動器電路，該驅動器電路被設計為向照明元件提供正確的電力水平，使得其提供足夠的光輸出，但還不會由于提供太多電力而被損壞。燈通常設置在燈泡殼體中并且包括驅動器電路和發光元件。一種類型的固態燈采用發光二極管(LED)作為其發光元件。

鎮流器是限制供應給負載的電流量的設備或電路。它們通常被用于諸如氣體放電燈的表現出負電阻特性的設備，其中，限制電流對于防止燈被破壞或失效是重要的。然而，鎮流器也可用于限制普通正電阻電路中的電流，包括供固態燈使用。鎮流器通常與照明設備(luminaire)殼體集成，以用于當固態燈被插入到照明設備殼體的插槽中時經由合適的電連接器與固態燈的驅動器電路耦合。磁鎮流器包括為提供給電路的電流提供電抗的電感器。它們以與電源頻率類似的頻率操作。電子鎮流器采用固態電路，并通常基于開關模式電源拓撲結構，對輸入功率進行整流并以高頻將其斬波。電子鎮流器可以通過諸如脈沖寬度調制的技術來允許調光。電子鎮流器通常以數十千赫茲為燈供電。

如圖1所示，固態照明系統100包括電子鎮流器102、固態燈驅動器電路104和固態燈106。照明系統100由被外部電網提供的AC交流電源108供電(盡管它可以等同地由諸如發電機的離網(off‐grid)電源供電)。應當認識到，圖1僅用于示意和說明的目的，并且照明系統可以包括多個固態燈106，多個固態燈106可以由公共驅動器電路104驅動或可以各自設置有它們自己的單獨的驅動器電路104。此外，雖然鎮流器102、驅動器104和燈106被示為分離的功能組件，但是應當認識到，所有或一些組件可以組合在公共電路中。

照明系統100可以包括具有殼體和用于接收燈的插槽的照明設備。通常對于固態燈的情況，燈體容納發光元件和驅動器電路，而鎮流器將通常被提供作為照明設備的插入燈的一部分。

當使用鎮流器來控制燈時，必須適當調節電流，并且鎮流器的輸入和輸出之間的功率必須平衡。需要改進照明系統的設計，以在與鎮流器一起使用時獲取更好的控制和可靠性。還需要確保固態燈與一系列照明設備的兼容性，其可以具有非專門為與固態燈一起使用而設計的鎮流器。例如，使用固態等效物更換氣體放電管燈通常是不可能的，因為照明設備中的鎮流器被設計為供氣體放電燈使用并且與固態燈不兼容。

鎮流器經常被發現通過自振蕩方式操作，或由集成電路控制。點火后，其輸出電流受鎮流器本身的限制。所以通常鎮流器成為驅動器的電流源。

燈通常需要具有一致的光度值。由于鎮流器類型的變化、電路和制造變化，如果依靠鎮流器以直接向固態燈提供電流，則負載電流的變化很大。因此，通常需要LED驅動器來輸出調節電流。在這個意義上說，LED驅動器可以被認為是調節電流吸收器(sink)。輸入(作為電流源的鎮流器輸出)和輸出(作為電流吸收器的LED驅動器負載)的失配可能會導致總線電壓的大變化。如果不能控制，這甚至可能導致電路故障。

根據本公開的第一方面，提供了固態照明驅動器電路，其包括：輸入端，用于與鎮流器連接；輸出端，用于驅動發光元件；以及開關，其選擇性地可操作用于在第一狀態與第二狀態之間轉換，所述第一狀態提供用于鎮流器輸出的低阻抗路徑，在所述第二狀態下，鎮流器輸出驅動所述輸出端。

低阻抗路徑可以包括到地或參考電壓的路徑。

可選地，跨輸入端提供開關。

可選地，開關可操作以對鎮流器與輸出端的耦合進行脈沖寬度調制。

可選地，提供了用于調節負載的調節電路。

可選地，調節電路包括電流感測元件和可操作以控制發光元件的輸出電流的開關。

可選地，固態照明驅動器電路包括控制器，該控制器被設置以控制開關和/或調節電路的操作。

可選地，控制器提供過電壓保護。

可選地，控制器提供過電流保護。

可選地，控制器使輸入功率和輸出功率平衡。

可選地，控制器提供調光功能。

第一方面的固態照明驅動器電路可以包括如本文充分描述的其它特征。

根據本公開的第二方面，提供了一種固態燈，其包括：發光元件；以及固態照明驅動器電路，該固態照明驅動器電路包括：輸入端，用于與鎮流器連接；輸出端，用于驅動發光元件；以及開關，其選擇性地可操作用于在第一狀態與第二狀態之間轉換，該第一狀態提供用于鎮流器輸出的低阻抗路徑，在該第二狀態下，鎮流器輸出驅動該輸出端。