[发明专利]对用于相切割调光器的LED照明器的改进用户控制

说明书

发明背景

本发明涉及与相切割调光器一起使用的电路，且尤其涉及随时间获知相切割调光器的范围并将其用于改进对LED照明器的用户控制的装置。

固态照明——尤其是发光二极管(LED)迅速地广泛用于照明应用。在大多数一般的照明应用中，以一串或多串共享共用电流的串联连接LED的形式提供LED。

提供高亮度的LED表现出表示为V_f的正向电压降范围，且其亮度主要是电流的函数。可通过脉宽调制(PWM)或通过幅度调制来执行LED的亮度控制。在PWM亮度控制中，固定电流被驱动通过LED串，且调节固定电流的占空比以便控制LED串亮度。在幅度调制中，穿过LED串的电流量直接改变，由此调节亮度。LED串表现出特定的电压至电流关系，其中对于低于最小操作电压的电压，没有明显的电流流动，而对于超过最小操作电压的电压，电流响应于电压遵循指数曲线。

相切割调光器是被配置成通过阻断一部分交流(AC)干线功率正弦波达到照明源来提供对照明源的亮度进行控制的装置。前沿调光器和后沿调光器均可买到，在前沿调光器中通过可设置的导通角来阻断正弦波的前沿，在后沿调光器中阻断正弦波的后沿。还已知允许选择正弦波的一部分通过的其它相切割调光器。相切割调光器通常由晶闸管来实现，该晶闸管需要表示为I_h的最小保持电流以便平滑地操作，并且表现出在本文中表示为相切割角φ的相延迟角。

相切割调光器表现出相切割角φ的范围，该范围在模型之间可能不同，甚至在同一模型类型的相切割调光器之间不同，尤其是在最小保持电流由LED照明器驱动器提供的情况下。具体地，相切割调光器通常不能通过100％的AC干线功率正弦波，且通常不超过最多90％的AC干线功率正弦波。类似地，相切割调光器通常不能通过小于10％的AC干线功率正弦波，因为相切割调光器与AC干线电压串联连接并由此阻断一定百分比的AC干线功率正弦波。

LED照明通常需要恒流功率源，且因此优选地与相切割调光器的直接作用隔离。需要的是以响应于实际安装的相切割调光器在整个可实现的亮度范围上控制基于LED的照明器的亮度的方式，利用相切割调光器控制基于LED的照明器的亮度的装置。

发明内容

因此，本发明的主要目的是克服现有技术中基于LED的照明器驱动器的缺点中的至少一些。在某些实施例中这通过一控制器来提供，该控制器被安排成检测实际安装的相切割调光器的操作角范围并响应于获知的范围控制基于LED的照明器的亮度。

根据以下的附图和描述，本发明的附加特征和优点将变得显而易见。

附图简述

为更好地理解本发明并示出本发明如何实现，现在将纯粹作为示例地参考其中所有相同的附图标记指示相应的元件或部件的附图。

现在详细地具体参考附图，要强调的是所示的细节仅作为示例并出于本发明的优选实施例的示例性讨论的目的，并且在提供被认为是本发明的最有用和容易理解的原理和概念方面的描述的过程中被提出。在这点上，没有试图更详细地示出基本理解本发明所需之外的本发明的结构细节，结合附图的描述使本发明的各种形式如何在实践中具体化对本领域的技术人员变得显而易见。在附图中：

图1示出与回扫(flyback)转换器协同实现的相切割角转换器的示例性实施例的高级示意图；

图2A示出AC干线功率正弦波，其中相切割调光器阻断正弦波的前沿的一部分；

图2B示出在存在相切割调光器的情况下从AC干线功率正弦波形成的全波整流DC信号；

图2C示出在存在相切割调光器的情况下从AC干线功率正弦波形成的全波整流DC信号；

图2D示出在图1的点SNB处的信号，其包括叠加在直流信号上的所接收的AC功率信号的反映；

图3示出图1的最小功能电路的示例性实施例的高级示意图；以及

图4示出将相切割角转换为调光信号的方法的示例性实施例的高级流程图。

具体实施方式

在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应当理解本发明在本申请中不限于在以下描述中阐述或附图中说明的构造细节以及部件的排列。本发明可应用于其他实施例，或以各种方式实践或执行。此外，应当理解在这里所使用的用语和术语是为了说明的目的，而不应当被认为是限制性的。