[发明专利]泄放器电路、调光器、电器以及调光方法

说明书

本发明描述了一种实现用于调光器(2)中的泄放器电路(1)，所述调光器(2)包括用于对到轻型非线性负载(L)的供电电压(LINE)进行开关的主AC开关(20)，所述泄放器电路(1)包括实现用以向主AC开关(20)提供操作辅助的泄放器负载(11)；其中所述泄放器负载(11)基于所述主AC开关(20)的开关信号(T20)而启用。本发明进一步描述了一种包括这种泄放器电路(1)的调光器(2)。本发明还描述了一种包括轻型非线性负载(L)和这种调光器(2)的电器。本发明进一步描述了对轻型非线性负载(L)进行调光的方法。

技术领域

本发明描述一种用于轻型非线性负载的调光器的泄放器电路。本发明还描述了一种调光器、电器、以及用于对轻型非线性负载进行调光的方法。

背景技术

术语“调光”可以大体上理解为在低于其额定功率的功率驱动负载。在灯的情况下，这种功率上的降低立即被觉察为光输出的降低，因此成为术语“调光”的起源。其他的电器同样可以被“调光”，例如电动机可以通过旋转“调光器”旋钮或开关来在较低的功率上被驱动。这种旋钮或开关可以被并入电器或灯中，例如桌面灯可以具有其自身的调光器旋钮。顶棚灯具可以通过实现为该照明灯具的墙壁开关的一部分的可旋转的旋钮来进行调光。手持电器的功率可以通过并入在该电器的壳体中的旋钮来进行调节。已知的用在电器中来运行市电源的调光器通常包括诸如相位控制的三端双向可控硅的AC开关组件，并且通常被称为“前沿调光器”或“前向相位”调光器。这种调光器通过在特定相位角触发三端双向可控硅来有效地抑制到负载的AC电压的每个正弦半波的前部分。调光水平大致上通过诸如其动作被转换为用于三端双向可控硅的触发器信号的可旋转的旋钮的用户输入来控制。

取代三端双向可控硅，可以利用适当的控制信号使用诸如交变器或者硅控整流器(SCR)的组件作为AC开关。三端双向可控硅或交变器是当被触发时在两个方向上都可以传导电流的半导体组件。硅控整流器SCR是当被触发时仅仅在一个方向上传导电流的相似设备。对于AC操作，两个SCR布置为反向并联的配置。三端双向可控硅/交变器和反向并联的SCR在功能上等同并且在下面被统称为“AC开关”。对于要开始导通的AC开关来说，在触发器脉冲的结束之前负载电流必须超过“闭锁电流”。一旦被闭锁，AC开关将保持在导通状态一直到负载电流再次降到低于“保持电流”水平。闭锁电流和保持电流值对于每个AC开关来说为特定的并且典型地为数十毫安的数量级。

前沿调光器传统上用于对白炽灯进行的调光，白炽灯对于调光器呈现为固有电阻性负载。这种类型的负载具有单位功率因数并且通常汲取足够的电流来确保在整个调光范围上的稳定的AC开关操作。电阻性或者线性负载与近乎完美的AC开关换向、即非导通和导通状态之间的迁变相关联，其反过来又确保了在整个调光范围上的平滑操作。当被调光时即使低功率的白炽灯也汲取足够的电流因此即使负载电流将降到低于保持电流水平，任何失真都是觉察不到的。类似地，在诸如用于对低压卤素灯进行供电的磁性变压器的电感性负载的情况下，也是如此。在这种情况下，负载电流在市电源电压零交叉点之后可能降到零。

然而，在诸如电子LED(发光二极管)驱动器或转换器的轻型电容性或非线性负载的情况下，情境更为复杂。可能会产生各种不希望的问题，例如丢失的周期、在输出电压或电流中的突然改变、在市电源周期的结束处不规则的AC开关关闭等，并且导致无法接受的系统性能。问题的类型将在很大程度上取决于负载的属性、电源阻抗、AC开关触发方法以及各种其他电路参数。