[发明专利]带有调光器检测的LED驱动器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年2月13日提交的美国临时申请S/N 61/598,281的权益，出于所有的意图和目的，该申请的全文以引用的方式并入本文中。

附图简述

通过随后的描述和附图，本发明的益处、特征和优点将变得易于理解，其中：

图1为用于提供电流至LED灯的带有调光器检测的传统LED驱动器的示意性框图；

图2为绘制了图1的传统LED驱动器相对时间的信号曲线的时序图，阐明了它的工作；

图3为根据一个实施方式实现的带有调光器检测的LED驱动器的示意性框图，该LED驱动器用于提供电流至LED灯，同时不会引入引起闪烁的寄生噪声，不会减小功率因数或总效率，且不会增大谐波失真；

图4为绘制了图3的LED驱动器相对时间的信号曲线的时序图，阐明了它的工作；

图5为根据另一个实施方式实现的带有调光器检测的LED驱动器的示意性框图，该LED驱动器用于提供电流至LED灯，同时不会引入引起闪烁的寄生噪声，不会减小功率因数或总效率，且不会增大谐波失真；

图6为根据另一个实施方式实现的调光器电路的示意性框图，该调光器电路用于提供电流至LED灯，同时不会引入引起闪烁的寄生噪声，不会减小功率因数或总效率，且不会增大谐波失真；以及

图7-9示出了使用转换器的各种不同的电子设备，该转换器根据在此描述的任一个构造而实现，说明了可供选择的类型用途。

详细描述

通过随后的描述和附图，本发明的益处、特征和优点将变得易于理解。所呈现的以下描述是为了使本领域的技术人员在本发明被提供在特定的应用和它需求的设备场境内时能够制造和使用本发明。然而，对优选实施方式的各种不同的修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，且在此定义的普遍原理可以应用于其它实施方式。因此，本发明并非意图受限于在此示出和描述的特定实施方式，而是与在此公开的原理和新特征一致的最宽范围相符合。

发光二极管（LED）照明正变得越来越普及。为了使用LED灯（包括一个或多个LED元件）替代白炽灯泡，LED灯应当能够与用于亮度控制的传统线调光器协同工作。典型的线调光器是使用TRIAC电路或阻隔AC线电压的某些部分的类似电路而实现的。为了控制LED灯的亮度，LED驱动器监控线调光器的导通角，且将该信息转换为电流参考信号，用于调节经过LED灯的电流。

图1为用于提供电流至包括一个或多个串联耦合的单独LED元件的LED“灯”108的带有调光器检测的传统LED驱动器系统100的示意性框图。在这种情形中，可调节的线调光器102接收输入AC线电压VAC，然后提供AC导通角调制电压或“经斩波的”差分电压VIN，该差分电压VIN被提供至全波桥式整流器104的一对输入。整流器104具有一对输出端子，该对输出端子相对于转换器101的输入处的公共节点在节点106上提供经整流电压VREC。该公共节点被示为接地（GND），其可以是任意正、负或地电压电平。

在所示实施方式中，转换器101被配置为降压型转换器，其将具有较高电压电平的VREC转换成具有较低电压电平的VOUT。转换器101包括耦合在节点106和GND之间的输入滤波器电容器C1。节点106进一步耦合至二极管D1的阴极、耦合至输出电容器CO的一端、以及耦合至LED灯108的一端。LED灯108的另一端耦合至节点110，节点110进一步耦合至CO的另一端以及电感器L的一端。输出电压VOUT横跨LED灯108而产生。电感器L的另一端耦合至节点112，节点112进一步耦合至二极管D1的阳极且耦合至功率开关装置Q的漏极。Q的源极耦合至GND，且它的栅极从LED驱动器114接收栅极控制信号G。AC检测器116将VREC的电压与固定阈值电压VTH比较，从而产生电流感测信号IREF，该电流感测信号IREF被提供至LED驱动器114的输入。

功率开关装置Q被示为金属氧化物半导体场效应管（MOSFET），不过也可以使用类似的形态（例如，FET，MOS器件等），或可以使用其它类型的晶体管，比如双极结型晶体管（BJTs）以及类似物、绝缘栅双极晶体管（IGBTs）以及类似物等等。VAC可以具有大约180-200伏特（V）或类似的峰值幅度。