[发明专利]用于给电负载如光源馈电的单元装置、对应电路和设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及给如光源的电负载馈电，该光源例如是发光二极管(LED)。

本发明是通过特别关注本发明可能应用的高通量(HF)LED来设计的，高通量LED正在越来越多地用作照明源。然而提及该优选的应用领域并不理解为限制本发明的范围。

背景技术

在上文提到的背景中，常常需要并联数个单元(cell)，这些单元包括光源，比如需要恒定电流的半导体光源，如LED。

迄今为止，已经用两种方式基本上解决这一问题，即：

-如果从压控源给单元馈电，则通过为各独立单元添加一个电流调节器，或者

-如果经由高频(HF)生成器给单元馈电，则将某类去耦合网络与各单元关联。

需要用于每个单元的电流整流器的那些解决方案本质上复杂且昂贵，尤其是对于低成本的应用。采取去耦合网络的解决方案可能在向与单元关联的一个或者多个光源如一个或者多个LED馈送的信号中引入HF波纹(ripple)，这不可避免地减少这些光源的有用寿命。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种改进的装置，该装置生产起来简单、低廉而又给予如下可能性：避免在向电负载如一个或者多个LED提供的信号中存在HF波纹和/或独立地对包括连接到单个功率源的多个单元的电路装置中的各光源调光。

根据本发明，该目的利用具有权利要求1中所阐述的特征的单元装置来实现。本发明的有利发展形成从属权利要求的主题。本发明还涉及包括多个这样的单元的电路装置以及用于设计这样的电路装置的方法。权利要求是这里提供的本发明的公开内容的组成部分。

这里描述的装置例如提供以下优点：

-简单的系统结构；

-基于无源元件的简单而准确的电流控制，使得可以独立地调整向各光源单元馈送的电流；

-可以独立地对各个单元/光源调光；

-可以将新单元添加到现有的装置而对现有装置的特性和性能没有不利影响；并且

-主电源良好的效率和全负载时良好的有功/无功功率比。

这里描述的装置可能的使用不限于LED单元。

这里描述的装置可以有利地用于需要恒定电流以恰当地工作的各种光源。例如，从这里描述的相同HF功率源装置可以供应一个或者多个放电灯而无需使用输出整流器。对于这种光源，通常进行功率控制而不是电流控制，因为这些灯在某些情况下可以表现负阻抗，这使得很难进行电流控制。

这里所述的装置避免任何基于反馈的控制系统；由于向各负载馈送的电流由与之关联的去耦阻抗自动地限定，所以阻抗特性变得无关。

通过选择合适的阻抗，甚至可以将卤素灯——通常经由HF电压源(电子变压器，例如Halotronic)驱动卤素灯——与HF功率源并联连接。在这种情况下也可以省却整流器并且可以直接地向灯施加HF电流。

更一般而言，需要恒定电流的任一种电负载(即使与照明无关)都可以连接到这里描述的总线装置。这样的负载的示例是电池充电器，对于该电池充电器而言一旦已经选择充电电流就可以识别正确的阻抗。

概括而言，即使存在用于各负载的不同源电流，这里描述的装置的优选总线式实施例也可以用于给不同种类的电负载(比如需要恒定电流的光源)馈电。

因此这里描述的总线装置是通用的并且易于使用。例如，如果针对经由总线装置来馈电的负载之一采用的新技术带来电流方面的新要求，则无需改变主电源，并且可以通过改变去耦合阻抗以便例如允许向新负载馈送更高的电流(当然考虑最大可用功率方面的一般限制)来适应电流方面的不同要求。

附图说明

现在将参照附图仅作为示例来描述本发明：

-图1是如这里所描述的包括多个单元的电路装置的示意框图；

-图2至图4是有助于理解这里所描述的装置的操作的代表信号的时间特性的示例图；

-图5是示出了图1中所示装置的发展的另一框图；

-图6示出了适合于与图1和图5的两个实施例结合使用的有利改进；并且

-图7是代表这里所描述的装置的操作的另一时间图。

具体实施方式

总体来说，图1、图5和图6都涉及电路装置，包括：

-功率源10；和

-多个单元20，具有这里由光源如半导体光源(例如LED)代表的关联的相应的电负载。