[发明专利]调光器触发电路、调光器系统和可调光设备

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于低负载电器件(例如基于LED的光源)的调光器触发电路。本发明进一步涉及包括这样的调光器触发电路的调光器系统。

背景技术

通常，相控调光器包括交流三极管，也称为TRIAC。TRIAC是在被触发，即被导通时，能够在两个方向上传导电流的双向开关。它可被施加到其栅极上的正电压或负电压触发，即可在小电流施加到其栅极上时被触发。这种电流只需施加很短的一段时间，即微秒量级的时间段。换言之，TRIAC需要被触发或被“点燃(fire)”。一旦被触发，该设备将持续导电直到通过它的电流降到特定阈值以下，例如市电交流电流(AC)的半周期末端，也称为零交点(zero-crossing)。结果，该TRIAC“关断”。

前述调光器对于白炽灯泡的调光效果良好。但众所周知的是，这种调光器如果被用于低负载(例如基于发光二极管(LED)的光源)调光器应用中，则不能正常操作。由于LED消耗的功率太小，因此不能够如预期的那样操作基于TRIAC的调光器。

国际申请WO2005/115058描述了一种调光器系统，包括连接到动态虚负载的调光器，该动态虚负载使相控调光器能与LED照明设备一起使用。当LED未提供足够的负载时，动态虚负载为调光器提供负载。另一方面，当LED提供了足够的从调光器中汲取的电流时，动态模拟负载将提供减弱的电流。但是，为了使调光器系统能够正常工作，动态调光负载需要将通过调光器中TRIAC的电流保持在其保持电流(holding current)以上。而且，还需要动态负载控制信号，该信号使调光器系统变得复杂而难以实现。最后，在WO2005/115058中描述的动态调光负载即使在不起作用时也要吸收几毫安的电流，这导致相当大的能源浪费。

第7,102,902号美国专利描述了一种使用包含TRIAC的调光器为LED调光的调光系统。对施加于该调光器的负载进行控制，使其在需要时提供电阻性负载，而在不需要时不提供。但是，所描述的电路必须被定制成适应调光器的最小负载。依据所用调光器的类型，需要适配某些部件，这使调光系统不灵活。该电路还依赖于向系统中添加大负载，导致在电路中需要高电流部件，并导致系统中的功率损耗很高。

本发明的目的是提供一种调光器触发电路，用于触发不适于为LED调光的调光器。此外，该调光器电路适合与消耗能量有限同时被设计用于白炽灯泡(包括卤素灯)的多种调光器一起使用。该电路还可被用在要求最小功率在调光器最小额定负载以下的其他类型的电路中。

发明内容

本发明涉及一种用于触发交流网络中的调光器的调光器触发电路，包括：

-电压电平检测器，用于检测调光器触发电路的输入电压的绝对值是否低于阈值；和

-电流源电路，用于在由电压电平检测器检测的电压低于阈值时提供电流，否则被停用。

其中，调光器触发电路在工作中消耗的平均功率少于100mW。在实施例中，调光器触发电路在工作中消耗的平均功率为10-50mW。

在一个实施例中，双极性电流源电路包括晶体管，该晶体管可由电压电平检测器控制，用于在电压电平检测器检测的电压低于阈值时传导集电极电流。该晶体管可具有基极、发射极和集电极，基极可受电压电平检测器控制，使得如果由电压电平检测器检测的电压低于阈值则第一晶体管可通过发射极和集电极传导电流。

在进一步的实施例中，双极性电流源电路还包括为限制经由第一晶体管传导的集电极电流而布置的反馈电路，该反馈电路未连接到输入电压。该反馈电路可包括另一个晶体管、第一电阻器和第二电阻器，另一个晶体管的集电极连接晶体管的基极，另一个晶体管的基极经由第一电阻器连接晶体管的发射极，并且第二电阻器使晶体管的发射极能够向参考电位调节。

在一个实施例中，电压电平检测器包括：

-检测电路；和

-分压电路，用于将输入电压转变为适合被检测电路检测的电压。

检测电路可包括附加晶体管，该附加晶体管的基极被耦合到分压电路。

在一个实施例中，电压电平检测器包括用于检测调光器触发电路的输入电压的绝对电压是否低于阈值的微处理器。

在一个实施例中，电压电平检测器包括用于检测调光器触发电路的输入电压的绝对电压是否低于阈值的比较器或运算放大器。

在一个实施例中，双极性电流源电路包括整流器。

在一个实施例中，阈值等于3V到50V之间的值。在另一个实施例中，阈值等于3V到25V之间的值。