[发明专利]用于负载控制装置的可控负载电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求共同转让的于2009年11月20日提交的题为CONTROLLABLE-LOAD CIRCUIT FOR USE WITH A LOAD CONTROL DEVICE（用于负载控制装置的可控负载电路）的第61/263,204号美国临时专利申请、以及于2010年11月19日提交的题为CONTROLLABLE-LOAD CIRCUIT FOR USE WITH A LOAD CONTROL DEVICE（用于负载控制装置的可控负载电路）的第12/950,079号美国非临时专利申请的优先权，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于高效光源诸如发光二极管（LED）光源或紧凑型荧光灯的负载控制装置，更具体地，本发明涉及在用于控制LED光源的强度的LED驱动器中使用的可控负载电路。

背景技术

发光二极管（LED）光源常常用于替代或替换传统的白炽灯、荧光灯、或卤素灯等。LED光源可包括安装于单个结构上并设置在合适壳体内的多个发光二极管。与白炽灯、荧光灯、或卤素灯相比，LED光源通常更加高效并具有更长的使用寿命。为了合适地照明，LED驱动器负载控制装置（即LED驱动器）通常联接于交流（AC）源与LED光源之间以调节供应至LED光源的功率。LED驱动器可将提供给LED光源的电压调节至具体值，或将提供给LED光源的电流调节至特定峰值电流值，或可同时调节电流和电压。

LED驱动器可由标准的两线式调光开关控制。典型的调光开关包括双向半导体开关，例如，晶闸管（诸如双向晶闸管）或反串联连接的两个场效应晶体管（FET）。双向半导体开关以串联方式联接在AC电源与LED驱动器之间并且被控制为在AC电源的半周期的部分内导通和不导通来控制输送至LED驱动器的功率量（例如，使用相位控制调光技术）。“智能”调光开关（即，数字调光开关）包括用于控制半导体开关的微处理器（或类似的控制器）和用于为微处理器供电的电源。为了正确地充电，双线式调光开关的电源必须在调光开关的双向半导体开关每半周期不导通时使充电电流ICHRG从AC电源流过LED驱动器，以向微处理器（以及任何其它低电压电路）提供合适的电压量。

通常，调光开关或者使用正向相位控制调光技术或者反向相位控制调光技术，以控制双向半导体开关何时导通和不导通，从而控制输送至LED驱动器的功率。在正向相位控制调光的情况下，双向半导体开关在每个AC线电压半周期内的某一时刻处开启并且保持开启，直至该半周期的结束。正向相位调光常被用于控制输送至电阻或电感负载的功率，电阻或电感负载可包括，例如，磁性低压变压器或白炽灯。由于双向晶闸管在流过双向晶闸管的电流的大小减小至约0安培时变得不导通，故双向晶闸管通常被用作正向相位控制调光。在反向相位控制调光的情况下，双向半导体开关在AC线电压的每半周期内的过零时刻开启并且在AC线电压的每半周期内的某一时刻关闭。反向相位控制调光常用于控制输送至电容负载的功率，电容负载可包括，例如，电子低压变压器。由于双向开关必须在半周期的开始处被导通，并且必须能够在半周期内被关闭，故反向相位控制调光通常要求调光开关具有反串联的两个FET，等等。

如前所述，调光开关的双向半导体开关可被实施为晶闸管，诸如双向晶闸管或反并联联接的两个可控硅整流器（SCR）。通常，晶闸管的特征在于额定闭锁电流和额定保持电流。流过晶闸管的主端子的电流必须超过闭锁电流以使晶闸管完全导通。此外，流过晶闸管的主端子的电流必须保持在保持电流之上以使晶闸管保持完全导通。然而，当调光开关正在控制诸如LED光源的高效率电气负载时，流过晶闸管的主端子的电流很可能不超过额定闭锁电流或额定保持电流。