[发明专利]自适应电流限制器和包括该自适应电流限制器的调光器系统

说明书

技术领域

本公开一般涉及电流限制器电路，并且更具体地，涉及适用于具有电磁干扰(EMI)滤波器电路的舍相调光器电路的自适应电流限制器。

背景技术

当白炽灯以低于标称电压的电压工作时，其被调光，所述白炽灯是关于标称电压设计的。当所施加的电压降低时，灯的功率和光强也相应地减低。按照惯例，调光器是固态开关设备，其以与所施加的电源的频率有关的速率来开灯和关灯。在美国，标准的交流(AC)供电电压以每秒60次(或60赫兹)的速率振荡，因此调光器电路被设计成以两倍于供电频率的速率开灯和关灯(即，120赫兹的频率)。白炽灯灯丝的组合的热质量和电阻使脉冲平滑。因为灯丝发光的亮度依赖于流过灯丝的电流量，所以人类的眼睛看到较亮的或较暗的光，这依赖于接通时间相对于断开时间的比例。换句话说，输入电压在减少了被传输到灯泡的平均电压的相位点上被接通，这被称为舍相调光。

存在两种类型的舍相调光：向前舍相调光和逆向舍相调光。在向前舍相调光时，电路控制被施加给灯的电力，使得灯在每电力线半周期中的最后部分期间被通电。这种向前舍相调光电路是廉价的，相对强健的，并且适用于大多数负载电路，所述向前舍相调光电路包括标准的白炽灯和磁性变压器，以及氖、冷阴极、和一些类型的荧光调光镇流器。在逆向舍相调光时，电路控制到灯的电力，使得灯在每电力线半周期中的开始部分期间被通电。逆向舍相调光一般是较昂贵的，因为其使用了更复杂的电子设备。然而，当使用逆向舍相调光器电路时，一些负载，比如电子变压器工作得更好，并且产生较少能听得到的噪声(比如嗡嗡声或者响铃声)。

在这两种情况下，实际的发光负载以电力线频率工作。开关频率能够导致负载电路发出能听到的噪声。有时，降噪设备，比如去嗡嗡声的线圈被用于降低或消除这些系统生成的杂声。

一种类型的舍相调光器电路被称为三端双向可控硅(TRIAC)电路或TRIAC调光器。TRIAC调光器能够被并入光开关以提供调光功能。TRIAC调光器控制到负载(比如灯泡)的电力，这通过基于向前类型的或者逆向类型的调光中的任何一个来开启(gate)来自电流源的、所施加的正弦AC波形。特别是，TRIAC调光器在AC供电的半周期上接通，并且在每半周期结束处断开，调制被传输到负载的电力。TRIAC调光器的接通-断开周期在工作期间重复以驱动负载，并且对TRIAC调光器的接通的定时控制了所提供能量的量。一般来说，当TRIAC调光器被配置成在AC供电波形的峰值处接通时，TRIAC调光器将峰值供电传输到负载。

这种TRIAC调光器在许多住宅的、商业的、和工业的环境中使用，以提供可调节的发光。常规的TRIAC调光器被设计为控制被提供至电阻性负载比如标准的白炽灯或卤素灯的电力。诸如小型荧光灯和发光二极管灯的灯泡的最近的开发提供了增强的效率和寿命；然而，从TRIAC调光器的透视图可知，这种设备不一定作为电阻性负载工作。相应地，在这种较新的发光解决方案中，常规TRIAC调光器电路可能不正确发挥作用和/或完全不工作。代替对灯进行调光，这种TRIAC调光器电路可导致灯闪烁或者可能完全不工作。

附图说明

图1是由连接到图2中的电路的常规TRIAC调光器所产生的电流相对于时间的时序图。

图2是包括用于常规TRIAC调光器的常规电磁干扰(EMI)滤波器电路的系统的代表性示例的框图。

图3是具有自适应电流限制器的舍相调光器系统的实施方式的框图。

图4是显示了电路细节的图3中的舍相调光器系统的电路图。

图5是关于图4中的舍相调光器系统的电流相对于时间的时序图。

在下面的说明书中，在不同附图中使用相同的参考数字来指示相似的或相同的项。

具体实施方式

下面公开了系统的实施方式，其包括的自适应电流限制器被配置成限制来自TRIAC调光器开关的突发供电步骤，防止在相关EMI滤波器中的响铃，并且作为时间函数且基于来自EMI滤波器的反馈电流来增加电流限制。通过限制突发供电步骤以防止高变化率信号的通过，自适应电流限制器提供更一致的负载，其维持了正确的TRIAC的工作，甚至当与LED或者与不对系统呈现出电阻性负载的其他类型的灯一起使用时也是如此。由常规的TRIAC调光器系统所产生的电流信号在下面关于图1进行了描述。