[发明专利]用于减少的感知到的光闪烁的线性驱动器

说明书

技术领域

本发明总地涉及用于照明设备的驱动器电路。尤其是，本文所公开的各种独创方法和装置涉及用于减少照明设备中的闪烁的线性驱动器。

背景技术

基于诸如发光二极管(LED)之类的半导体光源的照明设备提供了对于传统的荧光、HID和白炽灯的一种可行的替代。LED的功能优势和好处包括高能量转换和光效率、耐久性、低工作成本等等。LED技术上的最新进展已经提供了能够实现很多应用中的各种照明效果的高效且结实的全光谱照明单元。一些照明单元的特征在于包括一个或多个光源，包括能够产生不同颜色(例如红、绿和蓝)的一个或多个LED以及用于独立地控制LED的输出以产生各种颜色和颜色变化的照明效果的处理器。

由于它们的小尺寸和低成本，简单的线性驱动器电路引起了LED驱动器领域中的很大兴趣。关于LED照明的最大问题之一是可以被人眼感知到的光闪烁。因为LED具有非常快的动态响应，所以能量存储通常被利用以桥接在瞬间输入功率(50Hz或60Hz的“干线”电压)中的波动，以减少闪烁。这通常通过在驱动器的初级和/或次级侧添加大的电解电容器来实现。考虑到LED的动态电阻随着LED效率的提高而降低这一事实，对于空间受限的驱动器而言，闪烁减少变得更具挑战性。大多数现有的LED驱动器在LED光/电流中具有两倍于干线频率的主导频率分量(即在100Hz或120Hz处)，在该频率分量处，人眼对调制后的光是敏感的。

另一方面，在高于200Hz的频率处，人眼对调制后的光则不敏感得多(10Hz是最敏感的)。因此，如果驱动器可以被制作成在光输出中具有200Hz或以上的主导AC分量，则被感知到的光闪烁将大大减少或消除，但是光调制仍然发生。

因而，在本领域中需要提供一种用于光源并且尤其是LED光源的驱动器，该驱动器可以减少或消除可见闪烁。

发明内容

本公开针对于用于驱动一个或多个光源(例如LED光源)的驱动器。更具体而言，本公开关注用于光源的驱动器上，其中通过提高被提供给一个或多个光源的功率中的主导AC分量的频率，减少了一个或多个光源所产生的可见闪烁。

总地来说，在一个方面，一种用于提供功率以驱动至少一个光源的驱动器包括：具有输入和输出的整流器，其中所述整流器被配置为在其输入处接收AC电源电压，并且其中所述整流器输出被连接到所述至少一个光源；以及被连接到整流器输出两端的电容器；其中所述至少一个光源在所述AC电源电压的周期的第一部分期间被所述整流器输出驱动，其中所述至少一个光源在所述AC电源电压的周期的第二部分期间被所述电容器驱动，其中所述AC电源电压的周期的所述第一和第二部分具有近似相同的持续时间。在一个实施例中，所述至少一个光源在AC电源电压的周期的第三部分期间不被驱动。

此外，在一个实施例中，所述电容器与以下组件的并联组合相串联地连接到所述整流器输出两端：(1)第一支路，所述第一支路提供用于所述电容器的充电电流路径并且阻止所述电容器的放电电流流经所述第一支路；以及(2)提供用于所述电容器的受控放电电流路径的开关器件，其中当所述开关器件断开时所述开关器件具有第一阻抗，并且当所述开关器件闭合时所述开关器件具有小于所述第一阻抗的第二阻抗。根据该实施例的一个可选特征，两个二极管彼此极性相反地被连接到所述整流器输入两端并且在这两个二极管之间的节点处提供整流后的电压。根据该实施例的另一可选特征，控制器被配置为控制所述开关器件，其中所述控制器当所述整流后的电压大于阈值电压时控制所述开关器件断开，并且当所述整流后的电压小于所述阈值电压时控制所述开关器件闭合。根据该实施例的另一可选特征，当所述整流后的电压大于阈值电压时所述开关器件断开，并且其中当所述整流后的电压小于所述阈值电压时所述开关器件闭合。

总地来说，在另一方面，一种用于提供功率以驱动至少一个光源的驱动器包括：与所述至少一个光源串联连接的电流调节器；以及调节电路，该调节电路被配置为接收具有在大约50Hz到60Hz之间的主频率的AC电源电压，并且还被配置为调节所述接收到的AC电源电压以提供功率给所述至少一个光源，其中所述功率具有非零DC分量和AC分量，并且其中所述AC分量在四倍于所述主频率的频率处的幅度大于所述AC分量在所述主频率处的幅度，并且也大于所述AC分量在所述主频率的二次谐波处的幅度。

在一个实施例中，所述AC分量在四倍于所述主频率的频率处的幅度比所述AC分量在所述主频率处的幅度至少大10倍。