[发明专利]电路布置、LED灯、照明系统和利用该电路布置的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于利用舍相操作电压操作至少一个低功率照明单元的电路布置、包括该电路布置的LED灯和操作低功率照明单元的方法。

背景技术

在照明领域，现在的努力以减少特别是住宅和商业照明应用的功率消耗为目标。现今，包含一个或多个发光二极管(LED)的灯或光源正被用于替代普通白炽灯或卤素灯。LED相比具有相同光通量的白炽灯以显著降低功率消耗为特征，并另外提供大幅增加的寿命。LED因此非常有希望作为新一代光源。

然而，为了改装应用，即作为白炽灯或卤素灯的替代物，LED通常不能直接与普通类型的安装电源供应一起使用，而是因为它的指数电压电流行为，需要专用的驱动器电路。LED驱动器电路一般使LED的电压适应于必需的电平而且还保持递送的电流恒定。最简单的“驱动器电路”包括与一个或多个LED串联的电阻元件。

特别的问题可以由LED的减小的功率消耗导致相应地减小的操作电流的事实而引起。特别地，当LED灯与具有诸如前沿或后沿调光单元之类的舍相调光单元的电源供应一起使用时，电源供应可具有最小的负载要求，这可能不被LED灯满足。这里，减小的电流可导致意想不到的调光器/灯组合行为，这可例如导致可见的闪烁。

例如，由于后沿(TE)类型的调光器通常是基于MOSFET的并且包括给定时和过零点检测电路供电的内部供应电路，“欠载(under-load)”会导致内部供应不能向定时电路提供足够的操作功率，从而造成正弦市电电压的过零点检测的问题。在前沿(LE)类型的调光器中，使用了TRIAC或两个反向并联连接的晶闸管，其中电流通常需要足够高以使TRIAC保持在导电状态，即在保持电流之上，使得具有这种类型的电源供应或调光器的LED灯的操作可导致一个或多个TRIAC的“意想不到的”或不合时宜的断开。

本发明的目的因此是提供电路布置，其允许利用舍相操作电压操作至少一个低功率照明单元，使得可能用各种类型的电源供应来操作所述照明单元，同时保持高质量的光输出。进一步的目的是提供有成本效益的电路布置，其允许用于大众市场应用。

发明内容

根据本发明，通过根据独立权利要求的利用舍相操作电压操作至少一个低功率照明单元的电路布置、LED灯、照明系统和方法来解决目的。从属权利要求涉及发明的优选实施例。

本发明的基本构思是提供具有级联的、即串联多级设置的电路布置来提供有成本效益的设计，而同时提供特别与具有调光器的电源供应的高兼容性。

根据本发明的电路布置包括至少在串联连接中的输入设备、功率整形电路和灯驱动器单元。

功率整形电路包括与阻尼电路串联的可控泄放器电路。泄放器电路提供，全局电流(即在操作期间从电源供应汲取的电流)对应于预定义的最小负载电流，以提供与各种类型的电源供应且特别是提供舍相操作电压、例如包括舍相调光器的这样的电源供应的增强的兼容性。阻尼电路使其可能发生在舍相操作电压的每个边缘处的高频振荡减弱，以允许高质量的光输出。

灯驱动器单元被配置为基于第一反馈信号将至少一个低功率照明单元的灯电流控制到设置点电流。

据此，级联的多级设置一方面允许保持提供到灯的电流(即灯电流)恒定，而同时提供在操作期间在电源供应上汲取的全局电流对应于预定义的最小负载电流(例如电源供应的)。本发明因此有利地允许将输入和输出电流二者相互独立地设置为各自期望的设置，从而实现双点控制。

如之前讨论的，发明的电路布置适于利用来自电源供应的舍相操作电压来操作至少一个低功率照明单元。

低功率照明单元可以是任何合适类型的。优选地，低功率照明单元是包括至少一个发光二极管(LED)的LED单元，按照本发明其可以是任何类型的固态光源，诸如无机LED、有机LED或例如激光二极管的固态激光器。LED单元可必定包括串联和/或并联连接的多于一个的先前提到的部件。术语“低功率”涉及与像白炽灯那样的传统光源的功率消耗相比较的照明单元的功率消耗。至少一个照明单元的功率消耗优选低于20W，更优选低于15W，最优选低于10W。

舍相操作电压是正弦电压，其中每个波/周期的一部分(或通常每个半波/半周期)被斩断或切除。从正弦或交变电压的过零点开始，这可以是前沿部分或后沿部分。