[发明专利]使用补偿电流控制的供电电流变化的减小

说明书

相关申请的交叉引用

本申请在35 U.S.C.§119(e)和37 C.F.R.§1.78下要求2013年3月11日提交的美国临时申请第61/776,094号的权益，其全部内容通过引用被并入本文。

背景技术

技术领域

本发明总体上涉及电子技术领域，并且更具体地涉及使用补偿电流控制来减小供电电流变化的系统和方法。

相关技术的描述

很多电子系统使用开关功率变换器来将来自一个源的功率高效地变换成设备(本文中被称为“负载”)可用的功率。例如，电力公司通常提供具体的频率范围内的具体电压处的交流(AC)功率。然而，很多负载使用不同于所提供的功率的电压和/或频率处的功率。例如，诸如基于发光二极管(LED)的灯之类的一些负载用直流(DC)来操作。“DC电流”也被称为“恒定电流”。“恒定”电流不表示电流不随着时间变化。恒定电流的DC值可以变为另一DC值。另外，恒定电流可能具有引起电流的DC值波动的噪声或者其他较小波动。“恒定电流设备”具有取决于向设备供应的电流的DC值的稳态输出。

LED，作为主流光源，部分由于通过高效率光输出而实现的能量节省、长的寿命以及诸如水银的减小等环境激励而正在变得特别具有吸引力。LED是半导体设备并且最好由直流来驱动。LED的亮度与向LED供应的DC电流成正比地变化。因此，增加向LED供应的电流增加了LED的亮度，减小向LED供应的电流使得LED变暗。

图1描绘包括前沿相切调光器102的功率分布系统100。图2A描绘与功率分布系统100相关联的理想的示例性电压图200。参考图1和图2A，发光系统100从电压源104接收AC供电电压V_IN。由电压波形202指示的供电电压V_IN例如是美国的标称60Hz/110V线路电压或者欧洲的标称50Hz/220V线路电压。前沿调光器102相切供电电压V_IN的每个半个循环的前沿，诸如前沿204和206。由于供电电压V_IN的每个半个循环是输入供电电压V_IN的180度，所以前沿调光器102以大于0度且小于180度的角度相切供电电压V_IN。通常，前沿调光器102的电压相切范围是10度到170度。“相切”供电电压是指调节交流(“AC”)供电电压的每个循环的前沿相位角。供电电压的“相切”通常也被称为“斩波”。相切供电电压减小向诸如发光系统等负载供应的平均功率并且由此控制向负载提供的能量。

到发光系统100的输入信号电压V_{Φ_IN}表示引起发光系统100调节向灯递送的功率的调光水平，并且因此取决于调光水平来增加或减小灯的亮度。存在很多不同类型的调光器。通常，调光器使用指示期望调光水平的数字或模拟编码调光信号。例如，基于三端双向可控硅开关元件的调光器102相切AC输入供电电压V_IN的前沿。前沿调光器102可以是任何类型的前沿调光器，诸如从Coopersberg,PA(“Lutron”)的Lutron Electronics,Inc.可获得的基于三端双向可控硅开关元件的调光器。基于三端双向可控硅开关元件的调光器在发明人为John L.Melanson的2010年8月17日提交的题为“Dimmer Output Emulation”的美国专利申请第12/858,164号的背景技术部分中描述。