[发明专利]用于操作照明装置的开关调节器和控制开关调节器的方法

说明书

用于操作照明装置的开关调节器和控制开关调节器的方法。本发明涉及一种用于操作照明装置的开关调节器，该开关调节器包括控制电路(4)。该控制电路(4)被设计用于通过控制与线圈耦合的开关(5)使开关调节器(3)在由照明装置(2)构成的负载高到所出现的切断阈值高于切断阈值的预定最小值时，在临界操作模式下进行操作，并且使所述开关调节器在由照明装置(2)构成的负载低到在临界操作模式下所出现的切断阈值低于切断阈值的预定最小值时，在间歇操作模式下以切断阈值的最小值进行操作。表示电流的信号在临界操作模式下以及间歇操作模式下都被提供至控制电路(4)，而无需在外部求平均值。

技术领域

本发明涉及一种用于操作照明装置的开关调节器和用于控制这种开关调节器的方法。本发明尤其涉及一种被用在用于为一个或更多个发光二极管供电的操作装置中的开关调节器。

背景技术

由WO2013/152368A1公开了一种用于为一个或更多个发光二极管供电的操作装置。这样的操作装置主要用于为照明装置(例如，发光二极管(LED)或多个串联和/或并联的发光二极管)提供期望的电能供应。可以在操作装置中设定附加功能，如照明装置的调光、光色的改变/调整或者输入电压的波动补偿。

发光二极管的发光取决于流过发光二极管的电流。因此为了亮度控制或亮度调节，发光二极管通常以下述模式进行操作，其中流过发光二极管的电流通过所述操作装置来控制或调节。

为了控制发光二极管，可以采用开关调节器，例如升压式变换器或降压式变换器，其在现有技术中也被称为升压转换器或降压转换器。在这样的开关调节器中，控制设备控制速动开关(schnellen Schalter)，该速动开关在接通状态下影响流过线圈(在降压转换器的情况下也流过发光二极管)的电流。在断开之后，线圈(在降压转换器的情况下)驱动电流继续流过发光二极管。

为了进行控制或调节，由开关控制器的控制电路检测许多测量参数，以便能够抵消与预定操作参数(如光色和亮度)的偏差或在不同调光级的情况下光谱中的漂移。

为了检测测量参数并产生可被供给控制电路或由其处理的相应信号，需要附加的元件/电路，这使得开关调节器的结构总体复杂且昂贵。

开关调节器根据应用的不同在连续操作模式下进行操作，此时在流过线圈的电流降至零之前开关被再次接通，或者在临界操作模式下进行操作，此时一旦线圈电流降至零或达到具有上升沿的零线则开关被再次接通，或者在间歇操作模式下进行操作，此时就算线圈电流降为零或达到具有上升沿的零线开关也不会马上被再次接通。

在连续操作模式(非间歇操作)和临界操作下，发光二极管的调光或开关调节器的输出功率的改变可以很容易通过线圈电流阈值的改变(此时开关被断开)来实现。但在低调光电平时或在输出至发光二极管的电流较低时可能会出现问题。

因此，在临界操作下的切断阈值降低通常无法任意进行，这是因为在阈值小时会出现小电流值的检测和处理方面的问题。此外对于低输出电流，连续操作模式需要大线圈，这使得转换器昂贵并且增大了其尺寸。

Sheng Liu等人的An adaptive on-time controlled boost LED driver withhigh dimming ratio(IECON2012-IEEE工业电子协会第38届年会，第210和214页，2012年10月25-28日)描述了一种用于发光二极管的操作装置，其中升压转换器在高负载要求或低调光情况下在连续操作模式下工作并在低负载要求或高调光情况下在间歇操作模式下利用脉频调制来工作。利用该操作装置或升压转换器，亮度的准确控制/调节即使在低负载要求时也能够实现。对于低输出电流，也不需要大线圈。

但是，对于操作模式之间的切换的控制以及在所述操作装置情况下的脉频调制的实现，需要附加的元件/电路，这使得操作装置的结构总体复杂且昂贵。

发明内容