建立降压或升压操作的固态光源驱动器的利记博彩app

政府利益的声明

本发明根据DOE合作协定No.DE-EE0000611在美国政府支持下完成，被美国能源部奖励。美国政府在本发明中可以享有一定权利。

技术领域

本发明涉及照明设备，并且更具体地涉及用于固态光源的电子驱动器。

背景技术：

高亮度固态光源的发展已经导致在各种照明器材中使用这样的设备。通常，固态光源以与白炽灯或气体放电灯根本不同的方式操作，并且因此可能不可连接到为这样的传统光源所设计的传统照明器材。然而可以使用驱动器电路来允许对于传统照明器材作为改进使用包括固态光源的灯。用于固态光源的驱动器电路通常将交流（AC）输入、诸如120V/60Hz线路输入或来自调光器开光的输入转换成用于驱动固态光源的稳定直流（DC）电压。这样的电路通常包括有接收AC输入的整流器和开关转换器电路（switching converter circuit）。开关转换器电路从整流器接收经整流的AC输出，并且向固态光源提供稳定的、经调节的DC输出。

各种开关转换器电路配置在本领域中是众所周知的。某些类型的开关转换器电路包括已知配置，诸如降压（buck）转换器、升压（boost）转换器、降压-升压转换器等等，其通常被分类为开关调节器。这些设备包括例如晶体管的开关，其被选择性地操作以允许能量被存储在例如电感器的能量存储设备中，并且然后被转移到一个或多个滤波电容器。（一个或多个）滤波电容器向负载提供相对平稳的DC输出电压并且在能量存储循环之间向负载提供基本上连续的能量。

另一种已知类型的开关转换器包括基于变压器的开关调节器，诸如“反激（flyback）”转换器。在基于变压器的开关调节器中，变压器的初级侧被耦合到整流器的经整流的AC输出。在变压器的次级侧处提供经调节的DC输出电压，所述变压器的次级侧与变压器的初级侧是电绝缘的。

技术实现要素：

当交替地驱动不同颜色的固态光源以在远处实现所期望的颜色混合时，在诸如那些上述的传统驱动电路情况下的一个问题出现。在这样的配置中，不同类型和数目的不同颜色的固态光源可能具有不同的电流消耗（current draw）要求并且可能在不同时间被驱动。这可能为驱动器电路产生变动的输出电压，其有时大于输入电压和有时小于输入电压。处置在驱动器电路的输入和输出处这样的不匹配电压范围的已知途径是采用“降压-升压”或“反激”转换器配置。这些已知配置两者都在电感器中存储能量并且然后将能量放出到与输入有效绝缘的负载。然而，因为这些配置在将能量输送到负载之前可以在电感器中存储百分之一百的能量，所以包括这样的配置的设备表现相对大的电感损耗。在这样的已知驱动器电路配置情况下的另一个问题是AC输入电压在峰值电平和零之间变动，这样在AC输入的每个循环中存在时间周期，那时（when）有很少或没有输入电压用于向负载供应电流。这可能影响功效，即光源的流明每瓦特（LPW）。

本发明的实施例提供包括开关转换器的驱动器电路，其中当在一个或多个固态光源在“开”和“关”状态之间切换的情况下输出电压变动时，响应于驱动器电路的输出电压，所述开关转换器被置于降压转换器配置或升压转换器配置中。这可以使用单一开关转换器控制器来实现，所述单一开关转换器控制器将开关转换器设置在要么降压要么升压的配置中并且也控制降压和升压开关电路。有利地，这样的电路可以以小尺寸实现并且避免对于用于单独的降压和升压转换器的单独的控制器的需要，或使用遭受上述缺陷的降压-升压或反激配置的需要。实施例也可以或可替换地包括被耦合到输入电压的能量存储电路。能量存储电路可以在当输入电压下降到预定阈值以下时的时间周期期间将电流输送到驱动器电路。这样的能量存储电路考虑到高光源功效，即流明每瓦特（LPW）。

在实施例中，提供了驱动器电路。所述驱动器电路包括：控制器电路；被耦合到控制器电路的升压开关电路；被耦合到控制器电路的降压开关电路；和反馈电路，其被耦合到光源并且被配置以向控制器电路提供代表驱动器电路的DC输出的反馈信号；其中控制器电路被配置以响应于反馈信号来控制升压开关电路和降压开关电路，用以当DC输出小于在输入节点处的被耦合到驱动器电路的经整流的AC电压时使用升压转换器配置来调节到光源的电流，和当DC输出大于在输入节点处的经整流的AC电压时使用降压转换器配置来调节到光源的电流。

在相关实施例中，控制器电路可以被配置以响应于反馈信号向升压开关电路提供第一输出和向降压开关电路提供第二输出，其中所述第一输出可以被配置以建立升压转换器配置和所述第二输出将降压转换器开关置于导通状态中。在另一个相关实施例中，控制器电路可以被配置以响应于反馈信号向升压开关电路提供第一输出和向降压开关电路提供第二输出，其中所述第二输出可以被配置以建立降压转换器配置而第一输出将升压转换器开关置于非导通状态中。

在又一个相关实施例中，升压转换器配置可以包括：升压开关电路；电感器；第一二极管；和电容器；其中升压开关电路可以被耦合到电感器和第一二极管之间的节点并且电容器可以被耦合在第一二极管和地之间。在此外的相关实施例中，降压转换器配置可以包括：电感器；电容器；降压开关电路，其中降压开关电路可以包括被耦合在输入节点和电感器之间的开关；和被耦合到开关和电感器之间的节点的第二二极管。

在仍另一个相关实施例中，降压开关电路可以包括开关和比较器，其中控制器电路可以包括降压控制信号输出和时钟输出，并且其中比较器可以包括被耦合到降压控制信号输出的第一输入、被耦合到时钟输出的第二输入和被耦合到开关的输出，以便开关的导通状态响应于比较器的输出而变动。在此外的相关实施例中，控制器电路可以是集成电路控制器并且其中降压控制信号输出可以包括集成电路控制器的误差放大器输出。

在仍又一个相关实施例中，光源可以包括第一组固态光源和第二组固态光源，其中第一组固态光源可以包括至少一个固态光源，通过所述至少一个固态光源的电流（through which current）响应于混合电路（mixing circuit）的输出被切换，其中第二组固态光源可以包括至少一个附加固态光源，所述至少一个附加固态光源被配置以保持在发光状态中而混合电路切换通过所述至少一个固态光源的电流，所述第二组固态光源可以与所述第一组固态光源和混合电路开关的并联组合串联耦合，其中混合电路开关可以被配置以响应于混合电路的输出切换通过第一组固态光源的电流。在此外的相关实施例中，驱动器电路可以此外包括电压参考电路，其中电压参考电路可以包括与第二组固态光源、以及第一组固态光源和混合电路开关的并联组合串联耦合的电阻器。

在仍又一个相关实施例中，驱动器电路可以此外包括：整流器电路，其中整流器电路可以被配置以接收交流（AC）输入电压和在输入节点处提供经整流的AC电压；和能量存储电路，其包括：开关控制器电路；被耦合到开关控制器电路和整流器电路的输入开关电路；被耦合到开关控制器电路和电容器电路的能量存储开关电路；其中开关控制器电路可以被配置以响应于经整流的AC电压向输入开关电路和能量存储开关电路提供控制器输出、用以当经整流的AC电压大于预定值时将经整流的AC电压耦合到负载并且给电容器电路充电、和用以当经整流的AC电压小于预定值时将电容器电路耦合到负载以通过负载对电容器电路放电。

在另一个实施例中，提供了向光源提供直流（DC）输出的方法。所述方法包括：将代表DC输出的反馈信号耦合到控制器电路；响应于DC输出，从控制器电路向升压开关电路提供输出，用以当DC输出小于被耦合到开关转换器电路的经整流的AC电压时使用升压转换器配置来调节到光源的电流；和响应于DC输出，从控制器电路向降压开关电路提供输出，用以当DC输出大于经整流的AC电压时使用降压转换器配置来调节到光源的电流。

在相关实施例中，从控制器电路向升压开关电路提供输出可以包括：响应于DC输出，从控制器电路向升压开关电路提供输出，用以当DC输出小于被耦合到开关转换器电路的经整流的AC电压时使用升压转换器配置来调节到光源的电流，其中升压转换器配置可以包括升压开关电路、电感器、第一二极管和电容器，其中升压开关电路被耦合到电感器和第一二极管之间的节点，和其中电容器被耦合在第一二极管和地之间。在此外的相关实施例中，从控制器电路向降压开关电路提供输出可以包括：响应于DC输出，从控制器电路向降压开关电路提供输出，用以当DC输出大于经整流的AC电压时使用降压转换器配置来调节到光源的电流，其中降压转换器配置可以包括降压开关电路、电感器、电容器和第二二极管，其中降压开关电路可以包括被耦合在经整流的AC电压和电感器之间的开关，并且其中第二二极管被耦合到开关和电感器之间的节点。

在另一个实施例中，提供了能量存储电路。能量存储电路包括：开关控制器电路；被耦合到开关控制器电路和整流器电路的输入开关电路；和被耦合到开关控制器电路和电容器电路的能量存储开关电路；其中开关控制器电路可以被配置以响应于经整流的AC电压，向输入开关电路和能量存储开关电路提供控制器输出、用以当经整流的AC电压大于预定值时将经整流的AC电压耦合到负载并且给电容器电路充电、和当经整流的AC电压小于预定值时将电容器电路耦合到负载以通过负载来对电容器电路放电。

在相关实施例中，输入开关电路和整流器电路可以跨越（across）负载被串联耦合。在另一个相关实施例中，能量存储开关电路和电容器电路可以跨越负载被串联耦合。在仍另一个相关实施例中，输入开关电路可以包括被耦合在整流器电路和地之间的晶体管，并且其中控制器输出被耦合到晶体管的栅极。在又一个相关实施例中，能量存储开关电路可以包括与电容器电路串联耦合的晶体管，其中控制器输出可以被耦合到晶体管的栅极，并且其中齐纳二极管可以被耦合在晶体管的栅极和地之间。在仍又一个相关实施例中，电容器电路可以包括第一和第二电容器，所述第一和第二电容器被配置以在串联配置中充电和在并联配置中放电。

在另一个实施例中，提供了控制经整流的AC电压到负载的输送的方法。所述方法包括：感测经整流的AC电压；响应于所感测的经整流的AC电压来控制第一开关用以只要经整流的AC电压超过预定值则将经整流的AC电压耦合到负载；响应于经整流的AC电压来控制第二开关以给至少一个电容器充电；和响应于经整流的AC电压来控制第一开关和第二开关用以当AC电压低于预定值时使至少一个电容器向负载放电。

附图说明

如在附图中所说明的，从此处公开的特定实施例的以下描述，此处公开的前述和其他目的、特征和优点将是明显的，在所述附图中同样的参考字符贯穿不同视图指的是相同部分。图不一定是依比例绘制的，代替地重点被放在说明此处公开的原理上。

图1示出了根据此处公开的实施例包括驱动器电路的系统的框图。

图2是根据此处公开的实施例被耦合到光源的驱动器电路的框图。

图3是根据此处公开的实施例被耦合到光源的开关转换器电路的框图。

图4是根据此处公开的实施例被耦合到光源的开关转换器电路的电路图。

图5是根据此处公开的实施例的能量存储电路的框图。

图6是根据此处公开的实施例的能量存储电路的电路图。

图7和8是根据此处公开的实施例的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了包括驱动器电路102的系统100的简化框图，所述驱动器102要么直接地要么通过可选择的已知调光器电路104来接收交流（AC）输入AC_in并且提供经调节的直流（DC）输出DC_out以驱动固态光源106。固态光源106可以包括以任何已知配置布置的、以任何已知方式连接和/或互相连接的一个或多个发光二极管（LED）、一个或多个有机发光二极管（OLED）、一个或多个聚合物发光二极管（PLED）和/或其任何组合，所述任何已知配置诸如但不限于衬底上的、裸露或封装在芯片中的一个或多个管芯（die），一个或多个芯片，包括一个或多个裸露管芯或经封装的管芯的一个或多个模块，和其组合。因此，在一些实施例中，固态光源106包括多于一个的固态光源。在一些实施例中，固态光源106被配置以占用一定空间，诸如灯的空间（在框形式中被示为可选择的灯组件108）。所述空间可以是但不限于，特定类型的灯限定的空间（a space defined a particular type of lamp），所述特定类型的灯诸如但不限于MR-16-类型灯。在一些实施例中，输入AC_in从120V AC/60Hz线路源被直接提供。然而要被理解的是，实施例可以、并且在一些实施例中确实从诸如但不限于10-16 VDC源的DC源和/或从诸如但不限于以50-60Hz的220-240 VAC、12 VAC源等等的其他AC源来操作。驱动器电路102将AC输入电压AC_in转换成经调节的DC输出电压DC_out。

图2是在概念上说明驱动器电路102的功能性的框图。如所示出的，驱动器电路102包括整流器电路202、可选择的能量存储电路203、开关转换器电路204和混合电路206。开关转换器电路204的经调节的DC输出DC_out被耦合到固态光源106以驱动固态光源106。AC输入电压AC_in要么直接地要么通过调光器电路104（诸如在图1中所示出的）被耦合到整流器电路202。整流器电路202可以被配置、和在一些实施例中被配置以对AC输入电压AC_in进行整流以提供全波整流输出电压信号AC_rect。各种整流器电路配置在本领域中是众所周知的并且在不偏离本发明的范围的情况下在实施例中是可用的。在一些实施例中，例如，整流器电路202包括已知的二极管桥整流器。在一些实施例中，例如，整流器电路202包括已知的场效应晶体管（FET）桥整流器。整流器电路202的输出通过开关转换器电路204和可选择地通过能量存储电路203被耦合到固态光源106。混合电路206切换通过固态光源106中的一个或多个固态光源的电流，用以因此将这样的固态光源的状态从非发光（“关”）状态改变到发光（“开”）状态。混合电路206的切换的定时例如通过使用用于控制被耦合到固态光源106的开关的控制器或通过在没有专用控制器的情况下响应于经整流的AC电压AC_rect的多个连续半波的每一个来切换而可以被建立和在一些实施例中被建立。固态光源106可以包括至少一个附加固态光源和在一些实施例中包括至少一个附加固态光源，所述至少一个附加固态光源被配置以保持在发光（“开”）状态中而混合电路206切换通过固态光源106的一个或多个其他固态光源的电流。固态光源106可以被配置、和在一些实施例中被配置，使得响应于混合电路206的输出、结合从保持在“开”状态中的任何（一个或多个）附加固态光源输出的光，在那里在固态光源的“开”和“关”状态的变动建立固态光源的输出的预定混合。

例如，在固态光源106中的固态光源具有不同颜色的实施例中，固态光源的输出的混合通过在远处从固态光源输出的光的组合建立期望的颜色混合。术语“颜色”通常贯穿全文被用于指由观测者可察觉的辐射的特性（尽管这个用法不意旨限制这个术语的范围）。因此，术语“不同颜色”意味着具有不同主波长和/或带宽的两个不同光谱。另外，“颜色”可以被用于指白色和非白色光。诸如“红色”、“琥珀色”、“薄荷色（mint）”、“绿色”、“青白色”等等的特定颜色的使用以描述固态光源或由固态光源发出的光指的是与特定颜色相关联的主波长的特定范围。特别地，术语“红色”和“琥珀色”当被用于描述固态光源或由固态光源发出的光时意思是固态光源发出具有在610nm和750nm/基本上610nm和750nm之间的主波长的光。术语“绿色”、“薄荷色”和“青白色”当被用于描述固态光源或由固态光源发出的光时意思是固态光源发出具有在495nm和570nm/基本上495nm和570nm之间的主波长的光。

固态光源106中的（一个或多个）固态光源在“开”状态和“关”状态之间的切换可以为驱动器电路102产生并且在一些实施例中为驱动器电路102产生有时大于经整流的AC电压AC_rect和有时小于经整流的AC电压AC_rect的变动输出电压DC_out。在一些实施例中，例如，经整流的AC电压AC_rect可以从基本上0V到基本上17V变动，而当所有固态光源被驱动时，输出电压DC_out可以基本上是16V，但当固态光源的某一子集被驱动时，所述输出电压DC_out仅仅基本上是10V。开关转换器电路204通过当由混合电路切换固态光源需要小于经整流的AC电压AC_rect的输出电压DC_out时采取降压转换器配置和当由混合电路切换固态光源需要高于经整流的AC电压AC_rect的输出电压DC_out时采取升压配置来响应变动的输出电压DC_out。如贯穿全文所使用的，术语“降压”转换器描述众所周知的包括两个开关（例如但不限于晶体管和二极管）和电感器的减压（step-down）（即输出电压小于输入电压）DC-DC开关转换器配置。如贯穿全文所使用的，术语“升压”转换器描述众所周知的包括两个开关（例如但不限于晶体管和二极管）和电感器的增压（step-up）（即输出电压大于输入电压）DC-DC开关转换器配置。

可选择的能量存储电路203被耦合到经整流的AC电压AC_rect。能量存储电路203被配置以当电压AC_rect高于预定值时将经整流的AC电压AC_rect直接耦合到开关转换器电路204，和当电压AC_rect低于预定值时通过开关转换器电路204对所存储的能量放电。能量存储电路203因此可以减少到开关转换器电路204的峰值电流并且当电压AC_rect下降时可以通过经由开关转换器电路204对所存储的能量放电来填补在经整流的AC电压AC_rect中的电压“谷”，用以向开关转换器电路204提供经平滑的输出。

可以以各种配置提供开关转换器电路204。图3说明了包括开关转换器电路204和固态光源106的驱动器电路102。在图3中，开关转换器电路204包括控制器电路302、升压开关电路304、降压开关电路306、电压反馈电路308、二极管D1和D2、电感器L和电容器C。响应于来自电压反馈电路308的电压反馈，控制器电路302控制升压开关电路304和降压开关电路306两者。电压反馈代表跨越固态光源106的输出电压DC_out。如以上关于图2所描述的，当固态光源106之内的（一个或多个）固态光源通过混合电路206被切换“开”和“关”时，输出电压DC_out变动。

当输出电压DC_out低于经整流的AC电压AC_rect时，控制器电路302向降压开关电路306提供降压控制信号。降压控制信号使降压开关电路306使用降压转换器配置来调节到固态光源106的电流，所述降压转换器配置包括降压开关电路306、二极管D1、电感器L和电容器C。然而，当输出电压DC_out高于经整流的AC电压AC_rect时，控制器电路302向升压开关电路304提供升压控制信号。升压控制信号使升压开关电路304使用升压转换器配置来调节到固态光源106的电流，所述升压转换器配置包括升压开关电路304、二极管D2、电感器L和电容器C。因此控制器电路302响应于来自电压反馈电路308的电压反馈来执行至少三个功能。控制器电路302响应于电压反馈在降压和升压转换器配置之间切换。控制器电路302调节升压开关电路304用以从升压转换器配置提供输出DC_out。控制器电路302调节降压开关电路306用以从降压转换器配置提供输出DC_out。

图4是基于图3中所示出的驱动器电路102的驱动器电路102a的电路图。驱动器电路102a包括开关转换器电路204a、固态光源106a和开关Q3。开关Q3与混合电路相关联，所述混合电路诸如但不限于在图2中所示出的混合电路206。开关转换器电路204a包括控制器电路302a、升压开关电路304a、降压开关电路306a、电压反馈电路308a、二极管D1和D2、电感器L和电容器C。固态光源106a包括第一组固态光源402和第二组固态光源404。第一组固态光源402包括以并联组合耦合的固态光源406的多个串联组合。在一些实施例中，在第一组固态光源402中的固态光源406都发出红或琥珀颜色的光。第二组固态光源404包括固态光源408的串联组合。在一些实施例中，在第二组固态光源404中的固态光源408都发出绿或薄荷或青白颜色的光。在图4中，开关Q3被配置为与第一组固态光源402并联耦合的晶体管。开关Q3和第一组固态光源402的并联组合与第二组固态光源404串联耦合。当然，第一组固态光源402和第二组固态光源404可以以任何配置各自包括任何数目的固态光源。

开关Q3的导通状态控制通过第一组固态光源402和第二组固态光源404的电流，并且响应于混合电路中的颜色控制信号而变动。当开关Q3处于非导通状态，即开关Q3是“断开”的时，来自开关转换器电路204a的足够的电流流经第一组固态光源402和第二组固态光源404两者以使每组的相应固态光源406、408发光。当开关Q3处于导通状态，即开关Q3是“闭合”的时，电流流经第二组固态光源404以使第二组固态光源404中的固态光源408发光，但是流经第一组固态光源402的电流通过开关Q3被分流，由此通过第一组固态光源402的电流不足以使第一组固态光源402中的固态光源406发光，尽管当开关Q1处于导通状态时可能有通过第一组固态光源402的一些小电流。

电压反馈电路308a被配置为电阻器R1，所述电阻器R1与开关Q3和第一组固态光源402的并联组合串联耦合，所述开关Q3和第一组固态光源402的并联组合与第二组固态光源404串联耦合。当开关Q3断开和闭合以及第一组固态光源402的固态光源406“开启”和“关断”时，电压DC_out变动，导致跨越电阻器R1的变动电压。跨越电阻器R1的（变动）电压作为电压反馈信号被提供到控制器电路302a，并且代表输出电压DC_out的值。

控制器电路302a可以是已知的控制器，其以根据此处公开的实施例的方式被配置用以控制降压开关电路306a和升压开关电路304a两者。用于控制开关调节器的各种控制器是众所周知的。在一些实施例中，例如，控制器电路302a是来自美国德克萨斯达拉斯的Texas Instruments Corporation的目前可用的型号TPS40211控制器。控制器电路302a被配置以向升压开关电路304a提供升压控制信号输出、例如脉宽调制（PWM）输出，用以控制升压开关电路304a的导通状态。控制器电路302a也被配置以提供降压控制信号用以控制降压开关电路306a中的开关Q1的导通状态。在图4中，升压开关电路304a被配置为N沟道场效应晶体管（FET）Q2，其具有漏极（drain）和源极，所述漏极被耦合到电感器L和二极管D2之间的节点A，所述源极被耦合到地。电容器C从二极管D2的输出被耦合到地，并且输出电压DC_out跨越电容器C被提供。FET Q2的栅极被耦合到控制器电路302a的升压控制信号输出，以便升压控制输出控制FET Q2的导通状态。尽管在图4中所示出的升压开关电路304a被配置为晶体管，要被理解的是此处所述的任何开关电路可以是具有导通或“闭合”状态和非导通或“断开”状态的任何部件或部件组。

降压开关电路306a包括比较器U1和开关Q1。开关Q1被配置为P沟道FET并且被耦合在经整流的AC电压AC_rect和电感器L之间，具有被耦合到经整流的AC电压AC_rect的源极和被耦合到电感器L的漏极。节点B位于开关Q1和电感器L之间。二极管D1被耦合在地和节点B之间。比较器U1具有被耦合到控制器电路302a的时钟输出的反相输入和通过电阻器R2被耦合到控制器电路302a的降压控制信号输出的非反相输入。比较器U1的非反相输入也通过电阻器R3被耦合到地。比较器U1的输出被耦合到开关Q1的栅极以控制开关Q1的导通状态。比较器U1比较反相输入处的电压电平与非反相输入处的电压电平并且响应于比较向开关Q1的栅极提供电压输出。

降压控制信号输出可以是、并且在一些实施例中是控制器电路302a的输出，其响应于来自电压反馈电路308a的电压反馈信号而变动。在控制器电路302a被配置为TPS40211控制器的实施例中，例如降压控制信号输出是控制器电路302a的误差放大器输出。在这样的配置中，控制器电路302a的时钟输出可以是在基本上0.2V和1V之间的锯齿振荡。当输出电压DC_out低于经整流的电压AC_rect时，误差放大器的输出停留在基本上3V处，但是如果经整流的电压AC_rect超过输出电压DC_out，通过固态光源106a的电流上升并且误差放大器的输出落入基本上0V到1V的范围中。因此，当输出电压DC_out低于输入电压AC_rect时，到控制器电路302a的电压反馈信号使控制器电路302a的降压控制输出超过时钟输出的值，其将比较器U1的输出保持在将开关Q1置于导通状态中的电平处。同时，控制器电路302a的升压控制信号输出根据由控制器电路302a设置的PWM脉动以将升压开关电路304a在导通和非导通状态之间切换用以使用升压转换器配置来调节到固态光源106a的电流，所述升压转换器配置包括升压开关电路304a、二极管D2、电感器L和电容器C。然而，当输出DC_out高于经整流的电压AC_rect时，到控制器电路302a的电压反馈信号使升压控制信号输出将FET Q2置于断开状态中。同时，降压控制输出下降到时钟输出的值以下，引起来自比较器U1的、以时钟输出的频率的PWM输出。比较器U1的PWM输出将开关Q1在导通和非导通状态之间切换用以使用降压转换器配置来调节到固态光源106a的电流，所述降压转换器配置包括开关Q1、二极管D1、电感器L和电容器C。

因此，控制电路302a响应于电压反馈信号来执行转换器配置、即降压或升压的选择，并且调节降压开关电路306a或升压开关电路304a用于将电流输送到固态光源106a。有利地，控制器电路302a可以是已知的开关控制器电路，诸如TPS 40211，其中降压控制信号是控制器电路302a的开关转换器输出并且升压控制信号是控制器电路302a的误差放大器输出，所述控制器电路302a被耦合到比较器U1，其中控制器电路302a的时钟输出用以控制开关转换器的降压配置。单一控制器电路302a的使用考虑到能量以小封装尺寸和以减少的成本到固态光源106a的有效输送。另外，诸如电感器L和电容器C的部件在升压和降压转换器配置之间的共享考虑到减少的空间和小封装尺寸。

图5示出了被耦合到整流器电路202的能量存储电路203。能量存储电路203包括开关控制器电路502、输入开关电路504、能量存储开关电路506和电容器电路508。在图5中，整流器电路202和输入开关电路504跨越开关转换器电路204被串联耦合，所述开关转换器电路204在图2中被示出。能量存储开关电路506和电容器电路508跨越到开关转换器电路204的输入被串联耦合并且与整流器电路202和输入开关电路504的串联组合并联耦合。尽管能量存储电路203此处被示出和描述为被配置用于将经整流的AC电压耦合到开关转换器电路204，要理解的是能量存储电路203可以被配置和在一些实施例中被配置以将经整流的AC电压耦合到任何负载。

开关控制器电路502具有被耦合到整流器电路202的正输出AC_rect+、即图5中的节点A的第一输入，和被耦合到整流器电路202的负输出AC_rect-、即图5中的节点B的第二输入。因此在到开关控制器电路502的两个输入之间的电压是节点A处的电压V_A减去节点B处的电压V_B，并且对应于经整流的AC电压AC_rect。响应于在节点A和B处被耦合到开关控制器电路502的输入的经整流的AC电压AC_rect，开关控制器电路502向能量存储开关电路506和输入开关电路504提供输出。特别地，当经整流的AC电压AC_rect高于预定电平时，开关控制器电路502的输出控制输入开关电路504和能量存储开关电路506的导通状态用以将经整流的AC电压AC_rect从整流器电路202耦合到开关转换器电路204。用在这个配置中的开关，电容器电路508充电以存储能量，但是不通过整流器电路202或开关转换器电路204来放电。当经整流的AC电压AC_rect下降到预定电平以下时，开关控制器电路502的输出控制输入开关电路504和能量存储开关电路506的导通状态用以将经整流的AC电压AC_rect从开关转换器电路204去耦以及将电容器电路508耦合到开关转换器电路204。用在这个配置中的开关，存储在电容器电路508中的能量通过开关转换器电路204放电，但不进入整流器电路202中。

图6是被耦合到整流器电路202的能量存储电路203a的电路图。能量存储电路203a包括开关控制器电路502、输入开关电路504a、能量存储开关电路506a和电容器电路508a。在图6中，开关控制器电路502具有在节点A和B处分别被耦合到整流器电路202的正AC_rect+和负AC_rect-侧的第一和第二输入。因此在到开关控制器电路502的两个输入之间的电压是在节点A处的电压V_A减去在节点B处的电压V_B，并且对应于经整流的AC电压AC_rect，其在图6的左上角被图解地说明为V_A-V_B。响应于经整流的AC电压AC_rect，开关控制器电路502向输入开关电路504a和能量存储开关电路506a提供输出。开关控制器电路502可以是、和在一些实施例中是任何类型的控制器，其被配置以提供输出用于响应于经整流的AC电压AC_rect来控制输入开关电路504a和能量存储开关电路506a。

输入开关电路504a被配置为N沟道FET Q4，所述N沟道FET Q4具有漏极和源极，所述漏极在节点B处被耦合到整流器电路202的负侧、即到AC_rect-，所述源极被耦合到地。能量存储开关电路506a包括电阻器R4、齐纳二极管D3和P沟道 FET Q5，所述P沟道FET Q5具有漏极和源极，所述漏极被耦合到开关转换器电路204的输入，所述源极被耦合到电容器电路508a。开关控制器电路502的输出通过电阻器R4被耦合到P沟道FET Q5的栅极，并且齐纳二极管D3在P沟道FET Q5的栅极和地之间是反向偏置的。在图6中，电容器电路508a包括第一电容器C1、第二电容器C2、第一二极管D4、第二二极管D5和第三二极管D6。第一二极管D4、第二二极管D5和第三二极管D6被配置以便对于充电电流I_charge，第一电容器C1和第二电容器C2与第一二极管D4串联耦合，但是对于到开关转换器电路204的放电电流I_discharge，第一电容器C1和第二电容器C2被并联耦合。特别地，第一电容器C1被耦合在P沟道FET Q5的漏极和节点N1之间，所述节点N1通过反向偏置的第三二极管D6被耦合到地。第一二极管D4被耦合在节点N1和节点N2之间。第二电容器C2被耦合在节点N2和地之间。第二二极管D5以反向偏置配置从P沟道FET Q5的漏极被耦合到节点N2。

在操作中，当经整流的AC电压AC_rect高于由开关控制器电路502设置的预定值时，例如当AC_rect高于其峰值的三分之一时，开关控制器电路502的输出将N沟道FET Q4置于闭合状态中用以将经整流的AC电压AC_rect跨越开关调节器204耦合。开关控制器电路502的输出也通过电阻器R4被耦合到P沟道FET Q5的栅极。开关控制器电路502的输出建立在P沟道 FET Q5处的等于齐纳二极管D3的齐纳电压的栅极电压。在经整流的AC电压AC_rect的峰值电压是例如基本上17V的实施例中，齐纳二极管D3的齐纳电压可以是基本上7.5V。因为这个电压几乎等于或大于跨越第一电容器C1或第二电容器C2的并联电压，所以第一电容器C1和第二电容器C2不能放电。如果经整流的AC电压AC_rect高于跨越第一电容器C1和第二电容器C2的串联组合的电压，第一电容器C1和第二电容器C2通过P沟道FET Q5的保护二极管来被充电。如果经整流的AC电压AC_rect高于齐纳二极管D3的齐纳电压，第一电容器C1和第二电容器C2可以通过反向流经P沟道FET Q5的电流充电和在一些实施例中通过反向流经P沟道FET Q5的电流充电。

当经整流的AC电压AC_rect下降到由开关控制器电路502设置的预定值以下时，开关控制器电路502的输出将N沟道FET Q4置于断开状态中以将经整流的AC电压AC_rect从开关转换器电路204去耦并且将P沟道FET Q5置于闭合状态中以将电容器电路508a耦合到开关转换器电路204。在该配置中，第一电容器C1和第二电容器C2通过第二电极管D5和第三二极管D6被并联耦合以产生放电电流I_discharge。因此，在当经整流的AC电压AC_rect是低的、即在经整流的AC电压AC_rect的谷中时的时间期间，电容器电路508a通过开关转换器电路204放电。

有利地，如此处所示出的能量存储电路203/能量存储电路203a建立到开关转换器电路204的更一致的（more consistent）功率输送，由此改善通过包括开关转换器电路204的驱动器电路102供以动力的光源的功效。在一些实施例中，其中在图6中所示出的第一电容器C1和第二电容器C2的每一个都被配置为200微法拉电容器组，峰值整流AC电压AC_rect基本上是17V，和齐纳二极管D3的齐纳电压基本上是7.5V，可以达到大约5%的光源功效改善。

图7和8是如此处所述的方法700和方法800的流程图。每个流程图均说明本领域普通技术人员需要用来制造电路和/或生成计算机软件/固件以执行根据实施例所需要的处理的功能信息。将被本领域普通技术人员意识到的是，除非此处另外指明，所描述的步骤的特定顺序只是说明性的并且可以在没有偏离本发明的精神的情况下被变动。因此，除非另外声明，以下描述的步骤是无序的，意味着当可能时，可以以任何方便的或值得期望的次序来执行所述步骤。

此外，虽然图7和8说明各种操作，要被理解的是，不是所有在图7和8中所描绘的操作对于其他实施例运行是必要的。实际上，此处完全预期的是在本公开的其他实施例中，在图7和/或8中所描绘的操作和/或此处所述的其他操作可以以没有在任何图中被明确地示出但仍与本公开完全一致的方式被组合。因此，针对没有在一幅图中被确切地示出的特征和/或操作的权利要求被认为处于本公开的范围和内容之内。

更特别地，在图7的方法700中，直流（DC）输出被提供给光源。代表DC输出的反馈信号被耦合到控制器电路，步骤701。响应于DC输出，从控制器电路向升压开关电路提供输出，步骤702，用以当DC输出小于被耦合到开关转换器电路的经整流的AC电压时使用升压转换器配置来调节到光源的电流。在一些实施例中，响应于DC输出，从控制器电路向升压开关电路提供输出，步骤704，用以当DC输出小于被耦合到开关转换器电路的经整流的AC电压时使用升压转换器配置来调节到光源的电流，其中升压转换器配置包括升压开关电路、电感器、第一二极管和电容器，其中升压开关电路被耦合到电感器和第一二极管之间的节点，并且其中电容器被耦合在第一二极管和地之间。响应于DC输出，从控制器电路向降压开关电路提供输出，步骤703，用以当DC输出大于经整流的AC电压时使用降压转换器配置来调节到光源的电流。在一些实施例中，响应于DC输出，从控制器电路向降压开关电路提供输出，用以当DC输出大于经整流的AC电压时使用降压转换器配置来调节到光源的电流，其中降压转换器配置包括降压开关电路、电感器、电容器和第二二极管，其中降压开关电路包括被耦合在经整流的AC电压和电感器之间的开关，并且其中第二二极管被耦合到开关和电感器之间的节点。

在图8的方法800中，经整流的AC电压到负载的输送被控制。使用任何已知方法感测经整流的AC电压，步骤801。响应于所感测的经整流的AC电压来控制第一开关，步骤802，用以只要经整流的AC电压超过预定值则将经整流的AC电压耦合到负载。响应于经整流的AC电压来控制第二开关，步骤803，用以对至少一个电容器充电。响应于经整流的AC电压来控制第一开关和第二开关，步骤804，用以当AC电压低于预定值时，使至少一个电容器向负载放电。

能够以硬件或软件或其组合实现的任何实施例不被限于特定的硬件或软件配置，并且可以在许多计算或处理环境中得以应用。所述方法和系统可以以硬件或软件或硬件和软件的组合被实现。所述方法和系统可以以一个或多个计算机程序被实现，其中计算机程序可以被理解为包括一个或多个处理器可执行指令。（一个或多个）计算机程序可以在一个或多个可编程处理器上执行，并且可以被存储在由处理器可读取的一个或多个存储介质（包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件）、一个或多个输入设备和/或一个或多个输出设备上。因此处理器可以访问一个或多个输入设备以获得输入数据并且可以访问一个或多个输出设备以传送输出数据。输入和/或输出设备可以包括以下的一个或多个：随机存取存储器（RAM）、独立磁盘冗余阵列（RAID）、软盘驱动器、CD、DVD、磁盘、内部硬盘驱动器、外部硬盘驱动器、记忆棒或能够由如此处所提供的处理器访问的其他存储设备，其中这样的前述示例不是穷举的，并且是用于说明而不是限制。

（一个或多个）计算机程序可以使用一个或多个高级程序性的或面向对象的编程语言来实现用以与计算机系统通信；然而如果期望的话，（一个或多个）程序可以以汇编或机器语言实现。语言可以被编译或解译。

如此处所提供的，（一个或多个）处理器因此可以被嵌入在一个或多个设备中，所述一个或多个设备可以独立地或在联网环境中一起被操作，其中网络可以包括例如局域网（LAN）、广域网（WAN）和/或可以包括内联网和/或互联网和/或另外的网络。（一个或多个）网络可以是有线的或无线的或其组合，并且可以使用一个或多个通信协议来促进不同处理器之间的通信。处理器可以被配置用于分布式处理并且按需要可以在一些实施例中利用客户端服务器模型。因此，所述方法和系统可以利用多处理器和/或处理器设备，并且处理器指令可以在这样的单或多处理器/设备之中被划分。

与（一个或多个）处理器集成的计算机系统或（一个或多个）设备可以包括例如（一个或多个）个人计算机、（一个或多个）工作站（例如Sun、HP）、（一个或多个）个人数字助理（（一个或多个）PDA）、（一个或多个）手提设备诸如（一个或多个）蜂窝式电话或（一个或多个）智能手机、（一个或多个）膝上型电脑、（一个或多个）手提电脑或能够与可以如此处所提供的那样操作的（一个或多个）处理器集成的（一个或多个）另外的设备。因此，此处所提供的设备不是穷举的并且被提供用于说明而不是限制。

“微处理器”和“处理器”或“所述微处理器”和“所述处理器”的参考，可以被理解为包括一个或多个微处理器，所述微处理器可以在独立的和/或分布式的（一个或多个）环境中通信，并且因此可以被配置以经由有线或无线通信与其他处理器通信，其中这样的一个或多个处理器可以被配置以在一个或多个处理器控制的设备上操作，所述一个或多个处理器控制的设备可以是相似的或不同的设备。这样的“微处理器”或“处理器”术语的使用因此也可以被理解为包括中央处理单元、算术逻辑单元、专用集成电路（IC）和/或任务引擎，其中这样的示例被提供用于说明而不是限制。

此外，除非另外指定，存储器的参考（references to memory）可以包括一个或多个处理器可读取和可访问的存储元件和/或部件，所述存储元件和/或部件可以在处理器控制的设备的内部、处理器控制的设备的外部和/或可以使用各种通信协议经由有线或无线网络被访问，并且除非另外指定，可以被布置以包括外部和内部存储设备的组合，其中这样的存储器基于应用可以是邻接的（contiguous）和/或分区的（partitioned）。因此，数据库的参考可以被理解为包括一个或多个存储器关联，其中这样的参考可以包括商业上可用的数据库产品（例如SQL、Informix、Oracle）和也包括私有数据库，并且也可以包括用于关联存储器的其他结构，诸如链接（links）、队列、图形、树，其中这样的结构被提供用于说明而不是限制。

除非另外规定，网络的参考可以包括一个或多个内联网和/或互联网。根据以上，此处对微处理器指令或微处理器可执行指令的参考可以被理解为包括可编程硬件。

如贯穿全文所使用的术语“被耦合”指的是任何连接、耦合、链接等等，通过所述任何连接、耦合、链接等等由一个系统元件所承载的信号被给予“被耦合的”元件。这样的“被耦合的”设备或信号和设备不一定直接彼此连接并且可以由中间部件或设备分离，所述中间部件或设备可以操纵或修改这样的信号。同样地，如此处关于机械或物理连接或耦合而使用的术语“被连接”或“被耦合”是相对术语（relative term）并且不需要直接物理连接。

如贯穿全文所使用的，“电路”或“电路系统”可以单独地或以任何组合地包括例如硬布线的电路系统、可编程电路系统、状态机电路系统和/或存储由可编程电路系统执行的指令的固件。在至少一些实施例中，控制器电路302和/或开关控制器电路502包括一个或多个集成电路。“集成电路”可以是数字的、模拟的或混合信号半导体器件和/或微电子设备，诸如，例如但不限于半导体集成电路芯片。

除非另外声明，词语“基本上”的使用可以被解释为包括准确关系、条件、布置、定向和/或其他特征，并且如由本领域普通技术人员所理解的其偏差到以下程度：这样的偏差本质上不影响所公开的方法和系统。

贯穿本公开的全部，除非另外特别声明，用以修饰名词的冠词“一”和/或“一个”和/或“所述”的使用可以被理解为用于方便和包括一个或多于一个的所修饰名词。术语“包含”、“包括”和“具有”意旨包括在内的并且意思是除了所列元件之外可以有附加元件。

除非此处另外约定，所描述和/或通过图另外所描绘的用以与他物通信、关联和/或基于他物的元件、部件、模块和/或其部分可以被理解为以直接和/或间接的方式这样通信、关联和/或基于。

尽管所述方法和系统已经关于其特定实施例被描述，但他们不被如此限制。明显地，鉴于以上教导，许多修改和改变可以变得明显。可以由本领域技术人员做出对此处所描述和说明的部分的细节、材料和布置的许多附加改变。