专利名称：用于固态灯的驱动器的利记博彩app
技术领域：
本发明通常涉及照明领域。
背景技术：
出于照明的目的，例如在住宅中使用由市电电路供电的白炽灯已很久为人们所知；在欧洲，市电电路典型地加载230V，50HZ的AC。白炽灯的大问题是事实上它们仅转换小部分的可用电能为光能，许多能量被以热的形式消耗和浪费。因此，一直且仍然存在着面 向更高效灯(例如气体放电灯，而尤其是诸如LED的固态灯)的开发。甚至需要在现有情况下用固态灯替换白炽灯。诸如LED的固态光源需要由电子驱动器驱动，所述电子驱动器接收市电供电压并产生输出灯电流。这可以是独立的装置，但现已方便地开发出了其内集成了 LED光源和电子驱动器的LED灯单元。尤其是，本发明涉及这种能够替换已有白炽灯的集成的固态灯单元。白炽灯具有标称额定值(例如60瓦、100瓦等)，该标称值对应于当由市电电压驱动时的灯电流并且对应于由灯发射的特定光量。同样地，LED具有对应于标称灯电流的标称额定值。在一些情况中，需要能够降低由同一灯发射的光量。出于这个目的，已开发出了调光器。对于LED的情形，电子驱动器具有在其中调节输出灯电流的调光功能。而且，专门针对白炽灯，已经开发了基于舍相(phase cutting)操作的电子市电调光器。由于舍相调光器是公知的，这里省略对其的讨论。注意的是这种调光器可以实施为安装在墙壁的调光器，因此，灯供电压将始终是“经调光的”供电压。例如因为经调光的白炽灯要被可调光的LED灯单元替换，如果可调光的LED灯单元要被耦合至由这种市电调光器供给的出口时，会出现困难。在可调光的LED灯单元中，该驱动器期望由正常市电电压供给且接收指示期望调光水平的控制信号，以及该驱动器响应于这个控制信号输出调节的灯电流。该驱动器现在接收作为供给的舍相(phase-cut)市电电压。所以一方面当接收作为供给的舍相市电电压，该电子LED驱动器需要正常工作。另一方面，该舍相市电电压包含涉及用户所期望的调光水平的相位角形式的调光信息，以及该电子LED调光器需要能够使用这一信息作为控制输入来读取这一调光信息并且相应地调节用于LED灯的输出电流。这样的调光器本身是已知的。
发明内容
尽管如上所述，已知用于LED灯的电子调光器能够在接收舍相市电电压作为供给时恰当地操作，但其实际问题是存在若干类型的市电调光器，并且LED调光器之前不清楚它要连接的是哪个市电调光器。而且即便在相同类型的市电调光器之间，由于制造容差，不同的样品可能具有不同的特性，以及甚至单个样品的特性可能随着时间例如由于老化或变化的温度而变化。市电调光器的在这一方面的一个重要特性是相位角的变化范围当用户的致动旋钮处在“最小”位置时，很有可能所述相位角具有大于O的有限值ΨΜΙΝ，以及当所述用户的致动旋钮处在“最大”的位置时，很有可能所述相位角具有小于180°的值CPMAX。甚至在这些值Φμιν，Φμαχ内的小变化可能导致相关LED灯单元的最小光输出和最大光输出中的可觉察变化。本发明的目的是解决这个不便之处。为了该目的，用于根据本发明的固态灯的驱动器能够操作在学习模式，在该学习模式中它将探测所述供电压的最小相位角ψΜΙΝ和最大相位角ΨΜΑΧ，以及其中它将调整它的固有设置使得当输入电压具有最小相位角cPmin时设置其固有的最小输出功率和当输入电压具有最大相位角Φμαχ时设置其固有的最大输出功率。从属权利要求中提及了进一步的优点细节。
通过下文的一个或多个优选实施例的描述参照附图将进一步解释本发明的这些和其他方面、特征和优点。在附图中，相同的参考标记指示相同或相似的部分，并且其中图IA和IB是示意性示出了具有安装在墙壁的市电调光器的照明装置的示例的方框图；图2是示意性示出了灯电枢的更多细节的图；图3Α是示意性示出了 LED灯单元的方框图；图3Β示意性示出了能够替换白炽灯灯泡的LED灯单元的可能物理实施例；图4Α是示意性示出了在舍相角度和调光水平之间的关系的曲线图；图4Β是当根据本发明的已经优化的关系时可与图4Α相比较的曲线图。
具体实施例方式图IA是示意性示出了具有安装在墙壁的市电调光器I的照明装置的一个可能示例的方框图，以及图IB是另一示例的类似方框图。在两个情形中，调光器I接收AC市电(欧洲230V@50Hz)作为输入电压以及输出舍相AC作为输出电压。用户可以通过例如旋转控制旋钮2来控制调光器1，所述旋钮2将使调光器I改变AC电压被舍弃的相位的设置。在图IA的示例中，存在连接至调光器输出的市电插座3，以及向灯电枢20提供电线23，该电线23终止在要被插入到市电插座3的连接器24内。在图IB的装置中，灯电枢20直接连接至所述调光器的输出。在两个情形中，电枢20通过电子调光器I供电，即，它只接收标记为PCACV的舍相AC电压。图2示出了所述电枢20可以包括用于机械接收和保持灯泡10的灯脚12、以及用于电连接灯脚12至该电枢20的电线22的灯座21。图3Α是示意性示出了 LED灯单元30的方框图，该LED灯单元包括例如LED光源元件的至少一个固态灯31，以及具有接收市电电压的供电输入端33、34和具有用于将输出LED电流提供至LED光源元件31的输出端35、36的LED驱动器32。图3Β示意性示出了根据本发明的LED灯单元30的优选物理实施方式，包括，第一外壳部分37，容纳驱动电子电路32和被设计用于与电枢的灯座21协作；以及第二外壳部分38，容纳一个或多个LED光源元件。当LED灯单元30安装在电枢内时，LED驱动器32在其供电输入端33，34接收舍 相AC电压PCACV。尽管这个灯驱动器32被设计用于接收如上所解释的全AC电压，但当接收所述舍相AC电压PCACV时其应能够在调光模式下操作。在这个调光模式中，所述调光驱动器32被设计用于提供调光设施，从而对相关LED进行调光，即它响应于输入供电压的相位角提供用于其相关LED的合适输出电压或电流。典型地，固态灯甚至当被调光时应按特定的标称灯电流驱动，这典型地由使用所谓的占空比方法实施，所述方法即以高于人眼可觉察的相对高频率，接通或关断所述灯，以及通过接通时段和关断时段的持续时间的比确定平均光输出。因为这样的占空比方法本身是已知的，这里省略对其的进一步解释。而且，能够具有上述功能的电子调光器本身是已知的，因此这里省略这样调光器的设计和操作的更加详细的解释。认识到电子调光器32被设计成用于相关灯31的专用调光器是重要的，从而它的输出电压和/或输出电流满足特定灯31的要求。在下文中，将假定灯31具有对应于在特定标称电流幅度的恒定电流下操作的特定标称额定值。尽管可能在这个标称电流水平之上稍微增加灯电流，但这个标称设计电流额定值将被当作100%水平并标记为IN。同样的，相应的标称灯功率将被标记为PN，以及相应的光输出将被标记为Ln。当对灯31进行调光时,输出电压和电流应使得实际光输出La低于标称光输出Ln。比值La/Ln将被标记为调光水平β。理想地，β可以在O和I之间变化。在实践中，可能存在特定实际最小调光水平βΜΙΝ > O和特定实际最大调光水平βΜΧ < I。认识到电子调光器32被设计成计算用于灯31的实际调光水平β，以及与此相对应的基于舍相AC输入电压PCACV内的调光信息的用于灯电压和/或灯电流的设置是重要的。这个调光信息典型地以相位角形式可用，该相位角将标记为Φ，以及理论上这个相位角φ可以在参照AC市电周期的0°和180°之间变化。因此，电子调光器21提供有功能F以
根据接收的输入信息Φ计算输出调光水平β。这可以表示为如下
P=F ( φ)可以以若干方式提供该函数。例如，该函数可以提供为公式，或查询表。这个函数的精确细节可以取决于灯L3的特性。在一示例性的示例中，这个函数是线性函数。在任何情形中，定义该函数的信息存储在调光器32的存储器39中。图4Α是在理想情况下具有示出在舍相角φ (水平轴)和输出调光水平β (垂直轴)之间的可能关系F的曲线41的曲线图，在所述理想情况下，舍相角φ可以在从0°到180°的全部范围内变化以及输出调光水平β可以在从O到I的全部范围内变化。在线性函数的示例性情况中，曲线41是从点
到点[180° , I]的直线。在这样的情形中，函数F可以写为F (φ) =α·φ,其中α = 1/180°。然而，所述关系通常不是线性的，以便考虑人眼的敏感特性，这对于本领域技术人员应该是清楚的。然而在实践中，该市电调光器可能仅能够使舍相角φ在从最小值CpMIN到最大值ΨΜΑΧ的范围内变化，其中所述值对于LED驱动器32是未知的。而且，所述LED驱动器32可能仅能够使得调光水平β在从最小值βΜΙΝ到最大值βΜΧ的范围内变化，所述值被认为是固定的且对于驱动器是已知的。根据本发明，LED驱动器32能够操作在学习模式，进入这个学习模式是在由驱动器32接收的供电压内包含的特定命令代码的基础上实现的。因此，根据本发明，在正常操作下，所述驱动器32被设计成监测在其输入端33、34接收的供电压来探测所特定命令代码、并且在探测到所述特定命令代码时进入其学习模式。这一监测可以连续地或按预定时间间隔地实现。合适地，所述特定命令代码是能够由用户通过市电调节器I的致动生成的代码。为了避免驱动器32错误地进入其学习模式，所述命令致动应优选为在正常使用过程中不能正常实现的类型。在一种可能的实施方式中，所述命令致动包括相位角φ的交替的最大和最小设置的快速序列(例如，10秒内3个周期)。驱动器32可以被设计成保留在其学习模式中预定时间长度(例如，自进入学习模式15秒)。备选地，驱动器32可以被设计成在探测到在其输入端33、34处接收的供电压内的另一特定命令代码时退出其学习模式。在一方便简单的实施例中，这样的命令代码包括保持恒定以预定时间长度(例如，15秒)的相位角φ。当操作在其学些模式时，该驱动器42继续监测在其输入端33、34接收的供电压，并且尤其是监测相位角φ的瞬时值。所述驱动器32探测由相位角φ呈现的最低值，该最低值将被存储在第一存储器位置内作为最小值Φμιν，并且探测由相位角φ呈现的最高值，该最高值将被存储在第二存储器位置内作为最大值Φμαχ。驱动器32连续地比较探测的相位角φ的瞬时值与第一存储器位置内的值Φμιν，并且如果更低的话，用所述瞬时值替换该值。同样地，驱动器32连续地比较探测的相位角φ的瞬时值与第二存储器位置内的值CpMAX，并且如果更高的话，用所述瞬时值替换该值。当退出所述学习I旲式时，驱动器32以F(Φμιν )=Pmin且F( Φμαχ )_Pmax这
样的方式调整定义所述函数F的所述存储器39内的信息。由图4B中的曲线42示出这一优化的情况。为清楚起见，βΜΙ Ν示出为大于O而i3mx示出为小于I。但注意的是这并不意图限制本发明，因为有可能βΜΙΝ = O和/或βΜΧ = I。在示范性实施方式中，函数F是由根据公式β=01·φ+〇2的两个系数Cl和C2定义的线性函数。本领域技术人员应清楚在这个情形中，两个系数Cl和C2可以计算为Cl= ( Pmax-Pmin )丨(Ψμαχ-Φμιν )以及C2=Pmin_ Cl .CPmin如果存储器39包含查询表，在所述查询表中的新条目可以使用上述的函数F计
笪通常如前所述，函数F是更复杂的函数，但在任何情形下本领域技术人员应清楚可以怎样缩放(scale)这样的函数从而获得f( Φμιν ) =Pmin和F ( Φμαχ ) =Pmax°注意，存储器39优选为非易失性存储器，使得甚至当电枢20被断开或当市电源故障时，维持所述合适的函数F匹配当前市电调光器I。总之，本发明提供了用于接收舍相AV供电压PCACV的固态灯31的驱动器32。所述灯在基于舍相AV供电压PCACV的相位角φ的基础上以调光灯输出La操作。该驱动器包括包含定义函数F的信息的存储器39。在正常模式中，该驱动器监测供电压以及根据下述公式根据相位角φ的瞬时值计算调光因子β的瞬时值
P=Fip在学习模式中，该驱动器探测由相位角φ呈现的最低值Φμιν和最高值CPMAX，以及更新所述存储器39中的所述信息，从而调光因子将具有它的分别对应于相位角φ的最小值和最大值Φμιν，Φμαχ的最小值和最大值βΜΙΝ，β^。结果，该灯驱动器当市电电压具有最小相位角ψΜΙΝ时始终提供最小的输出功率，而当市电电压具有最大相位角tPMAX时始终提供最大的输出功率。尽管在附图和前述描述中示例和详细描述了本发明，本领域技术人员应清楚这样的示例和描述被认为是示例性或示范性的而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例；相反，在所附权利要求定义的本发明保护范围内可能作出若干的变化和修改。例如，所述调光器可以与所述灯电枢相关联。
本领域技术人员通过附图、公开内容和所附权利要求的研究在实践所要求的发明时能够理解和实现所公开实施例的其他变化。在权利要求中，词“包括”并不排除其他元件和步骤，以及冠词“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足在权利要求中记载的若干项的功能。仅在互不相同的从属权利要求中记载的某些措施的事实并不指示这些措施的组合不能有利地利用。权利要求中的任何参考标记不应理解为对范围的限制。在上文中，已经参照方框图解释了本发明，其中所述方框图示出了根据本发明的装置的功能块。应理解这些功能块的一个或多个可以实施为硬件，其中这些功能块的功能由单独的硬件元件执行，这些功能块的一个或多个也可能实施为软件，从而这些功能块的功能由计算机程序或诸如微处理器、微控制器、数字信号处理器等的可编程装置的一个或多个程序行执行。
权利要求
1.用于固态灯(31)的驱动器(32),所述固态灯具有对应于标称光输出(Ln)的标称额定值(IN ;PN)，所述驱动器具有用于连接至所述灯的输出端(35，36)和用于接收舍相AV供电压(PCACV)的输入端(33，34)； 其中，所述驱动器被设计成在其输出端生成用于灯的灯电流，使得利用在基于舍相AC供电压(PCACV)的相位角(φ )的基础上的最小值(βΜΙΝ)和最大值(βΜΧ)之间的范围内的调光因子(β = La/Ln)按经调光的光输出(La)操作所述灯；其中，所述驱动器包括包含定义函数(F)信息的存储器；其中，所述驱动器能够操作在正常模式中，在正常模式中，所述驱动器被设计成监测在其输入端接收的所述供电压来探测所述相位角(φ )的瞬时值，以及根据公式P=F ( φ )由所述相位角(φ )的所述瞬时值计算所述调光因子(β)的瞬时值；其中 β指示所述调光因子； φ指示所述相位角；以及 F指示由所述存储器(39)内的信息定义的所述函数； 其中，所述驱动器能够操作在学习模式中，在学习模式中，所述驱动器被设计成 -监测在其输入端接收的供电压来探测所述相位角(φ )的瞬时值； -探测由所述相位角(φ )呈现的最低值((Pmin )； -探测由所述相位角(φ )呈现的最高值((Pmax );以及 -更新所述存储器(39)内的所述信息，使得根据所述公式由所述相位角(φ )的所述瞬时值计算的所述调光因子(β)的瞬时值，当所述相位角(φ)具有其最小值(CpMIN)时将等于所述最小值(βΜΙΝ)，以及当所述相位角(φ )具有其最大值(Φμαχ )时将等于所述最大值(β ΜΧ)。
2.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成连续地监测在其输入端接收的所述供电压。
3.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成按预定时间间隔监测在其输入端接收的所述供电压。
4.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述函数F是由两个系数Cl和C2定义的线性函数。
5.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述函数F是适于补偿人眼的敏感特性的非线性函数。
6.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述最小值(βΜΙΝ)等于O和/或其中所述最大值(βΜΧ)等于I。
7.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成响应于探测到包含在所述供电压内的特定命令代码，作出从其正常模式向其学习模式的转变。
8.根据权利要求7所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成响应于探测到所述相位角(φ )的交替的高和低设置的快速序列，作出从其正常模式向其学习模式的转变。
9.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成已经在其学习模式中操作预定的时间长度后，作出从其学习模式向其正常模式的转变。
10.根据权利要求I所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成响应于探测到包含在所述供电压内的特定命令代码，作出从其学习模式向其正常模式的转变。
11.根据权利要求10所述的驱动器，其中所述驱动器被设计成响应于探测到所述相位角(φ )保持恒定以预定时间长度，作出从其学习模式向其正常模式的转变。
12.灯单元(30)，包括至少一个固态灯(31)和根据前述任一权利要求的用于驱动所述至少一个固态灯的至少一个驱动器(32)。
13.电枢(20)，用于接收至少一个固态灯(31)，所述电枢包括根据前述任一权利要求的用于驱动所述至少一个固态灯的至少一个驱动器(32)。
全文摘要
一种用于固态灯(31)的驱动器(32)，其接收舍相AV供电压(PCACV)。该灯基于所述舍相AV供电压(PCACV)的相位角按经调光的光输出(LA)操作灯。所述驱动器包括包含定义函数(F)信息的存储器(39)。在正常模式中，所述驱动器监测所述供电压并且根据公式由所述相位角的瞬时值计算所述调光因子(β)的瞬时值。在学习模式中，所述驱动器探测探测由所述相位角呈现的最低值和最高值并且更新所述存储器(39)内的所述信息，使得所述调光因子将具有它的分别对应于所述相位角的最小值和最大值的最小值和最大值(βMIN，βMAX)。
文档编号H05B39/08GK102648663SQ201080055702
公开日2012年8月22日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年12月8日
发明者B·J·E·杭特勒 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司