可调光的led灯的利记博彩app

专利名称：可调光的led灯的利记博彩app
可调光的LED灯本发明涉及尤其借助发光机构驱动装置对LED灯如LED和/或OLED进行调光的方法。在此，本发明尤其涉及所谓的改型LED灯，其设计用于替代传统的白炽灯泡或卤素灯并且为此具有相应的机械接头和电接头。人们越来越多地要求将LED和/或OLED用于照明是因为其有利的性能，主要是其高能效和其长寿。对此，使用所谓的改型LED灯的方案是有利的，在此可以继续使用现有的电子安装设施如白炽灯灯座、电缆布线和开关。用改型LED灯替代最初的发光机构已越来越常见。可以从不同的生产商那里获得改型LED灯，大多基于E14或E27灯座的白炽灯型号。但此时一般出现以下问题，改型LED灯的尺寸大小由灯座决定，但灯座最初是针对传统的白炽灯泡设计的。而改型LED灯除了所述的一个或多个LED芯片或OLED芯片外还需要电子控制装置和散热元件。因此，保持由灯座所规定的尺寸并同时提供发挥作用的可靠的LED灯是一个问题。但是，同时因为使用附加的电子装置而得到以下优点，原则上可以实现照明装置的调节能力。对此，尤其期望照明装置的可调光性。但是，因为对于改型LED灯要求它们只通过已有的电子安装设施来驱动，所以，可控性受到限制。迄今家庭常用类型的照明装置的调光通过所谓的调光开关进行，调光开关可以是可调光的按键开关，或是旋转开关。用户可以借助调光开关如此控制照明装置的调光值，即，尤其通过相位控制装置(Phasenanschnitts-oder Phasenabschnittssteuerung)调节出一个调光值。因此，可以在传统的直连白炽灯情况下调节供电功率(直接调光)。但如果取而代之地使用LED，则如从现有技术中知道的那样，需要相当复杂且占地的驱动电路，驱动电路具有与电源并联的分支，在该分支中单独测量并分析相位控制，并且其信号被提供给一条控制电路，该控制电路随后控制LED的工作运行(间接调光)。因此，本发明基于以下任务，提供一种用于发光机构驱动装置、尤其是用于至少一个LED和/或OLED的变换器的调光方法，以及提供一种为此设计的驱动装置，其中，调光可有利地通过相位控制装置来进行。该任务将通过独立权利要求的特征来完成。从属权利要求以特别有利的方式改进本发明的中心构想。本发明涉及一种发光机构的调光方法，该发光机构是利用驱动装置来驱动的。该驱动装置尤其是用于至少一个LED和/或OLED的变换器。在此，该方法包括以下步骤对该驱动装置的供电电压进行相位控制。首先将采取相位控制的供电电压供给整流器GR，并在整流后提供给储能器ES。储能器ES尤其是该驱动装置的无源填谷电路PVF。分析该储能器ES输出电压的由相位控制引起的波动和/或大小。以便与该输出电压相关地调节驱动电路(优选设于下游)的、规定该发光机构光功率的工作参数。最后，优选通过该驱动电路将该储能器ES的输出电压继续输送至该发光机构的供电电源。规定功率的参数此时可以是开关的时钟，尤其是对占空比的调整和/或频率。该驱动电路优选具有反激变换器FBC、半桥谐振变换器和/或PWM电路。
调光此时最好通过振幅调制和/或脉宽调制(PWM)进行。 储能器输出电压可被馈送给该驱动电路。储能器ES可以具有储能电容器、单级或多级无源填谷电路PVF和/或电荷泵电路(charge pump)。但也可以采用其他电路作为储能器ES,例如像升压变流器等等。优选测量流过至少一个LED和/或OLED的电流，作为反馈信号即实际值。对储能器ES输出电压的分析可直接和/或间接地进行。这意味着，对储能器输出电压的分析可以在储能器输出端和/或驱动电路输出端来测量。优选由用户通过调光开关调节的调光预定值优选可通过相位控制来调整。本发明还涉及一种驱动装置，该驱动装置用于驱动发光机构尤其是至少一个LED和/或0LED。此时，通过借助相位控制调光器所控制的电压优选是交流电压来进行驱动。该驱动装置在此具有至少一个整流器GR和储能器ES尤其是无源填谷电路PVF，其优选用于整流和平滑该交流电压。该驱动装置还具有优选接设在储能器ES之后的驱动电路，用于以由一个参数限定的调光值来驱动该发光机构。最后，该驱动装置还具有控制电路STS，用于分析储能器ES输出电压。另外，该控制电路STS设计用于确定该驱动电路的工作参数。参数的确定此时根据储能器ES的和/或驱动电路的输出电压来进行。在这里，该驱动电路最好具有反激变换器FBC、半桥谐振变换器和/或PWM电路。储能器ES最好包括储能电容器、单级或多级无源填谷电路PVF和/或电荷泵(charge pump)。该驱动装置还最好设计用于执行上述的方法。另外，本发明涉及LED灯且尤其是改型LED灯。它具有发光机构且尤其是至少一个LED和/或0LED。该LED灯也具有如上所述的用于发光机构的驱动装置。最后，本发明还涉及可调光的LED照明装置。它具有至少一个如上所述的LED灯。另外，它还具有相位控制调光器(Phasenanschnitts-oder Phasenabschnittsdimmer)0现在，结合以下对实施例的明确描述并参照附图的视图向本领域技术人员告知其它的性能、优点和特征。

图1示出根据本发明的可调光的LED照明装置的第一实施例的示意图，图2示出根据本发明的可调光的LED照明装置的第二实施例的示意图，图3示出本发明驱动装置的电路结构的第一实施例的示意图，图4示出本发明驱动装置的电路结构的第二实施例的示意图，图5示出根据本发明的可调光的LED照明装置的第三实施例的示意图，和图6示出根据本发明的可调光的LED照明装置的另一实施例的示意图。图1示意示出了根据本发明的可调光的LED照明装置。交流电源电压例如220V交流电压被供给相位控制电路，如三端双向可控硅开关元件(Triac)。三端双向可控硅开关元件与用户接口 U/I相连，用户接口例如可以是旋转调光开关或可调光的按键开关。因而，用户现在可通过用户接口(开关、按键、滑块...)借助三端双向可控硅开关元件来调节电源电压的相位控制。首先将相应采取了相位控制的交流电压供给整流器GR，该整流器对被交替地进行了相位控制的交流电压进行整流，随后将其提供给设于下游的所谓的无源填谷电路(或也称为无源填谷式电路)PVF，它是储能器ES的一个例子。它执行谐波滤波(在此可以为此设置设于其间的附加整流器)，并且将相应的直流电压输送给驱动电路，如反激变换器FBC。也可以作为驱动电路结合反激变换器来说明其它例子，但也可采用像由现有技术所充分公开的其它变换器。在此例子中作为驱动电路使用的反激变换器FBC根据为其设定的工作参数来调整次级侧的直流电压，起到DC/DC变换器作用，并且把所调节出的直流电压供应给一个或多个LED和/或OLED。在此，控制电路STS确定用于该驱动电路的工作参数。工作参数的确定此时根据储能器ES的和/或驱动电路的输出电压来进行。另外，作为另一参考，可测量LED电流。本发明的中心点是，相位控制信号(S卩，相应调制后的电源电压，该电源电压对应于由用户预定的理想值)在经过整流器GR整流后被供应给无源填谷电路PVF。本发明发现了无源填谷电路PVF的输出电压体现出相位控制。因而，就是说可以间接地(即例如在驱动电路输出端)、或直接地在无源填谷电路PVF的输出端测量输出电压，以便由此推断出用户借助相位控制所期望的调光值。就是说，该输出电压借助控制电路STS被转换成一种调光预定值，从而随后在LED中将控制电路STS内的调光预定值转换为功率确定参数。无源填谷电路PVF的输出电压是一种总线电压。如果该无源填谷电路PVF的输出电压被供应给反激变换器FBC，则可以如图1所 示在反激变换器FBC的次级侧并因而与电源电压电位隔离地进行总线电压的分析。当反激变换器处于截止状态时(即当例如输出端整流二极管(图6中的二极管Dl)处于截止状态时)，可以由反激变换器的次级侧电压推断出反激变换器FBC的输入端电压，进而推断出无源填谷电路PVF的输出电压。在图6中，在初级绕组2励磁时，例如在次级绕组3上测量次级电压。此时，在次级绕组3上存在相反的电位，该相反的电位使二极管D2导通。为了给LED调光，不仅可以执行振幅调光，而且也可以执行脉宽调制(PWM)调光或两种方式的组合。如果要像在此优选实施方式中那样通过振幅调光来进行LED调光，则在使用反激变换器FBC时，最好如此转换通过间接分析或直接分析无源填谷电路PVF总线电压所获得的调光预定值，即，相应调节反激变换器FBC的占空比即工作比。LED (如上所述，该LED也可以是具有一个或多个LED和/或OLED的LED区段)的光功率控制因而基本上通过以下步骤来实现-通过相位控制调光器预先确定理想值，该理想值是由用户借助调光开关来设定的，-通过直接或间接分析无源填谷电路PVF的输出电压来分析该理想值，优选利用控制电路STS，其可以是集成电路例如像ASIC、微控制器、复合电路或这些电路的组合，-优选附加测量流过LED的LED电流，其被用作参考值即当前现有的调光值的实际值，并且-使用反激变换器FBC的工作比即占空比作为控制参量。根据本发明，所示出的可调光的照明装置或相应的方法的优点在于，用于LED区段的可调光驱动电路类型的占地需求不超过小结构尺寸，例如E14烛形灯泡的小结构尺寸。此时特别有利地出现以下结果，对于无源填谷电路PVF，多个串联电容器分别只以电源电压幅值的一半来充电，为此，电容器的击穿强度可设计得较小。因此，电容器占地需求相应减小。当放电时，该无源填谷电路PVF的两个电容器的并联电路在发挥着作用，因而，整个容量随后可供使用。
就是说，总体上看，图1中的无源填谷电路PVF是一种电子储能器ES，它例如具有任何形式的电容器电路。与此相应，也可以想到其它形式的储能器电路来代替无源填谷电路PVF。在此情况下，尤其想到带有在下游设有储能电容器的设于上游的整流电桥。也可以使用多级无源填谷电路PVF。另外，也可以采用单级或多级电荷泵电路(电荷泵，见图4或者主动控制式功率因数校正电路例如像升压变流器)。最后也可以想到，采用由所述电路构成的组合，尤其由电荷泵和无源填谷电路PVF构成的组合。如上所述，LED的振幅调光优选尤其借助所谓的反激变换器FBC来进行。就是说，此时根据由控制电路STS所调定的调光理想值，利用根据本发明地调节反激变换器FBC的开关时钟频率来调节振幅。检查(即核对所述调光理想值是否也已被正确转换)可以通过测量作为实际值的LED电流来进行。但现在可替代或补充地想到，执行脉宽调制以实现LED调光。图2示出图1的照明装置的一种变型。在这里，在驱动电路FBC下游还设有另一个电路单元，其可以基于所供应的DC电压让规定的电流流过LED区段。后者例如是PWM电路。现在，可通过调整PWM电路的时钟频率来将实际调光值调整到所检测到的预定理想值。或者，还可以想到借助驱动电路(振幅调光)和PWM电路的复合调整。就是说，除了根据本发明的类似的振幅调光，也可以通过一般在IOOHz IkHz范围内的LED脉宽调制来实现调光。也可以想到如此实现PWM调制，即，现在按照IOOHz的间隔将该LED接通一段可变的持续时间。当然，在PWM调制时要关注潜在的缺点，可能出现像闪烁等这样的视觉效果，因而，所有LED都被关断的时间段不应该过长，即，频率或者说PWM调光频率也不应该太低。图3示意示出第一实施方式中的驱动装置的电路构造。根据本发明，在这里，相位控制装置(即图1的三端双向可控硅开关元件)不一定非要是驱动控制装置的一部分。这在下述情况下是尤其有利的在具有带相位控制装置的调光开关的现有电子安装设施中能够继续使用电缆布线和灯座，并且能够仅使用根据本发明的改型LED灯，该改型LED灯具有本发明的驱动装置和相应的发光机构。该驱动装置与图1相关地基本上具有整流器GR、储能器ES或谐波滤波器PVF(无源填谷电路)、驱动电路FBC (反激变换器)以及控制电路STS、集成电路例如像ASIC或微控制器。此实施方式基于“迄今所述的利用电荷泵或反激变换器FBC的主动功率因数校正”与“基于所谓的无源填谷(PVF)原理的无源功率因数校正电路”的组合。该PVF电路是一种可低成本实现的可行方案，其也设置用于提高功率因数(例如至大于95%的值)并且现在将要描述其普通原理。在此PVF电路中，谐波滤波器PVF (无源填谷电路)的两个充电电容器Cl I和C12在最大电源电压的区域内，通过在谐波滤波器PVF电桥支路的“整流二极管D12和前设电阻R”的串联电路被串联地充电，确切地说此时假定电容器Cll和C12的容量具有相同的值(分别充电至输入电源电压峰值的一半减去设于谐波滤波器之前的网路整流器AC/DC(图4未示出)的两个整流器二极管的门槛电压以及二极管D12的门槛电压)。与此相关，在两个充电电容器Cll和C12的充电阶段，桥电阻R用于限制在谐波滤波器PVF的电桥支路中流动的充电电流IBr的干扰尖峰。在电源电压的过零区域内(最小电源电压)，这两个充电电容器Cl I和C12通过整流二极管Dll或D13并联放电，并且同时一直提供与负载相关的输出电流Ira，直到在电源整流器AC/DC输出端上的整流后的电压在电容器Cll和C12的下次充电阶段过程中又攀升到输入电源电压UNrtz的峰值仏_的一半。两个电容器Cll和C12的放电阶段持续时间此时可以近似等于整个充/放电周期持续时间的37%，随后是续流阶段。当达到输入电源电压UNetz的峰值Netz时，又开始一个新的充电阶段。所采用的充电电流的大小和持续时间此时是在放电阶段中由电容器Cll和C12释放的总电荷Q㈣和充电电路中的桥电阻R大小的函数。在由与电源并联的滤波电容器和扼流圈组成的输入回路(图4未示出)中的前设LC低通滤波器TPF用于滤除电源电流的高频分量。另外，造成输入电流1_的平滑。在谐波滤波器PVF的输出端连接了驱动电路，其优选具有反激变换器FBC。它由控制电路STS来控制，该控制电路按照上述方式测量并分析该驱动电路的和/或该储能器ES的输出电压，作为调光预定理想值。LED区段可连接至驱动电路输出端，其中还可以在其间 接入可控PWM电路。为了 LED的正确驱动，负载电路还可以具有像由现有技术所充分公开的其它电路元件。图4示出本发明驱动装置的第二实施方式，在这里，作为储能器ES使用了 PFC电路(功率因数校正)，在此情况下是电荷泵电路。主动PFC电路优选具有以整流器全桥或者多路整流器的形式实现的电源整流器AC/DC(图4未示出)，用于对由供电网所提供的交流电压进行整流，以提供经整流的第一输入电压UE ;该主动PFC电路还具有被供以UE的谐波滤波器，该谐波滤波器是由两个整流二极管14、11的串联电路和一个泵电容12构成的，其中，这两个整流二极管14、11沿电源整流器AC/DC提供的脉冲直流的正向设置，该泵电容12连接在这两个二极管之间的中间点上且作为电荷泵。该谐波滤波器的整流二极管14此时可以同时是电源整流器AC/DC的一部分。该电荷泵通过变压器I与反激变换器FBC磁耦合。该FBC具有变压器I和开关4。该开关此时可以通过控制单元5根据所检测的电压Ul和/或反激变换器FBC的输出电压UA被如上所述地控制。该谐波滤波器向整流电容器7供电，其给后设的反激变换器FBC提供平滑后的电压U1。随后，还要概述本发明方法的过程。在这里，在第一步骤SI中进行交流电源电压的相位控制，优选是由用户人工启动的。此时当然也能想到，这样的相位控制由外部系统如亮度传感器系统来完成。随后，在步骤S2中进行被相位控制的交流电源电压的谐波滤波和AC-DC，优选利用电子储能器ES如无源填谷电路PVF。在步骤S4中，该输出电压借助DC/DC变换器例如像反激变换器FBC根据按照本发明所确定的参数改变。现在，在步骤S3和步骤S5中都可以进行电压测量，其中，在步骤S3中，进行无源填谷电路PVF输出电压测量，而在步骤S5中进行反激变换器FBC输出电压的测量。现在，可以在步骤S6中选择性地完成实际调光值即实际值的测量。对此，尤其建议测量LED电流。但或者也可以借助传感器技术执行其它方法例如像电压测量或照明测量。也可以想到，借助一个优选已确定的查询表来核对，或者通过被测电压(S3和/或S5)的相对变化进行核对。就是说，当现在已经在步骤S3和/或S5中完成无源填谷电路PVF的和/或反激变换器FBC的输出电压的测量并因而参照了在步骤SI中预定的、在交流电源电压的相位控制中所显现出的理想值以及还额外在步骤S6中测量了当前的照明实际值即实际调光值之后，现在可以在步骤S7中如此调整反激变换器FBC的参数即时钟频率，以使当前实际值尽可能对应于理想值。当然，尤其是步骤S3-S6的重复尤其对此有利，以使实际值与理想值相当。图6示出本发明照明装置的另一实施方式。在这里，在整流器GR和PVF电路之间设有所谓的“bleed电路”(泄放电路)。bleed电路对于相位控制调光器而言表现为基本负载，它可根据例如输入电压(例如像在过零区域内)或负载能耗而被接通。也可通过开关方法(双击方法)实现另选的调光控制方式。通过特定次序的(调光)开关/控制器操作(双击)，可以直接选择一个预定的调光值(例如30%光功率)。此时，电源电压的暂时断开是借助次级侧监测(见图6)通过反激变换器FBC初级侧时钟脉冲的暂时中断来发现的，这是因为断开电压导致驱动器5被禁用(图6)。如果在较长时间内确定了没有反激变换器FBC的时钟脉冲，则这被认为是电源断开，而其他的则被认为是(双击)开关过程。因而在最简单情况下在两个亮度值之间切换。但是，通过这个或者另一个规定的开关过程，例如也可以选择一个模式，在此模式中进行自动的调亮和调暗。随后，通过新的一次开关过程来确定调光值。反激变换器FBC在本文中是作为时钟控制的电位隔离驱动电路的例子来提出的。但应该理解，也可以取而代之地使用其它电路，例如像正激变换器(例如同相正激变换器、推挽正激变换器...)或者(隔离)半桥变换器。
权利要求
1.一种利用驱动装置来驱动的发光机构的调光方法，所述驱动装置尤其是用于至少一个LED和/或OLED的变换器，所述调光方法包括以下步骤-对该驱动装置的供电电压进行相位控制，-将采取相位控制的供电电压供给该驱动装置的储能器、尤其是无源填谷电路即无源功率因数校正电路，-分析该储能器的输出电压、尤其是由相位控制引起的该储能器的输出电压的波动，以便与之相关地调节优选设于下游的驱动电路的、规定该发光机构光功率的工作参数，和-优选通过该驱动电路将该储能器的输出电压继续输送至该发光机构的供电电源。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，规定功率的参数是开关时钟。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，该驱动电路具有时钟控制的电位隔离驱动电路、半桥谐振变换器和/或PWM电路。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，该时钟控制的电位隔离驱动电路是反激变换器、正激变换器或半桥变换器。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，调光是通过振幅调节和/或脉宽调制 (PWM)来进行的。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，该储能器的输出电压被供应给该驱动电路。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，该储能器具有单级或多级无源填谷电路、电荷泵电路(Charge Pump)和/或在下游设有储能器电容的简单的整流电桥。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，测量流过至少一个LED和/或OLED的电流，作为反馈信号即实际值。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，对该储能器的输出电压的分析是直接或间接地进行的，即，是在该储能器的输出端和/或在该驱动电路的输出端进行的。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，调光预定值能够通过相位控制和/或借助人工触发的开关过程来调节。
11.一种用于以借助相位控制调光器来控制的电压优选是交流电压来驱动发光机构尤其是至少一个LED和/或OLED的驱动装置，该驱动装置具有-至少一个储能器，尤其是无源填谷电路，-驱动电路，其优选设置在该储能器下游，并且该驱动电路用于以调光值来驱动该发光机构，所述调光值是由一参数限定的，和-控制电路STS，其用于分析该储能器的输出电压，并且该控制电路STS用于确定该驱动电路的工作参数，其中，参数的确定是根据该储能器的输出电压来进行的。
12.根据权利要求11所述的驱动装置，其中，该驱动电路具有反激变换器、半桥谐振变换器、泄放电路和/或PWM电路。
13.根据权利要求11或12所述的驱动装置，其中，该储能器具有单级或多级无源填谷电路、电荷泵电路(Charge Pump)和/或在下游设有储能器电容的简单的整流电桥。
14.根据权利要求11至13之一所述的驱动装置，其被设计用于执行根据权利要求1至 10之一所述的方法。
15.一种LED灯、尤其是改型LED灯，其具有发光机构尤其是至少一个LED和/或OLED以及根据权利要求11至14之一所述的用于发光机构的驱动装置。
16.一种可调光的LED照明装置，其具有至少一个根据权利要求15所述的LED灯以及相位控制调光器。
全文摘要
本发明涉及一种利用驱动装置来驱动的发光机构的调光方法，所述驱动装置尤其是用于至少一个LED和/或OLED的变换器。所述调光方法包括以下步骤对该驱动装置的供电电压进行相位控制；将采取相位控制的供电电压供给该驱动装置的储能器、尤其是无源填谷电路即无源功率因数校正电路；分析该储能器的输出电压、尤其是由相位控制引起的该储能器的输出电压的波动，以便与之相关地调节优选设于下游的驱动电路的、规定该发光机构光功率的工作参数；和优选通过该驱动电路将该储能器的输出电压继续输送至该发光机构的供电电源。
文档编号H05B39/04GK103026798SQ201180035376
公开日2013年4月3日 申请日期2011年7月13日 优先权日2010年7月19日
发明者I·威尔逊, J·弗兰克兰 申请人:赤多尼科英国有限公司