技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動多個大功率發(fā)光二極管(LED)單元的系統(tǒng)和設(shè)備。所述設(shè)備尤其適合但不限于在諸如筒燈、T5、T8、暗燈槽、Hi-Bay燈和MR 16燈泡等大功率LED燈單元中使用。

背景技術(shù)：

本發(fā)明的背景的以下論述旨在有利于理解本發(fā)明。然而應(yīng)理解，該論述并非確認(rèn)或承認(rèn)提及的任何材料截至本申請的優(yōu)先權(quán)日在任何權(quán)限中是公開的、已知的或公知常識的一部分。

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)通常具有單獨(dú)驅(qū)動系統(tǒng)中使用的燈產(chǎn)品的配置。例如，諸如筒燈的燈產(chǎn)品具有其內(nèi)置電源或鎮(zhèn)流器，其將輸入的AC電源轉(zhuǎn)換為更高的AC電壓和所需的電流，需要該電壓和電流來提供電力，以便例如點(diǎn)燃和激發(fā)氣體(指的是CFL燈)來點(diǎn)亮筒燈。這種其他燈產(chǎn)品的實(shí)例包括T5、T8、暗燈槽、Hi-Bay燈、路燈和泛光燈。

類似地，當(dāng)在照明系統(tǒng)中引入發(fā)光二極管(LED)時，LED所采用的配置基于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的類似“一個鎮(zhèn)流器(控制器)”對“一個燈”的布置。因此，每一個LED燈單元都具有其自己的內(nèi)置LED驅(qū)動器或控制器，其將輸入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電壓和電流，以點(diǎn)亮LED筒燈。這意味著存在于照明系統(tǒng)中的每一個LED燈單元都具有附帶的專用于該特定LED燈單元的控制器，用以將輸入的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電壓和電流，以點(diǎn)亮該特定LED燈單元，即，照明系統(tǒng)中一連串的10個LED筒燈會相應(yīng)地需要10個LED控制器電路。這些LED控制器增大了每一個燈單元的成本和整體形狀因數(shù)。

圖1和圖2中分別示出現(xiàn)有技術(shù)的LED燈單元和系統(tǒng)。LED燈單元包括經(jīng)由AC輸入端4的AC電源、AC-DC LED驅(qū)動器3、LED光/燈模塊1和散熱器2。

當(dāng)被連接時，AC電源電流會流向AC-DC LED驅(qū)動器3的輸入。經(jīng)由AC-DC LED驅(qū)動器3中的開關(guān)模式電源電路對AC電源電流整流，以向LED光模塊1提供所需的DC電壓和電流。對于連續(xù)點(diǎn)亮操作，由于AC-DC LED驅(qū)動器3和LED光模塊1上的LED都將產(chǎn)生熱，引入散熱器2對于確保將在點(diǎn)亮操作期間產(chǎn)生的熱從熱源相應(yīng)地引出并耗散掉是重要的。散熱器2必須應(yīng)對從LED光模塊和AC-DC LED驅(qū)動器二者的散熱。結(jié)果，如果在點(diǎn)亮操作期間的任何時間，由于針對特定LED照明單元的標(biāo)準(zhǔn)形狀因數(shù)的尺寸的設(shè)計限制，散熱器2達(dá)到其最大散熱能力，這一實(shí)現(xiàn)會導(dǎo)致光性能和產(chǎn)品使用壽命的下降。

上述的配置具有如下幾個缺點(diǎn)：

·由于每一個LED光單元都需要其自己的內(nèi)置控制器電路3用于點(diǎn)亮，當(dāng)LED光單元處于連續(xù)操作中時，LED和控制器電路都會產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量。為了減少熱量，必須在每一個LED光單元中提供散熱器，用于從熱源吸熱并將熱量耗散到周圍環(huán)境中，以便為LED和控制器提供冷卻的環(huán)境在其中運(yùn)行。LED和控制器電路在冷卻的環(huán)境中運(yùn)行是重要的，因?yàn)檫@會減小功耗，并因此改善效率。然而，由于標(biāo)準(zhǔn)形狀因數(shù)，對于每一個LED光單元中的散熱器的尺寸存在限制。由于在每一個LED光單元中存在兩個產(chǎn)熱源(即，LED燈單元和LED控制器)，散熱器2在產(chǎn)生相當(dāng)大熱量的連續(xù)運(yùn)行期間通常達(dá)到其最大散熱能力。結(jié)果，這將導(dǎo)致LED光單元的光性能和產(chǎn)品使用壽命的下降。

·制造具有內(nèi)置控制器電路和散熱器2的LED光單元通常成本較高，因?yàn)樗鼈冊黾恿酥圃焖璧慕M件數(shù)量。而且，散熱器還必須設(shè)計為在存在由于標(biāo)準(zhǔn)形狀因數(shù)的其尺寸的約束的情況下，應(yīng)對從兩個熱源散熱。這進(jìn)一步增加了生產(chǎn)LED光單元的總體成本。

·由于由控制器電路3在LED光單元中將AC電源轉(zhuǎn)換為DC電壓和電流，就必須解決與安全性相關(guān)的問題。因此，LED光單元必須設(shè)計為使得它們滿足由標(biāo)準(zhǔn)形狀因數(shù)強(qiáng)加的標(biāo)準(zhǔn)安全要求和尺寸限制。

因此，本發(fā)明的目的是克服或者至少減輕前述的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)和設(shè)備，用以減輕以上的問題，并提供“一個驅(qū)動器對多個大功率LED燈單元”解決方案。為了實(shí)現(xiàn)此，系統(tǒng)和設(shè)備適于至少提供與指定額定電流小于5％的相對“無紋波”電流。指定額定電流通常在(但不限于)每個燈單元約350mA到700mA。

另外，所提及的“流”、“連接”指的是電流和電連接，除非另有說明。

根據(jù)本發(fā)明的第一方案，一種用于驅(qū)動多個大功率LED單元的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括單個驅(qū)動器，用于向多個大功率LED燈單元提供無紋波恒定直流，其中，所述單個驅(qū)動器包括數(shù)字控制器，其可編程為基于對將能量釋放到LED燈單元所花費(fèi)的持續(xù)時間的檢測和計算，以每一個預(yù)定時間間隔調(diào)整無紋波恒定直流，從而調(diào)整所述無紋波恒定直流。

優(yōu)選地，所述單個驅(qū)動器以隔離的交流反激配置操作，其具有作為變壓器的感應(yīng)元件，用于隔離變壓器的次級端處的多個大功率LED。

優(yōu)選地，所述數(shù)字控制器是專用集成電路(ASIC)；所述ASIC進(jìn)一步可操作為檢測并計算由變壓器的鐵芯將能量釋放到多個大功率LED的持續(xù)時間，以調(diào)節(jié)并提供無紋波輸出DC電流。優(yōu)選地將ASIC編程為基于由變壓器的鐵芯釋放能量的持續(xù)時間，以每一個時鐘周期接收反饋?zhàn)鳛檩斎耄源_定下一個時鐘周期的無紋波恒定DC電流的量。更優(yōu)選地，將所述ASIC編程為以每一個時鐘周期提供電壓波形，以接通或關(guān)斷電子開關(guān)。

優(yōu)選地，多個大功率LED燈單元中的每一個與其他大功率LED燈單元串聯(lián)。

優(yōu)選地，所述單個驅(qū)動器電連接到用于調(diào)整所述多個大功率LED燈單元的亮度的調(diào)光器電路。所述調(diào)光器電路優(yōu)選地包括電位計、紅外接口、運(yùn)動傳感器或環(huán)境傳感器。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)包括濾波電容器，其可操作為改變其電容，以在調(diào)整調(diào)光器時保持至少0.9的功率因數(shù)。

在調(diào)光器是電位計的情況下，所述電位計可操作為工作在0到10V電壓內(nèi)。

優(yōu)選地，在隔離反激模式中，變壓器的次級端電連接到短路保護(hù)電路。

優(yōu)選地，所述ASIC與有源功率因數(shù)控制器耦合。更優(yōu)選地，所述有源功率因數(shù)控制器包括至少一個電壓跟隨器。在此情況下，所述ASIC優(yōu)選地是14管腳配置，以便控制所述有源功率因數(shù)控制器和無紋波恒定DC電流的調(diào)整。

優(yōu)選地，每一個大功率LED燈提供有散熱器，散熱器成形并配置為僅從大功率LED散熱。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括電子開關(guān)，其中，借助根據(jù)以下等式的電壓控制來實(shí)現(xiàn)無紋波恒定DC電流：

其中，V_OUT是跨輸出端的電壓；V_IN是輸入電壓；T_OFF是隔離變壓器的鐵芯的放電時間；T_ON是電子開關(guān)的接通時間；L₁是變壓器的初級繞組的電感值，L₂是變壓器的次級繞組的電感值。

作為隔離配置模式的可替換方案，單個驅(qū)動器可以非隔離配置操作，具有根據(jù)以下等式操作于連續(xù)模式的感應(yīng)元件：

其中，T_OFF固定為常數(shù)；T_ON是電子開關(guān)的接通時間；T是T_ON、T_OFF和T_CALC的總和，其中，T_CALC是感應(yīng)元件的放電時間之后用以計算公式的時間；I₁是所需參考電流，I_MAX是峰值電流。在滯后控制器配置中，I_MAX和I₁的值可以是固定的，并且可以確定T_ON和T_OFF定時。

根據(jù)本發(fā)明的第二方案，一種LED驅(qū)動器，包括：

至少一個集成電路(IC)，所述IC可使用硬件描述語言進(jìn)行編程；第一電子開關(guān)，可操作為提供第一開關(guān)時間段，以控制功率因數(shù)電壓，所述第一開關(guān)時間段可由所述至少一個IC編程；以及第二電子開關(guān)，可操作為提供第二開關(guān)時間段，以調(diào)節(jié)流入至少一個LED的無紋波恒定DC電流，所述第二開關(guān)時間段可由所述至少一個IC編程。這樣的LED驅(qū)動器以功率控制器的形式提供額外的電流控制，以實(shí)現(xiàn)無紋波DC電流。

優(yōu)選地，第一和第二電子開關(guān)是功率MOSFET。

優(yōu)選地，所述至少一個IC是ASIC。

根據(jù)本發(fā)明的第三方案，一種LED驅(qū)動器，包括：具有輸入端口和多個輸出端口的設(shè)備，包括反極性保護(hù)器，布置為電連接到所述輸入端口和所述多個輸出端口中的每一個；以及多個開路保護(hù)電路，多個開路保護(hù)器中的每一個都可操作為連接到輸出端口；其中，所述反極性保護(hù)器可操作為在以錯誤極性將負(fù)載連接任何輸出端口的情況下，拒絕極性要求；所述開路電路保護(hù)電路可操作為在沒有負(fù)載連接到輸出端口或者負(fù)載擊穿的情況下，形成閉環(huán)串聯(lián)連接。

優(yōu)選地，所述反極性保護(hù)器是二極管橋式整流器。

優(yōu)選地，每一個輸出端口包括相應(yīng)的開路保護(hù)器。

優(yōu)選地，所述輸入端口適合于與LED驅(qū)動器連接，每一個輸出端口適合于與包括大功率LED燈單元的負(fù)載連接。

根據(jù)本發(fā)明的第四方案，根據(jù)第一方案的一種系統(tǒng)，其中，所述負(fù)載處于串聯(lián)連接，進(jìn)一步包括根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求22到25所述的第二和第三個方案的設(shè)備；其中，權(quán)利要求22到25所述的設(shè)備的輸入端口可操作為連接到單個驅(qū)動器。

根據(jù)本發(fā)明的第五方案，一種調(diào)光器電路，與LED驅(qū)動器一起使用，所述調(diào)光器電路包括至少一個調(diào)光接口，可操作為連接到至少一個調(diào)光控制器；以及電容性元件，可調(diào)整為在調(diào)光器電路內(nèi)保持至少0.9的功率因數(shù)。

附圖說明

將參考附圖來說明以下的發(fā)明，在附圖中：

圖1是具有驅(qū)動器和散熱器的現(xiàn)有技術(shù)的LED燈單元的透視側(cè)視圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的LED燈系統(tǒng)的“一個驅(qū)動器一個燈單元”配置的系統(tǒng)配置；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的“一個驅(qū)動器多個燈單元”或“串式驅(qū)動器”的系統(tǒng)圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于隔離的交流(AC)應(yīng)用的LED驅(qū)動器電路的電路圖；

圖5a和5b是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的用于隔離的交流(AC)應(yīng)用的具有由14管腳ASIC驅(qū)動的功率因數(shù)變換器的LED驅(qū)動器電路的電路 圖；

圖6是概括與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，本發(fā)明在多個MR 16LED燈上的優(yōu)點(diǎn)的表；

圖7示出基于MR 16負(fù)載的無紋波恒定DC電流的模擬結(jié)果；

圖8示出具有電路布置的另一個實(shí)施例，其中，去耦變壓器操作于連續(xù)模式；

圖9示出在連續(xù)模式中流過整流器電路的電流；

圖10示出用于電路的連續(xù)操作的滯后控制器的結(jié)構(gòu)；

圖11是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的在LED驅(qū)動器與負(fù)載之間的中間連接器的PCB布置；

圖12是示出在驅(qū)動器與負(fù)載之間使用中間連接器的照明系統(tǒng)的可能的布置；

圖13是示出使用兩個中間連接器的照明系統(tǒng)的另一個可能的布置；

圖14示出中間連接器的電路圖；以及

圖15示出調(diào)光器電路上總體方框圖。

本發(fā)明的其他布置是可能的，因此附圖不應(yīng)理解為代替本發(fā)明在前說明的普遍性。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的上下文中，所提及的“無紋波”電流和接近無紋波電流指的是與指定額定電流小于(<)5％的可允許的紋波。

在本發(fā)明的上下文中，大功率LED燈單元指的是需要至少5瓦的功率的任何LED燈單元。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有一種LED驅(qū)動器10，用于驅(qū)動多個大功率LED燈100，如圖4所示。LED驅(qū)動器10尤其適于隔離的交流(AC)應(yīng)用，并且包括初級側(cè)和次級側(cè)。LED驅(qū)動器10的初級側(cè)借助去耦變壓器11與次級側(cè)去耦。初級側(cè)包括電子開關(guān)14、橋式整流器電路16和集成電路(IC)控制器18。盡管圖4顯示了隔離的配置，但技術(shù)人員會理解，可以修改電路以用于非隔離的配置，其中，去耦變壓器11可以由其他感應(yīng)元件代替。

為了滿足去耦功能，變壓器11是隔離變壓器，優(yōu)選地可以是平面變壓器。變壓器11可操作以工作在連續(xù)或不連續(xù)的模式中，盡管為了說明，圖4、5a和5b示出了適于工作在不連續(xù)模式中的變壓器11的電路。在連續(xù)模式中，如圖8或10所示，可以省略某些輸出電容器。在變壓器11是基于印刷電路板技術(shù)的平面變壓器的情況下，印刷電路板可以是FR4PCB、聚酰亞胺或其他厚銅箔(引線框)。

電阻器R_P和電容器C_P以并聯(lián)配置與變壓器11的初級端連接。二極管D_P連接到電阻器R_P、電容器C_P和變壓器11。二極管D_P的導(dǎo)電端以串聯(lián)配置連接到變壓器11的初級端。二極管D_P的非導(dǎo)電端以串聯(lián)配置連接到電阻器R_P和電容器C_P。

電容器C_S并聯(lián)連接到變壓器11的次級端，用于對輸出電壓濾波。D_S二極管連接到變壓器11的次級端和電容器C_S。二極管D_S的導(dǎo)電端以串聯(lián)配置連接到變壓器11的次級端。二極管D_S的非導(dǎo)電端以串聯(lián)配置連接到電容器C_S的正端(在適用的情況下)。LED負(fù)載100以并聯(lián)配置連接到電容器C_S。每一個LED負(fù)載100都可以與另一個LED負(fù)載100串聯(lián)連接。次級側(cè)可任選地包括短路保護(hù)電路44，將在稍后詳細(xì)闡述。

電子開關(guān)14通常是功率晶體管。在這個具體實(shí)施例中，電子開關(guān)14更優(yōu)選地是功率MOSFET。在MOSFET配置中，電子開關(guān)14的漏極連接到二極管D_P的導(dǎo)電端和變壓器11的初級端。電子開關(guān)14的柵極連接到IC18的輸出管腳，電子開關(guān)14的源極連接到地電位。

應(yīng)理解，電子開關(guān)14可以由其他功能上等效的組件代替。

IC控制器18包括內(nèi)部振蕩器，其被配置為以由內(nèi)部振蕩器確定的每一個時鐘周期的特定接通時間段T_ON(開關(guān)頻率)接通電子開關(guān)14的柵極。IC控制器18優(yōu)選地是專用集成電路(ASIC)，其可編程以感測并計算作為主輸入的感應(yīng)元件L₁和L₂的放電時間。ASIC 18可編程并配置為基于以下輸入以每一個時鐘周期接通具有T_ON的接通時段的電子開關(guān)14的柵極：

(a.)基于感應(yīng)元件L₁和L₂的放電時間的參考常數(shù)K；

(b.)用于LED I_OUT的所需輸出DC無紋波電流；

(c.)從分壓器22分接并數(shù)字化的數(shù)字化電壓值V_DD(V_in)，分壓器22與橋式整流器16并聯(lián)連接；

(d.)通過電壓分壓器30測量并與參考電壓比較的變壓器11的鐵芯的放電時間值T_OFF；以及

(e.)開關(guān)周期T(即，由振蕩器確定的電子開關(guān)14的開關(guān)周期)。

使用接收的五個輸入，IC 18計算輸出T_ON，其是以等式(1)數(shù)學(xué)表達(dá)的電子開關(guān)14的接通時間。

如公式2所述地基于變壓器11的初級繞組和次級繞組的電感值計算參考常數(shù)K。

其中，L₁是變壓器11的初級繞組的電感值，L₂是變壓器11的次級繞組的電感值。參考K的值可以存儲在IC 16內(nèi)的存儲器中。對于非隔離直流(DC)反激配置，按照以下數(shù)學(xué)表達(dá)式計算參考常數(shù)K：

其中，L₃是反激配置中的感應(yīng)元件的電感值。

利用等式(1)和(2)，如下導(dǎo)出I_OUT：

IC控制器18可以進(jìn)一步包括調(diào)光管腳，其耦合到可變電阻器40，用于對LED負(fù)載100執(zhí)行調(diào)光。調(diào)光管腳有利于經(jīng)由諸如電位計、運(yùn)動傳感器或紅外傳感器的各種調(diào)光設(shè)備執(zhí)行調(diào)光的靈活性。

上述的IC控制器18通常是8管腳的。為了細(xì)調(diào)IC控制器18的控制的電平，可以使用高分辨率IC控制器。除了所需無紋波電流I_OUT的細(xì)調(diào)控制以外，有源功率因數(shù)控制器(PFC)改善電路的性能。

在以下的另一個實(shí)施例中說明了高分辨率IC控制器，其具有細(xì)調(diào)所需 無紋波電流的控制并提供有源功率因數(shù)控制的能力。

圖5a和圖5b中示出用于驅(qū)動多個大功率LED燈單元100的LED驅(qū)動器500形式的本發(fā)明的另一個實(shí)施例(強(qiáng)調(diào)初級側(cè))。LED驅(qū)動器500包括第一電子開關(guān)513；第二電子開關(guān)514；橋式整流器電路516和集成電路控制器518。LED驅(qū)動器500進(jìn)一步包括有源功率因數(shù)控制器(PFC)電路520。與在前實(shí)施例相比，有源功率因數(shù)控制器(PFC)可操作以構(gòu)成額外的電流控制器級，用以實(shí)現(xiàn)改善的無紋波恒定DC電流。集成電路控制器518可操作以控制第一電子開關(guān)513和第二電子開關(guān)514的開關(guān)頻率，以實(shí)現(xiàn)所需的功率因數(shù)并輸出無紋波電流I_OUT。

集成IC控制器518類似于IC控制器18，包括內(nèi)部振蕩器、內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。它還包括更多管腳，用于PFC控制器的進(jìn)一步控制。在這個實(shí)施例中，IC控制器518包括14個管腳?？傮w分辨率更高(10比特)，從而允許對電子開關(guān)513、514的開關(guān)頻率和I_OUT的更好調(diào)整和細(xì)調(diào)。

橋式整流器516可操作以接收AC輸入并產(chǎn)生整流電壓輸出。將整流電壓輸出傳送通過電容器C₄。C₄可操作以起到輸入電壓濾波器的作用，以進(jìn)一步對來自整流器電路516的整流電壓濾波。電容器C₄并聯(lián)連接到電阻器R₈和R₉，并與電感器L₄串聯(lián)連接。

電阻器R₈和R₉構(gòu)成輸入分壓器，在操作中，R₈和R₉之間的電壓作為輸入電壓(表示為V_inP)分接到ASIC。

電感器L₄與電阻器R₁₀和R₁₁串聯(lián)連接。電阻器R₁₀和R₁₁構(gòu)成PFC分壓器，其用于經(jīng)由用于PFC輸出電壓測量的T_2P管腳輸入，向控制器518提供PFC反饋電壓。

第一電子開關(guān)513串聯(lián)連接到感應(yīng)元件L₄，且并聯(lián)連接到PFC分壓器。第一電子開關(guān)513提供可變頻率，以控制PFC輸出電壓。第一電子開關(guān)513和第二電子開關(guān)514都可以是N溝道功率MOSFET。第一電子開關(guān)513的柵極由ASIC(MOSOUT管腳)觸發(fā)，其漏極與L₄串聯(lián)連接，并且源極接地。

在操作中，控制器518驅(qū)動第一電子開關(guān)513，以在第一電子開關(guān)513的漏極提供必要的功率因數(shù)電壓。

應(yīng)理解，第一電子開關(guān)513可以由其他功能上等效的組件來代替。

功率二極管D₃與感應(yīng)元件L₄串聯(lián)連接。其允許整流PFC電流的正向通過；這由第一電子開關(guān)513來調(diào)節(jié)。

C₅是電容性濾波器，用于對PFC輸出電壓濾波。

感應(yīng)元件L₄可以是如圖5a所示的標(biāo)準(zhǔn)電感器，或者是如圖5b所示的變壓器。對于L₄是變壓器的情況，變壓器包括L_4p初級電感和L_4s次級電感。如圖5b所示，L_4p從管腳1連接到管腳6；L_4s從IC控制器518的管腳1連接到管腳7。

以下等式(4)應(yīng)用于變壓器變型，用以控制PFC的輸出電壓：

V_PFC,OUT是PFC的輸出電壓，L_4p是PFC變壓器初級電感器值，L_4s是PFC變壓器次級電感器值，V_in是輸入電壓，T_Q2on是第一電子開關(guān)513的接通時間，T_Q2off是PFC變壓器的放電時間。經(jīng)由控制器518的MOSOUT管腳來控制T_Q2on，V_in和T_Q2off是反饋值，用于確保并驗(yàn)證V_PFC,OUT正確地跟蹤所需輸出電壓V_OUT。

等式(4)被稱為電壓跟隨器，其中V_PFC,OUT跟隨V_OUT；在求解等式后的意義上，如果V_PFC,OUT小于預(yù)期(在可允許的偏差內(nèi))，就增大T_Q2on，否則就減小T_Q2on。

基于LED單元的總數(shù)和要提供給LED單元的所需電流I_OUT來確定V_OUT。

對于第二電子開關(guān)514，用于調(diào)整和計算I_OUT的操作和等式與在等式(1)到(3)中說明的相同。

如上所述，LED驅(qū)動器10、500的次級側(cè)可以進(jìn)一步包括電壓保護(hù)電路44。參考圖4，盡管在圖5a和5b中沒有明確示出，對于可以包含在LED驅(qū)動器500的次級側(cè)中的電壓保護(hù)電路，電壓保護(hù)電路44包括齊納二極管46、可控硅整流器(SCR)48和電阻器50。當(dāng)檢測到短路時，齊納二極管46將導(dǎo)電，從而使能SCR 48并減小LED 100的輸出電壓。

在驅(qū)動一串LED光單元的操作的背景下，在以下實(shí)例中來說明LED驅(qū)動器10、500：

為了運(yùn)行電路，調(diào)整可變電阻器來為V_R(LED驅(qū)動器10)或V_inP(用 于LED驅(qū)動器500)產(chǎn)生電壓值N，其中，值N是與用以驅(qū)動多個LED燈單元100的最大近似無紋波恒定電流的產(chǎn)生相對應(yīng)的電子開關(guān)14、514的接通時間期間T_ON的調(diào)整。調(diào)整N值的遞減或遞增將基于反饋，并直接導(dǎo)致T_ON、T的變化，從而基于可變電阻器V_R相應(yīng)地改變I_OUT，以使得LED燈單元100變暗或變亮。

對于等式(1)到(3)的最優(yōu)化，可以以可替換的形式來表達(dá)電路的方程

A＝V_IN*T_ON*T_OFF (5)

B＝1/K*I_OUT*(T_ON+T_OFF+T_CALC) (6)

其中，T_CALC是感應(yīng)元件放電時間后用以計算公式的時間，電子開關(guān)的開關(guān)時間周期是T_ON、T_OFF和T_CALC的總和；

在I_OUT的每一個調(diào)整周期中，比較A和B的值。

如果A大于B，即A>B，那么將T_ON調(diào)整為T_ON–N，用于下一個時間周期T。

如果A小于B，即A<B，那么將T_ON調(diào)整為T_ON+N。

在A等于B的情況下，不更新T_ON，T_ON保持不變。

根據(jù)燈單元100的數(shù)量和所需電流I_OUT，用戶如下通過改變幾個關(guān)鍵組件執(zhí)行設(shè)計優(yōu)化：

變壓器11的電感器L₁和L₂；

電子開關(guān)14、514的開關(guān)頻率、漏極-源極電壓V_DS和漏極電流I_D；

電容器C_S和二極管D_S的值。必須注意確保電容器C_S兩端的電壓應(yīng)高于LED負(fù)載100的電壓。

二極管的正向電流I_F和重復(fù)峰值反向電壓V_RRM是選擇適合的二極管D_S所考慮的參數(shù)。

一旦將以上組件調(diào)節(jié)到負(fù)載規(guī)格，IC控制器18、518就檢測并計算到LED負(fù)載100的經(jīng)由變壓器11的鐵芯(或者用于非隔離反激配置的感應(yīng)元件)釋放到負(fù)載的能量的持續(xù)時間，以調(diào)節(jié)恒定輸出電流。因此，控制器 18、518可以在用于大功率LED燈100的寬范圍的負(fù)載電壓和恒定電流上工作。

所述實(shí)施例向多個大功率LED燈單元100提供近似無紋波的恒定DC電流。一個驅(qū)動器對多個燈的所述配置被申請人稱為“串式配置”。

作為可任選的特征，IC控制器18、518可以進(jìn)一步包括多點(diǎn)控制單元(MCU)，以實(shí)現(xiàn)與諸如電力線、數(shù)字可尋址照明接口(DALI)、用于總照明控制系統(tǒng)的無線協(xié)議的智能控制模塊通信。

所述實(shí)施例基于用以驅(qū)動多個大功率LED燈單元100的單個LED驅(qū)動器10、500的概念，與每一個LED燈單元4需要一個LED驅(qū)動器3的現(xiàn)有技術(shù)的MR 16系統(tǒng)相比較，每一個大功率LED燈單元提供有散熱器和單個驅(qū)動器，散熱器成形并配置為僅從大功率LED散熱，單個驅(qū)動器被配置為向多個大功率LED燈單元提供近似無紋波恒定DC電流。這個標(biāo)準(zhǔn)ASIC驅(qū)動器設(shè)計解決方案以恒定電流驅(qū)動，并提供寬范圍的靈活性，以驅(qū)動整個照明系統(tǒng)內(nèi)一系列任意數(shù)量的LED，圖6中概括出其優(yōu)點(diǎn)。

圖7示出從大功率LED負(fù)載100測量的I_OUT，示出了無紋波恒定DC電流的范圍。

圖4、5a和5b中所示的以上實(shí)施例說明了作為電流控制器(即，利用I_OUT)的IC控制器實(shí)現(xiàn)方式；和工作在不連續(xù)模式中的變壓器11、511。由于對基于ASIC的控制器18、518編程的靈活性，可以如下實(shí)現(xiàn)四個不同組合和/或模式：

A.代替電流控制的電壓控制；

B.利用初級電感器電流反饋而非基于T_OFF的反饋(或監(jiān)控)的不連續(xù)

模式；

C.利用初級電感器電流反饋而非基于T_OFF的反饋(或監(jiān)控)的連續(xù)模

式；以及

D.用于滯后控制器的連續(xù)模式。

A.代替電流控制的電壓控制

對于使用電壓控制代替電流控制，可以將等式(3)重寫為：

其中，V_OUT是輸出電壓。其中，L₁等于L₂，將等式修改為：

B.利用初級電感器電流反饋而非基于T_OFF的反饋(或監(jiān)控)的不連續(xù)模式

對于代替基于T_OFF的反饋(或監(jiān)控)的借助初級電感器電流反饋的不連續(xù)模式，可以將峰值電流I_MAX、輸入電壓V_IN與感應(yīng)元件L之間的關(guān)系數(shù)學(xué)表達(dá)為：

在感應(yīng)元件L是在例如非隔離配置情況下使用的單個電感器的情況下，

將等式(6)代入等式(3)中，得到：

并且，在感應(yīng)元件L是變壓器，L₁和L₂分別表示初級和次級電感的情況下，

為了應(yīng)用等式(7)或(8)，可以修改圖4、5a和5b所示的電路，以使得初級電流可以由ASIC控制器通過從電子開關(guān)14、514的源極到地的電阻器讀取，或者使用與電子開關(guān)14、514串聯(lián)的變流器讀取，或者如果是正向結(jié)構(gòu)情況下的濾波電感器讀取。

C.利用初級電感器電流反饋而非基于T_OFF的反饋(或監(jiān)控)的連續(xù)模式

對于代替基于T_OFF的反饋(或監(jiān)控)的借助初級電感器電流反饋的連續(xù)模式，應(yīng)理解，流過整流器二極管串的到LED的電流與LED上的電流相 同。

圖9中示出在連續(xù)模式中的電流的波形。對于給定接通時間T_ON，如果T_OFF固定，那么橫跨二極管的電流可以計算為：

其中，T＝T_ON+T_OFF+T_CALC；T_CALC是變壓器或電感器元件的放電定時。

可以從初級感應(yīng)元件L獲得全部以上信息。具體地，圖8中所示的電路布置包括：

i.與電子開關(guān)串聯(lián)的電阻器；

ii.與電子開光串聯(lián)的變流器；以及

iii.濾波電感器。

圖8中所示的電路布置包括第一變壓器811，用以隔離負(fù)載。以與滯后控制器中的電感器相同的方式使用濾波電感器820。

借助來自連接到電子開關(guān)的源極的電阻器822的反饋控制輸出電流I_OUT。

電阻器822用于保護(hù)目的而非用于控制目的。在正向結(jié)構(gòu)中使用包括電感器823和二極管824的復(fù)位電路812，以使變壓器鐵芯完全釋放殘余能量。這用于避免鐵芯在特定工作時間后飽和。

D.用于滯后控制器的連續(xù)模式

滯后控制器的結(jié)構(gòu)如圖10所示。為了實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)等式(9)和確定的T_ON和T_OFF定時來固定I_MAX和I₁的值。然而，電流I_OUT會是圖下方的區(qū)域。

應(yīng)理解，上述的連續(xù)模式僅特別適于非隔離的反激和前饋配置。然而，其減小了所需的組件的最小數(shù)量，并能夠在無需負(fù)載電容器的情況下提供無紋波電流。從而可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本。

在所述實(shí)施例中，調(diào)光器40可以用作用于SSL照明調(diào)光控制的模塊，用于節(jié)省能量，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三端雙向可控硅開關(guān)元件調(diào)光器。調(diào)光器40被布置并可操作為僅在需要光時使用能量；否則，就自動調(diào)暗光，以降低 強(qiáng)度或完全關(guān)斷(與光完全開啟相比都能夠省電)。

如圖4、5a和5b所示，IC控制器連接到調(diào)光器40，用于更好的調(diào)光性能和節(jié)能，例如以低調(diào)光電平，小于總光的10％的光輸出，將功率因數(shù)保持在大于或等于0.9，以滿足節(jié)能的目的。盡管在圖4、5a和5b中示出了調(diào)光器40，但技術(shù)人員容易理解，調(diào)光器40易于包含在隔離/非隔離配置以及連續(xù)或不連續(xù)模式中所示的電路中。

參考圖15來詳細(xì)闡述與調(diào)光器40的操作有關(guān)的進(jìn)一步的說明，以便滿足以上節(jié)能和保持高功率因數(shù)的目的，圖15構(gòu)成另一個實(shí)施例，包括與LED驅(qū)動器一起使用的調(diào)光器電路，調(diào)光器電路至少包括可操作以連接到至少一個調(diào)光控制器的調(diào)光接口；以及可調(diào)整以在調(diào)光器電路內(nèi)保持至少0.9的功率因數(shù)的電容性元件。

如圖15所示，調(diào)光器40可以包括能夠與調(diào)光接口1670連接的各種設(shè)備，該連接包括用于照明調(diào)光控制的IC控制器18、518管腳。

當(dāng)接通電源時，電流流向整流器1516，其隨后開啟包括ASIC控制器18、518的開關(guān)電源1600。提供無紋波恒定DC輸出電流1610的隔離或非隔離供應(yīng)。開關(guān)電源1600可以是隔離的或非隔離的，并且取決于配置，感應(yīng)元件1511可以是隔離變壓器。感應(yīng)元件1511的輸出向LED負(fù)載1700提供隔離或非隔離的無紋波恒定DC輸出電流1610，以開啟光。缺省地，LED負(fù)載1700消耗100％能量來開啟光，除非關(guān)斷電源。

調(diào)光器40可以是0-10V調(diào)光器1708。當(dāng)調(diào)光器設(shè)定為10V，DC輸出電流1610將光輸出設(shè)定為100％。當(dāng)調(diào)光器設(shè)定為5V，DC輸出電流1610將光輸出設(shè)定為總光的50％。在0V，不提供光。

紅外(IR)遠(yuǎn)程控制1711也可以用于遠(yuǎn)程照明控制。這種配置需要調(diào)光接口具有適合的IR接收器，以便當(dāng)IR發(fā)射器發(fā)送信號時，IR接收器將對信號解碼，并從范圍0－100％相應(yīng)地產(chǎn)生PWM占空比以用于調(diào)光控制。當(dāng)占空比設(shè)定為100％時，DC輸出電流1610于是設(shè)定光輸出100％，當(dāng)IR發(fā)射器發(fā)送50％占空比時，DC輸出電流1610將發(fā)送50％的總光輸出。如果IR發(fā)射器發(fā)送0％占空比PWM信號，就不提供光。

另一類調(diào)光器可以體現(xiàn)為運(yùn)動傳感器1712。當(dāng)運(yùn)動傳感器1712沒有檢測到運(yùn)動時，DC輸出電流1610將輸出電流從100％改變?yōu)?0％，用于調(diào) 暗的目的，或者甚至關(guān)斷輸出電流。這意味著只有在運(yùn)動傳感器1712檢測到運(yùn)動時才使用能量。

另一個選擇是使用環(huán)境傳感器1714，來檢測環(huán)境條件，例如當(dāng)黎明來臨時，DC輸出電流1610將關(guān)斷輸出電流并關(guān)斷光1700。當(dāng)環(huán)境傳感器1714檢測到環(huán)境變?yōu)辄S昏時，DC輸出電流1610將輸出電流開啟到100％。

應(yīng)理解，以從0－100％的PWM輸出占空比設(shè)計的任何其它設(shè)備都可以連接到調(diào)光器接口，用于LED照明調(diào)光控制。調(diào)光器接口是包括一個或多個微控制器設(shè)備的電路，用于檢測來自各種調(diào)光器(IR遠(yuǎn)程、運(yùn)動、環(huán)境……等)的調(diào)光信號，并將輸入調(diào)光信號轉(zhuǎn)換為到ASIC控制器的模擬電壓，用于調(diào)光控制。它也可以包含在其它實(shí)施例中提及的ASIC控制器內(nèi)。在實(shí)現(xiàn)方式方面，“調(diào)光器接口”可以是安裝在電源PCB上的或者集成在電源電路PCB中的小模塊板。

電容器1630是會影響功率因數(shù)的組件。當(dāng)啟動調(diào)光電路時，開關(guān)電源1600將自動為1630的電容充電，以保持功率因數(shù)≥0.9，以使得不論調(diào)光電平變得多么低，功率因數(shù)也總是保持在≥0.9。

依據(jù)多個實(shí)施例的調(diào)光器設(shè)計使得用戶能夠在沒有任何閃爍現(xiàn)象的情況下將他們的LED照明單元調(diào)暗到低至原始驅(qū)動電流的1～2％。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供了一種設(shè)備1100，與在前實(shí)施例中所述的任意LED驅(qū)動器10、500一起使用。如圖11所示，設(shè)備1100是在LED驅(qū)動器10、500與LED負(fù)載100之間的中間連接器。在下文中將中間連接器稱為“接線盒”。

圖11顯示了接線盒1100的PCBA設(shè)計。接線盒1100包括輸入連接器1120和多個輸出連接器1140，布置為實(shí)現(xiàn)以下：

a.易于安裝大功率LED燈負(fù)載100；

b.對于多個串聯(lián)連接的LED燈100有利，并減輕了大功率LED燈100損壞的情況下系統(tǒng)完全開路的問題；

c.減小或完全消除在安裝過程中常見的錯誤，尤其是與電極性反向有關(guān)的錯誤。

關(guān)于以上的點(diǎn)(b.)，LED照明單元100的串聯(lián)連接確保了會以完全相同的電流驅(qū)動每一個燈單元100，因此每一個LED照明單元100都將產(chǎn)生相 同的亮度。對于均勻亮度是重要的照明系統(tǒng)，串聯(lián)連接相對于并聯(lián)連接是有利的。

為了實(shí)現(xiàn)以上，接線盒包括反極性保護(hù)器1160和開路保護(hù)器1180。反極性保護(hù)器優(yōu)選地是整流器1160。

如圖11所示，有9個輸出連接器1140。將輸入連接器1120布置為與驅(qū)動器輸出連接器連接，接線盒輸出連接器1140布置為與LED負(fù)載100連接，LED負(fù)載100包括SSL無驅(qū)動器照明單元帶材端頭電纜。

輸入連接器1120通常是接頭式連接器，用于與通常是電纜引入插入式的LED驅(qū)動器10、500輸出連接器耦合。輸出連接器1140通常是電纜引入式，以使得例如帶材端頭SSL無驅(qū)動器電纜式的LED燈100的電連接器可以插入到其中，以產(chǎn)生閉合的電回路。

圖12示出了燈系統(tǒng)，包括單個LED驅(qū)動器10、500，單個接線盒1100和SSL無驅(qū)動器光單元/負(fù)載100。

具有電纜插入式連接器1100的LED驅(qū)動器10、500連接到輸入連接器1120，并且具有帶材端頭電纜的SSL無驅(qū)動器照明單元插入到輸出連接器1140中，以便產(chǎn)生完全網(wǎng)絡(luò)化的照明系統(tǒng)，用于一旦通電時的照明目的。

圖13示出了另一個可能的布置，其具有兩個接線盒1100，其中，整個系統(tǒng)包括單個串式驅(qū)動器10、500、雙接線盒110和SSL無驅(qū)動器照明單元100。

由有資格的人員預(yù)先確定的所需驅(qū)動器輸出電壓將確定應(yīng)該用于整個照明網(wǎng)絡(luò)的SSL無驅(qū)動器照明單元100的總數(shù)或者接線盒的數(shù)量，其以便以所需設(shè)計的無紋波恒定電流驅(qū)動所有SSL無驅(qū)動器照明單元。

作為簡化的實(shí)例，如果設(shè)計的驅(qū)動器10、500具有170V DC的最大輸出額定電壓，并且在照明系統(tǒng)中僅存在單個的接線盒，那么每一個SSL無驅(qū)動器照明單元正向電壓就限于18.8VDC/單元(170VDC除以9個單元)。如果使用兩個接線盒1100，那么SSL無驅(qū)動器照明單元正向電壓就限于每單元10VDC(170VDC除以17個單元)。

圖14顯示了輸入和輸出連接器之間的電路圖，及整流器1160與開路保護(hù)電路1180的布置。橋式整流器1160用作反極性保護(hù)，以使得安裝過程中在驅(qū)動器10、500與接線盒1100之間不存在極性問題。如果安裝者出 錯，將燈單元100反極性連接，橋式整流器1160形式的反極性保護(hù)器就保護(hù)驅(qū)動器10、500和接線盒1100免于受損。開路保護(hù)電路1180優(yōu)選地在每一個輸出端口1140包括齊納二極管1220、可控硅整流器(SCR)1240和電阻器1260。

可以將額外的整流器添加到照明單元100。這解決了以下問題：

盡管整流器1160在驅(qū)動器10、500與接線盒1100之間提供反極性保護(hù)，但特定的照明負(fù)載100必須以正確的極性連接，以便該特定照明單元正確工作。如果照明單元100反極性連接，系統(tǒng)將不工作，為了克服這一問題，照明單元也必須具有整流器以提供反極性保護(hù)。

當(dāng)在任何輸出連接器1140出現(xiàn)任何開路電路，和/或當(dāng)電壓超過齊納二極管1220的指定反向擊穿電壓，從而導(dǎo)致齊納二極管1220工作在反向偏置模式中時，將在柵極端觸發(fā)可控硅整流器(SCR)1240，以使得電流能夠流過可控硅整流器(SCR)1240，從而為整個照明系統(tǒng)保持閉環(huán)，以使得網(wǎng)絡(luò)中的其它連接的照明單元100繼續(xù)按常規(guī)工作。電阻器1260用作齊納二極管1220的限流器，以避免過大的電流流過齊納二極管1220。另一個電阻器1280可以與開路保護(hù)電路并聯(lián)連接，并與輸出連接器1140并聯(lián)連接。

作為開路保護(hù)器1180的可替換方案或附加方案，應(yīng)理解，電阻器1280可以配置為用作跨接/旁路電阻器，用于對特定輸出連接器1140的布置，特定輸出連接器1140沒有連接到它的負(fù)載100，以便保持整個照明系統(tǒng)的閉環(huán)。在特定輸出連接器1140永久假定為不連接任何負(fù)載的情況下，則可以去除連接到這些輸出連接器的開路保護(hù)器。

因此，設(shè)計了接線盒1100并連同串式驅(qū)動器一起實(shí)現(xiàn)，以克服由串聯(lián)連接所引起的上述的缺點(diǎn)。

操作技術(shù)規(guī)范的實(shí)例

如下列出為LED驅(qū)動器10，8管腳(低分辨率)配置推薦的操作技術(shù)規(guī)范：

操作電壓：美國100到120VAC；歐洲220到240VAC

操作頻率：50/60赫茲(Hz)

AC電流：美國0.2安培(A)；歐洲0.1A

涌流：美國最大可允許的為4A；歐洲最大可允許的為12A

漏電流：小于(<)0.7毫安

效率(滿負(fù)載)：大于(>)83％

功率因數(shù)(滿負(fù)載)：大于(>)0.98

如下列出基于120VAC(美國)/230VAC(歐洲)輸入、額定負(fù)載和25攝氏度環(huán)境溫度的輸出規(guī)范(8管腳配置)：

輸出通道：1

輸出電壓范圍：12到36VDC

輸出電流：600或700mA

電流容差：±5％

電流調(diào)整范圍：不可調(diào)

額定功率：21.6W_MAX(在600mA)和25.2W_MAX(在700mA)

如下列出為LED驅(qū)動器10、500，14管腳配置推薦的操作輸入規(guī)范：

操作電壓：美國100到120VAC；歐洲220到240VAC

操作頻率：50/60赫茲(Hz)

AC電流：美國1.3安培(A)；歐洲0.6A

涌流：美國最大可允許的為7A；歐洲最大可允許的為30A

漏電流：小于(<)0.7毫安

效率(滿負(fù)載)：大于(>)86％

功率因數(shù)(滿負(fù)載)：大于(>)0.96

如下列出基于120VAC(美國)/230VAC(歐洲)輸入、額定負(fù)載和25攝氏度環(huán)境溫度的具有兩個輸出通道的LED驅(qū)動器10、500，14管腳配置的輸出規(guī)范：

輸出通道：2

輸出電壓范圍：35到85VDC(單通道)總計70到170VDC

輸出電流：600或700mA

電流容差：±5％

電流調(diào)整范圍：不可調(diào)

額定功率：102W_MAX(在600mA)和119W_MAX(在700mA)

LED驅(qū)動器10、500尤其適于LED筒燈、暗燈槽LED照明和MR 16， 特別是在0攝氏度到40攝氏度溫度范圍。

另外，以下優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的：

a.用于LED照明單元的更安全的方法

由于LED驅(qū)動器10、500是隔離的DC配置，僅與DC驅(qū)動的LED照明單元一起工作，不會存在與用于LED照明單元100的AC電流相關(guān)聯(lián)的有關(guān)安全性的問題，LED照明單元100在次級側(cè)，并與電力線干線隔離。由于LED驅(qū)動器10、500與LED照明單元100隔離，在設(shè)計上也不存在尺寸限制，由于在內(nèi)置配置中，所以可以根據(jù)安全性要求來設(shè)計LED驅(qū)動器10、500。

b.高電氣效率

稱為“串式驅(qū)動器”的LED驅(qū)動器10、500在較冷的環(huán)境中工作，因?yàn)樗cLED負(fù)載單元100隔離，不受在連續(xù)工作過程中LED單元100耗散的熱量的影響。這減小了LED驅(qū)動器10、500上的熱損失，因此在工作過程中耗費(fèi)較少的功率，改善了效率。與每一個LED燈包括直接連接到AC干線的其自己的驅(qū)動器的現(xiàn)有技術(shù)相比，功率效率與在完整照明系統(tǒng)中的AC驅(qū)動器照明單元相比顯著改善，因?yàn)榭偣β蕮p失僅應(yīng)用于特定單個驅(qū)動器，而AC驅(qū)動的照明單元由于在每一個照明單元上的損失，會具有較高的總功率損失。

c.高效率(流明/瓦)

作為相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)，串式配置提供了較冷的工作環(huán)境，這導(dǎo)致LED器件的較低的光學(xué)損失，因此由LED器件呈現(xiàn)的較高的光通量最終改善了整個照明系統(tǒng)的效率(流明/瓦)。

d.較長的使用壽命

使用ASIC控制的LED驅(qū)動器10、500無需使用諸如鋁電解電容器之類的短壽命組件，這延長了LED驅(qū)動器10、500的使用壽命。至于LED燈單元100，較冷和以近似無紋波恒定電流工作顯著改善了LED器件的性能和可靠性，并減緩了LED器件100上整體性能降級進(jìn)程，最終延長了整個LED照明單元的使用壽命。

e.范圍廣的應(yīng)用選擇

用于單個LED驅(qū)動器10、500的靈活設(shè)計適用于任何類型的DC驅(qū)動 LED照明單元，借助于稍早所述的特定組件較小的細(xì)調(diào)，理論上能夠驅(qū)動整個照明系統(tǒng)中不限數(shù)量的LED。

f.節(jié)省成本的解決方案

串式驅(qū)動器配置是成本有效的解決方案，因?yàn)閱蝹€LED驅(qū)動器10、500能夠驅(qū)動一系列DC驅(qū)動的LED照明單元，而現(xiàn)有技術(shù)的配置對于每一個LED照明單元都需要一個驅(qū)動器。此外，該解決方案還提供了更有競爭力的制造成本以及設(shè)計部件成本，尤其是對于散熱器。

g.易于維護(hù)

由于單個LED驅(qū)動器10、500與LED照明單元100隔離，如果在照明系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)起因于有故障的LED驅(qū)動器10、500的任何故障，用戶僅需替換有故障的LED驅(qū)動器，而不必拆卸整個LED照明(內(nèi)置概念)。這種維護(hù)過程簡單并可以在相對短的時期內(nèi)完成。

h.形狀因數(shù)中的小型化

用于照明器的散熱器在尺寸上會更小，在此散熱器僅僅設(shè)計為耗散由LED照明單元100產(chǎn)生的熱量，從AC-DC LED驅(qū)動器不產(chǎn)熱，因?yàn)樗鼈冎g隔離。此外由于與集成概念相比，整個系統(tǒng)需要較少的組件數(shù)，從而使用較少的材料，可以以這個最佳的尺寸設(shè)計單個驅(qū)動器，并且代替龐大的形狀因數(shù)的傳統(tǒng)變壓器，平面變壓器的引入會進(jìn)一步增強(qiáng)驅(qū)動器解決方案的纖細(xì)外觀。

更明顯地，與每一個LED燈單元都需要其自己的AC到DC驅(qū)動器的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，LED驅(qū)動器10、500需要較少的組件數(shù)和較少的組件副本。從而減小了驅(qū)動器解決方案形狀因數(shù)。除此之外，簡化了制造過程，以使得生產(chǎn)量和良品率得到改善。

更明顯地，在串式配置中會減小每一個LED照明單元100的散熱器形狀因數(shù)，因?yàn)槊恳粋€散熱器都僅需處理由LED照明單元100散布的熱量。這是因?yàn)長ED驅(qū)動器10、500與LED照明單元100隔離。因?yàn)檩^少的材料使用，這會有益于部件成本。而且，整個設(shè)計周期會進(jìn)一步縮短，因?yàn)榭梢酝瑫r實(shí)施LED照明單元100和LED驅(qū)動器10、500設(shè)計活動，這導(dǎo)致改進(jìn)產(chǎn)品投放市場的時間。

接線盒1100進(jìn)一步向串式驅(qū)動器概念提供如下的額外優(yōu)點(diǎn)：

a.無誤的安裝

以“防誤操作的”概念來設(shè)計接線盒1100，以便向最終用戶提供無誤的安裝體驗(yàn)。極性是安裝過程中所顧慮的，以確保整個照明系統(tǒng)按預(yù)期地工作。借助在每一個接線盒的橋式整流器提供與驅(qū)動器10、500和SSL無驅(qū)動器照明單元100的接口，在安裝過程中消除了偶然的反極性連接。不用管極性考慮，只要在驅(qū)動器10、500與SSL無驅(qū)動器照明單元100之間存在連續(xù)性，在照明系統(tǒng)內(nèi)的照明單元100就會正常工作。此外，在驅(qū)動器輸出與接線盒輸入之間的接口上存在接頭和插入連接器設(shè)計，這會完全消除將驅(qū)動器輸出連接到任何接線盒輸出連接器的可能性。

b.易于安裝

接線盒1100包括用于與驅(qū)動器10、500和無驅(qū)動器SSL照明單元100的連接目的的連接器設(shè)計。用戶因此將發(fā)現(xiàn)易于將帶材端頭電纜連接或插入正確或?qū)Ｓ玫倪B接器。另外，由于安裝的簡化，在安裝和系統(tǒng)設(shè)置上花費(fèi)的時間更短，從而成本更低。

c.更安全的安裝

由于在接線盒1100上僅存在DC電源，為安裝創(chuàng)造了安全環(huán)境。

d.安裝的靈活性

由于串式驅(qū)動器概念在安裝過程中沒有線長約束，用戶可以按照他們偏愛的設(shè)計和/或需要靈活地布置SSL無驅(qū)動器照明單元。用戶可易于將SSL無驅(qū)動器照明單元100的電線延長到他們希望的長度，以便滿足具有特定線材規(guī)范的應(yīng)用，例如美國線纜規(guī)格(AWG)16～24，以獲得對接線盒輸入/輸出連接器1120、1140的完美匹配。而且，接線盒還設(shè)計為支持雙重的(或者有可能更大數(shù)量的接線盒連接)，這會在安裝上提供額外的靈活性。

e.易于維護(hù)

如實(shí)施例中所述的接線盒的特定設(shè)計特點(diǎn)使得用戶/安裝者能夠易于識別故障單元，并實(shí)施必要的維護(hù)，如同他們在通常情況下所經(jīng)歷的，即使串式驅(qū)動器運(yùn)行在串聯(lián)連接中。

f.可靠的連接

由于照明系統(tǒng)內(nèi)連接的所述的輸入/輸出連接器1120、1140或者是線引 入式的，或者是閂鎖式的，與在市場上廣泛使用的傳統(tǒng)螺釘緊固方法相比，給予了良好的連接。

應(yīng)理解，僅是作為本發(fā)明的示例而提供了以上實(shí)施例，對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員顯然地，對其進(jìn)一步的修改和改進(jìn)被視為屬于所述的本發(fā)明的寬泛范圍和界限內(nèi)。而且，盡管說明了本發(fā)明的單個實(shí)施例，但其意圖是本發(fā)明還覆蓋所述實(shí)施例的各種組合。