包括控制輸入供應(yīng)電流以滿足預(yù)定義條件的用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載特別是光單元的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備和 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載、特別是具有一個(gè)或更多光發(fā)射器的光單元的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備和對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)方法。另外，本發(fā)明涉及光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于例如LED模塊或改裝燈的固態(tài)光應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)器必須遵守可以由國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、能源標(biāo)簽、市電電源供應(yīng)商等制定的市電(mains)諧波規(guī)范。一些標(biāo)準(zhǔn)是可選的，但是其他的是強(qiáng)制性的，因?yàn)榉駝t產(chǎn)品(包括驅(qū)動(dòng)器的光源)不能在特定區(qū)域的市場(chǎng)發(fā)布。不同種類(lèi)的功率因子校正技術(shù)被用于限制輸入電流的諧波并且用于降低從市電汲取的無(wú)功電流。在最佳的情況下，從市電汲取正弦輸入電流，從而提供正弦供應(yīng)電壓。這樣會(huì)導(dǎo)致高的功率因子并且沒(méi)有諧波，借此仿真得到不從市電汲取無(wú)功功率的歐姆負(fù)載。
[0003]為了控制輸入電流，功率因子控制技術(shù)是已知的，其中功率級(jí)是由PFC控制器控制的PFC級(jí)。PFC控制器通過(guò)低通濾波命令使經(jīng)整流的輸入電壓倍增，從而表示用于驅(qū)動(dòng)PFC級(jí)和用于控制瞬時(shí)輸入電流的平均功率需求。
[0004]替代地，驅(qū)動(dòng)器設(shè)備還可以被設(shè)計(jì)為生成低的總諧波失真電平，使得在不需要專(zhuān)門(mén)的PFC級(jí)情況下滿足市電諧波規(guī)范。這樣的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備例如從US 2010/0060182 Al中已知。
[0005]作為降低諧波失真的進(jìn)一步的可能性，諸如RC和LC電路之類(lèi)的無(wú)源輸入電流整形器可與單級(jí)開(kāi)關(guān)模式電源供應(yīng)組合在初級(jí)側(cè)使用。在這種情況下，開(kāi)關(guān)模式電源供應(yīng)的控制回路導(dǎo)致在母線電壓和轉(zhuǎn)移功率之間的規(guī)范，并且用于控制在初級(jí)側(cè)的電能放電，其影響在主電容器充電期間的諧波。
[0006]作為進(jìn)一步的替代解決方案，可以使用諸如抽頭線性驅(qū)動(dòng)器(TLD)之類(lèi)的線性驅(qū)動(dòng)器或開(kāi)關(guān)矩陣驅(qū)動(dòng)器(SMD)，其中提供給總LED負(fù)載的電流被控制并且功率以某種方式被引導(dǎo)進(jìn)入形成總LED負(fù)載的區(qū)段，并且其中輸入電流的形狀由進(jìn)入總LED負(fù)載的電流和總LED負(fù)載的布置確定。
[0007]從現(xiàn)有技術(shù)已知的驅(qū)動(dòng)器的限制在于，只要市電電壓與諸如波形和振幅之類(lèi)的預(yù)期參數(shù)相對(duì)應(yīng)，遞送到LED負(fù)載的功率就匹配要求?？刂苹芈泛蛥?shù)被設(shè)計(jì)為在保持允許的輸入電流諧波的同時(shí)向負(fù)載提供足夠的功率。然而，即使市電信號(hào)失真，該控制回路和這些參數(shù)仍然會(huì)被應(yīng)用。因而，例如在部分市電丟失或平頂市電期間，功率遞送會(huì)降到所需的平均功率以下，因?yàn)榭刂苹芈泛蛥?shù)是針對(duì)額定輸入信號(hào)設(shè)計(jì)的。因此，如果市電電壓失真，即使動(dòng)力系將允許遞送足夠的輸出功率，從現(xiàn)有技術(shù)已知的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備仍不能向負(fù)載提供連續(xù)穩(wěn)定的功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載、特別是具有一個(gè)或更多光發(fā)射器的光單元的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備和驅(qū)動(dòng)方法，從而提供對(duì)市電諧波規(guī)范的兼容性，并且積極應(yīng)對(duì)失真的市電供應(yīng)電壓，同時(shí)向負(fù)載提供連續(xù)穩(wěn)定的功率。進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的是提供對(duì)應(yīng)的光裝置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供驅(qū)動(dòng)器設(shè)備，其包括:
[0010]-用于從外部功率源接收輸入電壓的輸入端子，
[0011]-用于向負(fù)載提供電功率以用于向負(fù)載供電的輸出端子，
[0012]-連接到輸入端子和輸出端子的驅(qū)動(dòng)器級(jí)，其中驅(qū)動(dòng)器級(jí)適于控制從外部電源供應(yīng)汲取的輸入電流并且適于控制提供給輸出端子的具有預(yù)定義電平的電功率，
[0013]-檢測(cè)設(shè)備，用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)器級(jí)的至少一個(gè)電參數(shù)并且用于基于電參數(shù)確定從預(yù)定義供應(yīng)條件的輸入電壓偏差，
[0014]其中如果輸入電壓偏差低于閾值電平，則驅(qū)動(dòng)器級(jí)適于根據(jù)預(yù)定義條件控制輸入電流，并且如果輸入電壓偏差超過(guò)閾值電平，則驅(qū)動(dòng)器級(jí)適于允許從預(yù)定義條件的輸入電流偏差。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)方法，該驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟:
[0016]-在輸入端子處從外部電源供應(yīng)接收輸入電壓，
[0017]-借助于驅(qū)動(dòng)器級(jí)，控制從外部電源供應(yīng)汲取的輸入電流，并向輸出端子提供具有預(yù)定義電平的電輸出功率以向負(fù)載供電，
[0018]-測(cè)定驅(qū)動(dòng)器級(jí)的電參數(shù)，
[0019]-基于電參數(shù)確定輸入電壓從預(yù)定義供應(yīng)條件的偏差，并且
[0020]-如果輸入電壓偏差低于閾值電平，則根據(jù)預(yù)定義條件控制從外部電源供應(yīng)汲取的輸入電流，并且如果輸入電壓偏差超過(guò)閾值電平，則允許輸入電流從預(yù)定義條件的偏差。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了光裝置，其包括:具有一個(gè)或更多光單元、特別是包含一個(gè)或更多LED的LED單元的光組件，以及用于驅(qū)動(dòng)所述光組件的如根據(jù)本發(fā)明所提供的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備。
[0022]在從屬權(quán)利要求中定義本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，要求保護(hù)的方法具有與要求保護(hù)的設(shè)備和如在從屬權(quán)利要求中定義的相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。
[0023]本發(fā)明基于的構(gòu)思是，借助于檢測(cè)設(shè)備測(cè)量輸入電壓偏差以確定輸入電壓是否偏離預(yù)定義供應(yīng)條件。如果輸入電壓遵守預(yù)定義供應(yīng)條件，從外部功率源、特別是從市電汲取的輸入電流必須根據(jù)預(yù)定義條件進(jìn)行控制，且必須遵守預(yù)定義條件，例如由市電電源供應(yīng)商或由對(duì)應(yīng)法律法規(guī)定義的市電諧波規(guī)范。如果輸入電壓從預(yù)定義供應(yīng)條件的偏差超過(guò)特定電平，驅(qū)動(dòng)器設(shè)備可能無(wú)法提供用于向負(fù)載供電所需要的電功率，盡管仍從外部功率源汲取遵守預(yù)定義條件的輸入電流。在這種情況下，從預(yù)定義條件的偏差被允許以提供足夠的功率電平以向負(fù)載供電。這是通過(guò)改變控制回路或控制回路的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，與沒(méi)有這些裝置的轉(zhuǎn)換器相比，即使輸入電壓偏離預(yù)定義供應(yīng)條件，在較寬的輸入信號(hào)偏離范圍內(nèi)，用于向負(fù)載供電的必要電功率也可以持續(xù)供應(yīng)。
[0024]在優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器設(shè)備進(jìn)一步包括與驅(qū)動(dòng)器級(jí)連接、用于控制驅(qū)動(dòng)器級(jí)的控制級(jí)，其中控制級(jí)適于:如果輸入電壓偏差低于閾值電平，則基于第一控制命令或第一控制參數(shù)控制驅(qū)動(dòng)器級(jí)；以及如果輸入電壓偏差超過(guò)閾值電平，則基于第二控制命令或第二控制參數(shù)或基于第一和第二控制命令或參數(shù)控制驅(qū)動(dòng)器級(jí)。這樣為根據(jù)輸入電壓偏差驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器級(jí)提供了簡(jiǎn)單的解決方案。
[0025]在優(yōu)選實(shí)施例中，控制級(jí)適于基于輸入電壓確定第一控制命令或控制參數(shù)、并且基于電輸出功率電平確定第二控制命令或控制參數(shù)。這為控制驅(qū)動(dòng)器設(shè)備提供了有效的可能性，其中如果輸入電壓偏差小于閾值電平則基于輸入電壓控制輸入電流，以及如果輸入電壓偏差超過(guò)閾值電平則基于電輸出功率電平控制輸入電流，以向負(fù)載遞送連續(xù)穩(wěn)定的功率。
[0026]根據(jù)進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，控制級(jí)適于基于兩個(gè)控制命令或控制參數(shù)并且基于兩個(gè)權(quán)重因子來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器級(jí)，兩個(gè)權(quán)重因子基于輸入電壓從預(yù)定義供應(yīng)條件的偏差來(lái)確定。這是降低規(guī)范努力以控制輸入電流的簡(jiǎn)單解決方案，其中連續(xù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以根據(jù)輸入電壓偏差來(lái)提供。
[0027]根據(jù)進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，控制級(jí)被設(shè)計(jì)為基于所測(cè)量到的環(huán)境條件、功率電平、負(fù)載使用期和/或驅(qū)動(dòng)器設(shè)備的使用期，來(lái)適配閾值電平。這提供了適于當(dāng)前環(huán)境條件以及負(fù)載和驅(qū)動(dòng)器設(shè)備的狀況的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備的單獨(dú)規(guī)范。
[0028]