用于驱动负载特别是led单元的驱动器设备和驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于驱动负载特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动器设备以及相对应的驱动方法。进一步，本发明涉及一种光装置。
【背景技术】
[0002]在用于诸如改型灯的离线应用的LED驱动器领域，需要解决方案以应对其他相关特征中的高效率、高功率密度、长的使用寿命、高功率因数以及低成本。虽然实践中所有现存的解决方案包括一个或另一个的需求，但所必须的是所提出的驱动器电路适当地将市电能量的形式调整为LED所要求的形式而同时符合现有以及优选地未来的功率市电规范。此夕卜，需要驱动器电路与例如调光器等的现有且遗留的功率调整手段相兼容，从而驱动器可以普适地用作包括LED单元的改型驱动器设备。
[0003]驱动器电路应当符合所有种类的调光器并且特别地驱动器应当与相切调光器相符合，相切调光器优选地用来以低功率损失对市电功率进行调节。这些最初设计为对提供给白炽灯的市电能量进行调节的调光器为定时电路操作电流利用了灯丝的低负载阻抗路径来调整相切定时。作为连续地提供该路径的替代方案是，针对市电电压周期的特定部分连接并且断开该路径也可以导致调光器的稳定操作。这种低阻抗路径的提供需要针对市电电压的零交叉进行调整。为了获得这种低阻抗路径的及时提供，通常由灯的驱动器电路在其处于高阻抗状态时对零交叉进行检测。这种零交叉检测比较复杂且具有高的技术付出，并且如果大量的LED单元连接到一个调光器电路，由于每个个体LED单元的所需要的阻抗的增加，技术付出将增加。
[0004]W0 2009/121956 A1公开了一种包括LED组件以及用于将LED单元连接到调光器电路的整流器单元的照明装置。该LED单元包括并联连接到LED单元的分流器从而提供分流电流。该分流器单元由连接到LED的控制单元进行控制从而在整流后的AC电压的特定时间点处提供分流电流。该控制单元较为复杂并且整个照明装置的功率因数由于该分流电流而降低。
[0005]US 2012/0056553 A1公开了一种用于将LED单元连接到调光器设备的驱动器设备，其中提供了两个包括不同阻抗值的并联分流路径从而有所不同地调整在市电电压周期的不同部分的经整流后的输入电压。由于两个分流路径同时适于连接到市电电压，因此高电压组件是必须的并且由于市电电压的相位需要被确定，这个分流电路技术上较为复杂并且需要数量有所增加的大组件，从而这些组件的集成不太可能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于以较低的技术付出和降低的尺寸来提供一种用于驱动负载、特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动器设备及其相对应的驱动方法，从而提供与不同调光器设备的兼容性，该不同调光器设备特别地为相切调光器。进一步，本发明的目的在于提供相对应的光装置。
[0007]根据本发明一个方面，提供一种用于驱动负载、特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动器设备，其包括:
[0008]输入端子，用于从用于对负载进行供电的外部功率源接收输入电压，以及
[0009]连接单元，用于将输入端子彼此相连接并且提供用于分流电流的电流路径，其中该连接单元包括用于在第一电流方向上连接输入端子的第一电流路径以及用于在与该第一电流方向相反的第二电流方向上连接输入端子的第二电流路径，其中该连接单元包括用于控制连接单元中的分流电流的第一电流控制单元，并且其中该第一电流路径和第二电流路径的每一个包括用于控制在各自电流路径中的分流电流的第二电流控制单元。
[0010]根据本发明的另一个方面，提供一种用于驱动负载、特别是包括一个或多个LED的LED单元的驱动方法，其中所述驱动方法包括步骤:
[0011]在输入端子处从外部功率源接收输入电压，通过连接单元将输入端子彼此相连接，该连接单元提供用于在从输入端子中的第一输入端子到输入端子中的第二输入端子的电流方向上的分流电流的第一电流路径以及用于在从输入端子中的第二输入端子到输入端子中的第一输入端子的电流方向上的分流电流的第二电流路径，
[0012]通过第一电流控制单元控制连接单元中的分流电流，并且
[0013]通过第二电流控制单元控制电流路径中的每一个中的分流电流。
[0014]根据本发明的又一个方面，提供一种包括光组件以及驱动器设备的光装置，该光组件包括一个或多个特别是包括一个或多个LED的LED单元的光单元，该驱动器设备用于驱动如根据本发明所提供的光组件。
[0015]本发明的优选实施例限定在从属权利要求中。应当理解的是所请求保护的方法具有与所请求保护的设备以及从属权利要求中所限定的那些实施例相似且等同的优选实施例。
[0016]本发明基于的理念在于，提供一种具有高阻抗和低阻抗路径的驱动器设备，其中从高阻抗路径到低阻抗路径的切换与功率源(特别地为市电电压)的周期同步。在市电电压的零交叉之后提供低阻抗路径。零交叉并非主动地进行检测，而是提供两个不同的低阻抗路径用于不同的电流方向并且可以由第二电流控制单元进行激活。因此，在零交叉之前可以激活不同的电流路径，其中分流电流是由于在输入电压的极性改变之后所实现的各自电流路径的方向特性。由此，通过较低的技术付出就可以提供包括零交叉检测的分流电流。进一步，提供第一电流控制单元用于阻断分流电流并且用于保护第二电流控制单元免受高输入电压，从而第二电流控制单元的技术付出和第二控制单元的尺寸可以降低。因此，整个驱动器设备的技术付出可以降低并且第二电流控制单元可以集成到集成电路中。
[0017]在优选的实施例中，连接单元包括多个去耦合设备，其中一个去耦合设备与电流路径中的每一个相关联，用于在与针对其提供了各自电流路径的电流方向相反的电流方向上阻断在各自电流路径中的分流电流。这是提供方向性电流路径并且以较低的技术付出提供必要的零交叉检测的简单方案。
[0018]在进一步的优选实施例中，提供一种控制单元，以用于基于在各自电流路径中检测到的电压电势来控制第二控制单元。这是以较低的技术付出将分流路径与输入电压的极性进行同步的方案。
[0019]在进一步的优选实施例中，第一电流控制单元串联连接到电流路径中的每一个，其中电流路径彼此并联连接。因此，第一电流控制单元可以对整个连接单元启用和禁用并且可以保护第二控制单元免受高电压从而可以以较低的技术付出提供第二电流控制单元并且可以将其集成到集成电路中。
[0020]根据又一个优选实施例，该驱动器设备包括整流器单元，用于对输入电压进行整流并且用于将整流后的电压提供到负载用于驱动负载，其中第一电流控制单元连接到整流器单元的第一输出节点并且第二控制单元的每一个连接到整流器单元的两个去耦合设备。这是一种以较低的技术付出提供方向性的电流路径的可能，因为连接单元集成在整流器单元中所以整流器单元的去耦合设备还可以用于方向性电流路径。
[0021]在又一个优选的实施例中，去耦合设备连接在第二电流控制单元和整流器单元的第二输出节点之间并且在反向方向上进行调整用于阻断分流电流。这是一种以较低的技术付出导通分流电流到输入端子的可能。
[0022]在进一步的优选实施例中，两个去耦合设备的每一个串联连接在第二输出节点和输入端子中的一个之间。这是一种以较低的技术付出利用整流器单元的部分来提供方向性电流路径并且将连接单元集成到整流器单元中的可能。
[0023]在进一步的优选实施例中，包括又一个第二电流控制单元的第三电流路径连接在第一电流控制单元和整流器单元的第二输出节点之间。这是一种提供具有与两个方向性电流路径有所不同的阻抗的附加极性独立的电流路径的可能。
[0024]在进一步的优选实施例中，第一控制单元提供用于实现并且/或者控制并且/或者限制在连接单元中的分流电流并且第二控制单元为可控开关用于实现各自的电流路径中的分流电流。这是以高的切换时间和低的技术付出对分流电流进行快速实现的方案。
[0025]根据又一个优选实施例，第一电流控制单元和第二电流控制单元彼此连接从而使得如果第二电流控制单元中的一个被激活并且输入电压的极性改变，则第一电流控制单元被激活用于实现分流电流。由于分流电流仅当分流路径完全连接贯通时才被实现，这是一种保护第二电流控制单元免受高输入电压从而第二电流控制单元可以适配于低电压的可會泛。
[0026]在进一步的优选实施例中，第二控制