用于驱动负载特别是led单元的驱动器设备和驱动方法_3

文档序号:9494061阅读:来源:国知局
性的分流路径74、76进行连接和断接。该第一电流控制单元72设计用于高电压,例如,市电电压,并且提供成针对输入电压V12对第二电流控制单元80、82和二极管84和86进行保护。因此,第二电流控制单元80、82以及二极管84和86可以设计用于低电压。
[0046]与依赖于极性的分流路径74相关联的二极管64、84以及与依赖于极性的分流路径76相关联的二极管62、86实现仅针对输入电压V12的一个极性的分流电流12。因此,分流电流12仅当相应的可控开关80、82被闭合并且输入电压V12具有相应的极性时被实现。
[0047]在驱动器设备50的操作期间,第二电流控制单元80、82中的一个在交流输入电压V12的第一半波期间被激活因此相应关联的二极管64、84以及62、86阻断分流电流12。在指示输入电压V12的零交叉的极性改变之后很短暂地,相应二极管64、62开始导通并且预使能各自电流路径74、76并且第一电流控制单元72被激活。因此,如此提供的依赖于极性的分流器66的低阻抗路径实现分流电流12并且在输入端子28和节点29之间施加负载电流或阻抗。在输入电压V12的相位切削被检测到之后,相应的第二电流控制单元80、82和第一电流控制单元72被去激活。负载电流II可以被提供到负载12用于对负载进行供电。因此,分流电流12在输入电压V12的零交叉之后实现从而提供用于调光器定时电路的低阻抗路径,调光器定时电路对于调光器设备14正确工作来说是需要的。
[0048]由于第一电流控制单元72仅在检测到零交叉之后被激活,第二电流控制单元80、82以及相关联的二极管84、86被保护并且可以设计为低电压设备。
[0049]图3示出了整流后的电压V14、分流电流12、控制信号88、90以及针对输入电压V12的三个半波形的零交叉检测的时序图。
[0050]图3a示出了作为输入电压V12的整流后电压的整流后电压V14。整流后电压V14包括如上所提及的由调光器设备14提供的前沿94,其中整流后电压V14在前沿94处急速增加。整流后电压V14在对应于零交叉或输入电压V12或市电电压V10的极性改变的h、t2、t3处等于零。
[0051]图3c和图3d示出了对应于各自第二电流控制单元80、82的激活时间的控制信号88,90ο依赖于极性的分流器66的功能作为基于对可控开关82进行驱动的控制信号90来描述的示例。该可控开关82在零交叉之前的t。?处为闭合,其中由于二极管62和86对于输入电压V12的这个极性方向阻断分流电流12,分流电流12保持为零。在输入电压V12等于零或者输入电压V12的极性在^处发生改变之后,二极管62导通并且第一电流控制单元72激活依赖于极性的分流器66。在^处的零交叉之后,分流电流12缓慢增加直到到达前沿94。当到达前沿94时,由于快速上升的整流后电压V14,分流电流12快速增加。在trff处,可控开关82断开并且第一电流控制单元72断接依赖于极性的分流器66因此分流电流12快速降低到零。
[0052]因此,各自依赖于极性的分流路径74、76在h处的零交叉之前的t ?处被激活而同时二极管62、86阻断分流电流12并且分流电流12在h处的输入电压V12的零交叉之后被实现并且上升。在U处,可控开关82断开并且第一电流控制单元72相应地断接依赖于极性的分流器66从而保护低电压可控制开关82免受输入电压V12。因此,依赖于极性的分流器66可以自动地检测零交叉并且如所希望地自动地实现分流电流12。
[0053]图4示出了驱动开关设备50的又一个实施例的示意性框图。相同的元件由相同的参考标记指代,其中这里仅仅详细解释差异。
[0054]第一电流控制单元72形成为双极型晶体管,其中集电极连接到整流器单元56的第一输出端子68,其中发射极经由电阻器78连接到两个依赖于极性的分流路径74、76。双极型晶体管72的基极连接到辅助电压源96,其提供恒定的辅助电压V16从而为基极提供恒定的偏置电压。该辅助电压源进一步连接到第二输出端子70作为参考电势。
[0055]两个第二电流控制单元80、82每一个形成为双极型晶体管,其中发射极的每一个经由电阻器78连接到第一双极型晶体管72并且集电极的每一个连接到分别在二极管64和84或者62和86之间的整流器单元56。第二双极型晶体管80、82每一个连接到控制单元98、100,其提供各自的控制信号88、92从而切换第二双极型晶体管80、82并且分别激活各自依赖于极性的分流路径74、76。控制单元98、100分别连接到各自第二双极型晶体管80、82的基极和集电极从而基于在整流器单元56处的电压电势,特别地基于在各自的二极管62、64处的电压电势控制第二双极型晶体管80、82。
[0056]可以提供并联于依赖于极性的分流路径74、76的第三分流路径从而将电阻器78直接连接到第二输出端子70。
[0057]在驱动器设备50的操作期间,LED驱动器52将进入断接阶段并且形成高阻抗路径。然而,在输入电压V12的接下来的零交叉之后,驱动器设备50必需提供低阻抗路径从而确保调光器设备14的正常功能。在二极管60、62和86导通或者前向偏置时的输入电压V12的半周期期间,双极型晶体管80在打开而双极型晶体管82仍然关闭。在这个阶段期间,由于二极管64和84为阻断的或者反向偏置,因此分流电流12为零。在双极型晶体管80的集电极处的电压和双极型晶体管80的发射极电压几乎等于辅助电压V16因此双极型晶体管72的基极-发射极电压几乎为零并且双极型晶体管72为阻断的或者不导通的。因此,为高电压设备的双极型晶体管72保护低电压双极型晶体管80、82和各自二极管免受输入电压V12。在^处的零交叉之后很短暂地,二极管64开始导通或者为前向偏置。双极型晶体管80的发射极电压将下降因此双极型晶体管72的发射极电压也将下降。由于双极型晶体管72由辅助电压V16进行偏置,双极型晶体管72将开始导通并且实现分流电流12。因此,依赖于极性的分流器66提供低阻抗路径并且在市电电压V10的零交叉之后立即实现分流电流12。由于第一电流控制单元72为高电压设备并且仅在低电压的第二电流控制单元80、82中的一个为导通时导通,第一电流控制单元72可以保护第二电流控制单元80、82免受高电压。换句话说,第一双极型电阻器72通过第二双极型晶体管80、82经由发射极被控制。该双极型晶体管80在分流电流12于前沿94之后增加之后的处关闭,从而提供负载电流II用于对负载12进行供电。
[0058]双极型晶体管82将在双极型晶体管80关闭之后打开并且在之后的输入电压V12的零交叉之后立即提供分流电流12。
[0059]因此,形成为双极型晶体管72的第一电流控制单元72分别通过第二控制单元80、82或者二极管64、62经由发射极控制,这是由于双极型晶体管72的基极由辅助电压V16进行偏置,辅助电压V16典型地在5伏特和12伏特之间。
[0060]由于第二控制单元80、82被保护免受高电压并且可以设计为低电压设备,第二控制单元80、82可以集成在集成电路中从而节约成本和空间。
[0061]图5示出了具有降低的漏电流的驱动器设备50的又一个实施例中。相同的元件由相同的参考标号进行指代,其中这里仅仅详细解释不同之处。
[0062]形成为双极型晶体管80、82的第二控制单元80、82在阻断阶段期间具有漏电流,由此相切调光器14的定时器可能被影响。该漏电流很高程度上取决于各自双极型晶体管的电流增益,其为集电极电流和基极电流的比率。由于这些双极型晶体管在导通阶段期间必须导通双极型晶体管72的基极和集电极电流。为了降低双极型晶体管80、82的漏电流,控制晶体管102、104分别与双极型晶体管80、82相关联从而将降低作为漏电流的发射极基极电流。当在各自零交叉之前双极型晶体管80、82中的一个被激活且二极管62、64仍然为阻断的并且当二极管62、64在零交叉之后为导通的阶段期间,各自控制晶体管的集电极将驱动各自连接的双极型晶体管80、82的基极。由此,可以以较低的技术付出降低第二双极型晶体管80、82的漏电流,即基极发射极电流,并且控制晶体管102、104也可以连同双极型晶体管80、82 —起被集成到1C中。控制晶体管102、104优选地为低电压双极型结晶体管。
[0063]图5中所示出的依赖于极性的分流器66还包括形成为双极型晶体管108的
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