电路，驱动器和镇流器以及灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种电路，包括输入端，第一子电路和输出端，所述第一子电路响应于所述输入端所输入的波形的突变沿而在所产生的响应中产生过冲，其特征在于，所述电路还包括：第二子电路，耦接到所述输入端以及所述输出端，包括：开关器件(Q1)，耦接于所述输出端；检测器件，检测所述输入端所输入的波形的突变沿；控制器件，在所述检测器件检测到所述突变沿时，控制所述开关器件将所述过冲从所述输出端隔离开。
【专利说明】电路，驱动器和镇流器以及灯具
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及用于调光的电路。
【背景技术】
[0002] 0-10V或1-10V的调光接口是基于例如技术标准IEC60929的附录"由直流电 压进行控制"（1-10V)和BSR-ANSLG C82. 11-2009 "用于可控镇流器的低压控制接口规 范"（0-10V)。
[0003] 图1给出了目前的一种示例的调光电路。其中，D1是整流二极管。0-10V或1-10V 的调光控制输入将变压器的次级线圈L_s的电压钳位。不同电平的调光控制输入将次级线 圈电压钳位在不同的电平，因而能够相应地将该变压器的主线圈L_s的驱动电平钳位在不 同的电平。 实用新型内容
[0004] 在现有电路中，通常是高频的驱动信号通过电阻R1将驱动电流提供到变压器。当 高频驱动信号发生突变时，例如从低电平上升到高电平时，由于变压器的漏感，主线圈将会 产生电压尖峰。该电压尖峰难以被RC滤波器R2和C1所滤除，所以会造成C2上输出的直流 调光电压上的过冲，因而直流调光电压不准确。如图2所示，上部波形示出了变压器主线圈 上的电压，在输入的高频信号的上升沿，变压器主线圈上的电压产生了尖峰，如圈中所示。 该尖峰无法完全被R2和C1所滤除，因此在下部波形所示的C1电容上的电压存在过冲，如 圈中所示。
[0005] 为了解决这个问题，本实用新型的发明构思在于在电路中额外提供一个消除 (blanking)部分，在过冲产生时将该过冲从输出端隔离开。
[0006] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种电路，包括输入端，第一子电路和输出 端，所述第一子电路响应于所述输入端所输入的波形的突变沿而在所产生的响应中产生过 冲，其特征在于，所述电路还包括：第二子电路，耦接到所述输入端以及所述输出端，包括： 开关器件（Q1)，耦接于所述输出端；检测器件，检测所述输入端所输入的波形的突变沿；和 控制器件，在所述检测器件检测到所述突变沿时，控制所述开关器件将所述过冲从所述输 出端隔离开。
[0007] 本实用新型的以上方面避免单纯地使用滤波器件被动地减弱尖峰，而是对输入端 的突变沿进行检测，在突变沿发生时主动地将变压器尖峰产生的过冲从输出端隔离，更好 地避免了过冲到达输出端。
[0008] 进一步优选地，所述第一子电路包括：可调端，用于接收可调的控制信号；驱动 端，用于接收通过所述输入端所输入的波形信号，所述波形信号以给定周期在第一电平和 第二电平之间突变；和变压器，具有主线圈（L_p)和次级线圈（L_s)，其中所述次级线圈（L_ s)与所述可调端连接并接纳所述控制信号，所述主线圈（L_p)与所述驱动端连接并接纳所 述波形信号，且所述主线圈（L_p)连接到所述输出端。
[0009] 该优选的实施方式能够用于解决由于变压器的漏感而导致的尖峰问题。
[0010] 进一步优选地，所述可调端接收0-10V的用于调光信号，所述驱动端接收驱动信 号，所述变压器通过将所述驱动信号钳位到所述调光信号的电平而产生响应，并将该响应 在所述输出端输出，其中，在所述驱动信号的上升沿，所述变压器在所述响应中产生尖峰并 导致过冲。
[0011] 该优选的实施方式能够解决在调光电路中所出现的尖峰问题。
[0012] 进一步优选的，所述第二子电路中，所述开关器件包括：并联于所述输出端的开关 元件，当所述开关元件导通时，将所述响应从所述输出端分流，从而将所述过冲从所述输出 端隔离；或者串联在所述变压器的主线圈与所述输出端之间的开关元件，当所述开关元件 关断时，避免所述响应到达所述输出端，从而将所述过冲从所述输出端隔离。
[0013] 该优选的实施方式提供了两种开关元件的连接方式，以将过冲从输出端隔离开。 可以理解，还存在其他实现该功能的具体连接方式，本实用新型在此不再赘述。
[0014] 进一步优选的，所述第二子电路的所述控制器件在检测到所述突变沿后的一定时 间后，控制所述开关器件将所述第一子电路的响应通过所述输出端输出。
[0015] 该优选的实施方式所提供的第二子电路在过冲过后还能够自动地切换回导通响 应的状态，使得电路能够正常输出响应。
[0016] 进一步优选的，所述第二子电路中，所述检测器件和所述控制器件包括：检测电容 (C3)，一端连接到所述输入端，另一端连接到所述开关器件的控制端；检测电阻（R3)，一端 连接到所述检测电容（C3)与所述开关器件（Q1)的相连端，另一端连接到大地。
[0017] 在该优选的实施方式中，当输入波形的上升沿到来时，会经过检测电阻对检测电 容充电，充电电流流过检测电阻产生的控制电压对开关器件进行控制，使其隔离变压器产 生的尖峰导致的过冲。而在充电完成后，失去充电电流产生的控制电压，开关器件会返回导 通响应的状态，此时响应中的过冲已经过去，因此电路输出不带有过冲的正常响应。
[0018] 进一步优选的，所述第二子电路还包括：齐纳二极管（D5)，反向连接在所述检测 电容（C3)与所述开关器件（Q1)的相连端，以及大地之间。
[0019] 在该优选的实施方式中，齐纳二极管保护开关器件的控制端免受过压的损坏。
[0020] 进一步优选的，所述开关元件（Q1)包括晶体管或M0S管，其中，当所述开关元件 (Q1)包括晶体管时，所述晶体管的基极还连接有一电阻（R4)。
[0021] 本实施方式提出了实现开关器件的两种更加具体的实现方式。
[0022] 相应地，本实用新型还提供了包括根据前述任一实施方式所述的电路的LED驱动 器。
[0023] 相应地，本实用新型还提供了包括根据前述任一实施方式所述的电路的电子镇流 器。
[0024] 相应地，本实用新型还提供了包括前述LED驱动器或前述电子镇流器的灯具。
[0025] 本实用新型的以上和其他方面将在【具体实施方式】部分中参照以下附图更加详尽 地说明或能够为本领域的技术人员所获知。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1示出了现有的基于变压器的调光电路的电路结构；
[0027] 图2示出了基于图1的现有电路的响应与最终输出波形；
[0028] 图3示出了根据本实用新型的一个实施方式的调光电路的电路结构；
[0029] 图4示出了根据本实用新型的另一个实施方式的调光电路的电路结构。
[0030] 图5示出了基于图3或图4的本实用新型的实施方式的电路的响应与最终输出波 形。
【具体实施方式】
[0031] 本实用新型的一个方面提供了一种电路，包括输入端，第一子电路和输出端，所述 第一子电路响应于所述输入端所输入的波形的突变沿而在所产生的响应中产生过冲，其特 征在于，所述电路还包括：第二子电路，耦接到所述输入端以及所述输出端，包括：开关器 件（Q1)，耦接于所述输出端；检测器件，检测所述输入端所输入的波形的突变沿；和控制器 件，在所述检测器件检测到所述突变沿时，控制所述开关器件将所述过冲从所述输出端隔 离开。
[0032] 如图3所示，以本实用新型在基于变压器的调光电路中的应用为例对实用新型的 实施方式进行描述。
[0033] 第一子电路包括：可调端，用于接收可调的控制信号；驱动端，用于接收通过所述 输入端所输入的波形信号，所述波形信号以给定周期在第一电平和第二电平之间突变；和 变压器，具有主线圈（L_p)和次级线圈（L_s)，其中所述次级线圈（L_s)与所述可调端连接 并接纳所述控制信号，所述主线圈（L_p)与所述驱动端连接并接纳所述波形信号，且所述 主线圈（L_p)连接到所述输出端。
[0034] 更加具体的，如图3所示，次级线圈L_s通过正向连接的二极管D1连接到0-10V 的可调电源。该可调电源更加具体地可以由调光器所实现。可调电源上选定的控制电压， 例如调光电压将会钳位次级线圈L_s上的电压。
[0035] 变压器的主线圈L_p经过电阻R1所接入的则是驱动信号，该驱动信号例如是高频 PWM信号。由于次级线圈L_s上的电压被钳位，则主线圈上的高频PWM信号的峰值也被钳 位。但是由于漏感，当PWM信号的上升沿到来时，变压器主线圈L_p上将会产生电压尖峰， 如图2中上部波形所示。该尖峰能够部分地被电阻R2和C1吸收，但是仍然无法完全消除， 因而电容C1上会产生过冲，如图2中下部波形所示。
[0036] 本实用新型的实施方式提供的第二子电路就是为了消除过冲而提供。如图3所 示，第二子电路的开关器件Q1与电容C1并联，即连接在变压器的主线圈和大地之间。第二 子电路的检测器件和控制器件共同地由检测电容C3和检测电阻R3来实现。检测电容C3 的一端连接到输入端并接入输入波形，另一端连接到开关器件Q1的控制端，例如M0S管的 栅极。检测电阻R3的一端连接到检测电容（C3)与开关器件（Q1)的相连端，另一端连接到 大地。
[0037] 基于该连接关系，当输入波形的上升沿到来时，输入波形会经过电阻R3来对电容 C3充电。充电电流在电阻R3上形成电压，该电压将施加在开关器件Q1的栅极和漏极之间 并使开关器件Q1开启。开启后的Q1将变压器的主线圈的输出响应分流到大地。因此，此 时的输出响应中的尖峰/过冲将会被分流到大地而不会充电至电容C1。
[0038] 在一段时间后，随着C3被完全充满。电阻R3两端不再为开关器件Q1提供偏置电 压，因此Q1会关断。此时，过冲已经消失，变压器的主线圈L_p输出正常的响应。因而该响 应会被导通给电容C1进而输出，所以电容C1上不会出现过冲。R3和C3的值将决定Q1从 开启状态回到关断状态的时间。该时间应与变压器产生尖峰的持续时间相匹配。
[0039] 以上实施方式中，开关器件Q1是并联在电容C1两端作为短路/分流开关使用。可 以理解，开关器件Q1在电路中为达到滤除过冲这一功能而可用的连接关系存在其他变化。 例如，开关器件Q1能够串联在变压器的主线圈L_p与电容C1之间，当开关元件Q1关断时， 避免变压器的主线圈上的响应到达电容C1，从而将过冲从输出端隔离。在这种情况下，检测 器件和控制器件可做相应的调整。这些改变都是本领域的一般技术人员在本实用新型的教 导下能够做出的，在此不再赘述。
[0040] 优选地，齐纳二极管D5反向连接在检测电容C3与开关器件Q1的相连端，以及大 地之间。D5的功能是避免开关器件Q1的栅极电压过高而导致损坏。
[0041] 可以理解，图3中以M0S管来实现的开关器件Q1也可以通过晶体管来实现。图4 给出了这样的一个变化的实施方式。晶体管Q1的基极与检测电容C3之间还连接有一电阻 R4。该电阻R4是晶体管Q1的基极限流电阻。
[0042] 图5示出了基于图3或图4的本实用新型的实施方式的电路的响应与输出波形。 如图5所示，在输入的驱动信号的上升沿，变压器的主线圈L_s的响应带有尖峰，如上部波 形所示。但是由于第二子电路在上升沿时将变压器的主线圈的响应与输出端C1隔离，而在 尖峰过后才将该响应导通至C1，所以C1上并不存在过冲，如下部波形所示。
[0043] 相应地，本实用新型还提供了包括前述电路的LED驱动器。
[0044] 相应地，本实用新型还提供了包括根据电路的电子镇流器。
[0045] 相应地，本实用新型还提供了包括前述LED驱动器或前述电子镇流器的灯具。
[0046] 本领域的技术人员应当理解：提供下述说明是为了举例说明的目的而非限制。本 领域的技术人员应当明白本实用新型可以以脱离这些具体细节的其它实现方式来实现。而 且为了不模糊本实用新型，在当前的说明中省略了已知的功能和结构的并非必要的细节。 例如，在以上的实施方式，检测器件和控制器件共同地由检测电容和检测电阻所实现；替代 地，也可以使用各自独立的电路部分来分别实现检测器件和控制器件。
[〇〇47] 虽然在这里已图解和描述了特定的实施例，但本领域技术人员会认识到，可以用 旨在达到同样目的的任何安排来替换所显示的特定实施例，且本实用新型在其它环境下具 有其它的应用。本申请旨在覆盖本实用新型的任何改变或变例。以下的权利要求决不应被 理解为本实用新型的范围被限制于这里描述的特定实施例。
【权利要求】
1. 一种电路，包括输入端，第一子电路和输出端，所述第一子电路响应于所述输入端所 输入的波形的突变沿而在所产生的响应中产生过冲，其特征在于，所述电路还包括： 第二子电路，耦接到所述输入端以及所述输出端，包括： -开关器件（Q1)，耦接于所述输出端； -检测器件，检测所述输入端所输入的波形的突变沿； -控制器件，在所述检测器件检测到所述突变沿时，控制所述开关器件将所述过冲从所 述输出端隔离开。
2. 根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一子电路包括： -可调端，用于接收可调的控制信号； -驱动端，用于接收通过所述输入端所输入的波形信号，所述波形信号以给定周期在第 一电平和第二电平之间突变； -变压器，具有主线圈（L_p)和次级线圈（L_s)，其中所述次级线圈（L_s)与所述可调 端连接并接纳所述控制信号，所述主线圈（L_p)与所述驱动端连接并接纳所述波形信号， 且所述主线圈（L_p)连接到所述输出端。
3. 根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述可调端接收0-10V的用于调光信号， 所述驱动端接收驱动信号，所述变压器通过将所述驱动信号钳位到所述调光信号的电平而 产生响应，并将该响应在所述输出端输出，其中，在所述驱动信号的上升沿，所述变压器在 所述响应中产生尖峰并导致所述过冲。
4. 根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二子电路中，所述开关器件包括： -并联于所述输出端的开关元件，当所述开关元件导通时，将所述响应从所述输出端分 流，从而将所述过冲从所述输出端隔离；或者 -串联在所述变压器的主线圈与所述输出端之间的开关元件，当所述开关元件关断时， 避免所述响应到达所述输出端，从而将所述过冲从所述输出端隔离。
5. 根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二子电路的所述控制器件在检测 到所述突变沿后的一定时间后，控制所述开关器件将所述第一子电路的响应通过所述输出 端输出。
6. 根据权利要求1或5所述的电路，其特征在于，所述第二子电路中，所述检测器件和 所述控制器件包括： -检测电容（C3)，一端连接到所述输入端，另一端连接到所述开关器件的控制端； -检测电阻（R3)，一端连接到所述检测电容（C3)与所述开关器件（Q1)的相连端，另一 端连接到大地。
7. 根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二子电路还包括： -齐纳二极管（D5)，反向连接在所述检测电容（C3)与所述开关器件（Q1)的相连端，以 及大地之间。
8. 根据权利要求4所述的电路，其中，所述开关元件（Q1)包括晶体管或MOS管， 其中，当所述开关元件（Q1)包括晶体管时，所述晶体管的基极还连接有一电阻（R4)。
9. 一种LED驱动器，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电路。
10. -种电子镇流器，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电路。
11. 一种灯具，其特征在于，包括根据权利要求9所述的LED驱动器或根据权利要求10
【文档编号】H05B37/02GK203840589SQ201420100988
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】丁九良 申请人:皇家飞利浦有限公司