用于改进led灯具的性能和一致性的电流反馈的制作方法_2

文档序号:9494059阅读:来源:国知局
器。大体上,多个设备可以耦合到某一网络并且每一个可以对呈现在通信介质或多个介质上的数据进行访问;然而,给定的设备可以是“可寻址的”在于其配置为基于例如分配给其的一个或多个特定标识符(例如,“地址”)选择性地与网络交换数据(即,从该处接收数据并且/或者传输数据到该处)。
[0017]这里所使用的术语“网络”指代两个或多个设备(包括控制器或处理器)中的任何互连,其有助于在耦合到网络的任何两个或多个设备之间以及/或在多个设备之间传送信息(例如,用于设备控制、数据存储、数据交换等)。正如很容易理解的,适于将多个设备进行互连的网络的各种实施可以包括多种网络拓扑结构中的任一个并且采用多个通信协议中的任一个。此外,在根据本公开的各种网络中,在两个设备之间的任何一个连接可以代表在两个系统之间的专用连接,或者可代替地为非专用连接。除了承载其目标在于两个设备的信息,这种非专用连接可以承载并非必然目标在于两个设备中的任何一个的信息(例如,开放网络连接)。进一步,应当容易理解的是这里所讨论的设备的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/线缆以及/或光纤链路从而有助于贯穿网络的信息传输。
[0018]应当理解的是下面更为详细地讨论的前述概念和附加概念的所有组合(前提是这些概念彼此并非相悖)被构思为这里所公开的发明主题的部分。特别地,在本公开的结束处的所要求权利的主题的所有组合被构思为这里所公开的发明主题的部分。还应当理解的是这里所明确采用的并且还出现在通过参考而并入的任何公开中的术语应当被赋予与这里所公开的特定概念最为一致的含义。
【附图说明】
[0019]在附图中,相同的参考符号贯穿不同的视图大体上指代相同的部分。同样,附图并不必然按照比例,而是通常将重点放在图示本发明的原理。
[0020]图1图示了根据代表性的实施例的包括了照明驱动器和发光二极管(LED)模块的照明系统。
[0021]图2图示了示出了根据代表性实施例生成控制信号的过程的流程图。
[0022]图3A图示了根据代表性实施例的照明驱动器。
[0023]图3B图示了根据代表性实施例的可与图3A的照明驱动器使用的LED模块。
[0024]图4图示了根据代表性实施例的可与图1的照明驱动器使用的LED模块。
[0025]图5图示了根据代表性实施例的可与图1的照明驱动器使用的LED模块。
【具体实施方式】
[0026]在下面的详细描述中,为了阐释而非限制的目的,列举出了公开特定细节的代表性实施例从而提供对于本教导的透彻理解。然而,对于已经从本公开受益的本领域的技术人员来说明显的是根据所提出的教导的、偏离了这里所公开的特定细节的其他实施例保持在所附权利要求的范围内。此外,对于公知的装置和方法的描述可能省略从而不会模糊代表性实施例的描述。这些方法和装置很明显地在所提出的教导的范围之内。
[0027]大体上,期望来自诸如发光二极管(LED)模块的固态照明负载的光例如在选择的恒定亮度或流明进行发射。期望的是在LED模块的寿命内,通过LED模块的LED电流维持在选择的恒定水平从而具有选择的亮度的光可以由LED模块进行发射,而不管对照明系统进行供电的干线电压的振幅,以及尽管有LED模块的老化和/或温度变化和功率电源和/或照明驱动器的容差。同样一般还期望当每个都设计为发射具有选择的亮度的光的LED模块放置得彼此接近时,其一致地发射具有相对而言相同亮度的光。仍然进一步期望的是这种具有相同设计并且放置得彼此接近的各个LED模块可以由相同的调光设备进行控制从而发射具有相对而言相同亮度的光。在各种实施例中,这些目标以及其他目标可以通过控制响应于干线电压的振幅以及指示通过LED模块的探测到的LED电流的电流反馈信号而提供到LED模块的驱动电流来实现。
[0028]图1图示了根据代表性实施例的照明系统10,其包括照明驱动器100和发光二极管(LED)模块200。照明驱动器100可以包括干线电压源110、调光器120、功率转换器130、电压测量电路140、调光器测量电路150、驱动器控制器160以及功率控制器170。
[0029]在一些实施例中,干线电压源110可以提供120伏特AC、220伏特AC、277伏特AC、480伏特AC、或任何其他AC电压的AC干线电压,取决于连接到照明系统10的功率电源。干线电压源110可以是特征在于提供在例如约90伏特AC到480伏特AC的范围内的任何干线电压的通用AC干线电压源。照明系统10因此设计为响应于各种不同的AC干线电压而可操作。在一些实施例中,调光器120可以是电子低压(ELV)调光器、双向可控硅(triac)调光器、或者其他类型的切割或修改提供到功率转换器130的干线电压的相位的调光器,从而可调整地将由LED模块200发射的光调光到期望的调光水平。调光器120可以响应于墙壁安装的开关或者由系统用户操纵的电位计。
[0030]如图1所示出的电压测量电路140连接到干线电压源110,并且配置为测量干线电压的振幅,并且输出指示着干线电压的振幅的电压感测信号到驱动器控制器160。由于干线电压的整流可以典型地为功率转换器130的函数,提供到电压测量电路140的干线电压可以或者可以不被整流。电压测量电路140因此可以或者可以不在测量之前对干线电压进行整流。电压感测信号指示由干线电压源110提供的AC干线电压是否为例如120伏特AC, 277伏特AC或480伏特AC。在一些实施例中,电压测量电路140可以包括用于对AC干线电压进行整流的二极管。电压感测信号可以是模拟信号。
[0031]如图1所示出的调光器测量电路150连接到来自调光器120的干线电压输出,并且配置为探测来自调光器120的干线电压输出的相位是否被切割或修改并且响应于探测至猶干线电压的切割或修改后的相位输出调光器感测信号到驱动器控制器160。在一些实施例中,调光器测量电路150可以例如包括滤波器和模拟到数字转换器,并且可以将来自调光器120的干线电压输出转换成为方波并且将方波作为调光器感测信号输出。该方波可以具有对应于调光器120从干线电压切割的相位量的占空比。例如,在一些实施例中调光器测量电路150可以将没有任何相位切割的干线电压转换成具有指示最大期望照明水平(没有调光)的50%占空比的方波,并且可以将具有最大量的相位切割的干线电压转换成具有指示最小期望照明水平(最大调光)的最小占空比的方波。
[0032]功率转换器130连接到从调光器120提供的干线电压,并且由功率控制器170响应于提供自驱动器控制器160的控制信号进行控制从而提供驱动电流到LED模块200。正如接下来将进一步详细描述的,功率转换器130可以是特征化为配置为提供驱动电流到LED模块200的恒定功率源,从而将通过LED 211、212、213、214、215,-21η的LED电流维持在选择的恒定水平,从而因此将发射自LED模块200的光维持在选择的恒定亮度。在图1所示出的代表性实施例中,功率转换器130包括降压功率转换器。在一些代表性的实施例中,功率转换器130可以代之以包括回扫功率转换器。功率控制器170可以包括配置为响应于从驱动器控制器160通过电阻器180输出的控制信号控制功率转换器130的功率因数校正(PFC)芯片。在一些代表性的实施例中,控制信号可以是脉冲宽度调制(PWM)信号,以及/或者功率控制器170可以集成在功率转换器130内。电阻器180如所示出地包括连接到驱动器控制器160的第一端子端,以及连接到功率控制器170的第二端子端。如进一步示出的,电容器190包括连接到电阻器180的第二端子端的第一端子端,以及连接到地的第二端子端。功率转换器130的操作和结构是公知的并且对其的进一步描述被省略从而不会模糊本描述,功率转换器130在特定的代表性的实施例中如上面所注意到的可能是降压功率转换器、回扫功率转换器或其他类型的功率转换器的。类似地,功率控制器170的操作和结构是公知的并且对其的进一步描述被省略,功率控制器170在特定的代表性的实施例中如上面所注意到的可能是PFC芯片等。
[0033]如图1所示出的LED模块200包括串联连接的LED211、212、213、214、215,…21η的串。虽然该串被示出为包括多个LED,在一些代表性的实施例中,该串可以包括单一 LED。线缆300将照明驱动器100和LED模块200进行互连。线缆300包括连接在功率转换器130和串在LED211的阳极处的第一端之间的第一线路,以及经由电阻器270连接在功率转换器130和串在LED21n的阴极处的第二端之间的第二线路。
[0034]如图1所示出的LED模块200进一步包括放大器240,其具有连接到串的LED21n和电阻器270之间的节点的输入。放大器240可以为运算放大器(op-amp),并且配置为对已经穿过或者流动通过在LED21n和电阻器270之间的节点处的串的LED电流(照明电流)进行放大,并且将放大的LED电流作为探测到的LED电流提供到模拟到数字(A/D)转换器250。A/D转换器250配置为将探测到的LED电流转换为数字信号。来自A/D转换器250的数字信号输出可以是特征在于指示着探测到的通过串的LED电流的电流反馈信号。光学隔离器(光学耦合器)260连接到A/D转换器250的输出,并且配置为经由线缆300将来自LED模块200的电流反馈信号传输到在照明设备100之内的驱动器控制器160。
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