負(fù)載的危險(xiǎn)狀況檢測的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于檢測電負(fù)載的操作中的故障狀況的方法和電路，并且更具體地涉及用于檢測電危險(xiǎn)狀況的電路和方法。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及包括用于檢測電危險(xiǎn)狀況的電路的照明布置，以及包括針對危險(xiǎn)檢測的方法的操作LED或者OLED照明元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電負(fù)載的操作中，檢測諸如短路或者過電壓狀況的電危險(xiǎn)狀況可能是有用的。例如，電負(fù)載可包括兩個(gè)輸入端子，并且可通過在這些輸入端子之間應(yīng)用電壓或電流而被驅(qū)動。在故障的情況下，輸入端子之間可能發(fā)生短路狀況，使得輸入端子之間的由負(fù)載提供的電阻急劇下降。由于極大地增加的電流的緣故，這可能潛在地導(dǎo)致危險(xiǎn)情形，例如過熱。
[0003]特別地，危險(xiǎn)檢測對于LED照明元件可能是有用的，相當(dāng)特別地是對于有機(jī)發(fā)光二極管元件(OLED)。
[0004]例如，EP2456057A2公開了供應(yīng)驅(qū)動電壓用于有機(jī)發(fā)光顯示設(shè)備的操作的功率變換器。該功率變換器包括在第一和第二輸出電極處提供第一和第二驅(qū)動電壓的電壓變換單元。短路檢測單元通過在短路檢測時(shí)段期間將第二輸出電極的電壓幅值與參考電壓的幅值比較來生成控制信號。響應(yīng)于該控制信號，功率變換器被配置成停機(jī)，使得當(dāng)在短路檢測時(shí)段期間第二輸出電極的電壓的幅值等于或大于參考電壓的幅值時(shí)，不應(yīng)用進(jìn)一步的驅(qū)動電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的可以認(rèn)為是，提供一種甚至對于供應(yīng)給負(fù)載的不同類型的功率也允許安全地檢測危險(xiǎn)狀況的電路和方法。
[0006]該目的是由根據(jù)權(quán)利要求1的電路、根據(jù)權(quán)利要求7的照明布置、根據(jù)權(quán)利要求9的檢測方法和根據(jù)權(quán)利要求10的操作方法而根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求指的是本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。
[0007]本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到現(xiàn)有的已知的檢測電路和方法可能一般地不能與不同類型的電源一起使用，并且特別是不能用于不同方式的對負(fù)載進(jìn)行控制/調(diào)光。特別地，對于作為負(fù)載的電照明元件，諸如例如LED照明元件，并且尤其是對于OLED照明元件，可通過以時(shí)變的方式(即，調(diào)制的，例如，根據(jù)幅度調(diào)制或者脈沖寬度調(diào)制(PWM))在輸入端子處供應(yīng)電功率來完成調(diào)光/操作控制。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特別是對于諸如發(fā)生在脈沖寬度調(diào)制中的有間隙的電功率(即，其中在時(shí)間的周期期間不供應(yīng)電功率或者僅供應(yīng)非常有限的電功率)，現(xiàn)有的已知的檢測電路可能不能可靠地操作。因而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，即使對于有間隙的電源(諸如在PWM控制/調(diào)光期間)，檢測電路和方法也應(yīng)當(dāng)安全地操作。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電路包括在其之間將檢測電危險(xiǎn)狀況的端子。在本上下文中，電危險(xiǎn)狀況可以是例如短路、過電壓或者二者。正如結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例將變得顯然的，端子可以直接地電連接至負(fù)載的供應(yīng)端子。雖然串聯(lián)連接是可能的，但是優(yōu)選的是以與負(fù)載并聯(lián)的方式將端子連接到電源。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，電路包括連接至端子中的至少一個(gè)端子的禁用元件以禁用負(fù)載。在優(yōu)選的實(shí)施例中，禁用元件是可控開關(guān)元件，諸如例如晶體管、FET、繼電器或者優(yōu)選地晶閘管，并且可被連接在端子之間。在串聯(lián)連接到負(fù)載的情況下，禁用元件可通過打開開關(guān)元件而禁用負(fù)載，由此斷開負(fù)載。替代性地，在優(yōu)選的并聯(lián)連接的情形中，端子之間的可控開關(guān)元件可通過閉合開關(guān)元件而禁用負(fù)載，由此橋接負(fù)載。雖然對于電源電路而言這在電上將似乎類似于短路狀況，但是通過橋接負(fù)載而禁用可因此提供被控制的狀況。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了監(jiān)控電路，其連接到端子中的至少一個(gè)端子并且被設(shè)置成監(jiān)控端子中的至少一個(gè)端子處的電壓或電流幅值。監(jiān)控電路被連接以在檢測到電危險(xiǎn)狀況的情形中激活禁用元件。特別地，例如，通過監(jiān)控電流幅值并且將其與閾值比較，可檢測到短路或過電壓狀況，其中監(jiān)控到的電流幅值超過閾值的事實(shí)指示短路狀況。替代性地，并且在優(yōu)選的情形中，可能的是，監(jiān)控端子中的至少一個(gè)端子處的電壓幅值以檢測過電壓狀況(如果電壓幅值超過上限閾值)或短路狀態(tài)(如果電壓幅值下降到下限閾值之下)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)控電路包括最大值或最小值檢測器，以傳送所監(jiān)控的隨時(shí)間推移的幅值的最大值或最小值。因而，如果監(jiān)控的幅值在給定的時(shí)間間隔內(nèi)變化，則最大值檢測器將僅傳送在該時(shí)間間隔內(nèi)監(jiān)控的幅值所假定的最大值(峰值)(例如，最小值檢測器將對應(yīng)地傳送在間隔內(nèi)假定的最小值)。
[0012]通過獲取隨時(shí)間推移的最大(或最小)值，而不是監(jiān)控被監(jiān)控的幅值的每個(gè)瞬時(shí)值，檢測電路和方法能夠很好地與時(shí)變電功率一起使用，并且特別地與有間隙的電功率一起使用。短路狀況的本質(zhì)在于，所監(jiān)控的幅值達(dá)到異常地低(或者異常地高)值即指示短路狀況。因此，僅關(guān)心最大(或最小)值而不是瞬時(shí)的變化值將不會退化該狀況的可靠檢測。然而，在利用時(shí)變電功率的常規(guī)操作期間，并且特別地例如在PWM操作期間利用有間隙的電功率，最大的(或最小)值將保持相對穩(wěn)定并且不受隨時(shí)間推移的功率變化的影響。
[0013]優(yōu)選地，針對監(jiān)控的幅值的最大(或最小)值檢測器在定義的時(shí)間窗口內(nèi)操作，即，在該時(shí)間窗口內(nèi)傳送所監(jiān)控的幅值的最大(或最小)值。優(yōu)選的是，選取比電源中的預(yù)期的間隙更長(特別是，比PWM電源的情形中的最長的預(yù)期的“off”時(shí)段更長)的時(shí)間窗口。雖然一般甚至較低的PWM頻率是可能的，但是對于PffM頻率的假定的下限的示例可以是例如50Hzο在該情形中，優(yōu)選的是，選取在相關(guān)聯(lián)的時(shí)間段之上(即，200ms之上)的最大(或最小)值檢測器的時(shí)間窗口。進(jìn)一步優(yōu)選地，PWM頻率高于諸如例如100Hz，或者在10Hz之上，使得甚至10ms或者更少的時(shí)間窗口在正常的PffM操作期間將足以傳送基本上恒定的最大(或最小)值。
[0014]在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，延遲定時(shí)器電路被提供在監(jiān)控電路內(nèi)，如果檢測信號在指定的延遲時(shí)間間隔內(nèi)被應(yīng)用，則其提供激活信號。延遲定時(shí)器優(yōu)選地接受來自比較器電路的檢測信號作為輸入，指示所監(jiān)控的電壓或電流幅值已經(jīng)超過了指定的閾值。延遲電路的輸出信號優(yōu)選地是可以被用于激活禁用元件的激活信號。延遲定時(shí)器電路向檢測電路提供某種慣性，使得短的瞬態(tài)不立即導(dǎo)致禁用元件的激活。
[0015]雖然可針對電路提供分離的電源，但是優(yōu)選的是，從在其之間電危險(xiǎn)狀況應(yīng)當(dāng)被檢測的端子中的至少一個(gè)端子處傳送的電功率為電路供電。為了即使針對有間隙的電源(例如，PffM)也保證可靠的操作，優(yōu)選的是，提供連接至端子中的一個(gè)端子的至少一個(gè)電能量存儲元件來接收和存儲電能量。該電能量存儲元件可以是任何類型的能夠臨時(shí)地存儲電能量的部件，諸如例如電感、電容或者可充電電池。優(yōu)選地，單個(gè)的電容器或者包括至少兩個(gè)的電容器組，但是優(yōu)選地是并聯(lián)連接的多于兩個(gè)的電容器被提供作為電能量存儲元件。在其中沒有電能量被供應(yīng)在端子處的時(shí)間段期間，例如PWM電源的“off ”時(shí)段期間，監(jiān)控電路內(nèi)的部件可被供應(yīng)有存儲在電能量存儲元件中的電能量。在其中功率被供應(yīng)的時(shí)段期間(例如，在PffM電源的“ on ”時(shí)段期間)，電能量存儲元件可被再充電。
[0016]為了監(jiān)控電壓或電流幅值的最小或最大值，優(yōu)選地是，提供至少一個(gè)比較器電路用于將該值與閾值比較。在優(yōu)選的實(shí)施例中，如果監(jiān)控的電壓的最大值在上限閾值之上和/或在下限閾值之下，則比較器電路傳送檢測信號。在替代性的實(shí)施例中，電流值可以與上限閾值或下限閾值比較。進(jìn)一步優(yōu)選地，所監(jiān)控的幅值的峰值與由上限閾值和下限閾值二者定義的正常的操作窗口比較，在該情形中，至少第一比較器電路和第二比較器電路可被提供，以將電壓或電流幅值二者的最小或最大值與下限閾值比較以及與上限閾值比較。如果監(jiān)控的幅值達(dá)到由下限閾值和上限閾值定義的正常操作窗口之外的值，則可生成檢測信號。
[0017]雖然以上描述的電路可以是單獨(dú)地可用的，并且可被應(yīng)用至不同類型的電負(fù)載，但是優(yōu)選的是，提供具有用于電危險(xiǎn)保護(hù)的這樣的電路的電照明元件。具體地，LED照明元件，并且特別是OLED元件因而可以被保護(hù)。對于包括驅(qū)動端子的LED或OLED照明元件，進(jìn)一步優(yōu)選的是，提供將并聯(lián)連接至如以上解釋的驅(qū)動端子的電路。
[0018]由于如以上所描述的最大(或最小)值檢測器的緣故，甚至對于有間隙的電源，也可提供高效率的保護(hù)。因此，在照明布