專利名稱：照明設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及包括至少ー個光源的照明設備，并且具體地涉及與以太網(wǎng)上電 カ標準兼容的照明設備。
背景技術：
信息技術正在變得越來越廣泛存在于建筑物信息應用中。例子和應用包括可以通過組合和處理從建筑物的信息技術網(wǎng)絡可得的信息來實現(xiàn)的節(jié)能。通過使用這些信息技術網(wǎng)絡，建筑物的照明的控制也可以越來越集成。為了限制建筑物中的安裝努力和成本，使用 ー個電纜用于若干目的可能是有利的。這樣的電纜可以用于電カ提供和通信兩者。ー個這樣的例子是電カ線通信。另一例子是使用根據(jù)IEEE 802. 3af定義的IEEE標準以太網(wǎng)上電力(PoE)。該標準定義電源設施(PSm和電カ設備(PD)之間的交互。ー個以太網(wǎng)電纜可以向PD傳輸數(shù)據(jù)和電力(例如13W)兩者。使用諸如發(fā)光二極管(LED)之類的高效的固態(tài)照明(SSL)源，由ー個以太網(wǎng)電纜遞送的電カ將足以(利用接近2001m/W的LED)照明例如エ 作臺或其他有限辦公室空間，諸如打印機旁的區(qū)域。在市場上，有特定的PD控制器可獲得， 典型地作為集成電路。這些PD控制器作為要控制的照明設備和以太網(wǎng)電纜之間的接ロ而附接。這樣的集成電路的一個例子是來自National Semiconductor的LM5073電路。ー個缺點是PD控制器向要控制的照明設備的電路增加成本、體積和損耗。如上所述，PD控制器可以用于照明環(huán)境中。具體地，PD控制器可以用于控制照明設備。根據(jù)現(xiàn)有技術的PD控制器具有通過兩種手段關斷照明設備的可能性。首先，根據(jù) PoE標準，存在命令照明設備不傳導任何電流的關斷信號。其次，PD控制器可以借助內(nèi)部開關來切斷到照明設備的電カ流。在兩種情況下，控制器的任何活動都將導致對光輸出的不期望的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個目標是克服該問題，以及提供包括內(nèi)部PoE兼容驅(qū)動器電路的改進的照明設備。本發(fā)明的ー個目標是提供滿足PD的大部分或全部要求、而無需由專用PD控制器執(zhí)行的初始電カ處理步驟的照明設備。一般地，以上目標通過根據(jù)所附獨立權利要求的照明設備來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目標和其他目標通過ー種包括至少ー個光源的照明設備來實現(xiàn)，該照明設備包括驅(qū)動器電路以在接收到分類電壓范圍內(nèi)的分類電壓的情況下傳導至少ー個預定義分類電流范圍內(nèi)的第一預定義電流，以及在接收到操作電壓的情況下傳導第二預定義電流， 其中在所述操作電壓消耗的功率在至少ー個預定義功率消耗等級內(nèi)，所述分類電流范圍與所述功率消耗等級關聯(lián)，其中所述第一預定義電流和所述第二預定義電流通過如下構成的組中的至少ー個定義所述光源的正向電壓特性、連接到所述照明設備的電壓下降設備的性質(zhì)、連接到所述照明設備的電流汲取設備的性質(zhì)、以及被配置為向所述光源遞送不同干輸入電壓的輸出電壓的功率轉(zhuǎn)換器的特性。有利地，這樣的照明設備允許向光源的供電功率被逐漸地影響。從而使得光源能夠在不同的功率水平操作，而不是被完全關斷。在利用光源的正向電壓特性以設置允許電流流動的最小電壓的情況下，不再需要通常將存在于PD控制器中的特定電壓監(jiān)視電路。在利用功率轉(zhuǎn)換器的電流限制功能以設置最大電流的情況下，既不需要電流測量部件也不需要串聯(lián)開關(其必須承載完整的設備電流)。根據(jù)ー個實施例，所述電壓下降設備與所述光源串聯(lián)連接。有利地，所述電壓下降設備可以用于減少所述光源上的電壓，從而針對輸入電壓和正向電壓變化而穩(wěn)定所傳導的電流。根據(jù)ー個實施例，所述電流汲取設備并聯(lián)連接到所述光源。有利地，所述電流汲取設備可以用于提供與光源電流獨立或不與其獨立地控制的用于設備電流的并聯(lián)電流路徑。根據(jù)ー個實施例，所述第一預定義電流和所述第二預定義電流由所述光源的性質(zhì)確定。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備被布置為從電源接收電力，并且其中所述至少一個預定義功率消耗等級和所述至少一個預定義分類電流范圍由所述電源的性質(zhì)確定。有利地，使得所述照明設備能夠通過在分類期間消耗特定電流來向所述電源設備通信其分類等級。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備進一歩包括能量存儲器，其被布置為選擇性地存儲電カ并且對所述光源供電。有利地，所述能量存儲器可以進一歩避免所述光源由于供電功率水平過低而完全關斷。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備進一歩包括驅(qū)動器電路，其被配置為將輸入功率縮放到輸出功率；向信號處理單元提供所述輸出功率；從所述信號處理單元接收關于所述光源的功率水平的控制信號；以及根據(jù)所述控制信號調(diào)整到所述光源的輸出功率。有利地， 這樣的照明設備可能能夠通信信息，從而該信息可以用于控制所述照明設備。根據(jù)ー個實施例，所述控制信號包括經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。從而所述信號可能能夠承載大量的信息(與僅僅具有特定電壓水平的未調(diào)制或模擬信號相比)。有利地，這可以允許改進的通信。根據(jù)ー個實施例，所述數(shù)據(jù)與所述光源的性質(zhì)關聯(lián)。有利地，通過考慮所述數(shù)據(jù)， 所述光源的控制可以得到改進。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備進一歩包括驅(qū)動器電路，其被配置為測量所述照明設備的至少ー個性質(zhì)；以及向所述信號處理單元提供所述測量。有利地，這可以實現(xiàn)所述照明設備的進ー步改進的控制。根據(jù)ー個實施例，所述驅(qū)動器電路包括來自升壓轉(zhuǎn)換器和降壓轉(zhuǎn)換器的組的開關模式電源。有利地，這允許所述照明設備的簡單的實施。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備進一歩包括整流器，其被配置為對由所述照明設備傳導的輸入電流進行整流。這提供了不需要外部整流器電路的緊湊的照明設備。有利地， 這提供了即插即用的照明設備。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備的驅(qū)動器電路的至少一部分與所述光源熱通信。 有利地，所述驅(qū)動器電路和所述光源可以補償彼此的溫度，從而減少所述照明設備的過熱的風險。根據(jù)ー個實施例，所述照明設備與以太網(wǎng)上電カ標準兼容。有利地，這樣的照明設備可以與太網(wǎng)上電力兼容電源設施直接通信，而無需中間接ロ或轉(zhuǎn)換器。注意到本發(fā)明涉及權利要求中所記載的特征的全部可能組合。


現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明的實施例的附圖來更詳細地描述本發(fā)明的該方面和其他方面。圖Ia-Ib是現(xiàn)有技術電路的示意圖示；圖2-5是根據(jù)實施例的照明設備的示意圖示；以及圖6圖示了作為根據(jù)實施例的照明設備的供電電壓的函數(shù)的輸入電流。
具體實施例方式以示例的方式提供以下實施例，從而該公開將是透徹和完整的，并且將向本領域技術人員完整地傳達本發(fā)明的范圍。類似的標記貫穿全文指代類似的元件。以太網(wǎng)上電カ標準(IEEE 802. 3af)定義了電源或電源設施(PS^與負載或電カ 設備(PD)之間的交互。PD按照它們消耗的功率的量來分類。PSE上的以太網(wǎng)端ロ可以在數(shù)據(jù)線對上或“備用”線對上(但并非兩者)提供標稱48V DC電力。根據(jù)現(xiàn)有技木，PSE必須從不向不期望電カ的設備發(fā)送電力。PoE由多階段握手協(xié)議管理以保護設施免受損壞以及管理電カ預算。一個以太網(wǎng)電纜可以向PD傳輸數(shù)據(jù)和電カ兩者。例如，負載可以是建筑物控制設備。從而，建筑物控制設備可以經(jīng)由以太網(wǎng)上電カ電纜接收供電電壓和數(shù)據(jù)兩者。 負載也可以是照明設備。從而經(jīng)由以太網(wǎng)上電カ電纜提供的數(shù)據(jù)可以用于控制照明設備的性質(zhì)。PSE探測PD以確定它是否兼容IEEE 802. 3af。為了支持PoE標準，PD必須發(fā)送其能夠接收電カ的信號。根據(jù)現(xiàn)有技木，PD的電カ消耗應當限制于最大允許值(例如350mA)， 否則PSE將檢測到錯誤并且停用到負載的電カ流。然后PSE強制施加分類電壓(典型地在15V和20V之間)，并且PD通過汲取特定電流以將其自身標識在根據(jù)預定義表格的功率等級中而響應。這樣的表格可以將電カ設備分類為例如等級0、等級1、等級2、等級3和等級4。然而，也可以使用其他分類。根據(jù)現(xiàn)有技木，提供作為PSE和PD之間的接ロ的分離的電路，即所謂的PD控制器。PD控制器典型地被實施為集成電路。這些PD控制器被布置為發(fā)送PD的PoE能力的信號并且保證將去向和來自PD的功率流保持在允許的限制內(nèi)。從而，PD控制器可以充當中間電カ處理設備。作為結(jié)果，PD控制器向電路增加成本、體積和損耗。這樣的PD控制器的ー個例子是來自National Semiconductor的LM5073電路。在圖Ia中在參考標記IOOa處圖示了該電路的示意圖。從而電路IOOa可以可能與附加的接 ロ電路組合而連接到被供電設備(PD)，并且因此提供到電源設施(PSm的接ロ。電路IOOa 的詳細描述在文獻中可得并且因此在此省略。提供電路IOOa的圖示的一般目的是給出與其相關聯(lián)的整體功能的概覽。原理上，電路IOOa如下工作。首先，測量由PSE向輸入端子呈現(xiàn)的電壓水平。如果存在特定的值，則電路IOOa對這些輸入信號進行“響應”。在檢測期間，PSE希望在檢測電壓范圍內(nèi)測量25k0hm的阻杭，從而電流是電壓的函數(shù)。在分類期間， PSE希望在分類電壓范圍內(nèi)測量特定固定電流，從而電流是固定的，即不是電壓的函數(shù)。所以，PD必須行為如同電阻器或電流宿(current sink)。如果成功執(zhí)行了這些步驟，則PSE 向PD施加全功率(電壓)。然后電路IOOa監(jiān)視電壓水平和電流流動以保證PD保持在PoE 標準的限制之內(nèi)。輸入電壓被傳送(經(jīng)由MOSFET開關，在圖Ia中被表示為熱插拔M0SFET) 到輸出端子(或如果超過限制則被限制甚至切斷)。圖Ib圖示了系統(tǒng)100b，其中圖Ia的LM5073電路IOOa被連接為PSE設備和充當負載的DC-DC轉(zhuǎn)換器之間的接ロ。DC-DC轉(zhuǎn)換器繼而可以連接到第二負載，諸如照明設備。 DC-DC轉(zhuǎn)換器將包括自身的監(jiān)視電路、電カ開關等，從而從該圖示明顯看到増加的努力和雙重電カ處理。根據(jù)本發(fā)明，提供了經(jīng)由以太網(wǎng)上電カ供電的照明設備，并且其中照明設備的驅(qū)動器直接與PoE標準兼容。已經(jīng)嵌入在光源中的驅(qū)動器從而可以實現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)有技術嵌入在分離的PD控制器中的一部分功能。作為結(jié)果，所公開的光源將更節(jié)省成本并且更節(jié)能。圖2示出了根據(jù)ー個實施例的照明設備102。照明設備102包括例如LED陣列的光源104和驅(qū)動器電路106。驅(qū)動器電路106使得照明設備102能夠操作在分類模式中，即在接收到分類電壓范圍內(nèi)的分類電壓的情況下傳導至少一個預定義分類電流范圍內(nèi)的第一預定電流。分類電壓可以通過電源120提供。優(yōu)選地，電源120是以太網(wǎng)上電力電源設備。優(yōu)選地，照明設備102與諸如IEEE 802. 3af的以太網(wǎng)上電カ標準兼容。照明設備102 進ー步包括驅(qū)動器電路106，該驅(qū)動器電路106使得照明設備102能夠操作在正常操作模式中，即在接收到操作電壓的情況下傳導第二預定義電流，其中操作電壓的輸入功率在至少ー個預定義功率消耗等級內(nèi)，并且其中功率消耗根據(jù)分類電流范圍。所述至少一個預定義功率消耗等級和所述至少一個預定義分類電流范圍可以通過電源的性質(zhì)確定。為了支持 PD的檢測，可能需要進ー步的電路。根據(jù)ー個實施例，照明設備包括線性調(diào)節(jié)器電路，諸如理想匹配的ニ極管。從而分類中和操作電壓范圍中的電流消耗量可以通過光源的正向電壓特性來定義。根據(jù)ー個實施例中，驅(qū)動器電路106將是包括升壓轉(zhuǎn)換器(boost)的光驅(qū)動器的一部分，該升壓轉(zhuǎn)換器被設計為處理正常操作期間的全光源功率(在正常操作期間近似 37V至56V被提供到光源104)。在較低的電壓水平，驅(qū)動器電路106的內(nèi)部過電流限制可能不允許消耗全電流，而是將限制電流消耗。這可以允許使用該較低的電流消耗來向電源 120(充當PS^指示照明設備102(充當PD)的功率水平。根據(jù)該實施例的合適的驅(qū)動器電路的可能的輸入電流特性示意地圖示在圖6中，下面將詳細描述圖6。根據(jù)ー個實施例，驅(qū)動器電路將是包括降壓轉(zhuǎn)換器(buck)的光驅(qū)動器的一部分。 在該情況下，在分類期間光源的正向電壓可以用于指示來自上述設備等級的等級0。為了指示該等級，在分類期間PD可以傳導零或幾乎零的電流?？梢酝ㄟ^將光源104的正向電壓選擇為比分類電壓范圍更高來實現(xiàn)與這樣的特性關聯(lián)的驅(qū)動器電路106。因此，降壓轉(zhuǎn)換器不汲取任何顯著的輸入電流。然而，在正常操作期間，供電電壓高于分類期間。通過將光源104上的電壓選擇為比最小供電電壓更低，降壓轉(zhuǎn)換器可以在正常操作期間將期望的電流驅(qū)動到光源104中。根據(jù)本實施例的合適的驅(qū)動器電路的可能的輸入電流特性示意地圖示在圖6中，下面將詳細描述圖6。
類似于其中光驅(qū)動器包括降壓轉(zhuǎn)換器以指示等級OPD的實施例，也可以根據(jù)其中利用電阻器或利用線性電流源對光源104進行鎮(zhèn)流的另一實施例來使用包括降壓轉(zhuǎn)換器的光驅(qū)動器(見圖幻。這樣的實施例可以適合于不具有任何遠程控制特征的非常低成本的PoE照明設備102。在這樣的應用中，光源104不需要具有面向以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)接口。僅有本地用戶接口(在最簡單的版本中為開關)或存在檢測單元可以操作地連接到光源104。一般地，除了上述線性電路、升壓轉(zhuǎn)換器和降壓轉(zhuǎn)換器之外，可以存在若干其他類型的合適的轉(zhuǎn)換器(諸如開關電容器、CucKSepic、回掃、正向、推挽、半橋和其他轉(zhuǎn)換器)。圖3示出了根據(jù)一個實施例的照明設備102。如圖2中，照明設備102包括諸如LED陣列之類的光源104和驅(qū)動器電路106。照明設備102進一步包括可選的電壓下降設備108a。電壓下降設備108a與光源104串聯(lián)連接。從而分類中和操作電壓范圍中的電流消耗量可以通過電壓下降設備108a的性質(zhì)來定義。例如，光源104單獨可能傳導過多功率/電流，因為a)它可能在過低的電壓(例如已經(jīng)在檢測期間)開始汲取電流或在分類期間汲取過多的電流，或b)隨著增加的輸入電壓電流消耗可能增加過多，從而超過操作電壓范圍的較高區(qū)中的電流或功率限制。提供電壓下降設備108a以減少跨光源104的電壓，從而避免或至少緩解這些問題。照明設備102進一步包括可選的電流消耗設備108b。電流消耗設備108b并聯(lián)連接到光源104。從而分類中和操作電壓范圍中的電流消耗量可以通過電流消耗設備108b的性質(zhì)來定義。光源104單獨可能傳導過少功率/電流，因為a)它可能在過高的電壓開始汲取電流(例如它不能在最小操作電壓傳導電流)，或b)例如通過在分類期間汲取正確的電流但在操作期間汲取不足的電流，隨著增加的輸入電壓電流消耗可能增加過少。提供電流消耗設備108b以允許與光源并聯(lián)的電流流動，從而避免或至少緩解這些問題。照明設備102可以進一步包括可選功率轉(zhuǎn)換器(未示出)?？蛇x功率轉(zhuǎn)換器可以是驅(qū)動器電路106的一部分。從而分類中和操作電壓范圍中的電流消耗量可以通過功率轉(zhuǎn)換器的特性來定義。功率轉(zhuǎn)換器可以是開關模式功率轉(zhuǎn)換器。功率轉(zhuǎn)換器被配置為向光源遞送不同于輸入電壓的輸出電壓。從而功率轉(zhuǎn)換器可以被視作替換功率轉(zhuǎn)換級(具有監(jiān)視和電流限制功能)，該功率轉(zhuǎn)換級被設計為向負載(即向光源104)遞送與輸入電壓相同的電壓(具有串聯(lián)開關中的盡可能少的損耗)。照明設備102可以進一步包括能量存儲器110。能量存儲器110被布置為存儲由電源120遞送的電力。然后能量存儲器110可以向光源104提供所存儲的電力。也就是說，當能量存儲器110存儲電力時，光源104可以只接收小量的供電功率。從而，提供到光源104的電力可以依賴于能量存儲器110的性質(zhì)。類似地，能量存儲器110可以向照明設備102中的其他設備和/或?qū)Ｓ秒娐?諸如驅(qū)動器電路106、電壓下降設備108a和/或電流消耗設備108b)提供所存儲的電力。光源104可以只能夠傳導預定義極性的直流(DC)。在電源120遞送未定義極性的直流(DC)、交流(AC)或來自必須被解耦的多于兩個輸入信號的功率的情況下，該電流需要被轉(zhuǎn)換為恰當極性的直流以使得光源104能夠傳導該電流。圖4示出了根據(jù)一個實施例的照明設備102。如圖2和3中，照明設備102包括諸如LED陣列之類的光源104和驅(qū)動器電路106。照明設備102進一步包括整流器112。整流器112被布置為對由照明設備傳導的輸入電流進行整流。也就是說，整流器112被布置為將AC供電電壓或來自必須被解耦的多于兩個輸入信號的功率轉(zhuǎn)換為恰當極性的DC供電電壓。從而光源104可能能夠傳導由電源120遞送的電流，雖然電源120遞送交流或具有未定義極性的直流(見以上)。根據(jù)本實施例，整流器112是照明設備102的一部分。在光源104看來，整流器112可以布置在驅(qū)動器電路106之前或之后。為了支持經(jīng)由多個信號(或來自PSE的多對信號)的供電，整流器112可以包括多個輸入端(未示出)。數(shù)據(jù)可以與電力一同被從電源120遞送到照明設備102(經(jīng)由以太網(wǎng)電纜)。從而該數(shù)據(jù)可以被照明設備102接收和解釋。因此，如果在電源側(cè)，控制信息(調(diào)暗值、顏色點、功率水平等)被發(fā)送到光源，則這樣的信息可以被照明設備102捕捉?；谶@樣的所接收的信息，可以直接由照明設備102處理低功率控制信號(例如其中占空比包括強度信息的PWM信號，或在TTL或CMOS電壓水平的數(shù)字通/斷信號)。圖5示出了根據(jù)一個實施例的照明設備102。如圖2、3和4中，照明設備102包括諸如LED陣列之類的光源104和驅(qū)動器電路106。根據(jù)一個實施例，照明設備102進一步包括驅(qū)動器電路114，該驅(qū)動器電路114被配置為將輸入功率(例如從電源120遞送到照明設備10 縮放到輸出功率。然后可以向信號處理單元122提供輸出功率。信號處理單元122可以是微控制器(4()(的一部分)。信號處理單元122可以是照明設備102的一部分，或如圖5中操作地連接到照明設備102。使用這樣的信號處理單元122，由電源120發(fā)送的控制信息可以被照明設備102解釋和利用。換言之，驅(qū)動器電路106可以被布置為從信號處理單元122接收關于由電源120發(fā)送的控制信息的控制信號，并且根據(jù)控制信號調(diào)整光源104的行為(調(diào)暗值、顏色點、功率水平等)?？刂菩盘柨梢园ń?jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)可以與數(shù)字控制數(shù)據(jù)信號關聯(lián)并且包括與光源104的性質(zhì)關聯(lián)的數(shù)據(jù)。照明設備102可以進一步包括驅(qū)動器電路116，該驅(qū)動器電路116被配置為測量照明設備102的至少一個性質(zhì)。然后可以將測量提供給信號處理單元122。測量可以關于光源104的溫度。從而可以向信號處理單元122提供光源104的溫度信息。假定信號處理單元122能夠向驅(qū)動器電路106通信光源設置，這可以避免光源104的過熱。從而驅(qū)動器電路106可以減少光源104的電流消耗，并且從而避免光源104過熱。可替代地，控制命令可以被發(fā)送到能量存儲器110。通過減少能量存儲器110向光源104提供電力的持續(xù)時間，可以減少光源104的平均電流消耗，從而可以避免光源104過熱?？商娲?，信息被遞送到以太網(wǎng)內(nèi)的其他元件，例如遞送到供電的PSE。此外，如圖5中由虛線所示，驅(qū)動器電路106、驅(qū)動器電路114和驅(qū)動器電路116可以是共同的光驅(qū)動器118的部分。照明設備102的驅(qū)動器電路106、114、116和118的至少部分可以與光源104熱通信。從而光源104和驅(qū)動器電路106、114、116、118可以能夠補償彼此的溫度效應。例如，驅(qū)動器電路106、114、116、118可以作為光源102的冷卻器而工作，或反之。作為例子，光源104可以包括安裝在熱傳導襯底(例如金屬核印刷電路板(PCB))上的LED。由于一些光學約束(諸如填充LED的區(qū)域的所需尺寸)，該大襯底的冷卻能力可以高于對LED損耗的冷卻所需的量。所以，照明設備102的其他元件也可以使用LED襯底的冷卻能力。圖6圖示了根據(jù)實施例的合適的驅(qū)動器電路的輸入電流特性。在圖中，輸入電流被繪制為供電電壓的函數(shù)。在供電電壓軸上，標識了分類電壓范圍Vc以及正常操作電壓范圍Vo。如上面所解釋，在分類期間使用分類電壓范圍Vc。在光源的正常操作期間，提供正常操作電壓范圍Vo中的供電電壓Vol、Vo2。類似地，在輸入電流軸上，標識了若干分類等級和對應的分類電流范圍Ic。分類電流等級被示意地表示為等級0，等級1，…，等級4。圖中的軸不一定比例正確。這里未示出檢測期間的電流消耗。實線602圖示了包括升壓轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動器電路106的典型的輸入-輸出行為。驅(qū)動器電路被選擇為使得升壓轉(zhuǎn)換器控制器IC的欠壓鎖出(UVLO)高于檢測電壓范圍但低于分類電壓。當施加分類電壓時，轉(zhuǎn)換器可以向光源104饋送一些電流Ic2，但轉(zhuǎn)換器操作在電流限制模式中(因為輸入電壓過低以至于不能向光源104遞送全功率)。在圖中，這樣的工作點被示意地圖示在(Vc2，Ic2)。在正常操作期間，輸入電流Io2由要遞送到光源104的功率確定。在圖中，這樣的工作點被示意地圖示在(Vo2，Io2)。隨著電壓增加，輸入電流減少以將功率保持在恒定水平。因此，在正常操作電壓范圍Vo中，輸入電流可以隨著供電電壓Vo2增加而減少。必須正確選擇光源電壓、UVLO和電流限制以實現(xiàn)期望的特性。虛線604圖示了包括線性調(diào)節(jié)器的驅(qū)動器電路106的典型的輸入-輸出行為。線性調(diào)節(jié)器被設置為向光源104遞送恒定的輸出電流Ιο 。只要供電電壓Vol低于光源104的正向電壓(在下文中表示為Vf)，則將沒有電流流動。在圖中，這樣的工作點被示意地圖示在(Vcl，Icl)。一旦Vol >Vf，則電流流動開始。如果(Vol-Vf) > Vdropout，其中Vdropout表示遞送全電流所需的跨線性調(diào)節(jié)器的最小電壓降，則輸入和輸出電流Iol將是恒定的。在圖中，這樣的工作點被示意地圖示在(Vol，Ιο )。必須正確選擇Vf，即 Vcl < (Vf-Vdropout) < Vol_operation_minimum，其中 Vcl 是分類電壓并且其中 Vol_operation_minimum是最小供電電壓。在驅(qū)動器電路106包括降壓轉(zhuǎn)換器的情況下，驅(qū)動器電路106的輸入-輸出行為將是包括升壓轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動器電路106和包括線性調(diào)節(jié)器的驅(qū)動器電路106的行為的組合。在分類期間，輸入-輸出行為將類似于虛線604的行為(即當施加分類電壓Vcl時，電流Icl將至少接近零，從而指示分類等級將是等級0)。在正常操作期間，輸入-輸出行為將類似于實線602(即隨著輸入電壓Vo2增加，電流Io2將減少)。一般地，在特定操作電壓的輸入電流的值在很大程度上由應用確定(并且應當根據(jù)分類期間所宣稱的功率水平)，但不在很大程度上由所使用的轉(zhuǎn)換器的類型確定。本領域技術人員意識到本發(fā)明絕不限于上述優(yōu)選實施例。相反，在所附權利要求的范圍內(nèi)，許多修改和變化是可能的。
權利要求
1.ー種包括至少ー個光源(104)的照明設備(102)，該照明設備包括驅(qū)動器電路(106)以在接收到分類電壓范圍(Vc)內(nèi)的分類電壓(Vcl，Vc2)的情況下傳導至少ー個預定義分類電流范圍(Ic)內(nèi)的第一預定義電流(Icl，Ic2)，以及在接收到操作電壓(Vo)的情況下傳導第二預定義電流(Iol，Io2)，其中在所述操作電壓消耗的功率在至少ー個預定義功率消耗等級內(nèi)，所述分類電流范圍與所述功率消耗等級關聯(lián)，其中所述第一預定義電流和所述第二預定義電流通過如下構成的組中的至少ー個定義所述光源的正向電壓特性、連接到所述照明設備的電壓下降設備(108a)的性質(zhì)、連接到所述照明設備的電流汲取設備(108b)的性質(zhì)、以及被配置為向所述光源遞送不同于輸入電壓的輸出電壓的功率轉(zhuǎn)換器的特性。
2.如權利要求1所述的照明設備，其中所述電壓下降設備與所述光源串聯(lián)連接。
3.如權利要求1所述的照明設備，其中所述電流汲取設備并聯(lián)連接到所述光源。
4.如權利要求1-3中任一項所述的照明設備，其中所述第一預定義電流和所述第二預定義電流由所述光源的性質(zhì)確定。
5.如權利要求1-4中任一項所述的照明設備，其中所述照明設備被布置為從電源 (120)接收電力，并且其中所述至少一個預定義功率消耗等級和所述至少一個預定義分類電流范圍由所述光源的性質(zhì)確定。
6.如權利要求5所述的照明設備，其中所述電源是以太網(wǎng)上電カ電源設備。
7.如權利要求1-6中任一項所述的照明設備，進ー步包括能量存儲器(110)，其被布置為選擇性地存儲電カ并且對所述光源供電。
8.如權利要求1-7中任一項所述的照明設備，進ー步包括驅(qū)動器電路(114)，其被配置為將輸入功率縮放到輸出功率； 向信號處理單元(12 提供所述輸出功率；從所述信號處理單元接收關于所述光源的功率水平的控制信號；以及根據(jù)所述信號調(diào)整到所述光源的輸出功率。
9.如權利要求8所述的照明設備，其中所述控制信號包括經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。
10.如權利要求9所述的照明設備，其中所述數(shù)據(jù)與所述光源的性質(zhì)關聯(lián)。
11.如權利要求8所述的照明設備，進ー步包括驅(qū)動器電路(116)，其被配置為 測量所述照明設備的至少ー個性質(zhì)；以及向所述信號處理單元提供所述測量。
12.如權利要求1-11中任一項所述的照明設備，其中所述驅(qū)動器電路(106)包括來自升壓轉(zhuǎn)換器和降壓轉(zhuǎn)換器的組的開關模式電源。
13.如權利要求1-12中任一項所述的照明設備，進ー步包括整流器(112)，其被配置為對由所述照明設備傳導的輸入電流進行整流。
14.如權利要求1-13中任一項所述的照明設備，其中所述照明設備的驅(qū)動器電路 (106)的至少一部分與所述光源熱通信。
15.如權利要求1-14中任一項所述的照明設備，其中所述照明設備與以太網(wǎng)上電カ標準兼容。
全文摘要
信息技術正在變得越來越廣泛存在于諸如照明設備的照明應用中。為了限制這樣的照明應用的安裝努力和成本，可以使用與以太網(wǎng)上電力兼容的照明設備。提供了一種照明設備，其經(jīng)由以太網(wǎng)上電力供電，并且其中照明設備的驅(qū)動器與以太網(wǎng)上電力標準直接兼容。利用這樣的內(nèi)部以太網(wǎng)上電力驅(qū)動器，遞送到照明設備的光源的功率可以被逐漸地影響，從而允許光源操作在不同的功率水平，而不是完全關斷光源。
文檔編號H05B37/02GK102598870SQ201080050243
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者H·J·G·拉德馬赫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司