專利名稱：用于防止不適當(dāng)?shù)恼{(diào)光操作的泄放電路和相關(guān)方法
用于防止不適當(dāng)?shù)恼{(diào)光操作的泄放電路和相關(guān)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明通常專注于光源的控制。更特別的是，在此公開了涉及防止由調(diào)光器的不 正常觸發(fā)而引起的光源閃爍的多種發(fā)明方法和設(shè)備背景技術(shù)
數(shù)字照明技術(shù)，也就是基于半導(dǎo)體光源如發(fā)光二極管(LEDs)的照明，提供了一種 對于傳統(tǒng)的熒光燈，高壓氣體放電燈(HID)和白熾燈的可行的替代。發(fā)光二極管的功能性 的優(yōu)勢和好處包括高的能量轉(zhuǎn)換和光效率，耐久性，低運行成本和許多其他。發(fā)光二極管技 術(shù)新近的進展已經(jīng)提供了有效和強健的全光譜光源，其能夠在許多應(yīng)用中產(chǎn)生多種照明效 果。包含這些光源的一些光學(xué)設(shè)備是一種發(fā)光模塊的特色，其包括一個或多個能夠產(chǎn)生不 同顏色，例如紅色，綠色和藍色的發(fā)光二極管，以及處理器，該處理器用于獨立地控制這些 發(fā)光二極管的輸出以用于產(chǎn)生多種顏色和變色照明效果，例如，如專利號為6，016, 038和 6，211，626的美國專利中詳細描述的，在此一并作為參考。
許多照明應(yīng)用使用調(diào)光器，傳統(tǒng)的調(diào)光器與白熾燈(燈泡和鹵素)能夠良好地配 合工作。然而，問題發(fā)生于其他類型的電子光源，例如緊湊型熒光燈(CFL)，使用電子變壓器 的低電壓鹵素?zé)艉凸虘B(tài)照明燈(SSL)如發(fā)光二極管和有機發(fā)光二極管。傳統(tǒng)的調(diào)光器典型 地將輸入電源電壓信號的每個波形的一部分切掉，并將波形的剩余部分傳遞給照明光源。 前位切相或者交流電三極管(三端雙向可控硅，TRIAC)是一種廣泛應(yīng)用的調(diào)光器類型，其 電路設(shè)計簡單并且成本低。
圖1為一種典型的照明系統(tǒng)100的示意圖，該照明系統(tǒng)100包括耦合至電源電壓 102的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104。前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104提供可 調(diào)節(jié)的電壓信號給燈106，用于可調(diào)節(jié)地控制燈106所輸出的光。圖2示出了前位切相三端 雙向可控硅調(diào)光器104的輸出波形，其中每個波形的前沿被切掉。
對于如圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104，為使適當(dāng)?shù)牟僮鞒蔀榭?能，下列參數(shù)是必要的。在三端雙向可控硅從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換到導(dǎo)通狀態(tài)以及已經(jīng)去除觸發(fā) 信號后，閉鎖電流是立刻保持三端雙向可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)的最小主電流。保持電流是需要 維持三端雙向可控硅在導(dǎo)通狀態(tài)下的最小主電流。保持電流通常小于閉鎖電流。然而，一 個設(shè)備越敏感，保持電流值就越接近于閉鎖電流值。因此，在去除柵電流后，三端雙向可控 硅的主電流應(yīng)立即高于其閉鎖電流并一直高于其保持電流，以在調(diào)光角度的整個范圍內(nèi)保 持三端雙向可控硅的導(dǎo)通。同樣，為了保證適當(dāng)?shù)恼{(diào)光操作，返回路徑是必要的。如果光源 驅(qū)動器的輸入阻抗相對較高，三端雙向可控硅就不能適當(dāng)?shù)挠|發(fā)，并且三端雙向可控硅的 觸發(fā)時間也會受到影響。
如圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器的典型問題是振蕩。在前位切相三 端雙向可控硅調(diào)光器中的電感與在光源驅(qū)動器中的電容器之間產(chǎn)生的諧振可導(dǎo)致由電源 電壓102提供給調(diào)光器104的輸入電流的振蕩。在圖1中，光源驅(qū)動器可被認為被合并到 燈106中。這樣的振蕩可以典型地發(fā)生于，例如，當(dāng)前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器用于對發(fā)光二極管光源進行調(diào)光時。當(dāng)振蕩變大時，提供給調(diào)光器104的合成的最小輸入電流會 低于維持三端雙向可控娃導(dǎo)通所必需的保持電流，從而使得三端雙向可控娃截止或者不正 常觸發(fā)。不正常觸發(fā)使得由調(diào)光器104提供給燈106的照明電流在波形半周期內(nèi)重復(fù)出現(xiàn) 尖峰(多次觸發(fā))，如圖3所示的例子，示出了光源驅(qū)動器的發(fā)光電流C2和光源驅(qū)動器的相 應(yīng)輸入電壓C4。作為結(jié)果，光源驅(qū)動器打開并關(guān)閉，從而使得燈106忽明忽暗地閃爍。
解決這個振蕩/閃爍問題的已有方法為將電阻器與驅(qū)動電容器串聯(lián)，以試圖抑制 振蕩照明電流。然而，該方法導(dǎo)致增加的功率損耗，因此不是有吸引力的方案。
因此，在技術(shù)方面需要提供一種電路和相關(guān)的方法，來防止光源的閃爍，并且要是 無需額外功率損耗的簡單、低成本的設(shè)計。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專注于用于控制泄放電流(bleed current)以提供泄放電流直至調(diào)光器的 輸入電流停止振蕩的發(fā)明方法和設(shè)備。
通常，在一方面，提供了一種泄放電路(bleeding circuit)，該泄放電路包括總 線，該總線配置為提供來自調(diào)光器的電壓信號以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由光源輸出的光。該泄放 電路包括檢測電路，該檢測電路配置為檢測所述總線的電壓電平，并響應(yīng)于所述檢測到的 電壓電平提供控制信號。該泄放電路還包括泄放元件(bleeder component),該泄放元件配 置為將來自所述總線的泄放電流經(jīng)由返回電流路徑提供給所述調(diào)光器。還包括延遲電路， 其配置為將所述控制信號延遲預(yù)定的延遲并提供所述經(jīng)延遲的控制信號給所述泄放元件， 以使得所述泄放元件響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的 輸入電流的振蕩停止。
在另一個方面，提供了一種用于控制提供給光源的功率的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括調(diào)光 器，該調(diào)光器與電源電壓連接并被配置為提供電壓信號以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)所述光源輸出的 光。該系統(tǒng)還包括整流電路，該整流電路配置為響應(yīng)于所述電壓信號提供經(jīng)整流的電壓信 號給總線。同樣，包括泄放電路，其配置為經(jīng)由返回電流路徑提供泄放電流給所述調(diào)光器。 還包括功率轉(zhuǎn)換器，其配置為響應(yīng)于所述經(jīng)整流的電壓信號驅(qū)動所述光源。所述泄放電路 還被進一步配置為響應(yīng)于控制信號提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的輸入電流振蕩停 止。
還在另一個方面，提供了一種消除發(fā)光二極管輸出的光的閃爍的方法。該方法包 括提供來自調(diào)光器的電壓信號用于可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由所述發(fā)光二極管輸出的光；響應(yīng)于所 述電壓信號的檢測到的電壓電平提供控制信號；提供泄放電流給所述調(diào)光器；以及將所述 控制信號延遲預(yù)定的延遲用于提供延遲的控制信號。響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號，提供 所述泄放電流給所述調(diào)光器直至所述調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止。
如此處用于本公開的目的，術(shù)語“發(fā)光二極管(LED) ”應(yīng)被理解為包括任意電致發(fā) 光二極管或者其他類型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠響應(yīng)于電子信號產(chǎn)生輻 射。因此，術(shù)語發(fā)光二極管包括，但不限于，多種響應(yīng)于電流發(fā)光的基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，發(fā)光 聚合體，有機發(fā)光二級管(OLED)，電致發(fā)光帶以及類似物。特別的，術(shù)語發(fā)光二極管指全部 類型的發(fā)光二級管(包括半導(dǎo)體和有機發(fā)光二極管)，其可被配置為在一個或多個紅外光 譜、紫外光譜以及可見光譜(通常包括從大致400納米至大致700納米的輻射波長)的各個部分產(chǎn)生輻射。例如，配置為產(chǎn)生基本白光的發(fā)光二極管(例如，白色二極管)的一種實 施方式可包括分別發(fā)出不同光譜的電致發(fā)光的多個裸片，不同光譜的電致發(fā)光混合以形成 基本白光。在另一種實施方式，一個白光發(fā)光二極管可與熒光材料相關(guān)聯(lián)，該熒光材料將具 有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換為不同的第二光譜。在該實施方式的一個例子中，具有相對較 短波長和窄帶寬光譜的電致發(fā)光激發(fā)熒光材料，該熒光材料輻射出具有稍寬光譜的較長波 長的福射。
還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語發(fā)光二極管不限制發(fā)光二極管的物理和/或電封裝類型。例如， 如上所述，發(fā)光二極管可指具有多個裸片的單一發(fā)光設(shè)備，該多個裸片被配置為分別發(fā)出 不同光譜的輻射(例如，這些裸片可或不可單獨地控制)。同樣，發(fā)光二極管可與熒光材料 相關(guān)聯(lián)，該熒光材料被認為是發(fā)光二極管(例如，一些類型的白色發(fā)光二極管)的組成部 分。
術(shù)語“光源”應(yīng)當(dāng)理解為指任一個或者多個的各種輻射源，包括但不限于，基于發(fā) 光二極管的源(包括上述一個或多個發(fā)光二極管)，白熾源(例如，白熾燈、鹵素?zé)?，熒光 源，磷光源，高壓氣體放電源(例如，鈉氣、汞氣以及金屬鹵化物燈)，激光，其他類型的電致 發(fā)光源，高溫發(fā)光源(例如火焰)，蠟燭發(fā)光源(例如氣燈罩、碳弧輻射源)，光致發(fā)光源(例 如氣體放電源)，使用電子飽和的陰極發(fā)光源，電發(fā)光源，晶體發(fā)光源，顯像管發(fā)光源，熱電 發(fā)光源，摩擦發(fā)光源，聲致發(fā)光源，放射線致發(fā)光源以及發(fā)光聚合體。
給定的光源可配置為在可見光譜內(nèi)、可見光譜外或者兩者的組合產(chǎn)生電磁輻射。 因此，在此可交換地使用術(shù)語“光”和“輻射”。此外，光源可包括一個或多個濾光器(例如， 濾色鏡)、透鏡或其他光學(xué)組件作為組成部件。同樣，應(yīng)當(dāng)理解光源可用于多種應(yīng)用，包括但 不限于，指示、顯示和/或照明?！罢彰髟础笔且环N光源，其特別用于產(chǎn)生具有足夠強度的輻 射以有效地照明內(nèi)部或外部空間。在上下文中，“足夠強度”指在空間或環(huán)境中產(chǎn)生的在可 見光譜內(nèi)足夠的輻射功率(在術(shù)語輻射功率或“光通量”方面，經(jīng)常用單位“流明”來描繪 光源在所有方向上輸出的全部光)以提供周圍環(huán)境照明(也就是說，可間接地感知光以及 可，例如，在感知光的全部或者部分之前，由一個或多個的各種居間表面反射的光)。
在此術(shù)語“燈具(lighting fixture) ”用于指一個或多個按特定的規(guī)格、組裝或封 裝的發(fā)光單元的實現(xiàn)或排列。此處術(shù)語“發(fā)光單元”用于指包括一個或多個相同類型或不 同類型的光源的設(shè)備。一個給定的發(fā)光單元可以具有各種對于光源的安裝排列，外圍/殼 體排列和形狀，和/或機電連接配置中的任一種。除此之外，一個給定的發(fā)光單元可選地可 以與各種與光源的運作相關(guān)的其它組件(例如控制電路)關(guān)聯(lián)起來(例如包括之，與之耦 合和/或與之封裝在一起)。“基于發(fā)光二極管的發(fā)光單元”用于指包括一個或多個如以上 討論的、基于發(fā)光二極管的光源的發(fā)光單元，該基于發(fā)光二極管的光源單獨存在或者與其 他不基于發(fā)光二極管的光源組合在一起?！岸嗤ǖ馈卑l(fā)光單元指基于發(fā)光二極管或不基于發(fā) 光二極管的發(fā)光單元，該發(fā)光單元包括至少兩個配置為分別產(chǎn)生不同輻射光譜的光源，其 中各個不同的光源譜可被認為是該多通道發(fā)光單元的一個“通道”。
在此術(shù)語“控制器”用于一般性地描述與一個或多個光源的運作相關(guān)的各種設(shè)備。 控制器可以通過多種方式(例如專用硬件)實現(xiàn)以執(zhí)行在此論述的各種功能?！疤幚砥鳌笔?控制器的一個例子，其使用一個或多個可以通過軟件(例如，微代碼)編程的微處理器來執(zhí) 行此處論述的各種功能?？刂破骺梢酝ㄟ^或不通過處理器來實現(xiàn)，以及也可以通過執(zhí)行某些功能的專用硬件和執(zhí)行其他功能的處理器(例如一個或多個被編程的微處理器和相關(guān) 聯(lián)的電路)的組合實現(xiàn)?？梢栽诒竟_的各種實施方式中使用的控制器元件的例子包括， 但不限于傳統(tǒng)的微處理器，專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
在各種實施方式中，處理器或控制器可以與一個或多個存儲介質(zhì)(在此一般地被 稱為存儲器，例如易失或非易失的計算機存儲器，諸如RAM、PROM、EPROM和EEPR0M，軟盤， CD，光碟，磁帶等)相關(guān)聯(lián)。在一些實現(xiàn)中，該存儲介質(zhì)可以被編碼有一個或多個程序，該程 序在一個或多個處理器和/或控制器上被執(zhí)行時，實現(xiàn)在此論述的功能中的至少一些。各 種存儲介質(zhì)可以被固定在處理器或存儲器之中，或者是可運輸?shù)?，從而使得存儲在其上?一個或多個程序能夠被讀取到處理器或控制器中以實現(xiàn)在此論述的本發(fā)明的各種方面。此 處術(shù)語“程序”或“計算機程序”普遍性地用于指可以被用來對一個或多個處理器或控制器 進行編程的、任何形式的計算機代碼(例如軟件或微代碼)。
在此術(shù)語“可尋址”用于指一個被配置為接收旨在發(fā)送給包括該設(shè)備在內(nèi)的多個 設(shè)備的信息(例如數(shù)據(jù))、并選擇性地對旨在發(fā)送給該設(shè)備的特定信息進行響應(yīng)的設(shè)備(例 如，普遍的光源，發(fā)光單元或燈具，與一個或多個光源或發(fā)光單元相關(guān)聯(lián)的控制器或處理 器，其他非發(fā)光相關(guān)設(shè)備等)。術(shù)語“可尋址”通常與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(或網(wǎng)絡(luò)，下文中將進行進一 步論述)一起使用，在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多個設(shè)備通過一些通信介質(zhì)耦合在一起。
在一種網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)中，一個或多個耦合于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可以作為耦合于該網(wǎng)絡(luò)的一個 或多個其它設(shè)備的控制器使用(例如，以主/從的關(guān)系)。在另一種實現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以 包括一個或多個專用的控制器，這些專用的控制器被配置為控制耦合于該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的 一個或多個。一般地，多個耦合于該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備中的各個都能夠訪問出現(xiàn)在通信介質(zhì)上的 數(shù)據(jù)；但是，一個給定的設(shè)備是“可尋址”的，是由于它被配置為基于例如一個或多個指定給 它的特定標(biāo)識符(例如“地址”)，選擇性地與該網(wǎng)絡(luò)交互數(shù)據(jù)(也就是，從該網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù) 或向該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù))。
在此使用的術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”指兩個或多個設(shè)備(包括控制器或處理器)之間的任意 的互連，其有助于在與該網(wǎng)絡(luò)耦合的任意兩個或更多個設(shè)備兩兩之間和/或多個設(shè)備之間 的信息傳輸(例如設(shè)備控制，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)交換等)。應(yīng)能夠容易理解，適合于互連多個設(shè) 備的網(wǎng)絡(luò)的各種實現(xiàn)可以包括多種網(wǎng)絡(luò)拓撲中的任意種，并且使用多種通信協(xié)議中的任意 種。除此之外，在根據(jù)本公開的各種網(wǎng)絡(luò)中，兩個設(shè)備之間的任意一種連接可以表示兩個系 統(tǒng)之間的專用連接，或非專用連接。除了承載旨在發(fā)送給該兩個設(shè)備的信息之外，這種非專 用連接可以承載并不一定旨在發(fā)送給該兩個設(shè)備中的任一個的信息(例如，開放的網(wǎng)絡(luò)連 接)。此外，應(yīng)能夠容易理解，在此論述的設(shè)備的各種網(wǎng)絡(luò)可以使用一條或多條無線，有線/ 電纜，和/或光纖鏈路用于促進整個網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 應(yīng)該理解，前述的概念和將在下文中更加詳細的論述的概念的所有組合(前提是 這些概念互相之間并不矛盾)都被認為是在此披露的具有創(chuàng)造性的主題的一部分。特別 地，出現(xiàn)在本公開末尾的權(quán)利要求保護的主題的所有組合也被認為是在此披露的具有創(chuàng)造 性的主題的一部分。還應(yīng)該理解，這里明確地使用的、也可以在其他被引入作為參考的公開 中所出現(xiàn)的術(shù)語應(yīng)該被賦予與這里披露的特定概念最為一致的意義。


在附圖中，不同視圖中相似的附圖標(biāo)記通常代表相同的部件。并且，附圖并不是必 要地去衡量、強調(diào)，而是一般性地被用作闡述本發(fā)明的原理。
表;
形。圖1示出了包括前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器的典型的照明系統(tǒng)的示意圖；圖2示出了圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器的輸出波形；圖3示出了在典型的發(fā)光系統(tǒng)由于不正常觸發(fā)導(dǎo)致的輸入電流和電壓波形；圖4示出了一個代表性的實施方式的照明系統(tǒng)的框圖；圖5示出了泄放電路的示意圖，該泄放電路可以是如圖4所示的泄放電路的代 圖6示出了該代表性的實施方式的照明系統(tǒng)中的輸入電流，分壓電壓和電壓的波具體實施方式
普遍地，申請人認識并且理解到，保證調(diào)光器的振蕩輸入電流的最低值大于該調(diào) 光器的保持電流是有利的。當(dāng)調(diào)光器觸發(fā)時，通過為調(diào)光器的輸入端的諧波增加直流偏置， 該振蕩輸入電流的最低值可以被增加至較高值，使得該振蕩電流保持在該保持電流之上， 因此避免了調(diào)光器的多次觸發(fā)以及導(dǎo)致的光源閃爍。鑒于以上，本發(fā)明的多種實施方式和 實現(xiàn)專注于一種泄放電路和消除閃爍的方法，其中泄放電流被控制以被維持，直至調(diào)光器 的輸入電流的振蕩停止。
圖4是一個代表性的實施方式的照明系統(tǒng)的框圖。參見圖4,照明系統(tǒng)400包括與 電源電壓402連接的調(diào)光器404。根據(jù)多種實現(xiàn)，電源電壓402可以提供不同的未經(jīng)整流的 輸入電源電壓，例如100V交流電(AC)，120VAC，230VAC和277VAC。調(diào)光器404可以是前位 切相三端雙向可控硅調(diào)光器，例如圖1所示的前位切相三端雙向可控硅調(diào)光器104，但是， 如本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所能理解的，它也可以依照其他類型的前位切相三端雙向可控硅 調(diào)光器、前位切相調(diào)光器或者例如后位切相調(diào)光器等的其他類型的切相調(diào)光器被配置。調(diào) 光器404通過響應(yīng)于系統(tǒng)用戶的設(shè)置而切掉來自電源電壓402的電壓信號波形的前沿，來 提供調(diào)光能力。該(被調(diào)節(jié)的)電壓信號從調(diào)光器404被提供給整流器406，該整流器406 沿直流總線(DC bus)提供經(jīng)整流的電壓信號給DC/DC功率轉(zhuǎn)換器410。功率轉(zhuǎn)換器410輸 出相應(yīng)的直流電壓用于為光源412提供能源，在本示例中該光源被示為包括發(fā)光二極管。 照明系統(tǒng)400還包括泄放電路408，其與光源412并聯(lián)地被設(shè)置，并且可以被轉(zhuǎn)換為與光源 412—起牽引額外的電流，從而將調(diào)光器404的負載電流增加至對于調(diào)光器404的運作來說 足夠的最小電流。
圖5是泄放電路500的示意圖，該泄放電路500可以是圖4所示的泄放電路408的 代表。圖5中的電阻器502、504和506以及穩(wěn)壓二極管508互相連接，并被配置作為檢測 由整流器406提供給直流總線的經(jīng)整流的電壓信號的電壓電平的檢測器。電阻器502包括 與直流總線連接的第一端。電阻器504包括與電阻器502的第二端連接的第一端。穩(wěn)壓二 極管508包括與電阻器504的第二端連接第一陽極端。電阻器506包括與穩(wěn)壓二極管508 的第二陰極端連接的第一端，并且還包括接地的第二端。指示在直流總線上的經(jīng)整流的電 壓信號的電壓電平的控制信號可以被視為在穩(wěn)壓二極管508和電阻器506之間的節(jié)點NI 處被提供。
如圖5所示的泄放電路500進一步包括相互連接在一起的二極管524，電阻器526 和電容器528，以提供一預(yù)定的延遲。二極管524的第一陽極端連接至節(jié)點NI用于接收該控制信號。電容器528包括與二極管524的第二陰極端相連的第一端，并且還包括接地的第二端。電阻器526包括分別與二極管524的第一陽極端和第二陰極端連接的第一端和第二端。如將在下文中更加詳細地描述的，電阻器526的阻值R8和電容器528的電容器值Cl 可以被選擇為預(yù)定值，且二極管524可以被選擇為以預(yù)定的延遲來延遲節(jié)點NI處的控制信號。
如圖5所示的泄放電路500進一步包括晶體管510,該晶體管510可以是雙極型晶體管，其包括與電容器528的第一端處的經(jīng)延遲的控制信號連接的基極或控制極。晶體管 510包括與地耦合的發(fā)射極或第一端，以及與節(jié)點N2連接的集電極或第二端。節(jié)點N2通過串聯(lián)的電阻器512和514連接到直流總線。電阻器512包括與直流總線連接的第一端。電阻器514包括與電阻器512的第二端連接的第一端，并且還包括與節(jié)點N2連接的第二端。 節(jié)點N2還通過穩(wěn)壓二極管516接地。穩(wěn)壓二極管516包括與節(jié)點N2連接的第一陽極端， 并且還包括接地的第二陰極端。
圖5中的泄放電路500還包括晶體管518,該晶體管例如可以是場效應(yīng)晶體管 (FET)。晶體管518的控制極或者柵極與節(jié)點N2連接。晶體管518包括與直流總線連接的第一端，并且還包括通過串聯(lián)電阻器520和522接地的第二端。電阻器520包括與晶體管518的第二端連接的第一端。電阻器522包括與電阻器520的第二端連接的第一端，并且還包括接地的第二端。晶體管518可以視為由節(jié)點N2處的電壓電平可切換·地控制的泄放元件或者晶體管，從而經(jīng)由接地返回路徑將來自直流總線的泄放電流通過電阻器520和 522提供給調(diào)光器404。電阻器520和522限制了從直流總線流到地的電流。應(yīng)能理解，盡管圖中示出的晶體管518是包括本體二極管(intrinsic body diode)的η型FET,晶體管 518可以是任何類型的場效應(yīng)管，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)或者砷化鎵場效應(yīng)晶體管(GaAs FET)，在不背離本發(fā)明所教導(dǎo)的范圍內(nèi)，還可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員范圍內(nèi)的其他類型的場效應(yīng)管和/或其他類型的晶體管。晶體管510也不限于雙極性晶體管， 類似地也可以是如上所述的其他類型的晶體管。
典型的實施例中的泄放電路的運作將參照圖4和圖5進行描述。在調(diào)光器404導(dǎo)通之前的初始狀態(tài)，圖4中的泄放電路408保持導(dǎo)通以牽引電流。在圖5所示的泄放電路 500中，在開啟調(diào)光器404使其導(dǎo)通之前的初始狀態(tài)，電阻器502、504和506以及穩(wěn)壓二極管508檢測到直流總線上的經(jīng)整流的電壓信號的電壓電平相對較低。此時在節(jié)點NI處檢測到的電壓電平因此也相應(yīng)的較低，且晶體管510的控制端的電壓電平也低。晶體管510 響應(yīng)于低電壓保持截止。因此，施加在晶體管518的控制端的節(jié)點N2處的電壓電平將會相對的高，因此晶體管518將導(dǎo)通。盡管此時調(diào)光器404未導(dǎo)通，直流總線上的電壓電平大約為5-10V，其可以維持泄放電路500運作。在該時段內(nèi)，泄放電流因此經(jīng)由返回路徑從直流總線通過晶體管518和電阻器520和522提供給調(diào)光器404。圖4所示的電流返回路徑因此被維持在足夠的最小值從而使得調(diào)光器404能夠正常工作。
當(dāng)直流總線的電壓電平繼續(xù)增加從而調(diào)光器404變成導(dǎo)通并將光源412開啟時， 在節(jié)點NI處檢測到的電壓電平也將相應(yīng)地增加。一旦直流總線上的電壓電平高于穩(wěn)壓二極管508的擊穿電壓時，電容器528開始充電。在由二極管524、電阻器526和電容器528提供了預(yù)定的延遲后，在某時刻晶體管510的控制端的電壓電平將會足夠高使得晶體管510 導(dǎo)通。節(jié)點N2處的電壓電平將相應(yīng)地降至接近接地電壓電平(約O. 3V)，使得晶體管518 截止，從而來自直流總線至返回路徑的泄放電流被截止。由二極管524、電阻器526和電容器528提供的預(yù)定的延遲對泄放電流截止的時間進行了延遲。
傳統(tǒng)的泄放電路通常設(shè)計為當(dāng)調(diào)光器電路開啟時截止泄放電流。相反地，在圖5 中的實施例的泄放電路500包括二極管524、電阻器526和電容器528，被配置為提供預(yù)定的延遲以延遲響應(yīng)于控制信號的晶體管510的截止。圖5中的二極管524、電阻器526和電容器528所提供的延遲量或者延遲時間量根據(jù)提供給調(diào)光器404的輸入電流的振蕩的期望的時間段或者長度進行設(shè)置。預(yù)定的延遲時間被選擇為長于振蕩的持續(xù)時間。輸入電流的振蕩的持續(xù)時間通常是約200-500微秒。
因此在調(diào)光器404開啟后晶體管518被控制為導(dǎo)通用于經(jīng)由返回電流路徑為調(diào)光器404提供預(yù)定時間的泄放電流，以在長于振蕩的持續(xù)時間的時間段中增加光源的輸入電流。約幾百毫安直流電流的泄放電流將調(diào)光器404處的輸入電流提升至高于調(diào)光器404 的保持電流。調(diào)光器404因此保持導(dǎo)通直至調(diào)光器404的輸入電流的振蕩結(jié)束。因此，防止了前位切相調(diào)光器404在半波形周期內(nèi)的不正常觸發(fā)和導(dǎo)致的光源的閃爍。這可以通過圖6理解，其示出了在光源處的發(fā)光電流C2，分壓電壓C3和直流總線處的輸入電壓C4。圖 6中示出的發(fā)光電流C2在每個各自的半波形周期的單獨的時間被開啟，并在半波形周期內(nèi)不會重復(fù)開啟和閉合。
在一個示例的實施例中，如果參照圖4和5所描述的上述的照明系統(tǒng)的輸入電壓是120V/60HZ，電阻器502和504分別的阻抗Rl和R2均可以選為約250kQ，電阻器506的阻抗R3可以選為約IOOkQ。of電阻器526的阻抗R8可以選為約2. 2MΩ ，電阻器512和 514的阻抗R4和R5均可以選為約150k Ω，以及電阻器520和522分別的阻抗R6和R7均可以選為約680 Ω。電容器528的容值Cl可以選為約10nF。二極管524可以選為1N4148 二極管。穩(wěn)壓二極管508的齊納擊穿電壓Zl可以選為約6. 8V。穩(wěn)壓二極管516的齊納擊穿電壓Z2可以選為約10V。根據(jù)該例子，電容器528的充電時間因此約為200-500微秒從而在光源的輸入電流的振蕩的時間段或者長度內(nèi)保持泄放電流500導(dǎo)通。然而應(yīng)能理解上述的數(shù)值僅是以示例的方式給出，不同的其他阻抗、容值、齊納擊穿電壓和二極管可以被選擇以滿足不同實現(xiàn)的應(yīng)用特定的設(shè)計需求，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
雖然此處描述并示例了多個創(chuàng)造性的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員易于預(yù)見用于實現(xiàn)此處描述的功能和/或獲取結(jié)果和/或或多個優(yōu)勢的多種其他的方法和/或結(jié)構(gòu)，每個這些變形和/或改動被視為在此處描述的創(chuàng)造性實施例的范圍之內(nèi)。更普遍地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，此處描述的所有的參數(shù)、尺寸、材料和配置僅是示例的，實際的參數(shù)、尺寸、 材料和/或配置將取決于本創(chuàng)造性的教導(dǎo)所用于的特定的應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，或者能夠確定僅僅采用常規(guī)的實驗，可以獲取此處描述的特定的創(chuàng)造性的實施例的等同。因此，可以理解，上述的實施例僅僅是舉例的，在所附的權(quán)利要求和其等同的范圍內(nèi)，與特別描述以及要求以權(quán)利要求所保護的不同的創(chuàng)造性的實施例可以習(xí)得。本發(fā)明的創(chuàng)造性的實施例是針對此處描述的每個獨立的特征、系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料、裝備和/或方法。此外，如果此類特征、系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料、裝備和/或方法不會彼此不一致時，兩個或多個此類特征、 系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料、裝備和/或方法的結(jié)合也包含在本申請的創(chuàng)造性范圍。
本文中限定和使用的所有的定義應(yīng)被理解為支配字典的定義、通過引用方式并入 的文檔中的定義和/或所限定的術(shù)語的慣常意思。
在說明書和權(quán)利要求書中使用的不定冠詞“一個”，除非有明確相反的指示，應(yīng)被 理解為“至少一個”。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，除非明確地指出相反的，否則在此處的要求保護包括一個或多個 步驟或者行為的任何方法，該方法的步驟或者行為的順序并不一定限制在方法所描述的步 驟或者行為的順序。
權(quán)利要求中的括號里的任何附圖標(biāo)記或者其他字符僅為了方便而提供，而并非以 任何方式限制權(quán)利要求。
在權(quán)利要求中以及上文的說明書中，所有過渡詞，例如“包括”，“包含”，“攜帶”， “含有”，“涉及”，“持有” “包含有”以及類似物應(yīng)被理解為開放式，也即，表示包含但是并不 限于。只有連接詞“由...組成”以及“本質(zhì)上由...組成”分別應(yīng)為封閉式或者半封閉連 接詞。
權(quán)利要求
1.一種泄放電路,包括 總線，其配置為提供來自調(diào)光器的電壓信號，以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由光源輸出的光； 檢測電路，其配置為檢測所述總線的電壓電平，并響應(yīng)于所述檢測到的電壓電平提供控制信號； 泄放元件，其配置為將來自所述總線的泄放電流經(jīng)由返回電流路徑提供給所述調(diào)光器；以及 延遲電路，其配置為將所述控制信號延遲預(yù)定的延遲并提供所述經(jīng)延遲的控制信號給所述泄放元件，以使得所述泄放元件響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述光源包括至少一個發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泄放電路，其中所述調(diào)光器是前位切相調(diào)光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泄放電路，其中所述前位切相調(diào)光器包括一個三端雙向可控硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述延遲電路包括二極管和RC電路，所述預(yù)定的延遲根據(jù)所述RC電路的時間常數(shù)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泄放電路，其中所述預(yù)定的延遲在大約200微秒至500微秒的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述延遲電路包括 二極管，其包括與所述檢測電路連接的用于接收所述控制信號的第一端，和第二端； 電阻器，其包括分別與所述二極管的第一端和第二端連接的第一端和第二端；以及 電容器，其包括與所述二極管的第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的 所述經(jīng)延遲的控制信號從所述電容器的第一端被提供給所述泄放元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放電路，其中所述泄放元件包括 控制晶體管，其包括與所述經(jīng)延遲的控制信號連接的控制端，與第一節(jié)點連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端； 第一電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述總線連接的第一端，和與所述第一節(jié)點連接的第二端; 穩(wěn)壓二極管，其包括與所述第一節(jié)點連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二節(jié)點； 第一晶體管，其包括與所述第一節(jié)點連接的控制端，與所述總線連接的第一端，和第二端；以及 第二電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述第一晶體管的所述第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端。
9.一種用于控制提供給光源的功率的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 調(diào)光器，其與電源電壓連接并被配置為提供電壓信號，以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)所述光源輸出的光； 整流電路，其配置為響應(yīng)于所述電壓信號提供經(jīng)整流的電壓信號給總線； 泄放電路，其配置為經(jīng)由返回電流路徑提供泄放電流給所述調(diào)光器；以及功率轉(zhuǎn)換器，其配置為響應(yīng)于所述經(jīng)整流的電壓信號驅(qū)動所述光源， 所述泄放電路還被配置為響應(yīng)于控制信號提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的輸入電流振蕩停止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述泄放電路包括 檢測電路，其配置為檢測所述總線的電壓電平，并響應(yīng)于所述檢測到的電壓電平提供第一控制信號； 泄放元件，其配置為將來自所述總線的所述泄放電流經(jīng)由所述返回電流路徑提供給所述調(diào)光器；以及 延遲電路，其配置為將所述第一控制信號延遲預(yù)定的延遲并提供所述控制信號給所述泄放元件，以使得所述泄放元件響應(yīng)于所述控制信號提供所述泄放電流直至所述調(diào)光器的所述輸入電流的振蕩停止。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述光源包括至少一個發(fā)光二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)光器是前位切相調(diào)光器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述前位切相調(diào)光器包括三端雙向可控硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述延遲電路包括二極管和RC電路，所述預(yù)定的延遲根據(jù)所述RC電路的時間常數(shù)設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定的延遲在大約200微秒至500微秒的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述延遲電路包括 二極管，其包括與與所述檢測電路連接的用于接收所述第一控制信號的第一端，和第 ； 電阻器，其包括分別于所述二極管的第一端和第二端連接的第一端和第二端；以及 電容器，其包括與所述二極管的第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的 所述控制信號從所述電容器的第一端被提供給所述泄放元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述泄放元件包括 控制晶體管，其包括與所述控制信號連接的控制端，與第一節(jié)點連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端； 第一電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述總線連接的第一端，和與所述第一節(jié)點連接的第二端; 穩(wěn)壓二極管，其包括與所述第一節(jié)點連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二節(jié)點； 第一晶體管，其包括與所述第一節(jié)點連接的控制端，與所述總線連接的第一端，和第二端；以及 第二電阻器網(wǎng)絡(luò)，其包括與所述第一晶體管的所述第二端連接的第一端，和與所述返回電流路徑連接的第二端。
18.一種消除發(fā)光二極管輸出的光的閃爍的方法，所述方法包括 提供來自調(diào)光器的電壓信號以便可調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)由所述發(fā)光二極管輸出的光； 響應(yīng)于所述電壓信號的檢測到的電壓電平提供控制信號；提供泄放電流給所述調(diào)光器；以及 將所述控制信號延遲預(yù)定的延遲以便提供延遲的控制信號， 其中響應(yīng)于所述經(jīng)延遲的控制信號提供所述泄放電流給所述調(diào)光器直至所述調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述調(diào)光器是前位切相調(diào)光器，該前位切相調(diào)光器包括一個三端雙向可控娃。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述延遲通過二極管和RC電路提供，所述預(yù)定的延遲根據(jù)所述RC電路的時間常數(shù)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種控制泄放電流的方法和裝置，提供泄放電流直至調(diào)光器的輸入電流的振蕩停止，以防止調(diào)光器的不正常觸發(fā)和光源的閃爍。至調(diào)光器的返回路徑電流被泄放電流增加以達到大于調(diào)光器的保持電流的水平。因此，調(diào)光器的負載電流被增加至足夠的最小值使得調(diào)光器能夠正常工作。
文檔編號H05B33/08GK103004290SQ201080068037
公開日2013年3月27日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者關(guān)振源, 喬海波, 彭超 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司