CN107710871A - 中性连接缺失情况下的照明驱动器保护方法和包括这种保护的照明驱动器 - Google Patents
中性连接缺失情况下的照明驱动器保护方法和包括这种保护的照明驱动器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107710871A CN107710871A CN201680032090.XA CN201680032090A CN107710871A CN 107710871 A CN107710871 A CN 107710871A CN 201680032090 A CN201680032090 A CN 201680032090A CN 107710871 A CN107710871 A CN 107710871A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- threshold
- voltage
- illumination driver
- state
- rms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
- H05B47/24—Circuit arrangements for protecting against overvoltage
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/355—Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
一种照明驱动器(500)包括控制器(560),控制器(560)控制照明驱动器选择性地操作在两种不同状态之一,两种不同状态包括第一状态(850)和第二状态(860),在第一状态中无论跨AC市电连接端子(502)施加的AC市电输入电压(15)的RMS值如何,输出电流都基本上恒定,在第二状态中无论AC市电输入电压如何,跨AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正。控制器被配置成:每当AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段(TTHRESHOLD_1)的时间段,或者大于最大RMS阈值电压持续大于第二个阈值时间段(TTHRESHOLD_2)的时间段时,将照明驱动器锁存到第二状态中。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于照明单元的照明驱动器。更具体地,本文公开的各种发明方法和装置涉及在到照明驱动器的中性线连接缺失的情况下保护照明驱动器的方法和系统。
背景技术
数字照明技术,即基于诸如发光二极管(LED)的半导体光源的照明,提供了对传统荧光、HID和白炽灯的可行的替代性方案。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、较低的操作成本等。LED技术的最新进展提供了在许多应用中实现各种照明效果的高效和鲁棒的全光谱照明源。实施这些源的一些照明器材以如下的照明模块以及处理器为特征,该照明模块包括能够产生不同颜色(例如,红色、绿色和蓝色)的一个或多个LED,该控制器用于独立地控制LED的输出,以便生成各种颜色和颜色变化的照明效果,例如,如在通过引用并入本文的美国专利No.6,016,038和No.6,211,626中所详细讨论的。
用于照明单元和相关联的照明驱动器(包括LED照明单元和LED照明驱动器)的一种常见安装采用三相AC市电功率源。在这些安装中,安装者通常试图尽可能平衡所有相的负载,以得到最佳的负载共享。通常,三相线和一个中性线流向连接到一个断路器的器材,并且然后三相中的一个相连同中性一起连接到每个照明驱动器,使得每个照明驱动器接收三相中之一的AC市电电压。特别地,常见的三相AC功率源在每相与中性线路之间具有277V的均方根(RMS)电压,并且在任何两相之间具有480V的均方根电压。
在这种三相系统中,可能使中性线以如下的方式意外断开(在安装期间或安装之后),使得照明驱动器可能暴露于比正常电压高得多的电压,这可能导致照明驱动器和/或其相关联的照明设备的故障。
发明内容
图1和图2图示了其中中性线断开的情形。图1图示了如下的布置,其中第一和第二照明驱动器100-1和100-2在正常操作中由三相AC功率源的两个不同相供应功率。此处,第一和第二照明驱动器100-1和100-2中的每一个驱动一个或多个照明单元,例如LED照明单元。在这种情况下,第一和第二照明驱动器100-1和100-2可以被称为LED照明驱动器。
特别地,三相AC功率源在三相线中的每一个与中性端子110之间提供三个AC电压VPH1、VPH2和VPH3。在一个示例安装中,VPH1、VPH2和VPH3的RMS电压中的每一个标称为277V(一些功率线路变化是典型的)。VPH1作为第一照明驱动器100-1的线路电压端子(线路)与中性端子N之间的AC市电电压V1而被供应,并且VPH2作为第二照明驱动器100-2的线路电压端子(线路)与中性端子N之间的AC市电电压V2而被供应。因此,在该示例安装中,第一和第二照明驱动器100-1和100-2中的每一个接收277V的标称AC市电电压。
如上文所描述,在一些情况下,在三相AC功率源的中性端子110或中性线与第一和第二照明驱动器100-1和100-2中的每一个的中性端子之间的连接中出现断路112。
图2图示了如下的布置,其中在到中性端子110的连接缺失的情形下两个照明驱动器由三相AC功率源供应功率。在这种情况下,三相AC功率源的两相之间的480V的RMS电压呈现在第一和第二照明驱动器100-1和100-2的两个线路电压端子之间。
然而,分别施加在第一和第二照明驱动器100-1和100-2的线路电压端子与中性端子N之间的个体电压V1'和V2'是不确定的,并且理论上,这些个体电压中的一个电压可以在0V与480V之间的任何地方(V1'+V2'=480V)。
此外,在第一和第二照明驱动器100-1和100-2是LED照明驱动器的特定示例中,则每个照明驱动器具有输出级,输出级作为贯穿照明驱动器的操作输入电压范围来向LED负载供应恒定(或基本上恒定)电流的“恒定电流”源而操作。类似的情形将适用于荧光镇流器或电子镇流的高强度放电(eHID)镇流器代替LED照明驱动器的情况。LED照明驱动器通常包括功率因数调节电路(PFC),并且因此它的输入经历恒定的(或基本上恒定的)功率负载,如本领域技术人员所理解的。因为供应给负载的功率是恒定的(或基本上恒定的),所以在供应给这种照明驱动器的输入电压在其操作电压范围内增加时,输入电流减小,以维持恒定(或基本上恒定)的功率。也就是说,这种LED照明驱动器的输入阻抗的斜率在启动之后正常操作期间是负的。
在驱动LED负载的第一和第二照明驱动器100-1和100-2如图3所示的那样连接而中性线断开的情况下,这可能导致不稳定的操作,并且保证输入电压V1'和V2'将振荡或移动到正常操作范围之外,以找到稳定的操作点。例如,在输入电压V1'和V2合计为480V的情况下,而同时供应给第一和第二照明驱动器100-1和100-2的输入电流保持彼此相等(因为它们串联连接)。一般而言,可以预期的是,取决于第一和第二照明驱动器100-1和100-2之间的输入阻抗特性的微小差异,输入电压V1'或V2'中的一个可能基本上大于277V,而另一个可能基本上更小。通常,第一和第二照明驱动器100-1和100-2将不会很好地平衡,并且照明驱动器100-1和100-2中的一个将观察到跨其输入端子(即,在线路输入端子与中性输入端子N之间)的几乎所有的480V,而同时照明驱动器100-1和100-2中的另一个将经历跨其输入端子的非常小的电压。
这种意外的高电压可能损坏照明驱动器,例如损坏照明驱动器的浪涌保护设备(SPD)和/或照明驱动器的处理器或控制器、和/或由照明驱动器驱动的一个或多个照明单元。结果,照明驱动器可能出故障。
用于克服中性缺失(loss of neutral)情况下故障照明驱动器的问题的一个选项是设计用于处理几乎完全的480V的驱动器(例如SPD)。在一些荧光镇流器中,设计可以包括:使用具有较大电压阈值的变阻器(例如,金属氧化物变阻器(MOV)),以及允许在中性缺失情况下的短操作周期。然而,这种变阻器可能给镇流器带来降低的浪涌保护,因此不是优选的,特别是在其中高浪涌可能是常见的室外LED驱动器的情况下。
因此,在本领域中需要一种保护照明驱动器的方法,并且特别是如下的方法:在到三相AC功率源的中性连接缺失的情况下,特别是当两个驱动器连接到三相AC功率源的两个不同相时,保护向照明负载供应恒定电流的照明驱动器。还需要一种如下的照明驱动器,其在到三相AC功率源的中性连接缺失的情况下采用这种保护方法。
本公开涉及如下的发明方法和装置,该发明方法和装置用于在到三相功率源的中性连接缺失的情况下,保护照明驱动器并且特别是向照明负载供应恒定电流的照明驱动器。
总体上,在一个方面中,照明驱动器包括:一对AC市电连接端子,被配置成接收AC市电电压,AC市电电压具有均方根(RMS)值;整流器,被配置成对AC市电电压进行整流并且输出整流电压;输出级,被配置成供应输出电流;功率因数校正级,连接在整流器与输出级之间,并且被配置成接收整流电压并且向输出级供应功率;以及控制器,被配置成控制输出级并且使得照明驱动器选择性地操作在两种不同状态之一,两种不同状态包括第一状态和第二状态,在第一状态中无论AC市电电压的RMS值如何,输出电流都基本上恒定,在第二状态中无论AC市电电压的RMS值如何,跨AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正,其中控制器被配置成:每当AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段的时间段时,将照明驱动器锁定到第二状态中,以及每当AC市电电压的RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,将照明驱动器锁存到第二状态中。
在一些实施例中,照明驱动器还包括传感器,该传感器被配置成感测与AC市电电压的RMS值具有限定关系的电压,并且向控制器供应指示所感测的电压的信号。
在这些实施例的一些版本中,传感器感测整流电压。
在这些实施例的一些版本中,传感器感测AC市电电压。
在这些实施例的一些版本中,控制器被配置成:将所感测的电压与第一阈值进行比较,并且将所感测的电压与大于第一阈值的第二阈值进行比较,并且控制器还被配置成:每当所感测的电压小于第一阈值持续大于第一阈值时间段的时间段时,控制照明驱动器被锁存到第二状态中,以及每当所感测的电压大于第二阈值持续大于第二阈值时间段的时间段时,控制照明驱动器被锁存到第二状态中。
在一些实施例中,控制器被配置成:每当照明驱动器被锁存在第二状态中时,关断功率因数校正级和输出级。
在一些实施例中,控制器被配置成:每当照明驱动器被锁存在第二状态中时,控制输出级,以使得输出电流与AC市电电压的RMS值的增加成比例地增加。
在一些实施例中,照明单元还包括DALI收发器,DALI收发器被配置成在照明驱动器与照明驱动器外部的外部DALI控制器之间传达消息,并且DALI收发器还被配置成使得:当AC市电电压的RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,照明驱动器经由DALI收发器向外部DALI控制器传达过电压消息。
在一些实施例中,第一阈值时间段与第二阈值时间段相同。
在另一方面中,一种操作照明驱动器的方法,照明驱动器被配置成驱动包括至少一个光源的照明单元,该方法包括:在照明驱动器的AC市电连接端子处,接收具有均方根(RMS)值的AC市电电压;经由照明驱动器的整流器对AC市电电压进行整流,以输出具有整流电压的整流AC市电功率;选择性地操作照明驱动器处于两种状态之一。这两种状态包括:第一状态,其中照明驱动器向照明单元供应输出电流,无论AC市电电压的RMS值如何,该输出电流都基本上恒定;以及第二状态,其中无论AC市电电压的RMS值如何,照明驱动器跨AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正。每当AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段的时间段时,照明驱动器被锁存到第二状态中,并且每当AC市电电压的RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,照明驱动器还被锁存到第二状态中。
在一些实施例中,该方法还包括:感测与AC市电电压的RMS值具有限定关系的电压;将所感测的电压与第一阈值以及与大于第一阈值的第二阈值进行比较;每当所感测的电压小于第一阈值持续大于第一阈值时间段的时间段时,将照明驱动器锁定到第二状态中;以及每当所感测的电压小于第二阈值持续大于第二阈值时间段的时间段时,将照明驱动器锁定到第二状态中。
在一些实施例中,该方法还包括:每当照明驱动器被锁存到第二状态中时,关断照明驱动器的功率因数校正级和输出级。
在一些实施例中,该方法还包括:每当照明驱动器被锁存在第二状态中时,控制输出电流,以使得输出电流与AC市电电压的RMS值的增加成比例地增加。
在一些实施例中,该方法还包括:当AC市电电压的RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,向外部DALI控制器传达过电压消息。
在又一方面中,一种装置包括:第一照明驱动器和第二照明驱动器,第一和第二照明驱动器中的每一个具有对应的一对AC市电连接端子,AC市电连接端子包括线路电压端子和中性端子;其中第一照明驱动器的线路端子连接到三相AC市电电源的第一相电压线路,并且第二照明驱动器的线路电压端子连接到三相AC市电电源的第二相电压线路,其中第一和第二照明驱动器的中性端子彼此连接在一起;其中第一和第二照明驱动器中的每一个还包括输出级,输出级被配置成:当第一和第二照明驱动器的中性端子连接到三相AC市电电源的中性线路时,向对应的照明单元输出基本上恒定的电流,并且其中第一和第二照明驱动器中的每一个被配置成:当第一和第二照明驱动器的中性端子中的一个或两个中性端子与三相AC市电电源的中性线路断开时,提供跨对应的一对AC市电连接端子的输入阻抗,无论跨对应的一对AC市电连接端子的电压的电压电平如何,该输入阻抗都具有正斜率。
在一些实施例中,第一照明驱动器包括传感器,该传感器被配置成:检测第一照明驱动器的中性端子何时与三相AC市电电源的中性线路断开。
在这些实施例的一些版本中,第二照明驱动器包括传感器,该传感器被配置成:检测第二照明驱动器的中性端子何时与三相AC市电电源的中性线路断开。
在一些实施例中,第一照明驱动器还包括控制器,该控制器被配置成:当第一照明驱动器的中性端子与三相AC市电电源的中性线路断开时,关断输出级。
在一些实施例中,第二照明驱动器还包括控制器,该控制器被配置成:当第二照明驱动器的中性端子与三相AC市电电源的中性线路断开时,关断输出级。
在一些实施例中,第一照明驱动器还包括控制器,控制器被配置成:当第一照明驱动器的中性端子与三相AC市电电源的中性线路断开时,控制输出级,以使得输出电流与跨对应的一对AC市电连接端子的电压的RMS值的增加成比例地增加。
如本文为了本公开的目的所使用的,术语“LED”应当被理解成包括能够响应于电信号而生成辐射的任何电致发光二极管或其他类型的基于载流子注入/接合的系统。因此,术语LED包括但不限于响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光条等。特别地,术语LED指的是所有类型(包括半导体和有机发光二极管)的发光二极管,其可以被配置成生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱(通常包括从约400纳米到约700纳米的辐射波长)的各个部分中的一个或多个中的辐射。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下文进一步讨论)。还应当理解,LED可以被配置和/或控制以生成具有对于给定光谱(例如,窄带宽、宽带宽)的各种带宽(例如,半高全宽或FWHM)、和在给定的一般颜色分类内的各种主波长的辐射。
例如,被配置成生成基本上白色光的LED(例如,白色LED)的一个实现方式可以包括分别发射电致发光的不同光谱的多个裸片,发射电致发光的不同光谱以组合方式混合以形成基本上白色的光。在另一实现方式中,白光LED可以与磷光体材料相关联,磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在该实现方式的一个示例中,具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料,磷光体材料进而辐射具有稍宽的光谱的较长波长辐射。
还应当理解,术语LED不限制LED的物理和/或电封装类型。例如,如上文所讨论,LED可以指的是具有被配置成分别发射不同的辐射光谱(例如,其可以是或可以不是可单独控制的)的多个裸片的单个发光设备。此外,LED可以与被认为是LED的组成部分的磷光体相关联(例如,一些类型的白色LED)。通常,术语LED可以指的是封装LED、未封装LED、表面贴装LED、板上芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括一些类型的包装和/或光学元件(例如,漫射透镜)的LED等。
术语“光源”应当被理解为指的是各种辐射源中的一种或多种,各种辐射源包括但不限于LED光源(包括如上文所定义的一个或多个LED),白炽源(例如,灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如,钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯)、激光器、其他类型的电致发光源、热释光源(例如,火焰)、烛光源(例如,气灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如,气体放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、结晶发光源、动力发光源、热发光源、三重发光源、声致发光源、放射性发光源和发光聚合物。
给定光源可以被配置成在可见光谱内、在可见光谱之外、或两者的组合生成电磁辐射。因此,术语“光”和“辐射”在本文中可互换使用。另外,光源可以包括作为组成部件的一个或多个滤光器(例如,滤色器)、透镜或其他光学部件。此外,应当理解,光源可以被配置用于各种应用,包括但不限于指示、显示和/或照明。“照明源”是如下的光源,该光源特别地被配置成生成具有足够强度以有效照亮内部或外部空间的辐射。在本上下文中,“足够强度”指的是在空间或环境中生成的可见光谱中的足够的辐射功率(单位“流明”通常用于表示在辐射功率或“光通量”方面来自光源的在所有方向上的总光输出),以提供环境照明(即,可以被间接感知并且可以例如在全部或部分感知之前由各种中间表面中的一个或多个反射的光)。
术语“照明单元”在本文中用于指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可以具有用于(一个或多个)光源、外壳/壳体布置和形状、和/或电和机械连接配置的各种安装布置中的任何一种。另外,给定的照明单元可选地可以与涉及(一个或多个)光源的操作的各种其他部件(例如,控制电路)相关联(例如,包括、耦合到和/或与其一起封装)。“LED照明单元”是指单独地或与其他非LED光源相组合地包括如上所述的一个或多个LED光源的照明单元。
术语“控制器”在本文中通常用于描述与一个或多个光源的操作有关的各种装置。可以以许多方式(例如,诸如通过专用硬件)来实现控制器,以执行本文讨论的各种功能。“处理器”是采用一个或多个微处理器的控制器的一个示例,微处理器可以使用软件(例如,微代码)来编程以执行本文所讨论的各种功能。控制器可以在采用处理器或不采用处理器的情况下实现,并且还可以被实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如,一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。可以在本公开的各种实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实现方式中,处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(本文中类属上被称为“存储器”,例如易失性和非易失性计算机存储器,诸如RAM、PROM、EPROM、EEPROM和闪存、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现方式中,可以用一个或多个程序对存储介质进行编码,该一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上被执行时执行本文讨论的功能中的至少一些功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内、或者可以是可移动的,使得其上存储的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中,以便实现本文所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中一般意义上用于指代可以用于对一个或多个处理器或控制器编程的任何类型的计算机代码(例如,软件或微代码)。
应当理解,上述概念和下文更详细讨论的附加概念的所有组合(假若这些概念不是相互冲突的话)都被预期为是本文公开的发明主题的一部分。特别地,在本公开的末尾处出现的所要求保护的主题的所有组合都被预期为是本文公开的发明主题的一部分。还应当理解,在通过引用并入的任何公开中也可能出现的本文明确采用的术语应当符合与本文公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
在附图中,相同的附图标记通常贯穿不同的视图指代相同的部分。同样,附图不一定按比例绘制,而是通常重点说明本发明的原理。
图1图示了如下的布置,其中两个照明驱动器在正常操作中由三相AC电源的两个不同相供应功率。
图2图示了如下的布置,其中当到中性端子的连接缺失时,两个照明驱动器由三相AC功率源供应功率。
图3图示了对于一个示例发光二极管(LED)照明驱动器,在正常操作期间随输入电压电平而变化的输入电流和输出电流。
图4图示了对于处于第二(待命)状态的LED照明驱动器的一个实施例,随输入电压电平而变化的输入电流。
图5图示了照明驱动器的一个示例实施例。
图6图示了中性缺失检测器的第一示例实施例。
图7图示了中性缺失检测器的第二示例实施例。
图8是操作照明驱动器的方法800的一个示例实施例的流程图,该方法包括在中性连接缺失的情况下保护照明驱动器。
具体实施方式
当一对LED照明驱动器被连接到三相AC功率源中的两相并且中性线断开时,这通常将导致不稳定的操作,其中到每个LED照明驱动器的输入电压是不确定的。这可能导致过电压状况,其可能会损坏LED照明驱动器并且导致故障。
更一般地,发明人已经认识到并且理解到以下是有益的,即,使得LED照明驱动器能够感测或检测中性缺失状况并能够调整输入阻抗,使得到LED驱动器系统的输入电压在标称范围内,以避免对LED照明驱动器和/或其所驱动的照明单元的损坏。
鉴于上述,本发明的各种实施例和实现方式涉及用于检测切相调光信号的切相角的发明方法和装置。例如,提供了用于数字地检测切相调光信号的切相角的方法和装置,使得信号可以被生成,以用于以适当量来对LED光源的光输出进行调光。
图3图示了对于一个示例发光二极管(LED)照明驱动器,在正常操作期间随RMS输入电压电平(Vmains)而变化的输入电流(Iin)和输出电流(Iout)。此处为了便于说明,假设输入电压Vmains表达为RMS电压,但是无论输入电压表达为峰值电压电平还是平均电压电平,都适用相同的电流对电压特性,因为AC市电的输入电压波形已知是正弦波形。在图3中,随输入电压电平(Vmains)而变化的输入电流(Iin)由曲线305图示,并且随输入电压电平(Vmains)而变化的输出电流(Iout)由曲线315图示。
图3中图示了其特性的示例LED照明驱动器的正常操作范围由下限正常操作电压阈值304和上限正常操作电压阈值306限定。当输入电压Vmains小于下限输入电压阈值304时,由于LED照明驱动器中的欠压锁定,或LED照明驱动器的功率因数校正(PFC)级上的电流限制,输入电流Iin通常随着输入电压Vmains的减小而减小。因为LED照明驱动器由于PFC级中的限制和缺失而无法在非常低的输入电压下维持最大功率,因此在这些输入电压电平的情况下正常操作通常会被锁出,以避免过热。
在LED照明驱动器启动期间,随着电压接近其标称值,输入电压Vmains可能在该范围之外,特别是低于下限正常操作电压阈值304。但是在正常操作期间,输入电压Vmains预期保持在下限正常操作电压阈值304与上限正常操作电压阈值306之间。在一些实施例中,Vmains标称为277V,然而当然一些变化是预期的。
如图3所示,在正常操作范围内,随着输入电压Vmains的增加,电流Iin减小,如倾斜的斜率线310所示。也就是说,LED照明驱动器的输入阻抗的斜率或导数为负。这可以用导数表达为:
(1)dVmains/dIin<0
如上文所说明的,当一对LED照明驱动器被连接到三相AC功率源中的两相并且中性线断开时,这通常将导致不稳定的操作,其中到每个LED照明驱动器的输入电压是不确定的。这可能导致过电压状况,其可能会损坏LED照明驱动器并且导致系统故障。
为了解决这一问题,LED照明驱动器可以被配置成检测中性缺失状况。作为检测的结果,照明驱动器可以从“第一(正常操作)状态”切换到“第二(待命)状态”,其中驱动器的输入阻抗的斜率维持为正,使得输入电压可以在两个LED照明驱动器的操作范围内在两个LED照明驱动器之间更均匀地平衡。在一些实施例中,在LED照明驱动器被切换到第二(待命)状态后,则LED照明驱动器保持锁存在该状态中,直到LED照明驱动器被重置,例如在将三相AC功率源的中性端子重新连接到LED照明驱动器之后通过将功率循环到LED照明驱动器而被重置。
图4图示了对于处于第二(待命)状态的LED照明驱动器的一个实施例,随RMS输入电压电平Vmains而变化的输入电流Iin。此处,由斜率线410可以看出,在该第二(待命)状态中,随输入电压而变化的输入阻抗的斜率或导数至少跨在下限待命电压阈值404与上限待命电压阈值406之间的输入电压范围维持为正。在一些实施例中,处于第二(待命)状态的LED照明驱动器的输入阻抗是恒定的或基本上恒定的,并且输入阻抗的斜率或导数是恒定的或基本上恒定的。
图5图示了LED照明驱动器500的一个示例实施例。特别地,LED照明驱动器500是被配置成检测中性缺失状况、并且从“第一(正常操作)状态”切换到“第二(待命)状态”的LED照明驱动器的一个示例,其中驱动器的输入阻抗的斜率在第二(待命)状态中维持为正。在一些实施例中,在LED照明驱动器500被切换到第二(待命)状态后,则其保持锁定在该状态中,直到LED照明驱动器500被重置,例如在重新连接中性线路之后通过将功率循环到LED照明驱动器500而被重置。
根据一个实施例,类似于图1的照明驱动器100-1和100-2,LED照明驱动器500具有一对AC市电连接端子502,AC市电连接端子502包括线路电压端子和中性端子,以用于接收AC市电电压。LED照明驱动器500还包括浪涌保护电路(SPC)510、电磁干扰(EMI)滤波器520、整流器530、功率因数校正电路(PFC)级540、缓冲电容器550、输出级560、控制器570(其可以包括微处理器)、数字照明接口(DALI)收发器580、以及低电压(LV)供应590。
LED驱动器500通过供应输出电流565来驱动包括LED负载10的照明单元,LED负载10可以包括一个或多个LED光源。DALI收发器580可以经由线路对585而连接到DALI网络(未示出),使得LED照明驱动器500可以与DALI网络的一个或多个其他DALI设备(例如,DALI控制器)交换DALI消息。控制器570被连接为从传感器(例如,图5中未示出的采样电阻器)接收整流器530输出处的感测或检测的电压572,并且进一步被连接为提供控制信号574,以控制输出级560的操作,输出级560又感测输出电流565。如下文所讨论,控制器570还可选地提供用于接通和关断PFC级540的控制信号576。在一些实施例中,可以省去控制信号576。
应当理解,LED照明驱动器500表示如下的LED照明驱动器的一个一般实施例,该LED照明驱动器被配置成检测中性缺失状况,并且然后从“第一(正常操作)状态”切换到“第二(待命)状态”,其中驱动器的输入阻抗的斜率在第二(待命)状态中维持为正。在其他的一些实施例中,图5所示的元件中的一个或多个元件,诸如SPC510、EMI滤波器520和/或DALI收发机580可以省去。SPC 510、EMI滤波器520、整流器530、PFC级540、缓冲电容器550、输出级560和低电压(LV)供应590的构造和操作是公知的,并且为了简洁起见,这里将不会详细描述。
在操作中,LED照明驱动器在AC市电连接端子502处接收AC市电电压15,并且向LED负载10供应功率。更具体地,AC市电连接端子502接收AC市电电压15,整流器530对AC市电电压15进行整流并且输出整流电压572;连接在整流器与输出级之间的PFC级540接收整流电压572并且向输出级560供应功率;以及输出级向LED负载10供应输出电流565。控制器570控制输出级560,并且可以使得LED照明驱动器500选择性地处于两个不同状态之一,两个不同状态包括第一(正常操作)状态和第二(待命)状态,在第一(正常操作)状态中,无论AC市电电压15的RMS值如何,输出电流565都基本上恒定,在第二(待命)状态中,无论AC市电电压15的RMS值如何,跨AC市电连接端子502的输入阻抗的斜率都维持为正。
LED照明驱动器500可以如下地检测与AC市电连接端子502的中性连接的缺失。照明驱动器500(例如,控制器570)感测与向LED照明驱动器500供应的AC市电电压15的RMS值、平均值、峰值、或峰间值成比例的电压(此处,例如,由整流器530输出的整流电压572),并且将所感测的电压与最小阈值电压和最大阈值电压进行比较。在其他的一些实施例中,可以感测与AC市电电压15的RMS值、平均值、峰值或峰间值成比例的其他电压。例如,在一些实施例中,AC市电电压15可以直接地跨AC市电连接端子502来感测或检测,并且可以被滤波以产生表示其RMS值、平均值、峰值、峰间值等的信号。
下面的讨论将集中在AC市电电压15的RMS值。然而,在AC市电电压15是正弦波形的情况下(如通常情况那样),那么可以理解,RMS值、平均值、峰值和峰间值之间存在公知和限定的关系。因此,假设这些值中的任一个值可以从这些值中的任何其他值来确定。此外,当表达AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压或大于最大RMS阈值电压时,应当理解这相当于AC市电电压的峰值小于最小峰值阈值电压或大于最大峰值阈值电压,以及AC市电电压的峰间值小于最小峰间阈值电压或大于最大峰间阈值电压等。
只要所感测或检测的电压小于最小阈值电压持续大于第一阈值时间段的时间段,或者所感测或检测的电压大于最大阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段,LED照明驱动器500就继续处于第一状态,其中出现正常操作,并且输出级560将用作向LED负载10供应恒定的(或基本上恒定的)输出电流565的恒定电流源。图3示出了随输入电压电平(Vmains)15而变化的输出电流(Iout)565的一个示例曲线315。应当理解,实际上可能不能实现到LED负载10的完美恒定电流供应,并且因此将电流描述为基本上恒定。通过“基本上恒定”,意味着正常操作期间在第一状态中的输出电流565的变化不大于+/-10%。在一些有益的实施例中,输出电流565可以在甚至更严格的公差范围(例如+/-5%、+/-2%或+/-1%)内维持恒定。
当所感测或检测的电压小于最小阈值电压持续大于第一阈值时间段的时间段,或者所感测或检测的电压大于最大阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,LED照明驱动器500确定出现了中性连接缺失状况。
响应于检测到出现了中性连接缺失状况,LED照明驱动器500可以采取校正动作。特别地,LED照明驱动器500切换到第二(待命)状态,其中无论AC市电电压15的RMS值如何,LED照明驱动器500跨AC市电连接端子502的输入阻抗的斜率的导数都维持为正。在一些实施例中,控制器570通过关断PFC级540和输出级580来使得LED照明驱动器500切换到第二(待命)状态。在一些实施例中,控制器570通过控制输出级560使得供应给LED负载10的输出电流565与AC市电电压15的RMS值的增加成比例地增加,来使得LED照明驱动器500切换到第二(待命)状态。有益地,在LED照明驱动器500响应于中性连接缺失的检测而进入第二状态后,则其可以保持在第二状态,直到LED照明驱动器500被重置,例如在将三相AC功率源的中性端子重新连接到LED照明驱动器500之后通过将功率循环到LED照明驱动器500而被重置。
在一些实施例中,响应于检测到出现了中性连接缺失状况,LED照明驱动器500可以使得DALI收发器580经由DALI网络向外部DALI控制器传达过电压消息。
如上文所述,控制器570可以包括中性缺失检测器,以每当AC市电电压15的RMS值(或峰值,或平均值)小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段的时间段时,或者每当AC市电电压15的RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,检测中性连接的缺失。
在一些实施例中,最小和最大RMS阈值电压可以作为固定值被预设到LED照明驱动器500中。在其他的一些实施例中,它们可以是响应于由DALI收发器580从外部DALI控制器接收到的一个或多个DALI消息而选择的。在一些实施例中,例如,最小RMS阈值电压可以被设置成比标称RMS AC市电电压小10%至20%的范围内的值,并且最大RMS阈值电压可以被设置成在比标称RMS AC市电电压大10%至20%的范围内的值。例如,在标称AC市电电压为120V至277V RMS的情况下,最小阈值电压可以被设置成100V RMS,并且最大阈值可以被设置成320V RMS。应当理解,这些是示例值,并且可以选择不同的值来优化不同安装中的中性缺失检测的表现。
在一些实施例中,第一和第二阈值时间段可以被选择为大于如下的时间段,该时间段与当LED照明驱动器500首次接通时用于AC市电电压15的启动和设置时间相关联。在一些实施例中,第一和第二阈值时间段可以是几毫秒的量级。通常,第一和第二阈值时间段可以彼此不同,但是在一些实施例中,第一和第二阈值时间段可以彼此相同。
图6图示了可以包括在控制器570中的中性缺失检测器600的第一示例实施例。中性缺失检测器600是将所感测的电压605(Vin)分别与模拟最小和最大阈值电压(Vmin和Vmax)进行比较的模拟检测器的一个示例。Vin可以在被供应给中性缺失检测器600之前被滤波,使得它实质上是AC市电电压15的一个或几个周期内的DC值。在一些实施例中,可以通过对整流电压572进行采样来产生Vin。
同时,如本领域技术人员将理解的,Vmin和Vmax可以针对中性缺失检测,通过用比例常数来对它们进行调节,而被选择为对应于AC市电15的最小和最大阈值电压(或峰值或峰间值等),该比例常数与AC市电15与Vin之间的比例因数相同。
中性缺失检测器600包括比较器610和620、逻辑(或门)630以及定时器540,定时器540利用阈值时间值635来进行编程。在操作中,将Vin与Vmin和Vmax进行比较。只要Vin是>Vmin且<Vmax的,那么比较器610和620的两个输出就均为低,逻辑630的输出为低,定时器640不被触发,并且输出信号645保持为低,指示中性缺失没有被检测到。此处,输出信号645可以被提供给控制器570的微处理器(未示出)的输入,控制器570控制LED照明驱动器500的操作。如上文所述,响应于输出信号645指示没有检测到中性缺失,微处理器可以控制LED照明驱动器500保持在第一(正常操作)状态中。
如果Vin变为>Vmin或<Vmax,那么比较器610和620的输出中的对应一个变为高,逻辑630的输出变为高,并且定时器640被触发。此时,输出信号645保持为低,指示(尚)未检测到中性缺失。如果定时器保持触发大于阈值时间值635(在本实施例中,用于中性缺失检测的第一和第二阈值时间段彼此相同)的时间段,那么输出信号645变高,指示中性缺失已被检测到。如上文所述,响应于输出信号645指示已经检测到中性缺失,微处理器可以控制LED照明驱动器500改变或转变到第二(待命)状态。输出信号645可以由锁存器(图6中未示出)锁存为高,或者接收输出信号645的微处理器可以在内部将自身锁存到第二状态中。
图7图示了中性缺失检测器700的第二示例实施例。中性缺失检测器700包括模数转换器(ADC)710、微处理器720和存储器730。微处理器720可以是控制器570中的相同微处理器,控制器570控制LED照明驱动器500的操作,诸如输出级560、DALI收发器580和/或PFC级540的操作。中性缺失检测器700是数字检测器的一个示例,该数字检测器将由ADC 710输出的、表示所感测的电压705(Vin)的数字化值与最小和最大阈值(例如存储在存储器730中)进行比较。
应当理解,图6和图7是可以包括在LED照明驱动器500中的中性缺失检测器的多种配置中的两种。
图8图示了操作照明驱动器(例如,LED照明驱动器500)的方法800的一个示例实施例的流程图,该方法包括在到照明驱动器的中性连接缺失的情况下保护照明驱动器。
在操作810中,照明驱动器的AC市电连接端子接收AC市电电压。
在操作820中,照明驱动器的整流器对AC市电电压进行整流,并且输出整流的AC市电功率。
在操作830中,确定所接收的AC市电电压的RMS值(VRMS)是否已经小于预定义的最小RMS阈值电压(VMINRMS)持续大于第一阈值时间段TTHRESHOLD_1的时间段。如果否的话,那么过程进行到操作840。此处应当理解,由于AC市电电压是限定的正弦波形,因此所接收的AC市电电压的RMS值(VRMS)与其他值具有公知和限定的关系,其他值诸如所接收的AC市电电压的峰值(VPEAK)、所接收的AC市电电压的平均值(VAVG)、以及所接收的AC市电电压的峰间值(VPEAK-TO-PEAK)。因此,应当理解的是,确定所接收的AC市电电压的RMS值(VRMS)是否小于所限定的最小阈值电压(VMIN)在一些实施例中可以通过以下来完成:确定所接收的AC市电电压的峰值(VPEAK)是否小于对应的最小峰值阈值电压(VMINPEAK),或者确定所接收的AC市电电压的峰间值(VPEAK-TO-PEAK)是否小于对应的最小峰间阈值电压(VMINPEAK-TO-PEAK),或者确定所接收的AC市电电压的平均值(VAVG)是否小于对应的最小平均阈值电压(VMINAVG)等。
在操作840中,确定所接收的AC市电电压的RMS值(VRMS)是否已经大于预定义的最大RMS阈值电压(VMAXRMS)持续大于第二阈值时间段TTHRESHOLD_2的时间段。如果否的话,那么该过程进行到操作850。此处应当理解,由于AC市电电压是限定的正弦波形,因此确定所接收的AC市电电压的RMS值(VRMS)是否大于预定义的最大RMS阈值电压(VMAXRMS)在一些实施例中可以通过以下来完成:确定所接收的AC市电电压的峰值(VPEAK)是否大于对应的最大峰值阈值电压(VMAXPEAK),或者确定所接收的AC市电电压的峰间值(VPEAK-TO-PEAK)是否大于对应的最大峰间阈值电压(VMAXPEAK-TO-PEAK),或者确定所接收的AC市电电压的平均值(VAVG)是否大于对应的最大平均阈值电压(VMAXAVG)等。
在操作850中,照明驱动器处于第一(正常操作)状态中,其中照明驱动器向照明单元(例如,包括LED负载的照明单元)供应基本上恒定的输出电流和功率。在第一状态中,操作830和840重复地或连续地执行。
操作830和840可以被视为检测与照明驱动器的中性连接的缺失的单个操作,其中当没有检测到中性缺失时,则照明驱动器保持在操作850中的第一(正常操作)状态中。
然而,当在操作830中确定所接收的AC市电电压的RMS值已经小于预定义的最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段的时间段时,或者当在操作840中确定所接收的AC市电电压的RMS值已经大于预定义的最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段的时间段时,那么在操作860中,照明驱动器被锁存到第二(待命)状态中。在第二(待命)状态中,无论AC市电电压的RMS值如何,照明驱动器跨AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正。
本领域技术人员应当理解,图8中图示的操作中的许多操作是可以并且实际上彼此并行地出现的连续操作。例如,AC市电连接端子可以连续地接收AC市电电压,同时整流器连续地对所接收的AC市电电压进行整流并且输出整流的AC市电功率等。
尽管本文描述和图示了若干本发明实施例,但是本领域普通技术人员应当容易设想用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的优点中的一个或多个的各种其他手段和/或结构,并且每种这样的变型和/或修改被认为是在本文描述的发明实施例的范围之内。更一般地,本领域技术人员应当容易领会,本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在是示例性的,并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明教导的一个或多个具体应用。本领域技术人员应当认识到或者能够使用不多于常规实验来确定本文描述的具体本发明实施例的许多等价物。因此,应当理解的是,前述实施例仅作为示例而呈现,并且在所附权利要求及其等价物的范围内,可以以与具体描述和要求保护的之外的方式实施本发明实施例。本公开的发明实施例针对本文描述的每种单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外,如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互不一致,那么两个或更多这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任意组合都包括在本公开的发明范围内。
本文限定和使用的所有定义应当被理解为控制在字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所限定术语的普通含义上。
除非明确指示为相反,否则在本文的说明书和权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”应当被理解为意指“至少一个”。
在本文的说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应当被理解为意指所连结的要素中的“任一个或两者”,即在一些情况下结合存在并且在其他情况下分离存在的要素。利用“和/或”列出的多个要素应当以相同的方式进行解释,即所连结的要素中的“一个或多个”。可以可选地存在除了由“和/或”子句具体标识的要素之外的其他要素,无论其与具体标识的那些要素有关还是无关。因而,作为一个非限制性示例,当与诸如“包括”的开放式语言结合地使用时,对“A和/或B”的引用可以在一个实施例中仅是指A(可选地包括除B之外的要素);在另一实施例中仅是指B(可选地包括除A之外的要素);在又一实施例中是指A和B两者(可选地包括其它要素);等等。
当在本文的说明书和权利要求中使用时,“或”应当被理解为具有与上文限定的“和/或”相同的含义。例如,当分离列表中的项时,“或”或者“和/或”应当被解释为是包括性的,即包括多个要素或要素列表中的至少一个,但是也包括多个要素或要素列表中的多于一个要素、以及可选地附加的未列举项。只有明确地指示相反的术语,诸如“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”,或者当用在权利要求中时的“由……组成”,将指代包括多个要素或要素列表中的恰好一个要素。一般而言,如本文中所使用的术语“或”仅应当在前面有诸如“任一个”、“……中的一个”、“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”之类的排他性术语时才被解释为指示排他性的备选方案(即“一个或另一个而不是两者”)。当在权利要求中使用时,“基本上由……组成”应当具有其如在专利法领域中所使用的普通含义。
当在本文的说明书和权利要求中使用时,对一个或多个要素的列表的引用的短语“至少一个”应当被理解为意指从该要素列表中的要素中的任何一个或多个中选择的至少一个要素,但是不一定包括该要素列表内具体列出的每一个要素中的至少一个并且不排除该要素列表中的要素的任何组合。这个定义也允许可选地可以存在除了短语“至少一个”所指代的要素列表内具体标识的要素之外的要素,无论其与具体标识的那些要素有关还是无关。因而,作为一个非限制性示例,“A和B中的至少一个”(或者等同地“A或B中的至少一个”,或者等同地“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中是指至少一个(可选地包括多于一个)A而没有B存在(并且可选地包括除B之外的要素);在另一实施例中是指至少一个(可选地包括多于一个)B而没有A存在(并且可选地包括除A之外的要素);在又一实施例中是指至少一个(可选地包括多于一个)A以及至少一个(可选地包括多于一个)B(并且可选地包括其他要素)等。
还应当理解的是,除非明确指示为相反,否则在本文所要求保护的包括超过一个步骤或动作的任何方法中,该方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法的步骤或动作被记载的顺序。
在权利要求中以及在上文的说明书中,所有过渡短语(诸如“包括”、“包含”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉有”、“拥有”、“构成”等)都应当被理解为开放式的,即意味着包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册2111.03节中所阐述,只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”分别应当是封闭式的或半封闭式过渡短语。
Claims (14)
1.一种照明驱动器(500),包括:
一对AC市电连接端子(502),被配置成接收具有均方根(RMS)值的AC市电电压(15);
整流器(530),被配置成对所述AC市电电压进行整流并且输出整流电压(572);
输出级(560),被配置成供应输出电流;
功率因数校正级(540),连接在所述整流器与所述输出级之间,并且被配置成接收所述整流电压并且向所述输出级供应功率;以及
控制器(570),被配置成控制所述输出级并且使得所述照明驱动器选择性地处于两种不同状态之一,所述两种不同状态包括第一状态(850)和第二状态(860),在所述第一状态中,无论所述AC市电电压的RMS值如何,所述输出电流都基本上恒定,在所述第二状态中,无论所述AC市电电压的所述RMS值如何,跨所述AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正,其中所述控制器被配置成:每当所述AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压持续大于第一阈值时间段(TTHRESHOLD_1)的时间段时,将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中,以及每当所述AC市电电压的所述RMS值大于最大RMS阈值电压持续大于第二阈值时间段(TTHRESHOLD_2)的时间段时,将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中。
2.根据权利要求1所述的照明驱动器(500),还包括传感器,所述传感器被配置成:感测与所述AC市电电压的所述RMS值具有限定关系的电压,并且向所述控制器供应指示所感测的电压的信号。
3.根据权利要求2所述的照明驱动器(500),其中所述传感器感测所述整流电压(572)。
4.根据权利要求2所述的照明驱动器(500),其中所述传感器感测所述AC市电电压。
5.根据权利要求2所述的照明驱动器(500),其中所述控制器被配置成:将所感测的电压与第一阈值(Vmin)进行比较,并且将所感测的电压与大于所述第一阈值的第二阈值(Vmax)进行比较,并且所述控制器还被配置成:每当所感测的电压小于所述第一阈值持续大于所述第一阈值时间段(635)的时间段时,控制所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中,以及每当所感测的电压大于所述第二阈值持续大于所述第二阈值时间段(635)的时间段时,控制所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中。
6.根据权利要求1所述的照明驱动器(500),其中所述控制器被配置成:每当所述照明驱动器被锁存在所述第二状态中时,关断所述功率因数校正级和所述输出级。
7.根据权利要求1所述的照明驱动器(500),其中所述控制器被配置成:每当所述照明驱动器被锁存在所述第二状态中时,控制所述输出级,以使得所述输出电流与所述AC市电电压的所述RMS值的增加成比例地增加。
8.根据权利要求1所述的照明驱动器(500),还包括DALI收发器(580),所述DALI收发器被配置成在所述照明驱动器与所述照明驱动器外部的外部DALI控制器之间传达消息,并且所述DALI收发器还被配置成使得:当所述AC市电电压的所述RMS值大于所述最大RMS阈值电压持续大于所述第二阈值时间段的时间段时,所述照明驱动器经由所述DALI收发器向所述外部DALI控制器传达过电压消息。
9.根据权利要求1所述的照明驱动器(500),其中所述第一阈值时间段与所述第二阈值时间段相同。
10.一种操作照明驱动器(500)的方法(800),所述照明驱动器(500)被配置成驱动包括至少一个光源的照明单元(20),所述方法包括:
在所述照明驱动器的AC市电连接端子处,接收(810)具有均方根(RMS)值的AC市电电压;
经由所述照明驱动器的整流器(530),对所述AC市电电压进行整流(820),以输出具有整流电压(572)的整流AC市电功率;
选择性地(830/840)操作所述照明驱动器处于两种状态之一,所述两种状态包括:
第一状态(850),其中所述照明驱动器向所述照明单元供应输出电流,无论所述AC市电电压的RMS值如何,所述输出电流都基本上恒定,以及
第二状态(860),其中无论所述AC市电电压的所述RMS值如何,所述照明驱动器跨所述AC市电连接端子的输入阻抗的斜率都维持为正,
其中,每当所述AC市电电压的RMS值小于最小RMS阈值电压(VMINRMS)持续大于第一阈值时间段(TTHRESHOLD_1)的时间段时,所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中,并且每当所述AC市电电压的所述RMS值大于最大RMS阈值电压(VMAXRMS)持续大于第二阈值时间段(TTHRESHOLD_2)的时间段时,所述照明驱动器还被锁存到所述第二状态中。
11.根据权利要求10所述的方法(800),还包括:
感测电压,所述电压与所述AC市电电压的所述RMS值成比例;
将所感测的电压与第一阈值进行比较并且与大于所述第一阈值的第二阈值进行比较;
每当所感测的电压小于所述第一阈值持续大于所述第一阈值时间段的时间段时,将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中;以及
每当所感测的电压小于所述第二阈值持续大于所述第二阈值时间段的时间段时,将所述照明驱动器锁存到所述第二状态中。
12.根据权利要求10所述的方法(800),还包括:每当所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中时,关断所述照明驱动器的功率因数校正级(540)和输出级(560)。
13.根据权利要求10所述的方法(800),还包括:每当所述照明驱动器被锁存到所述第二状态中时,控制所述输出电流,以使得所述输出电流与所述AC市电电压的所述RMS值的增加成比例地增加。
14.根据权利要求10所述的方法(800),还包括:当所述AC市电电压的所述RMS值大于所述最大RMS阈值电压持续大于所述第二阈值时间段的时间段时,向外部DALI控制器传达过电压消息。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562170899P | 2015-06-04 | 2015-06-04 | |
| US62/170,899 | 2015-06-04 | ||
| PCT/EP2016/061478 WO2016193028A1 (en) | 2015-06-04 | 2016-05-20 | Method of lighting driver protection in case of loss of neutral connection and lighting driver including such protection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107710871A true CN107710871A (zh) | 2018-02-16 |
Family
ID=56024323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680032090.XA Pending CN107710871A (zh) | 2015-06-04 | 2016-05-20 | 中性连接缺失情况下的照明驱动器保护方法和包括这种保护的照明驱动器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180302971A1 (zh) |
| EP (1) | EP3305021A1 (zh) |
| JP (1) | JP2018516439A (zh) |
| CN (1) | CN107710871A (zh) |
| WO (1) | WO2016193028A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10912174B2 (en) * | 2016-05-30 | 2021-02-02 | Signify Holding B.V. | Method of lighting driver protection in case of loss of neutral connection, and lighting driver including such protection |
| NL2022430B1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-08-18 | Schreder Sa | Connection module for a luminaire |
| JP7126962B2 (ja) * | 2019-01-25 | 2022-08-29 | シャープ株式会社 | 力率改善回路およびそれを備える電子機器 |
| CN212183768U (zh) * | 2020-06-15 | 2020-12-18 | 珠海市圣昌电子有限公司 | 一种调电压式切相调光电源 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3354384A (en) * | 1964-07-30 | 1967-11-21 | Christie Electric Corp | Power supply impedance control with positive slope |
| US6211626B1 (en) | 1997-08-26 | 2001-04-03 | Color Kinetics, Incorporated | Illumination components |
| US6016038A (en) | 1997-08-26 | 2000-01-18 | Color Kinetics, Inc. | Multicolored LED lighting method and apparatus |
| WO2013150443A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus and methods for external programming of processor of led driver |
-
2016
- 2016-05-20 EP EP16723785.8A patent/EP3305021A1/en not_active Withdrawn
- 2016-05-20 WO PCT/EP2016/061478 patent/WO2016193028A1/en not_active Ceased
- 2016-05-20 JP JP2017562248A patent/JP2018516439A/ja not_active Ceased
- 2016-05-20 US US15/579,316 patent/US20180302971A1/en not_active Abandoned
- 2016-05-20 CN CN201680032090.XA patent/CN107710871A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3305021A1 (en) | 2018-04-11 |
| US20180302971A1 (en) | 2018-10-18 |
| JP2018516439A (ja) | 2018-06-21 |
| WO2016193028A1 (en) | 2016-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5773394B2 (ja) | ソリッドステート照明システムの深調光を提供する方法及び装置 | |
| US10015860B2 (en) | Method and apparatus for detecting presence of dimmer and controlling power delivered to solid state lighting load | |
| US20120274216A1 (en) | Selectively activated rapid start/bleeder circuit for solid state lighting system | |
| KR101733399B1 (ko) | 조광기 위상각을 검출하고 고체 조명 기구에 대한 범용 입력 전압을 선택적으로 결정하는 방법 및 장치 | |
| JP5829676B2 (ja) | 最大及び最小の調光器設定に基づいて半導体照明負荷の光出力範囲を調整するための方法及び装置 | |
| US20130141001A1 (en) | Method and apparatus for increasing dimming range of solid state lighting fixtures | |
| US20160014867A1 (en) | Device for providing automatic power to different lamp types | |
| CN107113938A (zh) | 用于控制固态灯的系统和方法 | |
| JP6190546B2 (ja) | 非常用照明システム及び加熱出力を自動等化するための方法 | |
| CN103380658A (zh) | 用于发光二极管灯具的与电磁镇流器兼容的照明驱动器 | |
| JP5667290B2 (ja) | 照明ユニットのための減光可能ドライバのための能動的ダンピング | |
| CN109196953B (zh) | 照明驱动器保护的方法以及包括这种保护的照明驱动器 | |
| CN107710871A (zh) | 中性连接缺失情况下的照明驱动器保护方法和包括这种保护的照明驱动器 | |
| US11172551B2 (en) | Solid-state lighting with a driver controllable by a power-line dimmer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180216 |