本發(fā)明描述了一種線性后調(diào)節(jié)器(linearpost-regulator)、一種led照明裝置以及一種對led照明裝置的led照明負載的電流進行后調(diào)節(jié)的方法。

背景技術(shù)：

隨著制造成本的降低，led照明變得越來越流行，從而提供用于許多安裝類型的可負擔得起的led燈。在用于室內(nèi)或室外照明的一種廣泛類型的led照明設(shè)備中，整流器被用于對市電輸入進行整流，并且led驅(qū)動器將期望的電壓和電流水平傳送至包括一個或多個led串的led布置。由于成本原因，許多l(xiāng)ed驅(qū)動器使用單級功率轉(zhuǎn)換架構(gòu)，即使驅(qū)動器要求高功率因子。然而，這會導(dǎo)致高led波紋電流?？赡芡ㄟ^與led并聯(lián)的存儲電容器在一定程度上補償波紋電流，但是由于led的有限動態(tài)電阻而不能被完全校正。由于效率增加的led技術(shù)，動態(tài)電阻還趨于適時進一步降低。明顯的波紋電流還會不利地影響led的發(fā)光效率。

在校正該問題的已知方法中，線性后調(diào)節(jié)器連接在led布置的輸出處，并且用于控制led電流，同時通過功率轉(zhuǎn)換器來控制對led布置的電壓供應(yīng)。現(xiàn)有的線性后調(diào)節(jié)器可以相對廉價，但是一般來說與損耗的增加相關(guān)聯(lián)。一般地，線性后調(diào)節(jié)器包括晶體管，其用作控制通過led的電流的可控電阻。因此，通過該可控電阻消散一些功率。為了解決所得到的熱量，要求附加的或更大的散熱器，向照明應(yīng)用增加了總成本。已知類型的線性后調(diào)節(jié)器的另一缺陷在于：光輸出上的閃爍的水平可能增加，因為存儲電容器可以在這種照明裝置的壽命期間下降到其初始值的50％。這種系統(tǒng)中的閃爍很大程度上取決于led的動態(tài)電阻。特別地，單獨的led驅(qū)動器將不得不應(yīng)對眾多的led類型，因此不得不應(yīng)對大范圍的動態(tài)電阻。

難以和/或成本昂貴地降低后調(diào)節(jié)器損耗。如已經(jīng)提到的，解決該問題的一些方式是通過使用較大的散熱器來改進熱管理，然而這會不利地增加產(chǎn)品的總體尺寸并增加總成本。可替換地，開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器可被用作第二功率級，這會實現(xiàn)幾乎可忽略的閃爍，但是這是非常昂貴和龐大的，并且還增加了損耗。在另一方法中，較大的存儲電容器被用于避免對后調(diào)節(jié)器的需求；然而，電容器的物理尺寸隨著其值的增加而增加，并且成本也增加。當不采用校正措施時，燈最終會顯示出明顯的閃爍。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種避免上述問題的改進線性后調(diào)節(jié)器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的通過權(quán)利要求1的線性后調(diào)節(jié)器、權(quán)利要求10的led照明裝置以及權(quán)利要求13的對led照明負載的電流進行后調(diào)節(jié)的方法來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，線性后調(diào)節(jié)器被實現(xiàn)用于led照明裝置，并且包括：控制環(huán)路級聯(lián)，被實現(xiàn)用于連接在led照明負載的端子與功率轉(zhuǎn)換器之間；晶體管，被實現(xiàn)為調(diào)節(jié)通過led照明負載的led電流；第一輸入，用于連接至參考電流；第二輸入，用于連接至性能參數(shù)；以及輸出，用于將線性后調(diào)節(jié)器的功率控制輸出連接至功率轉(zhuǎn)換器；其中，控制環(huán)路級聯(lián)包括至少兩個互連的控制環(huán)路，它們一起動作以基于參考電流輸入來調(diào)節(jié)led電流，并且基于性能參數(shù)輸入調(diào)節(jié)led照明裝置的另一性能參數(shù)。

可由根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器控制的性能參數(shù)可以是后調(diào)節(jié)器損耗或led裝置的光輸出的閃爍。根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器可以有利地將后調(diào)節(jié)的損耗減少到最小，同時允許電容器尺寸與光輸出的閃爍之間的可調(diào)節(jié)的折中。例如，根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器可以在led照明裝置的壽命期間實現(xiàn)基本恒定的后調(diào)節(jié)損耗或者基本恒定的閃爍。根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器的優(yōu)勢在于：可以實現(xiàn)最小損耗操作和/或最小電流波紋操作，同時允許使用更小的存儲電容器。根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器可以有利地使用價格低廉的模擬部件實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器的物理尺寸還可以有利地較小，使其可用于照明器材殼體僅具有用于附加電路的有限可用空間的各種應(yīng)用，例如當根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器被用于改裝現(xiàn)有產(chǎn)品系列時。led照明負載的端子可以是其陰極端子(例如，串中最后一個led的陰極)或者其陽極端子(串中第一個led的陽極)。根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器優(yōu)選地連接在led照明負載的陰極與功率轉(zhuǎn)換器的節(jié)點或輸入端之間。例如，led串的最后一個led可以連接至后調(diào)節(jié)器的電路節(jié)點，并且后調(diào)節(jié)器的功率控制輸出可以連接至功率轉(zhuǎn)換器的適當節(jié)點。

根據(jù)本發(fā)明，led照明裝置包括：單級功率轉(zhuǎn)換器，用于連接至諸如市電電源的電源；led照明負載，包括多個led；以及根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器，連接在led照明負載的端子與功率轉(zhuǎn)換器的端子之間；以及輸入裝置，用于向線性后調(diào)節(jié)器提供參考電流和性能參數(shù)。根據(jù)期望的效果，性能參數(shù)可以是參考電壓或參考電流波紋。

在根據(jù)本發(fā)明的led照明裝置中，第一和第二輸入可以包括本地信號源，例如對于照明裝置而言是本地的。例如，可以從一個或多個參考電壓中得到參考電流和/或性能參數(shù)，其可以根據(jù)設(shè)計是固定的，或者例如可以在配置階段期間被預(yù)設(shè)。可替換地或此外，在led照明裝置被實現(xiàn)為無線網(wǎng)絡(luò)的一部分的情況下，參考電流和/或性能參數(shù)可以作為信號(例如，無線信號)被傳輸至照明裝置。

led照明裝置的優(yōu)點在于，其可以實施廉價和緊湊的led驅(qū)動器。線性后調(diào)節(jié)器可以被配置為在照明裝置的壽命期間確保恒定的后調(diào)節(jié)損耗或恒定的閃爍，而與連接至驅(qū)動器的led負載的動態(tài)電阻無關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明，對led照明負載的電流進行后調(diào)節(jié)的方法包括以下步驟：提供后調(diào)節(jié)器，后調(diào)節(jié)器包括用于連接在led照明負載的端子與功率轉(zhuǎn)換器的節(jié)點之間的具有至少兩個互連的控制環(huán)路的控制環(huán)路級聯(lián)、以及用于控制通過led照明負載的led電流的晶體管；向后調(diào)節(jié)器提供用于連接至參考電流的第一輸入；向后調(diào)節(jié)器提供用于連接至參考電壓或參考電流波紋的第二輸入；以及施加控制環(huán)路級聯(lián)以基于參考電流調(diào)節(jié)led電流。為此，后調(diào)節(jié)器還向功率轉(zhuǎn)換器提供功率控制輸出信號。

根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點在于：可以以有利簡單的方式使用關(guān)于電流和電壓的可用信息，以生成調(diào)節(jié)led電流以及一個或多個其他性能參數(shù)的特定控制信號，從而實現(xiàn)期望的控制模式。

從屬權(quán)利要求以及以下說明書公開了本發(fā)明的特別有利的實施例和特征。實施例的特征可以適當?shù)亟M合。在一個權(quán)利要求類別的上下文中描述的特征可以同樣地應(yīng)用于另一種權(quán)利要求類別。

以下，但是不以任何方式限制本發(fā)明，可以假設(shè)led照明負載包括至少一個led串。例如，led照明負載可以包括led串，其具有100v的正向電壓以及25v的總額定功率，并且可以實施低成本驅(qū)動器，諸如相對簡單的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器。再次，不以任何方式限制本發(fā)明，可以在下面假設(shè)功率轉(zhuǎn)換器是被配置為得到高功率因子的開關(guān)模式電源。

如上所述，根據(jù)將被執(zhí)行的期望類型的校正或優(yōu)化，可以在兩種模式中的一種模式下使用根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，基于來自控制環(huán)路級聯(lián)的控制環(huán)路的反饋信號控制后調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)損耗。在這種實施例中，性能參數(shù)包括對應(yīng)于“期望損耗”或“參考損耗”的參考電壓輸入，并且控制環(huán)路級聯(lián)被實現(xiàn)為向功率轉(zhuǎn)換器提供反饋信號或功率控制信號，以使其相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出電壓?！肮β士刂菩盘枴痹谙挛倪€可以稱為“功率校正信號”。在該實施例中，在“恒定損耗”控制模式中操作照明裝置。

在本發(fā)明的替換優(yōu)選實施例中，基于控制環(huán)路級聯(lián)的控制環(huán)路的反饋信號控制led照明負載的光輸出的閃爍水平。在這種實施例中，性能參數(shù)包括表示“期望電流波紋”或“期望閃爍”的參考電流波紋，并且控制環(huán)路級聯(lián)被實現(xiàn)為向功率轉(zhuǎn)換器提供反饋信號或功率校正信號以使其相應(yīng)地調(diào)節(jié)led電流上的電流波紋。在這種實施例中，在“恒定閃爍”模式中操作照明裝置。后調(diào)節(jié)的led電流上的波紋或閃爍的減小還可以導(dǎo)致光輸出的有利增加，從而可以補償后調(diào)節(jié)器損耗中的任何增加。

在任何情況下，控制環(huán)路級聯(lián)包括調(diào)節(jié)通過led裝置的電流的控制環(huán)路。為此，線性后調(diào)節(jié)器包括被實現(xiàn)為向晶體管提供控制信號的第一控制環(huán)路?？刂菩盘柕臉O性和尺寸取決于用于允許電流流過led的晶體管的類型。優(yōu)選地，晶體管包括場效應(yīng)晶體管(fet)，諸如n溝道耗盡模式mosfet。在根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器中，晶體管不被用作“接通/斷開”開關(guān)，而是代替地被控制為在其線性模式(作為可控電阻)或其飽和/完全導(dǎo)通模式中進行操作。在使用bjt實施晶體管的替換實施例中，控制電流被施加給bjt的基極。優(yōu)選地，第一控制環(huán)路被提供以led電流的測量值以及與參考電流輸入有關(guān)的信號。使用適當?shù)膬?nèi)反饋布置，第一控制環(huán)路可以響應(yīng)于瞬時情況，基本上即刻連續(xù)地調(diào)整用于晶體管的控制信號，使得可以根據(jù)要求連續(xù)地調(diào)節(jié)通過led的電流。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，線性后調(diào)節(jié)器包括第二控制環(huán)路，其被實現(xiàn)為基于參考電流和測量的led電流生成第一環(huán)路參考電流。這將在附圖的描述中更加詳細地進行解釋。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，線性后調(diào)節(jié)器的控制環(huán)路級聯(lián)包括一控制環(huán)路，其被實現(xiàn)為向基于性能參數(shù)和后調(diào)節(jié)器兩端的電壓控制其功率的功率轉(zhuǎn)換器提供控制信號，從而根據(jù)后調(diào)節(jié)器是否被實現(xiàn)為實現(xiàn)照明裝置的“恒定損耗”操作或“恒定閃爍”操作，來使用控制信號以獲得如上所述的性能參數(shù)的期望校正。由于第一和第二控制環(huán)路用于控制晶體管，從而調(diào)節(jié)led電流水平，后調(diào)節(jié)器兩端的電壓將根據(jù)led電流而改變。在“恒定損耗”操作模式中，該電壓與對應(yīng)的性能參數(shù)輸入一起隨后被第三控制環(huán)路用于生成到功率轉(zhuǎn)換器的功率校正信號。在“恒定閃爍”操作模式中，測量的電流與參考電流輸入一起用于生成到功率轉(zhuǎn)換器的功率校正信號。

可以任何適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器的控制環(huán)路。優(yōu)選地，控制環(huán)路包括模擬部件和多個運算放大器的布置。

本發(fā)明的其他目的和特征將根據(jù)結(jié)合附圖考慮的以下詳細描述而變得明顯。然而，將理解，附圖僅用于說明的目的而不作為對本發(fā)明的限制的限定。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明裝置的第一實施例的簡化示意性表示；

圖2示出了圖1的led照明裝置的第一詳盡示意性表示；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器的第一實施例；

圖4示出了圖1的led照明裝置的第二詳盡示意性表示；

圖5a示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明裝置在操作的“恒定損耗”模式期間的示例性波形；

圖5b示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明裝置在操作的“恒定閃爍”模式期間的示例性波形；

圖6示出了可由根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的相對后調(diào)節(jié)器損耗的示圖；

圖7示出了用于驅(qū)動led布置的現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動器；

圖8示出了用于驅(qū)動led布置的另一現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動器。

在附圖中，類似的符號全部表示類似的對象。附圖中的對象沒有必要按比例繪制。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明裝置2的簡化示意性表示。電源22將整流信號傳輸至單級高功率因子(hpf)前端開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器21。存儲電容器或緩沖電容器cbuf連接在轉(zhuǎn)換器21的輸出兩端，并且被布置為與包括照明負載20和根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器1的串聯(lián)布置進行并聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器1被實現(xiàn)為連接在led照明負載20的陰極端和轉(zhuǎn)換器21的端子之間。示出了后調(diào)節(jié)器1兩端的電壓vpr。如上所述，照明負載包括led布置20。led照明裝置2包括根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器1，其包括多個級聯(lián)的控制環(huán)路以控制平均led電流iled，并且還降低后調(diào)節(jié)器損耗。為此，參考信號vref、iref被施加給線性后調(diào)節(jié)器1，后調(diào)節(jié)器1又生成功率校正信號pctr提供給hpf轉(zhuǎn)換器21。圖1示出了后調(diào)節(jié)器1接收兩個設(shè)置點vref、iref或參考信號vref、iref，并且生成控制信號pctr，該控制信號被饋送給轉(zhuǎn)換器21以實現(xiàn)期望的功率轉(zhuǎn)換。例如，如果轉(zhuǎn)換器21是降壓類型的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器21，則功率校正信號pctr可以指定輸入峰值電流閾值。

用于提供參考信號vref,iref的輸入裝置11、12可以包括本地信號源，即，照明裝置2的本地。例如，可以從一個或多個參考電壓(其可以在設(shè)計階段設(shè)置，或者可以在配置過程期間預(yù)設(shè))中得到參考電流輸入iref和/或性能參數(shù)輸入vref。如已經(jīng)描述的，如果led照明裝置2被實現(xiàn)為無線網(wǎng)絡(luò)的一部分，則參考信號vref、iref可以作為無線信號被傳輸至照明裝置2。

圖2示出了圖1的照明裝置2中的線性后調(diào)節(jié)器1的可能實施方式，示出了線性后調(diào)節(jié)器1的控制環(huán)路如何可以實現(xiàn)用于“恒定損耗”的操作模式。這里，半導(dǎo)體晶體管q被用于調(diào)節(jié)流過led照明負載的電流。示出后調(diào)節(jié)器1兩端的電壓vpr。在該實施例中，晶體管q包括n溝道耗盡型mosfet，其可以通過在柵極端處施加適當?shù)碾妷簛砜刂?，使得晶體管q在其線性模式(即，作為可控電阻)或者其飽和/完全傳導(dǎo)模式中進行操作。在第一或“內(nèi)”環(huán)路中，如參照圖5a所說明的，在“高間隔”階段thi期間，led電流iled被第一控制器ctr1控制為由參考信號iref_l1指定的水平。外控制環(huán)路利用電流反饋fb2和控制器ctr2來確保滿足由設(shè)置點iref指定的平均電流要求，并且向內(nèi)環(huán)路提供參考信號iref_l1。第三環(huán)路包括電壓反饋fb3和控制器ctr3，其涉及功率轉(zhuǎn)換器21以控制總的轉(zhuǎn)換功率，從而實現(xiàn)由設(shè)置點或性能參數(shù)vref指定的期望后調(diào)節(jié)器損耗。三個反饋環(huán)路一起執(zhí)行來基于mosfetq的柵極電壓控制led電流iled，并且基于施加于前端21的功率校正信號pctr來控制總線電壓vbus。

圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器1的實施例中的控制環(huán)路l1、l2、l3的可能實施方式。這里，可以使用運算放大器和小信號無源部件來實現(xiàn)控制器單元。與內(nèi)電源電壓的電連接以慣常方式通過“vcc”標記來指示?？梢酝ㄟ^將示圖右上角處的節(jié)點連接至led串的最后一個陰極以及通過將功率校正信號pctr連接至前端功率轉(zhuǎn)換器21的對應(yīng)輸入來在照明電路中使用線性后調(diào)節(jié)器1。該示圖示出了可以如何實施第一和第二控制環(huán)路l1、l2。這里，控制信號qcontrol控制還控制通過led布置的電流iled，該電流又影響后調(diào)節(jié)器兩端的電壓vpr以及晶體管q兩端的壓降vds。這又會影響第一環(huán)路參考電流iref_l1的值等。因此，第一和第二控制環(huán)路l1、l2還連接至控制環(huán)路級聯(lián)中的第三控制環(huán)路l3，因為后調(diào)節(jié)器1兩端的電壓vpr被用于調(diào)節(jié)由第三控制環(huán)路l3輸出的功率校正信號pctr，但是該電壓還被通過第一控制環(huán)路l1與第二控制環(huán)路l2協(xié)作生成的控制信號qcontrol所影響。

圖4示出了具有根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器1的不同實施例的另一led驅(qū)動器布置2的簡化示意性表示，其使用兩個環(huán)路l1、l2。設(shè)置大部分與圖2相同，例如，led電流iled被第一控制環(huán)路的第一控制器ctr1控制為由第一或“內(nèi)”環(huán)路l1中的參考信號iref_l1指定的水平。在該實施例中，性能參數(shù)包括電流波紋設(shè)置點δiref或“閃爍設(shè)置點”，其指定能夠在led電流iled上容忍的最大電流波紋幅度。由于閃爍與電流波紋直接相關(guān)，所以電流波紋設(shè)置點δiref還可以稱為“期望閃爍”。通過將期望波紋δiref添加至參考輸入iref來得到參考信號iref_l1。該實施例通過平均電流(由參考輸入iref指定)和電流波紋幅度δiref(將在圖5b中示出平均led電流iref、參考信號iref_l1和電流波紋幅度δiref之間的關(guān)系)的閉環(huán)控制實現(xiàn)電流波紋的明確控制。可以經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換器來控制參考輸入iref(例如，如果功率轉(zhuǎn)換器21是降壓型轉(zhuǎn)換器，則其占空比或輸入峰值電流可被用作操作值)，并且通過第二控制環(huán)路的控制器ctr2輸出功率校正信號pctr。在該實現(xiàn)中，照明裝置2可以被驅(qū)動以保持閃爍指數(shù)處于基本恒定的期望水平。這種類型的控制的優(yōu)點在于，可以抵消緩沖電容器cbuf在其壽命期間的劣化效應(yīng)。

在一個替換實施例中，可以通過將參考平均電流iref與大于1的因子相乘來生成電流波紋幅度δiref。例如，與1.15的因子的相乘將表示具有峰值電流的波紋電流比平均電流高15％。如果平均電流由于系統(tǒng)的再配置而變化，或者如果照明裝置將用于調(diào)光的操作模式，則這種類型的控制可以是優(yōu)選的。在可調(diào)光燈的情況下，相乘因子還可以是平均電流的函數(shù)；使得相乘因子在燈被調(diào)光時變小。

根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器的動作是調(diào)節(jié)led電流iled，使得后調(diào)節(jié)器1的損耗被最小化(如在圖2和圖3中解釋的)，或者通過實現(xiàn)高和低輸出電流水平之間的小差異，即通過降低led電流iled上的波動水平來減少閃爍(如圖4中所描述的)。圖5a和圖5b示出了用于上述led照明裝置2的電壓波形(每一種情況下示圖的上部)和電流波形(每一種情況下示圖的下部)。圖5a示出了“恒定損耗”模式中的后調(diào)節(jié)器1的操作，而圖5b示出了“恒定閃爍”模式。驅(qū)動器21的總線電壓vbus和總線電流ibus包括dc分量以及基本上為正弦的ac分量。每個半市電周期都可被再分為兩個間隔或階段tlo、thi。

在第一間隔tlo中，總線電壓vbus為“低”，即，正弦總線電壓vbus的半波為低谷。在該間隔tlo期間，第一控制環(huán)路l1向晶體管q施加控制信號qcontrol，使得晶體管q完全導(dǎo)通，并且晶體管q兩端的壓降vds基本為0。在該間隔tlo期間，所得到的led電流iled還顯示出波谷或低谷，從而跟隨總線電流ibus的正弦形狀。

在第二間隔thi中，總線電壓vbus為“高”，即，正弦總線電壓vbus的半波為波峰。在該間隔期間，在線性或恒定電流模式中控制晶體管q，即，作為可控電阻器，使得led電流iled保持在恒定水平，并且在晶體管q兩端存在非零壓降vds。在該間隔thi期間，所得到的led電壓vled恒定。

圖5a的左手側(cè)示出了在“恒定損耗”模式下操作的照明裝置的壽命的早期情況。緩沖電容器cbuf的標稱值為68μf。相對損耗被確定為3％。在該階段，閃爍指數(shù)被測量為6％。在照明裝置的壽命期間，電容器劣化。根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器1根據(jù)性能參數(shù)輸入vref對此進行補償。這在圖5a的右手側(cè)示出，其示出了照明裝置的壽命的后期情況。緩沖電容器cbuf劣化到其標稱值的一半，即，34μf。由于本發(fā)明的后調(diào)節(jié)，相對損耗仍然有利地為3％。閃爍指數(shù)現(xiàn)在被確定為17％。換句話說，作為恒定損耗的回報接受閃爍中的一些增加，因為這降低了照明裝置朝向其壽命端子的能量消耗。這種實施例可以在具有有限熱預(yù)算的應(yīng)用中是優(yōu)選的，對于這種應(yīng)用，過熱是重要的問題并且閃爍的稍稍增加可能不會明顯。

圖5b的左手側(cè)示出了在“恒定閃爍”模式中操作的照明裝置的壽命的早期情況。在這種情況下，緩沖電容器cbuf的標稱值也為68μf。相對損耗被確定為2％。在該階段，閃爍指數(shù)被測量為10％。當照明裝置在“恒定閃爍”模式中進行操作時，根據(jù)本發(fā)明的后調(diào)節(jié)器1根據(jù)性能參數(shù)輸入δiref補償緩沖電容器的劣化。圖5b的右手側(cè)示出了照明裝置的壽命的后期情況。緩沖電容器cbuf劣化到其標稱值的一半，即34μf。由于本發(fā)明的后調(diào)節(jié)，閃爍指數(shù)基本保持恒定，并且現(xiàn)在為11％。相對損耗增加到5％。換句話說，作為恒定閃爍的回報接受損耗的一些增加，以在到其壽命的結(jié)束前保持由照明裝置輸出的光的質(zhì)量。這種實施例可以在諸如用于家庭或辦公室應(yīng)用的室內(nèi)照明的應(yīng)用中是優(yōu)選的，其中，功耗在任何情況下都相對較低，并且閃爍的增加對于用戶來說不顯著。

圖6示出了用于單位功率因子的功率轉(zhuǎn)換器的就可能由根據(jù)本發(fā)明的線性后調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的相對動態(tài)電阻r_dyn[％]而言的用于不同類型的led的相對后調(diào)節(jié)器損耗的示圖。相對動態(tài)電阻表示總led正向電壓的電阻部分。10％的相對動態(tài)電阻(示圖的左手側(cè))表示當前可用的中功率led，而5％的相對動態(tài)電阻(示圖的右手側(cè))表示當前可用的高功率led。未來，期望進一步降低led的相對動態(tài)電阻。

在每一種情況下，針對0％、1％、…、5％的相對損耗示出曲線族。相對損耗可以定義為百分之百減去后調(diào)節(jié)的效率(百分比)。每一種情況下的y軸表示由iesna限定的閃爍指數(shù)，并且相對于沿著x軸的存儲電容器cbuf的相對尺寸來繪制。電容器尺寸被歸一化為零閃爍要求的理想值，并且表示理想第二階段的情況。用于0％相對損耗的曲線表示不存在后調(diào)節(jié)的情況。曲線族與可利用其控制后調(diào)節(jié)損耗的參考電壓vref的各種值相關(guān)。

特性曲線示出了電容器cbuf可以相對后調(diào)節(jié)損耗的百分之幾的代價進行“收縮”，同時保持相同值的閃爍指數(shù)。對于具有100vled串的25w燈的上述示例，并且對于具有10％的相對動態(tài)電阻r_dyn的led，當使用具有39μf的值的緩沖電容器cbuf來代替具有120μf的值的電容器cbuf時可以保持0.1的閃爍指數(shù)，效應(yīng)是引入5％的相對后調(diào)節(jié)損耗。根據(jù)本發(fā)明的led布置的優(yōu)點在于，后調(diào)節(jié)器可用于保持閃爍指數(shù)恒定，其鑒于存儲電容器cbuf隨時間的期望劣化而言是顯著的改進。代替朝向壽命的結(jié)束增加閃爍(這是布置在恒定損耗下操作的情況)，“恒定閃爍”的操作模式允許后調(diào)節(jié)損耗的稍稍增加以抵消緩沖電容器的劣化電容的效應(yīng)?？商鎿Q地，可以顯著降低閃爍指數(shù)而不增加電容器cbuf的尺寸。例如，對于具有5％的相對動態(tài)電阻r_dyn的led來說，針對相同的相對尺寸的電容器，閃爍指數(shù)可以從約0.22降低到約0.17，但是相對后調(diào)節(jié)損耗從0％增加到3％。在這種情況下，取決于led壓降，平均光輸出也可以稍微增加。閃爍的減少還可以導(dǎo)致led更加有效的操作。這個與存儲電容器的減小尺寸、減少的閃爍和更加可預(yù)測的性能一起構(gòu)成了額外損耗的理由。

圖7示出了單級驅(qū)動器21被用于驅(qū)動led布置20的現(xiàn)有技術(shù)的實現(xiàn)方式。這里，功率轉(zhuǎn)換器21也基于輸入電流參考70控制平均led電流i70。如引言中所說明的，這種單級功率轉(zhuǎn)換架構(gòu)可由于驅(qū)動led布置20的成本原因是優(yōu)選的，即使轉(zhuǎn)換器21必須在高功率因子下進行操作。這導(dǎo)致led電流i70上的高波紋分量，并且該波紋還對led的發(fā)光效率產(chǎn)生不利的影響。由于尺寸限制、電容不可避免的劣化以及關(guān)于led布置的動態(tài)電阻的不確定性，不期望的波紋分量不能夠通過與led布置20并聯(lián)的存儲電容器cbuf可靠地抵消。

圖8示出了另一種現(xiàn)有技術(shù)的實現(xiàn)方式，其中，向圖7的電路增加了線性后調(diào)節(jié)器81，其目的在于控制led電流i80，同時功率轉(zhuǎn)換器21控制對led布置20的供電電壓。led兩端的壓降由值vdrop表示，而線性后調(diào)節(jié)器81兩端的壓降由值vreg表示。線性后調(diào)節(jié)器1接收電流參考信號80并通過調(diào)整由線性后調(diào)節(jié)器81的晶體管呈現(xiàn)的電阻來調(diào)節(jié)led電流i80。一般地，晶體管形成可控電阻，其具有由vreg/i80給定的值。然而，由于被晶體管消耗的功率(即i80·vreg)，已知類型的線性后調(diào)節(jié)器81的特征在于相對較高的損耗。由于功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓固定，所以其必須被設(shè)計為總是大于vdrop。因此，由于溫度變化、分箱(binning)、老化等所引起的vdrop的任何公差導(dǎo)致vreg的增加，并由此導(dǎo)致?lián)p耗的增加。

盡管以優(yōu)選實施例及其變化的形式公開了本發(fā)明，但將理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以對其進行各種附加的修改和變化。例如，如上所述，后調(diào)節(jié)器可以布置在功率轉(zhuǎn)換器與led布置之間，使得后調(diào)節(jié)器連接至led布置的陽極。

為了簡化，應(yīng)該理解，本申請中使用“一個”不排除多個，并且“包括”不排除其他步驟或元件。提及“單元”或“模塊”不排除使用多于一個單元或模塊。