專(zhuān)利名稱(chēng)：控制鎮(zhèn)流器的方法、鎮(zhèn)流器、發(fā)光控制器和數(shù)字信號(hào)處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)發(fā)光電路控制鎮(zhèn)流器的方法、一種用于發(fā)光電路的鎮(zhèn)流器、一種發(fā)光控制器、一種數(shù)字信號(hào)處理器。
背景技術(shù)：
對(duì)于高能效發(fā)光，越來(lái)越有興趣替代傳統(tǒng)的白熾燈泡，相當(dāng)重要的原因是環(huán)境問(wèn)題。當(dāng)前，緊湊型熒光燈(CFL)統(tǒng)治了高能效發(fā)光，需要朝著發(fā)光二極管(LED)發(fā)光方向發(fā)展。這不但提供了甚至相對(duì)于CFL的能耗顯著減小的前景，而且可以減小使用諸如水銀之類(lèi)的環(huán)境破壞材料。然而與CFL —樣，LED發(fā)光典型地采取高歐姆負(fù)載的形式。這對(duì)于合并了調(diào)光器(dimmer)電路的現(xiàn)有發(fā)光電路提出了挑戰(zhàn):最常用類(lèi)型的調(diào)光器電路是切相(phase-cut)調(diào)光器，其中對(duì)于一部分干線周期(main cycle)切斷干線電源，或者是干線周期的前沿、或者是半周期、或者是干線周期的后沿。大多數(shù)后沿調(diào)光器基于晶體管電路，而大多數(shù)前沿調(diào)光器是基于三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件電路。晶體管和三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件調(diào)光器都要求注意低歐姆負(fù)載。為了滿足這種要求，已知提供一種具有“泄放器(bleeder) ”的LED驅(qū)動(dòng)器電路(也稱(chēng)作電子鎮(zhèn)流器)，其對(duì)于調(diào)光器電路展現(xiàn)出相對(duì)較低歐姆負(fù)載以便確保調(diào)光器電路正確操作。然而，如果包括泄放器在內(nèi)的電路與不可消光干線連接相連，泄放器不必要地操作，其結(jié)果是效率下降，典型地最高可以下降10%，并且如果動(dòng)態(tài)地控制泄放器則潛在地增加了電磁干擾(EMI)問(wèn)題。已知一種LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中可以在不包括調(diào)光器電路的情況下斷開(kāi)泄放器。例如在英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)GB-A-2535726中公開(kāi)了這種電路。因此，需要更好地或限制控制與泄放器功能相關(guān)聯(lián)的損耗。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種對(duì)電路中的鎮(zhèn)流器進(jìn)行控制的方法，所述電路針對(duì)發(fā)光應(yīng)用并與干線電源相連，所述方法包括:確定在所述電路中是否存在調(diào)光器；響應(yīng)于檢測(cè)到存在調(diào)光器，確定對(duì)所述電源的零交叉加以表示的時(shí)刻，并且依據(jù)干線半周期內(nèi)電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流；以及響應(yīng)于確定不存在調(diào)光器，禁用所述泄放電流。因此，可以“原地(in situ) ”地確定針對(duì)鎮(zhèn)流器的泄放器策略，并且泄放器策略對(duì)于不同類(lèi)型的調(diào)光器而不同。此外，通過(guò)設(shè)置在干線半周期(mains half-cycle)內(nèi)通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流，泄放電流可以在干線半周期的不同部分不同，這可以提供提高的效率或者降低的損耗，因?yàn)橹划?dāng)需要時(shí)才供應(yīng)電流，或者當(dāng)不需要時(shí)可以禁用電流。在實(shí)施例中，確定調(diào)光器的存在包括:確定是否存在后沿調(diào)光器以及確定是否存在前沿調(diào)光器。在實(shí)施例中，在存在后沿調(diào)光器的情況下，依據(jù)電源的相位來(lái)確定通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流包括:確定后沿的相位；在包括后沿在內(nèi)的干線半周期部分期間設(shè)置第一調(diào)光器電流；以及在干線半周期的較晚部分期間設(shè)置小于第一調(diào)光器電流的第二調(diào)光器電流和/或在干線半周期的較早部分期間禁用調(diào)光器電流。與固定或者硬連線到設(shè)備的泄放器控制電路相比，這種干線半周期內(nèi)泄放電流的控制可以提供整個(gè)系統(tǒng)效率的顯著改
盡
口 O在實(shí)施例中，在存在前沿調(diào)光器的情況下，依據(jù)電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流包括:確定所述前沿的相位；在包括前沿在內(nèi)的干線半周期部分期間設(shè)置鎖存調(diào)光器電流；以及在干線半周期的另一個(gè)較早部分期間設(shè)置比鎖存調(diào)光器電流低的同步調(diào)光器電流。因此，干線半周期的另一個(gè)較早部分比期間設(shè)置鎖存調(diào)光器電流的部分更早。在實(shí)施例中，依據(jù)電源的相位設(shè)置通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流還包括:在干線半周期的再一個(gè)較晚部分期間設(shè)置比鎖存調(diào)光器電流低的保持調(diào)光器電流。因此，干線半周期的再一個(gè)部分比期間設(shè)置鎖存調(diào)光器電流的部分更晚。期間設(shè)置鎖存調(diào)光器電流的部分和再一個(gè)部分可以連續(xù)，或者可以在期間設(shè)置鎖存調(diào)光器電流的部分和期間不存在保持電流期間的再一個(gè)部分之間存在間隙。在干線半周期的末尾之前可以施加保持電流，或者可以在再一個(gè)部分之后可以存在間隙。在實(shí)施例中，依據(jù)電源的相位設(shè)置通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流還包括:針對(duì)一組干線半周期中的若干干線半周期，在干線半周期的又一或者更后的部分期間設(shè)置比鎖存調(diào)光器電流低的非零保持調(diào)光器電流；以及針對(duì)該組的其余干線半周期，在干線半周期的各個(gè)較晚部分期間將泄放電流設(shè)置為零。因?yàn)榭赡懿恍枰诿恳粋€(gè)干線半周期期間測(cè)量相位角，因此當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)換器沒(méi)有匯收(sink)電流時(shí)，將保持調(diào)光器電流設(shè)置為零持續(xù)至少一些半周期可以提供設(shè)備的改善效率。在實(shí)施例中，同步調(diào)光器電流具有與保持調(diào)光器電流不同的值。具體地，同步電流可以比保持電流更高或者更低；通常因?yàn)?，盡管開(kāi)關(guān)兩端的電壓非常低，由更高同步電流耗散的功率不太顯著。在實(shí)施例中，確定對(duì)電源的零交叉加以表示的時(shí)刻包括:確定具有參考電壓的電源的經(jīng)整流電壓小于參考電壓的時(shí)刻。在實(shí)施例中，一種數(shù)字電路用于實(shí)現(xiàn)以下功能中的至少一個(gè):確定在電路中是否存在調(diào)光器；確定電源的零交叉；依據(jù)電源的相位來(lái)設(shè)置在干線半周期內(nèi)通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流；以及禁用泄放電流。尤其便利地，數(shù)字信號(hào)處理不要求復(fù)雜的電路來(lái)執(zhí)行即使相對(duì)復(fù)雜的控制方案，例如上述那些方案。因此，設(shè)備的成本總體上可以小于等效的模擬電路。另外，控制策略的適配可以更加簡(jiǎn)單，以使用這種數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)另一個(gè)方面，提出了一種鎮(zhèn)流器電路，用于發(fā)光應(yīng)用并且由干線電源供電，所述鎮(zhèn)流器電路包括:確定在電路中是否存在調(diào)光器的裝置；確定電源的零交叉的裝置；以及設(shè)置通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流的裝置；鎮(zhèn)流器電路配置為操作這一部分中如上所述的方法。在實(shí)施例中，在于至少以下之一:確定電路中是否存在調(diào)光器的裝置包括調(diào)光器檢測(cè)電路；確定電源的零交叉的裝置包括零交叉檢測(cè)電路；以及設(shè)置通過(guò)鎮(zhèn)流器的泄放電流的裝置包括可控電流源或可變電阻器。在實(shí)施例中，確定在電路中是否存在調(diào)光器的裝置和確定電源的零交叉的裝置的至少一個(gè)包括數(shù)字信號(hào)處理電路。
根據(jù)再一個(gè)方面，提出了一種包括上述鎮(zhèn)流器在內(nèi)的發(fā)光控制。根據(jù)又一個(gè)方面，提出了一種數(shù)字信號(hào)處理器，配置為在這一個(gè)部分中操作如上所述的方法。根據(jù)隨后所述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得清楚明白，并相對(duì)于隨后所述的實(shí)施例進(jìn)行闡述。


將參考附圖只作為示例描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)前沿切相(phase-cut)調(diào)光器供應(yīng)的電流和泄放電流；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)后沿切相調(diào)光器供應(yīng)的電流和泄放電流；圖3示出了具有切相調(diào)光器和包括泄放器在內(nèi)的鎮(zhèn)流器電路的發(fā)光系統(tǒng)的示意圖；圖4示出了其中控制器啟用可變泄放電流的發(fā)光控制結(jié)構(gòu)；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例控制鎮(zhèn)流器的方法的初始階段的流程圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例控制與前沿切相調(diào)光器相連的鎮(zhèn)流器的策略的流程圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例控制與后沿切相調(diào)光器相連的鎮(zhèn)流器的策略的流程圖；應(yīng)該注意，附圖是示意性地并且沒(méi)有按比例繪制。為了附圖中的清楚和方便，已經(jīng)尺寸上放大或者縮小地示出了圖中的相對(duì)尺寸和比例。相同的參考符號(hào)通常用于表示在改進(jìn)和不同實(shí)施例中的相應(yīng)或者類(lèi)似特征。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)前沿切相調(diào)光器供應(yīng)的電流以及泄放電流。附圖示出了普通正弦干線電壓100。盡管在圖中將電壓示出為是半整流，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解電壓不必是半整流的。另外，在O點(diǎn)處示出了半整流干線電壓的最小值，對(duì)應(yīng)于未整流干線電壓的零交叉。圖中示出了在輸入電壓是正弦時(shí)，在輸入達(dá)到由調(diào)光器(典型地三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件)設(shè)置的預(yù)定電壓之前，輸出電壓保持為O (在102處所示)，此時(shí)三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件觸發(fā)，并且調(diào)光器輸出電壓迅速增加(如104處所示的)到輸入電壓。應(yīng)該理解:盡管示出了電壓瞬時(shí)垂直增加以與輸入電壓相對(duì)應(yīng)，實(shí)踐中這種增加不是瞬時(shí)的，而是將花費(fèi)有限的時(shí)間段；將通過(guò)電路的電感來(lái)確定增加的速度(也稱(chēng)作轉(zhuǎn)換速率)如通常已知的，調(diào)光器開(kāi)關(guān)(在這種情況下是三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件)要求一定電平的電流(Ibl)對(duì)其可用，以便正確地觸發(fā)。將這種電流稱(chēng)作“鎖存”電流。另外，一旦被觸發(fā)，調(diào)光器持續(xù)需要電流電平通過(guò)其中以便確保三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件持續(xù)操作。將這種電流稱(chēng)作“保持”電流。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:確保三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件保持接通所要求的電流通常小于確保其觸發(fā)所要求的電流。因?yàn)橹辉谟|發(fā)時(shí)間附近要求較高的泄放電流，可以在相位的其余時(shí)間減小所述電流，從而減小由泄放器浪費(fèi)的能量。因此如圖1所示，觸發(fā)時(shí)間附近的電流Ibl (在122處)比干線半周期的其余時(shí)間期間的電流更高(如124處所示)。同樣如圖1所示，在干線半周期的第一部分期間，可以通過(guò)泄放器供應(yīng)另一電流126。具體地，在三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件的情況下，可以要求這一“同步電流”以確保當(dāng)觸發(fā)三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件時(shí)其可以啟動(dòng)。也就是說(shuō):根據(jù)RC電路的時(shí)間常數(shù)來(lái)確定三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件被觸發(fā)處的相位。為了 RC電路正確地用作定時(shí)電路，要求一定的電流電平以對(duì)電容器充電。如果沒(méi)有這種電流，定時(shí)電路將不能操作，因此三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件不能準(zhǔn)備好在正確的時(shí)間處啟動(dòng)。總體上，在包括傳統(tǒng)三段雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件的實(shí)施例中，通過(guò)RC電路確定切相定時(shí)，通常需要針對(duì)同步電流的非零值；然而可以存在建立這種定時(shí)的其他手段。如前所述，一旦已經(jīng)觸發(fā)了三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件，通常需要電流以確保其繼續(xù)操作。在圖1所示的實(shí)施例中，通過(guò)泄放器提供固定的非零保持電流124。然而，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換器電流來(lái)提供所要求電流的一部分。也就是說(shuō)，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器正在操作，因此將從干線抽取電流。這種抽取的電流或者轉(zhuǎn)換器電流可能足以確保三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件保持接通，在這種情況下，實(shí)際上不要求來(lái)自泄放器的另一電流。具體地這是當(dāng)朝向干線半周期末尾干線電壓相對(duì)較低時(shí)的情況，因此要求對(duì)相對(duì)高的轉(zhuǎn)換器電流進(jìn)行抽取以向LED提供恒定的功率。然而，在干線半周期的電壓相對(duì)較高的部分期間，所抽取的電流相對(duì)較低，并且將要求附加的電流(保持電流)來(lái)確保三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件保持接通。因此在實(shí)施例中，可以改變保持電流(或者在半周期的一部分期間將其設(shè)置為零)。在調(diào)光器操作用于劇烈地切相(例如，因此LED在小于所述干線半周期的三分之一的時(shí)間內(nèi)接通)的情況下，干線電壓可能已經(jīng)足夠低，在觸發(fā)三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件的時(shí)刻，使得轉(zhuǎn)換器電流足以確保三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件保持接通，并且不要求來(lái)自泄放器的保持電流。另外，在以下實(shí)施例中:轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部電容器上的電壓比干線電壓高、使得430和440之間的二極管不導(dǎo)通(即轉(zhuǎn)換器將不會(huì)匯收干線上的任何電流)，可能不需要針對(duì)每一個(gè)周期提供“保持電流”。在示例實(shí)施例中，只針對(duì)每四個(gè)周期中的一個(gè)通過(guò)泄放器供應(yīng)保持電流(足以確保干線相位不會(huì)略微偏移，并且允許對(duì)于切相沿的任何用戶提供的變化)?，F(xiàn)在回到圖2，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)后沿切相調(diào)光器提供的功率和泄放電流。該圖總體上與圖1類(lèi)似，但是此時(shí)通常正弦干線電源100在204處具有其后沿切相，使得對(duì)于半周期的最后部分，在202處由調(diào)光器供應(yīng)的電壓是零。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，這種后沿調(diào)光器通常采用晶體管作為有源器件，而不是在前沿切相調(diào)光器中典型地采用的三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件。晶體管通常要求一定的泄放電流(“放電電流”)，以便正確地操作以切相。具體地，要求放電電流222對(duì)調(diào)光器的內(nèi)部電容器足夠快地放電，使得調(diào)光器具有正確的下降沿204。如果不存在這種放電電流，調(diào)光器將正確地操作，但是外部電路將不會(huì)看到下降沿。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:與基于三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件的調(diào)光器的操作類(lèi)似，只在切相的時(shí)刻附近要求這種相對(duì)較高的放電電流。因此，不是通過(guò)固定的泄放器供應(yīng)連續(xù)的高電流，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，只在短暫的時(shí)間段或者暫時(shí)地供應(yīng)放電電流，如222處所示。在已經(jīng)切斷供應(yīng)之后，通常需要鎮(zhèn)流器供應(yīng)另一電流(如224處所示)以向調(diào)光器提供足夠的電源來(lái)操作。因?yàn)椴槐卮_保有源器件的切相的正確操作，可以描述為“電源”電流的這種輔助(second)電流可以比放電所要求的電流低得多。盡管將電源電流示出為與放電電流是連續(xù)，假設(shè)存在足夠的時(shí)間來(lái)提供足夠的能量以使得晶體管能夠在下一個(gè)干線半周期開(kāi)始時(shí)導(dǎo)通，在實(shí)施例中可能需要只在半周期的其余部分期間提供電流224。如上所述，一旦已經(jīng)產(chǎn)生了零交叉，或者已經(jīng)確定了對(duì)零交叉加以表示的時(shí)刻，并且切相的相位已知，可以確保只在針對(duì)切相的時(shí)間通過(guò)泄放器提供放電電流。因此在所述相位的第一部分期間，盡管調(diào)光器供應(yīng)電壓，但是根本不要求泄放電流，因此在相位的這一部分期間可以完全地禁用泄放器，從而提供顯著的能量節(jié)省。圖3示出了具有切相調(diào)光器和包括泄放器在內(nèi)的鎮(zhèn)流器電路的發(fā)光系統(tǒng)的示意圖。圖中示出了與調(diào)光器312相連的干線電源310。調(diào)光器312包括有源開(kāi)關(guān)器件308，其針對(duì)干線半周期的一部分是關(guān)斷的。調(diào)光器裝置還可以包括濾波器，濾波器包括電容器C。替代地或者附加地，濾波器可以包括電感線圈。來(lái)自切相調(diào)光器312的輸出與鎮(zhèn)流器電流320相連。鎮(zhèn)流器電路320包括泄放器314和控制器316。來(lái)自調(diào)光器312的輸出也與驅(qū)動(dòng)器電路330相連，驅(qū)動(dòng)器電路驅(qū)動(dòng)諸如LED串之類(lèi)的發(fā)光應(yīng)用350。鎮(zhèn)流器電路320和驅(qū)動(dòng)器330可以包括功率轉(zhuǎn)換器340的一部分。在操作中，控制器316確定干線電源的相位(例如，通過(guò)檢測(cè)零交叉)，并且響應(yīng)于相位控制泄放器314。泄放器的功能是確保調(diào)光器具有足夠的電流通過(guò)以確保有源器件的正確觸發(fā)，因此除了完全將其禁用時(shí)，泄放器將對(duì)于調(diào)光器312表現(xiàn)為阻抗，具有由控制器確定的阻抗。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，存在實(shí)現(xiàn)這種可變泄放器的許多不同方式，包括壓控電阻器。在圖4中示出了可變泄放器的示例。圖中示出了控制器410，用于控制轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)420并且具有用于控制泄放器(Rc、Re、Rb、Sb)的泄放管腳412。轉(zhuǎn)換器包括整流器430、濾波器440、輸入級(jí)450和輸出級(jí)460。如所示，開(kāi)關(guān)可以與驅(qū)動(dòng)器集成，或者可以是分離的部件。如所示，轉(zhuǎn)換器可以用于LED應(yīng)用以向LED 470的串供電。控制器410的泄放管腳412與形成開(kāi)關(guān)Sb的晶體管的柵極(或者基極)相耦合。通過(guò)分別適當(dāng)選擇發(fā)射極和集電極電阻器Re和Re可以控制晶體管處于其線性區(qū)域，因此泄放器可以依據(jù)泄放管腳412的輸出從電路抽取可變的電流。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例控制鎮(zhèn)流器的方法的初始階段的流程圖。流程圖的各個(gè)階段如下:510 加電；512泄放器處于最大電流；514等待(預(yù)防智能調(diào)光器)；520檢測(cè)到調(diào)光器？如果520為“是”，則522調(diào)光器類(lèi)型識(shí)別；或524保存沿位置，并且526前進(jìn)至后沿策略，或者528保存沿位置,并且530前進(jìn)至前沿策略；如果520為“否”，貝丨J540泄放器關(guān)斷
550檢查調(diào)光器錯(cuò)誤？如果否，則前進(jìn)到550，然后返回550 ;如果是，則前進(jìn)至550，然后前進(jìn)到泄放器處于最大電流(515)。換句話說(shuō)，根據(jù)圖4所示的流程圖，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)(在510)，接通電源，并且在512處將泄放器初始地設(shè)置為最大電流電平(與最低阻抗值相對(duì)應(yīng))。在調(diào)光器是智能調(diào)光器并且要求有限的時(shí)間來(lái)預(yù)熱的情況下，等待(514)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，執(zhí)行檢測(cè)事件(520)以便確定是否存在調(diào)光器。在其他地方已經(jīng)描述了這種檢測(cè)，并且對(duì)于普通技術(shù)人員是眾所周知的。例如，可以對(duì)干線上的實(shí)際RMS(均方根)電壓進(jìn)行估計(jì)，并且如果其小于針對(duì)整個(gè)干線半周期所期待的電壓，可以推斷存在調(diào)光器。例如，針對(duì)具有230V峰值的干線rms電壓是約160V。備選地，可以通過(guò)斜率檢測(cè)來(lái)執(zhí)行調(diào)光器檢測(cè):如果存在調(diào)光器，在切相沿處存在比不存在調(diào)光器情況下明顯更高的電壓斜率。如果檢測(cè)到調(diào)光器，則檢測(cè)調(diào)光器的類(lèi)型(在522處)，并且不考慮調(diào)光器的類(lèi)型在524、528處確定沿位置，根據(jù)檢測(cè)的調(diào)光器的類(lèi)型，控制移動(dòng)到相應(yīng)的后沿策略(526)或者前沿策略(530)。在520處沒(méi)有檢測(cè)到調(diào)光器的情況下，在540關(guān)斷泄放器。然后，在550處周期性地執(zhí)行是否存在調(diào)光器錯(cuò)誤的檢查，具體地，確實(shí)實(shí)際上不存在調(diào)光器。因?yàn)槿绻嬖谡{(diào)光器但是設(shè)置為根本不切相，其可以向控制器展現(xiàn)不存在調(diào)光器，所以這是需要的。如果確定了調(diào)光器錯(cuò)誤，那么控制返回到512，此處將泄放電流復(fù)位為最大，并且控制從這里繼續(xù)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在相對(duì)于圖5所述的初始階段結(jié)束之后控制具有連接的前沿切相調(diào)光器的鎮(zhèn)流器的策略的流程圖。這一流程圖的各個(gè)階段如下:610 開(kāi)始；612 加載沿位置 T_edge ；620檢測(cè)到零交叉？；如果[620]為“否”，返回620 ;如果[620]為“是”:640將泄放電流設(shè)置為同步電流；650 檢查(T_T_edge < χ μ s)；如果[650]為“否”，返回640 ;如果[650]為“是”:622將泄放電流設(shè)置為鎖存電流值；660檢測(cè)上升沿？如果[660]為“否”，返回622 ;如果[660]為“是”:662保存沿位置664等待500 μ s:關(guān)斷泄放器；666I_sense測(cè)量和泄放器保持電流優(yōu)化返回620。換句話說(shuō)，根據(jù)控制方法的這一部分，一旦初始階段已經(jīng)完成并且控制在610處移動(dòng)到所述方法的這一部分，在612處識(shí)別切相沿位置(T_edge)?？梢詫⑶邢嘌匚恢米R(shí)別為初始階段的一部分。
控制器在620處檢查零交叉檢測(cè)，并且在檢測(cè)到零交叉之前重復(fù)，此時(shí)將泄放電流設(shè)置為同步電流(在640處)。在實(shí)際的實(shí)施例中，通過(guò)比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)零交叉檢測(cè)(在620處)。將干線電壓與預(yù)定參考電平進(jìn)行比較。當(dāng)干線電壓小于參考電壓時(shí)，比較器為低；這表示零交叉。應(yīng)該理解，這導(dǎo)致了與“真實(shí)”零交叉的偏移。例如，在230V干線電源的情況下，參考電壓可以是20V(其與約5°的相位偏移相對(duì)應(yīng)，或者與2.5°的相位偏移相對(duì)應(yīng)的10V)。當(dāng)比較器為低時(shí)可以將干線半周期處理為開(kāi)始(即忽略偏移)，或者處理為內(nèi)在(built-1n)延遲以調(diào)節(jié)偏移。將泄放電流保持在同步電流，直到達(dá)到切相沿為止。當(dāng)足夠接近預(yù)期的切相沿時(shí)，也就是說(shuō)在χ μ s內(nèi)，可以在622處將泄放電流設(shè)置為鎖存電平(可以是其最大值)，隨后等待，直到在660處檢測(cè)到上升沿為止?？梢詫⒅郸衷O(shè)置為合適的值，例如設(shè)置為500 μ s (與針對(duì)典型50Hz干線電源的4.5°相位角相對(duì)應(yīng))。應(yīng)該理解:可以使用χ的不同值，例如對(duì)于用于60Hz干線電源環(huán)境的控制器，可以使用相應(yīng)較小的值。替代地，作為非限制示例，可以使用2.5°最高至7.5°的相位角。值χ應(yīng)該確保當(dāng)達(dá)到切相沿時(shí)泄放電流為高(在鎖存電流電平)。通常要求χ的非零值，用于提供相位偏移(測(cè)量的或者實(shí)際的)，并且允許對(duì)于切相沿位置的任意用戶提供的改變。一旦已經(jīng)檢測(cè)到上升沿，在662處保存實(shí)際的沿位置，并且在另外的延遲(如所示可以是500ys)之后，可以在664處完全關(guān)斷泄放器。隨后是在步驟666處出現(xiàn)的I_sense測(cè)量和泄放電流優(yōu)化:在這一步驟中，建立保持電流，使得泄放器只提供維持三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件的操作所要求的附加電流(以確保三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件不會(huì)永久地關(guān)斷)。如上所述，可以進(jìn)行這種要求以確保維持三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件操作。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在相對(duì)于圖4如上所述的初始階段結(jié)束之后、用于控制具有連接的后沿切相調(diào)光器的鎮(zhèn)流器的策略的流程圖。該流程圖的各個(gè)階段如下:710 開(kāi)始；712 加載沿位置 T_edge ；720 檢查(T_T_edge < y μ s)；如果[720]為“否”，返回720 ;如果[720]為“是”:740將泄放電流設(shè)置為放電電平；750檢測(cè)下降沿？如果[750]為“否”，返回740 ;如果[750]為“是”:722保存沿位置；728將泄放電流設(shè)置為電源電平；760零電壓檢測(cè)？如果[760]為“是”，返回728 ;如果[760]為“否”:730泄放器關(guān)斷返回720。
換句話說(shuō)，根據(jù)控制方法的這一部分，一旦已經(jīng)完成初始階段并且控制在710處移動(dòng)至所述方法的這一部分，在712處識(shí)別切相沿位置(T_edge)。與前沿的情況類(lèi)似，可以將切相沿位置識(shí)別為初始階段的一部分。如上所述，可以識(shí)別對(duì)零交叉加以表示的值，例如通過(guò)比較器和參考電壓。可以針對(duì)所得到的偏移進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者可以簡(jiǎn)單地忽略(并且將干線半周期的開(kāi)始處理為當(dāng)干線電壓和參考電壓之間的比較器變低時(shí)的時(shí)刻)一旦檢測(cè)到零交叉，可以將泄放電流設(shè)置為零。然后泄放電流保持為零，直到足夠接近預(yù)期的切相沿為止。一旦足夠接近切相沿，也就是說(shuō)在間隔“y”內(nèi)，其中例如可以將y設(shè)置為300 μ S，可以在740處將泄放電流設(shè)置為放電電平222 (其可以是最大值)。然后等待下降沿檢測(cè)(在750處)；一旦已經(jīng)檢測(cè)到下降沿，在722處保存所述沿位置，并且在728處將泄放電流設(shè)置為電源電平224(其可以是最小值)?？梢灾芷谛缘鼗蛘哌B續(xù)地對(duì)電路進(jìn)行輪詢，以檢查在750處沒(méi)有電壓，也就是說(shuō)，還沒(méi)有達(dá)到干線零交叉，因?yàn)橐坏┻_(dá)到了零交叉，電壓將根據(jù)通常的正弦干線開(kāi)始上升。實(shí)踐中，可以通過(guò)使用上述的低電壓比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)輪詢。始終沒(méi)有電壓、或者小于比較器參考電壓的電壓，可以推斷還沒(méi)有達(dá)到干線的零交叉。當(dāng)然，應(yīng)該理解，實(shí)踐中電壓的放電通常不會(huì)是瞬時(shí)并且完全的，如圖2中在下降沿204處示意性地所示，但是可以包括尾部，使得電壓不需要完全下降為零，而是可以指數(shù)地接近。一旦檢測(cè)到干線零交叉，也就是說(shuō)，在使用比較器的情況下一旦檢測(cè)到比低參考電壓高的電壓，在730處關(guān)斷泄放器，并且控制返回720等待在預(yù)期的切相位置750之前間隔y的時(shí)刻。作為另一個(gè)方面，可以向控制器添加管腳以便感測(cè)由轉(zhuǎn)換器本身匯收的電流。如果轉(zhuǎn)換器電流足夠大以向調(diào)光器供電，那么不要求分離的泄放電流，并且可以禁用泄放器電路。應(yīng)該理解:對(duì)于通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)是復(fù)雜的上述控制策略特別適用于通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)使用數(shù)字信號(hào)處理，可以修改控制策略；例如，控制器可以確定干線頻率是比預(yù)期的更加穩(wěn)定還是不穩(wěn)定，并且因此在應(yīng)該重新檢查干線零交叉之前，可以增加(或者降低)其中禁用匯電流(在前沿調(diào)光器的情況下)或者電源電流224 (在后沿調(diào)光器的情況下)的干線半周期的個(gè)數(shù)。根據(jù)對(duì)于本公開(kāi)的閱讀，其他變體和修改對(duì)于普通技術(shù)人員是清楚明白的。這些變體和修改可以包含在與干線調(diào)光器兼容的發(fā)光電路領(lǐng)域中已知的等價(jià)和其他特征，并且可以代替或者附加這里已經(jīng)描述的特征來(lái)使用。盡管所附權(quán)利要求涉及特征的具體組合，應(yīng)該理解本發(fā)明公開(kāi)的范圍也包括這里公開(kāi)的任意新穎特征或者特征的任意新穎組合，或者明示、暗示或者其衍生物，而不論其是否涉及如任一權(quán)利要求中所闡述的相同的發(fā)明，并且也不論其是否減輕了與本發(fā)明相同的技術(shù)問(wèn)題的任一個(gè)或者全部。還可以在單獨(dú)的實(shí)施例中組合地提供在分離實(shí)施例的場(chǎng)景中描述的特征。相反，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，也可以分離地或者按照任意合適的子組合方式提供在單獨(dú)實(shí)施例的場(chǎng)景中描述的各種特征。申請(qǐng)人:因此提醒注意:可以在本申請(qǐng)及從中衍生的任意另外申請(qǐng)的進(jìn)行期間將新權(quán)利要求闡釋為這些特征和/或這些特征的組合。
為了完整性，還應(yīng)該聲明:術(shù)語(yǔ)“包括”不排除其他元件或步驟，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”不排除多個(gè)，單獨(dú)的處理器或其他單元可以滿足在權(quán)利要求中引用的幾個(gè)裝置的功能，以及權(quán)利要求中的參考符號(hào)不應(yīng)該解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)電路(330)中的鎮(zhèn)流器進(jìn)行控制的方法，所述電路(330)針對(duì)發(fā)光應(yīng)用并與干線電源(310)相連，所述方法包括: 確定在所述電路中是否存在調(diào)光器(312)，包括確定是否存在后沿調(diào)光器以及確定是否存在前沿調(diào)光器； 響應(yīng)于檢測(cè)到存在調(diào)光器，確定對(duì)所述電源的零交叉加以表示的時(shí)刻，并在干線半周期內(nèi)依據(jù)所述電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流；以及響應(yīng)于確定不存在調(diào)光器，禁用所述泄放電流； 其特征在于依據(jù)所述電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流包括: 在存在后沿調(diào)光器的情況下， 確定后沿的相位; 在包括所述后沿在內(nèi)的干線半周期部分期間設(shè)置第一泄放電流(222);以及在所述干線半周期的較晚部分期間設(shè)置小于所述第一泄放電流的第二泄放電流(224)，和/或在所述干線半周期的較早部分期間禁用所述泄放電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在包括所述后沿在內(nèi)的干線半周期部分和干線半周期的較晚部分之間存在間隙，在所述間隙期間禁用所述泄放電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中依據(jù)所述電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流包括: 在存在前沿調(diào)光器的情況下， 確定前沿的相位； 在包括所述前沿在內(nèi)的干線半周期部分期間設(shè)置鎖存泄放電流；以及 在所述干線半周期的較早部分期間設(shè)置比所述鎖存泄放電流低的同步泄放電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中依據(jù)所述電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流還包括:在所述干線半周期的較晚部分期間設(shè)置比所述鎖存泄放電流低的保持泄放電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中依據(jù)所述電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流還包括:針對(duì)一組干線半周期中的一些干線半周期，在這些干線半周期的較晚部分期間設(shè)置比鎖存泄放電流低的非零保持泄放電流；以及針對(duì)該組干線半周期中的其余干線半周期，在這些干線半周期的各個(gè)較晚部分期間將所述泄放電流設(shè)置為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述同步泄放電流小于保持調(diào)光器電流。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中確定對(duì)所述電源的零交叉加以表示的時(shí)刻包括:確定具有參考電壓的所述電源的經(jīng)整流電壓小于所述參考電壓的時(shí)刻。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中數(shù)字電路用于實(shí)現(xiàn)以下中的至少一個(gè): 確定在所述電路中是否存在調(diào)光器； 確定所述電源的零交叉； 在干線半周期內(nèi)依據(jù)所述電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流；以及 禁用所述泄放電流。
9.一種數(shù)字信號(hào)處理器，配置用于操作權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
一種控制鎮(zhèn)流器的方法、鎮(zhèn)流器、發(fā)光控制器和數(shù)字信號(hào)處理器。公開(kāi)了一種對(duì)電路中的鎮(zhèn)流器進(jìn)行控制的方法，所述電路針對(duì)發(fā)光應(yīng)用與干線電源相連。所述方法包括確定在所述電路中是否存在調(diào)光器；響應(yīng)于檢測(cè)到存在調(diào)光器，確定所述電源的零交叉并依據(jù)干線半周期內(nèi)電源的相位來(lái)設(shè)置通過(guò)所述鎮(zhèn)流器的泄放電流；以及響應(yīng)于確定不存在調(diào)光器，禁用所述泄放電流。還公開(kāi)了一種通過(guò)這種方法控制的鎮(zhèn)流器。因此，公開(kāi)了一種用于鎮(zhèn)流器并根據(jù)上述方法可操作的控制器，所述控制器可以包括數(shù)字信號(hào)處理器。
文檔編號(hào)H05B41/38GK103096606SQ20121043781
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者弗雷德里克·梅西耶, 菲利普·莫加爾 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司