用于led線性熒光管形燈驅動器的裝置與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】所提供的是用于發(fā)光二極管(LED)管形燈的電路替代裝置。所述電路包括陰極仿真器，其被配置成(i)耦合到輸入功率源且(ii)仿真熒光燈陰極的操作。同樣被包括的是整流機構，其具有耦合到所述陰極仿真器的輸出的輸入端口以及配置用于耦合到包括電流源和輸出負載的組的至少一個的輸出端口。
【專利說明】用于LED線性熒光管形燈驅動器的裝置與系統(tǒng) 發(fā)明領域
[0001 ]本發(fā)明一般涉及帶有發(fā)光二極管(LED)驅動器的替代線性熒光燈管。
【背景技術】
[0002] 由于它們的效率和壽命的持續(xù)性超過熒光燈管，LED已經在照明應用中迅速增加。 LED是無汞光源，要求直流(DC)電壓或電流來最佳地操作。在控制電流的電源上操作使得 LED能夠達到每瓦高流明效率、恒定的色溫和高顯色性。此外，具有100000小時的潛在壽命， LED實際上消除了與線性熒光照明相關的維護和替換成本。
[0003] 在典型的熒光管形燈中，鎮(zhèn)流器用于控制通過管形燈的電流，使得電流不會增長 到損壞燈的水平。同樣地，選擇的用于照明應用的鎮(zhèn)流器的類型依賴于需要流過鎮(zhèn)流器的 電流。對于在熒光管形燈中發(fā)生的光發(fā)射，鎮(zhèn)流器創(chuàng)建高壓交流(AC)波形，以擊穿導電氣體 并啟動燈管中的電流流動。在一些設計中，這能夠通過管形燈陰極的加熱來進行，，為的是 在施加高電壓時提供給陰極較小的應力。
[0004] 在LED中，驅動器也調節(jié)通過燈泡的電流，但是高電壓對于啟動不是必須的。同樣， LED不包含與在熒光燈中一樣啟動光發(fā)射過程的陰極。驅動器電路(1)將引入的低頻AC電壓 轉換為適當?shù)腄C電壓，并且⑵調節(jié)在它的操作期間通過LED的電流、即恒定電流(CC)，以保 護LED使之免于線路電壓波動。
[0005] CC電源傳遞電流通過LED的驅動電路，引起光從二極管被發(fā)射。從二極管發(fā)射的光 的亮度是電流的函數(shù)。為了發(fā)射光，LED需要最小的操作DC電壓和調節(jié)電流。電壓和電流的 要求在LED制造商之間變化很大，并且能夠被以串聯(lián)或并聯(lián)排列，目的是獲得期望的操作電 壓和電流。
[0006] 盡管它們的好處，但是LED在替代線性熒光管中被使用在有限的應用中，因為傳統(tǒng) 的熒光鎮(zhèn)流器的輸出與LED的操作要求是不兼容的，且大多數(shù)LED驅動器會被高電壓啟動所 損壞并且與可能的陰極加熱(如果被提供)是不匹配的。
[0007] 已經有多個嘗試來矯正與用LED驅動器替代熒光管形燈驅動器相關的問題。已經 有一種解決方法是將AC連接直接供應給線性熒光燈(LFL)連接器(tombstone，石碑），并且 使用回掃布局。然而這種配置在直接的AC連接中是有問題的，直接的AC連接能夠導致對安 裝者的安全危害，因為石碑(tombstone)并不是為AC線路電壓而評估的。這種方法的第二個 問題是，如果某人隨后移除了 LED管并用原來的LFL替代它，當LFL以這種方式直接連接到AC 線路的時候，它可啟動并將會損壞它自己。
[0008]已經有另一個解決方案是加入電容器與AC引腳連接串聯(lián)，而不是使用電源。這種 直接的解決方案也是有問題的，因為它典型地在功率水平中引入了大程度的變化（由于這 種解決方案依賴于電容的阻抗值來調節(jié)電流）。高頻和低頻鎮(zhèn)流器的輸出以及甚至各種高 頻鎮(zhèn)流器會導致極端的功率變化。

【發(fā)明內容】

[0009] 基于前面提到的與驅動器替代相關的失敗方案，存在對于當被連接到熒光管形燈 鎮(zhèn)流器時不要求對固定裝置重新布線的LED驅動器電路的需求。就是說，存在對于能夠與所 有鎮(zhèn)流器類型工作的LED驅動器電路的需求，所述鎮(zhèn)流器類型包括立即啟動、迅速啟動和程 序啟動熒光燈整流器。此外，LED替代驅動器電路將限制由LFL鎮(zhèn)流器通常提供的可能的高 電壓。本發(fā)明的實施例提供LED替代驅動器電路，包括陰極仿真器、電壓操縱和整流器，其允 許驅動器電路作為不需要知道鎮(zhèn)流器結構的通用替代驅動器電路。
[0010] 通用替代驅動器的一個好處是它允許LED驅動器被安裝在熒光管形燈鎮(zhèn)流器中。 照明工業(yè)已經探索了用能量效率更加高的LED (因為它們的效率與壽命)來替代標準的熒光 燈泡的方法。所提議的驅動器替代解決方案不要求對已有的驅動器進行任何重新布線或其 它昂貴的變化，因此具有能夠與熒光燈系統(tǒng)直接交換的LED系統(tǒng)是有好處的。
[0011] 在一個實施例中，替代驅動器電路布局創(chuàng)建陰極仿真器，其模仿熒光燈陰極的行 為，允許鎮(zhèn)流器認為替代驅動器電路的操作與熒光燈是相同的。布局也模擬熒光燈的修正 阻抗。
[0012] 通用替代驅動器的另一個好處是驅動器在LED燈管的內部的選擇。允許驅動器在 內部消除了基于鎮(zhèn)流器組成重新布線固定裝置的需求且考慮到線性熒光燈的通用替代。它 也保護驅動器部件使之免于外部力，該外部力（例如人的接觸)可在驅動器已經被安裝之后 影響驅動器的性能。
[0013] 通用替代驅動器的另一個好處是，它允許驅動器被直接連接到鎮(zhèn)流器的功率輸入 連接引腳。典型地，將LED替代驅動器直接連接到線性熒光燈鎮(zhèn)流器引腳的連接引進跨燈驅 動器的太多的電壓。這種直接連接（沒有限制電路的存在）能夠造成差不多600 V的對地電 勢、即跨整個燈1200V，這是在大多數(shù)的LED驅動器中引起失效的足夠的電壓。
[0014] 在另一個實施例中，替代驅動器包含開關模式轉換器，來考慮替代驅動器在期望 恒定輸出電流，且因而恒定光輸出的應用中的使用。在這個實施例中，開關模式轉換器與陰 極仿真器、電壓和整流器、電源、以及電源控制器相配對。
[0015] 本發(fā)明的進一步特征和優(yōu)勢，以及本發(fā)明的各種實施例的結構和操作，被參照對 應的附圖在下面詳細地描述。注意到，本發(fā)明不受限于本文所描述的具體的實施例。此類實 施例只是為了說明性的目的被呈現(xiàn)在本文中?；诒疚乃慕虒?，另外的實施例對有 關領域技術人員來說將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0016] 附圖（本文中結合的并且形成說明書的一部分)示出了本發(fā)明，并且與所述描述一 起進一步用來解釋本發(fā)明的原理且使得有關領域技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。
[0017] 圖1是通用替代驅動器系統(tǒng)的框圖。
[0018] 圖2是依照本發(fā)明的示范實施例的通用替代驅動器的示范電路圖。
[0019] 圖3是依照本發(fā)明的示范實施例的通用替代驅動器系統(tǒng)的示范電路圖。
【具體實施方式】
[0020] 盡管本文中采用用于特定應用的示范實施例來描述本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā) 明不限于此。獲得本文所提供的教導的本領域中那些技術人員，將在其范圍內認識出另外 的改進、應用和實施例，以及本發(fā)明會在其中有顯著效用的另外的領域。
[0021] 除非被以其它方式定義，本文中使用的技術和科學術語與被本發(fā)明所屬領域中的 普通技術人員通常理解的具有相同意思。本文中所使用的術語"第一"、"第二"以及類似的 術語，不代表任何順序、量、或重要性，而是被用于區(qū)別一個元件與另一個。同樣，術語"一 (a 或an)"不代表量的限制，而是代表被引用項目的至少一個的存在。術語"或"意在包含的并 且意味著或任何一個、若干、或所列項目的全部。本文中"包括"、"包含"或"具有"以及其變 型意在包括其后列出的項目和其等價物，以及另外的項目。術語"連接"和"耦合"不受限于 物理的或機械的連接或耦合，且能夠包括電連接或耦合，無論是直接的或間接的。術語"電 路"、"電路系統(tǒng)"和"控制器"可包括單個部件或多個部件，其是或有源的和/或無源的部件， 并且可以被選擇地連接或以其它方式耦合在一起，以提供所描述的功能。
[0022] 圖1是一說明，其依照本發(fā)明的示范實施例，描繪了通用驅動器替代系統(tǒng)100的框 圖。系統(tǒng)100可以是任何替代驅動器，其在LED負載與熒光燈鎮(zhèn)流器之間通用地操作。在一些 實施例中，解決方案中將整個驅動器和LED從完整的通用線性熒光燈管壓降結合到管狀的 LED組裝件內。在一些實施例中，系統(tǒng)100可以是適合高功率和高電壓應用的替代驅動器。
[0023] 如圖1所示出的，驅動器替代系統(tǒng)100-般包括功率輸入110、替代驅動器電路135、 和功率輸出175。在帶有直接連接到AC線路、或期望精確的恒定電流的地方的應用中，恒定 電流電源，典型地，開關模式（8*^(：116(1-111〇(16)電源（5]\0^)150被加入。如果這種5]\0^被加 入，還要要求輔助電源160存在。
[0024] 如果恒定電流源150被在設計中使用，輸入功率源110從LFL鎮(zhèn)流器或從AC線路提 供電功率。功率輸入通常經由連接器遞送，該連接器可以是多個尖端分叉的引腳或其它元 件(采用它們來從外部源接收電壓）。
[0025] 替代驅動器電路135包括陰極仿真器120、限流和熔斷機構130,以及電壓整流和操 縱裝置140。來自輸入功率源110的電壓首先穿越陰極仿真器120,然后穿越限流和熔斷機構 130、以及電壓操縱和整流器140。當電壓以先前提到的順序穿越替代驅動器電路135的部件 時，電路135能在功能類似于熒光燈線性電路的LED應用中使用。替代驅動器電路135的每個 部件的進一步細節(jié)在下面的圖2中討論。
[0026]在AC線路應用中，對于替代驅動器電路135,包括恒定電流源150(典型地被實施以 SMPS)是必要的。恒定電流源150的目的是允許電壓被逐步升高/降低，以用于控制LED輸出 功率的應用。當需要的時候，恒定電流源150能夠帶有輔助電壓電源160,以提供操作功率給 電流源150。
[0027]功率輸出被遞送給LED的串陣列170。串陣列170能夠是與每個串的限流電路串聯(lián) 或并聯(lián)連接的多個LED。在串陣列170之內的LED串的數(shù)量應該在驅動器所規(guī)定的最大電壓 之內，以便不過載替代驅動器系統(tǒng)100并且將可能得到的期望功率與LED所期望的功率適當 地匹配。在一個實施例中，LED電壓串170被選為150V，使得從LFL鎮(zhèn)流器可獲得足夠的功率， 因為這接近當它們被連接到熒光燈時的正常操作點。
[0028] 盡管沒有被示出在圖1中，在一些實施例中，系統(tǒng)100可以包括一個或更多的其它 裝置和部件。例如，在替代驅動器電路135和電源150之間可以存在晶體管鏈路。同樣地，在 電源150和LED串170之間可以加入一個或更多的濾波器。
[0029] 圖2是一說明，描繪用作到鎮(zhèn)流器的直接連接的示范替代驅動器。替代驅動器電路 200包括功率輸入連接器210、陰極仿真器220、電壓操縱和整流機構230、以及電壓限制器 240。如果它的輸入是線性熒光燈鎮(zhèn)流器且它的輸出是合適的電壓LED架桿(sting)，那么這 個電路能夠在沒有恒定電流電源下，以單獨的方式被使用。
[0030] 如圖2中所示出的，替代驅動器電路200的左側包括功率輸入連接器210,其大體上 類似于圖1中所描述的功率輸入連接器110。如上面所描述的，功率輸入源是來自現(xiàn)有線性 熒光燈鎮(zhèn)流器的電壓。功率輸入源提供電功率給功率輸入連接點212、214、216和218，其接 收引入的電壓。在替代驅動器電路200的相反末端上是正功率輸出264和負功率輸出268。功 率輸出連接點將來自電路的經整流的電壓遞送給負載或開關模式轉換器。
[0031] 在穿越功率輸入連接點之后，替代驅動器電路200的下一個部件是陰極仿真器 220。陰極仿真器220是替代驅動器電路200布局的一部分，其模擬像在熒光燈中的陰極加熱 的情況，以使鎮(zhèn)流器從啟動模式轉換到運行模式。典型的熒光燈采用由鎮(zhèn)流器所提供的高 電壓來被開啟。一些鎮(zhèn)流器嘗試提供陰極加熱，且它們將不會從高電壓啟動模式轉變到低 電壓操作模式，除非它們成功給陰極提供加熱。陰極仿真器220的存在也允許替代驅動器 200通過功率輸入連接點251、253、255和257直接連接到線性熒光燈的鎮(zhèn)流器。
[0032] 陰極仿真器220包括熱敏電阻221和222,每個熱敏電阻在功率輸入連接器210內接 合功率輸入連接點。特別地，熱敏電阻221將通常位于管狀熒光燈的一個末端的兩個功率輸 入連接點251和253接合在一起。類似地，熱敏電阻222將通常位于管狀熒光燈的另一個末端 的兩個功率輸入連接點255和257接合在一起。
[0033]正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻可以被用在陰極仿真器220內，因為它們的電阻在預定 的臨界溫度、即居里點溫度處突然上升。當功率流過熱敏電阻時，它將產生熱量，該熱量將 提升熱敏電阻的溫度超出它的環(huán)境的溫度。這種溫度中的增加在本發(fā)明中被采用，來模擬 陰極的加熱并且然后隨時間和能量的函數(shù)增加它們的電阻。這使得冷的時候它們對電路有 影響，且當它們變熱的時候將它們有效地從電路移除。
[0034] 熱敏電阻221和222能夠承受溫度大大高于且100°C的示范操作點。它們也可具有 電阻范圍，例如，從7歐姆到15歐姆，以成功地仿真線性熒光燈陰極。對于溫度和電阻之間的 線性關系，溫度系數(shù)(k)能夠被定義為：
[0035]
[0036] 其中，R是歐姆電阻，T是開爾文溫度。對于溫度和電阻之間的非線性關系，溫度和 電阻之間的關系可定義為：
[0037]
[0038] 其中，A、B和C是基于特定類型的制造說明書以及PTC熱敏電阻的模型的斯坦哈特 (Ste inhart-Hart)系數(shù)。
[0039]陰極仿真器電路220也包含可熔電阻器$1〇224、225、226、227，其每個被連接到功 率輸入連接點。由于它們固有的低電阻以及它們接收大量電壓和電流的能力，可熔電阻器 被使用在陰極仿真器220中。在典型的FR中，當穿過電阻器的電流增加的時候，電阻器發(fā)出 熱量，其將進而融化連接彈簧到電阻器的焊料，引起彈簧彈出并斷開電路。
[0040]當電路斷開時，通過安全且永久地將功率移除到其余的電路，它表現(xiàn)得像傳統(tǒng)的 熔斷器一樣。盡管FR是被特別提到的，但是其它的裝置，比如熔斷器，其具有斷開裝置內電 路連接的能力，也可被使用。FR 224、225、226和227具有大體上低于熱敏電阻221和222的電 阻。在正常的操作狀態(tài)中，所述電阻器具有大約在1歐姆到5歐姆之間的電阻。這提供了當過 電壓保護裝置224被激活時候(典型地在初始的鎮(zhèn)流器啟動階段期間）的電壓降。
[0041] 替代驅動器電路200的下一個部件是電壓整流和操縱機構230。電壓整流器和操縱 機構230為多個二極管，其包括八個單向二極管231至238。在一個實施例中，替代電路驅動 器200使用全波形整流，引起對于每個輸入連接點251、253、255和257需要既具有在正線上 傳導的二極管，又具有在負線上傳導的對應二極管。二極管231至238各位于多個橫向陣列 上，其將輸入功率連接251、253、255和257連接到輸出功率連接264和268。正常地，輸入整流 用四個二極管來實現(xiàn)，但是在這個實施例中八個是合乎需要的，因為將被施加輸入功率的 四個可能的輸入連接251、253、255、或257中的兩個是未知的。
[0042]同樣被包括在替代驅動器電路200中的是電壓限制電路240,其包含電壓限制裝置 224。電壓限制器224為LED或隨后被連接到輸出連接264和268的其它電路提供保護，使之免 于接收在熒光燈鎮(zhèn)流器輸出的初始啟動期間具有損害性的高電壓瞬態(tài)。在實施例中，550V 的瞬態(tài)吸收器能夠被利用來確保線性熒光燈鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的安全與可靠操作。因此，電壓限 制器240，連同電壓整流器和操縱機構230，將初始AC電壓波形變換成為經整流的DC波形，該 DC波形傳遞給正功率輸出264和負功率輸出268。
[0043] 電壓限制器224能夠被作為許多類型的鉗位二極管或電路來實施，比如齊納二極 管(Zener diode)、氣體放電管、瞬態(tài)電壓抑制器、或防止過電壓操作的類似裝置。
[0044] 圖3是依照實施例的示范替代系統(tǒng)300的說明。這個實施例包括恒定電流源，且能 夠被或用在熒光燈鎮(zhèn)流器上或直接連接到AC線路電壓。除了其它的部件，通用替代驅動器 系統(tǒng)300包括，功率輸入連接器305，其穿過先前描述的（圖2)替代驅動器350，以及在通到功 率輸出連接器306之前，包括限流開關模式轉換器390。
[0045] 功率輸入連接器305具有功率輸入連接301、302、303和304。功率輸入連接點301、 302、303和304大體上類似于圖2中所描述的功率輸入連接251、253、255和257。功率輸入源 305能夠是AC電壓輸入，其或來自到AC線路電壓的直接連接或到線性熒光燈鎮(zhèn)流器的連接。 功率輸出連接器306包括功率輸出連接點307和308。功率輸出連接器306將電壓和電流遞送 給如圖1中所示的內部或外部的LED串170。
[0046] 替代驅動器系統(tǒng)300也包括替代驅動器電路350。電路350由功率輸入連接器310、 陰極仿真器和FR320、電壓整流和操縱機構330、以及電壓鉗340組成。替代驅動器電路350的 上述部件大體上類似于如圖2中以上所描述的替代驅動器電路200中的功率輸入連接器 210、陰極仿真器和可熔電阻220、電壓整流和操縱機構230、以及電壓限制器（即，鉗)240。同 樣地，每個替代驅動器電路部件的細節(jié)的討論將不再重復討論。
[0047]恒定電流開關模式轉換器390在轉換電壓與電流的同時，將功率從輸入源、即功率 輸入連接器305,傳遞到負載、即功率輸出連接器306。開關模式電源，比如開關模式轉換器 390,被使用在輸入電壓不同于要求的輸入電壓的應用中，例如AC輸入具有的電壓高于或低 于LED輸出負載所要求的電壓。開關模式轉換器390典型地帶有電壓電源370,以維持開關模 式轉換器390的功能。
[0048]開關模式轉換器390的這個實施例具有主要的部件，特別是二極管392、感應器 393、以及晶體管394。二極管392使得電流以特定的方向流動。特別地，在實施例中，電流以 功率輸出連接307的方向流動。二極管392能夠是任何類型的二極管、場效應晶體管(FET)、 或類似的晶體管。當系統(tǒng)300處于斷開位置（即關上狀態(tài)）的時候，感應器393阻止電流中的 瞬時變化，使得供給開關模式轉換器390穩(wěn)定的輸出電流。
[0049]感應器393能夠是線繞的、平面的、扁平線圈、功率珠 (power beads)、筒、環(huán)狀線 圈、或類似的感應器。晶體管394啟動且停止電流的流動，以及控制流過開關模式轉換器390 的電流的數(shù)量。晶體管394能夠包括任何功率半導體，比如用于較低頻應用的雙極結晶體管 (BJT)或用于較高頻應用的金屬氧化物場效應晶體管(M0SFET)。晶體管394也能夠是絕緣柵 雙極晶體管（IGBT)或類似的晶體管。
[0050]此外，開關模式轉換器390具有次要的部件，其對于開關模式轉換器390的操作是 必要的。開關模式轉換器被控制器集成電路380操作。來自輸出的反饋被從電阻器398和電 容器395獲得，在這個示范實施例中作為電流反應和過零檢測器。電阻器376是電流反應電 阻，其決定控制器370什么時候應該關掉對晶體管394的控制信號。電容器幫助控制器決定 開關結點的振鈴(ringing)的過零，使得晶體管394的有效開啟可發(fā)生。
[0051] 一旦最大電流已經被經由通過電阻器398的電流檢測出，控制器380終止對晶體管 394的它的信號。在信號被終止給晶體管394之后，跨電容器395的電壓將會上升。一旦電容 器395振鈴并且它的電壓具有零值，控制器380由于它與電容器395和晶體管394的連接，開 始發(fā)送信號返回給晶體管394,以再次開啟。
[0052]開關模式轉換器390由輔助電源370供電。在一個實施例中，電源370是從整流電壓 被操作的線性穩(wěn)壓器。其它更有效但更昂貴的選擇，比如單獨開關模式電源也可以被利用 作這種輔助供應電路。
[0053] 在示范實施例中，控制器380通過控制器連接381測量跨開關模式電容器395的電 壓，該電容器395調節(jié)晶體管394的開啟?？刂破?80也具有通過連接382直接到晶體管394的 連接，以及通過連接383到電流反應電阻器398的連接，一旦峰電流已經被檢測出，電阻器 398將調節(jié)晶體管394的關閉。
[0054] 開關模式轉換器390具有電源370,其包括二極管372、齊納二極管374、電阻器376、 和電容器378。在操作時，電源二極管372操縱從晶體管鏈路360向控制器380的電壓，且二極 管374限制從控制器370向控制器380的電壓。電源370的操作是簡單的線性穩(wěn)壓器，其中二 極管372只接收正輸入，電阻器376使過電壓(excessive voltage)下降并作為電流限制器， 齊納二極管374調節(jié)電壓，電容器378存儲能量并過濾輸出。
[0055]開關模式轉換器390包括電容器396、397,其用來平滑由開關模式電源390提供給 連接到引腳307和308的LED串的電流。
[0056]在示范開關模式轉換器390中，輸出電壓期望地低于輸入電壓，例如在降壓 (buck)、低側降壓（low side buck)、降壓升壓轉換器(buck-boost converter)、孤立的回 掃（flyback)中，或類似的事物中。在其它實施例中，高電壓輸出是可能的，盡管不是優(yōu)選 的。
[0057]降壓布局使得轉換器逐漸降低電壓。在一個實施例中，在開啟狀態(tài)中時、即開關閉 合，輸入電壓電路350被施加到感應器393,引起感應器393電流逐漸建立，且功率被遞送給 功率輸出源306。在關閉狀態(tài)中時、即開關斷開，跨感應器393的電壓倒轉且二極管392成為 正向偏置，這使得存儲在電感393中的能量被遞送給功率輸出源。這種輸出電流然后被輸出 電容器396和397所平滑。
[0058]可被本領域中技術人員理解的是，系統(tǒng)300可包括一個或更多的其它裝置和部件。 例如，包括在功率源370中的部件在各種實施中可以有所不同。同樣地，開關模式轉換器390 的部件在各種布局和實施例中可以包括不同的部件類型和數(shù)量。
[0059]要領會的是，詳細描述(【具體實施方式】)部分，且不是概述和摘要部分，旨在被用來 解釋權利要求。概述和摘要部分可陳述一個或更多的，但不是如
【發(fā)明人】所預期的本發(fā)明的 所有示范實施例，且因此，不旨在以任何方式限制本發(fā)明和附加的權利要求。
【主權項】
1. 一種電路替代裝置，用于發(fā)光二極管(LED)管形燈，包括： 陰極仿真器，被配置用于(i)耦合到輸入功率源以及(ii)仿真熒光燈陰極的操作;和 整流機構，具有耦合到所述陰極仿真器的輸出的輸入端口，以及配置用于耦合到來自 包含電流源和輸出負載的組的至少一個的輸出端口。2. 如權利要求1所述的裝置，其中所述陰極仿真器包含正和負輸入功率源結點;且 其中所述陰極仿真器包含:連接到所述正輸入功率源結點的第一熱敏電阻器;連接到 所述負輸入功率源結點的第二熱敏電阻器;連接到所述正輸入功率源結點的第一電阻器； 以及連接到所述負輸入功率源結點的第二電阻器。3. 如權利要求2所述的裝置，其中所述整流機構是電壓整流器。4. 如權利要求3所述的裝置，其中所述電壓整流器包含耦合到電壓限制器的電壓整流 器和操縱機構。5. 如權利要求4所述的裝置，其中所述電壓整流器被定位成從所述陰極仿真器接收功 率，所述電壓整流器包含第一二極管和第二二極管;且 其中所述第一和第二二極管被配置成接收來自所述陰極仿真器的電壓信號且引導所 述電壓信號到所述正輸出功率源結點。6. 如權利要求5所述的裝置，其中所述電壓整流器進一步包括位于第二陣列上的第三 二極管和第四二極管，所述第二陣列橫向于所述第一和第二功率輸入源連接線以及所述第 一和第二功率輸出源連接線且在所述第一和第二功率輸入源連接線與所述第一和第二功 率輸出源連接線之間，所述第三和第四二極管被定位成接收來自所述負功率輸出源的電壓 且引導它到所述陰極仿真器。7. 如權利要求6所述的裝置，其中所述第一熱敏電阻經由橫向于所述輸入功率源的連 接線被連接到所述正功率輸入源結點，且所述第二熱敏電阻通過橫向于所述負輸入功率源 的連接線被連接到所述負輸入功率源結點。8. 如權利要求7所述的裝置，其中所述陰極仿真器進一步包括多個電阻器，各被連接到 正輸入功率源結點或負輸入功率源結點。9. 如權利要求4所述的裝置，其中所述電壓整流器機構進一步包括位于第二陣列上的 第三二極管和第四二極管，所述第二陣列橫向于第一和第二輸入功率源連接線以及第一和 第二功率輸出源連接線且在第一和第二輸入功率源連接線與第一和第二功率輸出源連接 線之間，所述第三和第四二極管被定位成接收來自所述負功率輸出源的電壓信號且引導它 到所述陰極仿真器。10. 如權利要求9所述的裝置，其中所述電壓整流器機構進一步包括多個橫向陣列，各 陣列含有被定位成引導電壓離開所述陰極仿真器到所述正功率輸出源的至少一個二極管， 或從所述負功率輸出源向所述陰極仿真器引導電壓的至少一個二極管。11. 一種電路替代裝置，用于發(fā)光二極管(LED)管形燈，包括： 陰極仿真器，被配置成(i)耦合到輸入功率源且(ii)仿真熒光燈陰極的操作； 電壓整流器，具有耦合到所述陰極仿真器的輸出的輸入端口和配置用于耦合到來自包 含電流源和輸出負載的組的至少一個的輸出端口；和 耦合到所述電壓整流器的輸出的電壓限制器。12. 如權利要求11所述的裝置，其中所述電壓整流器包含操縱機構。13. 如權利要求12所述的裝置，其中所述電壓整流器被定位成從所述陰極仿真器接收 功率，所述電壓整流器包含第一二極管和第二二極管;且 其中所述第一和第二二極管被配置成從所述陰極仿真器接收電壓信號且引導所述電 壓信號到所述正輸出功率源結點。14. 一種方法，用于啟動發(fā)光二極管(LED)管形燈，所述燈被配置成從線性熒光燈鎮(zhèn)流 器接收電壓信號，所述方法包括： 當接收到所述電壓信號時，經由陰極仿真器仿真熒光燈陰極的操作； 其中所述仿真包含模擬熒光燈陰極的阻抗;且 其中所述仿真將所述熒光燈鎮(zhèn)流器從啟動模式轉換到運行模式;且 矯正所接收到的電壓信號來產生經整流的輸出波形。15. 如權利要求14所述的方法，進一步包括提供所述經整流的輸出波形給輸出負載。16. 如權利要求15所述的方法，其中所接收到的電壓信號是交流(AC)電壓信號;且 其中所述經整流的輸出波形是直流(DC)信號。17. 如權利要求16所述的方法，其中所述輸出負載包含一個或更多的發(fā)光二極管 (LED)。
【文檔編號】H05B33/08GK106068676SQ201480069594
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2014年11月26日 公開號201480069594.X, CN 106068676 A, CN 106068676A, CN 201480069594, CN-A-106068676, CN106068676 A, CN106068676A, CN201480069594, CN201480069594.X, PCT/2014/67520, PCT/US/14/067520, PCT/US/14/67520, PCT/US/2014/067520, PCT/US/2014/67520, PCT/US14/067520, PCT/US14/67520, PCT/US14067520, PCT/US1467520, PCT/US2014/067520, PCT/US2014/67520, PCT/US2014067520, PCT/US201467520
【發(fā)明人】B·R·羅伯茨
【申請人】通用電氣公司