專利名稱：基于led的照明應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于LED的照明應(yīng)用(lighting application)，諸如由電流驅(qū)動器供電的照明應(yīng)用，該電流驅(qū)動器由諸如TRIAC調(diào)光電子變壓器所提供的變化的電源電壓提供電力。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的高效且節(jié)省成本的LED驅(qū)動器在繼發(fā)于電子變壓器的改型情形下(例如在使用標(biāo)準(zhǔn)TRIAC調(diào)光器進行調(diào)光(dim)的情況下)不是可調(diào)光的。一般地，LED驅(qū)動器被理解為包括諸如開關(guān)調(diào)節(jié)器或線性調(diào)節(jié)器等用于為LED或LED的組件提供電力的電力變換器和布置成控制電力變換器(power converter)和/或LED組件的控制單元。LED驅(qū)動器通常由直流輸入源提供電力，其中光的調(diào)節(jié)(響應(yīng)于用戶接口動作)典型地通過調(diào)節(jié)該應(yīng)用的一個或一個以上的LED的占空比來實現(xiàn)。這樣，常規(guī)的LED驅(qū)動器不適合于由諸如標(biāo)準(zhǔn)TRIAC調(diào)光器所提供的電壓源來提供電力。原因在于電子調(diào)光器之后的波形可能顯著地改變。這樣，可用作LED驅(qū)動器的輸入的即時電壓可能瞬時不足以為照明應(yīng)用的一個或一個以上的LED提供電力。一般的鹵素?zé)魰骄邮盏碾娏?，并且不會被激發(fā)產(chǎn)生閃爍，但即使采用鹵素，低輸出電平也是棘手的，并且在許多情況下會看到閃爍。當(dāng)常規(guī)的LED驅(qū)動器由諸如標(biāo)準(zhǔn)TRIAC調(diào)光器所提供的電壓源提供電力時，在 LED驅(qū)動器所需的電流降到TRIAC的保持電流的最小值之下時同樣可能出現(xiàn)光閃爍。標(biāo)準(zhǔn) TRIAC設(shè)計例如可能需要30-50mA之間(以50Hz電網(wǎng)頻率為例在輸出每個IOOHz的循環(huán)之后)的保持電流。為了在需要向LED驅(qū)動器提供電壓時確保所需的保持電流，在文獻中已提出了設(shè)置與LED驅(qū)動器并聯(lián)的負(fù)載，以便確保由TRIAC調(diào)光器供應(yīng)最小保持電流。維持這樣的電流(以便使TRIAC維持其導(dǎo)通狀態(tài))可導(dǎo)致大量耗散，不利地影響照明應(yīng)用的效率。通常，現(xiàn)有技術(shù)的由例如電網(wǎng)交流電源提供電力的LED驅(qū)動器應(yīng)用相比而言較大的輸入濾波器電容(超過1 μ F至10 μ F)。這樣的電容例如可被應(yīng)用在用于EMI濾波和整流的單元之后而在例如高效開關(guān)調(diào)節(jié)器的電力變換器之前。處在這個位置的大電容(超過 0. 1 μ F)有一些顯著的缺陷。當(dāng)電容器顯著地超過0. IyF時，電容器的尺寸、重量、成本、縮短預(yù)期壽命及其對功率因數(shù)校正(PFC)的負(fù)面影響全部都會在現(xiàn)有驅(qū)動器設(shè)計中引起嚴(yán)重缺陷?，F(xiàn)有解決方案的另一缺陷是PFC線路的大尺寸、重量、成本、縮短壽命預(yù)期阻礙了對低功率直流電網(wǎng)電流驅(qū)動器的應(yīng)用?，F(xiàn)有解決方案的另外的缺陷是在許多情況下，在光輸出中存在IOOHz的行頻。對于某些人，IOOHz的頻率可能容易引起惡心。另外，使照明應(yīng)用和觀察者的眼睛相對于彼此移動可導(dǎo)致以這樣的相比而言較低的頻率的閃爍和/或頻閃效應(yīng)。本發(fā)明的目的是至少部分地消除以上提及的缺點中的至少一個缺點或至少提供可用的替代。
本發(fā)明的目的是提供一種基于LED的照明應(yīng)用，其更好地適合于處理與直流電源不同的電源。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種照明應(yīng)用，其包括-LED組件，該LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元，每個LED單元均包括一個或一個以上的LED，LED組件還包括開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括用于變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個或一個以上的可控開關(guān)；-驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元用于為LED單元提供電力，在使用中由電源電壓為該驅(qū)動單元提供電力；-控制單元，該控制單元用于控制驅(qū)動單元，控制單元包括布置成接收表示電源電壓的信號的輸入端子，和用于向開關(guān)組件提供控制信號以根據(jù)該信號控制開關(guān)組件的輸出端子。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用包括兩個或兩個以上的LED單元，每個LED 單元均包括至少一個LED。根據(jù)本發(fā)明，LED被理解為包括能夠響應(yīng)于電信號而產(chǎn)生發(fā)光 (radiation)的任何電致發(fā)光二極管。根據(jù)本發(fā)明的LED單元可包括一個或一個以上的 LED。在LED單元包括超過一個LED的情況下，LED可串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或以其組合的方式連接。在根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的LED單元布置成串聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用還包括用于變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)組件。作為這樣的變更的示例，可提及使LED單元中的一個或一個以上的LED單元短路。開關(guān)組件例如可給每個LED單元提供用于大致使該LED單元短路的可控開關(guān)。作為示例，開關(guān)組件可包括與LED單元中的一個或一個以上的LED單元并聯(lián)連接的FET或M0SFET。通過控制FET或MOSFET的狀態(tài)(即導(dǎo)通或不導(dǎo)通)，可使一個或一個以上的LED單元短路。根據(jù)本發(fā)明，變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被理解成包括但不限于-連接或斷開一個或一個以上的LED單元，使得它們不再由驅(qū)動單元提供電力；-使一個或一個以上的LED單元短路，使得來自驅(qū)動單元的電源電流流過LED單元的并聯(lián)通路而不再流過LED單元本身；-變更LED單元如何互連。作為后者的示例，可提及將LED組件的兩個LED單元的串聯(lián)連接變成LED單元的并聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用還包括用于向LED單元提供電力的驅(qū)動單元。 在本發(fā)明的意圖內(nèi)，驅(qū)動單元也被稱為變換器或電力變換器。作為示例，驅(qū)動單元可包括降壓變換器或升壓變換器。這樣的變換器能將輸入電源(例如來自調(diào)光器電路的電源電壓) 變換成對于為一個或一個以上的LED單元提供電力恰當(dāng)?shù)碾娏髟?。諸如降壓或升壓變換器的變換器是開關(guān)調(diào)節(jié)器的示例。值得指出的是，在根據(jù)本發(fā)明的各個方面的照明應(yīng)用或LED 驅(qū)動器中所應(yīng)用的驅(qū)動單元還可以是諸如電壓或電流調(diào)節(jié)器的線性調(diào)節(jié)器。由于在電源電壓與所需的負(fù)載電壓之間嚴(yán)重失配的情況下效率很低，所以常常阻礙這樣的線性調(diào)節(jié)器的使用。根據(jù)本發(fā)明的方面，可基于表示電源電壓的信號來變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過這樣做，能實現(xiàn)電源電壓與所需的負(fù)載電壓之間更好的匹配，如以下將更詳細(xì)地說明的那樣。 這樣，在根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用中，可以更有效的方式來應(yīng)用線性調(diào)節(jié)器。作為示例，可將經(jīng)整流的交流電網(wǎng)電壓(例如230V，50Hz)用作用于為LED組件提供電力的線性調(diào)節(jié)器的電源電壓。假定LED組件的每個LED單元具有大約4V的正向電壓并且調(diào)節(jié)器的最小電壓降為1.5V，則當(dāng)電源電壓與負(fù)載電壓(即LED組件上的電壓)之間的電壓差超過5. 5V時， 控制開關(guān)組件的控制單元能通過將串聯(lián)連接的LED單元添加到LED組件中來變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)電源電壓降低并且電壓差接近1.5V時，可例如通過由控制單元閉合開關(guān)組件的開關(guān)來例如使LED單元中的一個LED單元短路。作為替代，可通過并聯(lián)連接而不是串聯(lián)連接LED單元來改變所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。能由控制單元基于表示電源電壓的信號(一般地表示電源電壓的特性)來確定何時以及如何改變LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所述信號例如可表示電源電壓與所需的負(fù)載電壓 (例如LED組件上所需的正向電壓)之間的差。在實施例中，作為替代，所述信號可表示由電力變換器向LED組件所提供的負(fù)載電流。作為所描述的通過開關(guān)組件的恰當(dāng)開關(guān)來控制LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(并且因此控制所需的負(fù)載電壓)的方式的結(jié)果，調(diào)節(jié)器上的損耗將大約在所施加的電流的1.5倍與所施加的電流的5. 5倍之間變化。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，照明應(yīng)用還包括用于控制開關(guān)組件的控制單元。控制單元可以各種方式實現(xiàn)，諸如采用專用硬件、采用使用軟件編程的一個或一個以上的微處理器或數(shù)字控制器。在本發(fā)明中所應(yīng)用的控制單元還可實現(xiàn)為FPGA或具有軟核處理器的 FPGA或?qū)崿F(xiàn)為模擬或數(shù)字控制器。在根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的控制單元布置成基于表示向驅(qū)動單元(即照明應(yīng)用的電力變換器(例如降壓變換器))所施加的電源電壓(或電源電壓的一個或一個以上的特性，例如電壓電平)的信號來控制開關(guān)組件。作為示例，控制單元可(例如基于可用的電源電壓和關(guān)于不同LED單元所需的正向電壓的信息)確定能被提供電力的LED 單元的最大數(shù)量或哪些LED單元能被提供電力，并且相應(yīng)地控制開關(guān)組件。表示電源電壓 (或電源電壓的一個或一個以上的特性)的信號可直接從向驅(qū)動單元所提供的電源電壓取得或者可從照明應(yīng)用上的不同接入點取得。根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用例如可由電網(wǎng)交流電源提供電力。在這種情況下，交流電源在用作驅(qū)動單元的電源電壓之前可能經(jīng)歷各種轉(zhuǎn)換。這樣的轉(zhuǎn)換例如可包括到不同電壓電平的實際轉(zhuǎn)換、通過整流器的整流、濾波、經(jīng)由諸如外部 TRIAC調(diào)光器電路等調(diào)光器電路的降低。在這樣的轉(zhuǎn)換之間，電壓可被接入(access)并且可被用于從其取得表示驅(qū)動單元的電源電壓的信號。因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用便于將變化的電壓源用作用于驅(qū)動單元的電源電壓，該驅(qū)動單元用于為兩個或兩個以上的LED單元提供電力。在向驅(qū)動單元所提供的電源電壓降到在所有LED單元串聯(lián)連接時為所有這些LED單元提供電力所需的值(即串聯(lián)連接的LED單元上所需的正向電壓)之下的情況下，控制單元例如可確定能同時被提供電力的LED單元的最大數(shù)量，并控制開關(guān)組件使一個或一個以上的LED單元短路，從而確保能由電源電壓提供所需的正向電壓。代替使一個或一個以上的LED單元短路，還可考慮將LED單元的互連從串聯(lián)連接變?yōu)椴⒙?lián)連接。為了遵守提供某一平均光強度的要求，可通過提供增大的強度稍后來補償由降低的電源電壓引起的瞬時較低的強度。這樣，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用尤其適合于改型應(yīng)用。目前，不同類型的照明應(yīng)用例如被應(yīng)用在家庭環(huán)境中。這樣的應(yīng)用例如包括例如可直接由交流電網(wǎng)電源(例如230V，50Hz)供電或由調(diào)光交流電源(例如來自TRIAC調(diào)光器的輸出電壓)供電的燈泡。 其他已知的照明應(yīng)用例如由能同樣地調(diào)光的相比而言較低的交流電壓(例如12V或MV) 供電。已知的照明應(yīng)用還包括由直流電壓或疊加有交流分量的直流電壓提供電力的光源。 由于照明應(yīng)用布置成基于可用的電源電壓的瞬時幅度來調(diào)節(jié)串聯(lián)連接的LED單元的有效數(shù)量(并且因此調(diào)節(jié)串聯(lián)連接的LED單元所需的正向電壓)，所以根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用可由各種電源提供電力。因此，根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用可由諸如TRIAC調(diào)光器的調(diào)光器電路的輸出電壓供電。在實施例中，在所述照明應(yīng)用中所應(yīng)用的控制單元布置成根據(jù)電源電壓來確定調(diào)光級(dimming level)。如以下將更詳細(xì)地說明的那樣，這可以不同的方式來實現(xiàn)。所需的光強度(或調(diào)光級)例如可根據(jù)調(diào)光器輸出信號的平均值來確定。照明應(yīng)用例如可布置成評定這樣的平均值，并向控制單元提供表示這樣的平均值的信號?？刂茊卧身憫?yīng)于該信號而控制開光組件，以獲得所需的光強度。作為替代，可根據(jù)驅(qū)動單元或電力變換器(假定應(yīng)用開關(guān)調(diào)節(jié)器)的開關(guān)元件以其操作的占空比來確定或估計調(diào)光級。如以下將說明的那樣，這樣的開關(guān)元件的占空比可根據(jù)可用電源電壓(例如調(diào)光器輸出電壓)與所需的負(fù)載電壓之間的差而改變。這樣，觀察到的占空比或表示占空比的信號可同樣地應(yīng)用于控制LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用還包括整流器，該整流器用于整流調(diào)光器輸出電壓并且輸出經(jīng)整流的電壓作為用于驅(qū)動單元的電源電壓。在實施例中，所述照明應(yīng)用包括波形分析器，該波形分析器布置成評定電源電壓和/或任何內(nèi)部電壓并向控制單元提供信號(即表示電源電壓的電壓電平的信號)。這樣的波形分析器例如可包括用于變換表示電源電壓的信號的A/D變換器。波形分析器例如可包括用于確定電源電壓的電壓電平的一個或一個以上的比較器。波形分析器例如可布置成確定電源電壓的過零點(zero crossing)。這樣，波形分析器可便于周期性電源電壓(例如 (經(jīng)整流的)交流電壓或TRIAC調(diào)光器輸出電壓)與在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的實施例中所應(yīng)用的控制單元的控制信號之間的同步。應(yīng)指出的是，電源電壓(用于驅(qū)動單元的輸入)與所需的正向電壓之間的一一對應(yīng)可能需要某種比例調(diào)整對于能被提供電力的LED單元(的數(shù)量)的確定，相關(guān)的是能由驅(qū)動單元在給定瞬時電源電壓的情況下產(chǎn)生的輸出電壓。這個輸出電壓例如可稍小于電源電壓(例如由于驅(qū)動單元內(nèi)部的電壓降引起)。當(dāng)由交流電源供電時，輸入的交流波形(或由諸如調(diào)光器的(電子)變壓器輸出的波形)在本發(fā)明的實施例中可被LED驅(qū)動器用于使慮及節(jié)省成本、功率高效、可調(diào)光并且可改型的LED驅(qū)動器的(例如通過控制單元的)多個控制和反饋方法同步。如為技術(shù)人員所知的那樣，為了改變LED的強度或改變由LED組件產(chǎn)生的光的顏色，可改變以其操作LED的占空比。作為示例，當(dāng)在25%的時間期間向LED提供電流時(即以25%的占空比操作)，光的強度被降低至大致25%。實際上，可以足夠高的頻率來執(zhí)行電流的通斷循環(huán)(導(dǎo)致或者產(chǎn)生光或者不產(chǎn)生光)，使得這變得不被人們注意。一般地，為了實現(xiàn)這種情況，預(yù)先確定占空比周期并在所述周期內(nèi)應(yīng)用所需的占空比。在本發(fā)明的意圖內(nèi)，術(shù)語“占空比周期”被用于表示在其上應(yīng)用所需占空比的周期。作為示例，可通過如下方式在例如的預(yù)先確定的占空比周期中實現(xiàn)25%的占空比即在Ims期間提供電流而隨后在3ms期間關(guān)斷電流并且重復(fù)這個過程。通過為電流選擇足夠小并且因此具有足夠高的頻率成分的占空比周期，人眼將觀察不到強度變化。在這點上，值得指出的是，占空比的通斷時間在這里所意指的占空比周期內(nèi)不需要是連續(xù)的。例如，參見WO 2006/107199可了解占空比周期內(nèi)的接通時間的更精細(xì)的形成。一般地，所應(yīng)用的占空比周期是預(yù)先確定的，并且例如基于所能提供的電流的可能的(最小)脈沖寬度和/或所需的分辨率。假定能產(chǎn)生具有2微秒或其倍數(shù)的持續(xù)時間的電流脈沖，則^is的占空比周期的選擇允許強度在滿強度與零強度之間以2000個步進變化。在LED組件由大致恒定的電源(例如直流電源)提供電力的情況下，可任意地完成對占空比周期的選擇，并且稍微改變占空比周期不會影響所觀察到的照明。然而，當(dāng)LED組件由周期性電源電壓提供電力時，觀察到的是相對于電源電壓的周期對所應(yīng)用的占空比周期的特定選擇可提供某些優(yōu)點。為了避免由電源電壓的頻率成分與例如由控制單元向LED組件施加的占空比調(diào)制的相互作用引起的混疊效應(yīng)，已發(fā)現(xiàn)的是占空比周期應(yīng)選擇成使得電源電壓周期除以占空比周期得到整數(shù)。這樣，根據(jù)實施例，控制單元布置成通過控制開關(guān)組件向LED組件施加占空比調(diào)制，由此施加具有被選擇為使得電源電壓周期除以占空比周期得到整數(shù)的占空比周期的占空比調(diào)制。作為示例，對于50Hz的應(yīng)用(經(jīng)整流的電壓的周期為IOms)，占空比周期可選擇為 5ms，對于60Hz的應(yīng)用(經(jīng)整流的電壓的周期為8. 333ms)，占空比周期可選擇為4. 165ms。 在另外的優(yōu)選實施例中，占空比周期被選擇為使得第一電源電壓周期除以占空比周期得到整數(shù)，而不同的第二電源電壓周期除以占空比周期同樣得到整數(shù)。通過這樣做，在維持避免混疊效應(yīng)的優(yōu)點的同時能由具有不同頻率的電源為照明應(yīng)用提供電力。作為示例，選擇等于833微秒的占空比周期得到能夠這樣被占空比周期整除的50和60Hz的兩個周期。通過如所指示的那樣選擇占空比周期，開關(guān)組件的實現(xiàn)占空比調(diào)制的開關(guān)實際上變得與電源電壓同步。根據(jù)本發(fā)明，開關(guān)組件(即由控制單元控制的諸如M0SFET、FET、GT0、IGBT等的一個或一個以上的開關(guān))可用于以下兩個目的-開關(guān)可如上所述的那樣應(yīng)用于變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，和/或-開關(guān)可使得LED組件的LED單元能夠以所需的占空比操作，由此獲得對通過LED 單元的電流的占空比調(diào)制，例如PWM等。如以下將更詳細(xì)地說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用還可包括諸如 EMI濾波模塊、功率因數(shù)校正(PFC)、可選地包括(可開關(guān)的)緩沖器的到LED驅(qū)動器的輸入濾波器以及可選地包括布置(即電連接)在LED驅(qū)動器與照明應(yīng)用的LED組件之間的(可開關(guān)的)緩沖器的輸出濾波器等附加模塊。本發(fā)明的第一方面還可在不使用諸如開關(guān)調(diào)節(jié)器或線性調(diào)節(jié)器等特定驅(qū)動單元的情況下實現(xiàn)。這樣，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種照明應(yīng)用，其包括-LED組件，該LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元，每個LED單元包括一個或一個以上的LED，所述LED組件還包括開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括用于變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個或一個以上的可控開關(guān)，在使用中由電源電壓為LED組件提供電力；
-控制單元，該控制單元用于控制開關(guān)組件，所述控制單元包括布置成接收表示電源電壓或到LED組件的負(fù)載電流的信號的輸入端子和用于向開關(guān)組件提供控制信號以根據(jù)該信號來控制開關(guān)組件而由此變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸出端子。在這樣的實施例中，LED組件可直接耦合至電源電壓，由此可根據(jù)可用電壓 (available voltage)來調(diào)節(jié)或變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過改變LED單元互連的方式 (例如串聯(lián)或并聯(lián))，可根據(jù)可用電源電壓來改變和調(diào)節(jié)所需的負(fù)載電壓(即一個或一個以上的LED單元所需的正向電壓)。在這樣的照明應(yīng)用的實施例中，開關(guān)組件的控制基于表示電源電壓的信號。這樣的信號例如可以是與電源電壓的即時幅度成比例的數(shù)字信號。作為替代，所述信號例如可指示某一電壓電平何時出現(xiàn)。因此，在電源電壓等于零時，所述信號例如可以是包括脈沖的脈沖信號。例如可在電源電壓是具有固定頻率和幅度的周期性電壓的情況下應(yīng)用這樣的信號。這樣，某一電壓電平何時出現(xiàn)(例如過零點)的概念可足以使控制開關(guān)組件的控制單元能確定如何變更拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。作為示例，在電源電壓為經(jīng)整流的230V、50Hz的交流電網(wǎng)電壓的情況下，控制單元可在例如零電壓的階段已知時在任何階段確定可用電壓。基于可用電壓，控制單元可控制負(fù)載(即LED組件)，使得所需的負(fù)載電壓大致匹配電源電壓。值得指出的是，當(dāng)依賴于電壓測量以便確定應(yīng)當(dāng)何時以及如何變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時，優(yōu)選地采用措施來限制或控制向LED組件所提供的電流。如技術(shù)人員將理解的那樣，LED的電流與正向電壓的特性曲線在超出LED上的某一正向電壓時非常陡。為了避免可能損壞LED的過大電流，可在照明應(yīng)用中實現(xiàn)如本領(lǐng)域所知的限流器或限流措施。在這樣的照明應(yīng)用的另一實施例中，控制單元基于表示到LED組件的負(fù)載電流的信號來控制開關(guān)組件。如技術(shù)人員將理解的那樣，當(dāng)向LED提供高于其標(biāo)稱正向電壓(例如4V)的電壓時，能觀察到通過LED的電流的大量增加。同樣地，當(dāng)向LED提供低于其標(biāo)稱正向電壓(例如4V)的電壓時，能觀察到通過LED的電流的大量減小。這樣，向LED組件所提供的電流提供對可用電壓與所需的負(fù)載電壓之間的關(guān)系的清楚指示。這樣，控制單元可相應(yīng)地控制開關(guān)組件，并且由此改變LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。作為示例，控制單元可控制開關(guān)組件以在負(fù)載電流升高到某一電平之上時向LED組件添加串聯(lián)連接的LED單元，并且在負(fù)載電流下降到某一電平(所述兩個電平可以不同但也可以相同)之下時使LED組件的LED 單元短路(或?qū)ED單元的互連從串聯(lián)連接變更成并聯(lián)連接)?；诒硎镜絃ED組件的負(fù)載電流的信號來控制開關(guān)組件可能是有利的，因為與例如評定電源電壓與負(fù)載電壓之間的差并利用這個差來控制開關(guān)組件相比較，其提供更直接的方法來確定添加還是去除LED單元，一般地為變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為控制開關(guān)組件所施加的負(fù)載電流(經(jīng)由表示負(fù)載電流的信號)可以是向LED組件所提供的總電流，或是向LED單元中的一個或一個以上的LED單元所提供的電流。在將總負(fù)載電流用于控制開關(guān)組件的情況下，可能需要將LED組件的實際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(在兩個或兩個以上的LED單元并聯(lián)操作的情況下)考慮在內(nèi)。這樣，被用于觸發(fā)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的水平(或一個以上的水平)可能需要將LED組件的并聯(lián)支路的數(shù)量考慮在內(nèi)以評定向LED單元所供應(yīng)的電流高于還是低于某一水平。由于向LED組件添加LED單元或從LED組件中去除LED單元可影響向LED組件所提供的負(fù)載電流(由于LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的改變)并且可因此引起電流變化，所以本發(fā)明提出不同的措施來緩和電流變化。作為示例，可調(diào)節(jié)以其操作LED單元的占空比，使得由于負(fù)載電流變化引起的亮度變化被緩和。作為示例，在負(fù)載電流升高到標(biāo)稱電流之上的情況下可逐漸降低占空比，從而維持亮度大致恒定。占空比的這樣的調(diào)節(jié)例如可通過對開關(guān)組件進行恰當(dāng)?shù)目刂苹蛘咴趹?yīng)用用于為LED單元提供電力的驅(qū)動單元的情況下對該驅(qū)動單元進行恰當(dāng)?shù)目刂苼韺崿F(xiàn)。作為另一示例，可通過如下方式緩和電流變化在添加串聯(lián)連接的LED單元之前 (當(dāng)電源電壓升高時)應(yīng)用電壓差對電容器充電，而當(dāng)電源電壓下降時使電容器放電以維持LED組件上的電壓。本發(fā)明的第一方面還提供一種由可連接至電源的LED驅(qū)動器為LED組件提供電力的方法，該LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元的串聯(lián)連接，每個LED單元均設(shè)置有用于使該LED單元短路的可控開關(guān)，該方法包括步驟-檢測電源的電壓輸出電平；-將電壓輸出電平與用于為LED單元提供電力所需的電壓相比較，以確定能由電源提供電力的LED單元的最大數(shù)量；-根據(jù)所述最大值來控制LED單元的開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的用于為LED組件提供電力的方法能夠在將電源的可用電源電壓考慮在內(nèi)的情況下為LED組件提供電力。如以下將更詳細(xì)地說明的那樣，還可將諸如顏色或強度設(shè)定點等進一步的約束考慮在內(nèi)。因此，在實施例中，該方法還包括在維持顏色設(shè)定點的同時根據(jù)電壓輸出電平來調(diào)節(jié)LED單元的占空比的步驟。如以下將更詳細(xì)地說明的那樣，為了適應(yīng)降低的輸入電壓，可調(diào)節(jié)LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)LED單元的占空比(從而例如降低光輸出的強度)，即使處于降低的電壓輸出電平，也可例如維持顏色設(shè)定點。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的為LED組件提供電力的方法可歸納為可連接至電源的 LED組件提供電力的方法，該LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元，所述LED組件還包括開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括用于變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個或一個以上的可控開關(guān)，在使用中由電源為LED組件提供電力，該方法包括步驟-檢測電源的電壓輸出電平；-基于電壓輸出電平向開關(guān)組件提供控制信號以控制開關(guān)組件，由此變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在實施例中，如上所述的方法可應(yīng)用于經(jīng)由諸如開關(guān)的或線性的調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動器由電源為LED組件提供電力。在實施例中，開關(guān)組件包括用于使LED單元短路的開關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用中，即在包括多個LED單元的照明應(yīng)用中， 可通過如下方式改善功率因數(shù)即利用多個LED單元，并且通過臨時閉合一個或一個以上的LED單元上的開關(guān)來降低所需的變換器輸出電壓(該變換器輸出電壓由不同LED單元的正向電壓來確定)。通過這樣做，更大一部分交流輸入電壓可應(yīng)用于為變換器提供電力。優(yōu)選地，使開關(guān)組件的操作與電源電壓(例如交流電壓或TRIAC調(diào)光器輸出電壓)同步。如上所述，這樣的同步可包括對占空比周期的恰當(dāng)選擇。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于為LED組件提供電力的LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器適合于由諸如TRIAC調(diào)光器的調(diào)光器電路供電。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器包括用于將周期性輸入電壓變換成用于為LED組件提供電力的電源電流的變換器，該 LED驅(qū)動器還包括控制單元，該控制單元布置成通過在使用中逐漸降低電源電流直到輸入電壓的值大致降低至零來確定最小保持電流，并且隨后控制變換器以至少等于該最小保持電流的電源電流操作。當(dāng)LED驅(qū)動器由TRIAC調(diào)光器等提供電力時，重要的是確保TRIAC在需要提供輸出電壓的時間期間保持導(dǎo)通狀態(tài)。這樣的TRIAC調(diào)光器例如可將交流輸入電壓變換成對于到電源電流的變換合適(降低)的周期性輸入電壓(例如通過相位調(diào)制或角調(diào)制)。為了提供這樣的周期性輸入電壓，可能需要將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，為了在觸發(fā)之后將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)，最小電流(也被稱為保持電流)應(yīng)通過TRIAC的主端子。當(dāng)LED組件的電力需求使得由TRIAC調(diào)光器所提供的電流低于最小值時，TRIAC離開其導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)果，所提供的輸入電壓可能變?yōu)榈扔诹?。根?jù)第二方面的 LED組件布置成確保當(dāng)LED驅(qū)動器需要某一電源電壓時，LED驅(qū)動器負(fù)載使得由調(diào)光器供應(yīng)足夠高的電流，以確保電源電壓被提供。在實施例中，將根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器應(yīng)用在照明應(yīng)用中，該照明應(yīng)用包括LED組件，該LED組件包括至少一個LED，所述照明應(yīng)用還包括在使用中由控制單元控制的可變負(fù)載，該可變負(fù)載與LED組件串聯(lián)連接。作為示例，可變負(fù)載可包括電阻器和用于使電阻器短路的可控開關(guān)(諸如FET或 M0SFET)。類似于LED組件中的一個或一個以上的LED，可以某一占空比來操作該電阻器， 因而需要來自LED驅(qū)動器的一定量的電力。當(dāng)LED組件(例如包括多個LED單元的串聯(lián)連接，諸如在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的LED組件)以某一占空比操作時 (例如所述組件的LED單元以與(用戶限定的)強度和/或顏色設(shè)定點對應(yīng)的某一占空比操作)，需要由LED驅(qū)動器向LED組件提供一定量的電力。為了向LED組件供應(yīng)該電力，需要由LED驅(qū)動器從例如TRIAC調(diào)光器電路接收該電力。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器布置成基于在LED驅(qū)動器的輸入端子處的電壓測量結(jié)果來確定LED驅(qū)動器所要求的電力是否足以將調(diào)光器電路的TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且基于所述電壓測量結(jié)果來調(diào)節(jié)可變負(fù)載的負(fù)載特性。為了確定將調(diào)光器電路的TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)所需的可變負(fù)載，可例如在LED 驅(qū)動器的部分周期性輸入電壓期間確定電流與電壓的特性曲線。基于該特性曲線，能確定最少的電力(和電流)，以便將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器實現(xiàn)了對將被用于為LED驅(qū)動器提供電力的 TRIAC調(diào)光器維持在操作(導(dǎo)通)狀態(tài)所需的(負(fù)載)電流的大致連續(xù)的評定。這樣，LED 驅(qū)動器能夠幾乎即時地適應(yīng)于變化的操作條件，并且可確保LED驅(qū)動器的最佳操作(及其他(a. ο.)相對于效率而言的操作)。在實施例中，在監(jiān)測電源端子處的電壓的同時，在LED驅(qū)動器的部分周期性輸入電壓期間改變在LED驅(qū)動器上所設(shè)置的可變負(fù)載的負(fù)載特性。當(dāng)該負(fù)載被改變?yōu)槭沟枚俗犹幍碾妷合陆档搅愕某绦驎r，由LED驅(qū)動器所呈現(xiàn)的負(fù)載太小而不能將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)?；诖耍刂茊卧纱_定為將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)的最低負(fù)載需求。在實施例中，能獲得對于將外部調(diào)光器的TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)最低所需的保持電流的大致連續(xù)的評定。這樣，LED驅(qū)動器能夠大致連續(xù)地設(shè)定最佳負(fù)載電流(即足以提供所需的照明輸出并足以將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)的電流)。在實施例中，將周期性輸入電壓的尾端(trailing end)用于進行上述負(fù)載與電壓的關(guān)系曲線的分析。分析的結(jié)果可在周期性輸入電壓的后續(xù)周期期間應(yīng)用于設(shè)定所需的 LED組件負(fù)載和可變負(fù)載。當(dāng)在周期性輸入電壓的尾端中評定最小保持電流時，對光強度的影響相比而言是較小的或者是不存在的，如以下將更詳細(xì)地說明的那樣。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的控制單元布置成1.控制變換器以降低電源電流；2.在降低的電源電流處測量輸入電壓的值；3.在輸入電壓的后續(xù)周期期間重復(fù)步驟1和2，直到電源電壓大致降低至零為止。4.控制變換器以在后續(xù)周期期間增大電源電流。為了為LED單元提供電力，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器包括用于將輸入電壓變換成用于為LED單元提供電力的電源電流的變換器(例如降壓變換器或升壓變換器)。這樣的LED單元包括至少一個LED，但可同樣對應(yīng)于在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的LED組件。可在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器中所應(yīng)用的變換器可例如對應(yīng)于例如在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的驅(qū)動單元(或電力變換器)。因此，可應(yīng)用開關(guān)調(diào)節(jié)器或線性調(diào)節(jié)器。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，維持某一保持電流可在變換器中形成大量電力耗散。為了緩和這樣的耗散，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器包括控制單元，該控制單元能夠例如以迭代方式找到需要哪個電源電流來維持輸入電壓。應(yīng)指出的是，取決于 TRIAC的操作溫度，最小保持電流可能顯著地改變。在_40°C時，可能需要大約30-50mA的最小保持電流，而在+25°C時，平均TRIAC僅需要5-10mA。為了確定電源電流的(維持輸入電壓所需的)最小值，LED驅(qū)動器的控制單元布置成控制變換器來降低電源電流并且在降低的電源電流處測量輸入電壓的值。只要輸入電壓被維持，電源電流就足以維持變換器不提供輸入電壓。控制單元還布置成重復(fù)控制變換器以降低電源電流和在降低的電源電流處測量輸入電壓的值的步驟，直到輸入電壓大致降低至零為止，這例如是由于TRIAC中止其導(dǎo)通狀態(tài)引起的。在實施例中，可在不需要是可在視覺上被檢測為閃爍的情況下大致確定最小保持電流。在輸入電壓的周期的末端(例如同步到線相位)，可執(zhí)行測試以在將總的保持電流保持在較高水平并使其具有滯后(hysteresis)以得到穩(wěn)定性的同時更進一步降低電源電流。只有在一小部分電源電壓周期內(nèi)損失電力是可由略微更大的輸入電容器校正的 (< 5% )。在實施例中，向根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器提供輸入電容。這樣的輸入電容可用作緩沖器，以便在電源電壓相比而言較低時向LED驅(qū)動器提供電源電壓。這樣的電容同樣可用作濾波元件。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的實施例中，通過利用電源電壓(例如由 TRIAC調(diào)光器所提供的電源電壓)相切(phase cut)與輸出電平之間非線性的傳遞曲線，可將相比而言較小的輸入電容設(shè)置在電力變換器之前當(dāng)TRIAC調(diào)光器被提供用于為LED驅(qū)動器提供電力時，角調(diào)制的交流電壓可設(shè)置成電源電壓。通過應(yīng)用調(diào)光器的角調(diào)制與光輸出之間的非線性關(guān)系，例如零度相切產(chǎn)生100%的標(biāo)稱光，而90度的相切僅產(chǎn)生30%的標(biāo)稱光(而不是50%的標(biāo)稱光)，在電源電壓相比而言較低(或者由于角調(diào)制而大致為零) 時為LED驅(qū)動器供電的輸入電容，該電容可幾乎減小二分之一。由于典型的TRIAC調(diào)光器沒有標(biāo)度并且用戶操作調(diào)光器“直到結(jié)果滿意為止”，所以調(diào)光時的用戶經(jīng)驗將保持為大致不受這樣的非線性實現(xiàn)影響。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器包括輸入緩沖器，例如可開關(guān)的電容器，如以下將更詳細(xì)地說明的那樣。在這樣的實施例中，可決定將輸入緩沖器的能量攝入(例如到充滿電容器或其他存儲元件所花費的時間的電容)限制為將其能夠為所述循環(huán)的剩余部分提供電力的程度 (這例如可通過應(yīng)用可開關(guān)的存儲元件或緩沖器來獲得，如以下將更詳細(xì)地說明的那樣)。 這可對功率效率有利。當(dāng)將輸入電容(一般地為存儲元件或緩沖器)應(yīng)用于在電源電壓的部分周期期間為LED驅(qū)動器提供電力時，確定所需的調(diào)光級可能是棘手的，因為由電容為LED驅(qū)動器提供電力可導(dǎo)致調(diào)光器的TRIAC退出其導(dǎo)通狀態(tài)，即在沒有任何附加措施的情況下，由于這個信息因為TRIAC因保持電流不足而斷開所以丟失，這樣的實現(xiàn)可阻礙調(diào)光級的確定。為了解決這個問題，在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的實施例中，LED驅(qū)動器的控制單元布置成至少在電源電壓的整個周期期間至少維持最小保持電流，例如每5、10 或50個循環(huán)一次。作為示例，在50Hz的交流電壓設(shè)置成用于TRIAC調(diào)光器的輸入并且調(diào)光器輸出電壓隨后由全橋整流器整流的情況下，具有IOms周期的電源電壓被獲得。以這種方式，每50、100或500ms，保持電流(例如50mA)在整個周期期間被維持，從而使得實際的調(diào)光器設(shè)定能夠被確定，而同時仍然比必須在電源電壓的整個周期內(nèi)保持TRIAC電流具有 4/5,9/10或49/50的耗散優(yōu)勢。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動器由電子變壓器提供電力。一般地，這樣的電子變壓器將輸入電源(例如230V、50Hz的電網(wǎng)電源)變換成例如以35kHz提供11. 5V的脈沖電壓的脈沖電源。實際上，多個LED單元或LED組件常常由單個電子變壓器提供電力。在這樣的布置中，當(dāng)由多個LED組件汲取的總電力下降到電子變壓器的最小保持電流之下時，就電力損失而言可能出現(xiàn)類似的問題(即變壓器中止向負(fù)載提供電力)。一般地，當(dāng)某一周期期滿時，電子變壓器在電力損失的情況下將嘗試再次輸出電力。所述周期(例如400微秒)可取決于電力損失之前的操作條件。當(dāng)由LED單元或LED 組件汲取的電力太少時，電子變壓器的輸出電壓可下降至零。為了將變壓器的輸出電壓維持為所需的電壓，根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動器/單元或照明應(yīng)用的控制單元可布置成通過添加額外的負(fù)載來增大LED驅(qū)動器的電力消耗。然而，由于先前不知道電子變壓器加載了多少LED組件(比方說在一種情況下為N)，所述額外負(fù)載可上升到所有類型的電子變壓器保持輸出電力所需的最小負(fù)載的N倍。這是以下觀察的必然結(jié)果即這樣的額外負(fù)載只可在 LED驅(qū)動器和/或LED組件的設(shè)計時間確定。在某些類型的負(fù)載(例如電容性負(fù)載)的情況下，這樣的高負(fù)載可能損壞電子變壓器，因而將N限制成僅為1或2個節(jié)點。通過使LED 驅(qū)動器適于LED組件的數(shù)量為N的情形，可能達到在整個系統(tǒng)上(也就是說在所有N個LED 組件上)只能添加最低限度的額外負(fù)載以保持電子變壓器活動的情形。假定保持電子變壓器操作所需的額外負(fù)載為的電容器。在超過一個的照明應(yīng)用由變壓器提供電力的情況下，向每個照明應(yīng)用添加僅為ftiF的幾分之一(即大致為^iF的1/N倍)的負(fù)載可能是足夠的。由于N是先前不知道的，根據(jù)本發(fā)明所提出的是逐漸地增大額外負(fù)載，由此每次添加負(fù)載(例如XAnF)就對所添加的負(fù)載是否足夠進行評定。每次添加負(fù)載，電子變壓器將如上所述的那樣嘗試再次輸出電力。在變壓器的負(fù)載不足的情況下，變壓器將中止輸出電力，指示需要進一步添加負(fù)載。這樣，在由N個LED組件總共添加的負(fù)載等于或超過最低額外負(fù)載之前，通常可能花費幾個周期。作為示例，假定最低負(fù)載需求為15nF，由此每個LED應(yīng)用所表示的負(fù)載在每個周期期間可以2nF的步進增大。在這樣的情形下，當(dāng)6個LED組件由變壓器提供電力時，將花費三個周期獲得或超過最低負(fù)載。 在10個LED組件被提供電力的情況下，將僅花費一個周期獲得或超過最低負(fù)載。一旦所需的最低負(fù)載被添加，照明應(yīng)用就可停止添加負(fù)載。利用這種方法，人們能避免由電子變壓器提供電力的總負(fù)載增大到將對電子變壓器造成損害的水平。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于為包括至少一個LED的LED組件提供電力的LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器包括用于將周期性輸入電壓變換成用于為LED組件提供電力的電源電流的變換器，該變換器具有用于接收周期性輸入電壓的輸入端子，所述LED驅(qū)動器還包括控制單元和用于向端子提供電流的輸入緩沖器，所述LED驅(qū)動器還包括用于打開和閉合從輸入緩沖器到端子的電流通路的開關(guān)元件，并且其中所述控制單元還布置成基于表示周期性輸入電壓的輸入信號來控制開關(guān)元件。通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器，通過僅將電容器連接至周期性輸入電壓來實現(xiàn)顯著較小的輸入緩沖器(例如電容器)，所述周期性輸入電壓例如是經(jīng)整流的電壓，在經(jīng)整流的電壓高于當(dāng)前電容器的電壓值或者輸入電壓過低以致于不能為電力變換器供電時將電容器連接至所述周期性輸入電壓，因此該電容器被耦合至線輸入相。不同于例如與整流器一起被應(yīng)用的傳統(tǒng)的過濾器電容，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器使得電容器的電壓在所存儲的電力實際被需要之前都能夠保持高，而不是電容器的電壓隨輸入電壓降低而降低。利用該方法，輸入電容器的尺寸例如能夠降低為原來的十分之一。在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器的實施例中，電力變換器的開關(guān)階段 (instance)或瞬間(moment)與線相位同步。由于同步，更加易于再現(xiàn)的LED電流被實現(xiàn)而同時EMI被減小，因為開關(guān)瞬間可以為此最佳地被選擇。另外，由于50、60、400或480的頻率在多個循環(huán)期間非常精確，不管在平均電網(wǎng)電源上所大量存在的臨時變化，所有開關(guān)和反饋元件與智能電網(wǎng)電壓LED驅(qū)動器中的線相位的同步產(chǎn)生更穩(wěn)定的光輸出。作為這樣的同步的示例，可提及如上所述的相對于電源電壓周期對占空比周期的選擇。在實施例中，所應(yīng)用的輸入緩沖器包括電容器組件，該電容器組件包括多個電容器，并且其中開關(guān)元件還布置成基于輸入信號來控制電容器組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。作為示例， 電容器組件包括兩個電容器，由此開關(guān)元件布置成串聯(lián)或者并聯(lián)連接所述電容器。通過在充電時并聯(lián)連接所述電容器，可通過相對低的電壓來完成充電。當(dāng)隨后串聯(lián)連接所充電的電容器時，相比而言較高的電壓變得可用于為變換器提供電力并且因而為LED組件提供電力。為了變更電容器組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或變更電容器組件與周期性輸入電壓或電力變換器的互連，在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器中所應(yīng)用的開關(guān)元件可包括超過一個的開關(guān)。通過基于表示周期性輸入電壓的輸入信號來控制開關(guān)元件，有可能在實現(xiàn)從電源汲取比在所需時間量期間保持電子變壓器或TRIAC調(diào)光器活動所需要的最小電流大的電流時選擇連接電容器用于充電的時間。這樣，通過利用電容器組件中的多個電容器，可在負(fù)載的電力需求不足以維持電子變壓器或TRIAC調(diào)光器提供輸出電力時執(zhí)行電容器的充電。這樣，所描述的電容器或電容器組件(一般地為輸入緩沖器)可用作在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的實施例中所應(yīng)用的可變負(fù)載。在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器的另一實施例中，通過將通/斷占空比引入由LED驅(qū)動器向LED組件所提供的電流來實現(xiàn)更小的存儲元件或緩沖器(例如電容器)， 該通/斷占空比與電源電壓(例如交流電網(wǎng)電壓或TRIAC調(diào)光器輸出電壓)同步。優(yōu)選地， 通/斷占空比具有高于500Hz的頻率成分，以減輕閃爍和惡心的效果。所述占空比的斷開部分可選擇成與電容器向電力變換器饋電的線相位對準(zhǔn)。利用這種方法，例如以500Hz的 75 %的占空比在示例情況下將允許將電容器減半。在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器的實施例中，在使用中向變換器(或驅(qū)動單元)所施加的周期性輸入電壓是TRIAC調(diào)光器輸出電壓。在這樣的布置中，LED驅(qū)動器的控制單元應(yīng)當(dāng)布置成根據(jù)TRIAC調(diào)光器輸出電壓來確定LED組件所需的調(diào)光級。這能例如通過確定電源電壓在一段預(yù)先確定的時間期間的平均值來完成。基于確定的調(diào)光級，可由控制單元確定用于為LED單元提供電力的設(shè)定點(例如LED單元的占空比)，以便獲得所需的調(diào)光級。在實施例中，從升壓階段(即輸入緩沖器使其能量流入負(fù)載中，由此為負(fù)載提供電力的放電階段或相)末端處的可用電壓取得所需的調(diào)光級。該可用電壓可被認(rèn)為是對平均可用電壓的度量并且因而被認(rèn)為是所需的調(diào)光級。作為替代，可從變換器的操作取得所需的調(diào)光級。這可以被示意如下假定在LED驅(qū)動器中所應(yīng)用的變換器是諸如降壓或升壓變換器的開關(guān)模式電源。一般地，控制這樣的變換器以維持大致恒定的輸出電流用于為LED 組件提供電力。為了維持這樣的恒定輸出電流，變換器的開關(guān)元件將以某一占空比操作。在變換器的輸入電壓將改變的情況下，這種改變將影響開關(guān)元件的占空比。更高的輸入電壓將要求開關(guān)元件以更小的占空比操作，以便維持輸出電流。這種機制可應(yīng)用于以下面的方式來調(diào)節(jié)LED組件的亮度。不同于將輸出電流維持為大致恒定的水平，以這樣的方式來控制根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動器的變換器，即使得變換器的開關(guān)元件以大致恒定的占空比或在占空比范圍內(nèi)操作。輸入電壓的增大將導(dǎo)致開關(guān)元件更小的占空比。響應(yīng)于這樣的更小的占空比，通過將亮度設(shè)定點設(shè)得更高(和/或改變LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))，從調(diào)節(jié)器/驅(qū)動單元汲取的電力增大，使得占空比再次增大。因此，通過改變亮度的設(shè)定點(并且因此改變調(diào)光級)，可保持占空比大致恒定，并且所觀察到的調(diào)光級將跟隨輸入的平均電壓電平并且因此TRIAC調(diào)光器設(shè)定也將跟隨輸入的平均電壓電平。在這樣的實施例中，不需要諸如ADC (模擬到數(shù)字變換器)的用于向控制單元提供表示輸入電壓的信號的附加硬件。概括這個原理就是，LED驅(qū)動器的電力變換器的開關(guān)以其操作的占空比可被認(rèn)為是對可用電源電壓或可用電源電壓與所需的負(fù)載電壓之間的差的度量，并且因此可應(yīng)用于通過控制開關(guān)組件來控制LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器的另一實施例中，通過引入電流設(shè)定 (current-setting)的占空比來實現(xiàn)更小的電容器，由此在部分輸入電壓周期期間由電容器向電力變換器供應(yīng)的電流低于在電容器不向電力變換器放電時所供應(yīng)的電流。換句話說，LED驅(qū)動器的控制單元可布置成控制LED驅(qū)動器在由輸入緩沖器為LED組件提供電力時向LED組件施加降低的電流。利用這種方法，能實現(xiàn)對輸入緩沖器(例如電容器)高達 30-40%的減小而對視覺閃爍無負(fù)面影響。優(yōu)選地，將電流設(shè)定耦合至線輸入電壓。在這樣的布置中，為了維持某一亮度，可在電力變換器不由緩沖器供電時施加更大的電流或增大的占空比。在LED驅(qū)動器的另一實施例中，通過在電力變換器的輸出處為更大的電容器充電來實現(xiàn)顯著更小的輸入電容器，該更大的電容器可在整流器輸出電壓不足以用于電力變換器時放電。在附加的實施例中，所存儲的電壓在被使用之前通過二極管/電容器網(wǎng)絡(luò)被加倍。如上所述，可開關(guān)的輸入緩沖器可例如包括電容或電感。通過將這兩者結(jié)合到LED 驅(qū)動器中，LED驅(qū)動器可布置成作為大致為電容性的負(fù)載或大致為電感性的負(fù)載操作。通過交替地在例如輸入電壓的多個周期期間作為電容性負(fù)載操作LED驅(qū)動器(從而將電容用作輸入緩沖器)和在例如輸入電壓的多個周期期間作為電感性負(fù)載操作LED驅(qū)動器(從而將電感用作輸入緩沖器)，LED驅(qū)動器的功率因數(shù)能得以調(diào)節(jié)和改善。在應(yīng)用多個LED驅(qū)動器的情況下，例如在包括分別由LED驅(qū)動器提供電力的多個LED組件的照明應(yīng)用中，可通過應(yīng)用具有電容性緩沖器的LED驅(qū)動器和具有電感性緩沖器的LED驅(qū)動器兩者來實現(xiàn)功率因數(shù)補償或調(diào)節(jié)。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器包括EMI濾波器，該EMI濾波器包括連接至端子的濾波電容器，其與開關(guān)輸入緩沖器并聯(lián)。在由此輸入緩沖器包括可通過開關(guān)元件連接至端子的電容器的實施例中，附加開關(guān)設(shè)置在濾波電容器與電容器之間的導(dǎo)體上。通過附加開關(guān)的恰當(dāng)操作使得電容器不為濾波電容器充電，能獲得相對于可聽噪聲和EMI而言改善的性能，如以下將更詳細(xì)地說明的那樣。將開關(guān)應(yīng)用在地線或?qū)w上而不是應(yīng)用在火線上，可便于對開關(guān)的控制。在以下說明中將提供根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動器和照明應(yīng)用的進一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)
點ο


圖Ia示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的第一實施例。圖Ib示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的第二實施例。圖加示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的第三實施例。圖2b示意性地描繪了直接由經(jīng)整流的電源電壓提供電力的LED組件的兩種可能的布置。圖3a作為時間的函數(shù)示意性地描繪了在以不同的占空比為三個LED單元提供電力時所需的正向電壓。圖北示意性地描繪了如何在可變電源電壓可用時為多個LED單元提供電力。圖4示意性地描繪了如何能由大致為正弦的電壓為多個LED單元提供電力。圖5示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的實施例。圖6示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用，其包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的 LED驅(qū)動器的實施例。圖7a示意性地描繪了 TRIAC調(diào)光器輸出電壓和用于評定TRIAC的最小保持電流
17的時間間隔。圖7b示意性地描繪了對其中支持最小保持電流的時間間隔進行控制。圖8示意性地描繪了在沒有應(yīng)用輸入緩沖器的情況下由經(jīng)整流的正弦電壓為LED 驅(qū)動器提供電力時對光輸出可能的影響。圖9示意性地描繪了應(yīng)用可開關(guān)緩沖器的LED驅(qū)動器的電壓和電流波形。圖10示意性地描繪了能在本發(fā)明中所應(yīng)用的可開關(guān)緩沖器的第一實施例。圖11示意性地描繪了能在本發(fā)明中所應(yīng)用的可開關(guān)緩沖器的第二實施例。圖12示意性地描繪了圖11的應(yīng)用開關(guān)而不是二極管的可開關(guān)緩沖器。
具體實施例方式在第一方面，本發(fā)明提供一種包括多個串聯(lián)連接的LED單元的照明應(yīng)用，所述多個串聯(lián)連接的LED單元例如可由調(diào)光器輸出信號提供電力(一般地由電力供應(yīng)源提供電力)。圖Ia示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用的第一實施例。圖Ia示意性地描繪了三個LED單元10、20和30的串聯(lián)連接。實施例還包括開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括可大致使相應(yīng)的LED單元10、20和30短路的三個開關(guān)T1、T2和Τ3。開關(guān)例如可包括FET或M0SFET。 圖Ia還描繪了用于為LED單元提供電力的驅(qū)動單元(也被稱為電力變換器)50和用于控制驅(qū)動單元50的控制單元40。如圖Ia所示，驅(qū)動單元例如可以是降壓變換器或者可以是使得能夠向LED單元施加電流I的另一類型的變換器。驅(qū)動單元50由電壓源V供電。一般地，這樣的降壓變換器由大致恒定的直流電壓供電。當(dāng)電源電壓V不恒定(例如包括交流分量)時，由于LED單元分別需要某一正向電壓Vf，所以電源電壓在一些階段可能不足以為LED單元提供電力。為了使得能夠施加變化的電源電壓作為對用于基于LED的照明應(yīng)用的驅(qū)動單元的輸入，根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用設(shè)置有開關(guān)組件，并且布置成向控制單元40提供信號60，該信號表示向變換器50所提供的電源電壓V。信號60例如可表示電源電壓V 的特性，諸如電壓電平或過零階段，或者例如可表示電源電壓V與負(fù)載電壓Vf之間的電壓差。如圖Ia所示，控制單元40還可配備成向變換器50提供通/斷信號，以便開啟電流源或關(guān)閉電流源?？刂茊卧?0還可布置成通過向驅(qū)動單元50提供控制信號S來控制變換器的開關(guān)元件T。此外，電阻Rs上的電壓(表示通過LED組件的電流)可用作對控制單元40 和對變換器50 (在變換器的端子FB處輸入)的反饋，并且可應(yīng)用于控制開關(guān)組件或變換器的開關(guān)單元T。向控制單元所提供的并且至少表示電源電壓V的特性的信號60可被控制單元應(yīng)用于確定所需的調(diào)光級(例如在電源電壓來源于TRIAC調(diào)光器電路的情況下)。這例如能通過確定電源電壓在一段預(yù)先確定的時間期間的平均值來完成?；谒_定的調(diào)光級，可由控制單元確定用于為LED單元提供電力的設(shè)定點(例如LED單元的占空比)，以便獲得所需的調(diào)光級。在這方面，值得指出的是在包括諸如LED組件的多個光源的一些照明應(yīng)用中，每個光源均以相同的強度和/或相同的顏色提供光線被認(rèn)為是重要的。為了在包括多個LED組件的照明應(yīng)用中實現(xiàn)這種情況，因此重要的是每個LED組件均以強度和/或顏色的大致相同的設(shè)定點操作。由于所需的設(shè)定點例如從輸入信號(例如圖Ia所示的信號60) 取得，可能出現(xiàn)由于容差，多個LED組件的控制單元從輸入信號取得不同的設(shè)定點。為了克服這種情況，可布置成當(dāng)輸入信號在某一帶寬或余量的范圍內(nèi)時，對應(yīng)于該輸入信號來分配設(shè)定點(強度或顏色設(shè)定點)。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚的是，通過這樣做，在就顏色和/或強度而言所能實現(xiàn)的分辨率與就顏色和/或強度而言具有相同輸出的要求之間進行了折衷。還可指出的是，為LED組件的強度和/或顏色取得設(shè)定點的這種方式還可于在根據(jù)本發(fā)明的第二或第三方面的LED驅(qū)動器中所應(yīng)用的控制單元中實現(xiàn)。作為替代，可布置成，LED組件中的一個LED組件的控制單元作為主控(master)操作，其取得表示電源電壓的輸入信號的強度和/或顏色設(shè)定點并且向控制多個LED組件中的其他LED組件的其他控制單元提供所述設(shè)定點。通過這樣做，在確保與多個LED組件相關(guān)聯(lián)的所有LED驅(qū)動器均應(yīng)用相同的設(shè)定點的同時，能維持改善的強度和/或顏色分辨率。開關(guān)組件允許通過使開關(guān)Tl、T2和T3中的一個或一個以上的開關(guān)短路來改變串聯(lián)連接的LED單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在所示的實施例中，可通過打開例如可由控制單元40控制的恰當(dāng)?shù)拈_關(guān)元件使每個LED單元短路，從而有效地降低驅(qū)動單元50仍向剩余的LED單元提供電流所需的最低電壓輸入Vf。為了使控制單元40確定能被提供電力的LED單元的數(shù)量，控制單元40布置成接收表示用于為LED單元提供電力的可用電壓的信號。這樣的信號例如可直接從驅(qū)動單元輸入電壓V獲得?；谟糜跒長ED單元提供電力的可用電壓和不同 LED單元所需的電壓，控制單元可確定哪一種或哪幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能由可用電壓提供電力。然后，控制單元可以使得所需的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被獲得的方式(例如通過控制橋接LED單元的開關(guān)) 控制開關(guān)組件。減少在驅(qū)動單元50的電源電壓V的低壓范圍中接通的LED單元的數(shù)量例如允許降壓變換器支持更大的電源電壓范圍，尤其有意思的是根據(jù)可用輸入電壓(臨時) 降低所需的輸出電壓。如圖Ia所示的實施例還包括連接在電源電壓V與LED組件之間的二極管70和電容器75。在圖Ia中，電容器連接至LED單元10與20之間的節(jié)點。但可同樣地連接在其他 LED單元之間或連接至地。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，所實現(xiàn)的電容器75可由電源電壓V充電。這樣，提供了一種電壓源，其在電源電壓V很小或者為零的情況下(例如在電源電壓包括交流分量或包括經(jīng)整流的交流電壓或TRIAC調(diào)光器輸出電壓的情況下)可應(yīng)用于各種目的。例如，可在電源電壓V過低的情況下應(yīng)用所述可用電壓來驅(qū)動開關(guān)Tl、T2 和T3。該可用電壓還可用作控制單元的電源電壓。由于控制單元僅需要小的操作電流( 1mA)，所以當(dāng)電源電壓V過低時，相比而言較小的電容器可足以臨時為控制單元供電。當(dāng)應(yīng)用相比而言較大的電容器75時，所存儲的能量甚至可足以在電源電壓V過低的某一段時間期間為LED單元提供電力。如圖Ia所示的實施例和進一步深入討論的實施例能可選地設(shè)置有整流器和整流器元件。這樣的整流器能對輸入的交流波形(即調(diào)光器輸出電壓)進行整流，從而例如產(chǎn)生可用于為照明應(yīng)用的驅(qū)動單元供電的脈沖直流波形。在整流器最簡單的形式中，其由單個二極管組成，該二極管又產(chǎn)生具有大的截止周期的單相輸出。另一實施例例如可包括二極管橋，該二極管橋包括使用兩個交流相(AC phase)并且能產(chǎn)生全整流輸出的4個二極管。 由于最低正向電壓降，所述二極管引起一些電流和電壓畸變，并且還引起一些耗散?？赏ㄟ^使用低電壓降的開關(guān)元件(例如FET)而不是二極管來去除大部分耗散和畸變。在使用相比而言較小的電壓(例如交流12或MV)的應(yīng)用中，開關(guān)元件的應(yīng)用可在可用電壓上提供大量增益。在實施例中，圖Ia所描繪的照明應(yīng)用包括線性調(diào)節(jié)器作為驅(qū)動單元而不是開關(guān)調(diào)節(jié)器，諸如所示的降壓變換器。由于這樣的變換器的相比而言較低的效率，重要的是將電源電壓V與負(fù)載電壓Vf之間的差維持為盡可能小。在本發(fā)明中所應(yīng)用的開關(guān)組件可被用于這種情況?；谛盘?0，控制單元⑶能確定LED組件的最佳構(gòu)造，使得電源電壓V與負(fù)載電壓Vf之間的失配盡可能小。在實施例中，照明應(yīng)用的驅(qū)動單元還包括與線性調(diào)節(jié)器結(jié)合的所謂的電流鏡 (current mirror)。在圖Ib中示意性地描繪了這樣的布置。圖Ib示意性地描繪了連接至整流器82的交流電源電壓81，因此獲得電源電壓Vsup。該布置還包括布置成向電流鏡84 的一側(cè)供應(yīng)電流Iref的調(diào)節(jié)器83，該電流鏡84包括以眾所周知的鏡像布置的兩個晶體管 Ta和Tb。利用這樣的布置，可將通過LED組件85的電流Iled控制成與Iref相同的值。圖 Ib還示出控制單元40 (可與圖Ia所示的控制單元相比較)，該控制單元40接收表示電源電壓Vsup與LED組件85上的電壓之間的電壓差的反饋信號Vce。這個反饋信號可被控制單元40(以與就圖Ia而言所描述的相類似的方式)應(yīng)用于控制包括可控開關(guān)T1、T2和Τ3 的開關(guān)組件。圖加示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的另一實施例。所示的照明應(yīng)用包括LED組件110以及開關(guān)組件106，其中LED組件110包括多個LED單元，而開關(guān)組件106布置成使LED單元中的一個或一個以上的LED單元短路及其他，一般地為變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如以上所討論的那樣。實施例還包括布置成控制開關(guān)組件106和在使用中為LED組件110提供電力的電力變換器(或驅(qū)動單元)104的控制器(或控制單元)108。一般地，參考標(biāo)號99表示向照明應(yīng)用所提供的電壓。這樣，其例如可對應(yīng)于交流電源電壓或調(diào)光器輸出電壓(例如TRIAC調(diào)光器輸出電壓)。在實施例中，照明應(yīng)用可包括EMI濾波器(100)，其可應(yīng)用為遵守EMI、共模和差模濾波的法定要求(legislature requirement)(如果有需要的話)。當(dāng)電力變換器(104)的開關(guān)效應(yīng)沒有強到足以需要信號電平衰減以滿足監(jiān)管發(fā)射要求(regulatory emission requirement)時，其可以被忽略。 這樣的EMI濾波器例如可包括電感電容(LC)濾波器，以抑制電力變換器104的開關(guān)頻率。 在接地的情形下，可與小電容結(jié)合使用例如由單芯上的兩個不同的線圈繞組組成的共模扼流圈。用于接地和不接地兩種情形的EMI濾波器的各種示例是已知的，并且可應(yīng)用在本發(fā)明所提供的照明應(yīng)用中或與LED驅(qū)動器結(jié)合。在圖加所示的照明應(yīng)用的實施例中，照明應(yīng)用還包括波形分析器112。這樣的波形分析器112旨在向控制器108提供有關(guān)可用電壓的信息。這樣的信息例如可涉及可用的電壓電平和/或電壓可用的時間選擇(timing)。作為示例，這樣的波形分析器例如可以某一速率對可用電壓采樣，并且存儲例如A/D (模擬到數(shù)字)變換之后的信息。波形數(shù)據(jù)還可經(jīng)由比較器取回，例如經(jīng)由具有多個級的比較器，從而在超過或沒有超過某一電壓電平時取回信息。在實施例中，這樣的波形分析器例如可實現(xiàn)作為輸入電壓向驅(qū)動單元或整流器所提供的電源電壓與控制單元之間的同步，從而使得控制單元能夠使它的控制動作與可用的輸入電壓同步。作為示例，波形分析器能夠(優(yōu)選地在多個循環(huán)上)確定控制單元與電源電壓(例如與線性和/或(電子)變壓器頻率)盡可能準(zhǔn)確的同步。這例如能通過(軟件)PLL鎖相補償循環(huán)-局部(cycle-local)線電壓畸變來完成。然后，控制單元例如可將其控制瞬間基于線相位檢測。在實施例中，波形分析器布置成檢測調(diào)光器輸出電壓的過零點。通過這樣做，能實現(xiàn)調(diào)光器輸出電壓與控制驅(qū)動單元的控制單元之間的同步。作為示例，可應(yīng)用于為驅(qū)動單元提供電力的調(diào)光器輸出電壓例如可對應(yīng)于使用基于TRIAC的調(diào)光器被調(diào)光并且被整流的交流電壓。為了了解哪個電壓在給定時刻可用，可由波形分析器感測可用電壓并且過零點可被檢測。波形分析器還可布置成基于所檢測到的過零點向控制單元提供同步信號。在基于TRIAC的調(diào)光器的情況下，TRIAC的輸出時間(firing times)(其例如可由調(diào)制角度來表示)還可提供關(guān)于用于為LED單元提供電力的可用電壓的信息。當(dāng)調(diào)光器輸入電壓已知時(例如230V，50Hz)，對過零點和關(guān)于所施加的調(diào)制角度的信息的檢測可向控制器或控制單元108提供足夠的信息，以在任何給定時間確定/預(yù)測可用電壓。作為應(yīng)用過零點使控制單元108的操作與電源電壓同步的替代，同樣可應(yīng)用對電源電壓的峰值(或最高值)的檢測。這樣的峰值檢測例如可通過對電源電壓進行采樣(例如通過使用A/D變換器)、存儲 η個(例如10個)最新的樣點的結(jié)果并且確定在所述η個樣點內(nèi)是否觀察到峰值。在所示的示例中，對可用電壓的預(yù)測在一定的程度上依賴于在TRIAC導(dǎo)通時所維持的電壓形狀(例如正弦形狀)。在調(diào)光動作導(dǎo)致不那么可預(yù)測的電壓形狀的情況下，例如可以下面的方式取得用于為LED單元提供電力的可用電壓。除對過零點的檢測之外或作為對過零點的檢測的替代，波形分析器112可布置成記錄并且將波形存儲到存儲單元中。當(dāng)波形已被存儲時，波形分析器112由此可向控制單元108提供先前循環(huán)中的一個或一個以上的循環(huán)的信息。波形分析器112例如可將哪個電壓在哪個時間上可用(例如作為時間電壓曲線或表格)存儲在存儲單元中，這可用于確定哪個時刻在下一循環(huán)中對于將實際電源用于具有特定LED拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(例如可基于該組件的正向電壓要求對其進行調(diào)節(jié))的LED組件是有效的?；谶@樣的時間電壓曲線或表格，控制單元108能確定在給定時間能被提供電力的LED單元的最大數(shù)量或哪些LED單元能被提供電力。應(yīng)理解的是，這樣的布置不對波形形狀構(gòu)成任何限制，只要電壓具有大致重復(fù)的性質(zhì)即可。在隨后被調(diào)光器電路改變的經(jīng)整流(例如通過全橋整流器)的交流電壓的情況下，調(diào)光器輸出電壓例如可具有大致非正弦形狀，但仍是周期性的；波形在50Hz交流輸入電壓的情況下可以IOOHz的速率重復(fù)。為了確定波形的重復(fù)速率，例如可應(yīng)用對電源電壓過零點的檢測或確定。一般地，為了使控制單元確定哪些LED單元能被提供電力和/或多少LED單元能被提供電力，波形分析器112向控制單元108提供關(guān)于可用電壓的信息?？蓮恼彰鲬?yīng)用上的多個接入點取回有關(guān)波形的信息。取決于所應(yīng)用的接入點，所能取回的信息可能改變。作為示例，在僅需要確定可用于LED單元的電壓的過零點的情況下，例如可根據(jù)驅(qū)動單元的輸入電壓來確定這些過零點，或者在應(yīng)用整流器102的情況下， 甚至可根據(jù)向整流器所供應(yīng)的電壓99 (例如交流電網(wǎng)或TRIAC調(diào)光器輸出電壓)來確定這些過零點。在實施例中，照明應(yīng)用設(shè)置有在調(diào)光器輸出電壓與驅(qū)動單元輸入電壓之間引起延遲的濾波器。例如由濾波電容所提供的這樣的延遲可應(yīng)用于預(yù)先地確定可用于為LED單元提供電力的電壓。波形分析器112例如能在一個100Hz (或者120Hz或400Hz等)的循環(huán)中通過某種有限濾波(以減小輸入電容)獲得變壓器的輸入電壓，并且將該輸入電壓映射至將用于下一 IOOHz循環(huán)的恰當(dāng)?shù)碾妷弘娏饔蚶缤ㄟ^對于每Ims確定12V交流輸出的可用電壓， 得到0與12V之間的均方根電壓。在該特定的Ims周期中的下一循環(huán)，能由可用的電壓電平提供電力的最大數(shù)量的LED可被接通。以這種方式，在具有某一余量的情況下，(變換器 104的)輸出電壓大致可隨著時間的推移而跟隨可用的輸入電壓。這可以相比而言較低的輸入電容器值提供對于人眼穩(wěn)定的光輸出，從而避免使用電解質(zhì)電容器，這種電解質(zhì)電容器常常是相比而言較大、成本高并且具有有限的壽命。在所示的實施例中，照明應(yīng)用還可包括圖加所示的輸入濾波器和開關(guān)緩沖器 103。這樣的可選元件可用于在調(diào)光器電路或整流器的輸出電壓已降到可用于驅(qū)動單元 (104)的最低電平之下時為驅(qū)動單元(或電力變換器)104供電。可選的輸入濾波器可包括作為緩沖器操作的固定輸入濾波器，其可直接連接至經(jīng)整流的電壓。所示意的實施例還可包括輔助(可選)緩沖器，其布置成將緩沖元件(例如電容)瞬時地連接至經(jīng)整流的電壓，從而對緩沖器充電，并且在稍后的時間將緩沖元件連接至驅(qū)動單元(也稱為電力變換器104)的輸入，從而使緩沖器放電，以便在經(jīng)整流的電壓降得過低時向電力變換器供應(yīng)電力。這樣的開關(guān)緩沖器的進一步的細(xì)節(jié)和實施例公開如下。提供可開關(guān)緩沖器的優(yōu)點在于節(jié)省在緩沖器中所存儲的高電壓以在其被需要時得到最佳使用。連接和斷開這樣可開關(guān)緩沖器的時間選擇可例如通過除了在電力變換器104的輸入電壓降到最低電平之下時之外始終接受充電并且節(jié)省放電而自動完成。然而，優(yōu)選實施例將例如使得控制器(108)能夠控制可開關(guān)元件的連接(斷開)，并且例如使所述連接(斷開)與線相位同步，從而在每個電力循環(huán)期間實現(xiàn)更健壯的緩沖器充電而不受線電壓的瞬時畸變支配。緩沖(或存儲)元件通常包括電容器，但還可采取電感器的形式。在根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的驅(qū)動單元50(圖Ia的實施例的驅(qū)動單元) 或驅(qū)動單元104(圖加的實施例的驅(qū)動單元)出于成本、效率和尺寸考慮例如可以是降壓調(diào)節(jié)器，但還可由降壓-升壓、升壓、SEPIC、CUK等或它們中的任何多個或任何組合組成。代替諸如降壓或升壓調(diào)節(jié)器的開關(guān)調(diào)節(jié)器，還可將線性調(diào)節(jié)器用作驅(qū)動單元50。圖加所示的照明應(yīng)用的實施例還可以可選地包括輸出濾波器和開關(guān)緩沖器105。 可選的輸出濾波器可用于減小到所連接的LED負(fù)載(即LED組件110)的電流和電壓波動， 并且例如可包括電容器?？蛇x的開關(guān)緩沖器為儲能元件，其可用于在足夠的經(jīng)整流的電壓可用的期間儲存能量，并且可在經(jīng)整流的電壓不夠的間隔期間放流。所存儲的能量必要時可饋送回到電力變換器104的輸入。在實施例中，一個或一個以上的驅(qū)動單元開關(guān)元件(例如圖Ia所示的實施例的驅(qū)動單元50的開關(guān)T)例如可在控制器(108)的控制下與線相位同步，并且例如可包括FET、 雙極晶體管等等。驅(qū)動單元可將電容器或電感器用作被開關(guān)的存儲元件。電力變換器可直接離線(非電流隔離)或通過例如回掃變壓器和伴隨的開關(guān)元件被電流隔離?？刂茊卧蚩刂破?108)是照明應(yīng)用的部件，基于以電源電壓為基礎(chǔ)的輸入信號 (其例如由波形分析器(112)提供)，該控制單元或控制器(108)可相對于實際的線相位校準(zhǔn)其控制動作。為實現(xiàn)這種情況，控制器的輸入信號例如可包括同步信息，諸如交流輸入電壓的過零點的時間選擇?？刂破骰蚩刂茊卧?08可以可選地控制開關(guān)緩沖器103，并且因此實現(xiàn)緩沖和濾波電容器尺寸的減小對開關(guān)緩沖器的控制以及所需的可用電源電壓的約束可用作設(shè)計輸入數(shù)據(jù)，例如用于選擇電容器尺寸。以下對此進行更詳細(xì)的說明?？刂破?108可以可選地控制電力變換器104，以減少由瞬時線電壓波動所引起的光線輸出閃爍，其 (可選地)還能隨著時間的推移為變換器設(shè)定通/斷占空比。控制器108可以可選地控制輸出開關(guān)緩沖器(10 ，以允許在電源電壓高到足以供在電壓不足以為LED組件提供電力時使用的情況下存儲能量?？刂破?08還可控制LED拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開關(guān)或開關(guān)組件106，以設(shè)定混合顏色點，或通過減小接通的LED單元的數(shù)量來降低電力變換器104的輸入電壓要求。 這例如可通過大致使LED單元中的一個或一個以上的LED單元短路來實現(xiàn)(通過開關(guān)組件 106)，從而降低LED組件110所需的正向電壓。在圖加所示的實施例中，控制器108可將反饋值109作為輸入，該反饋值109可用于得到光輸出顏色和/或亮度設(shè)定點。還可給定控制器108軟件算法，使得其優(yōu)化功率效率、光輸出或顏色穩(wěn)定性以及足夠的功率因數(shù)校正。 控制器108可使用波形分析器112的關(guān)于先前循環(huán)的波形電壓數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，以為下一循環(huán)設(shè)定&優(yōu)化電力變換。反饋109可給予控制器108關(guān)于實際光輸出和/或顏色的反饋，并且例如可包括電流感測電阻器或測量電流的其他方法。另一實施例是在例如電流隔離的回掃變換器中將LED和光電二極管用作反饋的光反饋。另一實施例是使用來自適當(dāng)安裝的光電二極管或其他光學(xué)傳感器的直接光輸出反饋。在實施例中，控制單元108還可布置成確定調(diào)光器輸出電壓的平均值。這樣的平均值例如可被控制單元應(yīng)用于確定將由照明應(yīng)用實現(xiàn)的強度的設(shè)定點。在本發(fā)明的改型應(yīng)用中(其中由根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用替代常規(guī)的照明應(yīng)用)，這可應(yīng)用于模仿被替代的照明應(yīng)用對調(diào)光器動作的響應(yīng)。當(dāng)濾波被應(yīng)用于調(diào)光器輸出電壓時，可將經(jīng)濾波的電壓直接用作表示平均調(diào)光器輸出電壓的信號，并且從而可應(yīng)用于確定照明應(yīng)用的強度設(shè)定點。圖加所示的LED組件110例如可以是串聯(lián)連接的LED單元的網(wǎng)絡(luò)，其中每個LED 單元可包括并聯(lián)和/或串聯(lián)連接的LED。在實施例中，波形分析器112可連續(xù)地分析輸入波形(例如(電子)變壓器的輸出波形)，以便重新找到線頻率(以使控制器108與該線頻率同步為目的)，并且還可在(經(jīng)同步的)例如IOms的電源電壓周期期間(在50Hz的情況下)確定例如降壓變換器的驅(qū)動單元104何時并且能給多少個LED單元提供電力。對能取回并且存儲關(guān)于先前循環(huán)的波形電壓的信息并且向控制器108供應(yīng)該信息的波形分析器112的應(yīng)用能便于控制器控制由照明應(yīng)用所產(chǎn)生的強度和顏色。根據(jù)本發(fā)明，還提供一種基于LED的照明應(yīng)用的實施例，其更直接地由交流或周期性電源供電。不同于利用諸如開關(guān)模式電源或線性調(diào)節(jié)器的電力變換器或驅(qū)動單元，根據(jù)該實施例的照明應(yīng)用包括LED組件，該LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元，每個 LED單元均包括一個或一個以上的LED(諸如圖Ia所示的LED單元T1、T2和Τ3)，由此LED 組件由例如經(jīng)整流的交流電壓等周期性電壓提供電力。LED組件還包括開關(guān)組件，該開關(guān)組件包括用于變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個或一個以上的可控開關(guān)；和控制單元，該控制單元包括布置成接收表示電源電壓的電壓電平或LED組件的負(fù)載電流的信號的輸入端子和用于向開關(guān)組件提供控制信號以根據(jù)該信號來控制開關(guān)組件而由此變更LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸出端子。代替將電力轉(zhuǎn)換器電連接在電源電壓(例如圖Ia所示的電壓V)與LED組件之間， LED組件由電源電壓提供電力而不利用這樣的變換器。代替地，照明應(yīng)用的控制單元布置成調(diào)節(jié)LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得負(fù)載電壓大致匹配電源電壓。與圖加所示的布置相比，由此可省略電力變換器104。為了控制開關(guān)組件并且因此控制負(fù)載電壓，與圖1或2所示的布置類似，控制單元可接收表示電源電壓(例如經(jīng)整流的交流電壓)的信號并且基于該信號來控制開關(guān)組件。作為更直接的方法，控制單元可使它的控制操作依賴于表示負(fù)載電流(即向LED 組件所提供的電流)的信號。基于向LED組件所提供的電流(即負(fù)載電流)，照明應(yīng)用的控制單元能確定LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)為怎樣。作為示例，LED組件可包括η個LED的串聯(lián)連接，每個LED均設(shè)置有實現(xiàn)LED短路的并聯(lián)開關(guān)(例如圖Ia所示的那樣)，由此LED組件例如由經(jīng)整流的交流電壓提供電力。從電源電壓大致為零的階段開始，可接通1個LED(通過打開與該LED并聯(lián)的開關(guān)組件的開關(guān))。通過這樣做，電流將根據(jù)LED的眾所周知的正向電壓(Vf)與電流(I)的特性曲線流過該LED。當(dāng)可用電壓超過LED的標(biāo)稱值Vf時，能觀察到通過LED的電流的大量增加(根據(jù)Vf與I的特性曲線)。通過LED的電流例如可從例如來源于感測電阻器(諸如圖Ia中的電阻器Rs)的反饋信號取得。當(dāng)所產(chǎn)生的光的強度可被認(rèn)為是對通過LED的電流的度量時，表示負(fù)載電流(即通過LED的電流)的信號還可從光學(xué)傳感器取得?；诒硎矩?fù)載電流的信號，照明應(yīng)用的控制單元可例如在電流超過某一值的情況下控制開關(guān)組件，以打開與第二 LED并聯(lián)的開關(guān)，從而獲得兩個串聯(lián)連接的LED。結(jié)果，可用電壓分布在這兩個LED上，從而引起減小的負(fù)載電流。繼續(xù)這個過程，控制單元例如可通過向LED組件添加LED/從LED組件去除LED來控制負(fù)載電流保持在某一帶寬內(nèi)。如技術(shù)人員所理解的那樣，所描述的添加或去除LED在只有少數(shù)LED被操作時可引起大量電流變化。為了緩和這種情況，在實施例中，LED組件的LED或LED單元設(shè)置有并聯(lián)電容器，該并聯(lián)電容器可通過與該電容器串聯(lián)連接的開關(guān)接通或斷開。圖2b示意性地描繪了使得由于添加或去除LED而引起的電流變化能夠減小的兩種可能的布置。在圖沘左側(cè)所示的布置中，LED電流由與LED并聯(lián)的開關(guān)Tx控制。LED Lx 還設(shè)置有可通過操作開關(guān)Ty而并聯(lián)連接至LED的電容Cx。在這樣的布置中，通過閉合將被添加的LED的開關(guān)Ty，與該LED并聯(lián)的電容器被充電。假定開關(guān)Tx與Ty同時被打開。通過這樣做，通過恰當(dāng)?shù)卮_定電容器Cx的尺寸，能維持已操作的LED上的電壓大致恒定而不管電源電壓升高。換句話說，電容器上的電壓可設(shè)計成以與電源電壓升高大致相同的斜率升高(由于電容器的充電)。這樣，可維持已操作的LED上的電壓大致恒定。一旦電容器被充電至例如將被添加的LED的Vf，則可斷開電容器，即可打開開關(guān)Ty。在電源電壓下降期間，存儲在電容器中的電荷可以類似的方式應(yīng)用于維持操作的LED或LED單元上的電壓大致恒定。在圖2b右側(cè)示出了替代性的布置，由此開關(guān)Tz設(shè)置用于連接LED Lx，該開關(guān)Tz 可使端子0連接至端子1 (從而斷開LED Lx)、端子2 (從而連接電容器Cx)或端子3(從而連接LED Lx) 0當(dāng)開關(guān)Tz使端子0連接至端子1時，不向LED Lx提供負(fù)載電流。在可用電源電壓升高的情況下，操作就被添加的LED Lx的開關(guān)Tz，以在第一步驟中使端子0連接至端子2，從而對電容器Cx充電。類似于左側(cè)的布置，對電容器充電可導(dǎo)致向操作的LED所提供的電壓保持大致恒定。一旦電容器例如被充電至就被連接的LED的正向電壓Vf，就能操作開關(guān)Tz使端子0連接至端子3而大致不引起任何電流變化。值得指出的是，圖2b所示意的可開關(guān)電容器還可與在根據(jù)本發(fā)明的其他照明應(yīng)用中所應(yīng)用的電力變換器或驅(qū)動單元結(jié)合應(yīng)用。在基于LED的應(yīng)用中，一般地，顏色設(shè)定點通過分別以特定的占空比操作具有不同顏色的多個LED (例如紅色、綠色和藍(lán)色的LED)使得平均顏色設(shè)定點被獲得來實現(xiàn)。當(dāng)足以為LED單元的串聯(lián)連接提供電力的大致恒定的電源電壓可用時，控制器或控制單元可容易地確定不同LED單元所需的占空比。當(dāng)電源電壓足以同時為所有LED單元提供電力時，電源電壓不對不同占空比的應(yīng)用構(gòu)成限制。然而，當(dāng)例如由于調(diào)光器的應(yīng)用，向驅(qū)動單元所提供的電源電壓在一些階段過低以至于不能同時為所有LED單元提供電力時，控制單元在確定在哪些階段為哪些LED單元提供電力時需要將可用電壓考慮在內(nèi)。這在下面的圖 3a-3b中被示意，圖3a-;3b示意性地描繪了利用例如PWM等的占空比調(diào)制對多個LED單元的操作順序。假定LED組件包括三個LED單元，每個LED單元分別包括不同顏色的一個LED。 為了提供平均的預(yù)先確定的顏色設(shè)定點，以例如控制單元所確定的不同占空比來操作LED 單元。圖3a作為時間t的函數(shù)示意性地描繪了由LED單元所需的正向電壓Vf所指示的、 為三個LED單元提供電力的時間。LED單元的操作由例如塊300的矩形塊指示，其中塊的寬度對應(yīng)于為LED單元提供電力的時間，而塊的高度表示用于向LED單元提供電流所需的正向電壓。如所能看到的那樣，為了以特定的占空比操作LED單元，僅在每個周期T的部分操作LED單元，周期T也被稱為“占空比周期”。在本發(fā)明的意圖內(nèi)，術(shù)語“占空比周期”用于表示在其上應(yīng)用所需的占空比的周期。一般地，能以任意方式選擇圖3a和北所示的占空比周期Ti，并且該占空比周期Ti甚至可在操作期間改變。然而，已觀察到的是，在周期性電源電壓可用的情況下，有利的是使控制LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)組件的開關(guān)操作與周期性電源電壓同步。這樣的同步可有利地通過選擇占空比周期，使得周期性電源電壓的周期除以占空比周期得到整數(shù)值來實現(xiàn)。作為替代，在占空比周期不恒定的情況下(例如由圖4所示的周期T2、T3和Τ4所示意的那樣)，一系列連續(xù)的占空比周期應(yīng)形成與電源電壓的周期同步的圖案。通過使占空比周期與電源電壓的周期同步，能減輕混疊效應(yīng)。通過以特定占空比操作LED單元，能實現(xiàn)特定的顏色設(shè)定點。當(dāng)同時為三個LED 單元提供電力時，LED單元所需的正向電壓的和應(yīng)當(dāng)是可獲得的。這樣，在t = tl時，電源電壓需要大于三個LED單元的正向電壓的和(即Vt)。在t = t2時，僅需要塊330所指示的LED單元的正向電壓是可獲得的?？捎糜跒長ED單元提供電力的電源電壓由虛線310示意性地指示。當(dāng)需要降低照明應(yīng)用的強度時，在維持顏色設(shè)定點的同時，例如可按比例減小 LED單元的占空比。在大致恒定的電源電壓可用的情況下，降低的強度可通過如在周期T2 期間所指示的那樣操作LED單元來實現(xiàn)。在可變的電源電壓可用的情況下，為LED單元提供電力可能不能用同樣的方式。 這在圖北中被示意。圖北的左部(包含由Tl指示的周期)大致對應(yīng)于圖3a的左部。在周期T2期間，在維持相同的顏色設(shè)定點的同時，由于可用電源電壓較低，所以需要降低的強度。(可指出的是，人眼對短暫的顏色變化比對強度變化更敏感。)由于電源電壓降低 (這由虛線340指示)，在周期T2期間可用的電源電壓小于三個LED單元的正向電壓的和。 換句話說，在周期T2期間，不能同時為三個LED單元提供電力。將清楚的是，通過僅僅只為塊350和360所指示的LED單元提供電力來解決這種情況將影響所產(chǎn)生的顏色。為了以降低的強度操作照明應(yīng)用并維持顏色設(shè)定點，可用所需的占空比為LED單元提供電力，但可能需要順序地為LED單元提供電力。這在圖北的周期T3期間被示意如所能看到的那樣， 不同于在周期T3開始時為三個LED單元提供電力，只有兩個單元被提供電力，當(dāng)不再為第一單元提供電力時(由塊380指示)，以恰當(dāng)?shù)恼伎毡葹榈谌龁卧峁╇娏?由塊370指示)。這樣，在維持顏色設(shè)定點的同時能實現(xiàn)降低的強度。如技術(shù)人員將清楚的那樣，可用
25電源電壓進一步的降低(例如在周期T4期間由虛線390指示)可導(dǎo)致同時只能為一個LED 單元提供電力的要求。在這樣的情形下，為三個LED單元提供電力例如可如在圖北的周期 T4期間所指示的那樣。一般地，由于能減小不同單元所需的占空比，即模仿常規(guī)的照明應(yīng)用的電源電壓降低對照明應(yīng)用的強度的影響，在某一周期內(nèi)這樣順序地為不同的LED單元提供電力而不是同時為LED單元提供電力是可行的。為了維持相同的顏色輸出，可按比例減小不同LED單元的占空比。因此，為了響應(yīng)于改變的調(diào)光器輸出電壓(即由于調(diào)光器上的用戶動作以降低光強度)，控制單元可減小LED單元的占空比，從而實現(xiàn)降低的光強度。以減小的占空比操作不同的LED單元實現(xiàn)以更加按順序的方式為LED單元提供電力(見在周期T3和T4期間的操作)，而不是同時為LED單元提供電力。通過以順序方式操作LED單元，對于為LED單元提供電力的電壓要求被降低。應(yīng)進一步指出的是，例如能通過在具有相比而言較高的電源電壓的周期中補償具有相比而言較低的電源電壓的周期中的降低的強度來維持多個周期T上的平均光強度。關(guān)于對所應(yīng)用的一個或一個以上的占空比周期的選擇，在優(yōu)選實施例中，選擇占空比周期，使得第一電源電壓周期除以占空比周期得到整數(shù)，而不同的第二電源電壓周期除以占空比周期同樣得到整數(shù)。通過這樣做，在維持避免混疊效應(yīng)的優(yōu)點的同時，能由具有不同頻率的電源為照明應(yīng)用提供電力。作為示例，選擇等于833微秒的占空比周期導(dǎo)致50 和60Hz的周期兩者都可被占空比周期整除。當(dāng)例如通過對電源電壓先前的波形進行采樣和存儲以預(yù)先知道可用的電源電壓時，根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用的控制單元能預(yù)先確定為LED單元提供電力的最佳序列，使得可用電壓得到最佳利用而在同時將所需的顏色設(shè)定點考慮在內(nèi)。作為示例，圖4作為時間的函數(shù)示意了能如何執(zhí)行為三個LED單元提供電力，其中給定用于驅(qū)動單元的是大致正弦的電源電壓。虛線450示意性地指示用于分別為1、2、3個LED單元提供電力所需的電壓。 如所能看到的那樣，在周期Tl期間，由于電源電壓(由曲線400指示)過低，所以沒有LED 單元被提供電力。在周期T2期間，可用電壓足以為一個LED單元提供電力。如在圖3a和 3b中那樣，LED單元由矩形塊指示，其中塊的寬度對應(yīng)于為LED單元提供電力的時間，而塊的高度表示向LED單元提供電流所需的正向電壓。通過順序地為3個LED單元提供電力， (由此每個LED單元均可具有不同的占空比)，能實現(xiàn)用戶限定的顏色設(shè)定點。在周期T2 期間，能同時為兩個LED單元提供電力，例如如所指示的那樣。在周期T3期間，能同時為三個LED單元提供電力。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的控制單元(例如圖加所示的控制40)可布置成確定對于在周期T2、T3和Τ4期間操作LED單元恰當(dāng)?shù)?、LED單元的占空比。這樣，可通過以使得可由電力變換器或驅(qū)動單元的端子處的(即時)可用的電源電壓提供所需的正向電壓的方式來調(diào)節(jié)LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而以有效的方式應(yīng)用用于為LED單元提供電力的可用電壓(即在為LED單元提供電力的電力變換器的端子處可用的電壓)。 如技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，在圖3a、!3b和4中所描述的原理可應(yīng)用于對于電力變換器可用的任意電源電壓。因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用可應(yīng)用于改型當(dāng)前在市場上可買到的許多不同的照明應(yīng)用。這樣的照明應(yīng)用包括但不限于由電網(wǎng)電源提供電力的常規(guī)燈泡或需要低電壓直流電源的鹵素?zé)魬?yīng)用。當(dāng)這樣的應(yīng)用設(shè)置有調(diào)光器電路時，應(yīng)用于照明應(yīng)用的調(diào)光器電路的輸出電壓可顯著地變化。根據(jù)本發(fā)明的照明應(yīng)用布置成接受這樣的變化的電源電壓并且基于可用電壓來調(diào)節(jié)LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(例如通過使一個或一個以上的LED單元短路)。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的LED驅(qū)動器布置成自動判斷可用電源電壓，并且基于判斷來調(diào)節(jié)對LED驅(qū)動器的控制。作為示例，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的LED 驅(qū)動器中所應(yīng)用的波形分析器可布置成確定電源電壓的某些特性(諸如平均值、中間值、 最高值、頻率(成分)等)，并且基于所述信息來確定控制LED驅(qū)動器和/或LED組件的恰當(dāng)方式。以下提供關(guān)于本發(fā)明的這個方面的進一步的細(xì)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于為LED組件提供電力的LED驅(qū)動器。圖5示意性地描繪了這樣的LED驅(qū)動器500，該LED驅(qū)動器例如可布置成接收例如從電網(wǎng)交流電壓 530獲得的用于為LED驅(qū)動器500提供電力的輸入電壓510，諸如TRIAC調(diào)光器輸出電壓。 為了提供調(diào)光器輸出電壓510，調(diào)光器(未示出)的TRIAC需要可以導(dǎo)通狀態(tài)操作，該導(dǎo)通狀態(tài)如為技術(shù)人員所知的那樣需要電流(保持電流)流過TRIAC的端子。由于這樣的電流可引起大量耗散，所以可能重要的是，優(yōu)選地將這個電流保持為盡可能低。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器布置成例如以迭代方式確定所需的保持電流。除LED驅(qū)動器之外，圖 5示意性地描繪了(交流)電源530和調(diào)光器520(例如相位受控的調(diào)光器，諸如TRIAC調(diào)光器)。一般地，調(diào)光器輸出信號510可直接應(yīng)用于LED驅(qū)動器。然而，在所示的布置中， 調(diào)光器輸出電壓510由整流器540整流，整流器輸出電壓550被用作用于LED驅(qū)動器的電源電壓。圖5所示的LED驅(qū)動器例如可包括用于向LED組件580提供電力的降壓或升壓變換器560等。作為示例，變換器560可對應(yīng)于圖Ia所描繪的變換器50。LED驅(qū)動器還包括用于控制LED驅(qū)動器的變換器560的控制單元570及其他?？刂茊卧?70同樣可應(yīng)用于控制LED組件的操作條件。在實施例中，由根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器提供電力的 LED組件例如可由開關(guān)組件(未示出)控制，該開關(guān)組件例如可包括一個或一個以上的開關(guān)(諸如FET或M0SFET)，以控制通過LED組件的一個或一個以上的LED單元的電流。圖 5所示的LED組件例如可對應(yīng)于在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用的實施例中所應(yīng)用的 LED組件。所示的LED驅(qū)動器還布置成確定用于將調(diào)光器的TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)所需的電流。在圖5的實施例中，這實現(xiàn)如下LED驅(qū)動器500的控制單元570布置成逐漸減小向負(fù)載(即LED組件)所提供的電流。這例如可通過控制變換器570的開關(guān)元件的開關(guān)操作來建立。通過改變這樣的開關(guān)元件(例如圖Ia所示的變換器50的開關(guān)元件T)的占空比， 可改變由調(diào)光器520所提供的電流并且因此改變通過調(diào)光器的TRIAC所提供的電流。作為替代，控制單元560可布置成控制LED組件580向LED驅(qū)動器所呈現(xiàn)的負(fù)載。一般地，可通過改變由LED驅(qū)動器提供電力的負(fù)載或通過直接控制LED驅(qū)動器來實現(xiàn)LED驅(qū)動器從調(diào)光器所汲取的電流的變化。圖6示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第二方面的包括LED驅(qū)動器 (包括電力變換器或驅(qū)動單元104和控制單元108)的照明應(yīng)用600的實施例。電力變換器 104例如出于成本、效率和尺寸考慮優(yōu)選地包括降壓調(diào)節(jié)器，但也可包括降壓-升壓、升壓、 SEPIC、CUK等或它們中的任何多個或任何組合組成。這樣的電力變換器通常包括一個或一個以上的開關(guān)元件(如例如圖Ia的變換器50的開關(guān)元件T)，其可在所示的實施例中例如通過對控制單元108的控制而被同步至線相位電壓99。這樣的開關(guān)元件例如可包括FET、 雙極晶體管、MOSFET等等。(開關(guān)模式)變換器104在實施例中可將電容器或電感器用作被開關(guān)的存儲元件。以下更詳細(xì)地討論這樣的實施例。電力變換器可直接離線(非電流隔離)或通過例如回掃變壓器和伴隨的開關(guān)元件被電流隔離。在所示的實施例中，通過可變負(fù)載111來實現(xiàn)LED驅(qū)動器的電流需求(即向變換器104所提供的電流)的變化。作為可變負(fù)載，所示的實施例中的LED驅(qū)動器布置成向與 LED組件串聯(lián)布置的電阻器提供電流。電阻器所提供的負(fù)載可通過操作設(shè)置用于使電阻器短路的開關(guān)(例如FET或M0SFET)來改變?？梢钥勺兊恼伎毡仍谙啾榷暂^高的頻率處操作所述開關(guān)。這樣，電阻器可表示可大致連續(xù)改變的可變負(fù)載。通過改變由LED驅(qū)動器提供電力的負(fù)載，例如由TRIAC調(diào)光器向LED驅(qū)動器所提供的電流也將改變。這樣，通過改變以其操作電阻器的占空比，可逐漸減小由TRIAC調(diào)光器提供的電流。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的實施例，LED驅(qū)動器的控制單元108可布置成控制可變負(fù)載(由可開關(guān)電阻器111表示)，以便減小電源電流(即由TRIAC調(diào)光器向LED驅(qū)動器供應(yīng)的電流)并且相對于電源電流測量輸入電壓(例如在LED驅(qū)動器的輸入端子處的輸入電壓)的值。當(dāng)負(fù)載被改變至使得LED驅(qū)動器的端子處的電壓下降至零的程度時，由LED驅(qū)動器所呈現(xiàn)的負(fù)載過小以至于不能將TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)?；诖?，控制單元108能確定對于將TRIAC 維持在導(dǎo)通狀態(tài)的最低負(fù)載需求(或最小電源電流)?；谶@個信息，控制單元108能布置成確保在LED驅(qū)動器的端子處需要電壓的時間期間，LED驅(qū)動器的變換器104需要這個最小電流。通過這樣做，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器使得TRIAC調(diào)光器能夠以TRIAC 調(diào)光器所需要的最小保持電流被操作，該最小電流基于實際操作條件而不是被設(shè)定成固定的保持電流。通過這樣做，能實現(xiàn)包括LED驅(qū)動器的照明應(yīng)用的效率的大量改善=TRIAC的最小保持電流可大致根據(jù)TRIAC的操作溫度改變。在_40°C處，可能需要大約30-50mA的最小保持電流，而在+25°C處，一般的TRIAC僅需要5-10mA。當(dāng)沒有應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器時，可能需要將LED組件的最低負(fù)載需求設(shè)定成使得一直由TRIAC提供相比而言較高的電流(例如30mA)，以便確保導(dǎo)通狀態(tài)，而同時由于操作條件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)更小的電流(例如5mA或更小)將足以使TRIAC維持在導(dǎo)通狀態(tài)。如技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，以實際的最小保持電流(即基于操作條件)操作TRIAC調(diào)光器可提供應(yīng)用LED驅(qū)動器的照明應(yīng)用大量效率改善。由于因為操作條件變化，最小保持電流還可隨時間的推移而增大，所以可能有利的是，以抬高的最小電流(例如超過控制單元所確定的最小電源電流10% )來操作 LED驅(qū)動器。在這樣的實施例中，控制單元可因此布置成調(diào)節(jié)LED驅(qū)動器的負(fù)載(即LED組件和/或可開關(guān)電阻器)，控制單元能布置成確保在LED驅(qū)動器的端子處需要電壓的時間期間，向LED驅(qū)動器所提供的最小電流高于TRIAC的最小保持電流。通過提供與LED組件串聯(lián)的可變負(fù)載并且以與控制LED組件的LED單元的占空比相類似的方式(例如通過提供并聯(lián)的開關(guān)(例如FET或M0SFET)，如圖Ia所示意的那樣) 控制該負(fù)載，對LED組件和開關(guān)組件已經(jīng)可用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行利用。另外，所示意的實施例提供了能以相對而言較高的分辨率(例如與可應(yīng)用于LED單元的占空比的分辨率相同的分辨率)改變負(fù)載的優(yōu)點。這樣，可以高的準(zhǔn)確度確定最小保持電流。圖6所示意性地描繪的照明應(yīng)用600還可包括以下的部件，這些部件例如可對應(yīng)于圖加所示的照明應(yīng)用類似編號的部件。這樣，照明應(yīng)用在需要時例如可包括以上所更詳細(xì)地討論的EMI濾波器100。另一可選的元件是功率因數(shù)校正(PFC)元件101，其例如能補償電流畸變(例如由電容性和電感性加載相對純電阻引起的電流畸變)以滿足對PFC的監(jiān)管要求。當(dāng)驅(qū)動器特性足以滿足這些需求時，沒有PFC部件被添加。對于從1至大約30W的小功率應(yīng)用，應(yīng)用包括用于補償?shù)亩O管和電容器的解決方案一般是足夠的。對于更高的功率水平，可例如將有源模式用于PFC，所述有源模式常常由附加的升壓模式電力變換器組成，降壓或降壓-升壓變換器也是有源模式PFC的其他選項。如以上已討論的那樣，照明應(yīng)用的輸入電壓99例如可對應(yīng)于TRIAC調(diào)光器的輸出電壓?？蛇x地，整流器元件102可應(yīng)用于整流輸入波形，從而產(chǎn)生可應(yīng)用于為電力變換器 104供電的脈沖直流波形。在整流器最簡單的形式中，其由單個二極管組成，該二極管又產(chǎn)生具有大的截止周期的單相輸出。優(yōu)選實施例為二極管橋，該二極管橋由使用兩個交流相并且能產(chǎn)生全整流輸出的4個二極管組成。由于最低正向電壓降，所述二極管引起一些電流和電壓畸變，并且還引起一些耗散?？赏ㄟ^使用低電壓降的開關(guān)元件(例如FET)而不是二極管來去除大部分耗散和畸變。如以上所討論的那樣，照明應(yīng)用可設(shè)置有輸入濾波器和 /或可開關(guān)緩沖器103，其具有在整流器102的輸出處的電壓低于適合于電力變換器104的最低電平時為電力變換器104供電的目的。作為示例，輸入濾波器例如可以是直接連接至經(jīng)整流的電壓(即整流器102的輸出電壓)的固定輸入濾波緩沖器。作為可開關(guān)緩沖器的示例，這樣的緩沖器可包括緩沖元件，該緩沖元件能臨時連接至經(jīng)整流的電壓以便給緩沖器充電，并且在稍后的時間將緩沖元件連接至電力變換器的輸入以便使緩沖器放電，從而在經(jīng)整流的電壓降得過低時向電力變換器供應(yīng)電力。連接(斷開)緩沖器的優(yōu)點在于節(jié)省在緩沖器中所存儲的高電壓以在其被需要時得到最佳使用。連接(斷開)的瞬間可通過除了在輸入電壓降到電力變換器的最低電平之下時之外始終接受充電并且節(jié)省放電而在這個元件中自動完成。然而，優(yōu)選實施例將對控制器(108)給予控制，其能使連接(斷開)時幀與線相位同步，這給予了每個電力循環(huán)更有保證的緩沖器充電而不受線電壓的瞬時畸變支配。緩沖(或存儲)元件例如可包括電容器，但還可采取電感器的形式。圖6所示的照明應(yīng)用600的實施例還可以可選地包括如圖加所更詳細(xì)地描述的輸出濾波器和開關(guān)緩沖器105。以下提供關(guān)于例如在圖6的元件103或105中所應(yīng)用的可開關(guān)緩沖器的進一步的細(xì)節(jié)。可根據(jù)TRIAC調(diào)光器的交流電源電壓的周期周期性地完成確定實際的最小保持電流。可每個周期確定實際的最小保持電流，或不那么頻繁地進行，例如每10個或更多的周期。由根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的控制單元執(zhí)行的確定最小保持電流的過程可優(yōu)選地開始于在先前的周期期間所應(yīng)用的最小保持電流。圖6所示的照明應(yīng)用600還包括相位檢測器107。這樣的相位檢測器可例如優(yōu)選地在多個循環(huán)期間確定控制器與線頻率的同步。這可例如通過(軟件)PLL鎖相補償循環(huán)-局部的線電壓畸變來實現(xiàn)。然后，控制單元108可將所有其控制時刻基于線同步。應(yīng)指出的是，例如在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的波形分析器可用作相位檢測器107。在實施例中，確定將向LED驅(qū)動器所提供的最小保持電流的過程在LED單元沒有發(fā)光時的一部分輸入電壓周期期間完成。這例如可以是由TRIAC調(diào)光器向LED驅(qū)動器所提供的周期性信號的尾端。在圖7a中示意性地被指出。圖7a作為時間的函數(shù)示意性地描繪了具有周期T的TRIAC調(diào)光器電路的輸出電壓V。由于TRIAC的相位控制，只有例如正弦輸入電壓的部分(Tl)在TRIAC調(diào)光器的輸出端子處可用。原則上，TRIAC調(diào)光器的輸出電壓(可選地在由整流器整流之后)可應(yīng)用于在周期T的整個部分Tl期間(即在TRIAC導(dǎo)通的時間期間)為LED組件提供電力。如技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，為了為LED或LED單元提供電力，需要最低電壓。如將清楚的是，這樣的最低電壓需求可取決于LED組件的實際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；當(dāng)LED組件包括串聯(lián)連接的多個LED時，對于為多個LED提供電力的最低電壓需求大致對應(yīng)于單個LED的正向電壓的和。在圖7a中，這樣的最低電壓由虛線700指示。結(jié)果，電壓的部分T2不足以為LED單元提供電力。然而，可將輸出電壓周期T的部分T2應(yīng)用于確定最小保持電流。在周期T的這個部分期間，控制單元(如以上所討論的那樣)可例如通過改變例如由可開關(guān)電阻器表示的負(fù)載而逐漸減小到LED驅(qū)動器的電源電流，直到觀察到電壓下降至零為止，并且因此找到最小保持電流。由于在其中LED組件的LED或LED 單元沒有發(fā)光的部分周期期間執(zhí)行分析，所以用戶將不會觀察到由于TRIAC失去其導(dǎo)通狀態(tài)所引起的負(fù)載閃爍。一般地，可將周期T的整個部分Tl再分成專用于應(yīng)用于為LED組件提供電力的部分T3和專用于確定最小保持電流的部分T4。由于確定最小保持電流可導(dǎo)致 TRIAC失去其導(dǎo)通狀態(tài)，這例如可被觀察到為負(fù)載閃爍，所以專用于確定最小保持電流的部分優(yōu)選地選擇為Tl的尾部(即應(yīng)用于為LED組件提供電力的部分的拖尾)。所確定的最小保持電流可隨后在調(diào)光器輸出電壓的下一周期期間被應(yīng)用于設(shè)定所需的LED組件負(fù)載，并且如果需要的話應(yīng)用于設(shè)定可變負(fù)載。在只有可用電壓部分Tl的部分應(yīng)用于為LED組件提供電力的情況下，可以如下方式獲得進一步的效率改善當(dāng)僅每5個或10個周期在一個周期期間應(yīng)用在電壓Tl的部分 T4期間確定最小保持電流的過程時，調(diào)光器電路向LED驅(qū)動器所提供的負(fù)載電流可在其他周期期間減小至零。這樣，僅在電壓周期Tl的用于為LED組件提供電力的部分(即部分 T3)期間支持最小保持電流。因此能顯著地減少與在電壓周期Tl的部分T4期間維持最小保持電流相關(guān)聯(lián)的耗散。為了示意這種情況，圖7b示意性地描繪了如何在為功率效率原因所選擇的間隔中支持最小保持電流。在圖7b中，圖表a描繪了例如TRIAC調(diào)光器所提供的經(jīng)整流的理想電壓輸入。圖表b示出間隔，其中為了使TRIAC在圖表a所示的電壓V可用(即不等于零) 時保持導(dǎo)通，需要汲取保持電流。圖7b的圖表c示意性地描繪了在應(yīng)用緩沖電容器的情況下的可用電壓(粗線)(以下將提供這樣的布置的更多細(xì)節(jié))。假定緩沖電容器從階段703 起用于為負(fù)載供電。這樣，應(yīng)指出的是，實際上僅在階段702與703之間從調(diào)光器汲取電流。 這樣，TRIAC可能過早地中止其導(dǎo)通相，這對于穩(wěn)定的光輸出可被認(rèn)為是不合適的行為。在圖7b的圖表d中，曲線705示出所選擇(例如通過圖6所示的控制單元108)的其中保持電流將被支持的時間段。在圖7b的圖表e中，可看到從TRIAC輸入電壓得到的波形。由于對最小保持電流的受控的支持，在707與709之間保證了保持電流。通過上述方法，仍然有可能通過定期地測試電源電壓的全周期或半周期來確定所需的調(diào)光級以得到恰當(dāng)?shù)腡RIAC 調(diào)光級設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器例如可應(yīng)用在包括LED組件和開關(guān)組件的照明應(yīng)用中。在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器設(shè)置有諸如電容的輸入緩沖器。這樣的輸入電容可用作用于在電源電壓相比而言較低時向LED驅(qū)動器提供電源電壓的緩沖器。這樣的電容同樣可用作濾波元件。當(dāng)諸如根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的LED驅(qū)動器由TRIAC調(diào)光器輸出電壓提供電力時，LED驅(qū)動器應(yīng)當(dāng)在調(diào)光器被操作時調(diào)節(jié)被提供電力的LED組件的亮度，從而例如模仿由調(diào)光器電路提供電力的燈泡的調(diào)光。為了調(diào)節(jié)亮度，例如可以不同的占空比操作LED組件的LED或LED單元。為了評定調(diào)光器電平，存在各種選項作為第一示例，可確定平均調(diào)光器輸出電壓，并且作為輸入信號向控制單元提供該平均調(diào)光器輸出電壓。為了獲得這樣的輸入信號，可對調(diào)光器輸出電壓進行整流和濾波， 使得直流信號被獲得。作為第二示例，LED驅(qū)動器可布置成分析調(diào)光器輸出電壓并且基于分析確定亮度設(shè)定點。在實施例中，LED驅(qū)動器設(shè)置有用于分析調(diào)光器輸出電壓的相位分析器。相位分析器例如可基于調(diào)光器輸出電壓或表示調(diào)光器輸出電壓的信號來確定調(diào)光器輸出電壓的過零點。這樣，相位分析器同樣可確定描述調(diào)光器電路所形成的相切的相位角。基于此，控制單元可確定亮度的設(shè)定點。還可指出的是，例如在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用中所應(yīng)用的波形分析器可同樣應(yīng)用于便于為LED驅(qū)動器的控制單元確定亮度設(shè)定點。作為第三示例，在將諸如降壓或升壓變換器的開關(guān)變換器應(yīng)用于為LED組件提供電力的情況下，監(jiān)測開關(guān)變換器的占空比可用于確定所需的調(diào)光級。參考圖la，這可理解如下當(dāng)將如圖Ia所示的降壓變換器50那樣的開關(guān)變換器應(yīng)用于為LED組件提供電力時，一般控制變換器50以向LED組件提供大致恒定的輸出電流。為了維持這樣的恒定輸出電流， 變換器的開關(guān)元件(例如圖Ia中的變換器50的開關(guān)T)將以某一占空比操作。在變換器的輸入電壓V將改變的情況下，這種改變將影響開關(guān)元件的占空比。更高的輸入電壓V將要求開關(guān)元件T以更小的占空比操作，以便將輸出電流I維持在相同的水平。應(yīng)指出的是， 可根據(jù)感測電阻器Rs上的電壓降確定輸出電流I (或負(fù)載電流)。這種機制可應(yīng)用于以下面的方式調(diào)節(jié)LED組件的亮度。假定輸入電壓的升高將導(dǎo)致開關(guān)元件T以更小的占空比操作。通過將亮度設(shè)定點設(shè)得更高(和/或改變LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))，從調(diào)節(jié)器/電力變換器50汲取的電力增大，從而使得開關(guān)元件的占空比再次增大。因此，通過改變亮度的設(shè)定點(并且因此改變調(diào)光級)，變換器開關(guān)元件的占空比被保持為大致恒定，并且調(diào)光級將大致跟隨輸入的平均電壓電平并且因此跟隨TRIAC調(diào)光器設(shè)定。在這樣的實施例中，沒有諸如ADC (模擬到數(shù)字變換器)的用于向控制單元提供表示輸入電壓的信號的附加硬件。作為第四示例(以下將更詳細(xì)地對其進行說明)，所需的調(diào)光級可從例如在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器中所應(yīng)用的緩沖器或可開關(guān)緩沖器上可獲得的電壓取得。值得指出的是，通過以上示例所描述的對恰當(dāng)?shù)恼{(diào)光級的評定可應(yīng)用于在本發(fā)明中所應(yīng)用的任何驅(qū)動單元或變換器。如以上已討論的那樣，為了保持在導(dǎo)通狀態(tài)，需要等于或大于保持電流的電流 (取決于諸如溫度的操作條件)流過TRIAC的端子。如通常應(yīng)用于為LED組件提供電力的LED驅(qū)動器包括用于向LED組件提供大致連續(xù)的直流電流的變換器。這樣的變換器例如可以是圖Ia所示意性地描繪的降壓變換器。取決于變換器的開關(guān)元件T的狀態(tài)，經(jīng)由二極管D或經(jīng)由開關(guān)元件T提供向LED組件所提供的電流。這樣，LED驅(qū)動器例如從調(diào)光器電路所汲取的實際電流為脈沖電流。作為示例，變換器的開關(guān)元件T能以500kHz的頻率操作。由于在LED驅(qū)動器之前的輸入濾波，例如通過如以上所討論的輸入濾波器或應(yīng)用EMI濾波器，TRIAC調(diào)光器所提供的電流是大致連續(xù)的電流(在TRIAC導(dǎo)通時)而不是脈沖電流，例如以500kHz的脈沖電流。應(yīng)指出的是，實際上，由于在調(diào)光器與光源(即LED組件)之間可用的布線，不需要實際的輸入濾波器確保TRIAC調(diào)光器提供大致連續(xù)的電流而不是脈沖電流。如以上所說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器實現(xiàn)了 TRIAC調(diào)光器的能量效率高的應(yīng)用，其中LED驅(qū)動器能確定最小所需的保持電流并且以使得在需要電源電壓時，由LED驅(qū)動器汲取最小保持電流的方式操作LED驅(qū)動器。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器尤其適合于應(yīng)用在具有多個LED組件的照明應(yīng)用中，每個LED組件均由LED驅(qū)動器提供電力，所述多個LED驅(qū)動器由共用的TRIAC調(diào)光器提供電力。在這樣的布置中，所需的最小保持電流例如可僅由LED驅(qū)動器中的一個LED 驅(qū)動器汲取或作為最小電流的和由LED驅(qū)動器中的兩個或兩個以上的LED驅(qū)動器汲取。如以上所說明的那樣，LED驅(qū)動器例如可設(shè)置有所謂的輸入緩沖器(例如電容)， 該輸入緩沖器可應(yīng)用于在電源電壓相比而言低時向LED驅(qū)動器提供電源電壓。這樣的電容同樣可用作濾波元件。當(dāng)提供例如由LED驅(qū)動器的控制單元控制的用于連接和斷開緩沖器與電源電壓的開關(guān)元件時，可顯著地減小這樣的輸入緩沖器。因此，根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供一種用于為包括至少一個LED的LED組件提供電力的LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器包括用于將周期性輸入電壓變換成用于為LED組件提供電力的電源電流的變換器，該LED驅(qū)動器包括具有用于接收周期性輸入電壓的輸入端子的變換器，該LED驅(qū)動器還包括和通過開關(guān)元件可連接至所述端子的輸入緩沖器，該控制單元還布置成控制開關(guān)元件以連接和斷開輸入緩沖器與所述端子。根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器例如可應(yīng)用在例如圖加、5或6所示的應(yīng)用中。當(dāng)LED驅(qū)動器由周期性輸入電壓(例如經(jīng)整流的交流電壓或調(diào)光器輸出電壓)提供電力時，可出現(xiàn)輸入電壓不足以為LED組件提供電力。這樣的情形在圖8中被示意。在圖8中，示出了例如作為整流器(例如圖加、5或6所示的整流器102)的輸出電壓所獲得的經(jīng)整流的正弦波601。在某一間隔期間，輸出電壓可下降到例如電力變換器 (例如圖加、5或6所示的電力變換器104)所要求的最低電源電平602之下。結(jié)果得到的波形601是電力變換器(例如圖加、5或6的變換器104)所接收的電源波形，并且用粗線示出。該變換器可以例如在603和604處所描繪的某一占空比提供通過LED組件(例如圖加、5或6的組件110)的電流。應(yīng)指出的是，為了獲得變化的光輸出，其占空比和頻率可隨時間的推移而改變。控制器或控制單元(例如圖加、5或6的控制單元108)例如可控制電力變換器和/或諸如圖加、5或6的開關(guān)組件106的開關(guān)組件提供所需的電流(例如幅度、占空比或頻率)。如圖8所示意的那樣，當(dāng)接通和斷開LED電流的時間選擇不與電源電壓(例如電網(wǎng)電源電壓)的頻率同步時，可能損失一定量的光輸出(由606處的灰色表面指示)。灰色表面的尺寸可取決于許多因素。在LED電流的開關(guān)不與電源電壓同步的假定下，控制單元不知道電源電壓過低時的間隔。此外，由于電源電壓在瞬間608處變化，就電壓而下降至零(608)的時間選擇而言可能存在不確定性，同樣在其中電力變換器和控制單元在向LED組件提供電流方面無效的電平607上存在不確定性。這樣的不確定性甚至可被可能存在于電源電壓上并且通常僅部分被濾波的干擾609增大。所有這些效應(yīng)可引起光輸
32出的幾個百分點的不合需要的波動，這可容易地被人觀察到。一般地，這樣的不確定性可具有基頻，該基頻為電源電壓頻率的兩倍(在經(jīng)全橋整流的電壓的情況下)，所述電源電壓頻率例如在電網(wǎng)電源的情況下為50或60Hz。為了大致去除這些效應(yīng)，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動器可與周期性電源電壓的頻率同步和/或設(shè)置有至少部分地用于橋接不足的電源電壓的可開關(guān)緩沖器。通過使 LED組件的電源與周期性電源電壓同步，可例如形成在其中沒有LED電流被允許流過的窗口 610。通過這樣做，能避免不受控的光輸出?？砷_關(guān)緩沖器(以下將更詳細(xì)地討論其實施例)的應(yīng)用在下面的圖9中被示意。在圖9中，在沒有加載整流器的情況下，經(jīng)全橋整流的波形401(細(xì)線)被示出為例如由整流器所提供，諸如圖加、5或6的整流器102。虛線402指示整流器的負(fù)載所需的電源電壓的最低電平。這樣的負(fù)載例如可包括圖2、5或6所描繪的部件103至110的任何組合。在將向負(fù)載供應(yīng)的電壓波形401的情況下，由于可用電壓410低于所需的電平402， 在階段405與406之間將不會適當(dāng)?shù)貫樨?fù)載提供電力。通過應(yīng)用可開關(guān)緩沖器，在不顯著地對功率因數(shù)進行折衷的情況下在階段405與 406之間輸送比404電平高的電壓是可行的。為此，諸如電容器的可開關(guān)緩沖器可連接至可用電壓401，只要電容器上的電壓低于可用電壓401 (例如通過二極管)。從階段403至 404，電容器的初始充電被示出，例如在初始加電之后。一旦404電壓在階段404處減小，電容器就可從電壓401斷開(例如通過操作串聯(lián)連接至電容器的開關(guān)，繼續(xù)見下文)，并且電容器上的電壓可保持在電平409處。在階段405處，可將電容器重新連接至電壓401，從而將向負(fù)載(例如圖2、5或6所描繪的部件103至110的任何組合)所提供的電壓提高至電平409處的電容器電壓，因為整流器(例如圖2、5或6的整流器)的二極管將反向(由粗體的波形指示)。由于負(fù)載從其電源電壓汲取電流(見413)，電容器電壓將如410處的部分波形所指示的那樣相應(yīng)地下降。在階段406處，可再次斷開電容器，并且在階段407處， 可重復(fù)充電/放電方案。一般地，當(dāng)電壓超過電容器上的電壓時，緩沖器可連接至電壓401。 一旦電壓401開始減小，電容器就可例如從電壓401斷開?？衫缤ㄟ^電源電壓下降至某一電平(例如用于為負(fù)載提供電力的最低電壓)之下來觸發(fā)電容器的放電。以這種方式， 在將朝負(fù)載的電源電壓保持在最低電平之上的同時，在階段405與406以及它們的重復(fù)之間盡可能少地使用存儲在電容器中的能量，從而使得從階段405直到階段406之前僅最低限度地對電容器再充電?？僧a(chǎn)生較低的充電電流，從而較少地對功率因數(shù)進行這種。通過在時間上分配負(fù)載使得在電容器為負(fù)載供電時最少的電流被汲取，進一步的改善是有可能的。這例如可通過以下方式來建立通過例如降低向負(fù)載所提供的電流(即提供具有更小幅度的電流)或通過在來源于整流器的電源電壓相比而言較低時改變(降低)電流的占空比。后一種解決方案被示意在圖9中，如能從411與412之間的負(fù)載差和在相對415和416 的413、414處得到的電容器電流所看到的那樣。通過根據(jù)可用電壓重新分配負(fù)載(如所示意的那樣)，可使從電容器汲取的能量最少，從而優(yōu)化功率因數(shù)。圖10中示意性地描繪了如何能實現(xiàn)這樣的可開關(guān)緩沖器的第一示例。在圖10 中，交流電源電壓設(shè)置于端子801和802處。包括二極管803、804、810和811的雙整流器 (Graetz橋)可輸送包括處于交流輸入的頻率的兩倍的頻率的相等的半正弦波。這個波形可受整流器橋的負(fù)載影響。通常，這個負(fù)載包括不變地連接的電容器和實際負(fù)載，例如 LED驅(qū)動器的電力變換器。在所示的實施例中，負(fù)載包括可開關(guān)電容器805 (其可通過開關(guān) 806(例如FET或M0SFET)連接至經(jīng)整流的電壓812以及與經(jīng)整流的電壓812斷開)以及由控制單元809控制的負(fù)載808。負(fù)載例如可以是如上所述的任何照明應(yīng)用。通過提供可開關(guān)電容器而不是固定電容器，可追求以下的目標(biāo)通過提供可開關(guān)電容器，相比而言較小的電容可足以橋接其中電源電壓不足的間隙(在時間上)。這樣，可應(yīng)用非電解質(zhì)類型的電容器，與電解質(zhì)電容器相比，其一般具有較長的壽命。能實現(xiàn)的另一目標(biāo)是通過由于緩沖電容器的充電而使電流峰值減小來改善功率因數(shù)。圖10的實施例還示出例如可應(yīng)用于EMI抑制的可選的濾波電容器820。在實施例中，與可開關(guān)電容器805相比較，濾波電容820的電容可相比而言較小(例如幾微法)。在應(yīng)用濾波電容器820的情況下，可能有利的是提供例如能在電容器805放電時打開的開關(guān) 816，從而避免電容器805向濾波電容器而不是向負(fù)載808提供能量。通過這樣做，除效率改善之外，同樣能實現(xiàn)EMI改善和可聽噪音改善。優(yōu)選地，開關(guān)816設(shè)置在接地導(dǎo)體814的節(jié)點E與F之間，而不是在具有電源電壓812的火線或?qū)w的節(jié)點C與D之間。在圖11中示意性地描繪了可開關(guān)緩沖器的第二實施例。所示的端子A(901)和 B(902)例如可分別對應(yīng)于處于例如230Vac或120Vac的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的火線和中線或者對應(yīng)于任何交流源。二極管903、904、910和911布置成形成用于交流波形的雙邊整流的Graetz 橋。為了說明所示的布置的操作，假定A處的電壓比B處的電壓高。通過在寫A的地方使用B而在寫B(tài)的地方使用A，相同的說明可適用于B在電壓上比A高的情況。如所描繪的那樣，負(fù)載L(908)直接連接至經(jīng)雙整流的電壓。假定負(fù)載需要最低電壓Vmin(例如對應(yīng)于圖 9中的電壓電平402)來操作，負(fù)載有時可能不正常地運行，例如在電壓912下降至Vmin之下時。常?？吹降氖牵娙萜骺缲?fù)載放置以緩存能量，以便在向A和B所供應(yīng)的交流電壓的幅度過低的時間期間為負(fù)載供電。通過應(yīng)用圖11所示意性地描繪的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，跨電容器的電壓可在否則將用低于Vmin的電壓為負(fù)載供電的時間周期期間被總計入端子A上的電壓。 為實現(xiàn)這種情況，使電容器905是可開關(guān)的。在第一狀態(tài)下，可利用開關(guān)907將電容器連接至端子B以為其充電，直到該電容器跨其端子具有在A與B之間所施加的交流電壓的大致最大的幅度為止。當(dāng)已達到最大充電電壓時，可通過打開開關(guān)907來斷開電容器905的底部端子。結(jié)果，跨電容器的電壓可大致保持相同的值，該值大致等于在端子A和B處所供應(yīng)的AC電壓的最大幅度。隨后，跨負(fù)載的電壓可從最大幅度減小至0。在達到0之前，在Vmin 處，所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過閉合開關(guān)906使得電容器的電壓能夠被加至端子A處的電壓。結(jié)果，跨負(fù)載的電壓可上升為A處的電壓與跨電容器的電壓的和。二極管903將反向。當(dāng)負(fù)載的電流因此可由電容器輸送時，交流電壓可反向，使得A處的電壓將低于B上的電壓。當(dāng) B與A之間的電壓差高于電容器上的電壓時，二極管904可變?yōu)閷?dǎo)通，并且電容器可再次充電。在A處的電壓低于B處的電壓的情況下，現(xiàn)在可以通過在寫A的地方讀B而在寫B(tài)的地方讀A來重復(fù)上述說明。如技術(shù)人員所認(rèn)可的那樣，也可設(shè)計可開關(guān)電容器的其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得經(jīng)充電的電容器上的可用電壓能夠被加至電源電壓(或經(jīng)整流的電源電壓)。圖11的實施例僅用于示意原理。應(yīng)指出的是，可使用更高級的開關(guān)電容器(一般地為緩沖器)方案。這樣的方案例如可應(yīng)用以下方法中的一種方法第一種方法是將關(guān)于正弦波的形式的知識與正弦波的周期值(例如20ms)結(jié)合使用。這可被稱為基于時間的方法。使用這樣的方法，可在相對于新的半周期開始的某一時刻上操作開關(guān)。第二種方法是監(jiān)測拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的某些節(jié)點處的電壓電平和行為。可區(qū)別以下的情形。在情形1中，例如使用ADC(模擬/數(shù)字變換器) 測量端子A(901)處的電壓波形。在情形2中，在912處測量電壓。在情形3中，測量電壓 Vm(915)。對于像例如12VAC的低電壓，經(jīng)整流的電壓的峰值將大約為17V。減去兩倍的二極管正向電壓(例如當(dāng)A > B時，二極管903和911將導(dǎo)通)，則由負(fù)載所看到的電源電壓的峰值將大約為15V或更低。為了為典型的4LED RGBW串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)供電，需要11. 5V與 16V之間的電壓，這取決于所使用的LED類型。還考慮跨變換器或驅(qū)動單元(例如降壓變換器)的電壓損失，跨LED的終止電壓將還要更低。為了減輕跨二極管的電壓損失，可應(yīng)用以下的實施例圖11中的二極管903和904以及二極管910和911由于它們的正向壓降而可使得負(fù)載908的電源電壓更低。避免這種情況的方法是用受微控制器(一般地為控制單元) μC控制大致在二極管從導(dǎo)通狀態(tài)切換到不導(dǎo)通狀態(tài)以及反過來的同時閉合和打開的開關(guān)
代替二極管。在本發(fā)明的實施例中(在圖12中示意性地描繪)，這樣的開關(guān)例如可以是具有內(nèi)置二極管的FETJn 503、504、505、506、507、511和512示意性地指示的那樣。以這種方式， FET可由電網(wǎng)電壓本身控制。當(dāng)例如FET在某一半周期中不導(dǎo)通并且交流電源電壓反向時， 對應(yīng)的FET中的二極管將開始導(dǎo)通使得電流的流動得以確保。通過將該FET的柵極連接至相反的交流連接(當(dāng)FET的源極連接至A時，柵極將連接至B，反之亦然)，當(dāng)B與A之間的差增長至大約2. 5V時，F(xiàn)ET開始導(dǎo)通。從該瞬間開始，電壓損失將僅為零點幾伏的數(shù)量級。 對于更高的AC電壓，可將保護電路設(shè)置在柵極控制通路上，其將Vgs限制為低于最大容許電壓的值。應(yīng)指出的是，包括FET 511和512的電路可對于所有類型的輸入電壓(交流以及直流)起作用。當(dāng)FET代替二極管被使用時，不會自動地出現(xiàn)切換到恰當(dāng)?shù)南辔欢a(chǎn)生經(jīng)整流的電壓。為了獲得與在使用全橋整流器時大致相同的經(jīng)整流的輸出電壓(除了二極管上的電壓降之外)，應(yīng)實現(xiàn)以下的規(guī)則(例如在控制FET的控制器或控制單元中)為了確保正確操作，應(yīng)遵守以下用于控制FET的規(guī)則規(guī)則1 =FET 503. 1和503. 2不可同時導(dǎo)通。規(guī)貝丨J 2 =FET 511和512不可同時導(dǎo)通。規(guī)則3 當(dāng)電容器用于提供電源電壓時，即當(dāng)在圖12中FET 504/505或FET 506/507導(dǎo)通時，柵極503. 1和503. 2不可使對應(yīng)的FET處于導(dǎo)通模式。為了實現(xiàn)這些規(guī)則，F(xiàn)ET 503. 1/503. 2/511和512的柵極應(yīng)是可控的，而不是連接至交流端子A和B。此外，應(yīng)選擇不包含二極管的FET 503. 1和503. 2。在該情況下，柵極控制信號必須遵守可在微控制器中實現(xiàn)的一些規(guī)則。此外，F(xiàn)ET 503和504應(yīng)被選為N-FET而不是P-FET。在后一種情況下，由于柵極需要比在電路中的任何地方可得到的最大電壓高的電壓，所以控制更困難?？墒褂迷谖墨I中已知的某種類型的升壓電路。這將形成成本優(yōu)勢。
應(yīng)指出的是，在使用圖10所示的可開關(guān)緩沖器的情況下，其同樣可用FET來實現(xiàn)，用FET 503. 1、503. 2、511和512替代二極管803、804、810和811。在這種情況下，F(xiàn)ET 503. 1,503. 2,511和512的柵極可如圖11所示的那樣連接。圖12還示意性地指示圖11所示的開關(guān)906和907的更詳細(xì)的實現(xiàn)。作為開關(guān)，兩個FET (例如用于連接至A的504和505以及用于連接至B的506和507)背對背連接，并且由一個共有的柵極連接(分別為509和510)控制。所述柵極可由微控制器514控制，但也可由純硬件解決方案控制。應(yīng)指出的是，當(dāng)使用沒有內(nèi)部二極管的FET時，圖11的開關(guān) 906和907還可通過每開關(guān)一個FET而被替代。然而，應(yīng)指出的是，沒有內(nèi)部二極管的FET 很少被使用。值得指出的是，為了獲得例如圖la、2a、5或6所示的控制單元(或控制器)的實現(xiàn)，可利用為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的有限狀態(tài)機或類似的控制概念，以便使控制單元響應(yīng)一個或一個以上的變化的條件。參考圖2a，控制單元例如可布置成響應(yīng)于LED驅(qū)動器的 (外部)電源的信號(變化)，其例如在端子99處或在部件(例如部件102和10 之間被測得或者在部件中的一個部件內(nèi)部測得。這樣的信號例如可被提供至控制單元(例如在數(shù)字控制器的情況下經(jīng)由模擬到數(shù)字變換)，并且可由控制器解釋，以便評定某些條件是否被滿足。例如在電源電壓上或者在部件103與104之間的電源電壓上測得的這樣的條件例如可以是“所達到的最高電壓”、“所檢測到的過零點”、“波形趨勢為正”、“從最高值起經(jīng)過的時間大于X毫秒”、“電壓高于或低于某一閾值”等。對于技術(shù)人員清楚的是，也可將從其他部件(諸如LED組件或者波形或相位分析器)獲得的其他條件用作控制單元的輸入，以便使控制單元確定某些條件是否被滿足。如以上所說明的那樣，本發(fā)明包括各種方面。本發(fā)明例如公開了可例如應(yīng)用于將現(xiàn)有照明應(yīng)用改型成LED照明應(yīng)用的LED驅(qū)動器的各種實施例。對于技術(shù)人員將清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的不同LED驅(qū)動器和照明應(yīng)用所提供的功能可以被結(jié)合。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的照明應(yīng)用使得LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠根據(jù)電源電壓改變，該照明應(yīng)用可布置成包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LED驅(qū)動器的功能(即確定最小保持電流)，或者可通過例如在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LED驅(qū)動中所提供的可開關(guān)緩沖器被擴展。為了便于改型，值得指出的是，在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動器可通過應(yīng)用判斷程序來確定當(dāng)LED驅(qū)動器連接至提供電源電壓的電源時，哪種形式的電源電壓在LED 驅(qū)動器端子處可用。如技術(shù)人員所知的那樣，為照明應(yīng)用提供電力的各種方法目前在市場上被應(yīng)用。以下的列表僅是說明性的，而不是限制性的用于照明應(yīng)用的電源例如可提供以下電壓形式中的一種-χ V AC (以不同的頻率，諸如 50/60/400 或 480Hz)-χ V DC-由電子變壓器所提供的χV-…當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動器連接至這樣的電壓源時，波形分析器或相位分析器 (在應(yīng)用時)可基于可用電壓(例如基于電壓的最小值/最大值/平均電壓/頻譜)確定電源電壓的屬性。取決于分析或判斷的結(jié)果，可應(yīng)用對于可開關(guān)緩沖器最佳的開關(guān)。
還應(yīng)指出的是，這樣對電源電壓的判斷可用作初始化，或者可大致連續(xù)地應(yīng)用，以便根據(jù)可用的電源電壓調(diào)節(jié)例如可開關(guān)緩沖器的控制方案。還應(yīng)提及的是，所描述的LED驅(qū)動器和照明應(yīng)用的實施例僅僅是對本發(fā)明各個方面的示意，而本發(fā)明僅受所提出的權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種照明應(yīng)用，包括-LED組件，所述LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元，每個LED單元均包括一個或一個以上的LED，所述LED組件還包括開關(guān)組件，所述開關(guān)組件包括用于變更所述LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個或一個以上的可控開關(guān)，在使用中由電源電壓為所述LED組件提供電力；-控制單元，所述控制單元包括布置成接收表示所述電源電壓的電壓電平或所述LED 組件的負(fù)載電流的信號的輸入端子和用于向所述開關(guān)組件提供控制信號以根據(jù)所述信號來控制所述開關(guān)組件而由此變更所述LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸出端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明應(yīng)用，其還包括-驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元用于為所述LED組件提供電力，在使用中由所述電源電壓為所述驅(qū)動單元提供電力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明應(yīng)用，其中所述驅(qū)動單元包括用于為所述LED組件提供電力的線性調(diào)節(jié)器或開關(guān)調(diào)節(jié)器。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的照明應(yīng)用，其中-所述LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元的串聯(lián)連接，并且其中所述開關(guān)組件包括用于大致使相應(yīng)的兩個或兩個以上的LED單元短路的兩個或兩個以上的可控開關(guān)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的照明應(yīng)用，其中所述控制單元還布置成-基于所述信號確定能由所述電源電壓提供電力的LED單元的最大數(shù)量和/或哪些 LED單元能由所述電源電壓提供電力；-根據(jù)所述最大值來控制所述開關(guān)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的照明應(yīng)用，其中所述電源電壓包括調(diào)光器電路輸出電壓。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的照明應(yīng)用，其中所述電源電壓包括周期性電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明應(yīng)用，其中所述控制信號與所述周期性電壓同步。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的照明應(yīng)用，其還包括布置成評定所述電源電壓并向所述控制單元提供所述信號的波形分析器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明應(yīng)用，其中所述波形分析器布置成確定所述電源電壓的過零點。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的照明應(yīng)用，其還包括用于存儲在使用中由所述波形分析器獲得的波形信息的存儲單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明應(yīng)用，其中所述控制單元布置成通過控制所述開關(guān)組件來施加向所述LED組件所提供的電流的占空比調(diào)制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明應(yīng)用，其中選擇所述占空比調(diào)制的占空比周期，使得所述電源電壓的周期除以所述占空比周期得到整數(shù)值。
14.一種為可連接至電源的LED組件提供電力的方法，所述LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元，所述LED組件還包括開關(guān)組件，所述開關(guān)組件包括用于變更所述LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個或一個以上的可控開關(guān)，在使用中由所述電源為所述LED組件提供電力， 所述方法包括步驟-檢測所述電源的電壓輸出電平；-基于所述電壓輸出電平向所述開關(guān)組件提供控制信號以控制所述開關(guān)組件，由此變更所述LED組件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，所述方法還包括步驟-將所述電壓輸出電平與用于為所述LED組件提供電力所需的電壓相比較，以確定能由所述電源提供電力的LED單元的最大數(shù)量；-根據(jù)所述最大值來控制所述LED組件的開關(guān)組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，還包括在維持顏色設(shè)定點的同時根據(jù)所述電壓輸出電平來調(diào)節(jié)所述LED單元的占空比的步驟。
17.一種用于為包括至少一個LED的LED組件提供電力的LED驅(qū)動器，所述LED驅(qū)動器包括用于將周期性輸入電壓變換成用于為所述LED組件提供電力的電源電流的變換器，所述LED驅(qū)動器還包括控制單元，所述控制單元布置成通過在使用中逐漸降低所述電源電流直到所述輸入電壓的值大致降低至零來確定最小保持電流，并且隨后控制所述變換器以至少等于所述最小保持電流的電源電流操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED驅(qū)動器，其中確定最小保持電流的步驟包括1.操作所述變換器來降低所述電源電流；2.在降低的電源電流處測量所述輸入電壓的值；3.重復(fù)步驟1和2直到所述電源電壓大致降低至零為止。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的LED驅(qū)動器，其中所述控制單元包括用于向所述變換器輸出控制信號以便逐漸降低所述電源電流的輸出端子和用于接收表示所述輸入電壓的值的信號的輸入端子。
20.根據(jù)權(quán)利要求17-19中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中所述電源電壓包括TRIAC 調(diào)光器輸出電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED驅(qū)動器，其中所述LED驅(qū)動器包括用于接收所述電源電壓的輸入端子。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED驅(qū)動器，其還包括布置在所述輸入端子之間的輸入電容。
23.根據(jù)權(quán)利要求17-22中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中所述控制單元布置成根據(jù)所述電源電壓來確定調(diào)光級。
24.根據(jù)權(quán)利要求17-23中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中至少在所述輸入電壓的整個周期期間維持所述最小保持電流，以便確定所述調(diào)光級。
25.根據(jù)權(quán)利要求17-M中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中所述控制單元布置成至少每10個所述輸入電壓的周期確定所述最小保持電流一次。
26.根據(jù)權(quán)利要求17-25中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中將所述周期性輸入電壓的周期的尾端應(yīng)用于確定所述最小保持電流。
27.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1746中任意一項所述的LED驅(qū)動器的照明應(yīng)用，所述照明應(yīng)用還包括LED組件，所述LED組件包括至少一個LED，所述照明應(yīng)用還包括在使用中由所述控制單元控制的可變負(fù)載，所述可變負(fù)載與所述LED組件串聯(lián)連接。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的照明應(yīng)用，其中所述可變負(fù)載包括可開關(guān)電阻。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或洲所述的照明應(yīng)用，其中在監(jiān)測所述輸入電壓的同時，所述可變負(fù)載的負(fù)載特性在所述LED驅(qū)動器的一部分周期性輸入電壓期間改變。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的照明應(yīng)用，其中所述部分為尾部。
31.一種用于為包括至少一個LED的LED組件提供電力的LED驅(qū)動器，所述LED驅(qū)動器包括用于將周期性輸入電壓變換成用于為所述LED組件提供電力的電源電流的變換器，所述變換器具有用于接收所述周期性輸入電壓的輸入端子，所述LED驅(qū)動器還包括控制單元和用于向所述端子提供電流的輸入緩沖器，所述LED驅(qū)動器還包括用于打開和閉合從所述輸入緩沖器到所述輸入端子的電流通路的開關(guān)元件，并且其中所述控制單元還布置成基于表示所述周期性輸入電壓的輸入信號來控制所述開關(guān)元件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的LED驅(qū)動器，其中所述輸入緩沖器包括電容器或電容器組件。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的LED驅(qū)動器，其中所述開關(guān)元件包括用于使所述輸入緩沖器的第一端子與所述輸入端子中的第一端子連接和斷開的第一開關(guān)。
34.根據(jù)權(quán)利要求31或所述的LED驅(qū)動器，其中所述開關(guān)元件還布置成打開和閉合從所述輸入緩沖器到在使用中連接至所述周期性電源電壓的電源端子的電流通路。
35.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的LED驅(qū)動器，其還包括用于整流交流輸入電壓以獲得所述周期性輸入電壓的整流器，所述整流器具有用于接收所述交流輸入電壓的交流輸入端子，所述開關(guān)元件包括用于使所述輸入緩沖器的端子連接至所述交流輸入端子中的第一端子或第二端子的第一開關(guān)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的LED驅(qū)動器，其中所述開關(guān)元件包括用于使所述輸入緩沖器的另一端子連接至所述變換器的輸入端子的第二開關(guān)。
37.根據(jù)權(quán)利要求31-36中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中所述控制單元布置成使所述電源電流的通/斷占空比與所述周期性輸入電壓同步。
38.根據(jù)權(quán)利要求31-37中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中所述控制單元布置成控制所述LED驅(qū)動器在所述LED組件由所述輸入緩沖器提供電力時向所述LED組件施加降低的電源電流。
39.根據(jù)權(quán)利要求31-38中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其中所述輸入緩沖器包括電容器，并且其中所述開關(guān)元件使得所述周期性電源電壓與所述電容器上的電壓能夠相加。
40.根據(jù)權(quán)利要求31-39中任意一項所述的LED驅(qū)動器，其還包括濾波電容器。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的LED驅(qū)動器，其中所述開關(guān)元件布置成中斷從所述輸入緩沖器到所述濾波電容器的電流通路，由此在使用中使所述輸入緩沖器不能向所述濾波電容器放電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明應(yīng)用，所述照明應(yīng)用例如可包括LED組件，所述LED組件包括兩個或兩個以上的LED單元的串聯(lián)連接，每個LED單元均包括一個或一個以上的LED，每個LED單元均設(shè)置有用于大致使所述LED單元短路的可控開關(guān)。所述照明應(yīng)用還包括用于控制驅(qū)動單元的控制單元，該控制單元布置成接收表示電源電壓的電壓電平的信號并且根據(jù)所述信號來控制所述開關(guān)。本發(fā)明還提供能夠以最佳保持電流操作基于TRIAC的調(diào)光器的LED驅(qū)動器以及包括例如電容器的可開關(guān)緩沖器的LED驅(qū)動器。
文檔編號H05B33/08GK102239742SQ200980144648
公開日2011年11月9日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者P·J·M·韋爾滕 申請人:埃爾多實驗室控股有限公司