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CN103270813B - 用于限制灯驱动器中的电流过冲和欠冲的方法和装置 - Google Patents

用于限制灯驱动器中的电流过冲和欠冲的方法和装置 Download PDF

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CN103270813B CN201180061706.3A CN201180061706A CN103270813B CN 103270813 B CN103270813 B CN 103270813B CN 201180061706 A CN201180061706 A CN 201180061706A CN 103270813 B CN103270813 B CN 103270813B
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Abstract

一种灯驱动器，具有：初级侧驱动器，配置为将来自市电电源的输入转换成初级侧输出；以及次级侧驱动器，耦合到初级侧驱动器并且配置为对初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动灯负载的驱动器输出电流。微控制器在启动时控制灯驱动器，使得在软启动时段期间次级侧驱动器上电并且初级侧驱动器处于未被供电的状态，并且在软启动时段之后，初级侧驱动器在上电时被设置为低输出状态并且随后被设置至使得次级侧驱动器的驱动器输出电流将来自灯负载的光输出从初始调光水平增加至标称调光水平而无闪烁的状态。

Description

用于限制灯驱动器中的电流过冲和欠冲的方法和装置
技术领域
本发明总体地涉及用于照明设备的驱动器。更具体而言，这里公开的各种发明方法和装置涉及限制在接通、关断期间或者在管制条件期间在灯驱动器中的电流过冲(overshoot)和电流欠冲(undershoot)。
背景技术
数字照明技术、即基于半导体光源、比如发光二极管(LED)的照射赋予传统荧光、HID和白炽灯的可行备选。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、更低操作成本以及许多其它优点和益处。LED技术的近来发展已经提供在许多应用中实现多种照明效果的高效和稳健全谱照明源。在各种条件、比如启动、市电管制或者关断期间，LED驱动器中的输出电流可能过冲从而由于过量电流而造成来自LED的闪烁或者闪光和潜在LED故障。这可以归因于缺乏对(用于功率级集成电路(IC)的)功率供应和参考IC的定时的控制并且也可以归因于LED驱动器的调节器IC等的初始条件。在传统LED驱动器中，电流参考值是固定值或者仅由调光接口控制。在启动时，驱动器的输出电流是零。由于在驱动器输出电流与电流参考信号之间的大误差而提供大反馈信号。在驱动器对这样的很大反馈信号突然做出反应时，驱动器的输出电流则以迅速速率上升。这可能导致驱动器输出电流的过冲从而使LED光输出闪光和闪烁。也依赖于调节器IC的输入的初始条件，驱动器可以从高输出电流开始。
因此在本领域中需要控制各种功率级IC的功率供应并且控制LED驱动器的反馈控制电路的参考值和/或初始条件。
发明内容
本公开内容涉及用于限制灯驱动器中的电流过冲和电流欠冲的发明方法和装置。
一般而言，在一个方面中，灯驱动器包括：初级侧驱动器，配置为将来自市电电源的输入转换成初级侧输出；次级侧驱动器，耦合到初级侧驱动器并且配置为对初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动灯负载的驱动器输出电流；以及微控制器，配置为控制灯驱动器，使得在软启动时段期间次级侧驱动器上电并且初级侧驱动器处于未被供电的状态，并且在软启动时段之后，初级侧驱动器在上电时被设置为低输出状态并且随后被设置至使得次级侧驱动器的驱动器输出电流将来自灯负载的光输出从初始调光水平增加至标称调光水平而无闪烁的状态。
在另一方面中，灯驱动器包括：初级侧驱动器，配置为将来自市电电源的输入转换成初级侧输出；次级侧驱动器，耦合到初级侧驱动器并且配置为对初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动灯负载的驱动器输出电流，次级侧驱动器响应于软启动信号和电流参考信号向初级侧驱动器提供反馈信号；以及微控制器，配置为响应于指示灯负载的期望调光水平的输入调光信号提供软启动信号和电流参考信号，初级侧驱动器被配置为在软启动信号被接通时关断并且在软启动信号被关断之后响应于反馈信号而被设置成低输出状态并且随后基于电流参考信号而被设置成初始状态。
在又一方面中，灯驱动器包括：初级侧驱动器，配置为将来自市电电源的输入转换成初级侧输出；次级侧驱动器，耦合到初级侧驱动器并且配置为对初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动灯负载的驱动器输出电流，次级侧驱动器响应于软启动信号和电流参考信号向初级侧驱动器提供反馈信号；初级侧驱动器电源，配置为向初级侧驱动器提供第一操作电压；以及次级侧驱动器电源，配置为向次级侧驱动器提供第二操作电压，次级侧驱动器电源包括配置为向次级侧驱动器提供软启动信号和电流参考信号的微处理器，初级侧驱动器被配置为在软启动信号被接通时从第二操作电压切断并且在软启动信号被关断之后响应于反馈信号而被设置成低输出状态并且随后基于电流参考信号而被设置成初始状态。
在又一方面中，提供一种消除来自光源的闪烁的方法，该方法包括：将来自市电电源的输入转换成初级侧驱动器级中的初级侧输出；对初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动光源的驱动器输出电流；并且提供控制使得在软启动时段期间次级侧驱动器级被上电并且初级侧驱动器级在未被供电的状态中，并且在软启动时段之后，初级侧驱动器级在被上电时被设置成低输出状态并且随后被设置成使得次级侧驱动器级的驱动器输出电流将来自光源的光输出从初始调光水平增加至标称调光水平而无闪烁的状态。
在另一方面中，灯驱动器包括：初级侧驱动器，配置为将来自市电电源的输入转换成初级侧输出；次级侧驱动器，耦合到初级侧驱动器并且配置为对初级侧输出电流整流和滤波以提供用于驱动灯负载的驱动器输出电流，次级侧驱动器响应于软启动信号向初级侧驱动器提供反馈信号；初级侧驱动器电源，配置为向初级侧驱动器提供第一操作电压；以及次级侧驱动器电源，配置为向次级侧驱动器提供第二操作电压，次级侧驱动器电源包括配置为向次级侧驱动器提供软启动信号的微控制器，其中在关断灯驱动器期间，初级侧驱动器被配置为从第二操作电压切断，并且反馈信号响应于软启动信号而被设置为低输出状态。
如这里出于本公开内容的目的而使用的那样，应当理解术语“LED”包括能够响应于电信号来生成辐射的任何电致发光二极管或者其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流来发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。具体而言，术语LED指代可以配置为在红外线光谱、紫外线光谱和可见光谱的各种部分(一般包括从近似400纳米至近似700纳米的辐射波长)中的一个或者多个光谱中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些例子包括但不限于各种类型的红外线LED、紫外线LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下文进一步讨论)。也应当理解，LED可以被配置和/或控制用于生成针对给定的光谱(例如窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如半高全宽或者FWHM)并且在给定的通用色分类内具有多种主导波长的辐射。
例如配置为生成实质上白光的LED(例如白色LED)的一个实现方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个管芯，这些电致发光光谱以组合的形式混合以形成实质上白光。在另一实现方式中，白光LED可以与将具有第一光谱的电致发光转换成不同第二光谱的磷光体材料关联。在这一实现方式的一个例子中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦(pump)”磷光体材料，该磷光体材料又辐射具有有些更宽光谱的更长波长辐射。
也应当理解，术语LED未限制LED的物理和/或电气封装类型。例如如上文讨论的那样，LED可以指代具有多个管芯的单个发光设备，这些管芯被配置为分别发射不同辐射光谱(可以例如个别可控或者可以不这样)。LED也可以与视为LED(例如一些类型的白色LED)的整体部分的磷光体关联。一般而言，术语LED可以指代封装的LED、非封装LED、表面装配LED、板上芯片LED、T封装装配LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某一类型的封壳和/或光学元件(例如扩散透镜)的LED等。
应当理解术语“光源”指代多种辐射源中的任何一个或者多个辐射源，这些辐射源包括但不限于基于LED的源(包括一个或者多个如上文定义的LED)、白炽源(例如灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸汽、汞蒸气和金属卤素灯)、激光器、其它类型的电致发光源、火致发光源(例如火焰)、烛致发光源(例如汽灯罩、碳电弧辐射源)、光致发光源(例如气态放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、晶体发光源、动致发光源、热致发光源、摩擦发光源、声纳发光源、放射发光源和发光聚合物。
术语“照明灯具”这里用来指代一个或者多个照明单元在具体外形规格、组件或者封装中的实现方式或者布置。术语“照明单元”这里用来指代包括相同或者不同类型的一个或者多个光源的装置。给定的照明单元可以具有多种用于光源的装配布置、罩/壳布置以及形状和/或电气和机械连接配置中的任一项。此外，给定的照明单元可选地可以与各种与光源的操作有关的其它部件(例如控制电路)关联(例如包括，耦合到这些部件和/或与这些部件一起封装)。“基于LED的照明单元”指代如下照明单元，该照明单元单独或者在与其它非基于LED的光源的组合中包括一个或者多个如上文讨论的基于LED的光源。“多通道”照明单元指代包括被配置为分别生成不同辐射光谱的至少两个光源的基于LED或者非基于LED的照明单元，其中每个不同源光谱可以称为多通道照明单元的“通道”。
术语“控制器”这里一般用来描述与一个或者多个光源的操作有关的各种装置。可以用多种方式(如比如用专用硬件)实施控制器以执行这里讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个例子，该控制器运用可以使用软件(例如微代码)来编程以执行这里讨论的各种功能的一个或者多个微处理器。控制器可以运用或者不用处理器来实施并且也可以实施为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其它功能的处理器(例如一个或者多个编程的微处理器和关联电路)的组合。可以在本公开内容的各种实施例中运用控制器部件的例子包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实现方式中，处理器和/或控制器可以与一个或者多个存储介质(这里通称为“存储器”、例如易失性和非易失性计算机存储器、比如RAM、PROM、EPROM和EEPROM、软盘、紧致盘、光盘、磁带等)关联。在一些实现方式中，存储介质可以用一个或者多个程序来编码，该一个或者多个程序在一个或者多个处理器和/或控制器上被执行时执行这里讨论的功能中的至少一些功能。各种存储介质可以固定于处理器或者控制器内或者可以是可移植的，从而存储于其上的一个或者多个程序可以被加载到处理器或者控制器中以便实施这里讨论的本发明的各种方面。术语“程序”或者“计算机程序”这里在通用意义上用来指代可以用来对一个或者多个处理器或者控制器编程的任何类型的计算机代码(例如软件或者微代码)。
应当理解，设想下文更具体讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设这样的概念未互不一致)作为这里公开的发明主题内容的部分。具体而言，设想在本公开内容中的出现的所要求保护的主题内容的所有组合作为这里公开的发明主题内容的部分。也应当理解，应当向也可以在通过引用而结合的任何公开内容中出现的这里明确运用的术语赋予与这里公开的具体概念最一致的含义。
附图说明
在附图中，相似标号贯穿不同图一般指代相同部分。附图也未必按比例、代之以一般着重于图示本发明的原理。
图1图示根据一个代表性的实施例的LED驱动器的框图。
图2图示根据一个更具体的代表性的实施例的LED驱动器的框图；
图3图示从市电到图2的LED驱动器的输入。
图4图示图3中所示LED驱动器的EMI滤波器和整流器电路的输出。
图5图示图2中所示LED驱动器的升压PFC电路的输出。
图6图示图2中所示LED驱动器的PWM半桥转换器的输出。
图7图示从图2中所示LED驱动器的输出整流器和滤波器电路的LED驱动器输出。
图8图示图2中所示输出电流控制电路的框图。
图9图示在根据一个代表性的实施例的受控启动序列期间的信号。
图10图示阐释对根据图9的受控启动序列进行操作的流程图。
图11图示根据一个代表性的实施例的在“管制”条件期间的信号序列。
图12图示根据一个代表性的实施例的用于关断LED驱动器的受控信号序列。
具体实施方式
参照图1，在一个实施例中，描绘LED驱动器100的框图。市电输入电压(市电)101连接到LED驱动器100的初级侧120。LED驱动器100的初级侧102耦合到隔离变压器102的初级侧。隔离变压器102的次级侧耦合到LED驱动器100的次级侧130。初级侧驱动器电源140连接到初级侧120并且经由开关14向初级侧120的集成电路(IC)和其它外围电路提供调节的电压初级_PS(电源)。初级侧驱动器电源140如随后将描述的那样连接到初级侧120内的总线电压Vbus。初级侧驱动器电源140也连接到隔离变压器103的初级侧。次级侧驱动器电源150连接到隔离变压器103的次级侧。次级侧驱动器电源150提供调节的电压次级_PS(电源)。次级侧驱动器电源150也向微处理器(在图2中示出)及其外围电路提供功率。微处理器向次级侧130的IC和其它外围电路提供电流参考信号和软启动信号。开关控制信号经由光隔离器107从微处理器光学地耦合到LED驱动器100的初级侧以选择性地禁用开关104，从而因此禁用从初级侧驱动器电源140向初级侧120提供的操作电压。经由光隔离器108从次级侧130向初级侧120提供反馈信号。也提供次级侧130的输出以驱动灯负载106，该灯负载例如可以包括一个或者多个LED，或者可以是包括串联连接在一起的多个LED的LED模块。
参照图2，描绘LED驱动器100的一个更具体实施例。市电101向LED驱动器100的初级侧120内的输入电磁干扰(EMI)滤波器和整流器电路122提供比如图3中描绘的AC正弦输入。在图3中描绘输入为具有电压Vin和对应电流Iin。EMI滤波器和整流器电路122可以由电容器和电感器的网络或者相似电路构成，该电容器和电感器网络或者相似电路限制向输入中注入的高频分量以提供限制的输入。EMI滤波器和整流器电路122的整流器级将限制的输入转换成如图4中描绘的整流的正弦波形。向升压功率因子校正(PFC)电路124提供EMI滤波器和整流器电路122的输出。升压PFC电路124将从EMI滤波器和整流器电路122提供的整流的正弦波形转换成比如图5中描绘的固定的调节的DC电压。升压PFC电路124确保从EMI滤波器和整流器电路122的整流器级汲取的电流Ir与电压Vr同相以因而确保LED驱动器以接近单位功率因子操作。升压控制电路125控制升压PFC电路124内的半导体开关以提供这些上述功能。升压控制电路125可以由一个或者多个IC及其外围无源部件构成，该一个或者多个IC及其外围无源部件感测输出总线电压、在整流器的输出的电压和在升压PFC电路124中流动的电流并且控制升压PFC电路124内的半导体开关，从而将总线电压调节至某一预定义期望电平并且电流Ir与电压Vr同相。
脉宽调制(PWM)半桥转换器126将作为从升压PFC电路124输出的调节的DC电压转换成比如图6中描绘的高频脉冲信号。描绘高频脉冲信号为具有电压Vpri和对应电流Ipri。脉冲的宽度由响应于从次级侧130内的输出电流控制电路134经由光隔离器108提供的反馈信号而从PWM半桥控制电路(半桥控制器)127输出的初级侧控制信号设置。从PWM半桥控制电路127输出的初级侧控制信号控制PWM半桥转换器126中的开关的通/断时间。PWM半桥转换器126可以由两个开关构成。开关被接通(或者关断)的持续时间确定图6中所示高频脉冲信号的脉冲宽度。开关的接通(或者关断)由PWM半桥控制电路127基于经由光隔离器108从次级侧的反馈控制，该PWM半桥控制电路127也可以使用IC来实施。光隔离器108提供在初级侧与次级侧之间的电隔离并且基本上防止次级侧130上的高电压或者迅速改变的电压损坏部件或者使传输失真。来自PWM半桥转换器126的高频脉冲信号连接到隔离变压器102的初级侧。开关104在图2中被描绘为并入于初级侧120内，但是同样可以以图1中所示方式设置于初级侧120外。
如图2中描绘的隔离变压器102的次级侧连接到输出整流器和滤波器电路132，该输出整流器和滤波器电路整流和滤波从隔离变压器102的次级侧提供的信号以输出比如图7中描绘的DC驱动电流。向灯负载106提供这一DC驱动电流作为LED驱动器输出电流。也向(随后将更具体描述的)输出电流控制电路134提供驱动电流作为反馈信号。向输出电压控制电路136提供输出电压作为反馈。将输出电流控制电路134和输出电压控制电路136的输出连接在一起以经由光隔离器108向初级侧120提供反馈信号。输出电压控制电路136是限制向灯负载106提供的最大电压的控制。
如图2中描绘的初级侧驱动器电源140经由Vbus耦合到来自升压PFC电路124的固定的调节的DC电压输出。初级侧驱动器电源140可以是例如具有两个隔离的输出的回扫转换器。经由开关104向初级侧120内的升压控制电路125、PWM半桥控制电路127和各种其它IC提供隔离的输出中的第一输出作为电压初级_PS。初级侧驱动器电源140的隔离的输出中的第二输出连接到隔离变压器103的附加初级侧绕组。
如图2中描绘的LED驱动器100还包括次级电源152、微处理器154和调光控制电路156。微控制器154可以是使用软件、固件、硬接线的逻辑电路或者其组合的多种处理设备(比如处理器、微处理器或者中央处理单元(CPU))、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其组合之一。次级电压152连接到隔离变压器103的次级侧并且向次级侧130中的输出电流控制电路134和各种其它IC提供调节的电压次级_PS。次级电源152也向微处理器154提供调节的电压。调光控制电路156是用于调光(Dim)信号的接口并且设置于调光输入109与微处理器154之间。调光输入109提供指示灯负载106期望标称调光(Dim)电平电压的调光(Dim)信号。基于调光信号，微处理器154调整作为从其向输出电流控制电路134的输出而提供的电流参考信号。微处理器154也在启动、关断时和在检测到可能由于管制条件而出现的从次级电源152提供的调节的电压的功率中断时向输出电流控制电路134提供软启动信号。微处理器154也经由光隔离器107向初级侧120提供开关控制信号以控制开关104的通/断定时。光隔离器107提供在初级侧与次级侧之间的电隔离以基本上防止次级侧130上的高电压或者迅速改变的电压损坏部件或者使传输失真。
存储器(未示出)被包括作为LED驱动器100的部分以用于存储用于微控制器154的可执行软件/固件和/或可执行代码。可以并入存储器(未示出)作为微处理器154的部分或者可以单独设置存储器(未示出)。可执行软件/固件和/或可执行代码允许确定在启动、关断和管制(例如感测总线电压(Vbus)和执行软启动信号)期间使用的多个信号和电压，随后将更具体描述这一点。存储器可以是任何数目、类型和组合的非易失性只读存储器(ROM)和易失性随机存取存储器(RAM)并且可以存储各种类型的信息、比如处理器或者CPU可执行的计算机程序和软件算法。存储器可以包括任何数目、类型和组合的有形计算机可读存储介质、比如盘驱动、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、CD、DVD、通用串行总线(USB)驱动等。
在图8中更具体示出次级侧130的输出电流控制电路134并且输出电流控制电路134包括减法器162和电流补偿器电路164。减法器162被配置为从微处理器154提供的电流参考信号减去微处理器154提供的软启动信号以及输出和整流器滤波器电路132提供的LED驱动器输出电流二者。向电流补偿器164提供从减法器162输出的所得信号。电流补偿器164补偿所得信号。电流补偿器164可以被配置为以LED驱动器100的输出电流尽可能接近从微处理器154接收的电流参考信号这样的方式调整向光隔离器108的输入提供的反馈信号。经由光隔离器108向初级侧120提供补偿的信号作为反馈信号。
现在将参照描绘在受控启动序列期间的信号的图9和描绘流程图的图10描述根据一个代表性的实施例的如图2中所示的LED驱动器100的操作。
在启动开始时，维持开关104关断，从而未向初级侧120提供调节的电压初级_PS。升压PFC电路124、PWM半桥转换器126、升压控制电路125和PWM半桥控制电路127因此未操作。这样，在启动时，总线电压Vbus基本上是EMI滤波器和整流器电路122的整流器级的输出并且与市电电压直接成比例。这是因为EMI滤波器和整流器电路122的输出通过二极管(未示出)耦合到Vbus。
在Vbus在图10中的步骤S1达到最小值或者第一阈值时，在图9中描绘的时间201在图10中的步骤S2随后接通次级电源152和微控制器154。随后在图10中的步骤S3，微控制器154检查总线电压Vbus是否已经增加至某个关键值或者第二阈值以上。在电压Vbus在第二阈值以上时，在图9中描绘的时间202在步骤S4接通软启动信号。软启动信号经由输出电流控制电路134使电流控制回路饱和。通过使输出电流控制回路饱和，拉低经由光隔离器108向初级侧120提供的反馈信号。在软启动信号接通时的期间，微处理器154维持电流参考信号为低。也在时间202设置初始系统电平。
在图10中的步骤S5，微控制器154确定是否自从在步骤S4中接通软启动信号起已经流逝设置的时间段。在控制器154确定设置的时间段已经流逝时，在图9中描绘的时间203在图10中的步骤S6关断软启动信号。也在图9中描绘的时间203，微控制器154将电流参考信号设置成调光初始电平，该调光初始电平是调光输入109提供的标称调光水平电压的约25％。更进一步，在时间203，微控制器154经由光隔离器107提供开关控制信号以接通开关104并且使初级侧120上电。在时间203之后，微处理器154将线性增加向输出电流控制电路134提供的电流参考信号至标称调光水平电压以持续在时间204结束的持续时间。微控制器154可以根据电路的时间常数调整该增加的持续时间。受控启动序列随后在图9中描绘的时间204结束。应当理解，系统设计者可以选择任何第一和第二阈值以及任何设置的时间段。也可以将调光初始电平设置于在标称调光水平电压的25％以下或者以上的其它值。可以在备选中将调光初始电平设置成零。
因而，在关于图9和10描述的受控启动序列中，微控制器154提供控制，从而在次级侧130之后使LED驱动器100的初级侧120上电。在软启动信号接通并且维持升压PFC电路124、PWM半桥转换器126、升压控制电路125和PWM半桥控制电路127关断时的持续时间期间，从次级侧130向灯负载106提供的LED驱动器输出电流因而是零，从而基本上不从灯负载106输出光。因此在初级侧120的总线电压Vbus调稳至期望值的时间段期间从市电101隔离次级侧130。在软启动信号变低时，在从次级侧130先前提供的下拉状态中的反馈信号存在于PWM半桥控制电路127。因而在初始使PWM半桥控制电路127上电时，从PWM半桥控制电路127提供的初级侧控制信号将PWM半桥转换器126置于低电流状态，从而将从次级侧130向灯负载106提供的LED驱动器输出电流维持于零。在固有短暂延迟之后，随后向PWM半桥控制电路127提供响应于设置成调光初始电平的电流参考信号的反馈信号。在该点，PWM半桥转换器126在响应于设置成调光初始电平的电流参考信号的状态中在PWM半桥控制电路127的控制之下恢复操作。随后，PWM半桥转换器126基于线性增加至标称调光水平电压的电流参考信号而响应于反馈信号操作。由于允许在初级侧120的总线电压Vbus调稳至期望值并且由于PWM半桥转换器126在上电时响应于线性增加的反馈信号来恢复操作，所以防止LED驱动器输出电流的过冲和欠冲。受控启动序列保证LED驱动器100不会经历任何突然负载增加。作为结果，在启动时基本上不会从灯负载106输出的光中观察到闪烁。
现在将参照图11描述LED驱动器100的操作，该图描绘在响应于管制的受控序列期间的信号。在图11中所示受控序列中执行与参照图9和10描述的事件序列有些相似的事件序列。在这一实施例中，由于微控制器154贯穿序列保持接通，所以在图11中未指示调节的电压次级_PS。用从市电101提供的电压突然下降表征管制条件，该下降造成在初级侧120的总线电压Vbus下降。响应于总线电压Vbus的这一下降，灯负载106的光输出下降。微控制器154通过图2中所示次级电源152、隔离变压器103和初级侧驱动器电源140监视总线电压Vbus。监视的结果在图11中示出为市电监视信号，该市电监视信号在检测到总线电压Vbus下降时由微控制器154带到高状态。
在图11的受控序列中，微控制器154确定如在时间301所指示管制条件的出现。在时间301响应于此，微控制器154经由光隔离器107向初级侧120提供开关控制信号以关断开关104，从而未向初级侧120内的升压PFC电路124、PWM半桥转换器126、升压控制电路125和PWM半桥控制电路127提供调节的电压初级_PS。微控制器154也在时间301接通软启动信号。如关于图9描述的那样，这使次级侧130内的输出电流控制回路饱和，从而拉低经由光隔离器108向初级侧120提供的反馈信号，从而因而将LED驱动器输出电流带到零。在软启动信号接通时的持续时间期间，如先前关于图9描述的那样设置初始系统电平。随后，与关于图9描述的事件序列相同的事件序列跟随，由此关断软启动信号，微控制器154经由光隔离器107提供开关控制信号以接通开关104并且使初级侧120上电，并且在图11中描绘的时间301将电流参考信号设置成调光初始电平。也在时间302之后，微控制器154将线性增加向输出电流控制电路134提供的电流参考信号至标称调光水平电压以持续在时间303结束的持续时间。受控序列在图11中描绘的时间303结束。在管制条件之后的这一控制序列保证LED驱动器100在市电101恢复正常时不会经历任何突然负载增加。作为结果，在正常操作在管制条件之后恢复时基本上不会从灯负载106输出的光中观察到闪烁，从而基本上消除闪烁。
现在将参照图12描述LED驱动器100的操作，该图图示用于关断LED驱动器的受控信号序列。在图12中所示受控序列中执行与关于图9、10和11描述的事件序列有些相似的事件序列。在去除市电功率时，图2中所示电压Vr并且随后总线电压Vbus逐渐降至零。在微处理器154检测到总线电压Vbus变成某一电平以下时，微处理器154在图12中的时间401拉高软启动信号从而使输出电流控制回路饱和，使得拉低经由光隔离器108向初级侧120提供的反馈信号。与此同时，微处理器154经由光隔离器107提供开关控制信号以关断开关104，从而拉低初级_PS信号。由于拉低从次级侧输出电流控制回路经由光隔离器108向PWM半桥控制电路127提供的反馈信号，所以驱动器输出电流变到零。如果软启动信号不存在，则向PWM半桥控制电路127提供的反馈信号将保持于稳态值。在这样的情况下，由于总线电压Vbus将响应于市电电压变低而开始降低，所以PWM半桥转换器126将在最大可能占空比操作、由此使输出电流在关断之前暂时增加。这将使LED光输出闪光持续少量持续时间。在这一受控信号序列中使用软启动信号来防止这样的闪光。
尽管这里已经描述和图示多个发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想用于执行这里描述的功能和/或获得这里描述的结果和/或这里描述的优点中的一个或者多个优点的多种其它手段和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改视为在这里描述的发明实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易理解这里描述的所有参数、尺度、材料和配置是为了举例并且实际参数、尺度、材料和/或配置将依赖于本发明教导被运用于的一个或者多个具体应用。本领域技术人员将认识或者能够仅使用例行实验来确立这里描述的特定发明实施例的许多等效实施例。因此将理解，仅通过例子呈现前述实施例并且在所附权利要求书及其等效含义的范围内可以用除了具体描述并且要求保护的方式之外的方式实现发明实施例。本公开内容的发明实施例涉及这里描述的每个个别特征、系统、产品、材料、工具包和/或方法。此外，如果两个或者更多这样的特征、系统、产品、材料、工具包和/或方法未互不一致，则在本公开内容的发明范围内包括这样的特征、系统、产品、材料、工具包和/或方法的任何组合。
如这里定义和使用的所有定义应当理解为支配词典定义、在通过引用而结合的文献中的定义和/或定义的术语的普通含义。
如这里在说明书中和在权利要求书中使用的不定冠词“一个/一种”除非清楚地相反指明则应当理解为意味着“至少一个/一种”。
如这里在说明书中和在权利要求书中使用的短语“至少一个”在引用一个或者多个要素的列表时应当理解为意味着从要素列表中的要素中的任何一个或者多个要素中选择的至少一个要素、但是未必包括在要素列表内具体列举的每一个要素中的至少一个要素并且未排除要素列表中的要素的任何组合。这一定义也允许可以可选地存在除了在短语“至少一个”引用的要素列表内具体标识的要素之外的、无论是与具体标识的那些要素有关还是无关的要素。因此，作为非限制例子，“A和B中的至少一个”(或者等效为“A或者B中的至少一个”或者等效为“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中指代至少一个A、可选地包括多个A而无B存在(并且可选地包括除了B之外的要素)；在另一实施例中指代至少一个B、可选地包括多个B而无A存在(并且可选地包括除了A之外的要素)；在又一实施例中指代至少一个A、可选地包括多个A和至少一个B、可选地包括多个B(并且可选地包括其它要素)；等等。
也应当理解，除非清楚地相反指示，在这里要求保护的包括多于一个步骤或者动作的任何方法中，方法的步骤或者动作的顺序未必限于记载方法的步骤或者动作的顺序。
在权利要求书中的括号之间出现的任何标号或者其它符号仅为了方便而加以提供并且未旨在于以任何方式限制权利要求。

Claims (15)

1.一种灯驱动器，包括：
初级侧驱动器，配置为将来自市电电源的输入转换成初级侧输出；
次级侧驱动器，耦合到所述初级侧驱动器并且配置为对所述初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动灯负载的驱动器输出电流；以及
微控制器，配置为控制所述灯驱动器，使得在软启动时段期间所述次级侧驱动器上电并且所述初级侧驱动器处于未供电的状态，并且在所述软启动时段之后，所述初级侧驱动器在上电时被设置为处于低输出状态并且随后被设置至使得所述次级侧驱动器的驱动器输出电流将来自所述灯负载的光输出从初始调光水平增加至标称调光水平而无闪烁的状态。
2.根据权利要求1所述的灯驱动器，其中所述初始调光水平被设置成所述标称调光水平的25％。
3.根据权利要求1所述的灯驱动器，其中所述次级侧驱动器响应于所述微控制器提供的软启动信号和电流参考信号提供用于设置所述初级侧驱动器的状态的反馈信号。
4.根据权利要求3所述的灯驱动器，其中所述反馈信号从所述初级侧驱动器光学耦合到所述次级侧驱动器。
5.根据权利要求1所述的灯驱动器，
其中所述次级侧驱动器被配置为响应于软启动信号和电流参考信号向所述初级侧驱动器提供反馈信号，
其中所述微控制器被配置为响应于指示所述灯负载的期望调光水平的输入调光信号提供所述软启动信号和所述电流参考信号，以及
其中所述初级侧驱动器被配置为在所述软启动信号被接通时关断并且在所述软启动信号被关断之后响应于所述反馈信号而被设置成所述低输出状态并且随后基于所述电流参考信号而被设置成初始状态。
6.根据权利要求5所述的灯驱动器，其中所述电流参考信号被所述微控制器设置成初始调光水平并且随后增加至标称调光水平。
7.根据权利要求5所述的灯驱动器，其中所述反馈信号从所述初级侧驱动器光学耦合到所述次级侧驱动器。
8.根据权利要求5所述的灯驱动器，其中所述灯负载包括LED模块。
9.根据权利要求5所述的灯驱动器，还包括：
初级侧驱动器电源，配置为向所述初级侧驱动器提供第一操作电压；以及
次级侧驱动器电源，配置为向所述次级侧驱动器提供第二操作电压，
其中，所述初级侧驱动器被配置为在所述软启动信号被接通时从所述第一操作电压切断。
10.根据权利要求5所述的灯驱动器，其中所述次级侧驱动器包括输出控制电路，所述输出控制电路包括配置为从所述电流参考信号减去所述软启动信号和所述驱动器输出电流以提供所述反馈信号的减法器。
11.根据权利要求3所述的灯驱动器，其中所述初级侧驱动器包括：
整流器，配置为限制来自所述市电电源的输入的高频分量并且对所限制的输入整流以提供经整流的波形；
升压功率因子校正电路，配置为将所述经整流的波形转换成固定的电压；
半桥控制器，配置为响应于所述反馈信号提供初级侧控制信号；以及
半桥转换器，配置为响应于所述初级侧控制信号转换所述经整流的波形以提供脉冲信号作为所述初级侧输出。
12.根据权利要求9所述的灯驱动器，其中所述初级侧驱动器包括配置为响应于从所述微控制器提供的开关控制信号选择性地禁用从所述初级侧驱动器电源提供的所述第一操作电压的开关。
13.根据权利要求12所述的灯驱动器，其中所述开关控制信号从所述微控制器光学耦合到所述开关。
14.一种消除来自光源的闪烁的方法，所述方法包括：
将来自市电电源的输入转换成初级侧驱动器级中的初级侧输出；
对所述初级侧输出整流和滤波以提供用于驱动所述光源的驱动器输出电流；并且
提供控制使得在软启动时段期间次级侧驱动器级上电并且所述初级侧驱动器级处于未被供电的状态，并且在所述软启动时段之后，所述初级侧驱动器级在上电时被设置成低输出状态并且随后被设置至使得所述次级侧驱动器级的驱动器输出电流将来自所述光源的光输出从初始调光水平增加至标称调光水平而无闪烁的状态。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述初始调光水平被设置为所述标称调光水平的25％。
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