CN102906797A - 电源的动态加载 - Google Patents

Abstract

一种电路，用于改变提供呈现给包括电源线路在内的电源的阻抗的水平，包括：能量消散电路；检测电路，所述检测电路其配置成生成指示耦合于所述电源线路的负载电路中的功耗水平的控制信号；以及激活电路，所述激活电路其配置成响应于所述控制信号可控地将所述能量消散电路耦合于所述电源线路。操作固态发光设备的方法，所述固态发光设备包括电源和耦合于所述电源的固态发光装置，所述方法包括：检测所述固态发光装置的功耗水平；以及响应于所述固态发光装置的功耗水平落在阈值水平以下而将能量消散电路耦合于所述电源。

Description

电源的动态加载

临时申请的交叉引用

本申请要求2010年3月26日提交的序列号为No. 61/318,010、名称为“DYNAMIC LOADING OF POWER SUPPLIES”的临时申请的权益和优先权，由此将该申请的公开内容通过引用的方式全部并入本文，如同在此对其进行了完整的阐述一样。

技术领域

本发明涉及固态发光设备，特别地，涉及用于固态发光设备的控制电路。

背景技术

      固态发光设备一般设计成使用DC电力信号驱动。但是，通常利用一般在50至60 Hz的110至220 V的AC电压信号传输电力。因此，电力变换器通常用来将AC电力信号转换成可用来驱动固态发光设备的DC信号。

  笼统地说，电力变换器电路可以用来将来自于诸如电池、电力网等源的电力输送到例如任何通过电力运行的装置、设备或部件的负载，这种输送优选地以尽可能少的损失进行。通常，电力变换器电路提供具有不同于输入电压水平的输出电压。

一种类型的电力变换器电路已知为开关或被开关模式电源。被开关模式电源通过控制一个或多个晶体管开关的“开”和“关”占空比来控制电力从电力源向负载的流动，以调节电源的输出端子两端的DC输出电压。所述一个或多个晶体管开关的“开”和“关”占空比可以响应于开关调节器电路提供的脉宽度调制（PWM）栅极驱动信号而被控制，使得所述一个或多个晶体管开关的“开”和“关”占空比由PWM信号的相对脉冲宽度决定。

被开关模式电源已经实现为提供经调节的输出的有效机构，并且通常比将不想要的功率消散成热的线性电压调节器在功率方面更加高效。

 一些被开关模式电源可以使用变压器或电感器作为能量传输元件并且使用电容器作为能量存储元件。功率晶体管可以耦合于变压器的初级绕组的一侧，并且可以响应于由开关调节器电路提供的栅极驱动信号而被导通和关断，从而交替地在变压器的磁场中存储能量以及将存储的能量传递到次级绕组。变压器的次级绕组可以按照能量传递函数形成横跨分流输出电容器的整流输出电压，该分流输出电容器耦合在次级绕组的两端，一般为电解质电容器。横跨输出电容器两端的电压可以提供开关电源的DC输出电压。

在很多发光应用中，对固态发光设备的输出进行调光可能是理想的。常规的AC调光电路使用“相位切割”技术进行工作，在这种技术中，AC电力信号的循环的一些部分（例如上升沿和/或下降沿）被抑制。电力信号中的能量的相应减小降低了由常规的白炽灯光源输出的总的发光功率，从而使光变暗。然而，由于与白炽灯装置相比，固态发光设备可消耗显著少的功率，因此可能存在与通过这种方式对固态发光设备进行调光相关联的问题。

 例如，对于电源上的上升沿、下降沿或低电压（ELV）调光器的为了对LED进行调光的目的的操作，由电源消耗的电力应当足以确保调光器的适当操作。不足的AC线路电流将整流（关断）基于三端双向可控的调光器，并且可能导致ELV调光器的不规则的操作。

发明内容

  提供发明内容是为了以简化的方式引入选择的一些概念，这些概念在下面的详细描述中进行了进一步的描述。本节内容不是为了确定本申请的关键特征或必要特征，也不是为了限制本申请的范围。

 根据一些实施例的用于改变呈现给包括电源线路的电源的阻抗水平的电路包括：能量消散电路；检测电路，其配置成生成指示耦合于电源线路的负载电路中的功耗水平的控制信号；以及激活电路，其配置成响应于该控制信号可控地将能量消散电路耦合于该电源线路。

能量消散电路可以包括配置成生成用于电源的初始自举电流的启动电路。

电源可以包括电力变换电路，并且启动电路可以配置成接收高压DC总线信号并且响应性地生成低压DC总线信号，并且启动电路可以配置成将低压DC总线信号输出至电力变换电路。

激活电路可以包括具有输入端子和输出端子的晶体管，该输入端子配置成接收控制信号而该输出端子耦合于能量消散电路。

 启动电路可以包括双极晶体管，该双极晶体管包括基极、集电极和发射极。激活电路的输出端子可以通过二极管耦合于双极晶体管的发射极。

 检测电路可以配置成响应于电源生成的整流AC信号的占空比生成所述控制信号。

 检测电路可以包括：第一比较器，其配置成将整流AC信号与第一DC基准值进行比较，并且响应性地生成脉宽调制（PWM）信号；滤波器，其配置成对PWM信号进行滤波并且响应性地生成平均信号；以及第二比较器，其配置成将平均信号与第二DC基准值进行比较并且响应性地生成所述控制信号。

第一比较器和第二比较器可以配置有集电极开路输出。

 检测电路可以配置成响应于对负载电路消耗的功率的测量生成所述控制信号。

电路还可以包括：固态发光装置；驱动器电路，其耦合于固态发光装置并且接收来自电源的电力；以及调光信号发生器，其耦合于驱动器电路并且配置成生成脉宽调制（PWM）调光控制信号。检测电路可以配置成响应于调光信号发生器输出的调光控制信号生成所述控制信号。

一些实施例提供用于改变呈现给包括电源线路的电源的阻抗的水平的电路，其中电源线路生成用于可调光固态发光设备的电力。该电路包括：能量消散电路；检测电路，其配置成生成指示固态发光设备的调光水平的控制信号；以及激活电路，其配置成响应于所述控制信号可控地将能量消散电路耦合于电源线路。

根据一些实施例，提供了操作固态发光设备的方法，该固态发光设备包括电源和耦合于电源的固态发光装置。所述方法包括检测固态发光装置的功耗水平，以及响应于固态发光装置的功耗水平降到阈值水平以下而将能量消散电路耦合于电源。

能量消散电路可以包括配置成生成用于电源的初始自举电流的启动电路。

检测功耗水平可以包括监测由电源输出的相位切割AC信号的脉宽。

检测功耗水平可以包括监测由固态发光设备中的调光信号发生器输出的调光信号。

附图说明

附图示出了本发明的一个或多个特定实施例，包括这些附图是为了提供对本发明的进一步理解，并且这些附图被结合在本申请中并构成本申请的一部分。在附图中：

 图1是根据一些实施例的包括电力源和耦合于负载的电源的系统的示意性框图。

 图2是图示根据一些实施例的耦合于电源的动态加载电路的示意性框图。

图3是图示根据一些实施例的启动电路的示意性电路图。

图4是根据另外的实施例的耦合于电源的动态加载电路的示意性框图。

图5A和5B图示了相位切割调光操作对电源电压信号的影响。

图6是示意性电路图，其图示根据一些实施例的用于生成控制信号的电路。

 图7是图示根据一些实施例的系统/方法的操作的流程图。

 图8是图示根据另外的实施例的用于生成控制信号的电路的示意性电路图。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更完整地描述本发明的实施例，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式实施，并且不应理解为局限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开透彻而完整，并将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。在对附图的全部描述中，相同的附图标记指代相同的元件。

将理解的是，尽管术语“第一“、“第二”等可以在本文中用来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语所限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件相区分。例如，在不偏离本发明范围的情况下，第一元件可以称作第二元件，而类似地，第二元件可以称作第一元件。如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

 本文使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并不意在限制本发明。如本文使用的，单数形式“一”和“该”意在同样包括复数形式，除非上下文明确地另有说明。应当进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”在其被用在本文中时，指定所述及的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组成部分和/或其群组的存在或添加。

 将理解的是，当元件称为“连接于”或“耦合于”另一元件时，其可以直接地连接于或耦合于所述另一个元件，或者可以存在居中元件。相反，当元件称为“直接连接于”或“直接耦合于”另一个元件时，则不存在居中元件。

 除非另有限定，否则本文使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）都具有与如本发明所属领域的普通技术人员所普遍理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，本文使用的术语应当解释为具有与其在本说明书和相关领域的环境中的含义相一致的含义，并且不应在理想化或过于形式的意义上来解释，除非文中明确地如此限定。

  一些实施例提供动态负载，用于驱动例如基于LED的照明器的固态发光设备的电源。特别地，可以在通过调光电路（“调光器”）将照明器变暗时的时间期间激活该动态负载，使得AC线路电流被保持在调光电路可以正常工作时的水平。

  在对照明器调光期间，当光的水平低时，所消耗的功率就低。为了确保调光控制器的适当运行，一些实施例提供可在消耗功率减小时，增设附加负载。

   附加负载本质上可以是线性的（例如，电阻型的）或非线性的。加载的大小可以与本地消耗功率（即，由电源单独消耗的功率）成比例，或者，加载的大小的值可以是固定的或恒定的。

 附加负载可以以滞后的方式接通和关断，或者可以通过脉宽调制（PWM）控制信号来控制，或者是这两种方式的组合。

        在特定实施例中，用于提供附加负载的电路可以设置在电源激活启动电路中或者与电源激活启动电路结合地设置。如在本文中使用的，“启动电路”包括电子部件的集合，这些电子部件是为了产生较低的受控电压，该较低的受控电压被用来启动开关模式电源的工作。

 用于电源的启动电路一般设计成向电源提供初始自举电流。初始自举电流一般从AC线路或者从整流DC总线获得，并且一般仅在电源的初始启动期间的短暂时期是激活的。除了其主要功能之外，在一些实施例中，启动电路还可以用来提供AC线路和/或整流DC总线上的负载。因此，在一些实施例中，启动电路可以用作消散装置，该消散装置用于消散能量以改变呈现给电源的负载。

根据一些实施例，可以设置检测和激活电路以检测激活动态负载的适当时间。检测和激活电路可配置成执行下述功能中的一个或多个：

  AC线路相位的检测。为了在适当的相位切割处激活动态负载，在一些实施例中，诸如检测和激活电路之类的检测装置可配置成检测AC线路相位。这可以例如通过监测电路中某些节点的电压来实现。特别地，这可以例如通过使用RMS、平均或脉宽技术直接测量AC线路、例如通过使用RMS、平均或脉宽技术监测整流DC总线、和/或监测激活的开关电源电路的次级侧上的线路频率包络来实现。这可以利用低通滤波器来执行，该低通滤波器具有足以使AC线路频率（该频率一般为120Hz或更低）以低衰减通过、但使激活的电路的开关频率(该频率一般为50 kHz或更高)衰减的带宽。

    监测电源负载。 在一些实施例中，可以监测电源负载以在适当的负载点处激活动态负载。例如可以通过使用众所周知的电流和电压测量技术监测平均负载电压和电流来监测电源负载。在一些实施例中，可以通过监测PWM调光信号平均值或占空比百分比来间接地监测电源负载，如在下文更详细讨论的那样，因为这代表了LED加载。

    监测处理过的调光信号。在一些实施例中，可以监测处理过的调光信号以在适当的功率水平或时间激活动态负载。

   激活动态负载。当检测和激活电路确定应当激活动态负载时，诸如激活电路之类的激活装置可生成控制动态负载的控制信号。

   在一些实施例中，对作为动态负载的启动电路的激活可以以不干扰电源的控制元件的正常工作的形式来进行。

  现在参照图1，根据一些实施例的系统100包括如图所示地连接的电力源110、电源120、以及负载130，电源120例如为开关模式电源或电流调节电源。电力源110可以是交流（AC）电源。如图1所示，电源120包括开关140、整流器部件150、以及如电容器的存储部件160。负载130可以是任何设备或装置，该设备或装置接收电源120响应于从电力源110接收的输入电压/电流而产生的输出电压/电流。

       在图2中更详细地示出了图1的电源120的各个方面。参照图2，系统100包括AC线路输入、滤波器和整流器210、启动电路220、以及激活的电力变换电路230，激活的电力变换电路230配置成将电力供应给LED控制器、调光控制器以及负载260，负载260可以例如包括一串或多串固态发光装置。还提供了检测和激活电路240。在图2中还示出了替代性检测和激活电路250。

      AC线路输入被滤波并整流，以产生高压（HV）整流DC总线信号205。HV DC总线信号205被提供给启动电路220并被提供给激活的电力变换电路230。启动电路220生成被提供给激活的电力变换电路230的低压（LV）初级DC总线信号215。激活的电力变换电路230生成作为电源信号被提供给LED控制器、调光器以及负载260的次级DC总线信号225。

    提供检测和激活电路240来控制启动电路的运行，从而用作低功耗时期期间（例如，调光期间）的负载。检测和激活电路240可以由HV整流初级总线信号205驱动和/或直接经由线235从AC线路输入驱动。

      在一些实施例中，替代性检测和激活电路250可以代替检测和激活电路240而耦合于LED控制器、调光控制器和/或负载，以根据一些实施例，使启动电路220在低功率条件下提供补充负载。在一些实施例中，替代性检测和激活电路250可以配置成经由线路245监测激活的电力变换电路230。

      检测和激活电路240、250可以如上所述地监测AC线路信号、电源负载和/或调光信号，并且生成用来可控地使启动电路用作附加或者补充负载的控制信号CONTROL（图3），从而由此潜在地避免与低功耗关联的问题，同时如上所述地与固态发光设备一起使用调光电路。

       在图3中示出了根据一些实施例的启动电路220和激活电路300。图3所示的启动电路200包括电阻器R1和R2、晶体管Q1、二极管D1、D2和D4、以及电容器C1。激活电路300包括二极管D3、电阻器R3以及晶体管Q2。

  在图3中以及下面的论述中，“PFC_DC+”指的是由对AC线路电压的整流生成的高压DC信号。“初级电路”指的是用来将PFC_DC+转换成不同的调节值的开关模式控制器和关联部件。“CONTROL”指的是为了激活启动电路作为动态负载的目的而形成的信号。

    现在将参照图3描述根据一些实施例的电路/方法的运行。

     1）在时间0，假定所有的电压为0。

      2）在时间0+（刚刚在时间0之后），PFC_DC+将升高到基于AC线路的电压的某值。控制信号CONTROL将关闭并且控制端子将处于高阻抗。

     电流将开始流过电阻器R1进入Q1（NPN晶体管）的基极（B），从而导通晶体管Q1。电流然后将流过电阻器R2，被电阻器R2的电阻或晶体管Q1的增益所限制，并将从晶体管Q1的发射极（E）离开。

     流自晶体管Q1的发射极的电流然后将在二极管D2和D3之间分流。二极管D4将阻挡电流流入启动所不需要的初级电路的区域中。

      经过二极管D3的电流将较小，刚刚足够使晶体管Q2偏置，作为PNP晶体管的晶体管Q2将关闭。

      大部分流自晶体管Q1的发射极的电流将经过二极管D2流入电容器C1中，从而使电容器C1充电。

    二极管D1——其为齐纳二极管——此时（即，当电容器C1上的电压低时）将不导通电流。

    在电容器C1充电时，电容器C1上的电压将升高。二极管D2的阴极电压将等于电容器C1上的电压，并且二极管D1上的阳极电压将比电容器C1上的电压（D2vf）高一个正向压降。

      晶体管Q1的发射极处的电压将等于二极管D2的阳极的阳极电压或C1+D2vf。

     晶体管Q1的基极电压将等于晶体管Q1的发射极上的电压加一个二极管压降或C1+2*D2vf。

    当电容器C1上的电压升高使得晶体管Q1上的基极电压等于D1的齐纳电压（D1vz）时，晶体管Q1电压的基极电压将箝位在D1vz。

     假设在集电极（C）处的电压也高于在发射极处的电压，则NPN双极结晶体管（BJT）要求发射极电压低于基极从而导通。在晶体管Q1的基极电压箝位在电压D1vz的情况下，由于晶体管Q1的导通，晶体管Q1的发射极电压将不升高到Q1的基极电压以上，并且被有效地关闭，或者箝位在刚刚低于晶体管Q1的基极电压（例如，低一个二极管压降）的水平。

     初级电路的任何电流消耗都将使C1上的电压降低，这将降低晶体管Q1的发射极电压，从而使晶体管Q1回到激活的区域中。通过这种方式，晶体管Q1的发射极处将保持合理恒定的电压。

     当初级电流激活时，必须以高于启动电压的电压工作。工作电压将反馈电流经过二极管D4，从而升高电容器C1上的电压。电容器C1上的较高电压将防止晶体管Q1上的发射极电压降低并且防止使Q1进入激活区域，从而有效地将Q1保持在关闭状态。

     在启动完成之后，为了在初级电路工作时激活启动电路，晶体管Q1的发射极上的电压可以降低，以使晶体管Q1进入激活的工作区域。

      在图3所示的电路中，晶体管Q2连接于Q1，使得这一对晶体管Q2和Q1处于“级联”配置。通过电阻器R3被偏置的晶体管Q2保留在关闭状态。

      当施加于晶体管Q2的基极的控制信号CONTROL相对于晶体管Q2的发射极降低时，晶体管Q2将处于激活区域中，并且因此将导通集电极与发射极之间的电流。响应于监测电路（例如，图2中的检测和激活电路240、250）指示电源的功耗低，生成控制信号CONTROL，其中电源功耗低可能导致调光器电路的不理想工作。

     晶体管Q2的导通将通过二极管D3降低晶体管Q1的发射极上的电压，从而使晶体管Q1进入激活区域。二极管D2将阻挡来自初级电路的电流流入晶体管Q1和Q2的发射极中。因此，晶体管Q2的发射极仍然是用于晶体管Q1的激活的控制元件。

      在晶体管Q1激活的情况下，电流流过电阻器R2、流过Q1和Q2，到达电路公共端。这提供补充的动态加载给初级供给电路。

      控制信号CONTROL的释放（例如，将其置于高阻抗状态）将允许自偏置晶体管Q2进入关断状态，因而允许晶体管Q1的发射极处的电压升高并使Q1进入关断区域。

      在多种实施例中，晶体管      Q2可以是BJT、MOSFET或晶闸管。另外，在一些实施例中，Q2可以是机械或固态继电器。控制信号CONTROL可以从任何数量的包括微控制器和ASIC的模拟或数字电路产生。

   例如，CONTROL信号可以基于调光检测电路的输出而生成，该调光检测电路例如是在名为“Frequency Converted Dimming Signal Generation”且公开号为2009/0184666的美国专利申请和名为“Dimming Signal Generation and Methods of Generating Dimming Signals”且公开号为2009/0184662美国专利申请中描述的调光检测电路，这两个美国专利申请都被转让给本申请的受让人并且通过参引的方式全部并入本文，如同其实际存在于本文中一样。这些申请描述了多种技术，这些技术用于利用可与传统的白炽和荧光发光控制电路兼容的调光器来对发光装置进行调光，该调光器包括AC相位切割调光器、水平控制信号调光器和脉宽调制（PWM）调光器。

     特别地，在这些申请中描述的平均电路的输出可以与阈值进行比较以在输出落在该阈值以下的情况下（即，AC线路的相位切割达到或超过一定水平）生成CONTROL信号。

      图4示出了根据一些特定实施例的设备，在这些实施例中，控制信号从调光控制电路310的输出获得。

      参照图4，激活电路300耦合于启动电路220和调光控制器310。调光控制器310耦合于HV DC总线线路205、次级DC总线线路225、检测和激活电路300以及LED控制器和负载320。

      调光控制器310监测未滤波的已整流DC总线205上的电压，其中通过由激活的电力变换电路230生成的次级DC总线信号向调光控制器310供电。

       调光控制器310监测已整流的AC输入的相位切割的程度。将注意到的是，常规的相位切割调光器电路通过“切割”AC波形的一部分而工作。例如，参照图5A和5B，相位切割调光器电路将正弦输入电压转换为相位切割电压。图5A示出了正弦输入电压275的一个周期，尽管将注意到输入电压可以不是完美的正弦。

      图5B示出了已被相位切割的电压信号285的一个周期。为了进行参照，正弦输入电压275示出为虚线。在每个循环中，电压直到可以例如通过基于三端双向可控（triac-based）AC调光电路调节的相位延迟之后才接通。

     当达到适当的相位切割程度时，2-级输出信号（CONTROL信号）改变状态。该控制信号被馈送到激活电路300，并且激活启动电路220作为补充负载。

     再次参照图3，激活电路300中的晶体管Q2由于在晶体管Q2的基极端子（B）上施加CONTROL信号而导通。在晶体管Q2处于导通的状态下，晶体管Q1的发射极（E）达到比晶体管Q1的基极（B）的电压低足以使晶体管Q1在激活区域中工作的量的电压水平。

     因此，电流流过电阻器R2、流过晶体管Q1并且流过晶体管Q2，从而对PFC_DC+总线加载。

      由于通过激活的初级电路供给初级电路工作电压，并且二极管D2阻挡流过晶体管Q2的电流馈送，所以初级电路的工作可以不受影响。

     图6示出了根据一些实施例的检测电路400。检测电路400可以被实现在例如图4所示的调光控制器310中或者可以与调光控制器310分开实现。

      在检测电路400中，未被滤波的已整流AC电压被分压电阻器R21和R22调节到适于作为第一比较器410的输入的非破坏性水平，其中第一比较器410设计成具有集电极开路输出（即，如果比较器输出关闭或者未激活，则到接地电路的输出阻抗高，并且如果输出接通或者激活，则到接地电路的输出阻抗低）。

      时变整流AC信号被与固定DC基准430进行比较。当信号大于该基准时，第一比较器410的输出是未激活的或高的；否则，输出是激活的或低的。在整流AC信号的波谷中，AC信号比基准低。信号在控制AC线路的相位切割调光器的“关闭”部分期间也较低。

      第一比较器410的输出通过电阻器R23耦合于LVDC信号。第一比较器410的输出因此将具有两个电压值：0（低）或固定值（高）。除了从低到高的快速转变以及从高到低的快速转变期间之外，不存在中间值。

    因此，第一比较器410的输出是整流AC线路占空比的PWM表示。

     第一比较器410的输出由RC低通滤波器420处理，RC低通滤波器420生成第一比较器410的输出处的信号的平均DC值表示。

       滤波器420的输出作为输入被提供给第二比较器440，第二比较器440也设计成具有集电极开路输出。第二固定DC基准450也作为输入被提供给第二比较器440。第二比较器440的输出提供控制信号CONTROL。因此，如果滤波器420输出的平均值大于第二基准电压450，则输出是未激活的且CONTROL信号保持在高阻抗。如果输入小于基准，则输出处于低阻抗，并且CONTROL信号接地。因此，第二基准电压450可以选择为当设备的调光增加到超过预定阈值水平时，使第二比较器440的输出具有到地的低阻抗（从而导通晶体管Q2并且激活启动电路220作为补充负载）。

  图7示出了根据本发明的一些实施例的电路/系统的操作。在方框510中，监测固态发光设备的各个方面，例如电源的功耗、负载的水平、和/或AC线路电压。基于监测结果，确定是否激活动态负载以由此增加设备的功耗（方框520）。如果确定功耗应当增加，则激活动态负载（方框530）。否则，则使动态负载不活动（方框540）。

  图8是示出根据另外实施例的用于生成控制电源的动态加载的控制信号的电路的示意性电路图。在图8所示的电路中，检测和激活电路650响应于调光信号发生器620生成的调光信号而检测固态发光设备的调光。

  在图8的实施例中，从AC线路输入中向发光装置供电。发光装置包括一个或多个LED 640、LED驱动器电路630、电源610及调光信号发生器电路620。电源610接收AC线路输入并且向LED驱动器电路630和调光信号发生器电路620提供DC电力。电源610可以是任何适当的电源，例如包括在序列号为11/854,744 的美国专利申请中描述的降压电源或升压电源。另外，LED驱动器电路630可以是能够响应于可变占空比的控制信号向LED 640供给固定幅值电流的任何适当的LED驱动器电路。LED驱动器电路630和/或电源610的具体配置将取决于发光装置的应用。

  调光信号发生器电路620配置成接收下列(1) PWM调光信号、(2) DC调光信号和(3) 整流AC输入中的至少一个，其反映相位切割AC调光信号并响应性地生成调光控制信号660，调光控制信号660控制LED驱动器电流630生成的电流信号的占空比。特别地，调光控制信号660是具有指示期望的调光水平的占空比的脉宽调制信号，并且可基于脉宽调制调光信号的占空比、DC调光信号的电压水平、和/或整流AC信号中的相位切割的量而生成。

   检测和激活电路650监测调光控制信号660并且响应性地将动态负载（例如启动电路220所呈现的负载（图2））耦合/解耦合于电源610。

   本发明的实施例可以在存在调光信号的情况下提供附加负载。如果调光电路上的发光装置的数量少，则可能需要这种负载。在对发光装置进行调光时，附加负载可以减少为使调光电路稳定而在电路上所需的发光装置的数量。在一些实施例中，负载是足够的，在仅存在单个发光装置时调光电路将表现出稳定的运行。如果电路上存在多个发光装置，则所有的发光装置都不需要接入动态负载。因此，在一些实施例中，对动态负载的使用可以由用户在安装发光装置时设定。例如，开关断开CONTROL信号，使得动态负载在即使检测到调光时也不被接入。用户几乎是可以切换提供稳定的调光操作所需的最小数量的发光装置，从而由此减小总功耗。

  在此已经结合上面的描述和附图公开了很多不同的实施例。将理解的是，逐字地描述和示出这些实施例的每一种组合和子组合是过于重复而混乱的。因此，所有的实施例都能够以任何方式和/或组合形式来组合，并且包括附图在内的本申请的说明书应当理解为构成对本文描述的实施例以及制造和使用这些实施例的方式和方法的所有组合和子组合的完整的书面描述，并且应当针对任何这种组合或子组合而支持权利要求。

 在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型实施例，并且，尽管使用了特定的术语，但这些术语仅在一般及描述性意义上使用，不是用于限制的目的，本发明的范围在所附权利要求中阐释。

Claims (21)

1.一种电路，用于改变呈现给包括电源线路的电源的阻抗水平，包括：

能量消散电路；

检测电路，所述检测电路配置成生成指示耦合于所述电源线路的负载电路中的功耗水平的控制信号；以及

激活电路，所述激活电路配置成响应于所述控制信号可控地将所述能量消散电路耦合于所述电源线路。

2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述能量消散电路包括配置成生成用于所述电源的初始自举电流的启动电路。

3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述电源包括电力变换电路，并且其中所述启动电路配置成接收高压DC总线信号并响应性地生成低压DC总线信号，且所述启动电路配置成将所述低压DC总线信号输出至所述电力变换电路。

4.根据权利要求2所述的电路，其中，所述激活电路包括晶体管，所述晶体管具有配置成接收所述控制信号的输入端子和耦合于所述能量消散电路的输出端子。

5.根据权利要求4所述的电路，其中，所述启动电路包括双极型晶体管，所述双极型晶体管包括基极、集电极和发射极，其中所述激活电路的所述输出端子通过二极管耦合于所述双极型晶体管的发射极。

6.根据权利要求1所述的电路，其中，所述检测电路配置成响应于由所述电源生成的整流AC信号的占空比生成所述控制信号。

7.根据权利要求6所述的电路，其中，所述检测电路包括：第一比较器，所述第一比较器配置成将整流AC信号与第一DC基准值进行比较并且响应性地生成脉宽调制（PWM）信号；滤波器，所述滤波器配置成对所述PWM信号进行滤波并且响应性地生成平均信号；以及第二比较器，所述第二比较器配置成将所述平均信号与第二DC基准值进行比较并且响应性地生成所述控制信号。

8.根据权利要求7所述的电路，其中，所述第一比较器和所述第二比较器配置有集电极开路输出。

9.根据权利要求1所述的电路，其中，所述检测电路配置成响应于对所述负载电路消耗的功率的测量而生成所述控制信号。

10.根据权利要求1所述的电路，还包括：

固态发光装置；

驱动器电路，所述驱动器电路耦合于所述固态发光装置并且接收来自所述电源的电力；以及

调光信号发生器，所述调光信号发生器耦合于所述驱动器电路并且配置成生成脉宽调制（PWM）调光控制信号；

其中，所述检测电路配置成响应于所述调光信号发生器输出的所述调光控制信号生成所述控制信号。

11.一种电路，用于改变呈现给包括电源线路的电源的阻抗水平，所述电源线路为可调光的固态发光设备提供电力，所述电路包括：

能量消散电路；

检测电路，所述检测电路配置成提供指示所述固态发光设备的调光水平的控制信号；以及

激活电路，所述激活电路配置成响应于所述控制信号可控地将所述能量消散电路耦合于所述电源线路。

12.根据权利要求11所述的电路，其中，所述能量消散电路包括配置成生成用于所述电源的初始自举电流的启动电路。

13.根据权利要求12所述的电路，其中，所述电源包括电力变换电路，并且其中所述启动电路配置成接收高压DC总线信号并且响应性地生成低压DC总线信号，并且所述启动电路配置成将所述低压DC总线信号输出至所述电力变换电路。

14.根据权利要求1所述的电路，其中，所述激活电路包括晶体管，所述晶体管具有配置成接收所述控制信号的输入端子和耦合于所述能量消散电路的输出端子。

15.根据权利要求14所述的电路，其中，所述启动电路包括双极型晶体管，所述双极型晶体管包括基极、集电极和发射极，其中所述激活电路的所述输出端子通过二极管耦合于所述双极型晶体管的发射极。

16.根据权利要求11所述的电路，还包括：

固态发光装置；

驱动器电路，所述驱动器电路耦合于所述固态发光装置并且接收来自所述电源的电力；以及

调光信号发生器，所述调光信号发生器耦合于所述驱动器电路并且配置成生成脉宽调制（PWM）调光控制信号；

其中，所述检测电路配置成响应于所述调光信号发生器输出的所述调光控制信号生成所述控制信号。

17.一种操作固态发光设备的方法，所述固态发光设备包括电源和耦合于所述电源的固态发光装置，所述方法包括：

检测所述固态发光装置的功耗水平；以及

响应于所述固态发光装置的功耗水平落在阈值水平以下而将能量消散电路耦合于所述电源。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述能量消散电路包括配置成生成用于所述电源的初始自举电流的启动电路。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，检测所述功耗水平包括监测所述电源输出的相位切割AC信号的脉冲宽度。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，检测所述功耗水平包括监测所述固态发光设备中的调光信号发生器输出的调光信号。

21.一种电路，用于改变呈现给包括电源线路的电源的阻抗水平，包括：

用于消散能量的消散装置；

检测装置，所述检测装置用于生成指示耦合于所述电源线路的负载电路中的功耗水平的控制信号；以及

激活装置，所述激活装置配置成响应于所述控制信号可控地将所述消散装置耦合于所述电源线路。

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