[发明专利]使用AC电压源的固态光源驱动和调光

说明书

技术领域

本申请涉及使用AC电压源对固态光源进行驱动和调光，并且更具体地涉及使用AC电压源来驱动多个固态光源串。

背景技术

用于固态光源、诸如但不限于发光二极管（LED）的常规驱动系统通常利用DC/DC转换器电路生成用于驱动LED的恒定DC电流。通常从AC电压源供应去往DC/DC转换器的功率。

发明内容

用于固态光源的常规驱动系统、诸如上文描述的那些驱动系统尽管通常提供稳定驱动电流，但是不必要地增加电子部件数。这可可能使向LED的功率传送的效率降级。此外，这些常规驱动系统通常不适合向多个LED串供应功率，因为未确保个别通道将在操作期间保持隔离和/或地（非浮动）。

在一个实施例中，提供一种固态光源驱动和调光系统。该固态光源驱动和调光系统包括：多个固态光源驱动器电路，被配置用于耦合到AC电压源。每个驱动器电路包括：恒定电流电路，耦合到AC电压源，其中恒定电流电路被配置用于根据AC电压源生成恒定AC电流；整流器电路，耦合到恒定电流电路并且被配置用于生成用于驱动至少一个固态光源的DC电流；分流电路，耦合到AC电压源的负电压轨（voltage rail）和正电压轨；开关电路，耦合到分流电路；以及脉宽调制（PWM）电路，被配置用于生成用于控制开关电路的导通站（conduction station）的PWM信号；其中当开关电路闭合时，导通路径经过开关电路存在于AC电压源与分流电路之间以中断DC电流，并且当开关电路闭合时，分流电路从AC电压源电解耦合。

在一个有关实施例中，恒定电流电路可以包括耦合到AC电压源的正轨的镇流器电容器。在另一有关实施例中，分流电路可以包括：第一二极管，耦合到正电压轨并且朝着开关正向偏置；以及第二二极管，耦合到负电压轨并且朝着开关正向偏置；其中当开关闭合时，AC电压源可以经过第一和第二二极管被分流以中断去往至少一个固态光源的DC电流。

在又一有关实施例中，分流电路可以包括：第一二极管，耦合到负电压轨并且朝着正电压轨正向偏置；第二二极管，耦合到第一二极管和正电压轨并且朝着开关正向偏置；以及第三二极管，耦合到负电压轨并且朝着开关正向偏置；其中当开关闭合时，AC电压源可以经过第一、第二和第三二极管被分流以中断去往至少一个固态光源的DC电流。

在又一有关实施例中，整流器电路可以包括被配置用于根据AC电流生成全波整流AC电流的全波桥式整流器电路和与至少一个固态光源并联的滤波电容器；并且其中滤波电容器可以被配置用于将全波整流AC电流滤波成用于驱动至少一个固态光源的DC电流。

在又一有关实施例中，整流器电路可以包括被配置用于根据AC电流生成整流的AC电流的三个二极管和与至少一个固态光源并联的滤波电容器；并且其中滤波电容器可以被配置用于将整流的AC电流滤波成用于驱动至少一个固态光源的DC电流。在又一有关实施例中，固态光源驱动和调光系统还可以包括：驱动器电路共享的返回二极管（return diode），其中返回二极管可以耦合到开关和分流电路并且朝着负电压轨正向偏置；其中当开关闭合时，返回二极管可以提供从正电压轨经过分流电路和开关并且到负电压轨的电流路径。

在又一有关实施例中，固态光源驱动和调光系统还可以包括：驱动器电路共享的第一和第二返回二极管，其中第一返回二极管可以耦合到开关和分流电路并且朝着负电压轨正向偏置，并且第二返回二极管可以耦合到整流器电路和固态光源并且朝着负电压轨正向偏置；并且其中当开关闭合时，第一返回二极管可以提供从正电压轨经过分流电路和开关并且到负电压轨的电流路径，并且其中当开关断开时，第二返回二极管可以提供从固态光源到负电压轨的电流路径。

在又一有关实施例中，开关电路和PWM电路可以耦合到共同地。在又一有关实施例中，整流器电路和至少一个固态光源可以耦合到共同地。在又一有关实施例中，开关电路、PWM电路、整流器电路和至少一个固态光源可以耦合到共同地。

在又一有关实施例中，每个驱动器电路还可以包括耦合到AC电流源的负电压轨并且被配置用于将每个驱动器电路相互电隔离的隔离电路。在又一有关实施例中，固态光源驱动和调光系统还可以包括：隔离变压器，具有初级绕组和多个次级绕组，其中初级绕组可以耦合到AC电压源，并且每个驱动器电路可以耦合到相应次级绕组，并且其中隔离变压器可以被配置用于将每个驱动器电路相互电隔离。