[发明专利]具有改进的功率因数的LED线性调节电路

说明书

优先权数据

本申请是于2013年3月12日提交的标题为“LED LINEAR REGULATOR CIRCUIT WITH IMPROVED POWER FACTOR”（代理机构卷号为48047.133）的第61/778,043号美国临时专利申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明一般地涉及发光器件，更具体地，涉及具有改进的功率因数的发光二极管（LED）线性调节电路。

背景技术

本文中所使用的LED器件或LED是用于生成指定波长或指定波长范围的光的半导体光源。由于诸如器件尺寸小、寿命长、有效能耗以及良好的耐久性和可靠性的有利特征，使得LED日益流行。近年来，LED已经部署在多种应用中，包括指示器、光传感器、交通灯、宽带数据发送以及照明装置。当施加电压时，LED发光。

LED线性调节器可以用于执行多种LED驱动方法。LED线性调节器可以包括可以由交流（AC）电源驱动的多个LED。然而，传统LED线性调节器通常具有关于总光输出不足、闪变噪声和/或低功率因数的缺陷。这些缺陷会导致传统LED线性调节器的无效率和降低的性能。

从而，虽然现有LED线性调节器通常足够用于它们的期望目的，但是它们不能在每个方面都符合要求。继续探寻具有改进的功率因数和增加的总光输出的改进LED线性调节器。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种器件，包括：整流器，被连接以从交流（AC）电压源接收能量；电容器，与所述整流器连接；串联连接的多个发光二极管（LED）和限流器，所述限流器被配置成限制通过所述LED的电流，并且所述多个LED和所述限流器共同地与所述电容器并联连接；以及电流控制器，与所述电容器和所述限流器串联连接，其中，所述电流控制器被配置成至少控制所述电容器的充电电流；其中：所述器件在第一操作周期内具有第一电流路径以及在第二操作周期内具有第二电流路径；并且所述电容器在所述第一操作周期内充电并且在所述第二操作周期内放电。

在该器件中，所述多个LED通过以下电流进行驱动：在所述第一操作周期内通过所述整流器的电流；以及所述电容器在所述第二操作周期内的放电电流。

该器件进一步包括：电流传感器，与所述电流控制器连接，所述电流传感器被配置成感测所述电流控制器的电流强度。

该器件进一步包括：电压传感器，连接在所述整流器和所述电流控制器之间，所述电压传感器被配置成感测所述整流器的输出电压。

在该器件中，所述限流器、所述电流控制器、所述电流传感器以及所述电压传感器均被实现为分立的电路组件。

在该器件中，在集成电路（IC）芯片上共同实现所述限流器、所述电流控制器、所述电流传感器以及所述电压传感器。

在该器件中，所述LED以矩阵形式连接。

在该器件中，所述整流器包括桥接二极管组件。

在该器件中，所述电流控制器进一步被配置成提高所述器件的输入电压和输入电流之间的相位对准。

根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括：整流器，连接至交流（AC）电源；储能元件，连接至所述整流器；多个光子器件和限流器，所述多个光子器件和所述限流器被串联连接并且共同地与所述储能元件并联连接，所述限流器被配置成设置所述光子器件的最大电流；电流控制器，与所述储能元件连接，所述电流控制器被配置成设置所述储能元件和所述光子器件的最大总体电流；以及电流传感器，与所述电流控制器连接，所述电流传感器被配置成感测所述电流控制器的电流强度；其中：所述器件具有所述储能元件充电的第一操作周期和所述储能元件放电的第二操作周期，所述第一周期和所述第二周期以交替方式重复；所述器件在所述第一操作周期和所述第二操作周期内具有不同的电路径；在所述第一操作周期内通过所述电源驱动所述光子器件；以及在所述第二操作周期内通过所述储能元件驱动所述光子器件。

在该器件中，所述光子器件包括：串联和并联连接在一起的多个发光二极管（LED）。

该器件进一步包括：电压传感器，连接至所述整流器，所述电压传感器被配置成感测所述整流器的输出电压。

在该器件中，所述电流控制器、所述电流传感器以及所述电压传感器均被实现为分立的电路组件。

在该器件中，所述电流控制器、所述电流传感器以及所述电压传感器共同地被实现为集成电路（IC）的一部分。

在该器件中，所述整流器包括桥接二极管电路。

在该器件中，所述储能元件包括电解电容器。