[发明专利]用于在LED驱动器中提供补充功率的方法和设备

说明书

技术领域

本公开的方面一般涉及LED光源，并且具体涉及用于LED灯的DC驱动电路。

背景技术

发光二极管(LED)是由半导体材料(常常是砷化镓和/或氮化镓)构建的电光源。如同其他二极管，发光二极管通过使用各种杂质掺杂半导体材料以创建p-n结来创建。在电流施加到LED时，电荷载流子流入p-n结中，其中带正电荷的空穴与带负电荷的电子结合，从而引起电子落到更低的能量级，由此作为光释放能量。如在所有二极管中，电流从装置的正的掺杂的p侧容易地流到负的掺杂的n侧，但是不以相反的方向。因此，LED通常由直流(DC)功率源驱动。

在许多应用，例如家用照明和街道发信号中，DC功率不可能是容易地可用的，并且驱动电路用来将本地可用的AC电网功率转换为所调节的DC功率以驱动LED灯。节能、尺寸小以及低成本对于这些驱动电路是重要的。在建筑物照明和街道发信号应用中所使用的驱动电路也服从政府管制，并且必须满足严格的要求，其连同其他因素一起，限制允许EMI发射。

上升的能源成本已经创建对符合与诸如构建在普遍存在的爱迪生螺丝灯座上的那些的更老的白炽电灯泡相同的形状因素和电要求的节能替代照明装置的需求。随着LED替代灯在瓦数方面越高，将冷却连同驱动线路和LED灯一起合并到封装中变得必要。子驱动器或补充供给常常添加到驱动线路以提供用于冷却系统或要求低电平功率的其他功能性的二次功率。例如，在使用升压型开关调节器来提供LED驱动电流的驱动电路中，附加绕组有时添加到储能电感器以汲取用于补充供给的功率。然而，驱动电路通常针对所要求的LED驱动电流来优化，并且补充供给的添加常常导致不可接受的性能，例如超过管理限制的EMI发射。因此，递送节省成本的、具有高电效率、小形状因素和可接受的EMI性能的驱动电流变得有挑战性。这个挑战通过合并诸如冷却系统或提供附加特征的其他低电平线路的二次负载的补充功率的需要来进一步复杂化。

因此，将会预期提供解决上面所识别的问题中的至少一些的LED驱动电路。

发明内容

如本文所描述，示范性实施例克服本领域中已知的上面的缺点或其他缺点中的一个或多个。

示范性实施例的一个方面涉及DC电流驱动器。在一个实施例中，DC电流驱动器包含配置成提供DC供给电流并且接收DC返回电流的DC电流驱动电路、与DC返回电流串联耦合的开关以及与开关并联耦合并且配置成提供补充电压的补充功率供给。断开开关使DC返回电流转向通过补充供给，并且闭合开关引起DC返回电流旁路补充供给。

示范性实施例的另一个方面涉及LED照明设备。在一个实施例中，LED照明设备包含具有一个或多个发光二极管的LED灯、耦合到LED灯并且配置成将LED供给电流提供到LED灯且从LED灯接收LED返回电流的驱动器电路、与LED返回电流串联耦合的开关以及配置成接收LED返回电流并且产生补充电压的补充供给。断开开关引起LED返回电流流过补充功率电路，并且闭合开关引起LED返回电流旁路补充功率电路。

示范性实施例的另一个方面涉及一种用于在DC电流驱动器中提供补充电压的方法。在一个实施例中，方法包含：使用DC电流驱动器产生DC供给电流；使用DC电流驱动器接收DC返回电流；将开关与DC返回电流串联放置；断开开关以使DC返回电流转向通过补充供给电路；闭合开关以使DC返回电流旁路补充供给电路；以及使用供给电路从DC返回电流生成补充电压。

从下面结合附图所考虑的详细描述，示范性实施例的这些及其他的方面和优点将变得显而易见。然而，要理解，附图被设计仅是为了说明的目的而不是作为本发明的限制的限定，对于限制应当参考所附权利要求书。本发明的附加的方面和优点将在随后的描述中阐述，并且部分地将根据描述是显然的，或者可以通过本发明的实施来认识到。此外，本发明的方面和优点可以通过在所附权利要求书中具体指出的工具和组合来实现并且获取。

附图说明

在附图中：

图1图示配置成使用储能电感器上的二次绕组提供补充功率的LED驱动电路的一个实施例的示意图。

图2图示包含本公开的方面的LED驱动电路的一个实施例的框图。

图3图示包含本公开的方面的补充功率供给的一个实施例的示意图。

图4图示包含本公开的方面的LED驱动电路的一个实施例的EMI性能的曲线图。