[发明专利]线性后调节器

说明书

本发明描述了一种线性后调节器(1)，其被实现用于LED照明装置(2)，其中，线性后调节器(1)包括：控制环路级联(L1、L2、L3)，被实现用于连接在LED照明负载(20)的端子与LED照明装置(2)的功率转换器(21)之间；晶体管(Q)，被实现为调节通过LED照明负载(20)的LED电流(I_LED)；第一输入(11)，用于连接至参考电流输入(I_ref)；第二输入(12)，用于连接至性能参数输入(V_ref、ΔIref)；以及输出，用于将线性后调节器(1)的功率控制输出(Pctr)连接至功率转换器(21)；其中，控制环路级联(L1、L2、L3)包括至少两个互连的控制环路(L1、L2、L3)以基于参考电流输入(I_ref)调节LED电流(I_LED)，并且基于性能参数输入(V_ref、ΔIref)调节LED照明装置(2)的另一性能参数。本发明还描述了一种LED照明装置(2)以及一种对LED照明装置(2)的LED照明负载(20)的电流进行后调节的方法。

技术领域

本发明描述了一种线性后调节器(linear post-regulator)、一种LED照明装置以及一种对LED照明装置的LED照明负载的电流进行后调节的方法。

背景技术

随着制造成本的降低，LED照明变得越来越流行，从而提供用于许多安装类型的可负担得起的LED灯。在用于室内或室外照明的一种广泛类型的LED照明设备中，整流器被用于对市电输入进行整流，并且LED驱动器将期望的电压和电流水平传送至包括一个或多个LED串的LED布置。由于成本原因，许多LED驱动器使用单级功率转换架构，即使驱动器要求高功率因子。然而，这会导致高LED波纹电流。可能通过与LED并联的存储电容器在一定程度上补偿波纹电流，但是由于LED的有限动态电阻而不能被完全校正。由于效率增加的LED技术，动态电阻还趋于适时进一步降低。明显的波纹电流还会不利地影响LED的发光效率。

在校正该问题的已知方法中，线性后调节器连接在LED布置的输出处，并且用于控制LED电流，同时通过功率转换器来控制对LED布置的电压供应。现有的线性后调节器可以相对廉价，但是一般来说与损耗的增加相关联。一般地，线性后调节器包括晶体管，其用作控制通过LED的电流的可控电阻。因此，通过该可控电阻消散一些功率。为了解决所得到的热量，要求附加的或更大的散热器，向照明应用增加了总成本。已知类型的线性后调节器的另一缺陷在于：光输出上的闪烁的水平可能增加，因为存储电容器可以在这种照明装置的寿命期间下降到其初始值的50％。这种系统中的闪烁很大程度上取决于LED的动态电阻。特别地，单独的LED驱动器将不得不应对众多的LED类型，因此不得不应对大范围的动态电阻。

难以和/或成本昂贵地降低后调节器损耗。如已经提到的，解决该问题的一些方式是通过使用较大的散热器来改进热管理，然而这会不利地增加产品的总体尺寸并增加总成本。可替换地，开关模式转换器可被用作第二功率级，这会实现几乎可忽略的闪烁，但是这是非常昂贵和庞大的，并且还增加了损耗。在另一方法中，较大的存储电容器被用于避免对后调节器的需求；然而，电容器的物理尺寸随着其值的增加而增加，并且成本也增加。当不采用校正措施时，灯最终会显示出明显的闪烁。

因此，本发明的目的在于提供一种避免上述问题的改进线性后调节器。

发明内容

本发明的目的通过权利要求1的线性后调节器、权利要求10的LED照明装置以及权利要求13的对LED照明负载的电流进行后调节的方法来实现。

根据本发明，线性后调节器被实现用于LED照明装置，并且包括：控制环路级联，被实现用于连接在LED照明负载的端子与功率转换器之间；晶体管，被实现为调节通过LED照明负载的LED电流；第一输入，用于连接至参考电流；第二输入，用于连接至性能参数；以及输出，用于将线性后调节器的功率控制输出连接至功率转换器；其中，控制环路级联包括至少两个互连的控制环路，它们一起动作以基于参考电流输入来调节LED电流，并且基于性能参数输入调节LED照明装置的另一性能参数。