CN106105391B - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了低功率负载装置(1)，其包括：低功率负载(3)；用于低功率负载(3)的驱动器(2)；连接器(300)，连接器(300)用于连接到为了将市电电源(4)转换为用于正常功率负载(5)的电源而实现的电子变压器(2)；以及为了提供反向电流(Irev_LP、Irev_SB)以在电子变压器(2)的操作期间维持自振荡而实现的反向电流生成装置(LP、SB)，其中反向电流(Irev_LP、Irev_SB)的电流流动方向与电子变压器(2)的输出电流在方向上相反。本发明进一步描述了照明装置(1)，其包括：为了将市电电源(4)转换为用于正常功率负载的电源而实现的电子变压器(2)；连接到电子变压器(2)的低功率负载(3)，该低功率负载(3)包括低功率光源(30)；并且其中照明装置(1)包括为了提供反向电流(Irev_LP、Irev_SB)以当变压器(2)驱动低功率负载(3)时维持变压器自振荡而实现的反向电流生成装置(LP、SB)，其中反向电流(Irev_LP、Irev_SB)的电流流动方向与电子变压器(2)的输出电流在方向上相反。本发明还描述了用为了驱动正常功率负载(5)而实现的电子变压器(2)来驱动低功率负载(3)的方法。
Description
技术领域
本发明描述了照明装置、电子变压器装置、以及低功率照明负载。
背景技术
一些类型的照明装置需要使用变压器获得特定电压电平。例如，卤素灯需要变压器将市电电压转换为较低电平，通常为12V。卤素灯通常消耗20W至50W的功率。通常，用于驱动这种负载的变压器是以比市电频率高得多的频率开关的开关模式电源。常常，电子变压器根据自振荡原理操作。然而，这一类型的变压器不能很好地与较新的基于LED的灯一起工作，因为LED光源具有高得多的流明/瓦比率，并且消耗比其卤素对应物显著更低的功率。自振荡电子变压器需要最小负载电流(即通过光源的电流)以便保持振荡。然而，因为LED抽取比卤素灯显著更少的电流，所以当其使用上文描述类型的电子变压器驱动时，电子变压器的自振荡可能被中断。特别地，当结合这种LED灯使用调光器时，电子变压器的自振荡的中断导致不稳定的调光器操作。这可能在LED的光输出中造成明显的闪烁。
当期望用等效的LED光源替换现有照明装置的卤素光源时，这种不兼容性成为问题。这里，“等效”要在灯类型的上下文中理解，例如MR16灯类型限定了灯插座和流明输出。从环境的角度来看，这种改型是期望的，因为LED光源通常具有比卤素光源显著更长的寿命，并且消耗显著更少的功率。通常，仅可能触及已经包括调光器和变压器的这种照明装置的光源，但是由于即使熟练的技术人员也不能为了修改而触及电子变压器(和调光器)，所以使用相对低功率的LED光源通常不能被用于替换“正常功率”的卤素光源。
WO 2013/072793公开了用于与电子变压器的增加的兼容性的电路装置。该装置包括：用于接收来自电子变压器的电压的输入、用于连接到一个或多个低功率照明单元的输出。该装置进一步包括脉冲生成器。当装置的输入处的电压换向时，脉冲生成器向电子变压器发送触发脉冲。
因此，本发明的目的是提供避免上文概述的问题的改善的照明装置。
发明内容
本发明的目的通过低功率负载装置来实现，低功率负载装置包括：低功率光源；用于低功率光源的驱动器；用于连接到自振荡电子变压器的输入端子，其中电子变压器与正常功率负载匹配并且被设置用于提供输出电流；以及反向电流生成装置，其被设置用于在电子变压器的操作期间每当跨输入端子的电压换向时提供反向电流，反向电流具有与电子变压器的输出电流相反的电流流动方向，从而将能量传送到电子变压器，以便维持电子变压器的自振荡，其中反向电流生成装置包括无桥同步升压转换器或者跨输入端子连接的电感器。
本发明的目的进一步通过包括上述低功率负载装置以及上述电子变压器的照明装置来实现。
根据本发明，低功率负载装置包括：低功率光源；用于驱动低功率光源的驱动器；用于连接到电子变压器的输入端子，电子变压器被实现用于将市电电源转换为用于正常功率负载的电源；以及被实现用于提供反向电流以在电子变压器的操作期间维持自振荡的反向电流生成装置。
电子变压器通常被设计用于与特定功率范围内(即额定功率)的负载一起使用。选择电子变压器的部件，使得电子变压器和负载在该功率范围内令人满意地操作。这里，术语“正常功率负载”要理解为具有额定功率以便适应电子变压器的旨在应用的负载，因为电子变压器的额定功率必须匹配其负载的额定功率。例如，如果电子变压器被设计为驱动具有40W的额定功率的负载，则负载的“正常功率”将是40W。“低功率负载”因此是具有比电子变压器匹配的“正常功率”负载的额定功率显著更低的额定功率的负载，使得电子变压器不能无困难或者无不利副作用地直接用于驱动该负载。在本发明的上下文中，术语“正常功率负载”要理解为消耗至少20W的负载，电子变压器要理解为被实现用于驱动这种正常功率负载，并且术语“低功率负载”要理解为消耗在至多7W区域内的功率的负载。
电子变压器被实现用于向负载电路提供输出电流或者“前向电流”(即具有使得能量从电子变压器被传送到负载电路的极性的输出电流)。因此，在本发明的上下文中，反向电流是其电流流动方向与电子变压器的输出电流或者“前向电流”在方向上相反的电流。
根据本发明的低功率负载装置的优势是，即使电子变压器最初被明确设计用于驱动正常功率负载，但是其可以被用于向低功率光源供应功率。以这一方式，通过对诸如LED照明装置之类的现有类型的低功率负载装置进行相对简单的修改，其可以与较老类型的电子变压器一起使用，从而避免了如上文提及的不必要的浪费。
根据本发明，照明装置包括：被实现用于将市电电源转换为用于正常功率负载的电源的电子变压器；以及连接到电子变压器的低功率负载，该低功率负载包括低功率光源；其中照明装置包括反向电流生成装置，反向电流生成装置被实现用于提供反向电流以便当变压器驱动低功率负载时维持变压器自振荡，并且其中反向电流是其电流流动方向与电子变压器的输出电流在方向上相反的电流。
根据本发明的照明装置的优势是，仅通过较小的调节，就可能使用——最初为驱动正常功率负载而设计的——电子变压器来驱动诸如低功率光源之类的低功率负载，使得即使在非常低的负载电流电平下，电子变压器也令人满意地继续振荡。以这一方式，老一代电子变压器的有用寿命可以被延长，从而避免了不必要的浪费以及对环境的相关负面作用，并且较新的低功率负载可以使用那些电子变压器来驱动，并且可以在不必首先特别设计和制造专用变压器的情况下使用。根据本发明的照明装置使得对现有照明装置进行改型成为可能(例如通过仅用LED光源替换光源)，而未改变电子变压器(和调光器)。反向电流生成装置保证了电子变压器将稳定操作，即使低功率负载抽取比正常功率负载明显更低的负载电流。
根据本发明，驱动低功率负载的方法包括如下步骤：将低功率负载连接到电子变压器，该电子变压器是为了将市电电源转换为用于正常功率负载的电源而实现的；以及提供反向电流以便当电子变压器驱动低功率负载时维持变压器自振荡。
根据本发明的方法的优势是，通过简单地提供合适的反向电流，诸如改型低功率光源之类的低功率负载可以由旨在驱动正常功率负载的电子变压器驱动。以这一方式，例如，较老的照明装置可以以相对经济并且简单直接的方式升级以便使用诸如LED之类的低功率光源，而没有差的调光器和变压器兼容性以及所产生的可见闪烁中的任何常见劣势。
从属权利要求和以下描述公开了本发明的特别有利的实施例和特征。实施例的特征可以适当地组合。一个权利要求分类的上下文中描述的特征可以等效地应用于另一权利要求分类。
在下文中，但不以任何方式限制本发明，可以假设的是，“正常功率负载”是诸如卤素灯设置之类的负载，并且电子变压器主要是为了驱动这种负载而实现的。根据本发明，适配对这种电子变压器的使用，使得“低功率负载”可以被驱动而无可察觉的和令人讨厌的闪烁。再次，不以任何方式限制本发明，可以假设的是，在下文中，低功率光源包括一个或者多个LED。
因此，在本发明的优选实施例中，电子变压器包括主要为了驱动包括一个或者多个20W至60W MR16卤素灯的“正常功率”负载而实现的变压器。当这一电子变压器被用于驱动集体消耗比这种“正常功率”负载显著更少功率的根据本发明的一个或者多个低功率负载装置时，利用根据本发明的照明装置的反向电流生成装置，这一电子变压器可以以稳定的方式操作——即没有其自振荡的不期望的中断并且因此没有任何所产生的不利的或可察觉的副作用。例如，低功率负载可以包括以并联配置连接的根据本发明的若干低功率负载装置。
在本发明的优选实施例中，低功率光源包括多个发光二极管(LED)。由于LED消耗相对低水平的功率，并且由于LED设计的发展正导致其功率消耗的进一步减少，根据本发明的照明装置优选地包括被实现为消耗至多7W、优选地至多4W的低功率光源。当然，通过适当地选择电子部件，根据本发明的照明装置甚至可以被用于驱动消耗小于4W的低功率负载，而无电子变压器的自振荡的任何中断。相比于现有技术解决方案，根据本发明的照明装置不会对其使用的低功率光源强加最小功率要求。
存在各种方式来实现如下变压器，该变压器用于将市电电源(欧洲通常为230V和50Hz、或者美国通常为110V)减少到安全地与诸如小的家用用具、消费电子产品之类的设备、或者使用诸如卤素灯之类的光源的照明应用一起使用的水平。在下文中，但不以任何方式限制本发明，可以假设的是，电子变压器是具有比市电频率明显更高的开关频率的开关模式电源。
通常，电子变压器将具有在其输入处的整流器、具有用于自振荡的一对晶体管开关的半桥电路、用于触发自振荡的启动电路、用于驱动晶体管开关的驱动变压器、以及用于耦合到跨电子变压器的输出的负载的主变压器。要由电子变压器驱动的负载跨主变压器的次级绕组连接。优选地，每个晶体管开关是诸如双极结型晶体管(BJT)之类的电流驱动开关。在下文中，为了简单但是不以任何方式限制本发明，将假设使用BJT。通常，电子变压器的晶体管开关配备有反并联二极管以便于感应负载电流流动。
电子变压器的操作原理是，一旦来自启动电路的触发脉冲启动了自振荡，则其在市电半周期内的开始和结束点之间持续进行而无中断。靠近市电零交叉点时，自振荡停止，并且在零交叉点之后不久由新的触发脉冲再次重新触发。只要负载抽取足够的电流，则自振荡在这些开始和结束点之间持续进行，并且在主变压器的次级绕组处提供基本上方波的输出电压和电流(具有根据对市电信号执行的任何调光的包络)。自振荡是晶体管、驱动变压器、主变压器、以及负载电流之间的相互作用的结果。晶体管以交替方式快速开启和关闭。每当一个晶体管“活跃”(即导通)时，另一晶体管“不活跃”(即不导通)。开关频率通常比市电频率高得多。
为了电子变压器的BJT开启和导通，其基极电流必须达到最小电平。这一基极电流密切依赖于由负载抽取的电流。低功率负载(当直接由这种电子变压器驱动时)将不总是能够可靠地抽取足够的电流以保持晶体管开关，使得自振荡被中断。因此，在本发明的优选实施例中，反向电流生成装置被实现用于将反向电流从负载侧注入到主变压器中，使得这一反向电流在主变压器的初级侧处产生对应电流，并且因此“可用”于帮助晶体管开关。优选地，反向电流——并且因此主变压器初级侧处的对应电流——被提供用于保持和/或增加活跃晶体管的基极电流。反向电流作用于在保持活跃晶体管的操作所需要的最小基极电流的同时减少平均负载功率。以这一方式，通过保证活跃晶体管总是可以导通，自振荡无中断地继续。如将在下面解释的，这一反向电流生成装置可以以多个方式实现。
在本发明的一个特别优选的实施例中，反向电流生成装置包括与低功率负载并联设置的电感器，例如通过使用以高频率脉冲形式提供输出电压和电流的开关模式电源，电感器与低功率负载的脉冲模式操作组合。如上文解释那样，“并联电感器”作用于将反向电流注入到主变压器的次级绕组中，从而提升变压器的自振荡功能。每当输出电压因为电子变压器的自振荡而换向(commutation)时，直接应用反向电流。因为并联电感器的电抗性质，紧接着输出电压换向之后通过电感器的电流与输出电压的极性相反，并且因此电感器电流的方向与由电子变压器输出的电流的方向相反，即电感器电流是“反向电流”。以这一方式，并联电感器和低功率负载的脉冲模式操作的组合在保持活跃晶体管的操作所需要的最小基极电流的同时减少了平均负载功率。
诸如LED驱动器之类的低功率负载可以包括升压转换器。这可以被实现为在功率输入级之后的具有用于连接到电子变压器的输出端子的输入端子的功率缓冲级，凭此并联电感器跨这些端子连接，作为电子变压器的一部分、或者——更优选地——作为低功率负载的一部分。在本发明的优选实施例中，低功率负载包括用于升压转换器的脉冲模式时序电路。如上文所述，电子变压器有效地作为以比市电频率高得多的频率来开关的开关模式电源。因此，在本发明的进一步优选的实施例中，低功率负载包括同步模块，该同步模块被实现用于将时序电路与电子变压器的开关频率同步，例如用于以脉冲模式的操作模式来控制升压转换器。
并联电感器和脉冲模式操作的组合具有减少平均负载功率的有利效果。
在本发明的备选优选实施例中，反向电流生成装置包括代替在现有技术设置中通常用作低功率照明负载的输入级的包括整流器和升压转换器的简单设置使用的无桥同步升压转换器。无桥同步升压转换器在高功率应用中通常用作驱动器以改善高功率负载的效率。因此，根据本发明的照明装置的这种实施例在非典型应用(即一般不考虑它的应用)中使用同步升压转换器。
在照明装置的开发期间，发明人观察到，无桥同步升压转换器可以很好地适用于在电子变压器中创建反向电流，因为其输入电流可以是双向的。用于与双向输入电压和电流一起使用的无桥同步升压转换器通常基于具有在全桥配置下的四个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的设计。合适的时序模块通常被用于生成用于MOSFET的适当的栅极控制信号，以便控制负载电流的振幅。当在根据本发明的照明装置中使用时，去往同步升压转换器的双向电压是电子变压器的输出电压，并且时序模块被配置为控制MOSFET栅极以便获得具有期望的时序和振幅的负载电流。优选地，控制同步升压转换器在其输入电压的每次换向之后提供反向电流。输入电压的换向可以被视为触发反向电流的生成的“事件”。通过在输入电压换向时生成反向电流，能量从负载电路被传送回到电子变压器中。以这一方式，即使低功率负载也可以变得与实际上为了驱动正常功率负载而实现的电子变压器兼容。
升压转换器通常已经包括诸如时序模块、同步模块等之类的模块。因此，在本发明的进一步优选实施例中，同步升压转换器还包括为了控制要被注入回到电子变压器中的反向电流的持续时间而实现的控制模块。通过对这些模块的适当配置，相对简单直接地获得了如下反向电流，该反向电流具有期望的幅度和可以被精确地定时的持续时间以便保持电子变压器的自振荡。例如，可以适配反向电流的幅度以保持电子变压器的晶体管中的任一晶体管处于导通状态。
上文描述的两种方法都使得保持电子变压器的自振荡并且同时减少平均负载功率成为可能。反向电流生成装置可以以任何合适的方式被并入到照明装置中。为了便于对现有照明装置的改型，例如以便能够用LED灯代替MR16卤素灯，反向电流生成装置可以包括在LED灯中。例如，适当尺寸的并联电感器可以跨LED灯的输入端子连接，使得即使非常低功率的LED灯也可以与为了驱动典型的20W、35W、或者50W灯(例如MR16卤素灯或者诸如AR111灯、MR11灯、G4灯等之类的其它低电压灯)而实现的电子变压器类型一起使用。
通常，基于诸如MR16灯之类的卤素灯的照明电路还配备有调光器，使得电源的光输出可以按期望调光。这种调光器可以是例如前沿调光器。因此，在本发明的进一步优选的实施例中，照明装置包括为了对连接到电子变压器的照明负载的光输出进行调光而实现的调光器。这种调光器通常被设置在市电电源和电子变压器之间。
照明装置电路的各种版本在根据本发明的照明装置的开发中进行了测试，并且这些版本中的一些将在下文解释。
本发明的其它目的和特征将通过结合附图考虑的以下详细描述而变得明显。然而，要理解的是，附图仅为说明目的而设计并且不作为对本发明的限制的定义。
附图说明
图1示出了电子变压器2的简化电路图；
图2示出了与图1中的电子变压器相关的波形；
图3示出了图示了图1中的电子变压器的自振荡原理的示例性波形；
图4示出了根据本发明的照明装置的第一实施例；
图5示出了当操作图4中的照明装置时获得的理想波形；
图6示出了根据本发明的照明装置的第二实施例；
图7示出了当操作图6中的照明装置时获得的理想波形；
图8图示了当用于驱动现有技术设置中的低功率负载时，图1中的电子变压器的行为。
在附图中，相同的附图标记通篇指代相同的对象。图中的对象不一定按比例绘制。
具体实施方式
图1示出了电子变压器2的简化电路图。这包括输入级处的整流器20，并且可以如这里所示那样直接连接到市电电源4，或者连接到诸如前沿调光器之类的调光器的输出。电子变压器2包括：触发半桥电路23的晶体管对Q1、Q2的交替开关行为的启动器电路21；用于驱动晶体管Q1、Q2的驱动变压器22；以及用于耦合到负载5的主变压器24。主变压器24具有初级绕组240和次级绕组241。驱动变压器22具有两个次级绕组220_1、220_2(每个次级绕组与晶体管Q1、Q2中的一个晶体管关联)和与主变压器24的初级绕组240串联连接的初级绕组221。电子变压器2的开关频率(即其自振荡频率)很大程度上由晶体管Q1、Q2、驱动变压器22、主变压器24、以及负载抽取的电流之间的相互作用确定。旨在驱动诸如卤素MR16灯之类的负载5的电子变压器2通常针对20W至60W的负载功率消耗进行优化。这一图示出，正常功率负载5可以跨电子变压器2的输出端子200连接。
图2示出了与图1中的电子变压器2相关的波形。在左手边，波形在完整的市电周期上示出。输入市电电压Umains被整流以便给出整流信号Urect。在市电零交叉点(“换向”)之后的某个时刻，当整流电压Urect已经达到特定电平时，启动器电路生成触发脉冲T21，触发脉冲触发自振荡行为，自振荡行为的特征在于晶体管Q1、Q2的交替开关。在右手边，波形在市电周期的靠近触发脉冲T21的部分上扩展。在右手边的扩展电压波形中清楚地指示了自振荡，其示出了以“自振荡频率”振荡的主变压器24的初级和次级绕组上的输入电压24_in和输出电压24_out。
市电电压Umains和整流电压Urect具有基本相同的峰值。市电初级处的输入电压24_in的峰值大约为市电峰值的一半。市电次级处的输出电压24_out的峰值依赖于绕组比率。输入电压24_in和输出电压24_out均具有从整流市电信号Urect得到的包络。
下一零交叉点之前的某个时刻，当整流电压Urect下降到特定电平时，自振荡停止并且当启动器电路21发出下一触发脉冲T21时将再次恢复。在时刻t1、t2之间，自振荡不应该被中断，但是如果在电子变压器2的输出处连接的负载具有低于电子变压器2所设计的额定功率的额定功率，则不能保证这一点。
基于图1中的电子变压器2的等效电路，图3示出了图示了自振荡的原理的示例性波形。表示通过负载的电流的输出电流Io基本上具有方波形状。表示通过驱动变压器的磁化电感的电流的磁化电流Im基本上具有三角形形状。通过晶体管Q1、Q2的基极电流Ib_Q1、Ib_Q2间歇出现，由于BJT的存储时间效应，每个基极电流以峰值开始然后减少到低于零的值。当第一晶体管活跃时，第二晶体管不活跃，并且反之亦然。驱动变压器的磁化电感两端的电压由活跃晶体管的基极-发射极结两端的电压限定。可以假设的是，当使用诸如BJT之类的晶体管时，这是0.7V的固定电压。这一电压确定了磁化电流Im。当活跃的晶体管导通时，通过其基极发射极结的电流由反射到驱动变压器的次级侧的输出电流和磁化电流Im之差给出。活跃晶体管保持导通，直到传导电荷被从其基极移除。在那时，存储在磁化电感中的能量导致开启另一晶体管，并且负载电流Io改变方向。在这一简化模型中，通过晶体管Q1、Q2的基极发射极结的峰值电流稍微大于反射输出电流的两倍。
由负载抽取的电流可能影响电子变压器保持或者维持上文描述的自振荡的能力。当负载抽取足够的负载电流时，自振荡周期无限地继续。然而，当连接到电子变压器的负载未抽取足够的电流时，如可以当电子变压器被用于驱动具有低于电子变压器所设计的额定功率的额定功率的负载时的情形那样，活跃晶体管未正确开启(未以饱和方式驱动)，使得上文在图3中描述的周期将被中断。需要来自启动电路21的另一触发以便自振荡再次开始。当低功率负载是照明负载时，中断还可能影响电子变压器之前的调光器的行为，使得可以造成明显的闪烁。
图4示出了根据本发明的照明装置1的第一实施例。这里，照明装置1包括低功率负载装置3，低功率负载装置3包括LED光源30和LED驱动器31。LED驱动器31可以包括诸如升压转换器等之类的常见模块，并且升压转换器以脉冲操作模式驱动，使得对于其开关周期的在负载电压的零交叉点之后的一部分，升压电流“关闭”。照明装置1进一步包括为了驱动正常功率负载而实现的电子变压器2。在这一实施例中，调光器40被放置在电源4和电子变压器2之间。通过用于连接到电子变压器2的输出端子的诸如MR16引脚之类的合适连接器300，负载3连接到电子变压器2。在这一示例性实施例中，照明装置1进一步包括并联电感器LP，每当跨连接器300的输出电压换向，并且对于电子变压器的半个开关周期的一部分，升压转换器关闭时，并联电感器LP都将反向电流Irev_LP注入到电子变压器2的主变压器的次级绕组中。根据本发明，反向电流的注入不依赖于转换器电流。例如，反向电流可以在换向之后的0秒和换向之后的例如四分之一(1/4)开关周期的时间段之间的时刻生成。
图5示出了当操作图4中的照明装置时获得的理想波形(在图的上部)；以及针对在主变压器和LED驱动器之间没有任何并联电感器的现有技术配置所获得的理想波形50、51(在图的下部)。这里，电子变压器2的输出电压50、24_out作为方波振荡。在没有并联电感器的情况下，负载电流51还将基本上具有方波形状。在图4的实施例中，负载电流Iload有效地包括反向电流Irev_LP作为叠加在脉冲升压电流上的线性斜坡部分，使得负载电流Iload的极性在开关周期TSC的(负载电压24_out在开关时刻tSW处的每个零交叉点之后的)一部分上与负载电压24_out的极性相反。这一图还示出，在图4的配置中使用的电子变压器2的开关周期TSC长于在“正常”或者现有技术配置中使用的电子变压器2的开关周期TSC_5。
图6示出了根据本发明的照明装置1的第二实施例。这里同样地，照明装置1包括低功率负载装置3，低功率负载装置3包括LED光源30、为了驱动正常功率负载而实现的电子变压器2、以及通过合适的连接器300连接到电子变压器2的负载3。在这一实现方式中，低功率负载3包括并入了无桥同步升压转换器SB的LED驱动器32，无桥同步升压转换器SB被配置为每当跨连接器300的输出电压换向时都将反向电流Irev_SB注入到电子变压器2的主变压器的次级绕组中。反向电流Irev_SB的期望极性和持续时间可以通过配置同步升压转换器SB使得适当的控制信号被应用于MOSFET的栅极来实现。
这在图7中图示，图7示出了(在图的上部)当操作图6中的照明装置时获得的理想波形24_out、Iload；以及当未控制无桥同步升压转换器生成反向电流时获得的理想波形70、71(在图的下部)。在每种情形下，电子变压器2的输出电压70、24_out作为方波振荡。在没有反向电流生成手段的情况下，负载电流71也将基本上具有方波形状。然而，使用图6中的电路，通过低功率负载3注入到电子变压器2中的反向电流Irev_SB被有效地从负载电流Iload的方波形状中“减去”。因此，对于输出电压24_out换向之后的预定时间而言，负载电流Iload具有与输出电压24_out的极性相反的极性，并且这基本上为“反向电流”Irev_SB。为了保持电子变压器2的自振荡，反向电流Irev_SB直接在换向瞬间或者开关时刻tSW之后被注入。以这一方式，可能保持电子变压器2的自振荡，即使由图6中的照明装置1中的低功率负载3消耗的平均负载功率可以明显低于由“正常功率”负载(由驱动正常功率负载的这一电子变压器2来驱动)消耗的功率。这里，反向电流Irev_SB具有脉冲形状，并且在电子变压器2的开关周期TSC的大约八分之一的持续时间内被注入。这一图还示出，在图6中的配置中使用的电子变压器2的开关周期TSC长于在“正常”或者现有技术配置中使用的电子变压器2的开关周期TSC_70。
图8图示了当使用图1中的电子变压器直接驱动低功率负载(即在现有技术设置中并且没有任何反向电流生成手段)时可能出现的问题，并且示出了在示例性时间帧上的与图2中的那些波形相似的波形。这里，示出了自振荡的中断。这些中断通常是对于电子变压器2而言太低的负载电流的结果。在自振荡的每次中断之后，启动器电路21都发出触发脉冲T21以重新启动自振荡。只要晶体管Q1、Q2不能导通，主变压器24处的电压24_in、24_out也被中断。这一不稳定行为是非常不令人满意的并且可能导致可见的闪烁(特别是如果低功率负载是照明单元)，并且还可能危害电子变压器2之前的调光器的行为。
虽然本发明以优选实施例和其变体的形式公开，但是将理解的是，可以对其做出众多附加修改和变化，而不脱离本发明的范围。当使用磁性变压器驱动LED灯时，也可以应用本发明的大多数概念——如果反向电流生成手段是并联电感器，这应该被断开；如果反向电流生成手段是同步升压转换器，则不需要修改。为了清晰，要理解的是，贯穿本申请的“一(a)”或者“一个(an)”的使用不排除多个，并且“包括”不排除其它步骤或元素。
Claims (10)
1.一种负载装置(3)，包括：
-光源(30)；
-驱动器(31、32)，用于所述光源(30)；
-输入端子(300)，用于连接到自振荡电子变压器(2)，其中所述电子变压器(2)与比所述光源(30)消耗更多功率的负载(5)匹配并且被设置用于提供输出电流；以及
-反向电流生成装置(LP、SB)，被设置用于在所述电子变压器(2)的操作期间每当跨所述输入端子(300)的电压换向时提供反向电流(Irev_LP、Irev_SB)，所述反向电流具有与所述电子变压器(2)的所述输出电流相反的电流流动方向，从而将能量传送到所述电子变压器(2)，以便维持所述电子变压器(2)的自振荡，其中所述反向电流生成装置(LP)包括无桥同步升压转换器(SB)或者跨所述输入端子(300)连接的电感器(LP)。
2.根据权利要求1所述的负载装置，其中所述光源(30)至多消耗7W的功率，比所述光源(30)消耗更多功率的所述负载(5)消耗至少20W的功率；以及
所述同步升压转换器(SB)被实现用于控制由所述同步升压转换器(SB)生成的所述反向电流(Irev_SB)的持续时间。
3.一种照明装置(1)，包括根据权利要求1所述的负载装置(3)、以及所述电子变压器(2)。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述电子变压器(2)包括主变压器(24)，并且其中所述反向电流生成装置(LP、SB)被实现用于将所述反向电流(Irev_LP、Irev_SB)注入到所述主变压器(24)中。
5.根据权利要求3或者4所述的照明装置，其中所述电子变压器(2)包括一对晶体管开关(Q1、Q2)，并且其中所述反向电流(Irev_LP、Irev_SB)被提供以增加和/或保持所述晶体管开关(Q1、Q2)的基极电流(Ib_Q1、Ib_Q2)。
6.根据权利要求3至4中的任一项所述的照明装置，其中所述反向电流(Irev_LP、Irev_SB)在所述电子变压器(2)的开关周期(TSC)的至多四分之一上生成。
7.根据权利要求3至4中的任一项所述的照明装置，其中所述负载在20W至60W范围内。
8.根据权利要求3至4中的任一项所述的照明装置，其中所述光源(30)被实现用于消耗在3W至6W范围内的功率。
9.根据权利要求3至4中的任一项所述的照明装置，其中所述光源(30)包括多个发光二极管(30)。
10.根据权利要求3至4中的任一项所述的照明装置，包括在所述电子变压器(2)之前的调光器(40)。
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