CN107409452A - 具有至少四个不同状态的驱动器 - Google Patents

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Abstract

用于驱动负载电路(100)的驱动器(1‑10)，包括供电电路(1)，用于从市电源向负载电路(100)提供供电电流信号；存储电路(2)，用于存储旨在去往负载电路(100)的能量，以及开关电路(3‑8)，与存储电路(2)、负载电路(100)和供电电路(1)耦合，并且用于在存储电路(2)、负载电路(100)和供电电路(1)之间切换耦合。切换的存储电路(2)可以在充电状态下经由供电电流信号充电，以及在旁通状态下旁通，以及在依赖放电状态下经由负载电路(100)连同供电电流信号进行放电，以及在独立放电状态下，经由负载电路(100)而独立于供电电流信号进行放电达实质的持续时间。该驱动器(1‑10)还可以包括控制器(10)，该控制器用于控制开关电路(3‑8)以在向供电电路(1)供电的信号的两个相继的过零点之间使驱动器(1‑10)按照以下特定顺序进入独立放电状态、依赖放电状态、旁通状态、充电状态、旁通状态、依赖放电状态和独立放电状。这些驱动器(1‑10)示出减少的总谐波失真。

Description

具有至少四个不同状态的驱动器
技术领域
本发明涉及用于驱动负载电路的驱动器。本发明还涉及一种包括驱动器的设备，以及涉及一种用于操作驱动器的方法。这种设备的示例是灯具。
背景技术
WO 2012/131592 A1公开了一种驱动器，该驱动器包括整流器单元、存储单元和桥接切换单元。这个驱动器具有极好的性能。它具有三种模式：存储单元被旁通、存储单元由供电电流充电、以及存储单元经由负载连同供电电流进行放电。然而，某些规定要求进一步减小由驱动器引起的总谐波失真。
发明内容
图8a示出了其中恒定电流源在负载侧的正弦市电输入电压波形和阻断供电电流波形。它具有0.91的功率因数和46.8％的THD。阻断供电电流波形相对于正弦市电输入电压波形扭曲很多，因此THD相对较高。此外，功率因数可以更进一步提高。
本发明的一个目的是提供一种改进的驱动器。这种改进的驱动器例如显示出减少的总谐波失真。本发明的另外的目的是提供一种设备和一种改进的方法。
本发明的实施例的基本构思是提供具有实质的持续时间的另一种模式，其中供电电流被阻断/切断以在电流波形中形成基本零供电电流，以便演绎出THD。为了提供连续负载电流，在这种模式下，存储电路仍然经由负载放电。图8b示出了具有这种阻断的零供电电流的供电电流波形，以及正弦市电输入电压波形。PF和THD提高到0.96和27.7％。
根据第一方面，提供一种用于驱动负载电路的驱动器，其中所述驱动器包括
-供电电路，该供电电路被配置以提供从市电源到所述负载电路的供电电流信号，
-存储电路，该存储电路被配置以存储旨在去往负载电路的能量，以及
-开关电路，该开关电路与存储电路、负载电路和供电电路耦合，并且被配置成在存储电路、负载电路和供电电路之间切换耦合，以便将存储电路切换为
-经由供电电流信号进行充电，
-被旁通，
-经由负载电路连同供电电流信号进行放电，以及
-经由负载电路进行放电，同时通过市电源的供电电流信号被阻断，这持续达实质的持续时间。
供电电路向负载电路提供供电电流信号，存储电路存储旨在去往用于负载电路的能量，以及开关电路使驱动器进入至少四种可能状态之一：在其中一种状态下，存储电路经由流过负载电路的供电电流信号来充电；在另一个状态下，开关电路旁通存储电路；在另一个状态下，存储电路经由流过负载电路的供电电流信号进行放电；在另一个状态下，存储电路经由负载电路而不是经由供电电流信号进行放电。
换而言之，存储电路可以经由供电电流信号放电，由此涉及负载电路，并且存储电路可以经由负载电路放电，由此不涉及供电电流信号。
因此，除了通常的状态之外，还产生另一状态，其中存储电路经由负载电路而不是经由供电电流信号放电。在该状态期间，负载电路经由存储电路馈电，而不涉及供电电流信号。结果，由驱动器引起的总谐波失真进一步降低。这是一个大的技术优势。
驱动器的一个实施例被定义为其中开关电路被配置以使驱动器进入用于经由供电电流信号对所述存储电路进行所述充电的充电状态，进入对所述存储电路进行所述旁通的旁通状态，进入经由负载电路连同供电电流信号对所述存储电路进行所述放电的依赖放电状态，，以及进入经由负载电路而独立于供电电流信号对所述存储电源进行所述放电的独立放电状态，所述供电电流信号在供电电压信号具有最低电平时在接近市电源的过零点处被阻断，其中独立放电状态的实质的持续时间取决于供电电流信号和所需总谐波失真的值。
除了通常的充电状态、通常的旁通状态和通常的依赖放电状态之外，已经产生了独立的放电状态，其中存储电路经由负载电路放电，并且独立于供电电流信号。存储电路经由负载电路的放电(换言之，经由存储电路对负载电路进行馈电)而独立于供电电流信号，是进一步减少THD的大的技术优势。
驱动器的一个实施例被定义为其中供电电路包括整流器电路，该整流器电路包括第一和第二输入，第一和第二输入被配置成从源电路接收交流供电电压信号，其中该驱动器还包括
-控制器，该控制器被配置成控制开关电路，以在交流供电电压信号的两个相继的过零点之间使驱动器(按照以下特定的顺序)顺序地进入独立放电状态、依赖放电状态、旁通状态、充电状态、旁通状态、依赖放电状态和独立放电状态。
供电电路包括例如具有第一和第二输入的整流器电路，第一和第二输入接收来自源电路的交流供电电压信号，诸如例如来自市电源的50Hz或60Hz电压信号。驱动器还包括控制器，该控制器用于控制开关电路，使得在交流供电电压信号的两个相继的过零点之间，使驱动器按照以下特定顺序进入独立放电状态、依赖放电状态、旁通状态、充电状态、旁通状态、依赖放电状态和独立放电状态。当交流供电电压信号具有最低电平时，在靠近过零点处引入独立放电状态，其中存储电路经由负载电路放电，但独立于供电电流信号。换言之，当交流供电电压信号具有最低电平时，通过独立于供电电流信号对存储电路放电来馈电负载电路。这是一个大的技术优势。
这里必须注意，在电压电平应该要求的情况下，所述特定顺序可以包括比已经列出的状态更多的状态。因此，该相继状态的列表是最小且非排他性的列表，所以可以存在更多的状态，每个状态具有所讨论的种类中的一个。除所述特定顺序以外的其他顺序也是可能的并且没有被排除。
驱动器的一个实施例被定义为其中供电电路包括整流器电路，该整流器电路包括配置以提供供电电流信号的第一和第二输出，其中存储电路包括在第一分支中的电容器，其中开关电路包括在第二分支中的第一和第二开关，其中开关电路包括在第三分支中的第三和第四开关，其中第一、第二和第三分支是并联分支，其中所述整流器电路的第一输出被配置成耦合到所述负载电路的第一端子，其中第一和第二开关的第一主触点彼此耦合并且被配置成耦合到负载电路的第二端子，其中第三和第四开关的第一主触点彼此耦合，并且耦合到整流器电路的第二输出，并且其中开关电路包括第五开关，第五开关耦合到第一开关的第二主触点，并且被配置成耦合到负载电路的第一端子。
根据这种简单、低成本和鲁棒的实施例，开关电路包括四个开关，这四个开关也公开于WO 2012/131592 A1中的桥接切换单元，并且该开关电路还包括第五开关，以允许实现独立放电状态。
驱动器的一个实施例被定义为其中驱动器还包括
-控制器，该控制器被配置响应于第一信息以及第二信息，以控制至少一个开关，第一信息配置成从整流器电路的输出之间存在的第一瞬时电压差获得，并且第二信息配置成从电容器的触点之间存在的第二瞬时电压差获得。
控制器响应于第一信息和第二信息，控制至少一个开关，第一信息从例如在整流器电路的输出之间存在的第一瞬时电压差获得，以及该第二信息从例如存在于电容器两端的第二瞬时电压差获得。根据这种简单、低成本和鲁棒的实施例，使驱动器在由一个或多个瞬时电压差所定义的适当时刻进入适当状态。
驱动器的一个实施例被定义为其中第二和第三开关均包括晶体管，并且其中在充电状态下，第二和第三开关不导通，其中在旁通状态下，相应的第二和第三开关之一是不导通的，而另一个导通，其中在依赖放电状态下，第二和第三开关导通，并且其中在独立放电状态下，第二开关导通，而第三开关不导通。根据这种简单、低成本和鲁棒的实施例，仅两个开关为需要被控制的晶体管形式。通过控制晶体管形式的第二和第三开关，可以容易地实现每个状态。
驱动器的一个实施例被定义为其中第一、第四和第五开关均包括二极管，其中在充电状态下，第一和第四开关导通，而第五开关不导通，其中在旁通状态下，相应的第一和第四开关之一导通，而另一个不导通，并且第五开关不导通，其中在依赖放电状态下，第一、第四和第五开关不导通，并且其中在独立放电状态下，第一和第四开关不导通，并且第五开关导通。根据这种简单、低成本和鲁棒的实施例，三个开关是不需要被控制的二极管的形式。在充电状态、旁通状态和依赖放电状态下，二极管形式的第五开关不导通，仅在独立放电状态下，二极管形式的第五开关导通。
驱动器的一个实施例被定义为其中开关电路还包括第六开关，并且其中整流器电路的第一输出被配置成经由第六开关耦合到负载电路的第一端子。根据这种简单、低成本和鲁棒的实施例，引入第六开关，以便例如能够测量整流器电路的输出之间的瞬时电压差。
驱动器的一个实施例定义为其中第六开关包括二极管。根据这种简单、低成本和鲁棒的实施例，第六开关是不需要被控制的二极管的形式，以便例如能够测量整流器电路的输出之间的瞬时电压差。
驱动器的一个实施例被定义为其中该驱动器还包括
-电流调节器，其中整流器电路的第一输出被配置成经由电流调节器耦合到负载电路的第一端子，或者第一和第二开关的第一主触点被配置成经由电流调节器耦合到负载电路的第二端子，或者第三和第四开关的第一主触点经由电流调节器耦合到整流器电路的第二输出，以及
-控制器，该控制器被配置以控制电流调节器。
根据该实施例，位于整流器电路的第一和第二输出之间的串联分支中的电流调节器调节负载电流信号的值。该负载电流信号可以是由整流器电路提供的供电电流信号，或者可以是在独立放电状态下由电容器提供的放电电流信号。控制器控制负载电流信号的瞬时值。
驱动器的一个实施例定义为其中第二开关或第三开关包括电流调节器，并且其中驱动器还包括
-控制器，该控制器配置以控制电流调节器。
根据该实施例，第二和第三开关中的至少一个包括电流调节器，该电流调节器用于调节流过电流调节器的形式的特定开关的开关电流信号的值。该开关电流信号可以是由整流器电路提供的供电电流信号，或者可以是在独立放电状态下由电容器提供的放电电流信号。控制器控制开关电流信号的瞬时值。
驱动器的一个实施例被定义为其中该驱动器还包括
-电流调节器，该电流调节器被配置成耦合在供电电路和负载电路之间，或者被配置成耦合在负载电路和开关电路之间，或者耦合在开关电路和供电电路之间，以及
-控制器，该控制器配置以控制电流调节器。
根据该实施例，在还包括负载电路的串联分支中的电流调节器调节负载电流信号的值。该负载电流信号可以是由整流器电路提供的供电电流信号，或者可以是在独立放电状态下由电容器提供的放电电流信号。控制器控制负载电流信号的瞬时值。
驱动器的一个实施例定义为其中开关电路包括电流调节器，并且其中驱动器还包括
-控制器，该控制器配置以控制电流调节器。
根据该实施例，开关电路包括电流调节器，该电流调节器用于调节流过(一部分)开关电路的开关电流信号的值。该开关电流信号可以是由供电电路提供的供电电流信号，或者可以是在独立放电状态下由电容器提供的放电电流信号。控制器控制开关电流信号的瞬时值。
根据第二方面，提供一种包括驱动器的设备，其中所述设备还包括负载电路。负载电路可以例如包括光电路。光电路可以例如包括发光二极管电路，该发光二极管电路包括一个或多个任意种类或任意组合的发光二极管。光电路可以例如包括抽头式LED(tappedline LED)，该抽头式LED已经包括以上讨论的一个或多个电流调节器，或者串联耦合到以上讨论的电流调节器。
根据第三方面，提供一种用于对驱动负载电路的驱动器进行操作的方法，其中所述驱动器包括供电电路，该供电电路被配置成向负载电路提供供电电流信号，以及存储电路，该存储电路被配置以存储旨在去往负载电路的能量，其中该方法包括以下步骤
-经由供电电流信号对存储电路充电，，
-对存储电路进行旁通，
-经由供电电流信号对存储电路放电，以及
-经由负载电路对存储电路放电。
设备的实施例和方法的实施例对应于驱动器的实施例。驱动器的不同实施例可以任意组合。
一个基本构思是，在用于驱动负载电路的驱动器中，存储电路要被切换成由供电电流信号对其进行充电，对其进行旁通，经由供电电流信号对其进行放电，以及经由负载电路对其进行放电。
已经解决了提供一种显示减少的总谐波失真的改进的驱动器的问题。另外的优点是该驱动器可以显示出改进的效率，并且它可以是简单、低成本和鲁棒的。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将会变得显而易见并且得以阐述。
附图说明
在附图中：
图1示出了驱动器的一个实施例，
图2示出了控制器的一个实施例，
图3示出了独立放电状态，
图4示出了依赖放电状态，
图5示出了旁通状态，
图6示出了充电状态，以及
图7示出了驱动器的另一个实施例；
图8a示出了其中供电电流没有被阻断的供电电流和供电电压的波形；
图8b示出了根据本发明的一个实施例的其中供电电流被阻断达实质持续时间的供电电流和供电电压的波形；
图9示出了根据本发明的一个实施例的波形。
具体实施方式
在图1中，示出了驱动器的一个实施例。用于驱动负载电路100的驱动器1-10包括供电电路1，该供电电路1用于向负载电路100提供供电电流信号。驱动器1-10还包括存储电路2，该存储电路2用于存储旨在去往负载电路100的能量，以及开关电路3-8，该开关电路3-8用于切换存储电路2。开关存储电路2被配置成经由供电电流信号充电、旁通、经由供电电流信号放电、以及经由负载电路100放电。
开关电路3-8可以被配置成使得驱动器1-10经由供电电流信号进入用于对存储电路2进行所述充电的充电状态、进入用于对存储电路2进行所述旁通的旁通状态、经由供电电流信号进入对存储电路2进行所述放电的依赖放电状态、以及经由负载电路100但独立于供电电流信号而进入对存储电路2进行所述放电的独立放电状态。
供电电路1可以例如包括整流器电路，诸如整流器电桥，该整流器电路包括用于从未示出的源电路接收交流供电电压信号的第一和第二输入。驱动器1-10还可以包括控制器10，该控制器10用于控制开关电路3-8。受控开关电路3-8可以被配置成在交流供电电压信号的两个相继过零点之间使得驱动器1-10按以下特定顺序进入独立放电状态、依赖放电状态、旁通状态、充电状态、旁通状态、依赖放电状态和独立放电状态，据此，不排除附加状态，每一种附加状态具有所讨论的四种中的一种。但是，除了所述特定顺序以外的其他顺序也是可能的，并且不能排除。
诸如整流器电桥的整流器电路可以包括用于向负载电路100提供供电电流信号的第一(正)和第二(负)输出。存储电路2可以例如包括在第一分支中的任何种类的单个电容器。但是不排除两种或多种任何种类的电容器和电容器的任何组合。开关电路3-8可以例如包括第二分支中的第一开关3和第二开关4，并且例如可以包括第三分支中的第三开关5和第四开关6。第一、第二和第三分支可以是并联分支。整流器电路的第一输出可被配置成耦合到负载电路100的第一端子。第一开关3和第二开关4的第一主触点可以彼此耦合并且可以被配置成耦合到负载电路100的第二端子。第三开关5和第四开关6的第一主触点可以彼此耦合并且耦合到整流器电路的第二输出。
开关电路3-8可以例如包括第五开关7，该第五开关7可以耦合到第一开关3的第二主触点，并且可以被配置成耦合到负载电路100的第一端子。控制器10还可以被配置以控制开关3-7中的至少一个。开关电路3-8例如还可以包括第六开关8。整流器电路的第一输出可以被配置成经由第六开关8耦合到负载电路100的第一端子。
驱动器1-10还可以包括电流调节器9。整流器电路的第一输出可以被配置成经由电流调节器9(未示出)耦合到负载电路100的第一端子，或者第一开关3和第二开关4的第一主触点可被配置成经由电流调节器9(如图所示)耦合到负载电路100的第二端子，或者第三和第四开关5、6的第一主触点可以经由电流调节器9(未示出)耦合到整流器电路的第二输出。控制器10还可以被配置以控制电流调节器9。
六个开关3-8中的每一个可以是任何种类的开关。根据优选实施例，第二开关4和第三开关5可以均包括任何种类的晶体管。在充电状态下，第二开关4和第三开关5可以不导通。在旁通状态下，相应的第二开关4和第三开关5中的一个(对于“相应的”也可以参见开关3、6)可以不导通，而另一个可以导通。在依赖放电状态下，第二开关4和第三开关5可以导通。在独立放电状态下，第二开关4可以导通，而第三开关5可以不导通。
根据优选实施例，如图所示，第一开关3、第四开关6、第五开关7和第六开关8可均包括二极管。在充电状态下，第一开关3、第四开关6以及第六开关8可以导通，并且第五开关7可以不导通。在旁通状态下，相应的第一开关3和第四开关6中的一个可以导通，而另一个可以不导通(对于“相应的”也可以参见开关4、5)，并且第五开关7可以不导通，并且第六开关8可以导通。在依赖放电状态下，第一开关3、第四开关6和第五开关7可以不导通，并且第六开关8可以导通。在独立放电状态下，第一开关3、第四开关6以及第六开关8可以不导通，并且第五开关7可以导通。鉴于图3-6，将更详细地讨论这些状态。
在图1中，第一开关3的第一主触点是阳极。第一开关3的阴极耦合到第五开关7的阳极。第五开关7的阴极耦合到第六开关8的阴极并且被配置成耦合到负载电路100的第一端子。第六开关8的阳极耦合到整流器电路的第一输出。在图1中，第四开关6的第一主触点是阴极。但其他种类的触点和其他种类极性也是可能的。
在图2中，示出了控制器的一个实施例。控制器10可以例如被配置以控制(至少一部分)开关电路3-8和/或控制开关3-8(中的一个或多个)。所述控制可以响应于第一信息和第二信息来完成，该第一信息被配置成从整流器电路的输出之间存在的第一瞬时电压差获得，该第二信息被配置成从电容器的触点之间存在的第二瞬时电压差获得。另外，控制器10可以包括具有耦合到整流器电路的第一输出的输入的第一分压器11，以及具有耦合到电容器的正触点的输入的第二分压器12。分压器11、12的输出耦合到诸如微控制器的处理器13的输入。取决于处理器13的参考端子的选择，处理器13的第一和第二输出用于控制第二开关4和第三开关5(如有必要，例如经由未示出的光耦合器或电平位移器)，以及处理器13的第三输出经由例如光耦合器14或经由未示出的电平位移器耦合到用于控制电流调节器9的缓冲器/滤波器15。第一分压器11、第二分压器12和处理器13的电压参考端子可以是电容器的负触点，但不排除其他电压参考端子。
在图3中，示出了独立放电状态。在这种状态下，开关3不导通，开关4导通(因此，开关3由存在于电容器两端的电压差反向偏置)，开关5不导通，开关7导通，并且开关6和8中的至少一个不导通，从而阻断供电电流信号。在这种情况下，电容器经由开关7、负载电路100和开关4独立于供电电流信号而放电。在这种模式下，第四模式的特性是：
-连续负载电流IL
-能量由存储元件递送：IC＝-IL
-耦合到AC源的桥式整流器的输入侧处的供电电流基本为零。
-以及，允许连续负载电流(和存储电容器电流)，同时供电电流为零，使用了额外的元件，并且在该实施例中，那些元件是二极管7和8。
在图4中，示出了依赖放电状态。在这种状态下，开关3不导通，开关4导通(因此，开关3由存在于电容器两端的电压差反向偏置)，开关5导通，开关6和7不导通，并且开关8导通，由此供电电流信号不被阻断。在这种情况下，电容器经由开关5、整流器电路、开关8、负载电路100以及开关4放电(这是由于电流信号从电容器的负触点到其正触点流过电容器)，同时使用供电电流信号。
在图5中，示出了旁通状态。在这种状态下，开关3导通，开关4不导通，开关5导通，开关6和7不导通，并且开关8导通，从而供电电流信号不被阻断。在这种情况下，电容器被旁通，并且供电电流信号从整流器电路经由开关8、负载电路100、开关3以及开关5流回到整流器电路，同时忽略电容器。所示的旁通状态是所谓的顶部旁通状态(top-bypass state)。显然，备选地可以产生底部旁通状态(bottom-bypass state)，其中开关3和5不导通，而开关4和6导通。
在图6中，示出了充电状态。在这种状态下，开关3导通，开关4不导通，开关5不导通，开关6导通，开关7不导通，并且开关8导通，由此供电电流信号不被阻断。在这种情况下，电容器经由开关6、整流器电路、开关8、负载电路100以及开关3充电(这是由于电流信号从电容器的正触点到其负触点流过电容器)，同时使用供电电流信号。
优选地，在提供给整流器电路的输入的交流供电电压信号的两个相继的过零点之间，驱动器1-10可以按照下面特定的顺序进入独立放电状态(图3)、依赖放电状态(图4)、旁通状态(图5)、充电状态(图6)、旁通状态(图5)、依赖放电状态(图4)以及独立放电状态(图3)，据此不排除附加的状态，每一种附加状态具有所讨论的四种中的一种。并不排除除了所述特定的顺序以外的其他顺序。在充电状态下，电容器充电，以便能够在放电状态期间剩余足够的电荷量进行放电。
通常，在第二(第三)分支中，在开关3、4(5、6)中的一个导通的情况下，另一个不导通，反之亦然。通常，二极管形式的开关3、5、7、8导通(正向偏置)或不导通(反向偏置)取决于电压环境，而这种电压环境取决于晶体管形式的开关4、5切换的方式。通常，在正常情况下，存在于电容器两端的电压差将大于二极管的正向偏置电压值。在图3-6中，为了清楚起见，电流调节器9已被省略。通常，这种电流调节器9增加了多个控制选项。
类似地，第二(第三)开关4(5)可以包括电流调节器(未示出)，并且开关电路3-8可以包括电流调节器(未示出)，由此控制器10可以被配置以控制该电流调节器。同样，这种电流调节器增加了多个控制选项。可以引入多于一个的电流调节器。甚至二极管形式的开关3、6可以通过电流调节器来实现，例如能够在充电状态下调节供电电流信号。在充电状态下，开关4和5不导通，并因此处于离侧(offside)位置。备选地，为了能够在充电状态下调节供电电流信号，可以将电流调节器***第一分支中与电容器串联。
在图7中，示出了驱动器的另一实施例。该实施例与图1所示的驱动器的不同之处在于，电流调节器9已经被省略，并且在于负载电路100以及开关7和8位于电容器的右侧，而在图1中，它们位于电容器的左侧。
第一和第二元件可以经由第三元件间接地耦合，并且可以直接耦合而不需要之间的第三元件。处理器13可以使用公式或查找表以整形供电电流信号以产生所需的电流波形。实验表明，在简单、低成本和鲁棒的环境下，总谐波失真低于20％，并且闪烁指数低于0.1是可能的。
市电电流可以通过以下方程式简单地调制
ISET＝IDC(a+(1-a)×sin(2πft))
其中a是0和1之间的实数值，而f是市电的频率。它可以被认为是正弦分量加上DC量的和。
上述方程式的背后原理是，如果a为0，那么负载可用的功率为纯正弦波。DC量越高(当方程式中a接近1时)，LED利用率将越高。然而，具有高DC量将导致高THD。在欧盟市电220V AC的情况下，可以计算出当a为0.5，THD为26.4％。通过切断过零点附近的部分市电电流，THD可以再次下降。阻断的供电电流的持续时间不能太长或太短。对于欧盟市电，切断阈值可以例如确定为90V，在这种情况下，THD可以降低到18.3％。备选地，对于美国市电110VAC，切断阈值可以例如确定为45伏特。
图9示出了根据本发明的一个实施例的波形。在第一行中，正弦波形是整流市电输入电压，而另一波形是负载电压；第二行示出负载功率；第三行示出负载电流，而第四行示出市电供电电流。通过比较负载电流和市电供电电流，可以看出，市电供电电流被阻断为零，但是电容器仍然在市电输入电压的过零点附近经由负载电路放电。
总而言之，用于驱动负载电路100的驱动器1-10包括用于向负载电路100提供供电电流信号的供电电路1、用于存储旨在去往负载电路100的能量的存储电路2、以及用于切换存储电路的开关电路3-8。切换的存储电路2可以在充电状态下经由供电电流信号充电，而在旁通状态下旁通，并且在依赖放电状态下经由供电电流信号放电，并且在独立放电状态下经由负载电路100独立于供电电流信号放电。驱动器1-10还可以包括用于控制开关电路3-8的控制器10，该开关电路3-8用于在供电给供电电路1信号的两个相继的过零点之间使驱动器1-10按照以下特定顺序进入独立放电状态、依赖放电状态、旁通状态、充电状态、旁通状态、依赖放电状态以及独立放电状态。这些驱动器1-10示出了减少的总谐波失真。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地示出和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容和所附权利要求，可以理解和实现对实施权利要求保护的发明所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词并不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”(不定冠词“a”或“an”)不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于驱动负载电路(100)的驱动器(1-10)，其中，所述驱动器(1-10)包括：
-供电电路(1)，被配置以将来自市电源的供电电流信号提供给所述负载电路(100)，
-存储电路(2)，被配置以存储旨在去往所述负载电路(100)的能量；以及
-开关电路(3-8)，与所述存储电路(2)、所述负载电路(100)和所述供电电路(1)耦合，并且被配置成在所述存储电路(2)、所述负载电路(100)和所述供电电路(1)之间切换所述耦合，使得所述存储电路(2)切换为以下任一者：
-经由所述供电电流信号进行充电，
-被旁通，
-经由所述负载电路(100)连同所述供电电流信号进行放电，以及
-经由所述负载电路(100)进行放电，同时通过所述市电源的所述供电电流信号被阻断，这持续达实质的持续时间。
2.根据权利要求1所述的驱动器(1-10)，其中，所述开关电路(3-8)被配置成使所述驱动器(1-10)：
进入用于经由所述供电电流信号对所述存储电路(2)进行所述充电的充电状态，
进入用于对所述存储电路(2)进行所述旁通的旁通状态，
进入用于经由所述负载电路(100)连同所述供电电流信号对所述存储电路(2)进行所述放电的依赖放电状态，以及
进入用于经由所述负载电路(100)而独立于所述供电电流信号对所述存储电路(2)进行所述放电的独立放电状态，所述供电电流信号在所述供电电压信号具有最低电平时在接近所述市电源的过零点处被阻断，其中，所述独立放电状态的所述实质的持续时间取决于所需总谐波失真的值和所述供电电流信号。
3.根据权利要求2所述的驱动器(1-10)，其中，所述供电电路(1)包括整流器电路，所述整流器电路包括第一输入和第二输入，所述第一输入和所述第二输入被配置成从源电路接收交流供电电压信号，其中，所述驱动器(1-10)还包括：
-控制器(10)，被配置以控制所述开关电路(3-8)，以在所述交流供电电压信号的两个相继的过零点之间，使所述驱动器(1-10)顺序地进入所述独立放电状态、所述依赖放电状态、所述旁通状态、所述充电状态、所述旁通状态，所述依赖放电状态和所述独立放电状态；
其中，所述控制器(10)被配置以控制所述开关电路(3-8)以使所述驱动器(1-10)在所述源电路处的瞬时电源电压低于以下电平时，处于所述独立放电状态：
在平均电源电压约为220伏特AC时，约为90伏特的最低电平；
在平均电源电压约为110伏特AC时，约为45伏特的最低电平。
4.根据权利要求2所述的驱动器(1-10)，其中，所述供电电路(1)包括整流器电路，所述整流器电路包括第一输出和第二输出，所述第一输出和所述第二输出被配置以提供所述供电电流信号，其中，所述存储电路(2)包括在第一分支中的电容器，其中，所述开关电路(3-8)包括在第二分支中的第一开关(3)和第二开关(4)，其中，所述开关电路(3-8)包括在第三分支中的第三开关(5)和第四开关(6)，其中，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支是并联的分支，其中，所述整流器电路的所述第一输出被配置成耦合到所述负载电路(100)的第一端子，其中，所述第一开关(3)和所述第二开关(4)的第一主触点彼此耦合，并且被配置成耦合到所述负载电路(100)的第二端子，其中，所述第三开关(5)和所述第四开关(6)的第一主触点彼此耦合，并且耦合到所述整流器电路的所述第二输出，并且其中，所述开关电路(3-8)包括第五开关(7)，所述第五开关(7)耦合到所述第一开关(3)的第二主触点，并且被配置成耦合到所述负载电路(100)的所述第一端子。
5.根据权利要求4所述的驱动器(1-10)，其中，所述驱动器(1-10)还包括：
-控制器(10)，被配置为响应于第一信息和第二信息，控制所述开关(3-7)中的至少一个开关，所述第一信息被配置成从所述整流器电路的输出之间存在的第一瞬时电压差获得，所述第二信息被配置成从所述电容器的触点之间存在的第二瞬时电压差获得。
6.根据权利要求4所述的驱动器(1-10)，其中，所述第二开关(4)和所述第三开关(5)均包括晶体管，并且其中，在所述充电状态下，所述第二开关(4)和所述第三开关(5)不导通；其中，在所述旁通状态下，相应的所述第二开关(4)和所述第三开关(5)中的一个不导通，而另一个导通；其中，在所述依赖放电状态下，所述第二开关(4)和所述第三开关(5)导通；并且其中，在所述独立放电状态下，所述第二开关(4)导通，而所述第三开关(5)不导通。
7.根据权利要求4所述的驱动器(1-10)，其中，所述第一开关(3)、所述第四开关(6)和所述第五开关(7)均包括二极管，其中，在所述充电状态下，所述第一开关(3)和所述第四开关(6)导通，而所述第五开关(7)不导通；其中，在所述旁通状态下，相应的所述第一开关(3)和所述第四开关(6)中的一个导通，而另一个不导通，并且所述第五开关(7)不导通；其中，在所述依赖放电状态下，所述第一开关(3)、所述第四开关(6)和所述第五开关(7)不导通；并且其中，在所述独立放电状态下，所述第一开关(3)和所述第四开关(6)不导通，而所述第五开关(7)导通。
8.根据权利要求4所述的驱动器(1-10)，其中，所述开关电路(3-8)还包括第六开关(8)，并且其中，所述整流器电路的所述第一输出被配置成经由所述第六开关(8)耦合到所述负载电路(100)的所述第一端子。
9.根据权利要求8所述的驱动器(1-10)，其中，所述第六开关(8)包括二极管。
10.根据权利要求4所述的驱动器(1-10)，其中，所述驱动器(1-10)还包括：
-电流调节器(9)，其中，所述整流器电路的所述第一输出被配置成经由所述电流调节器(9)耦合到所述负载电路(100)的所述第一端子，或者所述第一开关(3)和所述第二开关(4)的所述第一主触点被配置成经由所述电流调节器(9)耦合到所述负载电路(100)的所述第二端子，或者所述第三开关(5)和所述第四开关(6)的所述第一主触点经由所述电流调节器(9)耦合到所述整流器电路的所述第二输出，以及
-控制器(10)，被配置成控制所述电流调节器(9)。
11.根据权利要求4所述的驱动器(1-10)，其中，所述第二开关(4)或者所述第三开关(5)包括电流调节器，并且其中，所述驱动器(1-10)还包括：
-控制器(10)，被配置成控制所述电流调节器。
12.根据权利要求1所述的驱动器(1-10)，其中，所述驱动器(1-10)还包括
-电流调节器(9)，被配置成耦合在所述供电电路(1)和所述负载电路(100)之间，或者被配置成耦合在所述负载电路(100)和所述开关电路(3-8)之间，或者被耦合在所述开关电路(3-8)和所述供电电路(1)之间，以及
-控制器(10)，被配置成控制所述电流调节器(9)。
13.根据权利要求1所述的驱动器(1-10)，其中，所述开关电路(3-8)包括电流调节器，并且其中，所述驱动器(1-10)还包括：
-控制器(10)，被配置成控制所述电流调节器。
14.一种包括如权利要求1所述的驱动器(1-10)的设备，其中，所述设备还包括所述负载电路(100)。
15.一种用于对驱动负载电路(100)的驱动器(1-10)进行操作的方法，其中，所述驱动器(1-10)包括供电电路(1)以及存储电路(2)，所述供电电路(1)被配置成向所述负载电路(100)提供供电电流信号，所述存储电路(2)被配置以存储旨在去往所述负载电路(100)的能量，其中，所述方法包括以下步骤：
-经由所述供电电流信号对所述存储电路(2)进行充电，
-对所述存储电路(2)进行旁通，
-经由所述负载电路连同所述供电电流信号对所述存储电路(2)进行放电，以及
-在所述供电电流信号被阻断达实质的持续时间时，经由所述负载电路(100)对所述存储电路(2)进行放电。
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