减少LED负载的谐波失真的方法及装置与流程

减少LED负载的谐波失真的方法及装置本申请是是申请日为2010年8月13日、申请号为201080046880.6的发明名称为“减少LED负载的谐波失真”的专利申请的分案申请。技术领域各个实施方式大体涉及包括发光二极管(LED)的照明系统。

背景技术：
对于向用户传输电能的设施而言，功率因数非常重要。在要求相同等级的有效功率的两个负载中，具有较好功率因数的负载向设施实际要求的电流较小。功率因数为1.0的负载向设施要求的电流最小。设施可以向具有高功率因数负载的用户提供减小的功率。电压与电流之间的相位差可导致差的功率因数。功率因数也会因电流的失真和谐波含量而变差。一些情况下，失真的电流波形趋于增加谐波电能含量，并减少基频(fundamentalfrequency)的电能。对于正弦电压波形，只有基频的电能可将有效功率传输到负载。非线性负载，例如整流器负载可导致失真的电流波形。整流器负载可包括，例如，诸如LED的二极管。LED是广泛应用的能够在通电时进行照明的装置。例如，单个的红色LED可向设备操作者提供操作状态(例如开或关)的可见指示。又例如，LED可用在某些基于电子学的装置，例如手持式计算器中显示信息。LED现也已应用于例如照明系统、数据通信和电机控制。通常，LED形成为具有阳极和阴极的半导体二极管。从理论上说，理想的二极管只在一个方向上传导电流。当在阳极和阴极之间施加足够的正向偏压时，常规电流流过二极管。流过LED的正向电流可以使光子与空穴重新结合，从而以光的形式释放能量。一些LED发射的光处于可见波长光谱中。通过正确选择半导体材料，可使各个LED构造成发出特定的颜色(例如波长)，举例来说，诸如红、蓝、绿。通常，LED可在传统的半导体晶粒(die)上制成。单个的LED可与同其它电路集成在相同的晶粒上，或封装成独立的单个部件。包含LED半导体元件的封装一般将具有透明窗，允许光线从封装透出。

技术实现要素：
装置和相关方法通过如下方式来减少激励电流的谐波失真：将所述激励电流从设置在串联电路中的多个LED中的至少一个上基本上分流走直至所述电流或其相关的周期性激励电压达到预定门限电平(thresholdlevel)，并且当所述激励电流或电压基本超过预定门限电平时停止电流的分流。在说明性的实施方式中，整流器可接收交流(AC)(例如正弦)电压，并向串联连接的LED串传输单向电流。当AC电压低于预定电平时，通过在二极管串中的至少一个二极管附近进行电流分流，从而减小二极管串的有效开启(turn-on)门限电压。在各个示例中，LED串内的选择性电流分流可增大输入电流导通角，从而实质上减少ACLED照明系统的谐波失真。各实施方式可实现一个或多个优点。例如，一些实施方式采用例如非常简单、低成本、低功率的电路来基本减小AC输入电流波形的谐波失真。在一些实施方式中，用于实现基本上减少谐波失真的附加电路可包括单个晶体管，或者还可包括第二晶体管和电流感测元件。在一些示例中，电流传感器为一部分LED电流流过的电阻元件。在一些实施方式中，将谐波改善电路集成在具有受谐波改善电路控制的一个或多个LED的晶粒上，从而实现大大减小尺寸和制造成本。在一些例子中，谐波改善电路可与相应的受控LED集成在公共的晶粒上，无需增加单独制造LED需要的工艺步骤。在各实施方式中，例如使用半波或全波整流基本改善AC-驱动的LED负载的AC输入电流的谐波失真。一些实现方式仅可需要两个晶体管和两个电阻器，以提供受控旁通路径来调节输入电流，从而改善ACLED光引擎的电能质量。各实施方式的细节将参照下面的附图和描述进行说明。其它特征和优点可从描述、附图和权利要求中显而易见地得出。附图说明图1示出了代表具有配置为全波整流器的多个LED和配置为从该整流器接收单向电流的LED串的示例性ACLED电路的示意图。图2-5示出了图1的ACLED电路的代表性的性能曲线和波形。图6-9示出了采用选择性电流分流改善电能质量的全波整流器照明系统的一些示例性实施方式。图10-11示出了配置为未选择性电流分流的半波整流的ACLED串。图12-13示出了配置为选择性分流的半波整流的ACLED串的示例性电路。图14-16公开了使用传统(例如非LED)整流器的ACLED拓扑。图17-19公开了说明应用到图14的ACLED拓扑的选择性分流的示例性实施方式。图20示出了在照明装置的实施方式中用于调整(calibrating)或测试功率因数改善状况的示例性装置的框图。图21示出了用于具有改善的谐波因数和/或功率因数性能的LED光引擎的示例性电路的示意图。图22示出了作为图21中的光引擎电路的激励电压的函数的归一化的(normalized)输入电流的曲线图。图23示出了图21的电路的实施方式的电压和电流波形的示波器测量结果。图24示出了图23的电压和电流波形的电能质量测量结果。图25示出了图23的电压和电流波形的谐波分布图(profile)。图26示出了用于具有改善的谐波因数和/或功率因数性能的LED光引擎的示例性电路的示意图。图27示出了作为图26中的光引擎电路激励电压的函数的归一化的输入电流的曲线图。图28示出了图26的电路的实施方式的电压和电流波形的示波器测量结果。图29示出了图28的电压和电流波形的电能质量测量结果。图30示出了图26的电路的另一实施方式的电压和电流波形的示波器测量结果。图31示出了图30的电压和电流波形的电能质量测量结果。图32示出了参照图27-29描述的图26的电路的实施方式的电压和电流波形的示波器测量结果。图33示出了图32的电压和电流波形的电能质量测量结果。图34示出了图32的波形的谐波分量。图35示出了图32的电压和电流波形的谐波分布图。图36-37示出了参照图27所述的光引擎的光输出的实验测量的图和数据。图38-43示出了在AC输入激励低于预定电平时采用选择性分流以旁路一组或多组LED的LED光引擎的示意性电路的示意图。各附图中相同的附图标记表示相同的元件。具体实施方式为了有助于理解，本文件总体组织如下。首先，为了便于介绍关于各实施方式的探讨，参照图1-5介绍具有使用LED的全波整流器拓扑的照明系统。其次，通过该介绍，引入参照图6-9的对采用选择性分流以改善功率因数性能(capability)的全波整流器照明系统的一些示例性实施方式的描述。第三，参照图10-13描述了在配置为半波整流的示例性LED串中应用的选择性分流。第四，参照图14-19，探讨转入到说明在使用传统(例如非LED)整流器的LED串中应用的选择性分流的示例性实施方式。第五，参照图20，本文件描述在照明装置的实施方式中用于调整或测试功率因数改善情况的示例性装置和方法。第六，本公开转向对实验数据的评论和对两种ACLED光引擎拓扑的讨论。参照图21-25评论一种拓扑。参照图26-37通过三个不同的实施方式(例如，三个不同的元件选择)评论另一拓扑。第七，参照图38-43，本文件介绍了结合选择性电流分流以调节输入电流波形的ACLED光引擎的多个不同的拓扑。最后，该文件讨论与ACLED照明应用中的改善的电能质量相关的更多实施方式、示例性应用和方面。图1示出了代表具有配置为全波整流器的多个LED和配置为从该整流器接收单向电流的LED串的示例性ACLED电路的示意图。所示出的ACLED是自整流LED电路的一个示例。如箭头所指示的，整流器LED(示出在四条侧边上)仅在四个AC象限(Q1、Q2、Q3、Q4)中的两个象限内传导电流。负载LED(在整流器内对角地示出)在全部的四个象限内均传导电流。例如，在Q1、Q2内，当电压为正并且分别升高或降低时，电流通过整流器LED(+Dl到+Dn)以及负载LED(±Dl到±Dn)传导。在Q3、Q4内，当电压为正并且分别降低或升高时，电流经过整流器LED(-Dl到-Dn)以及负载LED(±Dl到±Dn)传导。在两种情况的任一种情况下(如Q1-Q2或Q3-Q4)，输入电压可以必须达到预定的传导角(conductionangle)电压，以使LED开始传导大的电流。图2示出了具有一个跨越四个象限的激励周期的正弦电压。Q1跨度为0°-90°(电角度)，Q2跨度为90°-180°(电角度)，Q3跨度为180°-270°(电角度)，Q4跨度为270°-360°(或0°)(电角度)。图3示出了LED的示例性特性曲线。在该图中，电流被描绘为在大约2.8V的门限电压以下基本可以忽略。尽管具有代表性，但此特定的特性仅针对一个LED而言，而对于其它适当的LED则可能有所不同，因此，本特定附图并不想要限定。该特性可以根据温度而变化。图4示出了图2所示正弦电压应用于图1所示电路的说明性的电流波形图。对于正半周而言，如图所示，传导角始于大约30°，延伸到大约150°的电角度。对于负半周而言，传导角从大约210°(电角度)延伸到大约330°(电角度)。每个半周示出为传导电流仅约120°。图5示出了电流波形例如在不同电路配置中的代表性变化。例如，可通过减少串联LED的数量来获得增大的传导角(如曲线“a”所示)，这可能造成过高的峰值电流。在示例中，可通过引入额外的串联电阻来力图谐波的减少(如曲线“b”所示)，这可能增大功率消耗和/或减少光输出。下面所述的方法和装置包括选择性电流分流电路，其能够有利地增大ACLED的传导角和/或改善功率因数。某些实现方式还可以进一步有利地设置成实质性改善在负载LED中的电流负载的平衡。图6示出了采用选择性电流分流来改善功率因数性能的全波整流器照明系统的第一示例性实施方式。本例中，跨越节点A、B之间的一组串联的负载LED增加了附加的旁通电路。旁通电路包括开关SW1和感测电路SC1。在操作中，当SW1闭合以分流在至少部分负载LED周围的电流时，旁通电路被激活。开关SW1由感测电路SC1控制，感测电路SC1选择何时激活旁通电路。在一些实施方式中，SC1可通过感测输入电压进行操作。例如，当感测的输入电压低于门限值时，激活旁通电路，以促进在Q1或Q3内传导电流，然后在Q2或Q4内维持电流传导。在一些实施方式中，SC1可通过感测电流进行操作。例如，当感测的LED电流低于门限值时，激活旁通电路，以促进在Q1或Q3内传导电流，然后在Q2或Q4内维持电流传导。在一些实施方式中，SC1可通过感测来源于整流电压的电压进行操作。例如，可使用电阻分压器来进行电压感测。在一些实施方式中，门限电压可由高值电阻器确定，该高值电阻器通过控制SW1状态的光耦合器的LED连接到驱动电流。在一些实施方式中，可根据相关于电压波形中的规定点(例如过零点(zerocrossing)或电压峰)的预定时延来控制SW1。此时应确定定时(timing)以最小化从AC电源供给照明装置的电流波形的谐波失真。在说明性的例子中，旁通开关SW1可以设置为响应于超出门限的电压信号进行初次激活。电压感测电路可被装备为采用预定量的磁滞进行切换，以控制预定门限附近的抖动。为了增大和/或提供备份控制信号(例如在电压感测和控制中出现故障时)，一些实施方式还可包括辅助电流和/或基于定时的切换。例如，如果电流超出某一预定门限值和/或周期中的定时超出预定门限，并且尚未从电压感测电路收到信号，则可激活旁通电路以继续完成减少谐波失真。在示例性实施方式中，电路SC1可配置为感测输入电压VAC。当输入电压低于某一或预定值VSET时，SC1的输出为高(真)。如果SC1为高(真)，则开关SW1闭合(传导)。类似地，当输入电压高于某一或预定值VSET时，SC1的输出为低(假)。如果SC1为低(假)，则开关SW1断开(不传导)。VSET被设置成表示在设定电流下整流器LED(+D1到+Dn)的总的正向电压值的值。在说明性的例子中，一旦向始于Q1的周期的起点处的ACLED施加电压，则感测电路SC1的输出将为高，并且开关SW1将被激活(闭合)。电流只能通过整流器LED(+D1到+Dn)传导并且通过SW1流经旁通电路路径。在输入电压增大到VSET后，感测电路SC1的输出变为低(假)，开关SW1将转换到去活(deactivated)(断开)状态。此时，电流转换到通过整流器LED(+D1到+Dn)和负载LED(±D1到±Dn)进行传导，直到旁通电路中的SW1基本不再传导。感测电路SC1在正负两个半周起到的作用相似，即响应于VSET的绝对值控制SW1的阻抗状态。因此，除了在Q3-Q4期间负载电流将流经整流器LED(-D1到-Dn)，两个半周(例如，Q1-Q2或Q3-Q4)中发生的操作基本相同。图7示出了使用和不使用旁通电路路径来为图6所示电路执行选择性分流的代表性电流波形。曲线(a)、(b)示出了采用选择性电流分流的输入电流的示例性特征波形。曲线(c)示出了不能选择性分流(例如在旁通路径中阻抗较高)的输入电流的示例性特征波形。通过旁通负载LED(±D1到±Dn)，可大大增加导通角。如图所示，曲线(a、b)导通角范围分别为在Q1、Q2中从大约10°-15°(电角度)延伸到大约165°-170°(电角度)，在Q3、Q4中从大约190°-195°(电角度)延伸到大约345°-350°(电角度)。在另一说明性的实施方式中，SC1可响应于感测的电流而操作。在本实施方式中，SC1可分别感测流经整流器LED(+D1到+Dn)或(-D1到-Dn)的电流。当正向电流低于某一预设或预定值ISET时，SC1的输出为高(真)。如果SC1为高(真)，则开关SW1闭合(传导)。类似地，当正向电流高于某一或预定值ISET时，SC1的输出为低(假)。如果SC1为低(假)，则开关SW1断开(不传导)。ISET可被设置成这样的值，例如表示整流器LED(+D1到+Dn)在额定(nominal)正向电压时的电流。下面描述示例性装置的操作。一旦向ACLED施加电压，则感测电路SC1的输出将为高，并且开关SW1将被激活(闭合)。电流只能通过整流器LED(+D1到+Dn)传导并且通过SW1流经旁通电路路径。在正向电流增大到门限电流ISET后，感测电路SC1的输出变为低(假)，开关SW1将转换到去活(断开)状态。此时，随着旁通电路转换到高阻抗状态，电流转换到通过整流器LED(+D1到+Dn)和负载LED(±D1到±Dn)进行传导。类似地，当输入电压为负时，电流将流经整流器LED(-D1到-Dn)。通过引入选择性电流分流以选择性地旁通负载LED(±D1到±Dn)，可以大大增加传导角。图8示出了响应于激励电源(VAC)通过串联电阻器R3提供的输入电流而对旁通电路进行操作的示例性实施方式。在第一节点引入电阻器R1，与负载LED串(±D1到±D18)串联。R1与双极面结型晶体管(BJT)T1的基极和发射极并联，T1的集电极与N-信道场效应晶体管(FET)T2的栅极和上拉电阻器R2相连。电阻器R2的另一端与LED串上的第二节点相连。晶体管T2的漏极和源极分别连接到LED串的第一、第二节点。在本实施例中，感测电路自偏压，无需外部电源。在一个示例性实施方式中，电阻器R1可设置成这样的值，在该值时使得在预定电流门限ISET下，跨越R1的电压降达到大约0.7V。例如，如果ISET为15mA，R1的近似值则可估算为R＝V/I＝0.7V/0.015A≈46Ω。一旦向ACLED施加电压，则晶体管T2的栅极变为正向偏置并通过电阻器R2馈通，电阻器R2的值可设为数百kΩ。在输入电压达到大约3V时开关T1将完全闭合(激活)。接着，电流流经整流器LED(+D1到+Dn)、开关T2和电阻器R1(旁通电路)。一旦正向电流近似达到ISET，晶体管T1将趋于减小晶体管T2的栅-源极电压，从而增加旁通路径的阻抗。在此情况下，随着输入电流幅值的增加，电流将从晶体管T2转移到负载LED(±D1到±Dn)。除了电流改为将流经整流器LED(+D1到+Dn)，类似的情况会在负半周中重复。从上述针对各实施方式的描述可知，负载平衡可有利地减少整流器LED和负载LED(例如在全部四个象限内承载单向电流的LED)之间的不对称占空比(dutycycles)，或大体上均衡整流器LED和负载LED之间的占空比。在某些示例中，这种负载平衡还可有利地大体上减轻闪变效应，在具有较高占空比的LED处闪变效应通常较小。旁通电路的实施方式可包括多于一个的旁通电路。例如，当使用两个或多个旁通电路来旁通所选LED时，可以进一步改善功率因数。图9示出了两个旁通电路。SC1和SC2可具有不同的门限值并能有效地进一步改善输入电流波形，以实现更大的导通角。单个ACLED电路的旁通电路的数量例如可为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或以上，例如15、约18、20、22、24、26、28或至少30，还可以包含可用的尽可能多地排列以改善电能质量。旁通电路可配置为响应于电路状况从单个LED或作为一个组的任意数量的串联、并联或串/并联LED分流电流。如图6、8、10中所示的示例性实施方式，可将旁通电路应用于负载LED中的LED。在某些实现方式中，在全波整流阶段可应用一个或多个旁通电路在一个或多个LED周围选择性地分流电流。从图8的示例可知，自偏压旁通电路可采用少量分立元件来实现。在一些实现方式中旁通电路可制造在具有LED的单个晶粒上。在一些实施方式中，旁通电路可使用分立元件整体或部分地实现，和/或集成到与一组旁通LED关联(associatedwith)的或与整个ACLED电路关联的一个或多个LED。图10示出了示例性的ACLED照明装置，其包括配置为半波整流器的两串LED，其中每串LED在交替的半个周期内进行导电和照明。特别地，正组(+D1到+Dn)在Q1和Q2内导电，负组(-D1到-Dn)在Q3和Q4内导电。正如参照图4所探讨的，无论哪种情况(Q1-Q2或Q3-Q4)，AC输入电压必须达到对应于相应导通角的门限激励电压，使得LED开始传导大的电流。图11示出了用于激励图10中的ACLED照明装置的典型正弦激励电压Vac波形。此波形与参照图2所描述的波形基本类似。本文描述的一些示例性方法和装置可大大增加具有周期性交替的极性(如正弦AC、三角波、方波)中的至少一种极性的激励电压的ACLED的导通角。在一些实施方式中，可通过例如引导和/或跟踪相位调制、脉宽调制来改变激励电压。一些示例可通过向负载LED施加大致平衡的电流来实现有利的性能改善。如图12所示，图10的电路改变成包括跨越至少部分负载LED添加的两个旁通电路。第一旁通电路包括由感测电路SC1控制的开关SW1。第二旁通电路包括由感测电路SC2控制的开关SW2。每个旁通电路分别提供由开关SW1或SW2激活和去活的旁通路径。在说明性的例子中，示例性的光引擎可包括39个串联的LED，用于在各自的正负半周内导电。应当理解，串联和并联LED的任何适当的组合都可采用。在多个实施方式中，所选LED的数量和布置例如可为光输出、电流和电压规格的函数。在某些区域，rms线路电压(linevotage)可为大约100V、120V、200V、220V或240V。在第一说明性的实施方式中，响应于输入电压而激活旁通开关。SC1可感测输入电压。当电压低于某一或预定值VSET时，SC1的输出为高(真)。如果SC1为高(真)，则SW1闭合(传导)。类似地，当电压高于某一或预定值VSET时，SC1的输出为低(假)。如果SC1为低(假)，则开关SW1断开(不传导)。VSET被设置成例如这样的值，该值表示在设定电流下未经旁通电路旁通的所有LED的总的正向电压。下面描述装置的操作。一旦向ACLED施加电压，则感测电路SC1的输出将为高，并且开关SW1将被激活(闭合)。电流仅通过(+D1到+D9)和(+D30到+D39)传导并且流经第一旁通电路。在输入电压增大到VSET后，感测电路SC1的输出变为低(假)，并且开关SW1将被去活(断开)。此时，电流转换到通过所有LED(+D1到+D39)进行传导，并且第一旁通电路转换到高阻抗(例如基本不传导)状态。大致如参照正LED组的描述，当输入电压为负时，除了负载将流经负LED组(-D1到-D30)，将重复相同的过程。当输入电压达到VSET的负值时，可以相应地激活或去活感测电路SC2和开关SW2。图13示出了图12中的电路采用或未采用旁通电路路径进行选择性电流分流的代表性电流波形。采用选择性电流分流的输入电流的示例性特征波形如曲线(a)、(b)所示。曲线(c)描绘了不能选择性电流分流(例如旁通路径中阻抗高)的输入电流的示例性特征波形。本例的选择性电流分流技术可大大增加导通角，大致如参照图7的描述。通过分别旁通LED(+D10到+D29)和(-D10到-D29)，可大大增加导通角。在第二说明性的实施方式中，可响应于输入电压感测信号而激活旁通开关SW1、SW2。SC1、SC2分别感测流经LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)的电流。当正向电流低于某一值或预定门限ISET时，SC1的输出为高(真)。如果SC1为高(真)，则开关SW1闭合(传导)。类似地，当正向电流高于ISET时，SC1的输出为低(假)。当SC1为低(假)，则开关SW1转换到断开(不传导)状态。ISET可设置成例如这样的值，该值近似表示在额定正向电压下LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)全体的电流。下面描述示例性装置的操作。一旦向ACLED施加电压，则感测电路SC1的输出将为高，并且开关SW1将被激活(闭合)。电流仅通过LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)传导并且流经旁通电路。在正向电流增大到ISET后，感测电路SC1的输出变为低(假)，开关SW1被去活(断开)。此时，电流可转换到通过LED(+D1到+D39)传导，并且第一旁通电路中的SW1基本不传导。类似地，当输入电压降低且电流降至基本低于ISET时，开关SW1被激活，至少一部分电流被分流流经旁通开关SW1而不经过LED(+D10到+D29)。当输入电压为负时，除了负载电流将流经负LED组和/或第二旁通电路，将发生大致类似的过程。在一些实施方式中，负载平衡可有利地减轻闪烁效应，如果有的话。在适用情况下，一般通过增大LED的占空比和/或导通角来减轻闪烁效应。可操作为使用选择性电流分流技术来调节电流的旁通电路并不限于仅采用一个旁通电路的实施方式。为了进一步改善功率因数，一些示例可增加旁通电路的数量并且将LED设置成多个子组。具有多个旁通电路的示例性实施方式例如可参照图9、12、20、39或42-43描述。在一些实现方式中，某些旁通电路实施方式，例如图8所示的示例性旁通电路，在ACLED光引擎中，可制造在具有一个或多个LED的单个晶粒上。图14示出了包括馈送(feeding)一串LED的传统二极管整流器的示例性ACLED拓扑。如图14所示，本示例性拓扑包括全桥式整流器和负载LED(+D1到+D39)。图15示出了经全桥式整流器处理后的正弦电压。跨越LED(+D1到+D39)的电压在极性上基本上总是单向的(例如正向)。图16示出了说明图14的ACLED电路的操作的电流波形。特别地，输入电压必须达到预定导通角电压，以使得LED开始传导较大电流。此波形大致类似于参照图4所述的波形。图17-19公开了示出应用到图14的ACLED拓扑的选择性电流分流的示例性实施方式。图17示出了图14的ACLED拓扑的示意图，该ACLED拓扑还包括应用于负载中的部分LED的旁通电路。此处所述的方法和装置可大大提高ACLED的导通角。如图17所示，跨越负载LED增加了附加的示例性旁通电路。该旁通电路由开关SW1激活和去活。开关SW1由感测电路SC1控制。在第一说明性的实施方式中，SC1响应于输入电压而控制旁通开关。SC1可在节点A(见图17)感测输入电压。当电压低于某一或预定值VSET时，SC1的输出为高(真)。如果SC1为高(真)，则开关SW1闭合(传导)。类似地，当电压高于某一或预定值VSET时，SC1的输出为低(假)。如果SC1为低(假)，则开关SW1断开(不传导)。在一个例子中，VSET被设置成近似表示在设定电流下LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)全体的总的正向电压的值。一旦向ACLED施加电压，则感测电路SC1的输出将为高，并且开关SW1将被激活(闭合)。电流仅通过LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)传导并且流经旁通电路。在输入电压增大到VSET后，感测电路SC1的输出变为低(假)，且开关SW1将被转换到去活(断开)状态。此时，电流转变到通过LED(+D1到+D9)、(+D9到+D29)和(+D30到+D39)进行传导。旁通电路可转换到基本不传导。类似地，当输入电压在Q2或Q4内降低到VSET以下时，开关SW1将被激活，且电流将旁通LED(+D10到+D29)。图18示出了输入电流的示例性效果。通过旁通LED组(+D11到+D29)，可大大增加导通角。在第二说明性的实施方式中，SC1响应于电流感测而控制旁通开关。SC1分别感测流经LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)的电流。当正向电流低于某一或预定值ISET时，SC1的输出为高(真)。如果SC1为高(真)，则开关SW1闭合(传导)。当正向电流高于某一或预定值ISET时，SC1的输出为低(假)。如果SC1为低(假)，则开关SW1断开(不传导)。ISET可被设置成表示在额定正向电压下LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)全体的电流值的值。一旦向ACLED施加电压，则感测电路SC1的输出将为高，并且开关SW1将被激活(闭合)。电流仅通过LED(+D1到+D9)和(+D30到+D39)传导并且流经旁通电路。在正向电流增大到ISET后，感测电路SC1的输出变为低(假)，且开关SW1将去活(断开)。此时，电流通过LED(+D1到+D9)、(+D30到+D39)以及LED(+D10到+D29)传导。旁通电路不传导。类似地，当电流在Q2或Q4内降低到ISET以下时，开关SW1将被激活，且电流旁通LED(+D10到+D29)。全波整流ACLED光引擎的各实施方式可有利的减少闪变效应，在较高的占空比下操作的LED的闪变效应通常较小。一些实施方式可包括多于一个的旁通电路，这些旁通电路被设置为在一组LED周围分流电流。例如，为进一步改善功率因数，可采用两个或更多的旁通电路。在一些示例中，两个或以上的旁通电路可设置为将一组旁通LED分为多个子组。在另一些例子中，光引擎实施方式可包括设置为在独立的两组LED(例如参见图9、26)周围进行选择性分流电流的至少两个旁通电路。图12示出了包括两个旁通电路的示例性光引擎。具有多个旁通路径的光引擎电路的更多实施方式例如至少参照图42-43进行描述。图19示出了LED光引擎的旁通电路的示例性实现方式。用于选择性旁通一组LED的旁通电路1900包括与待旁通的LED并联连接的晶体管T2(例如，n沟道MOSFET)。晶体管T2的栅极由上拉电阻器R2和双极面结型晶体管T1控制。晶体管T1响应于跨越感测电阻器R1的电压，感测电阻器R1承载了通过晶体管T2和LED的全部瞬时电流。由于应用于旁通电路的瞬时电路电压和电流状况以平稳和持续的状态变化，因此晶体管T2和LED之间的输入电流分流将以相应的平稳和持续的状态变化，后文例如将参照图32进一步详细描述。各实施方式可通过调制晶体管T2的阻抗处于线路频率(linefrequency)(例如大约50或60Hz)的整倍数(例如1、2、3倍)来操作光引擎。这种阻抗调制可包括例如在电路状态(例如电压、电流)的相应范围内，通过运用(exercising)晶体管T2的的饱和、线性和截止区而在旁通路径中以线性(例如连续或模拟)方式操作晶体管T2。在一些例子中，晶体管的操作模式可为瞬时输入电流的电平的函数。这样的函数的例子将至少参照例如图22、27或32进行描述。图20示出了在照明装置的实施方式中用于调整或测试功率因数改善状况的示例性装置的框图。该装置能够测试电流的谐波含量，并且测量在独立受控的电压或电流门限下旁通开关的众多配置的功率因数。通过这种方式，自动测试程序例如能够迅速确定用于任意照明装置的一个或多个旁通开关的最佳配置。得到的最佳配置可存储于数据库和/或...