23描绘了针对图21的电路的实施例的电压波形和电流波形的示波器测量结果。曲线图2300描绘了正弦电压波形2305和电流波形2310。电流波形2310展现了头肩形状。
[0139]在此示例中，肩2315对应于在较低AC输入激励水平的范围内流过旁路开关的电流。在AC输入激励水平的第二中间范围之上，旁路电流的阻抗增加。当激励电压继续在与第二范围重叠的第三范围中基本上平滑地且连续地上升时，跨旁路开关的电压增加超过LED组3的有效正向阈值电压，并且输入电流以基本上平滑且连续的方式从在旁路开关2115中流动过渡到流过LED组3。在较高AC输入激励水平处，电流基本上仅流过LED组3而不流过旁路开关2115。
[0140]在一些实施例中，第一范围可以具有一个下限，该下限是由LED组1、2、4、5形成的网络的有效正向阈值电压的函数。在一些实施例中，第二范围可以具有由预定阈值电压限定的下限。在一些示例中，第二范围的下限可以基本上对应于预定阈值电流。在一些实施例中，预定阈值电流可以是结点温度(例如，基极-发射极结点正向阈值电压)的函数。在一些实施例中，第三范围的下限可以是LED组3的有效正向阈值电压的函数。在一些实施例中，第三范围的上限可以对应于基本上主要(例如，到负载的瞬时输入电流的至少约90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或至少约99.5%)流过1^0组3的输入电流。在一些示例中，第三范围的上限可以是流过旁路开关2115的基本上接近零(例如，小于到负载的瞬时输入电流的0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或小于约10%)的电流的函数。
[0141]图24描绘了针对图23的电压波形和电流波形的功率品质测量结果。具体地，测量结果指示功率因数被测量为约0.987(例如，98.7 % )。
[0142]图25描绘了针对图23的电压波形和电流波形的谐波简档。具体地，所测量的总谐波失真被测量为在约16.1 %处。
[0143]因此，在额定激励电压处，具有选择性转移电路的LED光引擎的实施例可以有利地以基本上在90 92.5%,95%,97.5%之上或例如在至少约98 %之上的功率因数操作，并且同时实现基本上在25%、22.5%、20%或例如约18%之下的1'!^(^0 LED光引擎的一些实施例可以进一步在振幅调制和/或相控调制之下在所施加的激励电压的全部范围(例如，0-100% )之上是基本上平滑地且连续地可调光的。
[0144]图26示出了具有改进的谐波因数和/或功率因数性能的LED光引擎的示例性电路的示意图。各个实施例可以有利地针对来自LED的给定的峰值照明输出产生改进的功率因数和/或减少的谐波失真。
[0145]光引擎电路2600包括桥式整流器2605和两个并联连接的LED组:LED组1和LED组2，各自包含多个LED并且各自连接于节点A与节点C之间。电路2600进一步包括连接于节点C与节点B之间的LED组3。操作中，LED组1、2、3中的每一者具有其为所施加的峰值激励电压的基本一小部分的有效正向电压。它们与限流元件组合的组合正向电压可以控制峰值正向电流。限流元件被描绘成电阻器R1。在一些实施例中，限流元件可以包括例如组合的一个或多个元件，这些元件是从固定电阻器、电流控制半导体以及热敏电阻器中选择的。
[0146]光引擎电路2600进一步包括旁路电路2610，该旁路电路操作以减少电路2600的有效正向接通电压。在各实施例中，旁路电路2610可以有助于在低AC输入激励水平处例如通过构造更正弦形状的电流波形而扩展传导角，这可能倾向于对功率因数和/或谐波因数有益。
[0147]旁路电路2610包括其沟道被连接以从节点C并且绕LED组3和串联电阻器R1转移电流的旁路晶体管Q1(例如，金属氧化物半导体(M0S)场效应晶体管(FET)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、双极结型晶体管(BJT)等)。沟道的传导率由控制端子(例如，M0SFET的栅极)调制。η沟道MOSFET Q1的栅极通过到节点C的电阻器R2被上拉电压。在一些其他实施例中，电阻器可以被上拉至节点Α。可以通过将晶体管Q2(例如，M0SFET、IGBT、结型FET(JFET)、双极结型晶体管(BJT)等)下拉至接近晶体管Q1的源极的电压而减少栅极电压。在所描绘的示例中，晶体管Q2(NPN双极结型晶体管(BJT))的集电极被配置成用于响应于建立晶体管Q2的基极-发射极电压的负载电流来调节栅极电压。感测电阻器R3是跨晶体管Q2的基极-发射极连接的。在各个实施例中，晶体管Q1的栅极上的电压可以基本上响应于输入电流幅度中相应平滑且连续的变化而平滑地且连续地变化。
[0148]图27-29以及图36-37描绘了通过操作基本上如参照图26所示出的和所描述的示例性LED光引擎电路收集的实验结果。在这些实验中，LED组1、2的型号为EHP_A21_GT46H(白光)，例如可从台湾亿光电子有限公司(Everlight Electronics C0.,LTD.)商购。LED组3包括型号EHP_A21_UB 01H(蓝光)，也例如可从台湾亿光电子有限公司(Ever lightE1 ectroni cs C0.，LTD.)商购。这些测试的LED组1、2各自包括串联的24个二极管，并且LED组3包括串联的21个二极管。这些测试部件值被指定为13.4欧姆的Rl、4.2欧姆的R2以及806k欧姆的R3。
[0149]图27示出了针对图26的光引擎电路作为激励电压的函数的归一化输入电流的图表。如所描绘的，图表2700包括针对具有选择性电流转移以调节电流的输入电流的曲线图2705，以及针对具有选择性电流转移失效的输入电流的曲线图2710。曲线图2710在此可以被认为与电阻调节相关联。
[0150]实验数据示出:针对类似的峰值电流，在其处开始基本传导的有效正向阈值电压从在点2715处的约85V(电阻调节)减少到在点2720处的约45V(选择性电流转移)。这表示阈值电压减少了约45%。当被施加于每个整流正弦周期的上升象限和下降象限两者时，这对应于传导角的基本扩展。
[0151]在一些示例中，曲线图2705示出了第一拐点2720，该第一拐点可以是LED组1、2的函数。具体地，拐点2720处的电压可以基于LED组1、2的正向阈值电压而被确定，并且可以进一步是桥式整流器2605的操作分支的正向阈值电压的函数。
[0152]曲线图2705进一步包括第二拐点2725。在一些示例中，第二拐点2725可以对应于与旁路电路2610相关联的电流阈值。在各个实施例中，电流阈值可以是基于例如晶体管Q1的输入电流、基极-发射极结点电压、温度、电流增益和/或转移特性而确定的。
[0153]点2720、2725之间的曲线图2705的斜率2730以其倒数指示具有选择性电流转移的光引擎电路2600在此范围中展现基本上低于由曲线图2710所展现的任何阻抗的阻抗。在一些实现方式中，此减少的阻抗效应可以通过在低激励电压处相对快速地升高电流而有利地促进例如增强型光输出，其中，LED电流粗略地与光输出成比例。
[0154]曲线图2705进一步包括第三拐点2740。在一些示例中，点2740可以对应于在其之上通过晶体管Q1的电流基本上接近零的阈值。在点2740之下，晶体管Q1绕LED组3转移输入电流的至少一部分。
[0155]在点2725、2740之间的曲线图2705的范围2750中示出的可变斜率以其倒数指示晶体管Q1响应于增加的激励电压在此范围中展现平滑地且连续地增加的阻抗。在一些实现方式中，此动态阻抗效应可以有利地促进从电流基本上仅流过晶体管Q1到基本上仅在LED组3中流动的平滑的、基本上线性的(例如，低谐波失真)过渡。
[0156]图28描绘了针对图26的电路的实施例的电压波形和电流波形的示波器测量结果。曲线图2800描绘了正弦电压波形2805和电流波形2810。电流波形2810展现了头肩形状。
[0157]在此示例中，肩2815对应于在较低AC输入激励水平的范围中的流过晶体管Q1的电流。在AC输入激励水平的第二中间范围之上，晶体管Q1的阻抗增加。当激励电压继续在与第二范围重叠的第三范围中基本上平滑地且连续地上升时，跨晶体管Q1的电压增加超过LED组3的有效正向阈值电压，并且输入电流以基本上平滑且连续的方式从在晶体管Q1中流动过渡到流过LED组3。在较高AC输入激励水平处，电流基本上仅流过LED组3而不流过晶体管Qlo
[0158]在一些实施例中，第一范围可以具有一个下限，该下限是由LED组1、2形成的网络的有效正向阈值电压的函数。在一些实施例中，第二范围可以具有由预定阈值电压限定的下限。在一些示例中，第二范围的下限可以基本上对应于预定阈值电流。在一些实施例中，预定阈值电流可以是结点温度(例如，基极-发射极结点正向阈值电压)的函数。在一些实施例中，第三范围的下限可以是LED组3的有效正向阈值电压的函数。在一些实施例中，第三范围的上限可以对应于基本上主要(例如，到负载的瞬时输入电流的至少约95%、96%、97%、98%、99%或至少约99.5%)流过LED组3的输入电流。在一些示例中，第三范围的上限可以是流过晶体管Q1的基本上接近零(例如，小于到负载的瞬时输入电流的0.5 %、1 %、2 %、3%、4%或小于约5%)的电流的函数。
[0159]图29描绘了针对图28的电压波形和电流波形的功率品质测量结果。具体地，测量结果指示功率因数被测量为约0.967(例如，96.7 % )。
[0160]图30至图31描绘了通过操作基本上如参照图26所示出的和所描述的示例性LED光引擎电路收集的实验结果。在这些实验中，LED组1、2、3包括型号SLHNNWW629T0，例如可从韩国三星LED有限公司(Samsung LED Co,LTD.)商购。LED组3进一步包括型号AV02-0232EN，例如可从加利福尼亚的安华高科技公司(Avago Technologies)商购。这些测试LED组1、2各自包括串联的24个二极管，并且LED组3包括串联的18个二极管。这些测试部件值被指定为47欧姆的R1、3.32欧姆的R2和806k欧姆的R3。
[0161]图30描绘了针对图26的电路的另一个实施例的电压波形和电流波形的示波器测量结果。曲线图3000描绘了正弦激励电压波形3005和输入电流波形3010的曲线图。基本上如参照图28所述的，电流波形3010展现了具有经修改的特性阈值、拐点或斜率的头肩形状。
[0162]图31描绘了针对图30的电压波形和电流波形的功率品质测量结果。具体地，测量结果指示功率因数被测量为约0.978(例如，97.8 % )。
[0163]图32至图35描绘了通过操作基本上如参照图26所示出的和所描述的示例性LED光引擎电路收集的实验结果。在这些实验中，LED组1、2包括例如可从韩国三星LED有限公司商购的型号SLHNNWW629T0 (白光)以及例如可从加利福尼亚的安华高科技公司商购的型号AV02-0232EN(红光hLED组3包括型号CL-824-U1D(白光)，例如可从日本西铁城电子有限公司商购。测试的LED组1、2各自包括串联的24个二极管，并且LED组3包括串联的20个二极管。这些测试部件值被指定为715欧姆的R1、23.2欧姆的R2和806k欧姆的R3。
[0164]图32示出了针对如参照图27至图29所描述的图26的电路的实施例的电压波形和电流波形的示波器测量结果。如所描绘的，图表3200包括正弦激励电压波形3205、总输入电流波形3210、通过晶体管Q1的电流的波形3215以及通过LED组3的电流的波形3220。
[0165]参照图27，实验数据显示:针对在第一拐点2720与第二拐点2725之间中的激励电压，总输入电流波形3210基本上与波形3215相匹配。输入电流与通过晶体管Q1的电流在第二拐点2725之上的激励的范围之上基本上保持相等。然而，在点2725、2740之间的范围2750的范围中的过渡拐点3225处，波形3215开始以基本上由波形3220中的相应增加抵消的速率下降。随着激励电压将对应于拐点3225的电压提高到对应于拐点2740的电压，波形3215、3220似乎具有相等且相反、近似恒定的(例如，线性的)斜率。在点2740之上的激励电压处，通过LED组3的电流的波形3220基本上等于输入电流波形3210。
[0166]图33描绘了针对图32的电压波形和电流波形的功率品质测量结果。具体地，测量结果指示功率因数被测量为约0.979(例如，97.9 % )。
[0167]图34描绘了图32的这些波形的谐波成分。具体地，谐波幅度基本上仅被测量为奇数谐波，最强的谐波幅度为在小于基波的20%处的7次谐波。
[0168]图35描绘了针对图32的电压波形和电流波形的谐波简档。具体地，所测量的总谐波失真被测量为在约20.9 %处。
[0169]因此，具有选择性转移电路的ACLED光引擎的实施例可以有利地以小于30%、29%、28%、27%、26%、25%、24%、23%、22%或小于约21%的1'皿操作，并且其中，在11^^之上的频率处谐波的幅度例如基本上小于基频振幅的约5 %。
[0170]图36和图37示出了如参照图27所描述的光引擎的光输出的实验测量结果的曲线图和数据。在所施加的激励电压在120Vrms处的实验过程中，光输出被测量以展现与透镜和白色的(例如，基本上抛物面的)反射器相关联的约20%的光损耗。在满激励电压(120VrmS)处，所测量的输入功率为14.41瓦特。
[0171]因此，当被提供具有约120Vrms正弦激励时，具有选择性转移电路的ACLED光引擎的实施例可以有利地以每瓦特至少约42、44、46、48、50或约51流明、并且以至少90%、91%、92%、93%、94%、95%或至少96%的功率因数操作。AC LED光引擎的一些实施例可以进一步在振幅调制和/或相控调制之下在所施加的激励电压的全部范围(例如，0-100%)之上是基本上平滑地且连续地可调光的。
[0172]图36示出了在调光水平的范围处光输出的计算成分以及组合的总输出计算结果的图表。该图表指示在此实现方式中的选择性转移电路在基本电压范围之上提供平滑可调光的光输出。在此示例中，光输出是从满额定激励(例如，在此示例中的120V)处的100%平滑地(例如，连续的、单调的变化)减少到在额定激励的约37% (例如，在此示例中的45V)处的0%。因此，使用具有选择性电流转移以调节电流的AC LED光引擎的一些实现方式的振幅调制的平滑调光的可用控制范围可以为额定激励电压的至少60%或至少63%。
[0173]图37示出了在调光水平的范围处针