在丢失中性连接的情况下的照明驱动器保护的方法以及包括这种保护的照明驱动器与流程

本发明总体上涉及用于照明单元的照明驱动器。更具体地，本文中公开的各种发明方法和装置涉及在去往照明驱动器的中性线连接丢失的情况下保护照明驱动器的方法和系统。

背景技术：

数字照明技术，即基于诸如发光二极管(led)的半导体光源的照明，提供了对传统荧光灯、hid灯和白炽灯的可行替代方案。led的功能优势和优点包括高能量转换和光学效率、耐用性、较低的运行成本等。led技术的最新进展提供了高效且稳健的全光谱光源，该光源在很多应用中实现了各种照明效果。实施这些光源的一些固定装置具有照明模块，照明模块包括能够产生不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的一个或多个led以及用于独立控制led输出以便生成各种颜色和变色照明效果的处理器，例如，如美国专利no.6,016,038和6,211,626中详细讨论的。

用于照明单元和相关照明驱动器(包括led照明单元和led照明驱动器)的一种常见装置采用三相ac市电功率源。在这些装置中，安装通常会尽可能地平衡所有相的负载以获取最佳负载分担。通常，三相线和一根中性线行进到连接至一个断路器的固定装置，并且然后三个相中的一个相连同中性点被连接到每个照明驱动器，使得每个照明驱动器接收三个相中一个相的ac市电电压。特别地，普通的三相ac市电功率源在每相和中性线路之间具有277v的均方根(rms)电压，并且在任何两相之间具有480v的rms电压。

在这样的三相系统中，可能使中性线意外断开(在安装期间或在安装之后)，使得照明驱动器可能暴露于远高于正常电压的电压，这可能导致照明驱动器和/或其相关的照明设备发生故障。ep2290777公开了用于保护电源单元免受临时浪涌的电路，但是浪涌的电路不适合于丢失中性点的情况。

技术实现要素：

中性线断开的情况如图1和图2所示。图1示出了一种布置，其中第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2在正常操作中由三相ac市电功率源的两个不同相供电。这里，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2中的每个驱动一个或多个照明单元，例如led照明单元。在这种情况下，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2可以称为led照明驱动器。

特别地，三相ac市电功率源在三相线中的每个相线与中性端子110之间提供三个ac电压vph1、vph2和vph3。在示例装置中，rms电压vph1、vph2和vph3中的每个的标称值为277v(一些电力线路变化是典型的)。相1的vph1作为ac市电电压v1被提供在第一照明驱动器100-1的线电压端子(线路)与中性端子n之间，并且相2的vph2作为ac市电电压v2被提供在第二照明驱动器100-2的线电压端子(线路)与中性端子n之间。因此，在示例装置中，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2中的每个接收277vrms的标称ac市电电压。

如上所述，在一些情况下，在三相ac市电功率源的中性端子110或中性线与第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2中的每个的中性端子之间的连接发生分断112。

图2示出了一种布置，其中在去往中性端子110的连接丢失的情况下由三相ac市电功率源向两个照明驱动器供电。在这种情况下，三相ac市电功率源的两相(相1和相2)之间的480v的rms电压出现在第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2的两个线电压端子之间。

然而，分别施加在第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2的线电压端子与中性端子n之间的各个电压v1'和v2'是不确定的，并且理论上，这些单独电压中的一个可以在0v到480vrms(v1'+v2'＝480vrms)之间的任何地方。

此外，在第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2是led照明驱动器的特定示例中，每个照明驱动器具有输出级，该输出级作为在照明驱动器的整个操作输入电压范围内向led负载提供恒定(或基本恒定)的电流的“恒定电流”源进行操作。类似的情况适用于荧光镇流器或电子镇流高强度放电(ehid)镇流器代替led照明驱动器的情况。led照明驱动器通常包括功率因子调节电路(pfc)，并且因此其输入看到恒定(或基本恒定)的功率负载，如本领域技术人员所理解的。因为提供给负载的功率恒定(或基本恒定)，所以当提供给这种照明驱动器的输入电压在其操作电压范围内增加时，输入电流减小以保持恒定(或基本恒定)的功率。也就是说，在启动之后，在正常操作期间，这种led照明驱动器的输入阻抗的斜率是负的。

在如图2所示在中性线断开的情况下连接驱动led负载的第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2时，可能导致不稳定的操作并且保证输入电压v1'和v2'将振荡或移动到正常操作范围之外以找到稳定的操作点。例如，输入电压v1'和v2'加起来达到480vrms，而同时提供给第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2的输入电流保持彼此相等(因为它们串联连接)。通常，可以预期输入电压v1'或v2'中的一个可能基本上大于277vmrs，而另一个可能基本上小于277vmrs，这取决于第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2之间的输入阻抗特性的微小差异。通常，第一照明驱动器100-1和第二照明驱动器100-2将不能很好地平衡，并且照明驱动器100-1和100-2中的一个将在其输入端子两端(即，在线路输入端子与中性输入端子n之间)观察到几乎所有480vrms，而照明驱动器100-1和100-2中的另一个将在其输入端子两端上看到非常小的电压。

此外，这种不平衡可能在一种布置中加剧，诸如图3所示的布置300，其中多于一个的照明驱动器连接到两个相中的一个或两个，并且特别地，连接到一个相的驱动器(例如，照明驱动器100-1、100-3和100-5)的数目不同于连接到另一相的驱动器(例如，照明驱动器100-2和100-4)的数目。

这种意外的高电压可能损坏照明驱动器(例如，照明驱动器的浪涌保护器件(spd)和/或照明驱动器的处理器或控制器)和/或由照明驱动器驱动的一个或多个照明单元。结果，照明驱动器可能会发生故障。

因此，本领域需要一种保护照明驱动器的方法，并且特别是在三相ac市电功率源丢失中性连接的情况下尤其是当两个或更多个驱动器连接到三相ac市电功率源的两个不同相时向照明负载提供恒定电流的照明驱动器。还需要一种照明驱动器，该照明驱动器在去往三相ac市电功率源的中性连接丢失的情况下采用这种保护方法。

本公开涉及用于保护照明驱动器的发明方法和装置，并且特别地涉及在去往三相ac市电功率源的中性连接丢失的情况下向照明负载提供恒定电流的照明驱动器。

通常，在一个方面，照明驱动器包括：整流器，具有被配置为接收ac市电电压的输入，并且还具有被配置为输出整流电压的输出；输出级，被配置为响应于整流电压而提供输出电流；浪涌保护电路，包括：电压钳位器件，连接在整流器的输出两端；以及区分电路，被配置为在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分，并且当临时电压尖峰被检测时激活电压钳位器件以钳位整流电压直到临时电压尖峰结束，并且当中性连接的丢失被检测到时将电压钳位器件闭锁到禁用状态直到ac市电被断电。

在一些实施例中，区分电路被配置为检测整流器的输入处的电压何时超过第一电压阈值，并且当整流器的输入处的电压超过第一电压阈值时基于整流器的输入处的电压连续超过第一电压阈值的时长而在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。

在一些实施例中，区分电路被配置为检测整流器的输入处的电压何时超过第一电压阈值，并且响应于整流器的输入处的电压超过第一电压阈值，通过确定从区分电路检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值的时间开始经过时间延迟之后整流器的输入处的电压是否继续超过第一电压阈值，而在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。

在一些实施例中，区分电路包括：被配置为检测整流器的输入处的电压何时超过第一电压阈值的高电压检测器、开关控制装置、闭锁器和定时电路。区分电路被配置为使得响应于高电压检测器检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值：(1)开关控制装置激活电压钳位器件，以及(2)定时电路确定高电压检测器在经过预定时间延迟之后是否继续检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值，并且当高电压检测器在经过预定时间延迟之后继续检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值时，闭锁器将电压钳位器件闭锁在禁用状态直到ac市电被断电，并且当高电压检测器在经过预定时间延迟之后检测到整流器的输入处的电压未超过第一电压阈值时，开关控制装置对电压钳位器件进行去激活以处于待机状态，以便在高电压检测器再次检测到整流器的输入处的电压再次超过第一电压阈值时再次被激活。

在这些实施例的一些版本中，权利要求4的照明驱动器还包括与电压钳位器件串联连接在整流器的输出两端的开关，其中开关控制装置被配置为当高电压检测器检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值时通过闭合开关来激活电压钳器件。

在这些实施例的一些版本中，通过闭锁开关以保持断开直到ac市电被断电，闭锁器将电压钳位器件闭锁到禁用状态直到ac市电被断电。

在这些实施例的一些版本中，开关包括可控硅整流器。

在这些实施例的一些版本中，区分电路包括滞后电路，使得在高电压检测器检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值并且电压钳位器件被激活之后，只要整流器的输入处的电压保持大于滞后电压，开关控制装置将继续激活电压钳位器件，该滞后电压小于第一电压阈值。

在一些实施例中，照明驱动器还包括dali收发器，其中照明驱动器被配置为使得当区分电路检测到去往照明驱动器的中性连接的丢失时，照明驱动器经由dali收发器向位于照明驱动器外部的dali控制器传送dali消息。

在一些实施例中，电压钳位器件是金属氧化物压敏电阻。

在另一方面，一种方法包括：在照明驱动器的整流器的输入处接收ac市电电压；在整流器的输出处输出整流电压；响应于整流电压而向照明设备提供输出电流；在整流器的输出两端设置电压钳位器件；检测整流器的输入处的电压何时大于第一阈值电压；当整流器的输入处的电压大于第一阈值电压时，在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分；当临时电压尖峰被检测到时，激活电压钳位器件以钳位整流电压直到临时电压尖峰结束；并且当中性连接的丢失被检测到时，将电压钳位器件闭锁到禁用状态直到ac市电被断电。

在一些实施例中，该方法还包括基于整流器的输入处的电压连续超过第一电压阈值的时长，而在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。

在一些实施例中，该方法还包括通过确定从检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值的时间开始经过时间延迟之后整流器的输入处的电压是否继续超过第一电压阈值，而在整流器的输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。

在一些实施例中，该方法还包括：响应于高电压检测器检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值：开关控制装置激活电压钳位器件；定时电路确定高电压检测器在经过预定时间延迟之后是否继续检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值；当高电压检测器在经过预定时间延迟之后继续检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值时，将电压钳位器件闭锁在禁用状态直到ac市电被断电；当高电压检测器在经过预定时间延迟之后检测到整流器的输入处的电压未超过第一电压阈值时，对电压钳位器件进行去激活以处于待机状态，以便在整流器的输入处的电压再次超过第一电压阈值时再次被激活。

在这些实施例的一些版本中，开关与电压钳位器件串联连接在整流器的输出两端，该方法还包括当整流器的输入处的电压超过第一电压阈值时，通过闭合开关来激活电压钳位器件。

在这些实施例的一些版本中，将电压钳位器件闭锁到禁用状态直到ac市电被断电包括闭锁开关以保持断开直到ac市电被断电。

在这些实施例的一些版本中，开关包括可控硅整流器。

在这些实施例的一些版本中，方法包括在检测到整流器的输入处的电压大于第一阈值电压之后，只要整流器的输入处的电压保持大于滞后电压，则继续激活电压钳位器件，该滞后电压小于第一电压阈值。

在一些实施例中，方法还包括：响应于检测到去往照明驱动器的中性连接的丢失而从照明驱动器向位于照明驱动器外部的dali控制器传送dali消息。

在一些实施例中，电压钳位器件是金属氧化物压敏电阻。

如本文中出于本公开的目的所使用的，术语“led”应当被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的载流子注入/基于结的系统。因此，术语led包括但不限于响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(oled)、电致发光带等。特别地，术语led是指可以被配置为在红外光谱、紫外光谱和可见光谱(通常包括从约400纳米到约700纳米的辐射波长)的各个部分中的一个或多个中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。led的一些示例包括但不限于各种类型的红外led、紫外led、红色led、蓝色led、绿色led、黄色led、琥珀色led、橙色led和白色led(下面进一步讨论)。还应当理解，可以配置和/或控制led以生成辐射，该辐射对于给定频谱(例如，窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如，半高全宽或fwhm)以及具有在给定的一般颜色分类中的各种主波长。

例如，被配置为生成基本上白光的led(例如，白色led)的一种实现可以包括分别发射不同的电致发光光谱的多个管芯，这些不同的电致发光光谱组合地混合以形成基本上白光。在另一实现中，白光led可以与磷光体材料相关联，磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在该实现的一个示例中，具有相对短的波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦(pumps)”磷光体材料，其反过来辐射具有稍微更宽光谱的更长波长的辐射。

还应当理解，术语led不限制led的物理和/或电封装类型。例如，如上所述，led可以是指单个发光器件，该单个发光器件具有被配置为分别发射不同的辐射光谱(例如，可以是或可以不是单独可控制的)的多个管芯。而且，led可以与被认为是led(例如，某些类型的白色led)的组成部分的磷光体相关联。通常，术语led可以是指封装的led、非封装的led、表面安装led、板上芯片led、t封装安装led、径向封装led、功率封装led、包括某种类型的外壳和/或光学元件(例如，漫射透镜)的led等。

术语“光源”应当理解为是指各种辐射源中的任何一种或多种，包括但不限于led光源(包括如上定义的一个或多个led)、白炽光源(例如，灯丝灯、卤素灯)、荧光光源、磷光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸气和金属卤化物灯)、激光、其它类型的电致发光源、热释光源(例如，火焰)、蜡烛发光源(例如，气体罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如，气体放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、晶体发光源、激光发光源、热发光源、摩擦发光源、声致发光源、辐射发光源和发光聚合物。

给定光源可以被配置为在可见光谱内、在可见光谱外或两者的组合中生成电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。另外，光源可以包括一个或多个滤光器(例如，滤色器)、透镜或其它光学部件作为整体部件。而且，应当理解，光源可以被配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或照明。“照明源”是一种被特别配置为生成具有足够强度的辐射以有效地照亮内部或外部空间的光源。在这种上下文中，“足够强度”是指在空间或环境中生成的可见光谱中的足以提供环境照明(即，可以间接感知并且可以例如在被全部或部分感知之前从各种中间表面中的一个或多个反射掉的光)的辐射功率(单位“流明”通常用于表示光源在所有方向上的总光输出，就辐射功率或“光通量”而言)。

术语“照明单元”在本文中用于指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可以具有用于光源的各种安装布置、外壳/壳体布置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任何一种。另外，给定的照明单元可选地可以与涉及光源的操作的各种其它部件(例如，控制电路)相关联(例如，包括耦合到各种其它部件和/或与各种其它部件一起封装)。“led照明单元”是指包括单独的或与其它非led光源组合的如上所述的一个或多个led光源的照明单元。

本文中使用的术语“控制器”通常用于描述与一个或多个光源的操作有关的各种装置。控制器可以以多种方式实现(例如，诸如使用专用硬件)以执行本文中讨论的各种功能。“处理器”是采用一个或多个微处理器的控制器的一个示例，这些微处理器可以使用软件(例如，微代码)编程以执行本文中讨论的各种功能。控制器可以在使用或不使用处理器的情况下实现，并且还可以实现为执行某些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关电路)的组合。可以在本公开的各种实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于传统的微处理器、专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)。

在各种实现中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(本文中统称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器(诸如ram、prom、eprom、eeprom和闪存)、软盘、磁盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现中，存储介质可以用一个或多个程序来编码，程序当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时执行本文中讨论的至少一些功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序可以加载到处理器或控制器中，以便实现本文中讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中在一般意义上被用以指代可以用于编程一个或多个处理器或控制器的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。

应当理解，以下更详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假定这些概念不相互矛盾)被认为是本文中公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开结尾处的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文中公开的发明主题的一部分。还应当理解，也可以在通过引用并入的任何公开内容中出现的在本文明确采用的术语应当被赋予与本文中公开的特定概念最相一致的含义。

附图说明

在附图中，相同的附图标记在不同视图中通常指代相同的部分。而且，附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。

图1示出了一种布置，其中两个照明驱动器在正常操作中由三相ac市电功率源的两个不同相供电。

图2示出了一种布置，其中当去往中性端子的连接丢失时，两个照明驱动器由三相ac市电功率源的两个不同相供电。

图3示出了一种布置，其中当去往中性端子的连接丢失时，多个照明驱动器由三相ac市电功率源的两个不同相中的每个相供电。

图4示出了照明驱动器的示例实施例的一部分的示意图。

图5示出了照明驱动器的另一示例实施例的一部分的混合图。

图6示出了可以检测并且响应于中性连接的丢失的照明驱动器的示例实施例。

图7示出了操作照明驱动器的方法的流程图，操作照明驱动器包括检测并且响应于中性连接的丢失。

图8示出了可以检测并且响应于中性连接的丢失的照明驱动器的示例实施例的一部分的混合图。

图9示出了可以检测并且响应于中性连接的丢失的照明驱动器的示例实施例的一部分的示意图。

图10示出了操作照明驱动器的方法的示例实施例的流程图，操作照明驱动器包括检测并且响应于中性连接的丢失。

具体实施方式

当两个或更多个led照明驱动器连接到三相ac市电功率源(mainspowersource)的两个不同相并且中性线断开时，通常将导致不稳定的操作，其中每个led照明驱动器的输入电压是不确定的。这可能导致过电压状况，过电压状态可能会损坏led照明驱动器并且导致故障。

更一般地，发明人已经认识到并且理解，提供能够感测或检测去往照明驱动器的中性连接的丢失并且采取保护措施以防止对照明驱动器的永久性损坏的照明驱动器将是有益的。更具体地，发明人已经认识到，提供能够在由于在照明驱动器的输入处的临时电压尖峰而导致的高电压或过电压状况与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分或区别、并且针对这些情况中的每一种采取适当的保护措施的照明驱动器将是有益的。

鉴于前述内容，本发明的各种实施例和实施方式涉及用于照明驱动器的发明方法和装置，该照明驱动器用于提供功率以驱动诸如led照明设备的照明设备，并且在去往照明驱动器的中性连接丢失的情况下可以防止对照明驱动器的永久性损坏。

现在将参考图4和图5更详细地描述当去往照明驱动器的中性连接丢失时在一些照明驱动器中可能出现的问题。

图4示出了照明驱动器400的示例实施例的一部分的示意图。照明驱动器400包括线电压端子(l)和中性端子(n)，用于接收ac市电(mains)电压，类似于图1的照明驱动器100-1和100-2。照明驱动器400还包括第一浪涌保护电路(spc)410、电磁干扰(emi)滤波器420、整流器430和第二浪涌保护电路(spc)440。还示出了去往保护性接地的安全连接。为简化起见，图4中未示出照明驱动器400的其它部件，诸如控制器和输出级。在一些实施例中，照明驱动器400可以提供电流以驱动一个或多个发光二极管(led)光源。在这种情况下，照明驱动器400可以称为led照明驱动器。

第一spc410包括诸如金属氧化物压敏电阻(mov)(例如，mov1)的电压钳位器件，并且为照明驱动器400提供浪涌保护，例如以保护照明驱动器400免受由于照明驱动器400的输入处的临时电压尖峰(例如，来自闪电)而造成的损坏。

emi滤波器420滤除可能由照明驱动器400生成的emi以防止其经由l和n端子传递到ac市电线路上。

在正常操作中，整流器430对所接收的ac市电电压进行整流，并且经由图4所示的指定为vdc+和vdc-的线路向照明驱动器400的其它电路提供整流(dc)电压。

第二spc440可以包括第二电压钳位器件mov2，第二电压钳位器件mov2与晶闸管或sidac串联连接在整流器430的输出两端，并且向由整流器430提供的照明驱动器400的电路提供附加的浪涌保护，例如以保护照明驱动器400的部件免受由于整流器430的输入处的临时电压尖峰(例如，来自闪电)而造成的损坏。

在示例实施例中，照明驱动器400通常接收277vrms的标称ac市电电压作为三相ac市电功率源的一相。在这种情况下，在一些实施例中，mov1的额定值可以是420vrms的钳位电压以为照明驱动器400提供保护以使其免受临时电压尖峰的影响，例如由于闪电。同时，可以选择mov2以具有较低的钳位电压，诸如230vrms，以保护具有较低电压额定值的整流器430的输出处的电路中的器件(诸如mosfet和二极管)。此外，mov2仅在串联晶闸管被触发时导通。在这种情况下，在一些实施例中，照明驱动器400可以具有6kv闪电浪涌额定值。

如果标称ac市电电压为277vrms并且中性端子n变为与三相ac市电功率源的中性端子断开，则照明驱动器400的l和n端子之间的电压可以上升至高达480vrms。如果mov1的额定值为420vrms，则它将在丢失中性连接的情况下接收的480vrms中存活。利用输入电压480vrms，由整流器430输出的整流电压为678v，这将触发mov2。当发生这种情况时，mov2可能会损坏，因为它无法在延长的时间段内处理这种高电压，就像如果中性连接丢失将出现的情况。

图5示出了照明驱动器500的另一示例实施例的一部分的混合图。照明驱动器500类似于照明驱动器400，因此将仅描述其之间的差异。

在照明驱动器500中，第二spc540包括开关电压钳位器件541、高电压检测器543和开关控制装置545。开关电压钳位器件541包括与开关sw串联连接在整流器430的输出两端的电压钳位器件(例如，mov2)。高电压检测器543检测由整流器430输出的整流电压，并且响应于此而向控制串联开关sw的开关控制装置545提供检测信号。

在照明驱动器500中，mov1的额定值可以为420v的钳位电压，并且mov2可以具有低得多的钳位电压(例如，230v)。当电压检测器543检测到由整流器430输出的整流电压达到540v时，开关控制装置545可以接通串联开关sw。此时，整流电压输出被mov2钳位到小于整流器430的输出处的电路中的器件(例如，mosfet和/或二极管)的电压额定值的电压(例如，540v)，以便保护这些器件。

如果去往照明驱动器500的中性连接丢失，则如上所述，480vrms被施加在照明驱动器500的l和n端子两端。在这种情况下，mov1的额定值需要是更高的钳位电压(例如，420vrms)以在480vrms输入电压中存活。然而，使用具有较高钳位电压的部件的这种“解决方案”对于mov2来说是不够的，因为mov2的钳位电压以及使得开关控制装置545接通串联开关sw的由电压检测器543检测到的阈值电压两者都必须小于整流器430的输出处的电路中的器件(例如，mosfet和二极管)的电压额定值，以便保护这些器件。因此，如果去往照明驱动器500的中性连接丢失，则mov2将被接通，并且结果可能损坏mov2。

因此，可以看出，期望提供能够检测并且响应于中性连接的丢失的照明驱动器。特别地，期望提供能够在其输入处的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分、并且针对这些情况中的每一种采取适当的保护措施的照明驱动器。

图6示出了可以检测并且响应于中性连接的丢失的照明驱动器的示例实施例。特别地，图6示出了led照明驱动器600的示例实施例，led照明驱动器600被配置为驱动led负载20，并且在其输入处的临时电压尖峰和去往照明驱动器600的中性连接的丢失之间进行区分，并且针对这些情况中的每一种采取适当的保护措施。

根据实施例，led照明驱动器600具有一对ac市电连接端子602，包括线电压端子和中性端子，用于接收ac市电电压，类似于图1的照明驱动器100-1和100-2。led照明驱动器600还包括第一浪涌保护电路(spc)610、电磁干扰(emi)滤波器620、整流器630、第二浪涌保护电路(spc)640、功率因子校正电路(pfc)级645、缓冲电容器650、输出级660、控制器670(可以包括微处理器)、可选的数字照明接口(dali)收发器680和低电压(lv)电源690。

led驱动器600通过从输出级660提供输出电流665来驱动包括led负载10的照明单元，该led负载10可以包括一个或多个led光源。dali收发器680可以经由线路对685连接到dali网络(未示出)，使得led照明驱动器600可以与dali网络的一个或多个其它dali设备(例如，dali控制器)交换dali消息。在一些实施例中，可以省略dali收发器680。控制器670可以被连接以从传感器(例如，图6中未示出的采样电阻器)接收在整流器630的输入处感测或检测到的电压622和/或在整流器630的输出处感测或检测到的电压632，并且进一步被连接以提供控制信号674以控制输出级660的操作，输出级660又可以感测由输出级660提供给led负载20的输出电流665。控制器670还可选地提供用于接通和关断pfc级640的控制信号676。在一些实施例中，可以省略控制信号676。

应当理解，led照明驱动器600仅表示能够在由于照明驱动器的输入处的临时电压尖峰而导致的高电压或过电压状况与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分或区别、并且针对这些情况中的每一种采取适当的保护措施的led照明驱动器的一个实施例。在其它实施例中，可以省略图6中所示的元件中的一个或多个，诸如dali收发器680，和/或可以存在图6中未示出的附加元件。

在操作中，led照明驱动器600在ac市电连接端子602处接收ac市电电压15，其通常是正弦波形，并且响应于此向led负载20供电。更具体地，ac市电连接端子602接收ac市电电压15，整流器630对ac市电电压15进行整流并且输出整流电压672；连接在整流器与输出级之间的pfc级645接收整流电压672并且向输出级660供电；并且输出级向led负载20提供输出电流665。在正常操作中，输出级660可以用作恒定电流源，用于在控制器670的控制下向led负载20提供恒定(或基本恒定)的输出电流665。

pfc645、缓冲电容器650、输出级660和低电压(lv)电源690的构造和操作通常是已知的，并且为简洁起见，这里不再详细描述。第一浪涌保护电路(spc)610的结构和操作可以与上文参考图4和图5描述的第一spc410相同，并且因此，将不再重复其描述。

响应于检测到发生了中性连接状态的丢失，led照明驱动器600可以采取保护措施。具体地，led照明驱动器600可以禁用第二spc640的电压钳位器件直到led照明驱动器600复位(例如，通过对提供给照明驱动器的ac市电输入进行功率循环)，以防止损坏电压钳位器件。有利地，led照明驱动器600可以：检测整流器630的输入处的电压何时大于第一阈值电压，并且当整流器630的输入处的电压大于第一阈值电压时，在临时电压尖峰和去往led照明驱动器600的中性连接的丢失之间进行区分。当检测到临时电压尖峰时，led照明驱动器600可以激活spc640中的电压钳位器件以钳位整流电压直到临时电压尖峰结束。当检测到中性连接的丢失时，led照明驱动器600可以将电压钳位器件闭锁到禁用状态直到去往led照明驱动器600的ac市电输入电压或功率被断电以复位led照明驱动器600(即，直到输入到照明驱动器的ac市电电压被关断，使得中性连接可以恢复或重新连接到led照明驱动器600)。在各种实施例中，led照明驱动器600可以以若干方式之一复位，例如：通过功率循环或经由外部开关(例如，墙壁开关或断路器)将去往led照明驱动器600的ac市电输入电压或功率切换为关闭并且再次打开；通过按下手动复位按钮或开启led照明驱动器600；通过从外部控制器接收复位命令(例如，经由dali收发器680)；等等。

在一些实施例中，响应于检测到已经发生中性连接状况的丢失，led照明驱动器600可以使得dali收发器680经由dali网络向外部dali控制器传送过电压消息。

现在将参考图7-10描述led照明驱动器600的示例实施例的进一步细节及其用于检测已经发生中性连接状态的丢失以及用于在临时电压尖峰和去往led照明驱动器600的中性连接的丢失之间进行区别或区分的示例操作。

图7示出了操作照明驱动器(例如，led照明驱动器600)的方法700的流程图，操作照明驱动器包括检测中性连接的丢失并且响应于中性连接的丢失。

在操作710中，照明驱动器在其输入处接收ac市电电压。ac市电电压由照明驱动器的整流器提供。

在操作720中，照明驱动器对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压。

这里，应当注意，本领域技术人员应当理解，图7所示的一个或多个操作是连续操作，这些操作可以并且确实实际上彼此并行地发生。例如，ac市电连接端子可以连续地接收ac市电电压，而整流器连续地对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压，等等。

在操作730中，整流器的输入处的电压vin被检测并且与第一阈值电压vth进行比较。有利地，第一阈值电压vth被设置为确保整流电压小于整流器的输出处的电路中的器件(例如，mosfet和二极管)的电压额定值的电平，以便保护这些器件。

如果vin≤vth1，则在操作710和720中，照明驱动器继续接收ac市电电压并且继续对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压。

然而，如果vin>vth1，则方法进行到操作740，其中照明驱动器在整流器的输入处的电压vin中的临时电压尖峰(例如，由于闪电)与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区别或区分。

通常，闪电浪涌的情况与丢失中性连接的情况之间存在显著差异，因为在丢失中性连接的情况下，在整流器的输入处的电压vin中每半个周期存在高电压电平(正或负)，但闪电浪涌是非常短暂的临时事件，其持续时间比丢失中性连接短得多并且发生频率比输入电压的每半个周期低得多。照明驱动器可以利用这种差异来在两种事件之间进行区分或区别并且针对每种事件采取适当的保护措施。因此，在一些实施例中，照明驱动器可以基于整流器的输入处的电压vin连续超过第一电压阈值vth1的时长，来在整流器的输入处的电压vin中的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。

特别地，在一些实施例中，通过确定从检测到整流器的输入处的电压超过第一电压阈值的时间开始经过时间延迟tth之后整流器的输入处的电压vin是否继续超过第一电压阈值vth1，照明驱动器在整流器的输入处的电压vin中的临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。

当在操作740中检测到临时电压尖峰(例如，来自闪电)时，该方法进行到操作750，其中照明驱动器激活整流器的输出处的电压钳位器件直到临时电压尖峰已经过去。然后，在操作760中，电压钳位器件被去激活，并且在操作710和720中，照明驱动器继续接收ac市电电压并且继续对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压。

另一方面，当在操作740中检测到去往照明驱动器的中性连接的丢失时，则该方法进行到操作770，其中照明驱动器将整流器的输出处的电压钳位器件闭锁为禁用直到ac市电断电，如上所述。这保护电压钳位器件免受损坏，并且在丢失中性点的情况下，照明驱动器的其余电路可以承受最大输入电压电平(例如，480vrms)。

图8示出了照明驱动器800的示例实施例的一部分的混合图，照明驱动器800可以检测中性连接的丢失并且响应于中性连接的丢失。

照明驱动器800包括线电压端子(l)和中性端子(n)，用于接收ac市电电压，类似于上述照明驱动器100-1、100-2、400、500和600。照明驱动器800还包括第一浪涌保护电路(spc)410、电磁干扰(emi)滤波器820、整流器830和第二浪涌保护电路(spc)840。

照明驱动器800可以是led照明驱动器600的一个实施例，其中第二spc840是led照明驱动器600的第二spc640的一个实施例。为了简化，图6中示出的照明驱动器800的其它部件(诸如控制器、输出级、pfc电路等)未在图8中示出。在一些实施例中，照明驱动器800可以提供电流以驱动一个或多个发光二极管(led)光源。在这种情况下，照明驱动器800可以称为led照明驱动器。

第一spc810包括电压钳位器件，诸如金属氧化物压敏电阻(mov)(例如，mov1)，并且向led照明驱动器800提供浪涌保护，例如以保护照明驱动器800免受由于led照明驱动器800的输入处的临时电压尖峰(例如，来自闪电)而造成的损坏。在一些实施例中，mov1的额定值可以被定为具有420vrms的钳位电压。

emi滤波器820滤除可能由照明驱动器800生成的emi以防止其经由l和n端子传递到ac市电线路上。

在正常操作中，led照明驱动器800在输入端子l和n处接收ac市电电压作为三相ac市电功率源的一相，并且响应于此，整流器830对所接收的ac市电电压进行整流，并且经由图8中所示的指定为vdc+和vdc-的线路向led照明驱动器800的其它电路(例如，pfc电路、输出级等)提供整流(dc)电压。

第二spc840包括开关电压钳位器件841、高电压检测器843、开关控制装置845、定时电路847和闭锁器849。

开关电压钳位器件841包括与开关sw串联连接在整流器830的输出两端的电压钳位器件(例如，mov2)。

通常，高电压检测器843、开关控制装置845、定时电路847和闭锁器849可以被认为包括区分电路，如下文将更详细地描述的，区分电路被配置为在整流器830的输入处的临时电压尖峰与去往led照明驱动器800的中性连接的丢失之间进行区分，并且当临时电压尖峰被检测到时通过接通串联开关sw来激活电压钳位器件mov2以钳位整流电压直到临时电压尖峰结束，并且当中性连接的丢失被检测到时通过将串联开关sw闭锁为关来禁用电压钳位器件mov2直到led照明驱动器800的ac市电输入被断电。

led照明驱动器800解决了例如在照明驱动器500的情况中存在的几个问题，以便检测去往驱动器的中性连接的丢失并且在去往驱动器的中性连接的丢失与由于闪电导致的临时电压尖峰之间进行区别或区分。

例如，在照明驱动器500中，当mov2被触发时，vdc+与vdc-之间的整流电压被mov2钳位，mov2可能处于小于高电压检测器543的阈值的电压电平。为了确保即使在整流电压被钳位之后也连续地检测到高电压，在led照明驱动器800中，高电压检测器843包括滞后电路，使得在高电压检测器843检测到整流器830的输入处的电压超过第一电压阈值之后，只要该电压保持大于某个滞后电压，某个滞后电压小于第一电压阈值(例如，小于mov2的钳位电压的电平)，则开关控制装置845将继续保持串联开关sw接通并且从而继续激活电压钳位器件mov2。

而且，在照明驱动器500中，当在vdc+与vdc-之间存在高电压时，在第二spc540之后的级(即，pfc级)将被关断。因此，高电压将被保持在整流器530的输出处两端，从而无法在临时电压尖峰与去往照明驱动器的中性连接的丢失之间进行区分。相反，在照明驱动器800中，高电压检测器843通过二极管d9和d10检测整流器830的输入处的ac电压。

因此，在从中性点到led照明驱动器800的连接丢失的情况下，高电压检测器843将在ac电压的每半个周期(在正峰值和负峰值上)继续检测整流器830的输入电压vin大于阈值电压vth1。相反，在由于闪电而引起的临时电压尖峰的情况下，例如，在高电压检测器843首先检测到整流器830的输入电压vin大于阈值电压vth1之后的半个周期，高电压将不会再次出现。因此，定时电路847可以被设置为测量从高电压检测器843首次检测到整流器830的输入电压vin大于阈值电压vth1的时间开始的时间延迟t。如果包括高电压检测器843的区分电路在经过时间延迟阈值tth之后不再检测到整流器830的输入电压vin大于阈值电压vth1，则区分电路确定临时电压尖峰发生，并且开关控制装置845关断串联开关sw并且去激活电压钳位器件mov2直到下一过电压检测(例如，下一闪电浪涌)发生。另一方面，如果包括高电压检测器843的区分电路在经过时间延迟阈值tth之后继续检测到整流器830的输入电压vin大于阈值电压vth1，则区分电路确定去往led照明驱动器800的中性连接的丢失已经发生，并且闭锁器849通过将串联开关sw闭锁为关断来禁用电压钳位器件mov2直到输入到照明驱动器800的ac市电电压被断电(例如经由墙壁开关或断路器)，使得中性线路可以重新连接到照明驱动器800。

在一些实施例中，时间延迟阈值tth可以大于ac市电电压的半个周期(例如，大于约8.33毫秒)。在一些实施例中，时间延迟阈值tth可以小于ac市电电压的一个完整周期(例如，小于约16.67毫秒)。

更具体地，包括高电压检测器843、开关控制装置845、定时电路847和闭锁器849的led照明驱动器800的区分电路被配置为使得响应于高电压检测器843检测到整流器830的输入处的电压vin超过第一电压阈值vth1：(1)通过接通串联开关sw，开关控制装置845激活电压钳位器件mov，以及(2)定时电路847确定在经过预定时间延迟tth之后高电压检测器843是否继续检测整流器830的输入处的电压vin超过第一电压阈值vth1。当高电压检测器843在经过预定时间延迟tth之后继续检测到整流器830的输入处的电压vin超过第一电压阈值vth1时，则闭锁器849通过将串联开关sw闭锁为关断来禁用电压钳位器件mov2直到ac市电被断电。另一方面，当高电压检测器843在经过预定时间延迟tth之后检测到整流器830的输入处的电压vin未超过第一电压阈值vth1时，则开关控制装置845对电压钳位器件去激活以处于待机状态，以便在高电压检测器843再次检测到整流器830的输入处的电压vin再次超过第一电压阈值vth1时再次激活。

图9示出了照明驱动器900的示例实施例的一部分的示意图，照明驱动器900可以检测中性连接的丢失并且响应于中性连接的丢失。照明驱动器900可以是led照明驱动器600的一个实施例，其中第二spc940是led照明驱动器600的第二spc640的一个实施例。此外，照明驱动器900可以是led照明驱动器800的一个实施例，其中第二spc940是led照明驱动器800的第二spc840的一个实施例。为了简化，图6中示出的照明驱动器900的其它部件(诸如控制器、输出级、pfc电路等)未在图9中示出。在一些实施例中，照明驱动器900可以提供电流以驱动一个或多个发光二极管(led)光源。在这种情况下，照明驱动器900可以称为led照明驱动器。

在照明驱动器900中，第二spc940包括开关电压钳位器件941、高电压检测器943、开关控制装置945、定时电路947和闭锁器949。尽管具体的电阻器、电容器、二极管、晶体管等被示出为专属于开关电压钳位器件941、高电压检测器943、开关控制装置945、定时电路947或闭锁器949，但是通常这些部件中的一个或多个部件可以在开关电压钳位器件941、高电压检测器943、开关控制装置945、定时电路947和闭锁器949之间共享，开关电压钳位器件941、高电压检测器943、开关控制装置945、定时电路947和闭锁器949可以更好地理解为功能块。通常，高电压检测器943、开关控制装置945、定时电路947和闭锁器949可以被认为包括如上所述的区分电路。

开关电压钳位器件941包括与可控硅整流器(scr)串联连接在整流器930的输出两端的电压钳位器件(例如，mov2)。在led照明驱动器900中，scr对应于照明驱动器800的串联开关sw。

高电压检测器943包括u2、r14、r16、c10和r12(其提供滞后)。在一些实施例中，可以选择u2、r14、r16、c10和r12以将第一阈值电压vth1设置为540v或约为540v。

在led照明驱动器900的正常操作期间，最大整流电压为431v(305v*1.414)，其小于第一阈值电压vth1(例如，540v)，因此u2、q1、q2和scr为关断，并且mov2不导通。

将针对发生去往led照明驱动器900的中性连接的丢失的情况来说明led照明驱动器900的下一操作。

当发生去往led照明驱动器900的中性连接的丢失时，输入端子l和n之间的ac输入电压可能变为高达480vrms，在这种情况下，峰值电压为678.7v，其大于阈值电压vth1(例如，为540v或约为540v)，从而接通u2。这将接通q1，其通过r3和c7生成电流脉冲以触发scr并且接通scr。结果，mov2被激活以变为导通并且将整流器830的输出处的电压钳位在mov2的钳位电压处，例如在约320540v处。

同时，q2通过电阻器r12接通，并且小电流被加到u2的参考节点，以产生用于电压检测的滞后(即，较低的第二阈值电压vth2)。在一些实施例中，高电压检测器943的输入电压的滞后的低端被设置为约300v。在此期间，q1接通并且q1的集电极处的电压为高。通过r4，电容器c8被充电。在通过高压检测接通u2之后的ac市电输入电压的第一个半周期内，当d9和d10的阴极处的输入电压下降至低于滞后电压vth2(例如，300v)时，则u2、q1、q2变为关断，并且c8开始通过r4、r3和r2放电。然而，有利地，选择c8、r4、r3和r2的值使得放电时间常数非常长(例如，1秒)。同时，当输入电压接近零交叉时，scr自然关断。当在高电压检测器943首次检测到整流器930的输入处的电压vin超过第一电压阈值vth1之后发生第二个半周期时，u2、q1和q2被触发并且再次接通，scr再次被触发接通。c8再次通过r4充电，并且在第二个半周期期间，c8被充电到大于齐纳二极管d6的齐纳电压的电压。结果，q3通过d8和r8被接通，并且当q3接通时，将q1闭锁为接通。随着q3接通并且q1闭锁为接通时，scr的门极被拉低，从而在永久关断的情况下闭锁直到输入到照明驱动器900的ac市电电压被断电(例如经由墙壁开关或断路器)，使得中性线路可以重新连接到照明驱动器900。随着scr被闭锁为关断，mov2在第二个半周期之后将不再导通，并且它将保持禁用直到ac市电被断电。led驱动器900的其它电路在中性连接丢失中的480vac输入的情况下存活。

led照明驱动器900的下一操作将针对在输入端子l和n处发生临时电压尖峰(例如，由于闪电浪涌)的情况进行说明。

当闪电浪涌尖峰耦合到正常ac市电输入电压时，u2将被触发，结果q1和q2将接通，如上所述。同样，如上所述，这触发scr接通，从而激活mov2变为导通并且将整流器830的输出处的整流电压钳位在mov2的钳位电压(例如，540v)处。结果，保护了由整流电压供电的照明驱动器900的部件免受闪电浪涌的影响。

在ac市电输入电压的第一个半周期之后，临时电压尖峰消退并且输入电压电平再次变为正常。同时，当输入电压接近零交叉时，scr自然关断。在经过时间延迟之后，c7通过r2放电，并且c8通过r4、r3和r2放电。结果，照明驱动器900恢复到初始状态，其中mov2处于“待机”状态，例如，以准备好下一次闪电浪涌。

图10示出了操作照明驱动器(例如，led照明驱动器600、800或900)的方法1000的示例实施例的流程图，操作照明驱动器包括检测中性连接的丢失并且响应于中性连接的丢失。

在操作1010中，照明驱动器的ac市电连接端子接收ac市电电压。

在操作1015中，照明驱动器对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压。

这里，应当注意，本领域技术人员应当理解，图10所示的一个或多个操作是连续操作，这些操作可以并且确实实际上彼此并行地发生。例如，ac市电连接端子可以连续地接收ac市电电压，而整流器连续地对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压，等等。

在操作1020中，整流器的输入处的电压vin被检测并且与第一阈值电压vth1进行比较。有利地，第一阈值电压vth1被设置为确保整流电压小于整流器的输出处的电路中的器件(例如，mosfet和二极管)的电压额定值的电平，以便保护这些器件。

如果在操作1020中，vin≤vth1，则照明驱动器继续接收ac市电电压，并且在操作1010和1020中继续对所接收的ac市电电压进行整流并且输出整流电压。

然而，如果在操作1020中，vin>vth2，则方法1000进行到操作1025。

在操作1025中，如上所述，滞后被施加到整流器的输入处的电压vin，并且定时电路被启动。这里，可以理解，定时电路可以包括定时电容器(例如，照明驱动器900中的c8)，定时电容器开始根据设定的时间常数被充电到阈值电压(例如，led照明驱动器900中的齐纳二极管d6的齐纳电压)。在这种情况下，将电容器充电到阈值电压所花费的时间与由定时电路测量的时间延迟或时间阈值tth相对应。

在操作1030中，整流器的输入处的电压vin被检测，并且与用于开关器件(例如，scr)的保持电压vhold进行比较，该开关器件(例如，scr)与电压钳位器件串联连接。

如果在操作1030中确定检测到的电压vin大于或等于保持电压vhold，则方法1000进行到操作1035，其中将从整流器的输入处的电压vin首次被确定为大于第一阈值电压vth1开始的时间t与时间阈值tth进行比较。

如果在操作1035中确定时间t小于或等于时间阈值tth，则方法1000返回到如上所述的操作1030。

然而，如果在操作1035中确定时间t大于时间阈值tth，则方法1000进行到操作1040，其中串联开关(例如，图9中的scr)被闭锁为关断并且电压钳位器件(例如，mov2)被禁用直到输入到照明驱动器的ac市电电压被断电(例如经由墙壁开关或断路器)，使得中性线路可以重新连接到照明驱动器。通常操作1035不应当发生，因为在时间阈值过去之前，在整流器的输入处应当存在电压vin的至少一个零交叉，其将小于vhold。因此，可以看到这是故障保护操作，以在发生某些不可预见的状况时禁用电压钳位器件并且防止其损坏。

如果在操作1030中确定检测到的电压vin小于保持电压vhold，则方法1000进行到操作1045，其中串联开关(例如，图9中的scr)被关断并且电压钳位器件(例如，mov2)被去激活。然后，方法1000进行到操作1050。

在操作1050中，将从整流器的输入处的电压vin首次被确定为大于第一阈值电压vth1开始的时间t与时间阈值tth进行比较。

如果在操作1050中，时间t大于时间阈值tth1，则这表示过电压检测是针对临时电压尖峰(例如，闪电浪涌)。在这种情况下，方法1000进行到操作1055，其中串联开关保持关断并且定时电路结束(例如，定时电容器上的电压放电)。

然而，如果在操作1050中，时间t小于或等于时间阈值tth，则方法1000进行到操作1060，其中再次将整流器的输入处的电压vin与第二阈值电压vth2进行比较。这里，第二阈值电压vth2可以与第一阈值电压vth1相同或者小于第一阈值电压vth1，例如由于上述滞后。

如果在操作1060中vin≤vth2，则方法1000返回到操作1050。

但是，如果在操作1060中vin>vth2，则这表示过电压检测是针对去往照明驱动器的中性连接的丢失。在这种情况下，方法1000进行到操作1065，其中将从整流器的输入处的电压vin首先被确定为大于第一阈值电压vth1开始的时间t与时间阈值tth进行比较。

如果在操作1065中确定时间t小于或等于时间阈值tth，则方法1000返回到操作1065并且继续检查以查看时间阈值tth是否已经期满。

然而，如果在操作1065中，则方法1000进行到操作1070，其中串联开关(例如，图9中的scr)被闭锁为关断并且电压钳位器件(例如，mov2)被禁用直到照明驱动器的ac市电电压输入被关断。

虽然本文中已经描述和说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获取结果的各种其它装置和/或结构和/或本文中描述的一个或多个优点，并且这些变化和/或修改中的每个被认为是在本文中描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于具体应用或使用本发明的教导的应用。本领域技术人员将认识到或者能够使用未超过常规的实验来确定本文所述的具体发明实施例的很多等同物。因此，应当理解，前述实施例仅作为示例呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明的实施例可以不同于具体描述和要求保护的方式来实施。本公开的发明实施例涉及本文中描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这些特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本发明的发明范围内。

如本文中定义和使用的所有定义应当理解为控制在字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或定义的术语的普通含义。

除非明确相反指出，否则本说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”应当理解为表示“至少一个”。

本说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当理解为表示如此结合的要素中的“一个或两个”，即在某些情况下结合存在并且在其它情况下分离存在的元件。用“和/或”列出的多个要素应当以相同的方式解释，即，如此结合的要素中的“一个或多个”要素。除了由“和/或”子句具体标识的要素之外，可以可选地存在其它要素，无论是与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当与诸如“包括”等开放式语言结合使用时，对“a和/或b”的引用可以在一个实施例中仅指代a(可选地包括除了b之外的要素)；在另一实施例中仅指代b(可选地包括除a之外的要素)；在又一实施例中指代a和b两者(可选地包括其它要素)；等等。

如本说明书和权利要求书中所用，“或”应当理解为具有与如上文所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应当被解释为包括性的，即，包括至少一个，但也包括多个要素或要素列表，以及可选地包括其它未列出的项目。只有明确表示相反的术语(诸如“仅一个”或“恰好一个”)或者当在权利要求中使用时，“由......组成”将是指恰好包括多个要素或要素列表中的一个要素。一般而言，本文中使用的术语“或”仅应当被解释为指示在排他性术语(诸如“任一个”、“其中一个”、“仅一个”“恰好一个”)之前的唯一替代方案(即“一个或另一个但不是两个”)。当在权利要求中使用时，“基本上由......组成”应当具有其在专利法领域中使用的普通含义。

如本说明书和权利要求书中所使用的，引用一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应当理解为表示选自要素列表中的任何一个或多个要素中的至少一个要素，但不一定包括要素列表中具体列出的每个要素中的至少一个要素，并且不排除要素列表中的要素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指代的要素列表内具体标识的要素之外可选地存在其它要素，无论是与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性实例，“a和b中的至少一个”(或等效地，“a或b中的至少一个”，或等同地“a和/或b中的至少一个”)在一个实施例中可以指代至少一个、可选地包括多于一个a，其中不存在b(并且可选地包括除b之外的要素)；在另一实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个b，其中不存在a(并且可选地包括除a之外的要素)；在又一实施例中，指代至少一个、可选地包括多于一个a和至少一个、可选地包括多于一个b(并且可选地包括其它要素)；等等。

还应当理解，除非明确相反地指出，否则在本文中要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于叙述该方法的步骤或动作的顺序。

在权利要求以及上面的说明书中，所有过渡短语(诸如“包括(comprising)”、“包括(including)”、“携带(carrying)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”、“持有(holding)”、“由...组成(composedof)”等)应当理解为开放式的，即包括但不限于。只有过渡短语“由......组成(consistingof)”和“基本上由......组成(consistingessentiallyof)”应当分别为闭合或半闭合过渡短语，如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所述。