用于检测前缘切相调光器的方法及电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及发光二极管(LED)，且尤其涉及用于检测前缘切相调光器的方法及电路。
【背景技术】
[0002]在电子系统中，调光器可修改传递到负载的输出功率。举例来说，在照明系统中，调光器为照明系统提供输入信号，且所述负载包含一或多个光源，例如，发光二极管(LED)。此外，调光器针对修改传递到其它类型的负载(例如，电动机或便携式电源)的功率是有用的。所述输入信号表示调光水平，所述调光水平导致所述照明系统调整传递到灯的功率且取决于所述调光水平增加或降低所述灯的亮度。存在各种类型的调光器。一般来说，调光器使用数字或模拟编码的调光信号，其指示所要调光水平。举例来说，切相调光器调制交流供电电压的每一循环的相位角。此调制可被称作“斩断”或“相位切割”供电电压。通过相位切割所述供电电压，供应到照明系统的电压被快速接通和切断，这控制传递到照明系统的平均功率。
[0003]前缘切相调光器通常基于用于交流装置的三极管(“三端双向开关”)。相比之下，后缘切相调光器通常基于晶体管。前缘切相调光器通过延迟每一半循环的开始来减少送往负载的电力。后缘切相调光器较早地停止循环，导致输出电压中的陡峭后缘。
[0004]图1展示常规照明系统100，其包含实例基于三端双向开关的前缘切相调光器102。图2为用于照明系统100的一组电压曲线图。照明系统100接收来自电压供应源104的AC供电电压VSUPPW。如在波形202的实例中所展示，VSUPPW为标称60Hz/110V线路电压(美国)或标称50Hz/220V线路电压(欧洲)。三端双向开关106作为电压驱动开关而操作，且三端双向开关106的栅极端子108控制在第一端子110与第二端子112之间的电流流动。如果栅极电压达到启动阈值电压值VF，且存在跨越第一端子110及第二端子112的电压电势，那么栅极端子108上的栅极电压Vs将导致三端双向开关106接通且传导电流IDIMo从半循环202及半循环204中的每一者的开始(时间分别是t。及12)直到栅极电压V。达到启动阈值电压值V F，调光器输出电压VDIM为零伏特。调光器输出电压V _为调光器102的输出电压。在定时器周期TQFF期间，调光器102斩断供电电压VSUPPlY，使得调光器输出电压VDIM在时间周期T _期间保持零伏特。在时间t i时，栅极电压V 达到启动阈值电压值VF，且三端双向开关106开始传导。在三端双向开关106接通之后，调光器电压VDIM在时间周期??期间跟踪供电电压VSUPP?。在三端双向开关106接通之后，不管栅极电压Vs的值为何，只要电流IDIM保持高于保持电流值I HC，三端双向开关106就继续传导电流1_。保持电流值ΙΗε随三端双向开关106的物理特性而变。在电流IDIM下降到低于保持电流值I Ηε(使得IDIM<IHc)之后，三端双向开关106断开(使得其停止传导)，直到栅极电压Vs再次达到启动阈值VF。保持电流值ΙΗε通常足够低，使得(理想地)当在接近半循环202结束(时间12)时供电电压VSUPPU^为零伏特时，电流I _下降到低于保持电流值IHC。
[0005]可变电阻器114与电容器116串联在一起，形成用于控制时间&的定时电路，栅极电压V。在时间t:时达到启动阈值电压值VF。增加可变电阻器114的电阻增加时间，且减少可变电阻器114的电阻减少时间Τ_。可变电阻器114的电阻值有效地设置灯122的调光值。二端交流开关119提供流入三端双向开关106的栅极端子108的电流。二极管桥式整流器118整流调光器电压VDIM以产生经整流电压V R 208。LED负载122包含一或多个LED灯，例如，灯124及126。
[0006]理想地，针对供电电压VSUPPW的每一半循环，调制调光器输出电压V _的相位角可有效地在时间周期T0FF期间断开灯124及126且在时间周期TON期间将其接通。以这种方式，根据调光器输出电压VDIM，调光器120将有效地控制供应给灯124及126的平均能量。然而，当灯124及126仅汲取少量电流时(例如，当灯124及126为相对较低瓦数的灯时)，在供电电压VSUPP?达到约零伏特之前，电流IDIM可过早地下降到低于保持电流值I Ηε。当电流IDIM过早地下降到低于保持电流值I Ηε时，调光器102过早地关闭，且调光器电压VDIM过早地下降到零。当调光器电压VDIM过早地下降到零时，其不反映如由可变电阻器114的电阻值所设置的拟调光值。举例来说，当电流IDIM在针对调光器电压VDIM 206的时间t3时下降到低于保持电流值ΙΗε时，接通(0Ν)时间周期T _过早地在时间13而非时间12时终止，其减少传递到灯124及126的能量的量。因此，传递到灯124及126的能量将不与对应于调光器电压VDIM的调光水平相匹配。此外，当电流I DIM低于或接近保持电流值I Ηε时，前缘调光器102的三端双向开关106可在供电电压VSUPPlY的半循环期间重复地重新接合(导电)及脱离(不导电)。
[0007]可采取措施以缓解前缘切相调光器的这些非理想操作特性。然而，常规调光器可无法直接将其调光器类型传达给其它电路，即使所述其它电路可能从知晓所述调光器类型而受益。
【发明内容】
[0008]在所描述的实例中，一种用于检测前缘切相调光器的电路包含边缘检测器、脉冲展宽器及滤波器。所述边缘检测器接收输入信号，检测所述输入信号是否具有快速上升边缘，且产生边缘检测器输出信号。如果在所述输入信号中检测到快速上升边缘，那么所述边缘检测器输出信号包含信号脉冲。所述脉冲展宽器接收所述边缘检测器输出信号且产生脉冲展宽器输出信号。如果所述边缘检测器输出信号包含信号脉冲，那么所述脉冲展宽器输出信号包含具有与从所述边缘检测器接收的所述信号脉冲相比更长的持续时间的经展宽脉冲。所述滤波器接收所述脉冲展宽器输出信号且产生滤波器输出信号。如果所述脉冲展宽器输出信号包含预定量的时间内的至少预定数目的经展宽脉冲，那么所述滤波器输出信号指示前缘切相调光器的存在。
[0009]在检测前缘切相调光器的方法中，此方法检测接收的输入信号是否具有快速上升边缘。如果在所述输入信号中检测到快速上升边缘，那么产生信号脉冲。所述信号脉冲经展宽以产生具有与所述信号脉冲相比更长的持续时间的经展宽脉冲。如果在预定量的时间内产生至少预定数目的经展宽脉冲，那么产生指示前缘切相调光器的存在的信号。
[0010]在用于检测前缘切相调光器的另一实施例中，电路包含发光二极管、边缘检测器、脉冲展宽器、滤波器及负载电路。所述发光二极管由LED驱动器信号驱动。所述边缘检测器接收所述LED驱动器信号，检测所述LED驱动器信号是否具有快速上升边缘，且提供边缘检测器输出信号。如果在所述LED驱动器信号中检测到快速上升边缘，那么所述边缘检测器输出信号包含信号脉冲。所述脉冲展宽器接收所述边缘检测器输出信号且提供脉冲展宽器输出信号。如果所述边缘检测器输出信号包含信号脉冲，那么所述脉冲展宽器输出信号包含具有与从所述边缘检测器接收的所述信号脉冲相比更长的持续时间的经展宽脉冲。所述滤波器接收所述脉冲展宽器输出信号且产生指示器信号。如果所述脉冲展宽器输出信号包含预定量的时间内的至少预定数目的经展宽脉冲，那么所述指示器信号指示在产生所述LED驱动器信号的电路中存在前缘切相调光器。所述负载电路接收所述指示器信号