电源类型确定器

技术领域

本发明涉及标识电源领域，尤其涉及标识LED照明单元的电源。

背景技术

在照明领域中，人们对用于更换或改型旧照明单元的LED照明单元越来越感兴趣，尤其是高强度放电(HID)灯。这些改型后的LED照明单元需要被适当地设计，以使它们能够从最初设计用于为HID灯供电的电源汲取电力。

然而，在安装LED照明单元时，所认识到的是，电源(最初为HID灯设计)可以是多个不同类型的电源。第一类型的电源“A型”是自其设计用于向HID灯供电以来一直没有改变的电源，因此包括连接到干线电源(例如，来自AC干线电网)的镇流器，其通常由电磁(EM)镇流器(例如，包括电感器)、点火器和(可选的)补偿电容器形成。第二类型的电源“B型”是一种改变的电源，其包括干线电源，但其中镇流器的例如点火器和EM镇流器(以及可选的补偿电容器)的至少一个组件已被移除、不存在、停用或绕过。在实施例中，“B型”电源可以仅包括干线电源。这可能是因为电源最初设计为连接到具有内部点火器的HID灯(因此不需要外部电源中的点火器)。备选地，这是新装置的趋势，人们不再需要基于LED的照明单元的传统或甚至无用的镇流器。

每个类型的电源可能有额外的子类型(例如，每个类型代表不同的RMS电压水平、不同的电路装置和/或阻抗)。当然，每个子类型本身可以被认为是一种电源。

例如，不同类型的电源可包含用于汞蒸气灯的汞蒸气(MV)镇流器或用于高压钠灯的高压钠(SON)镇流器。MV镇流器不含点火器或点火器具有约250V的高触发电压。SON镇流器包含具有约160V的低触发电压的点火器。

如果要使用通用LED照明单元，无论LED照明单元所连接的电源类型如何，都需要在安装/启动LED照明单元之前或之时准确标识电源类型。这允许针对电源类型适当地设置LED照明单元的(驱动器的)操作模式、点或配置，和/或允许选择用于连接到电源的适当设计的(驱动器的)LED照明单元。这是因为适用于具有镇流器的电源的LED照明单元的某些操作可能不适用于直接干线连接，或者适用于某些类型的镇流器的LED照明单元的操作可能不适用于其他类型的镇流器。

US20130320869A1公开了一种采用镇流器类型检测算法的TLED灯。

发明内容

本发明的实施例的基本构思是通过将负载(可以从电源汲取电力)设置为使电源作出反应的特定/临界条件，然后分析在反应过程中电源输出的特性来标识电源的类型。根据分析，确定电源的类型。更具体地，通过检测传统气体放电灯镇流器产生的脉冲来判断电源的类型。

基本构思的第一个实施方式是有意尝试触发镇流器的可能/假设的现有点火器。如果存在，点火器一旦被触发就会输出尖峰脉冲或脉冲，可以检测并用于确定电源是具有该点火器的类型，否则可以确定电源是另一种类型。可以通过尝试设置电源的输出特性来尝试触发可能存在的点火器。更具体地，对于LED负载，通过将LED负载的正向电压设置为将触发点火器的适当/临界水平来执行尝试触发可能存在的点火器。

基本构思的第二个实施方式是改变负载试图汲取的电力的量，然后监控电源的反应。某些类型的电源(诸如不包括镇流器的电源)可能不会对汲取的电力变化做出显著的反应，但是包括镇流器的电源类型可能会。甚至，某些镇流器组对变化的反应可能明显小于另一组镇流器。因此，改变负载试图汲取的电力可用于标识电源的类型。

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一个方面的示例，提供一种电源类型确定器，用于标识为LED照明单元供电的电源的类型，其中电源的一种可能类型包括最初针对放电灯设计的镇流器。电源类型确定器包括：控制装置，适于将所述LED照明单元上的正向电压水平设置为至少第一正向电压和低于所述第一正向电压的第二正向电压；监控系统，适于监控负载或电源的电参数；类型确定单元，适于：从所述监控系统接收所述电参数的第一值，其中所述第一值是在所述电源对以下的响应期间获得的：所述控制装置将所述LED照明单元的正向电压设置为所述第一正向电压；处理所述第一值以产生类型指示信号，其指示所述电源类型；其中所述电参数包括脉冲在由所述电源提供的电压水平中的出现。

电源类型确定器由此基于电源的电特性(如在电源或负载处检测到的)对负载的特定特性(的水平)的响应或反应来确定电源的类型。加载。已经认识到，监控负载或电源的电特性如何改变或对负载的特定特性(的水平)如何响应，使得电源的类型能够被确定。

换句话说，可以基于电源对特定负载条件的反应来标识用于LED照明单元的电源类型。负载的设置特性例如可以是负载汲取的电力水平、负载两端(从而也是电源两端)的(正向)电压水平、负载的阻抗等。特别地，负载的设置特性可以是改变负载需求或要求的电力水平以向负载供电的负载特性，例如正向电压水平、负载汲取的电力、负载的电阻/阻抗等。因此，这可以控制特性，例如负载所需电力的电压水平。

所提出的电源类型确定器提供一种简单有效的方式来确定用于LED照明单元的电源类型，从而能够适当地选择LED照明单元(或待设置的LED照明单元的操作模式/点/配置)。这将提高整个LED照明系统的效率。

在一些实施例中，控制装置包括开关，开关用于在第一正向电压和低于第一正向电压的第二正向电压之间切换负载的正向电压。

换言之，可以将LED照明单元上的正向电压设置为特定条件(第一电平)，并且可以监控和处理电源的电特性对正向电压的条件的响应，从而确定电源类型。已经认识到，当试图向负载提供不同电压水平时，即，当负载具有不同的正向电压时，不同类型的电源会做出不同的反应。因此，当试图向负载提供特定电压水平时，可以基于电源的响应来标识电源的类型。

脉冲具有小于预定长度的长度和大于预定幅值的幅值。因此，监控系统可以适于监控由电源提供的电压水平中的脉冲(如在电源或负载处检测到的)。

因此，脉冲可以是电源中的电压“尖峰”。电特性中的尖峰的存在被认为指示LED照明单元的电源包括点火器。因此，电特性中的尖峰的存在与否指示电源是包括点火器的类型还是不包括点火器的类型。

因此，处理第一值可以包括确定电源中是否存在一个或多个脉冲，从而标识电源的类型。预定长度可以不超过100μs(例如，100μs、50μs或25μs)。在一些示例中，脉冲具有最小长度(例如，不小于5μs)。预定值可以不小于电源的峰峰值电压的八分之一，例如，不低于峰峰值电压的四分之一，例如，不低于峰峰值电压。

在一些实施例中，电参数可以是检测到的脉冲数或脉冲的平均检测率。这可以通过对检测到的脉冲数量求和或(随时间的)平均来执行。

电源类型确定器可以适于其中：第一类型的电源包括点火器，而第二类型的电源不包括点火器；电参数包括来自电源点火器的脉冲的出现；类型确定单元适于根据第一值是否指示脉冲的出现来区分第一类型的电源和第二类型的电源。

如前所述，脉冲的存在与否可以指示电源中点火器的存在与否。因此，类型确定单元可以基于脉冲存在与否或被标识与否来标识或区分第一类型的电源(包括点火器)和第二类型的电源(不包括点火器)。

在实施例中，第一正向电压不小于第一阈值电压值，第一阈值电压值将触发电源的点火器输出所述脉冲。因此，第一正向电压可以被设置在预计会触发存在于第一类型的电源中的点火器的预测电压水平。这样，第一正向电压可以测试电源是否为第一类型的电源。优选地，第一类型是具有用于放电灯的镇流器的电源，而第二类型是AC电源。

在一些实施例中，电源类型确定器适于区分至少第一类型的电源和第二类型的电源，其中：第一类型的电源包括具有第一点火器的SON型镇流器，并且第二类型的电源包括具有第二不同的点火器或不具有点火器的MV型镇流器；所述电参数包括脉冲从SON型镇流器的第一点火器的出现；所述类型确定单元适于：基于是否检测到脉冲的出现，产生指示所述电源的类型的类型指示信号。

在实施例中，第一正向电压不小于触发SON型镇流器的第一点火器以输出所述脉冲的第二阈值电压值，但是优选地，低于触发MV镇流器的第二不同的点火器的第三阈值电压值。因此，第一正向电压可以在从160V到250V的范围内，例如从180V到230V。

因此，第一正向电压可以被设置为预计会触发存在于包括SON型镇流器类型的电源中的点火器的预测电压水平，但不会触发存在于包括MV型镇流器的类型的电源中的点火器。这样，第一正向电压可以测试电源是否包括SON型镇流器，而不会无意中触发MV型镇流器。

优选地，监控系统包括正脉冲检测器，正脉冲检测器包括：正电压检测器，适于产生指示在由电源提供的电压水平中是否检测到正电压的输出；负电压保持器，适于：产生指示在由电源提供的电压水平中是否检测到负电压的输出；在移除负电压后，保持输出至少一保持时间段；以及正脉冲输出单元，产生如下输出，该输出指示正脉冲检测器的输出是否指示正电压被检测到、以及负电压保持器的被保持的输出是否指示负电压在由负电压检测器检测到正电压之前的保持时间段期间已经被检测到。

监控系统可以包括负脉冲检测器，所述负脉冲检测器包括：负电压检测器，适于产生指示在由电源提供的电压水平中是否检测到负电压的输出；正电压保持器，适于：产生指示在由电源提供的电压水平中是否检测到正电压的输出；在移除正电压后，保持输出至少一保持时间段；以及负脉冲输出单元，产生如下输出，该输出指示负脉冲检测器的输出是否指示负电压被检测到、以及正电压保持器的被保持的输出是否指示正电压在由负电压检测器检测到负电压之前的保持时间段期间已经被检测到。

在实施例中，控制装置包括用于将负载与电源连接或断开的开关。以这种方式，控制装置可以控制负载汲取的电力(例如，在无电力和至少一些电力之间)。因此，负载的特性可以是负载汲取(或试图汲取)的电力。

因此，负载最初可以不从电源汲取电力，然后被切换以从电源汲取电力(即，被打开)。监控系统由此可以在负载的启动过程期间监控负载或电源的电参数。启动过程已被确定为一个时期，在此期间，监控代表或响应某种电源类型的电气特性是特别准确和有效的。

在实施例中，类型确定单元还适于从监控系统接收与第一值不同的汲取电力下的电参数的第二值，并且类型确定单元适于处理第一值通过使用第一值和第二值来确定至少一个电参数的变化；以及处理该变化以产生指示用于为LED照明单元供电的电源类型的类型指示信号。

通过在不同电力水平进行两次测量，确定电源类型与实际电源电压无关。已经认识到，使用单个电测量(例如，电压水平)可能不是电源类型的足够稳健的指示器，因为对于不同类型的电源，这样的电测量可能是相同的。然而，电参数(例如，电压、电流、频率和/或相位)的变化(或增量)可以更准确地区分不同类型的电源。

优选地，当控制装置已将负载的特性设置为第二水平时，获得电参数的第二值。

换言之，在负载的特性改变之前和之后获得电参数的相应值。因此，检测电特性对负载特性变化(例如，负载汲取的电力)的响应。特别地，检测对启动过程的电特性的响应。这允许改进和更准确地确定电源类型，这是因为不同类型的电源具有不同的启动过程或对负载特性变化的响应，例如负载汲取的电力变化或负载有效阻抗的变化。

优选地，当负载不汲取(或仅可忽略)电力时获得第二值，并且在负载开始汲取(大量或不可忽略)电力后获得第一值。因此，控制装置可适于控制负载是否汲取电力。因此，在一些实施例中，第二水平为零，使得负载不尝试汲取电力，第一水平大于零，使得负载尝试汲取至少一些电力。

在特定的实施例中，负载的特性水平是负载汲取的电力水平；类型确定单元适于：当控制装置将负载汲取的电力设置为第二水平时，从监控系统接收电参数的第二值；当控制装置将负载汲取的电力水平设置为第一水平时，从监控系统接收电参数的第一值；通过以下方式处理电值的第一值：使用第一值和第二值确定电参数的变化；以及处理该变化以产生指示用于为LED照明单元供电的电源类型的类型指示信号。

(由监控系统监控的)电参数可以包括由电源提供的电压水平的幅值特性或时间特性。在一些实施例中，电参数是幅值特性，例如电压水平的均方根值、峰峰值或平均值。在其他示例中，电参数是时间特性，例如电压水平的频率或相位。

优选地，提供一种LED照明单元，包括：由一个或多个LED形成的LED装置；以及先前描述的任何电源，其中电源类型确定器的负载包括LED装置。

因此，电源类型确定器可以集成到LED照明单元中，其中所使用的负载包括LED照明单元的一个或多个LED。这可以提供一种LED照明单元，其可以自动检测电源的类型，并且可选地，自调整操作模式/点/特性，以便考虑到电源的类型。这提供了更易于安装并且需要安装者减少的工作量的LED照明单元。

LED照明单元还可适于基于类型指示信号修改一个或多个LED的配置。在特定实施例中，LED照明单元可以基于类型指示信号控制一个或多个LED的正向电压。

LED装置可以包括第一LED阵列和第二LED阵列。LED照明单元可以适于控制第一LED阵列和第二LED阵列是串联还是并联，从而控制一个或多个LED的正向电压以设置临界条件。在其他实施例中，可以绕过LED阵列中的至少一个以控制一个或多个LED的正向电压。

在确定电源类型后，可以根据电源类型将LED阵列串联或并联设置，以实现对电力、效率、电力因数等的调节。申请人已经或将单独提交此概念的申请，因此其细节仅在本申请中简要描述。

一种LED照明单元，还包括：

第一转换器，适于连接到电源，并将来自电源的电力转换为第一电力；

第二转换器，用于将第一电力转换为第二电力，第二电力去往LED装置；

第一转换器适于处于全直通操作，并且第二转换器适于将正向电压设置为第一正向电压，以便于电源确定器的确定；

其中，当在确定中确定电源为最初为针对放电灯设计的镇流器时，第一转换器适于处于部分直通操作；

其特征在于，第一转换器适于将第一电力和LED照明单元两端的正向电压降低至第二正向电压，以阻止镇流器产生脉冲，其中第一转换器适于以第二转换器响应的速度减小第一电力。

本实施例提供了确定后的后续操作，以停止点火器的操作，避免点火器的损坏。本实施例在后续操作中也保持恒定的光输出。

更具体地，第一转换器为用于将LED照明单元短路的并联开关电路，第二转换器为具有PFC功能和PFC响应速度的开关模式转换器，当所述电源被确定为AC电源时，第一转换器适于通过完全不短路LED照明单元而处于完全直通操作中，第二转换器适于实现PFC功能。

该实施例定义了双转换器拓扑在电源是AC干线的情况下如何操作。

根据本发明的一个方面的示例，提供了一种确定用于LED照明单元的电源类型的方法，其中电源的一种可能的类型包括最初针对放电灯设计的镇流器。该方法包括：将负载的特性设置为能够从电源汲取的电力的第一水平；在将特性设置为第一水平后，获取负载或电源的电参数的第一值；以及处理第一值以产生指示电源类型的类型指示信号。

在一些实施例中，设置的步骤包括将作为第一水平的负载的正向电压设置为不小于试图触发电源的点火器以输出脉冲的第一阈值；获得电参数的第一值的步骤包括获得指示是否发生脉冲的值；处理第一值的步骤包括产生类型指示信号，该信号指示脉冲是否已经发生并且由此电源是否属于包括点火器的类型。

在其他实施例中，设置的步骤包括将负载汲取的电力的电力水平从第二水平切换到更高的第一水平；获取第一值的步骤包括在切换前获取第二值和在切换后获取第一值；处理第一值的步骤包括处理第一和第二值之间的差值，从而产生指示电源类型的类型指示信号。

根据基于本发明的一方面的示例，提供一种确定用于LED照明单元并且最初为高强度放电灯设计的电源类型的方法。该方法包括：修改由电源提供给负载的电力水平以从电源提取电力；以及在修改电力水平后，获取负载或电源的电参数的第一值；以及处理第一值以产生指示用于为LED照明单元供电的电源类型的类型指示信号。

在实施例中，电参数包括脉冲在由电源提供的电压水平中的出现，其中脉冲的长度小于预定长度并且幅值大于预定幅值。

该方法还可以包括，在获得电参数的第一值之前，获得电参数的第二值。在该实施例中，处理第一值的步骤包括：使用第一值和第二值确定至少一个电参数的变化；以及处理该变化以产生指示用于为LED照明单元供电的电源类型的类型指示信号。

获得电参数的第二值的步骤优选地在修改通过电源提供给负载的电力水平的步骤之前执行。

根据基于本发明的一个方面的示例，还提供了一种计算机程序，其包括用于在所述程序在计算机上运行时实现任何所述方法的代码装置。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并被阐明。

附图说明

为了更好地理解本发明，并更清楚地示出如何实施本发明，现在将仅作为示例，参考附图，在附图中：

图1示出了最初为高强度放电灯设计的两个类型的电源；

图2示出了根据本发明的实施例的电源类型确定器；

图3示出了在负载开始从电源汲取电力之后第一类型的电源的输出；

图4示出了在负载开始从电源汲取电力之后第二类型的电源的输出；

图5是示出根据实施例的监视系统和类型确定单元的框图；

图6是示出根据实施例的监视系统的一部分的电路图；

图7是示出根据实施例的监视系统和类型确定器的一部分的电路图；

图8示出了根据实施例的电源和LED照明单元；

图9至图12分别示出了描绘根据不同实施例的用于LED照明单元的LED装置和开关装置的电路图。

图13是示出根据本发明的实施例的方法的流程图；

图14是A型灯具和B型灯具二者可以工作的拓扑图；

图15示出了根据本发明的另一实施例的缓慢降低母线电压以复位点火器；

图16示出了根据本发明的另一实施例的确定电源类型的另一创新；

图17示出了通过比较并联输出电容器接通前后的电源输出电压波形来确定电源类型的流程图。

具体实施例

将参考附图描述本发明。

应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。本发明的设备、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将从以下描述、所附的权利要求和附图中得到更好的理解。应当理解，这些图仅仅是示意性的并且不是按比例绘制的。还应当理解，贯穿附图使用相同的附图标记来指示相同或相似的部分。

本发明提供了一种用于确定电源类型的装置，其中一种可行的类型包括最初为高强度放电灯设计并重新用于LED照明单元的镇流器。在负载的特性被设置为第一水平或值之后，电源类型确定器监控负载或电源本身的至少一个电参数。然后使用电参数的值来标识电源的类型。

本发明的一个方面是基于这样的认识：例如当负载开始汲取电力或负载需要特定电压水平时，电源对负载的特定特性的响应指示电源的类型。特别地，电源的启动过程或电源对负载的特定特性(诸如，汲取的电力水平)的响应根据电源的类型引起不同的电参数。

在电源的类型已经被确定之后，实施例可以被用于照明系统中来修改要连接到电源的LED照明单元的操作点、模式或配置。因此，这能够提供更高效的LED照明单元。

图1示出了用于为LED照明单元100供电的两个类型的电源。LED照明单元100连接到由一个或多个输入节点i

第一类型的电源10A是用于高强度放电(HID)灯的未修改的电源。电源10A由干线电源11供电，并且包括(可选的)补偿电容器C

因此，第一类型的电源可以称为“镇流器输入”。

第二类型的电源10B是修改的电源，可选地用于具有内置镇流器电路的HID灯，其中补偿电容器C

鉴于不同的安装场景，具有可用于任何场景的一个通用LED照明单元对制造商和客户都是有益的。客户不需要检查他的安装和正确的灯型号；并且制造商不需要库存不同型号的灯。为此，第一步是知道用于灯的电源的类型。因此，本发明的目的是区分不同类型的电源，例如包括最初为HID灯设计的镇流器的电源和仅由干线电源形成的电源，例如上述的第一类型和第二类型。提出的实施例监控电源和/或连接的负载(例如，LED照明单元)的电参数，以标识电源的类型。这使得连接到电源的LED照明单元的操作模式/点/配置能够随后被适当地修改。

本发明将在上述第一电源类型和第二电源类型的情境下进行一般性的解释(例如，其中镇流器和点火器用于第一类型，或不用于第二类型，这有助于连接负载汲取的电力)。然而，本发明可以扩展到其他类型的电源(例如，包括不同类型、配置或组件值的镇流器和/或点火器)。

图2示出了根据本发明的一般性实施例的电源类型确定器20。

电源类型确定器20包括用于从电源汲取电力的负载21。负载可以包括用于汲取电力的任何合适的组件，例如电阻器或其他阻抗装置。在优选实施例中，如稍后描述的，负载可以包括LED照明单元的LED装置。

电源类型确定器20还包括适合于控制、改变或以其他方式设置负载特性水平的控制装置22。特别地，控制装置22控制、改变或设置至少第一较低水平和第二较低水平之间的负载特性水平。

在一个示例中，控制装置可以控制负载汲取的电力水平。例如，控制装置可包括用于将负载与电源连接或断开的开关(以从第二电力水平、即无电力切换到第一电力水平、即至少一些电力)。在另一个示例中，控制装置可以跨过控制负载21的正向电压和/或负载的有效电阻(例如，在第一电阻和第二较低电阻之间)。

控制装置可以响应手动切换或用户输入(例如，灯开关)或来自控制单元(未示出)的信号，控制单元被设计用于在通电时自动测试电源的类型。

电源类型确定器还包括适于监控负载或电源的电参数的监控系统23。例如，如图所示，监控系统可以监控提供的或被负载21汲取的电压水平。下面将阐述其他示例。

电源类型确定器还包括类型确定单元24，该类型确定单元适于从监控系统23接收电参数的第一值，其中第一值是在控制装置已经将负载的特性水平设置为第一水平时而获得的；并且处理第一值以产生指示用于为LED照明单元供电的电源类型的类型指示信号S

在特定实施例中，电参数的第一值在电源的启动过程期间(即，在提供给负载的电力水平已经被控制装置首次设置或改变之后紧接的时段期间)获得。

类型指示信号例如可以是指示电源是第一类型还是第二类型的二进制信号。该二进制信号可用于控制或定义待连接到电源汲取电力的LED照明单元的操作(例如操作模式、点或配置)。

因此，电源类型确定器20有效地确定电源的类型。特别地，电源类型确定器能够区分第一类型10A的电源(至少包括对提供给连接的LED照明单元的电力有影响的点火器和镇流器)和第二种类型10B的电源(其中不存在点火器和镇流器或否则对提供给连接的LED照明单元电力没有影响)。

在特定实施例中，监控系统23可以适于监控电特性，该电特性根据电源是否包括点火器/镇流器而不同。这种电特性的示例包括响应于负载汲取的电力的变化的由电源(例如，作为输入电源)提供的电压水平的幅值变化、输入电源的相位变化(响应于负载汲取的电力量的变化)或电源提供的电源中的脉冲/尖峰(表明电源中存在点火器)。

在第一示例中，控制装置22适于在第二电力水平(例如，无电力，其中负载不汲取电力)和不同的第一电力水平(例如，全电力，其中负载汲取电力)之间可控地切换从负载汲取的电力。在特定示例中，控制装置22可以可控地将负载从输入装置连接和断开，例如，使用一个或多个开关。

监控系统23可以在负载汲取第一电力水平并且同时负载汲取第二电力水平的同时测量输入装置的节点i

第一值和第二值之间的差表示电源的类型。特别地，在电源为第二类型(例如，不包括镇流器或点火器)的情况下，RMS电压的第一值将与RMS电压的第二值基本相同(例如，±5％)。在电源是上述第一类型(例如，包括镇流器和点火器)的情况下，RMS电压的第一值将小于(例如，超过预定量，例如5％或10％)RMS电压的第二值。这是因为至少在EM镇流器上会有压降。

因此，通过监控在输入接口i处为LED照明单元提供的RMS电压的变化，当连接到其上的负载21汲取的电力量发生变化时，可以区分不同类型的电力来源。特别地，可以区分电源是否包括对由连接的装置汲取的电力有影响的镇流器。

在第二电力水平为无电力(即，零)的情况下，相对于干线电源电压，在不同类型的电源之间，在第二电力水平处获得的第二值将与在第一电力水平处的第一值基本相似或相同，这是因为没有/可忽略的电流在EM镇流器中流动(由连接的负载汲取电力而引起)。当第二电力水平为无电力且第一电力水平为一定量的电力(例如，全电力)时，在第一电力水平处获得的第一值将基于电源类型从在第二个电力水平的第二值改变，这是因为EM镇流器将随着负载汲取更多电力而导致压降。

因此，可以基于在用于LED照明单元的输入接口处提供的RMS电压的变化来控制类型指示信号S

如果第一值小于第二值(超过预定量)，则可以进行进一步区分。特别地，RMS电压的变化幅值可以通知该变化是在适合一个或多个EM镇流器的第一组、适合一个或多个EM镇流器的第二组或两者都不适合的范围内。这样，还可以确定电源的子类型，其中每个子类型代表具有不同镇流器的不同电源(第一类型)。

在第二示例中，监控的电压水平(例如，在负载21内或在输入接口i处)的相位偏移由监控系统23监控并用于标识电源的类型。在这样的实施例中，在负载汲取第二电力水平(例如，无电力)的同时例如经由锁相环建立时间参考。然后，将负载配置为汲取第一不同的电力水平(例如，汲取全电力)，并确定相移。

如果电源是第二类型(例如，不包含镇流器或点火器的干线电源)，则相位偏移可以忽略不计(例如，±1％)。在电源是第一类型的情况下(例如，包括镇流器和点火器)，相移将是明显的(例如，超过预定量，例如超过5％或10％)。这是因为随着电力水平的变化，EM镇流器两端的压降会导致感测信号的相位发生明显变化。

同样，如果电源是第一类型，相位偏移的幅值甚至可以告诉我们变化是否在适合第一组一个或多个EM镇流器、第二组一个或多个EM镇流器或两者都不适合的范围内。

因此，第一示例和第二示例提供了检测电源是包括对连接的负载所汲取的电力有影响(即，“第一类型”)的镇流器或不包括这种镇流器(即，“第二类型”)的简单方法。类型指示信号S

还可以进一步区分镇流器的类型，从而区分电源的类型，这种区分也可以由类型指示信号来执行。这可以通过评估第二值和第一值之间的差异的大小来执行(不同的镇流器与不同的大小范围相关联)。

因此，第一示例和第二示例共享相同的构思，即，对电源类型确定器在其输入接口i处形成的负载的电阻(以及由此汲取的电力)前进一步或改变，并建立负载或电源的特定电参数(例如，电压、电流、频率和/或相位)的增量/变化。基于感测信号的所述增量/变化，可以确定电源的类型。

在本发明的第三示例中，监控系统可以适用于检测由电源提供的特定电压水平中的脉冲或尖峰的出现，其中脉冲的长度小于预定长度并且幅值大于预定幅值。因此，监控的参数可以是脉冲的出现。脉冲(如果有的话)将来自镇流器的点火器。直接干线连接不会产生脉冲或尖峰。通过监控是否出现脉冲或尖峰，可以确定电源的类型。

更具体地，如果电源例如在启动过程中输出/面对提供的特定输出电压水平，镇流器的点火器会引起脉冲或尖峰，但如果输出电压低于该水平，则不会引起脉冲/尖峰。这是点火器启动放电灯的固有功能，因为放电灯在点亮之前的电阻很高，并且因此点火器使用脉冲将其打开/电离灯内的气体。因此，在该启动过程中脉冲的存在与否表明点火器是否对电源提供的电力有影响，从而表明电源是第一类型还是第二类型(如上所述)。

因此，通过将负载的正向电压或电阻设置在足够高的第一水平以触发点火器，电源的启动过程可以由控制装置开启，并且脉冲的存在与否可以被检测以确定电源是否包括点火器(例如，是第一类型或第二类型)。

不同的正向电压或电阻可用于测试不同的点火器，从而测试不同类型的电源。当电源试图向负载提供不同的电压水平时，不同的点火器可能会开始产生脉冲。例如，MV镇流器不含点火器或点火器具有约250V的高触发电压。SON镇流器包含具有约160V的低触发电压的点火器。因此，通过在不同水平/值之间改变负载的正向电压或电阻，并监控来自电源的脉冲，可以测试是否存在不同的点火器，从而测试电源的类型。

图3示出了在启动过程期间由电源提供的电压水平30，其中电源最初是为HID灯设计的并且包括产生尖峰的点火器。如图所示，启动过程导致尖峰或脉冲出现电压水平。尖峰由附图标记32表示。

图4示出了在启动过程中由电源提供的电压水平40，其中电源最初是为HID灯设计的，并且点火器已被移除、绕过或停用以使其不产生尖峰/脉冲。因此，如图所示，启动过程不包括尖峰或脉冲。

因此，在开启的启动过程期间，即，当负载的正向电压或电阻被(首次)设置为第一水平时，可以利用尖峰存在与否来区分至少第一类型和第二类型的电源。

还值得注意的是，为了后面解释的目的，每个电源提供的电压水平在正极性和负极性之间交替，其中每个极性之间有一段时间(在此期间，电压水平基本上是0)。这是由为高强度放电灯设计的电源提供的电源的常规波形。

图5示出了根据本发明实施例的监控系统23和类型确定单元24的框图。监控系统23适于检测由电源提供的电压水平中的脉冲，并且类型确定单元24适于产生指示电源类型的类型指示信号。例如，类型确定单元可以提供对电源是第一类型还是第二类型的肯定或否定的信号。

监控系统23包括正脉冲检测器51和负脉冲检测器52。

正脉冲检测器51适于在由电源提供的电压水平的极性(即，紧接在脉冲之前和/或之后)为负的同时检测到正脉冲时产生指示符。负脉冲检测器52适于在由电源提供的电压水平的极性(即，紧接在脉冲之前和/或之后)为正的同时检测到负脉冲时产生指示符。

在所示示例中，正脉冲检测器51包括正电压检测器51A，其产生如下输出，其指示是否有正电压被检测。正脉冲检测器还包括负电压保持器51B，其产生指示是否有负电压被检测的输出，并且在(例如，使用电容器)去除负电压之后保持输出一保持时间段。正脉冲检测器还包括正脉冲输出单元51C，其产生如下输出，其指示正脉冲检测器是否指示检测到正电压并且负电压保持器正在保持指示先前已检测到负电压的输出(即，在检测到正电压之前的特定时间段内)。以此方式，正脉冲检测器产生指示在电源的负周期期间是否检测到正脉冲的输出。

保持时间段可以小于电压水平的正极性和电压水平的负极性之间的时间段(之前参考图3和图4进行了解释)。这样，正脉冲检测器专门设计用于为HID灯设计的电源，这是因为其他电源可能会翻转极性，而不存在在输出电源的正极性和负极性之间的时间段。

类似地，所示的负脉冲检测器52包括产生指示是否检测到负电压的输出的负电压检测器52A。正脉冲检测器52还包括正电压保持器52B，其产生指示正电压是否被检测到的输出并且在(例如，使用电容器)去除正电压之后将输出保持一特定时间段。负脉冲检测器还包括负脉冲输出单元52C，其产生如下输出，其指示负脉冲检测器的输出是否指示负电压被检测到并且正电压保持器的保持输出是否指示正电压先前已被检测到(即，在检测到负电压之前的特定时间段内)。因此，负脉冲检测器产生指示是否检测到负脉冲的输出。

这样，也可以检测到负脉冲。

正脉冲检测器和负脉冲检测器二者的存在是特别有益的，这是因为一些点火器仅在单一极性下触发。

监控系统还包括OR元件53，其适于产生指示正脉冲检测器指示检测到正脉冲的输出或者负脉冲检测器的指示检测到负脉冲的输出。因此，OR元件53产生指示是否检测到脉冲(正或负)的输出。

监视系统还可包括用于过滤OR元件53的输出的低通滤波器54。低通滤波器54过滤虚假下降。低通滤波器54还可以通过平滑OR元件的输出来将脉冲的检测转换为平均检测率。

类型确定单元24适于接收OR元件53(或低通滤波器54)的输出。OR元件的输出指示是否检测到脉冲。基于OR元件的输出(即，脉冲的出现或不出现)，类型确定单元24确定电源的类型并产生指示电源类型的类型指示信号。这可以通过例如标识是否已经检测到至少预定数量的脉冲或通过标识平均检测率是否高于预定水平来完成。

例如，类型确定单元24可以包括比较器55，其适于将OR元件53(或低通滤波器54)的输出与预定值进行比较。比较器可以确定平均检测率是否高于预定水平(例如，通过将确定的平均检测率与预定值进行比较)或检测到的脉冲数量是否高于预定阈值(通过对脉冲数量进行计数并比较计数到预定值)。这种比较可以在模拟或数字域中进行。

在实施例中，类型确定单元的默认输出(即，类型指示信号)可以指示电源为第二类型。响应于检测到预定数量的脉冲或平均检测率高于预定水平，可以切换输出(例如，以指示电源是第一类型)。因此，脉冲的存在可以切换类型指示信号，以指示点火器对电源提供的电力有影响，即，电源是第一类型。否则，类型指示信号可以指示点火器对电源提供的电力没有影响，即，电源是第二类型。

类型确定单元还可以包括锁存器56，如果类型确定单元的输出S

图6是示出根据实施例的监视系统23的一部分的电路图。监控系统包括正脉冲确定器51、负脉冲确定器52和OR元件53。OR元件有效地对负确定器的节点n

输入节点i

下面描述检测正脉冲(当输入电压为负时)的过程。为了清楚起见，电压水平被描述为“高”或“低”，其表示特定节点处的电压是大于地电压(“高”)还是等于或低于地电压(“低”)。

当输入处于负稳态时，正节点i

当突然出现正脉冲(处于负稳态)时，正节点i

因此，输出节点o处的低输出表明是否发生了脉冲。发生类似的操作以检测负脉冲(在正稳态期间)。

当输入处于正稳态时，正节点i

当突然出现负脉冲(处于正稳态)时，正节点i

因此，输出节点o指示是检测到脉冲(低)或未检测到(高)脉冲。

图7示出了根据实施例的用于监视系统23和类型确定系统24的一些另外的组件。

反相器71将输出节点o处的电压反相。低通滤波器D3、C4、R12用于滤除虚假脉冲。电容器C4两端的电压代表脉冲的平均检测率，从而有效地作为平滑电容器以平均脉冲率。如果电容器C4两端的电压达到阈值水平，则比较器Q5(这里是晶体管)激活(即，传导电流)，从而有效地将平均检测率与参考检测率进行比较。如果比较器被激活以传导电流，则这将比较器的输出C

锁存器56锁存比较器的输出C

锁存器56由传统的触发器电路形成，由一对晶体管Q6、Q7和彼此之间的适当连接(经由电阻器R13、R14、R15、R_relay1)和高电压水平形成。每个晶体管Q6、Q7的集电极(或漏极)经由相应的电阻器R_relay1、R15连接到高电压水平Vcc。每个晶体管Q6、Q7的发射极(或源极)连接到地电压。第一晶体管Q6的基极(或栅极)经由电阻器R13连接到第二晶体管Q7的集电极或漏极。第二晶体管Q7的基极(或栅极)经由电阻器R14连接到第一晶体管Q6的集电极或漏极。比较器的输出C

在实施例中，锁存器最初在电源类型确定单元加电时由重置类型指示信号S

当然，将理解的是，这里提供的电路图仅示出了一种可能的实施方式，其他实施方式可以包括数字电路、微处理器、运算放大器等。

图8示出了本发明的另一实施例，其中电源类型确定器已被集成到LED照明单元80中。LED照明单元80连接到电源10(类型为最初未知)并适于从电源10汲取电力。

所示的电源10包括点火器12和镇流器电路15(例如,包括EM镇流器，未示出)。然而，电源不需要包括这样的点火器和/或镇流器(取决于电源的类型)。

所示的LED照明单元80包括电源类型确定器20(例如之前描述的那些)以及驱动器81。LED照明单元80还包括由至少一个LED形成的LED装置85、86。

在实施例中，LED装置85、86(的一部分)可以充当电源类型确定器的负载。因此，电源类型确定器的控制装置(例如，集成到驱动器81中)可以控制由LED装置汲取的电力/电压。控制装置由此也可以集成到驱动器81中。

在优选实施例中，LED装置包括第一LED阵列85和第二LED阵列86，每个LED阵列由至少一个LED形成。LED照明单元80还可以包括开关装置，其被配置为控制第一LED阵列和第二LED阵列中的哪个能够汲取电力。特别地，开关装置能够控制或限定LED装置的正向电压。例如，第一LED阵列85为180V至220V，第二LED阵列86为100V至150V。

电源类型确定器20还可以被配置为基于所确定的电源10的类型来控制开关装置的操作。特别地，电源类型确定器20能够确定第一LED阵列和第二LED阵列中的哪个阵列能够从电源汲取电力，从而定义至少一个LED的正向电压。备选地，两个LED阵列85和86可以设置为串联连接，以提供高正向电压以试图触发点火器。

应当注意，开关装置不必只是两个不同LED阵列的选择器(即，在两者之间切换)，而是被认为是改变LED的配置的开关装置。这可以通过选择性地绕过第一LED阵列和第二LED阵列中的一个或多个来实现。

特别地，响应于确定电源是第一类型(即，镇流器输入)，电源类型确定器可以使开关装置将LED配置为具有第一正向电压，并且响应于确定如果电源是第二类型(即，干线输入)，则电源类型确定器可以使开关装置将LED配置为具有第二更高的正向电压。

这样的实施例通过使LED照明单元适应特定类型的电源来帮助提高LED照明单元的电力因数。自动控制LED装置的配置使得能够提供即插即用的替换LED照明单元(用于替换现有的HID灯)。

图9示出了根据第一场景的第一LED阵列85、第二LED阵列和开关装置的配置。

第一LED阵列85和第二LED阵列86经由二极管D

开关M

特别地，当确定电源为第一类型(即，镇流器和点火器对LED照明单元汲取的电力有影响)时，应将LED阵列并联放置以降低LED装置的正向电压，用于停止点火器并提供所需的灯的电力。当确定电源是第二类型(即，镇流器和点火器都没有对LED照明单元汲取的电力有影响)时，可以将LED阵列串联放置，以增加整个LED装置的正向电压，以用于借助在本申请中未描述但将在单独的申请中提交的额外转换电路来提供相同所需的灯的电力。

将C

图10示出了根据第二场景的第一LED阵列85、第二LED阵列86和开关装置的配置。

根据第二场景的配置与第一场景的配置的不同之处在于第一场景的电容器C

图11示出了根据第三场景的第一LED阵列85、第二LED阵列86和与第一阵列85并联的开关装置的配置。在这种场景下，第一LED阵列85具有第一正向电压(例如，40V)并且第二LED阵列86具有第二更高的正向电压(例如，140V)。因此，可以绕过第一LED阵列85，以控制整个LED装置的正向电压。

旁路的控制通过由电源类型确定器(未示出)产生的类型指示信号S

图12示出了根据第四场景的第一LED阵列85、第二LED阵列和开关装置的配置。

根据第四场景的配置与第三场景(图11)的配置的不同之处在于还包括与第一LED阵列(具有较低电压)串联的限流电路120。限流电路包括一对串联的电阻器R17、R18和开关M

限流电路避免了LED被绕过的情况(即，不发光，如第三场景所发生的那样)，同时仍然能够控制LED装置的正向电压(因为限流电路将增加有效第一LED阵列的正向电压)。

特别地，限流电路可以被设计为使得LED阵列和限流电路两端的电压与第二LED阵列86的正向电压相似或相同。这允许改进对整个LED装置的正向电压的控制。

图13是示出根据本发明的实施例的确定用于LED照明单元并且最初为高强度放电灯设计的电源类型的方法130的流程图。

方法130包括将负载的特性设置为能够从电源汲取电力的第一水平的步骤131。方法130还包括步骤132，在将特性设置为第一水平之后，获得负载或电源的电参数的第一值。方法130还包括处理第一值以生成指示电源类型的类型指示信号的步骤133。

在一个实施例中，设置的步骤131包括：将负载的作为第一水平的正向电压设置为不小于试图触发电源的点火器以输出脉冲的第一阈值；获取电参数的第一值的步骤132包括获取指示是否出现脉冲的值；以及处理第一值的步骤133包括产生指示脉冲是否已经出现并且由此电源是否是包括点火器的类型的类型指示信号，

在另一实施例中，设置的步骤131包括在第二水平和第一更高水平之间切换负载所汲取的电力的电力水平；获取第一值的步骤132包括在切换前获取第二值和在切换后获取第一值；处理第一值的步骤133包括处理第一值和第二值之间的差值，从而产生指示电源类型的类型指示信号。

技术人员将能够容易地开发用于执行先前描述的方法的处理系统。因此，流程图的每个步骤可以表示由处理系统执行的不同动作，并且可以由处理系统的相应模块执行。

上面的描述示出根据电源的脉冲来检测电源的类型。如果来自点火器的脉冲太多/经常出现，则对镇流器不利。因此需要在由上述的大的正向电压触发后停止脉冲。停止脉冲的基本构思是降低正向电压/输出电压，使得点火器复位并停止产生脉冲。下面的实施例示出了根据该基本构思的创新。

图14示出了与A型系统和B型系统二者兼容的驱动程序架构。A/B检测电路会检测判断是A型系统还是B型系统。如果是A型系统，则其将切换到A型操作模式，在A型操作模式中，分流开关部分地通过模式操作，升压PFC也进行操作。如果是B型系统，则其将切换到B型系统，在B型操作模式中，分流开关全部通过(全整流)，升压PFC也进行操作。如图14中所示，在A型工作模式下，M3&M4作为同步分流开关操作，M_flycap保持导通。M_boost 2作为升压电路操作。在B型操作时，M1&M2作为同步整流桥工作或关断并作为整流器工作；M_boost2作为升压PFC电路进行操作。升压PFC电路可以用任何PFC电路代替，例如降压或降压-升压。

PFC电路本身具有较低的响应控制回路/响应速度，例如占空比控制相对较慢，使得电流可以跟随输入电压并且可以实现PFC。

为了确定电源类型，照明单元先在B型进行操作，升压电路将总线电压升至300V触发点火器。之后，将实施上述检测来自点火器的脉冲以确定电源类型的方法。然而，如果确定为A型，则需要将总线电压降低到130V左右才能复位点火器。由于第二级是PFC级，其对母线压降的响应较慢，如果母线压降过快，PFC级将无法及时响应，出现倒光现象。

为了避免低光，本发明需要稳定的总线电压。对于点火器兼容性，我们需要足够低的总线电压来重置点火器。因此，构思是控制总线电压非常缓慢地变化，相对于第二级升压PFC控制的响应时间，电压变化速度应该更慢/相当的。并且，最低电压应该足够低，以使点火器复位到130V以下。例如，当分流开关操作接通时，电压首先在10s内从300V左右缓慢下降到180V，然后在5s内进一步从180V下降到130V，并保持130V保持5s进行点火器复位。并且，在5秒内恢复到180V，以避免低光。这如图15中所示。

在该实施例中，电压130V根据实验室内测试是固定的，并且预期重置所有/大部分点火器。在另一实施例中，总线电压降低到的电压可以动态确定：随着电压降低，电路检测脉冲的出现，如果不再出现脉冲，则电压降低可以停止。

上述实施例使用脉冲检测来确定电源的类型。下面将描述另一项创新。基本构思的第二个创新是改变负载试图汲取的电力的量，然后监控电源的反应。某些类型的电源(例如不包括镇流器的电源)可能不会对汲取的电力变化做出显著的反应，但是包括镇流器的电源类型可能会。甚至，某些镇流器组对变化的反应可能比另一组镇流器显著小。因此，改变负载试图汲取的电力可用于标识电源的类型。更具体地，在给定不同负载条件的情况下，测量电源的输出电压上升的压摆率以确定电源的类型。

转换器的拓扑结构仍然是位于LED和电源之间的SMPS，例如升压转换器。在转换器和电源之间可以有一个整流器，可以是普通的四二极管整流器，也可以是上述由两个二极管和两个有源开关组成的同步整流器。

在上电时，转换器以低PF升压操作，以将输入电力转换为LED电流。转换器改变LED电流，并检测电源的输出电压的变化以确定其类型。更具体地，如果LED电流不同，变化率显著不同，则电源可以确定为气体放电灯镇流器。否则，电源可以确定为AC电源。

在具体的示例中，如果如图16所示，压摆率随负载电流变化(例如，>4或5倍差值)，则在10％到100％的负载电流下，检测同一相位(例如上升相位)的电源的上升输出电压的压摆率，其为A型系统。可以看出，在10％的负载电流下，输出电压的压摆率是平滑的，例如50V/ms；而在100％负载电流时，慢速非常高，例如，>200V/ms(即使有一些高频振荡)。否则，其为B型系统，这是因为AC电源电压不受负载条件的影响。

下面将描述第二个创新的另一实施例。其基本构思是分析电力回路中某一电气组件开关前后波形输入电压的差异。更具体地，特定电气组件是并联在整流器的输出端的电容器Cb，如图14所示。

这里，我们提出了一种更新的A/B检测方法来准确检测A/B型系统。输入驱动电压波形将在Cb接通前被感应并存储，以获取电源的电压信息。并且，在切换到Cb后，电源的输出电压将被再次检测和存储。比较Cb接入前和Cb接入后的电压波形，如果波形相同则为B型系统(AC电源)，如果相差较大则为A型系统(镇流器)。可以使用/比较Cb接通前后的以下参数(不限于此)来标识差异。

电源的输出电压的平均值除以其峰值的比值。这个比值在图17中被命名为WF，其中WF1是电容器接通之前的，WF2是之后的。图17示出了此实施方式的流程图。如果WF1基本上等于WF2，则电源为AC电源；如果WF2与WF2相差较大，例如WF2-WF1>0.1，则判断电源为镇流器。

例如，通过使用FFT分析获得的频率分量。如果组件基本相同，则电源为AC电源；否则电源被确定为镇流器。例如，如果1次、3次或5次谐波相差至少10％，则电源被确定为镇流器。

如上所述，实施例利用处理系统。处理系统可以通过软件和/或硬件以多种方式实施，以执行所需的各种功能。处理器是采用一个或多个微处理器的处理系统的一个示例，这些微处理器可以使用软件(例如，微码)进行编程以执行所需的功能。然而，处理系统可以在使用或不使用处理器的情况下实施，并且还可以实施为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。

可以在本公开的各种实施例中采用的处理系统组件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。在各种实施例中，处理器或处理系统可以与一个或多个存储介质相关联，例如易失性和非易失性计算机存储器，例如RAM、PROM、EPROM和EEPROM。存储介质可以编码有一个或多个程序，当在一个或多个处理器和/或处理系统上执行时，这些程序执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或处理系统内，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处理系统中。

应当理解，公开的方法优选地是计算机实施的方法。因此，还提出了计算机程序的概念，该计算机程序包括用于在所述程序在计算机上运行时实现任何所述方法的代码装置。因此，根据实施例的计算机程序的不同部分、行或代码块可由处理器/计算机执行以执行本文描述的任何方法。

通过研究附图、公开内容和所附的权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求中，“包括”一词不排除其他要素或步骤，单数形式不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干条目的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅仅事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。如果上面讨论了计算机程序，则其可以存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分发，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统。如果在权利要求或说明书中使用术语“适于”，应注意术语“适于”意在等同于术语“配置为”。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。