光源、驅動器的使用和用于驅動的方法
【專利摘要】本發明涉及固態光源，用于驅動固態光源的發光元件（150）的驅動器電路的使用，用于驅動固態光源的發光元件（150）的方法以及對應的計算機程序。本發明提供了，對于大量AC周期，發光元件（150）被直接供應由驅動器電路直接轉發的AC輸入，其中仍然防止超過期望水平的電力到達發光元件（150）。本發明的目標在于具有相比于已知技術的簡化的組件和/或降低的成本的實現。
【專利說明】光源、驅動器的使用和用于驅動的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及固態光源，用于驅動固態光源的發光元件的驅動器電路的使用，用于驅動固態光源的發光元件的方法以及對應的計算機程序。
【背景技術】
[0002]像激光二極管或更特別地VCSEL (垂直腔面發射激光器)那樣的發光元件常規地設有向發光元件供應功率的驅動器電路，其中它的目標是所供應的功率是基本恒定的并且至少在允許最大效率的功率值的附近。這樣的常規驅動器電路可以例如包括修正連接到一個或多個電容器的第一轉換器級(PFC)的功率因數，所述一個或多個電容器存儲能量以使得第二級可以向發光元件遞送基本恒定的功率。由于在所使用的組件的特性、性能和精確度方面的約束，這樣的設計是昂貴的。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供固態光源，用于驅動固態光源的發光元件的驅動器電路的使用，用于驅動固態光源的發光元件的方法以及對應的計算機程序，其可以以簡化的組件和/或降低的成本實現。
[0004]在本發明的第一方面中，呈現了具有驅動器電路和發光元件的固態光源，其中驅動器電路被設置用于接收AC輸入并且用于向發光元件供應功率，其中發光元件具有最大效率功率和最大操作功率，其中驅動器電路被設置用于將來自AC輸入的功率轉發到發光元件，同時將所轉發的功率限制到最大效率功率與最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
[0005]功率從AC輸入轉發到發光元件,導致與由AC輸入所供應的功率中的波動對應的發光元件的光輸出的波動，同時通過將所提供的功率限制到高達發光元件的最大操作功率的值來保護發光元件免受過度供應。這允許發光元件的簡單操作和驅動，同時在寬泛范圍的應用中、特別是在具有壓縮成本問題的那些應用中實現了光輸出的波動或調制沒有顯著的缺點。
[0006]例如，存在使用VCSEL 二極管(或其陣列)作為用于生成紅外(IR)輻射的激光源的考慮。這可以用于施加熱以用于工業或家用器具中的熱處理。在許多情況下，這樣的加熱對市電頻率范圍中的功率波動不敏感。針對生產用于生成紅外輻射(作為發射光的示例)的這樣的VCSEL 二極管的簡化和成本降低使得能夠在與常規熱源(例如常規的電阻性加熱元件)競爭中滿足硬成本目標。
[0007]即便這樣的應用是有前景的，但是要注意，本發明的發光元件不限于生成紅外輻射，因為還存在使用可能的和可想到的其它或重疊范圍的輻射(或光)的另外的應用。
[0008]在本上下文中的發光元件的最大操作功率主要由過度加熱發光結構的問題確定，其中要注意，由于與恒定或基本恒定的功率供應相比波動的功率供應的降低的熱負載的緣故，這里提到的最大操作功率可以超過用于連續操作的可允許的操作功率。
[0009]根據常規拓撲，存在將輸入功率轉換成存儲在緩沖器(例如電容器)中的功率的第一級，其中第二級從緩沖器向負載供應功率。即使在緩沖器電壓上存在一定數量的波紋(由于實現的不完美和主要限制)，這樣的拓撲的目標通常是提供盡可能恒定的功率供應。
[0010]與這樣的常規拓撲形成對照，本發明提供了，對于大量AC周期(優選地為大部分時間)，發光元件(或耦合到發光元件的所提供的第二級)被直接供應由驅動器電路直接轉發的AC輸入，然而其中防止超過期望水平的功率到達發光元件。
[0011 ] 另外可能的是，在峰值期間，轉換器對小緩沖器充電，其中轉換器和緩沖器可以比常規技術的那些轉換器和緩沖器更簡單并且更便宜。所存儲的能量然后可以被用于在AC輸入的低電壓相位期間饋給第二級(或者直接饋給負載，即發光元件)。
[0012]在優選實施例中，發光元件還具有最小操作功率，其中驅動器電路被設置用于存儲來自AC輸入的超過上限截止值的功率，并且用于在其中來自AC輸入的功率等于或低于下限截止值的周期期間，除了從AC輸入轉發的功率之外，向發光元件供應所存儲的功率。
[0013]低于發光元件的最小操作功率的功率供應不導致任何光輸出。然而，在以上實施例中，由于來自AC輸入的功率超出上限截止值，驅動器電路將來自AC輸入的未轉發到發光元件的功率引導到臨時功率存儲裝置，其中然后在來自AC輸入的功率不具有超過下限截止值的值的情況下該臨時存儲的功率被提供給發光元件。因此，倘若下限截止值和上限截止值被適當地設定(即，在功率超過上限截止值期間存儲的能量的量近似于在功率低于下限截止值或低于最小操作功率期間用于維持操作所需的能量的量)，供應到發光元件的功率在上限截止值和下限截止值之間波動，從而確保發光元件的正在進行的操作，即光輸出。
[0014]在優選實施例中，發光元件還具有最小操作功率，其中驅動器電路被設置成僅當所轉發的功率等于或大于下限截止值時將來自AC輸入的功率轉發到發光元件。
[0015]如果轉發功率沒有或者沒有充分地超過用于操作發光元件所需的最小操作功率，向發光元件轉發這樣不充分的功率毫無意義。
[0016]在以上實施例的修改中(在權利要求2或3中限定)，下限截止值在最小操作功率和最大效率功率之間，包括最小操作功率和最大效率功率在內。
[0017]由于涉及本發明的特定實現的考慮，下限截止值不限于最小操作功率，而是還可以超過這樣的最小操作功率。
[0018]在以上實施例的另一修改中(在權利要求2或3中限定)，發光元件包括被設置用于由驅動器電路獨立地供應功率的多個發光構件，其中發光元件的最小操作功率是多個發光構件的一個或子集的最小操作功率，其中驅動器電路被設置用于在其中來自AC輸入的功率等于或低于縮減值的周期期間僅向多個發光構件中的這一個或子集供應功率。
[0019]如果發光元件包括兩個或更多可單獨供應的發光構件并且可用功率不足以用于操作全部發光元件(即功率不再超過縮減值)，則該修改提供了僅到發光構件的子集的功率供應的限制，即將發光構件中的一個或多個從功率供應排除。這允許AC輸入周期的部分的擴展，其中AC輸入的功率可以直接用于供應發光元件。此外，如果超過上限截止值的功率被存儲并且稍后除了來自AC輸入的所轉發的功率之外被供應到發光元件，則用于存儲和供應所存儲的功率所需的組件可以設計成減小的規格并且用于降低的成本。這還可以與相比于其中整個發光元件總是被使用的情況的上限截止值中的增加結合，因為用于提供補充功率供應所需的能量較少。
[0020]在以上實施例的另一修改中(在權利要求3中限定)，驅動器電路被設置用于當來自AC輸入的功率不等于或大于下限截止值時向除發光元件之外的負載供應來自AC輸入的功率。
[0021]低于下限截止值的功率水平被視為不足以用于發光元件的操作。然而，當功率由AC輸入提供時，該功率可以被用于驅動或操作另一負載或能量消耗元件。
[0022]在來自AC輸入的功率在下限截止值處或低于下限截止值的情況下到發光元件的功率供應的中斷，以及特別地在這樣的情況下從AC輸入到另一負載的所提供的功率的供應可以被用于進一步簡化固態光源的通用電路設計，因為可以省略常規提供的用于去耦合的第二級。
[0023]在以上實施例的另一修改中(在權利要求2中限定)，驅動器電路包括用于存儲超過上限截止值的來自AC輸入的功率的電容器。
[0024]由AC輸入提供的功率(或更具體地電壓)被用于對電容器充電，其中所存儲的能量然后在適當的時機從經充電的電容器容易地釋放。
[0025]在優選實施例中，驅動器電路被設置用于在其中來自AC輸入的功率超過上限截止值的周期期間將來自AC輸入的部分功率供應到除發光元件之外的負載。
[0026]在其中來自AC輸入的功率超出上限截止值的時間周期中，即在其中AC輸入提供比轉發到發光元件的功率更大的功率的周期中，該附加提供的功率可以用于驅動或操作另一能量消耗元件，而不是簡單地舍棄附加功率。
[0027]在優選實施例中，發光元件包括被設置用于由驅動器電路獨立地供應功率的多個發光構件，其中發光元件的最大操作功率是多個發光構件的最大操作功率，其中驅動器電路被設置用于在其中來自AC輸入的功率等于或低于附加值的周期期間僅向多個發光構件的子集供應功率。
[0028]如果發光元件包括兩個或更多可單獨供應的發光構件并且可用的功率低于附加值，該修改提供了僅對發光構件的子集的功率供應的限制，即將發光構件中的一個或多個從功率供應排除。然而，如果可用功率超過附加值，該附加可用功率然后也被用于附加地驅動其余的發光構件。這意味著僅在功率供應的峰值部分期間操作整個發光元件，而否則不驅動發光元件的發光構件中的一個或多個。因此除將峰值功率供應到另一負載(參見上文)之外，允許峰值功率的附加使用。
[0029]在優選實施例中，驅動器電路包括單端初級電感轉換器、升壓轉換器或同步反相器，其被設置成使得轉換器或反相器的輸出和/或來自AC輸入的功率是否轉發到發光元件是可控的。特別地，可以將所提到的元件并行提供到二極管。
[0030]發現這樣的電路元件在本發明的上下文中可以有利地使用。
[0031]在優選實施例中，發光元件包括激光發射元件，優選為激光二極管，其中最優選地，發光元件包括VCSEL。
[0032]特別地對于VCSEL而言，存在像用于借助于可以從本發明受益的紅外輻射進行加熱的使用之類的若干應用。
[0033]在優選實施例中，下限截止值和上限截止值以發光元件在下限截止值處的效率對應于發光元件在上限截止值處的效率的這樣的方式設定。
[0034]因此，至少提供了功率使用的效率，其通過下限截止值和上限截止值相應地確定。
[0035]在優選實施例中，上限截止值在最大效率功率值的1.0到3.0倍之間，包括1.0和3.0 倍。
[0036]適當上限截止值的選擇在很大程度上取決于在特定實現方式中使用的發光元件的特性，然而其中期望上述范圍以產生良好的結果。
[0037]在優選實施例中，下限截止值在最大效率功率值的0.2到1.0倍之間，包括0.2和
1.0 倍。
[0038]適當下限截止值的選擇在很大程度上取決于在特定實現方式中使用的發光元件的特性，然而其中期望上述范圍以產生良好的結果。
[0039]在優選實施例中，下限截止值和上限截止值成套地在以上提到的范圍的對應子范圍中。例如，如果將下限截止值設定成靠近相應范圍的下端，例如設定成最大效率功率的0.3倍，那么相應地將上限截止值也設定成靠近其相應范圍的下端，例如設定成最大效率功率(或最大效率功率的1.1倍)。可替換地，例如可以將下限截止值設定成最大效率功率的
0.8倍,而然后將上限截止值例如設定成最大效率功率的3.0倍。
[0040]要注意，除了功率效率的考慮之外或作為其替換，關于最大可允許電流和/或電壓的考慮也可以被用于設定上限截止值，特別是鑒于發光元件和/或驅動器電路的服務壽命O
[0041]還要注意，本發明不限于具有精確地遵循正弦曲線的AC輸入。在實際的實現方式中，提供AC輸入的電力干線不遵循正弦曲線，而是還包括另外的(高次)諧波。
[0042]如果AC輸入遵循的波形至少近似已知，驅動器電路操作的控制(以及因此間接地，發光元件的控制)可以基于時序，即控制基于在AC輸入的周期中的時間位置。在這樣的情況下，用于停止來自AC輸入等的功率轉發的時序僅僅間接地與當前從AC輸入提供的功率有關，其進而與AC輸入周期中的時間位置有關。
[0043]可替換地或此外，控制還可以基于當前從AC輸入提供的功率的實際確定，其中控制于是基于這樣的測量。
[0044]可能的組合是在若干周期上的AC輸入的波形的確定，其中此后關于波形的信息然后被用于基于時序控制驅動器電路操作。
[0045]另外，對于AC輸入而言，固態光源表現得像是電阻性負載也是不必要的。換言之，電流精確地遵循所供應的電壓是不必要的。
[0046]例如，用于依照IEC/EN 61000_3_2類A連接的2.3kW設備的功率性能可以形成以使得電流比一階正弦曲線上升得更快(鑒于允許的諧波)，進一步達到僅較小的最大值。因此，相比之下，電流在較長時間內停留在高水平處并且在周期的第二個四分之一期間較快下落。因此，相比于遵循正弦平方曲線的輸入功率，實際使用的功率具有較低的峰值，其中峰之間的“谷”較窄。這意味著其間實際使用的功率低于下限截止值的時間周期與遵循正弦曲線的情況相比更短。
[0047]考慮在對AC輸入而言固態光源表現中的以上可能性，允許關于在驅動器電路中使用的組件的約束方面的附加減少。
[0048]在本發明的另一方面中，呈現了用于驅動固態光源的發光元件的驅動器電路的使用，其中驅動器電路被設置用于接收AC輸入并且用于向發光元件供應功率，其中發光元件具有最大效率功率和最大操作功率，其中驅動器電路被設置用于將來自AC輸入的功率轉發到發光元件，同時將所轉發的功率限制于最大效率功率與最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
[0049]在本發明的另一方面中，呈現了用于驅動固態光源的發光元件的方法，發光元件具有最大效率功率和最大操作功率，該方法包括:接收AC輸入并且向發光元件供應功率，以及將來自AC輸入的功率轉發到發光元件，同時將所轉發的功率限制于在最大效率功率與最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
[0050]在本發明的另一方面中，呈現了用于驅動固態光源的發光元件的計算機程序，該計算機程序包括用于當計算機程序運行在控制固態光源的計算機上時使得上述方法實施的程序代碼構件。
[0051]應當理解，權利要求1的固態光源、權利要求2的驅動器電路的使用、權利要求14的用于驅動發光元件的方法以及權利要求15的計算機程序具有類似的和/或等同的優選實施例，特別地，如從屬權利要求中限定的那樣。
[0052]應當理解，本發明的優選實施例還可以是從屬權利要求或以上實施例與相應獨立權利要求的任何組合。
[0053]本發明的這些和其它方面將從以下描述的實施例顯而易見，并且參考以下描述的實施例加以闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0054]在以下附圖中:
圖1示出了常規驅動器電路的示例，
圖2示出了根據本發明的驅動器電路的第一示例性實施例，
圖3示出了根據本發明的驅動器電路的第二示例性實施例，
圖4示出了根據本發明的驅動器電路的第三示例性實施例，
圖5示出了根據本發明的驅動器電路的第四示例性實施例，
圖6示出了根據本發明的驅動器電路的第五示例性實施例，
圖7示出了根據本發明的驅動器電路的第六示例性實施例，
圖8圖示了供應到發光元件的電壓、光輸出和效率的示例性關系，
圖9圖示了 AC輸入電壓、AC輸入功率、所轉發的功率和緩沖電壓的示例性關系，
圖10示出了根據本發明的固態光源的實施例的示意性圖示，以及圖11示出了圖示根據本發明的方法的實施例的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0055]圖1示出了常規驅動器電路的示例。驅動器電路在輸入側(左)上包括包含四個二極管的二極管電橋1，其中連接到此的是升壓轉換器2，其由控制單元3控制以將其電容器4充電到合適的電壓。還提供了第二級5，其包括同樣由控制單元3控制的開關6，其中將輸出提供到右側。本領域技術人員對這樣的常規驅動器電路的原理設計和操作非常熟悉，并且這里可以省略對其的進一步論述。
[0056]在所示電路的以下論述中，輸入側總是提供在左側，而輸出供應到右側。不應將這種圖示方式理解為限制。
[0057]圖2示出了根據本發明的驅動器電路200的第一實施例。類似于圖1的驅動器電路，驅動器電路200包括二極管電橋201。在連接到二極管電橋201的情況下，驅動器電路200還包括與二極管216串聯的單端初級電感轉換器(SEPIC) 202以及與SEPIC 202和二極管216并行提供的二極管207。SEPIC 202由控制單元203控制。在耦合到SEPIC 202和二極管207的輸出的情況下，存在驅動器電路200的第二級，其主要被提供用于發光元件(未示出)的去耦合，其對應于圖1中所示的常規驅動器電路的第二級5。因此這里不進一步論述第二級。
[0058]SEPIC 202包括具有公共核心的兩個電感器211、212、開關213、電容器214和二極管215，其供應到緩沖電容器204，其中電容器204中的電壓水平相比于圖1的電容器4的電壓水平更低。
[0059]通過二極管207，將來自輸入的功率直接提供到連接至輸出側上的發光元件(未示出)的第二級205。
[0060]控制借助于二極管207和216以及緩沖電容器204處的電壓水平的適當設定來執行。將緩沖電容器的電壓水平控制成這樣的水平:它等于在AC輸入功率達到下限截止值的時間處(參見圖9中的時間t4，在下文中論述)的整流的AC輸入電壓。
[0061]圖9圖示了針對圖2的示例的AC輸入電壓、AC輸入功率、轉發的功率和緩沖電壓的示例性關系。從tl處開始，輸入功率直接饋通到第二級205 (并且因此最終作為轉發的功率供應到發光元件XAC輸入功率由短虛線指示，其中供應到發光元件的功率由點劃線指示。緩沖電容器204中的電荷(由實線指示)是恒定的。在t2處AC輸入將允許較高功率(即超過上限截止值901)并且第二級被控制成將輸出功率保持在上限截止值901處。超過上限截止值的AC輸入被用于對緩沖電容器204充電。在t3處第一級(即SEPIC 202)停止并且AC輸入供應的所有功率再次去往發光元件。在t4處AC輸入在下限截止值902以下(即視為不再足以用于最小有用輸出)，并且SEPIC 202的輸出側上的二極管216將緩沖電容器204連接到第二級205以供應先前存儲的能量，同時SEPIC 202被控制成將可用功率泵浦到緩沖器以便維持期望的輸入電流形狀。在t5處，AC輸入達到下限截止值902并且經由二極管207，AC輸入被供應到第二級205 (同時二極管216再次變得不導電)。所供應的AC電壓的周期的第二半循環(由長虛線指示)對應于第一個半循環并且時間t5、t6、t7和t8處的控制分別對應于時間tl、t2、t3和t4處的控制。由陰影區圖示的能量(即在轉發的功率的限制期間的過量功率)在其中AC輸入功率不超過下限截止值902的周期期間被供應到發光元件(由圖9中的箭頭圖示)。
[0062]要注意，AC輸入電壓、AC輸入功率、轉發的功率和緩沖電壓之間的水平關系不是按比例的，并且僅僅為了說明的目的而提供。
[0063]圖3示出了根據本發明的驅動器電路300的第二示例性實施例。驅動器電路300包括第一級(包括二極管電橋301、SEPIC 302和二極管307、316)和第二級305，其中驅動器電路300的第一級對應于以上論述的驅動器電路200的第一級。如果不存在對來自電力干線的去耦合的需要，可以以簡單得多的方式提供第二級305，其中否則上述控制對應于以上論述的驅動器電路200的控制。
[0064]圖4示出了根據本發明的驅動器電路400的第三示例性實施例。驅動器電路400類似于圖2的驅動器電路(再次包括去耦合第二級405)，其中圖2的SEPIC由升壓轉換器402取代。驅動器電路400包括二極管電橋401，其中，類似于圖2的情況，提供了二極管407和416。升壓轉換器402包括電感器411、二極管414和開關413，同時輸出到緩沖電容器404。在驅動器電路400的操作中，為了避免二極管414變得導電；緩沖電容器404中的電壓不得不高于AC輸入的電壓。為了阻止來自緩沖電容器404的電壓被供應到第二級405，附加地提供了另外的開關417。
[0065]參照圖9的時序，在tl與t2之間，開關413和417開路，其中開關406直接工作在整流的AC輸入上。在t2與t3之間，開關406繼續它們的操作，其中控制單元403導致轉發的功率的限制。開關413被控制成將功率存儲(參見圖9中的陰影區)在緩沖電容器404中。在t3與t4之間，開關413和417開路，其中開關406再次直接工作在整流的AC輸入上。在t4與t5之間，開關417閉合，其中開關406被控制使得不管相當高的電壓，僅轉發小功率，其中開關413被控制成從AC輸入接收功率。
[0066]注意可以省略二極管416。
[0067]圖5示出了根據本發明的驅動器電路500的第四示例性實施例。驅動器電路500包括圖3中圖示的驅動器電路300 (簡化的第二級505)和圖4的驅動器電路400 (包括電感器511、開關513和二極管514的升壓轉換器502的使用，其耦合到緩沖電容器504)的概念。代替于圖4中提供的附加開關417，在驅動器電路500中提供兩個降壓開關518、519。參照圖9的時序，在tl與t4之間，第二級(降壓轉換器)505利用開關519開關進行工作，同時開關518開路。在t4與t5之間，開關518進行開關操作，同時開關519開路。以高頻率以受控的方式提供開關518、519的開關操作，如本領域技術人員將領會到的那樣。
[0068]圖6示出了根據本發明的驅動器電路600的第五示例性實施例。驅動器電路600遵循類似于圖5的驅動器電路的方法(同樣包括二極管電橋601、供應到緩沖電容器604的升壓轉換器602，其中并行于升壓轉換器602提供二極管607)，其中去耦合第二級605的半橋的上開關606’由對應的開關618補充。再次參照圖9的時序,在tl與t4之間,半橋利用開關606和606’開關進行工作，同時開關618開路，其中在t4與t5之間，開關606和618進行開關操作，其中開關606’開路。
[0069]圖7示出了根據本發明的驅動器電路700的第六示例性實施例。類似于先前論述的驅動器電路，驅動器電路700包括二極管電橋701和第二級705，其由二極管電橋701供應。不同于先前論述的示例性實施例，驅動器電路700包括未耦合到至發光元件的輸出側(即經由第二級)的升壓轉換器702。升壓轉換器包括到不同負載(未示出)的附加輸出，其供應存儲在連接到升壓轉換器的緩沖電容器704的電壓(或能量)。
[0070]存在可能的實現方式，其中存在(除了發光元件之外)另外的負載，其可以被供應來自AC輸入的未轉發到發光元件的功率。如果未轉發的功率被供應到其它負載，遵從像IEC之類的要求(例如諧波)同時不將所有接收的功率轉發到發光元件成為可能。在驅動器電路700的情況下，將超過上限截止值的功率提供給其它負載(未示出)，其中還在AC輸入功率未超過下限截止值期間，將AC輸入功率供應到其它負載(未示出)。在該時間期間，發光元件未被提供任何功率。
[0071]圖8圖不了供應到發光兀件的電壓、光輸出和效率的不例性關系。圖8的圖的橫坐標是指供應到作為發光元件的示例的VCSEL的功率(以瓦特為單位)。電壓由虛線指示并且只是為了完整性而提供。發光元件的光輸出(功率)由點劃線指示。效率由點線指示。可以看到，VCSEL在90W輸入功率附近具有其最佳效率，其中發明人認識到，例如50W到150W的范圍對于操作VCSEL也是可接受的，而45W以下和160W以上的操作似乎是不合期望的。已發現，相比于常規技術，對于具有在50W與150W之間波動的功率的VCSEL的操作，驅動器電路的第一級的尺寸可以降低到1/4。
[0072]圖10示出了根據本發明的固態光源的實施例的示意性圖示。如圖10所示的固態光源例如包括包含控制單元103和另外的電路元件102的驅動器電路100，如關于圖2到7論述的那樣。固態光源還包括包含若干發光構件160的發光兀件150,發光構件160可以被單獨地供應功率。根據本發明,驅動器電路100從AC輸入接收功率并且將功率供應到發光元件150。
[0073]圖11示出了圖示根據本發明的方法的實施例的示意性流程圖。該方法包括接收(步驟8)AC輸入和向發光元件供應功率的步驟，并且將來自AC輸入的功率轉發(步驟9)到發光元件，同時將轉發的功率限制于最大效率功率和最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
[0074]本領域技術人員在實踐所要求保護的本發明時，通過研究附圖、本公開內容和隨附的權利要求可以理解并實現對所公開的實施例的其它變型。
[0075]要注意，在這里論述的電路說明中，二極管可以由足夠受控的開關取代，即便使用二極管可以更加容易地達成實際的實現方式。
[0076]要注意,最大操作功率的實際值、最大效率功率和最小操作功率以及相應地上限和下限截止值和縮減值以及附加值對于給定的實現方式不一定是恒定的。像環境溫度之類的操作細節和條件也可以對固態光源的特性有影響，這可能隨時間反映在根據本發明設定的值的調適中。
[0077]在以上圖示和論述的實施例中，提供了使用四個二極管的橋式整流器(二極管電橋)形式的全波整流器。要注意，整流還可以借助于其它電路元件提供，本領域技術人員對此同樣是熟悉的。
[0078]在權利要求中，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”不排除多個。
[0079]值在下限與上限之間，包括下限和上限在內的指示要被理解，并且值可以具有在包括下限和上限的值在內的給定范圍內的任何值。
[0080]單個單元或設備可以履行權利要求中陳述的若干項的功能。在相互不同的從屬權利要求中陳述某些措施的僅有事實不指示這些措施的組合不能被用于獲益。
[0081]像開關、功率值的計算、功率值的比較和控制或選擇發光元件和/或驅動器電路的元件那樣的操作可以實現為計算機程序的程序代碼構件和/或實現為專用硬件。
[0082]計算機程序可以存儲/分布在合適的介質上，諸如連同其它硬件一起或作為其一部分供應的光學存儲介質或固態介質，但是還可以以其它形式分發，諸如經由因特網或其它有線或無線電信系統分發。
【權利要求】
1.一種具有驅動器電路(100)和發光兀件(150)的固態光源， 其中驅動器電路(100)被設置用于接收AC輸入并且用于向發光元件(150)供應功率， 其中發光元件(150)具有最大效率功率和最大操作功率， 其中驅動器電路(100)被設置用于將來自AC輸入的功率轉發到發光元件(150)，同時將所轉發的功率限制于最大效率功率與最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
2.權利要求1的光源，其中發光元件(150)還具有最小操作功率，并且 其中驅動器電路(100)被設置用于存儲來自AC輸入的超過上限截止值的功率并且用于在其中來自AC輸入的功率等于或低于下限截止值的周期期間，除了從AC輸入轉發的功率之外，向發光元件(150)供應所存儲的功率。
3.權利要求1的光源，其中發光元件(150)還具有最小操作功率，并且 其中驅動器電路(100)被設置成僅當所轉發的功率等于或大于下限截止值時將來自AC輸入的功率轉發到發光元件(150)。
4.權利要求2或3的光源，其中下限截止值在最小操作功率與最大效率功率之間，包括最小操作功率和最大效率功率在內。
5.權利要求2或3的光源，其中發光元件(150)包括被設置用于由驅動器電路獨立地供應功率的多個發光構件(160)，其中發光元件(150)的最小操作功率是多個發光構件(160)的一個或子集的最小操作功率， 其中驅動器電路(100)被設置用于在其中來自AC輸入的功率等于或低于縮減值的周期期間僅向多個發光構件(160)的所述一個或子集供應功率。
6.權利要求3的光源，其中驅動器電路(100)被設置用于當來自AC輸入的功率不等于或大于下限截止值時向除發光元件(150)之外的負載供應來自AC輸入的功率。
7.權利要求2的光源，其中驅動器電路(100)包括用于存儲超過上限截止值的來自AC輸入的功率的電容器(204，404，504，604)。
8.權利要求1的光源，其中驅動器電路(100)被設置用于在其中來自AC輸入的功率超過上限截止值的周期期間將來自AC輸入的部分功率供應到除發光元件(150)之外的負載。
9.權利要求1的光源，其中發光元件(150)包括被設置用于由驅動器電路獨立地供應功率的多個發光構件(160)，其中發光元件(150)的最大操作功率是所述多個發光構件(160)的最大操作功率， 其中驅動器電路(100)被設置用于在其中來自AC輸入的功率等于或低于附加值的周期期間僅向所述多個發光構件(160)的子集供應功率。
10.權利要求1的光源，其中驅動器電路(100)包括單端初級電感轉換器(202，302)、升壓轉換器(402，502，602)或同步反相器，其被設置成使得轉換器或反相器的輸出和/或來自AC輸入的功率是否轉發到發光元件(150)是可控的。
11.如權利要求1中限定的光源，其中發光元件(150)包括激光發射元件，優選為激光二極管，其中最優選地，發光元件包括VCSEL。
12.如權利要求1中限定的光源，其中下限截止值和上限截止值以這樣的方式設定:發光元件(150)在下限截止值處的效率對應于發光元件(150)在上限截止值處的效率。
13.一種用于驅動固態光源的發光元件(150)的驅動器電路(100)的使用， 其中驅動器電路(100)被設置用于接收AC輸入并且用于向發光元件(150)供應功率， 其中發光元件(150)具有最大效率功率和最大操作功率， 其中驅動器電路(100)被設置用于將來自AC輸入的功率轉發到發光元件(150)，同時將所轉發的功率限制于最大效率功率與最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
14.一種用于驅動固態光源的發光兀件(150)的方法,發光兀件(150)具有最大效率功率和最大操作功率，所述方法包括: 接收AC輸入并且向發光元件(150)供應功率，以及 將來自AC輸入的功率轉發到發光元件(150)，同時將所轉發的功率限制于最大效率功率與最大操作功率之間的上限截止值，包括最大效率功率和最大操作功率在內。
15.一種用于驅動固態光源的發光元件(150)的計算機程序，計算機程序包括用于當計算機程序運行在控制固態光源的計算機(203，303，403，503，603，703)上時使得如權利要求14中限定的方法實施的程序代碼構件。
【文檔編號】H05B33/08GK104247562SQ201380012204
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年2月20日 優先權日:2012年3月2日
【發明者】德普佩 C. 申請人:皇家飛利浦有限公司