技术领域
[0001] 本
发明涉及市电供电的设备，诸如市电供电的照明。
背景技术
[0002] 世界各地的不同国家具有不同的市电
电压和
频率。不同国家或区域之间也存在不同的其他标准。
[0003] 例如，在欧洲、非洲的大部分区域、亚洲的大部分区域、南美洲的大部分区域和澳大利亚使用220V至230V的标称电压和50Hz的频率。在北美洲，最常见的组合是120V和60Hz的频率。在美国还存在用于工业规模照明的277V电源。
[0004] 因此，例如，与用于美国市场的灯相比，用于欧洲市场的
灯具有必须满足的一组不同标准，以及不同范围的可能的市电输入电压和频率。
[0005] 为了从批量生产的物品(诸如市电供电的灯)的规模经济中获得最大效益，通常希望提供与多种标准兼容的设计，从而创建通用设计。然而，这通常需要附加的
电路装置，例如以实现宽范围的市电输入电压和使得能够容许一定范围的市电频率。
[0006] 如果需要最具成本效益的设计，那么即使存在与批量生产相关联的规模经济，符合实现通用设计的所有要求并且仍然维持
驱动器电路装置的足够低的价格也变得非常困难。
[0007] 因此，在一些设计中，必须牺牲通用功能，以便实现可能的最低成本。例如，为了降低在欧洲的EMI(
电磁干扰)
滤波器和灯驱动器输入级的成本，可以制造专用的美国版本的灯和欧洲版本的灯，例如以便为具有较低EMI滤波要求的欧洲版本提供最低成本。
[0008] 美国版本要求(即，可以接受)在60Hz的120V或277V的市电输入，而欧洲版本要求(即，可以接受)在50Hz的220V-240V的市电输入。产品可以清楚地被标记为指示产品符合要求标准并且因此可以安全操作的市电
信号的性质。
[0009] 由于欧洲版本的成本可能小于美国版本，因此客户将倾向于订购欧洲类型以在美国的277V、60Hz市电系统上操作。
[0010] 然而，欧洲产品将不符合美国的适用标准。同样，美国版本的产品的将不符合欧洲标准。
[0011] 在277V和60Hz操作时，欧洲(220V-240V和50Hz)设计仍然可以工作，但是可能产生EMI问题。然而，更严重的是，这可能会产生火灾危险。
[0012] 因此，需要一种确保低成本(非通用)市电照明模
块仅用于已满足适用设计标准的适当地理区域的系统。
发明内容
[0014] 根据本发明的一方面的示例，提供了一种用于驱动负载的市电供电的模块，包括：
[0015] 输入，以用于接收市电功率；
[0016] 检测电路，以用于检测市电功率的电压和/或频率，从而确定市电功率轮廓，其中所确定的市电功率轮廓对应于模块被使用所在的地理区域；
[0017] 驱动器电路，以用于驱动负载，驱动器电路被适配以用于与特定市电功率轮廓一起使用，该特定市电功率轮廓对应于驱动器被适配以用于的地理区域；以及[0018] 禁用电路，以用于如果所确定的市电功率轮廓与特定市电功率轮廓不匹配则禁用驱动器电路。
[0019] 本发明使得能够为专用地理区域实现特定的、成本有效的设计，每个专用地理区域均具有特定市电功率轮廓。当检测到不合适的市电电源时，模块会禁用其功能。当模块不工作时，终端用户将去除负载并且防止任何危险情况。
[0020] 负载例如是照明元件，并且模块是照明模块。
[0021] 市电功率轮廓可以简单地是电压或频率或者两者的组合。
[0022] 例如，所确定的市电功率轮廓和特定市电功率轮廓各自对应于地理区域，使得检测电路检测到使用模块所在的地理区域，并且驱动器电路被适配以用于在特定的地理区域中使用。
[0023] 如上所述，不同的地理区域共享市电功率轮廓。因此，与“特定市电功率轮廓”(模块是针对其而被设计的)相对应的地理区域可以包括单个设计可以以低成本兼容的一组地区或国家。类似地，与“所确定的市电功率轮廓”相对应的地理区域可以包括共享所确定的市电功率轮廓特性的一组地区或国家。如果市电功率轮廓之间存在重叠，则从标准的
角度来看，模块正在被用于与设计兼容的地区中。
[0024] 因此，模块优选地和与“特定市电功率轮廓”相对应的地理区域相关联的标准兼容。
[0025] 例如，特定地理区域包括美国或欧洲。
[0026] 因此，可以存在用于美国(和与美国设计兼容的其他区域)的一种设计和用于欧洲(和与欧洲设计兼容的其他区域)的另一种设计。
[0027] 因此，所确定的地理区域还包括美国(或者具有等同市电功率轮廓的其他地区)或欧洲(或者具有等同市电功率轮廓的其他地区)。
[0028] 检测电路可以包括频率检测器。这需要区分50Hz(欧洲)和60Hz(美国)。
[0029] 例如，检测到的小于55Hz的频率是第一确定的市电功率轮廓，其对应于包括欧洲的第一地理区域；并且检测到的大于55Hz的频率是第二确定的市电功率轮廓，其对应于包括美国的第二地理区域。
[0030] 检测电路可以包括电压检测器。这需要区分120V或277V(美国)和220-240V(欧洲)。
[0031] 例如，检测到的在大于120V的第一
阈值和小于277V的第二阈值之间的电压是第一确定的市电功率轮廓，其对应于包括欧洲的第一地理区域；并且检测到的在该范围之外的电压是第二确定的市电功率轮廓，其对应于包括美国的第二地理区域。第一阈值可以是120V和220V之间的任何值，仅用于区分120V或更小的电压和220V或更大的电压。例如，第一阈值可以是150V。第二阈值用于区分大约240V的电压和在277V的电压。例如，第二阈值可以是270V。
[0032] 禁用电路例如包括处理器。这例如用于将
软件生成的中断发送给驱动器电路。备选地，可以使用模拟电路。
[0033] 驱动器电路例如包括EMI滤波器、
整流器和驱动器输出级。可以使用单级驱动器，或者可以存在单独的功率因数校正电路和驱动器输出级。
[0034] 模块例如包括
高强度放电灯或LED装置。
[0035] 根据本发明另一方面的示例提供了一种控制市电供电的模块的方法，包括：
[0036] 接收市电功率；
[0037] 检测市电功率的电压和/或频率，从而确定市电功率轮廓，其中所确定的市电功率轮廓对应于模块被使用所在的地理区域；
[0038] 通过以下方式控制被适配以用于与特定市电功率轮廓一起使用的驱动器电路，该特定市电功率轮廓对应于驱动器被适配以用于的地理区域：
[0039] 如果所确定的市电功率轮廓与特定市电功率轮廓匹配，则为负载供电；以及[0040] 如果所确定的市电功率轮廓与特定市电功率轮廓不匹配，则禁用驱动器电路。
[0041] 当模块正在与不是该模块被设计所针对的市电功率轮廓一起使用，并且因此不一定符合本地标准时，该方法主动禁用该模块。
[0042] 例如，所确定的市电功率轮廓和特定市电功率轮廓各自对应于地理区域，使得检测电路检测到使用模块所在的地理区域，并且驱动器电路被适配以用于在特定的地理区域中使用。
[0043] 方法可以包括：检测小于55Hz的频率作为第一确定的市电功率轮廓，该第一确定的市电功率轮廓对应于包括欧洲的第一地理区域；并且检测大于55Hz的频率作为第二确定的市电功率轮廓，该第二确定的市电功率轮廓对应于包括美国的第二地理区域。
[0044] 备选地或附加地，方法可以包括：检测在大于120V的第一阈值到小于277V的第二阈值的范围内的电压作为第一确定的市电功率轮廓，该第一确定的市电功率轮廓对应于包括欧洲的第一地理区域；以及检测在该范围之外的电压作为第二确定的市电功率轮廓，该第二确定的市电功率轮廓对应于包括美国的第二地理区域。
附图说明
[0045] 现在将参考附图详细描述本发明的示例，其中：
[0046] 图1示出了照明模块；以及
[0047] 图2示出了驱动照明模块的方法。
具体实施方式
[0048] 本发明提供一种市电供电的模块和一种驱动方法，其中所接收的市电功率的电压和/或频率被检测。禁用电路被用于如果市电功率轮廓特性与模块被设计所针对的市电功率轮廓特性不匹配，则禁用驱动器电路。尽管本发明可以应用于其他市电供电的模块，但是本发明对于照明模块特别令人感兴趣。
[0049] 图1示出了由市电电源12供电的照明系统10。照明系统包括整流器14和EMI滤波级16。经整流和滤波的市电被提供给照明驱动器电路18。在所示的示例中，驱动器包括功率因数校正(PFC)级20、
缓冲器22和输出级24。PFC级是可选的，或者它可以替代地被集成到单级驱动器中。输出级24驱动以照明元件26(诸如高强度放电灯、LED或LED装置)形式的负载。
[0050] 驱动器电路18被适配以用于与特定市电功率轮廓(诸如特定频率和/或范围的电压)一起使用。市电功率轮廓对应于地理区域，诸如欧洲(和具有等同电源的其他区域)或美国(和具有等同电源的其他区域)。
[0051] 驱动器的其他部件还被适配以用于与特定的市电轮廓一起使用。例如，与不同区域相关联的标准可以规定使用不同类型的滤波和/或整流，或者实际上整个产品设计的其他方面。
[0052] 系统还包括检测电路28。在所示的示例中，存在频率检测器30和电压检测器32。
[0053] 频率检测器30分析市电输入和/或经整流的市
电信号，以便确定频率。它可以以50Hz和60Hz之间的阈值操作，使得50Hz区域可以与60Hz区域区分开。例如，小于55Hz被解释为第一确定的市电功率轮廓，其对应于包括欧洲的第一地理区域；并且大于55Hz被解释为第二确定的市电功率轮廓，其对应于包括美国的第二地理区域。
[0054] 电压检测器32还可以分析市电输入和/或经整流的市电信号，以便确定功率电压。检测到的在120V至277V的范围内的电压被解释为第一确定的市电功率轮廓，其对应于包括欧洲的第一地理区域；并且检测到的在该范围之外的电压被解释为第二确定的市电功率轮廓，其对应于包括美国的第二地理区域。因此，120V(或更小)或277V(或更大)的电压被解释为US系统电压，而在两者之间的电压(例如，接近230V)被解释为欧洲系统。
[0055] 电压检测可以基于第一下阈值和第二上阈值，它们一起限定电压范围。阈值例如是150V和270V，以便150V至270V的范围是针对欧洲区域，而小于150V或大于270V是针对美国区域。
[0056] 相反，可以在整流之后但在滤波之前进行检测(如图1中的点虚线所示的)。
[0057] 注意，电压电平是均方根电压值。
[0058] 系统以这种方式能够检测它是否正在被用于具有其被设计所针对的市电功率轮廓(其被称为“特定市电轮廓”)的地区中。系统具有禁用电路34，以用于如果所确定的市电功率轮廓与特定市电功率轮廓不匹配，则禁用驱动器电路18。禁用电路可以是数字处理器或模拟电路。
[0059] 以这种方式，可以使用区域特定的低成本模块设计，每个模块设计均用于具有特定的公共市电功率轮廓的专用地理区域(例如，可以是一组国家)。当检测到不合适的市电电源时，模块会禁用其功能。可以存在用于美国(和与美国设计兼容的其他区域(诸如加拿大))的一种设计和用于欧洲(和与欧洲设计兼容的其他区域)的另一种设计。但是，可以存在两种以上的产品设计，以便可以
覆盖更多的地理区域(诸如日本)。
[0060] 因此，所确定的地理区域还包括美国(或具有等同市电功率轮廓的其他地区)或欧洲(或具有等同市电功率轮廓的其他地区)。
[0061] 禁用电路34例如包括执行启用或禁用功能的处理器。例如，它控制PFC级和/或驱动器输出级的操作。
[0062] 它可以与电路装置的任何部分进行
接口，以便防止照明元件26的操作而是保持在安全状态。除正常的驱动器电路装置之外，可以存在专用的禁用
开关，或者禁用电路可以与正常的驱动器电路装置进行接口。
[0063] 图2示出了控制市电供电的照明模块的方法。在步骤40中，接收市电功率。在步骤42中，检测市电功率的电压和/或频率，从而确定市电功率轮廓。
[0064] 在步骤44中，确定所确定的市电功率轮廓是否与照明模块被设计所针对的特定市电功率轮廓匹配。
[0065] 在步骤46中，如果所确定的市电功率轮廓与特定市电功率轮廓匹配，则驱动
电流通过模块的照明元件。
[0066] 在步骤48中，如果所确定的市电功率轮廓与特定市电功率轮廓不匹配，则禁用驱动器电路。
[0067] 当模块正在与不是该模块被设计所针对的市电功率轮廓一起使用，并且因此不一定符合本地标准时，该方法主动禁用该模块。
[0068] 如上所述的，市电功率轮廓的检测可以基于电压测量或频率测量或两者。
[0069] 用于实现所要求的检测的电路装置是众所周知的，例如在通用市电设备中，其又依赖于检测到的市电功率轮廓来控制电路操作。
[0070] 可以基于检测市电电压的过零点并且通过测量两个连续过零点之间的时间差来执行频率检测。其他频率检测方法是可用的，例如通过使用
带通滤波器或低通和
高通滤波器。基于流过电抗部件的电流的频率检测也是可能的
[0071] 基于在不同系统中接收的电压的预期范围，具有已知基准电压的比较器可以用于电压检测。
[0072] 本构思可以用于任何灯的设计中，并且不限于高强度放电灯或LED技术。
[0073] 另外，本发明不限于照明模块。任何低成本批量生产的模块可以具有针对不同区域的不同版本。一种示例是
移动电话充电器，其中移动电话充当负载。当然还存在功率适配器(即，市电到DC转换器)的许多其他示例，当没有被连接到适当的电源时可以禁用它们。
[0074] 通过研究附图、本公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开
实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的
从属权利要求中记载某些措施的纯粹的事实并不指示这些措施的组合不可以有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。
