[發(fā)明專利]發(fā)光設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280024008.0
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN103548419B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·哈特魯普;H·M·J·M·卡爾曼;R·庫爾特;G·紹爾拉恩德;B·J·E·霍恩特勒;陶海敏
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;鄭振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種LED發(fā)光設(shè)備和對LED發(fā)光設(shè)備進(jìn)行操作的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種利用諸如AC電壓的可變電壓對LED發(fā)光設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動。

背景技術(shù)

使用LED的發(fā)光或照明設(shè)備是本領(lǐng)域已知的并且如今被用于各種照明應(yīng)用。尤其，這樣的設(shè)備被用于改造應(yīng)用之中，例如替換普通的白熾燈。在后者的情況下，經(jīng)常需要利用例如市電或AC電壓的可變電壓對改造發(fā)光設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動。由于LED通常無法直接利用市電電壓進(jìn)行驅(qū)動，所以需要電源電路。

為了提供用于利用市電電壓對LED發(fā)光設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動的相對廉價(jià)的設(shè)置，已知將多個LED串聯(lián)連接，從而這樣形成的LED串的整體壓降對應(yīng)于市電電壓。然而，由于市電電壓的固有交變行為，這樣的LED串無法在AC波形的全相位期間進(jìn)行操作，即在所提供的電壓下降至LED串的整體前向電壓以下時進(jìn)行發(fā)光。因此，這樣的電路經(jīng)常表現(xiàn)出光學(xué)閃爍以及相對低的電流流動角度。

當(dāng)LED發(fā)光設(shè)備意在隨諸如230V市電系統(tǒng)和120V市電系統(tǒng)的不同市電電壓水平的系統(tǒng)使用時可能出現(xiàn)另外的問題。

如果針對230V市電設(shè)計(jì)的設(shè)備利用120V進(jìn)行操作，在絕大部分波形期間電壓將明顯低于預(yù)定的整體前向電壓，這導(dǎo)致可視的閃爍和不良的亮度。

另一方面，如果針對120V設(shè)計(jì)的設(shè)備利用230市電電壓進(jìn)行操作，則該電壓將在大部分波形期間過高，并且雖然閃爍實(shí)際上能夠有所減少，但是過剩電壓通常由線性調(diào)節(jié)器或分壓電路進(jìn)行處理，這導(dǎo)致了大量能量被消散。在任一種情況下，利用“錯誤”市電對設(shè)備進(jìn)行的操作都是非常低效的。

WO2010/013172A1中公開了一種針對第一種問題的解決方案，其公開了一種包括多個LED的照明設(shè)備。根據(jù)本文，提供多個LED并且將其與開關(guān)矩陣相連接。該開關(guān)矩陣與控制器相連接，以使得LED可以以適用于不同電壓水平的多種不同控制狀態(tài)進(jìn)行連接。該開關(guān)矩陣允許將所有LED互相串聯(lián)和并聯(lián)連接。在另外的控制狀態(tài)，連接LED群組以使得所述LED中的兩個被并聯(lián)連接并且所述LED中的至少兩個互相串聯(lián)連接。提供控制器以根據(jù)指示所提供AC電壓的瞬時數(shù)值的信號對該開關(guān)矩陣的控制狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。

WO2010/013172A1的設(shè)置因此允許根據(jù)瞬時AC電壓對設(shè)備的配置進(jìn)行調(diào)適。雖然選擇了使用所謂的“揀選(binned)”LED，但是選擇或“揀選”的處理明顯增加了整體制造成本。因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種有所改進(jìn)的發(fā)光設(shè)備。

WO2011/033415提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件具有電壓輸入；至少三個LED電路，每個LED電路包括至少一個LED單元；可控開關(guān)矩陣，連接至LED電路并且包括多個開關(guān)。該開關(guān)矩陣被配置為以至少兩個不同開關(guān)模式(LED電路的并聯(lián)或串聯(lián)連接)進(jìn)行操作并且由控制器進(jìn)行控制。由于LED單元的電特性可能有所不同，這可能影響發(fā)光器件的光輸出的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

該目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求1或13的發(fā)光設(shè)備以及根據(jù)權(quán)利要求17或18的對發(fā)光設(shè)備進(jìn)行操作的方法而得以解決。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

隨后將根據(jù)第一和第二方面對本發(fā)明進(jìn)行描述。根據(jù)第一方面的發(fā)明被稱作“動態(tài)開關(guān)概念”，而第二方面則被稱作“分接(tapped)線性概念”。

根據(jù)以上所提到的第一方面的發(fā)明的基本思想是提供一種包括至少三個LED電路的發(fā)光設(shè)備。該發(fā)光設(shè)備適于以至少兩種開關(guān)模式進(jìn)行設(shè)置以便在接收可變電壓時提供光輸出。每個LED電路包括至少一個LED單元和與所述LED單元相連接以對該LED電路中的電流進(jìn)行控制的可控電流調(diào)節(jié)器。有利地，本發(fā)明使得能夠獨(dú)立于開關(guān)模式而對每個LED電路中的電流進(jìn)行精確控制。因此，即使LED單元表現(xiàn)出稍有不同的電氣特性，也可能對電流進(jìn)行準(zhǔn)確控制，這提高了光輸出的質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備包括電壓輸入，其適于接收例如典型AC市電電壓的可變操作電壓。至少三個LED電路與所述電壓輸入相耦合，其中每個LED電路包括至少一個LED單元和可控電流調(diào)節(jié)器，該可控電流調(diào)節(jié)器與所述LED電路的相應(yīng)LED單元連接并且被配置為對所述LED電路中的電流進(jìn)行控制。此外，本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備包括與所述LED電路相連接并且具有多個開關(guān)的可控開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣被配置為以至少兩種不同的開關(guān)模式進(jìn)行操作。提供控制器并且將其至少與所述開關(guān)矩陣相連接。該控制器被配置為確定例如所述電壓輸入處的所述可變操作電壓，并且對依據(jù)所確定的操作電壓對所述開關(guān)矩陣的開關(guān)模式進(jìn)行控制。