[發明專利]可調光LED燈組件和可調光LED光引擎

有效

• 申請號: 201280044069.3
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN103843458B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 斯里尼瓦莎·M·巴德拉;約翰·G·塞拉;邁克爾·吉爾尼維斯基
• 申請（專利權）人: 阿博萊知識產權控股有限責任公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 周靖,鄭霞

技術領域

本發明總體上涉及發光二極管(LED)燈組件，更具體地涉及為了獲取可調節的色溫而在調光期間進行顏色混合的LED電子電路。

背景技術

色溫的概念是基于可見光源的溫度與理想黑體輻射體的溫度的對比。色溫(CT)表示法賦予以開爾文(K)為單位的、由被加熱黑體源所發射的顏色的數值。黑體輻射體是在所有波長上都具有完美吸收特性的理論材料，這使其成為最佳的熱輻射的發射體。

人們通常根據光源的“白度”對“暖度”來考慮色溫，即“日光白”是5000-6500k、“冷白色”是3500-5000k，“暖白色”是3500k及以下。例如白熾燈絲的熱光源，被稱為“白熾輻射體”，并且具有在整個可見光譜更加均勻擴展的光譜功率分布(SPD)。不是白熾輻射體的光源，其在所有光譜波長上都不呈現可見光譜輻射，是按照“相關色溫”(CCT)表示法測量的。CCT表示法是根據人類的感知來調節的。白色LED使用CCT表示法進行測量。

眾所周知，在燈調暗時，白熾燈所產生的光線的顏色會改變。當白熾燈處于額定的滿功率時，其相關色溫(CCT)通常在2700k至3300k的范圍內。然而，在白熾燈調暗時，CCT則變為低至1700k，近似火柴火焰的顏色。對于人眼，白熾燈看上去是從白色轉變到黃色，或者在調暗時發出“溫暖的輝光”。許多年來，白熾燈的這種固有特性已被看作是結合AC調光器模塊一起使用以在餐館、賓館、劇院、家庭等場所中營造溫暖而舒適環境的一種特征。

由于LED燈組件的能源有效性，近年來這種燈組件開始流行，LED燈組件在將組件調暗時發出通常不改變顏色的光。來自LED光源的白色光在AC調光器模塊的整個范圍上具有恒定的CCT。因此，即使在調暗時處于較低亮度水平，由LED燈組件所發出的白色光也會讓人覺得奇怪或不自然，特別是在試圖創建在上述環境中使用的溫暖的照明效果時。LED燈組件制造商已經意識到這個問題，但仍需找到一種方式以用低成本的方式準確地復制白熾燈的“溫暖的輝光”的調光特性。

用LED光源模擬白熾燈“調光同時呈現暖光”特征的一種方式是光學地將白色LED與琥珀色(黃色/橙色)LED混合，并控制它們的電流，以這樣的一種方式使得來自LED組合的混合色光從3000K的白色光變到有調光的更顯琥珀黃的白色光。傳統上，LED系統執行兩個或多于兩個有色LED的混合，LED系統使用分別控制每個有色LED的單個驅動器，或使用設計成具有兩個或多于兩個單獨的輸出通道的單個驅動器，其中每個輸出通道在驅動器內被單獨地控制。Melanson的編號為US7,288,902的美國專利以引用的方式并入本文，其描述了這樣一種電路，其具有多個光源以響應于變化的調光水平來改變色溫。光源驅動器響應于所選的調光水平將單獨的驅動電流提供給每個光源，以便實現需要的色溫。必須使用至少一個雙通道的LED驅動器為琥珀色LED和在該電路中的白色LED陣列提供電力。

使用單獨的LED驅動器或多通道輸出LED驅動器來控制每個LED有色陣列有幾個缺點。第一且最重要的是增加的成本。隨著LED燈變得更為普遍，設計者尋求成本最有效的替代方式。第二，復雜性和可靠性問題要求最簡單的解決方案。為特定類型的調光器所設計的定制的多通道LED驅動器不是優選的照明解決方案。第三，如果調光同時呈現暖光功能可以在僅使用由單通道LED驅動器提供的兩個輸入的LED光引擎里面實現，那么LED光引擎可以被用于大多數任意的LED驅動器，且其可以用大多數任意的AC調光器模塊來進行調光。

因此，存在對于LED電路布置和LED燈組件的需求，它可以與單通道可變DC LED驅動器一起使用，以在調光水平改變時模擬白熾燈的色溫變化。

發明內容