用于led燈具的低強(qiáng)度調(diào)光電路以及控制led的方法
【專利說明】用于LED燈具的低強(qiáng)度調(diào)光電路以及控制LED的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]不適用。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦政府贊助的研究或發(fā)展的引用
[0004]不適用。
[0005]順序列表
[0006]不適用。
【背景技術(shù)】
[0007]1.
技術(shù)領(lǐng)域
[0008]本發(fā)明總體上涉及燈具模塊，并且更具體地，涉及一種用于將照明燈具調(diào)暗為接近照明燈具驅(qū)動(dòng)器的最小電流容量的電子模塊。
[0009]2.【背景技術(shù)】
[0010]已經(jīng)設(shè)計(jì)了向一個(gè)或多個(gè)燈具負(fù)載(例如一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED))提供電力的燈具驅(qū)動(dòng)器。近年來，在燈具中使用LED變得特別受歡迎，這是因?yàn)榕c其他類型的燈具相比，LED在消耗較少的電力的同時(shí)能輸出非常亮的光。
[0011]—些燈具驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)為向LED提供可變電力以獲得調(diào)光效果。這種驅(qū)動(dòng)器可以響應(yīng)于用戶輸入或者根據(jù)控制器實(shí)現(xiàn)的預(yù)定安排提供可變電力。在用于以可調(diào)的方式驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED的已知的設(shè)計(jì)中，燈具驅(qū)動(dòng)器接收來自電源的電力(例如，電力公司供應(yīng)的住宅或商用電力)以向形成驅(qū)動(dòng)電流的電路元件提供電力。
[0012]為了將LED調(diào)暗，驅(qū)動(dòng)器通常減少傳輸給LED的平均電流。具體而言，交流(AC)波形通常根據(jù)調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行相位控制，以控制平均電流。較少的平均電流通常轉(zhuǎn)化成較小的光強(qiáng)度。然而，在試圖將LED燈具調(diào)暗為非常低的光強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，這種控制方案可以是有問題的。AC/DC電源通常承受最小負(fù)載要求，該要求在大約1/10到1/20的額定功率輸出時(shí)開始影響性能。電源通常在這些光負(fù)載條件下進(jìn)入突發(fā)模式(burst mode)，以保持恒定輸出。因此，低于這些限制所需的任何功率等級(jí)可造成亮度等級(jí)的不穩(wěn)定并產(chǎn)生副作用，例如，閃光、閃爍、可聽噪聲或者甚至完全失去光。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種能調(diào)光照明裝置包括:至少一個(gè)LED ;LED驅(qū)動(dòng)器，其被配置為產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，以向所述至少一個(gè)LED提供電力；以及調(diào)光控制電路，其包括分路負(fù)載。所述調(diào)光控制電路被配置為響應(yīng)于低于低強(qiáng)度電平的所述驅(qū)動(dòng)電流，通過所述分路負(fù)載從所述至少一個(gè)LED中轉(zhuǎn)移電流。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于照明裝置的調(diào)光電路包括第一電流路徑，第一電流路徑被配置為連接至發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述LED驅(qū)動(dòng)器被配置為產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，以向至少一個(gè)LED提供電力。調(diào)光電路還包括第二電流路徑，第二電流路徑連接至所述第一電流路徑，其中，所述第二電流路徑包括:分路負(fù)載；以及調(diào)光控制電路，所述調(diào)光控制電路致使電流在所述分路負(fù)載內(nèi)流動(dòng)，并且在受控的驅(qū)動(dòng)電流小于或等于低強(qiáng)度電平時(shí)，控制電流通過所述第一電流路徑和所述第二電流路徑中的一個(gè)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種控制發(fā)光二極管(LED)的方法包括以下步驟:提供驅(qū)動(dòng)電流以向所述LED提供電力；以及在所述驅(qū)動(dòng)電流小于預(yù)定的值時(shí)，使所述驅(qū)動(dòng)電流的一部分從所述LED中分路。
【附圖說明】
[0016]通過閱讀所附說明書并且檢查附圖，本發(fā)明進(jìn)一步的方面將變得顯而易見，附圖中:
[0017]圖1A是照明設(shè)備的底部、右側(cè)以及前面的等距視圖；
[0018]圖1B是圖1A中示出的照明設(shè)備的頂部、左側(cè)以及背部的等距視圖；
[0019]圖2A是與本發(fā)明的第一實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的照明設(shè)備控制電路方框圖；
[0020]圖2B是與本發(fā)明的第二、第三以及第四實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的照明設(shè)備控制電路方框圖；
[0021]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的低強(qiáng)度調(diào)光模塊電路示意圖；
[0022]圖3B是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)器電流對(duì)滑動(dòng)開關(guān)位置的曲線圖；
[0023]圖3C是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的分路電流對(duì)滑動(dòng)開關(guān)位置的曲線圖；
[0024]圖3D是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED電流對(duì)滑動(dòng)開關(guān)位置的曲線圖；
[0025]圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的低強(qiáng)度調(diào)光模塊電路示意圖；
[0026]圖4B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)器電流對(duì)滑動(dòng)開關(guān)位置的曲線圖；
[0027]圖4C是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的分路電流對(duì)滑動(dòng)開關(guān)位置的曲線圖；
[0028]圖4D是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的LED電流對(duì)滑動(dòng)開關(guān)位置的曲線圖；
[0029]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的低強(qiáng)度調(diào)光模塊電路示意圖；
[0030]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的低強(qiáng)度調(diào)光模塊電路示意圖；以及
[0031]圖7是可以由圖6的微處理器執(zhí)行的編程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明預(yù)期一種能調(diào)光照明設(shè)備100，該設(shè)備以較低等級(jí)的強(qiáng)度發(fā)射光。照明設(shè)備可以具有任何合適的尺寸和/或形狀，和/或可以適合于安裝在天花板、墻壁或其他表面內(nèi)，或者可以是獨(dú)立式，如在圖1所示的實(shí)施方式中示出的。在圖1中示出的照明設(shè)備100包括燈外殼102、散熱器104以及接線盒(junct1n box，分線盒)106。外殼102構(gòu)造成固定照明設(shè)備100的元件，并且導(dǎo)向由照明設(shè)備100發(fā)射的光。散熱器104構(gòu)造成傳導(dǎo)并且消散由照明設(shè)備100輻射的熱能。此外，接線盒106構(gòu)造成容納I級(jí)和/或II級(jí)線路，該線路使照明設(shè)備100與外部電源以及可能的外部控制盒電連接。接線盒106還可以容納由照明設(shè)備100使用的電氣元件(例如，驅(qū)動(dòng)器)和/或低強(qiáng)度調(diào)光模塊。
[0033]在一個(gè)實(shí)施方式中，照明設(shè)備100使用至少一個(gè)并且優(yōu)選地多個(gè)發(fā)光二極管(LED) 200，以發(fā)射光，如圖2A和2B中所示。根據(jù)用戶或操作人員的期望，LED 200的光可以具有不同的強(qiáng)度或者其他可變的視覺特征，例如，在“真彩色(true color)”系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射的光顏色。用戶或操作人員可以調(diào)節(jié)與照明設(shè)備100相關(guān)的手控開關(guān)，以改變發(fā)射的LED200光的強(qiáng)度?？商娲鼗虼送?，照明設(shè)備100可以包括可編程或可切換的裝置，例如，微控制器、ASIC等，該裝置可以切換或編程為根據(jù)預(yù)定的功能或算法自動(dòng)地改變發(fā)射的LED200光的強(qiáng)度和/或其他視覺或其他操作特征。因此，例如，可以根據(jù)一天中的時(shí)間來控制強(qiáng)度。可替代地或此外，用戶可以在任何規(guī)定的時(shí)間操作可編程或可切換的裝置，以在這個(gè)時(shí)間根據(jù)用戶的期望改變發(fā)射的LED 200光的強(qiáng)度。
[0034]無論哪種控制方式，本公開都預(yù)期通過調(diào)光控制電路調(diào)節(jié)LED 200的光強(qiáng)度，該控制電路可以是模塊形式的或是與形成驅(qū)動(dòng)電流的LED驅(qū)動(dòng)器204耦接的其他裝置201。在一些實(shí)施方式中，調(diào)光控制電路201響應(yīng)于用戶的調(diào)節(jié)指令，輸出在O到10伏特之間變化的調(diào)光控制信號(hào)DIM_IN。在其他實(shí)施方式中，調(diào)光控制電路201可以輸出具有大于O到10伏特(例如，O到20伏特、-30到30伏特等)或者小于O到10伏特(例如，O到5伏特、-1至IJ I伏特等)的電壓范圍的調(diào)光指令信號(hào)DHLIN。調(diào)光指令信號(hào)DHLIN允許照明設(shè)備100適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)LED 200的光強(qiáng)度等級(jí)。本公開還預(yù)期使用低強(qiáng)度調(diào)光控制電路，該調(diào)光控制電路可以是模塊形式的或是其他裝置202，以在LED 200的光強(qiáng)度被調(diào)節(jié)為非常低時(shí)來提供輔助。低強(qiáng)度調(diào)光控制電路202可以位于照明設(shè)備100的接線盒106內(nèi)。
[0035]在圖2A中，總體上示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的示例性照明設(shè)備控制電路。在圖2B中，總體上示出了與本發(fā)明的第二、第三以及第四實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的示例性照明設(shè)備控制電路。如圖2A和2B中所示，調(diào)光控制模塊201構(gòu)造成與LED驅(qū)動(dòng)器204進(jìn)行電連通。LED驅(qū)動(dòng)器204構(gòu)造成與外部AC電源206、調(diào)光控制模塊201、低強(qiáng)度調(diào)光模塊202以及LED 200進(jìn)行電連通。在LED驅(qū)動(dòng)器204與外部電源206之間的電流路徑構(gòu)造成通過開關(guān)208在打開連接與關(guān)閉連接之間可切換。如在圖2A中所示，在第一實(shí)施方式中，LED 200和包括分路器210的低強(qiáng)度調(diào)光模塊202并聯(lián)。在圖2B中可見的第二、第三以及第四實(shí)施方式中，LED 200和分路器210部分并聯(lián)。無論如何，分路控制器214都調(diào)節(jié)分路器210的操作，以使得分路器210在某些條件下激活并導(dǎo)電，并且在其他條件下不激活并且不導(dǎo)電。在分路器210激活時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器204產(chǎn)生的一部分驅(qū)動(dòng)電流通過分路器210傳導(dǎo)，而另一部分驅(qū)動(dòng)電流向LED 200提供動(dòng)力。在模塊202激活時(shí)，通過調(diào)節(jié)分路電流或LED電流，可以完成對(duì)LED電流的控制。在分路器210不激活時(shí)，所有的或幾乎所有的驅(qū)動(dòng)電流被傳輸至LED 200。
[0036]驅(qū)動(dòng)器204包括可控恒流源并產(chǎn)生直流(DC)電源(或者必要時(shí)產(chǎn)生AC電源)，通常根據(jù)由一個(gè)或多個(gè)線路上的調(diào)光控制模塊201產(chǎn)生的調(diào)光指令信號(hào)DHLIN的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)該直流電源。由驅(qū)動(dòng)器204產(chǎn)生的電力傳輸給LED 200，以使得LED 200發(fā)射所選擇的光強(qiáng)度和/或控制一個(gè)或多個(gè)其他操作特征。驅(qū)動(dòng)器204還確保LED 200不接收過多的電力，以使得這些LED過早地閃爍。驅(qū)動(dòng)器204可以進(jìn)一步免受故障狀態(tài)并保持符合安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0037]低強(qiáng)度調(diào)光模塊202確保持續(xù)具有指定用于驅(qū)動(dòng)器204的最小輸出參數(shù)，以使得驅(qū)動(dòng)器204不具有這么小的負(fù)載，從而使性能問題變得明顯。特別地，低強(qiáng)度調(diào)光模塊202確保驅(qū)動(dòng)器204不具有這么小的負(fù)載，從而使驅(qū)動(dòng)器204產(chǎn)生(或試圖產(chǎn)生)等于或低于最小電流強(qiáng)度的電流。如下面更詳細(xì)地所述，在調(diào)光控制模塊201控制等于或低于特定低強(qiáng)度閾值照明等級(jí)的照明等級(jí)(從而控制驅(qū)動(dòng)器204產(chǎn)生等于或低于特定低