可調(diào)光的led照明裝置系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】可調(diào)光的LED照明裝置系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及可調(diào)光的LED照明裝置系統(tǒng)。該可調(diào)光的LED照明裝置系統(tǒng)在此具有至少兩個并聯(lián)的和/或反向并聯(lián)(back-to-back)的LED照明裝置鏈以及控制單元。尤其是，LED照明裝置鏈被設(shè)計為LED鏈并且每個LED照明裝置鏈具有至少一個照明裝置，即發(fā)光二極管(LED)。本發(fā)明還涉及用于操作LED照明裝置系統(tǒng)的方法、具有根據(jù)本發(fā)明的LED照明裝置系統(tǒng)的LED燈以及具有根據(jù)本發(fā)明的LED照明裝置系統(tǒng)的改型燈。在這里，發(fā)光二極管(LED)不僅指無機的發(fā)光二極管，也指有機的發(fā)光二極管。
[0002]“LED燈”尤其是指LED燈，其作為照明裝置使用一個或更多個LED，但具有殼體并且優(yōu)選地具有光學(xué)系統(tǒng)，并且具備用于LED燈的機械和電連接的裝置以及給LED供電的電子裝置。
[0003]“改型燈”尤其是指改型LED燈，其作為照明裝置使用一個或更多個LED，但是為了機械和電連接而如此設(shè)計，即它可以被用作諸如白熾燈或鹵素?zé)舻钠渌彰餮b置的替代品Ο
[0004]改型燈設(shè)有螺旋座、卡口座或插座，其匹配于針對白熾燈或鹵素?zé)羲邪l(fā)的燈頭。但該機械匹配本身尚不足以用于代替。因為一方面白熾燈的操作方式(具有雙極性的交流電壓半波工作)與另一方面發(fā)光二極管的操作方式(只在某一極性的交流電壓半波時有效)不同，故還附加需要匹配措施。后者尤其還涉及調(diào)光器的類型。
[0005]在其中并聯(lián)電路中的多個相同的LED鏈直接以交流電壓被驅(qū)動的裝置中不利的是，所述LED鏈以其亮度與交流電壓同步的方式改變其亮度并且與亮度調(diào)制同步地執(zhí)行交流電壓變化過程。為了避免LED系統(tǒng)(LED-Strecke)處于其亮度與所加的交流電壓同步的情況，針對并聯(lián)LED鏈的每一個，與交流電壓變化過程同步地選擇性接通或斷開一定數(shù)量的LED ο
[0006]然而這導(dǎo)致調(diào)節(jié)出所示電路的亮度調(diào)制，例如在100赫茲時，因為該調(diào)制總還是讓人覺察到的，因此可能讓人類肉眼感覺不適。另外，無法利用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電路來調(diào)光。
[0007]現(xiàn)在，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)缺點的調(diào)光技術(shù)。為此，本發(fā)明提供根據(jù)獨立權(quán)利要求的可調(diào)光的LED照明裝置系統(tǒng)、調(diào)光方法、LED燈和改型燈。本發(fā)明的其它改進方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0008]—方面，提供一種可調(diào)光的LED照明裝置系統(tǒng)，其具有至少兩個并聯(lián)的和/或反向并聯(lián)的分別具有至少一個發(fā)光二極管的LED照明裝置鏈，其中該LED照明裝置系統(tǒng)具有控制單元并且通過電源供電，該LED照明裝置系統(tǒng)被設(shè)計用于接收通過該電源提供的調(diào)光信息，并且根據(jù)所提供的調(diào)光信息且為了其實現(xiàn)而逐步接通和/或斷開所述并聯(lián)的和/或反向并聯(lián)的LED照明裝置鏈中的一些。
[0009]LED照明裝置系統(tǒng)的至少一個發(fā)光二極管可以通過至少一個與之并聯(lián)設(shè)置的且可由控制單元接通的開關(guān)元件被橋接。該控制單元可以啟用或停用開關(guān)元件，尤其可以根據(jù)LED照明裝置系統(tǒng)的電源啟用或停用開關(guān)元件。
[0010]LED照明裝置系統(tǒng)的電源可以是交流電壓或直流電壓。
[0011]LED照明裝置系統(tǒng)可以具有反向并聯(lián)的LED照明裝置鏈并直接由交流電壓驅(qū)動。LED照明裝置系統(tǒng)可以具有并聯(lián)的LED照明裝置鏈并直接由直流電壓驅(qū)動。LED照明裝置系統(tǒng)可以具有并聯(lián)的照明裝置鏈，其前設(shè)有整流器并且直接由交流電壓驅(qū)動。
[0012]控制單元可以依據(jù)LED照明裝置系統(tǒng)的電源通過啟用或停用開關(guān)元件來接通或斷開LED照明裝置鏈中的若干發(fā)光二極管，并且尤其是在不同的LED照明裝置鏈中在空間取向上基本共享一個坐標的發(fā)光二極管。
[0013]變換器可以將交流電壓變換為直流電壓并且提供直流電壓作為LED照明裝置系統(tǒng)的電源。
[0014]該變換器可以根據(jù)調(diào)光信息改變提供給LED照明裝置系統(tǒng)的電源。該變換器例如可以是反激變換器(隔離反激變換器)、降壓轉(zhuǎn)換器(降壓變換器)或隔離半橋變換器。
[0015]控制單元可以分析借助電源電壓傳輸?shù)男盘?如相位截止信號/相位分段信號和/或選擇性的半波整流)以獲得調(diào)光信息。
[0016]控制單元可以通過分析LED照明裝置系統(tǒng)的電源尤其是電源(例如電源電壓)的變化來獲得調(diào)光?目息。
[0017]所述電源可以是由變換器輸出的直流電壓。調(diào)光信息可以是所述電源的幅值/幅值變化。
[0018]LED照明裝置系統(tǒng)可以具有整流器和/或控制變換器。
[0019]發(fā)光二極管和橋接開關(guān)元件可以按照矩陣結(jié)構(gòu)布置，其中在每個LED照明裝置行列中可以橋接至少一個發(fā)光二極管并且在每個LED照明裝置鏈內(nèi)設(shè)有至少一個可由控制單元接通的開關(guān)元件，其設(shè)計用于接通或斷開各自的LED照明裝置鏈。
[0020]該照明裝置鏈可以是LED照明裝置鏈并且該照明裝置可以是發(fā)光二極管。
[0021 ]另一方面，提供一種LED燈，其具有根據(jù)前述權(quán)利要求之一的LED照明裝置系統(tǒng)。
[0022]另一方面，提供一種改型燈，其具有根據(jù)前述權(quán)利要求之一的LED照明裝置系統(tǒng)。
[0023]又一個方面，提供一種用于控制可調(diào)光的LED照明裝置系統(tǒng)的方法，該LED照明裝置系統(tǒng)具有至少兩個并聯(lián)的和/或反向并聯(lián)的分別具有至少一個發(fā)光二極管(LED)的LED照明裝置鏈，其中該LED照明裝置系統(tǒng)通過電源供電，其中該LED照明裝置系統(tǒng)的控制單元獲得通過電源傳輸?shù)恼{(diào)光信息并且根據(jù)所獲得的調(diào)光信息并且為了其實現(xiàn)而逐步接通和/或斷開并聯(lián)/反向并聯(lián)的LED照明裝置鏈中的一些。
[0024]現(xiàn)在也將參照附圖來描述本發(fā)明，其中:
[0025]圖1示意性示出一個LED照明裝置系統(tǒng)；
[0026]圖2示意性示出另一個LED照明裝置系統(tǒng)；
[0027 ]圖3a)-圖3c)示意性示出具有圖1和圖2中的LED照明裝置系統(tǒng)的電路布局；
[0028]圖4a)示意性示出具有圖1中的LED照明裝置系統(tǒng)的改型燈；
[0029 ]圖4b)示意性示出具有圖2中的LED照明裝置系統(tǒng)的改型燈；
[0030]圖5示意性示出用于LED照明裝置系統(tǒng)的控制裝置；
[0031]圖6示意性示出利用圖5中的控制裝置的選擇性整流。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，提供的是，通過電源在輸入端將調(diào)光信息提供給控制單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，現(xiàn)在該控制單元不僅斷開LED照明裝置鏈或LED鏈中的若干LED，而且還可以尤其是執(zhí)行逐步調(diào)光，做法是選擇性地接通或斷開整個LED照明裝置鏈。
[0033]對于具有常見的白熾燈的照明系統(tǒng)，相位截止調(diào)光器基本實現(xiàn)了目標。因此，這尤其是因為它們是盡量無損失工作的。但后者不針對利用LED的操作。為了限制功率損失，需要可觀的附加電路成本。此外，相位截止調(diào)光器(也在利用白熾燈操作時)還發(fā)出不可避免的不希望的諧波至電網(wǎng)中。但對于當(dāng)前模塊，人們期望盡量是正弦形狀的電流消耗。這可以通過附加裝入有源定時的PFC(功率因數(shù)校正電路)來實現(xiàn)。
[0034]向利用AC電壓供電的耗電負載(尤其是LED燈或改型燈)的信號傳輸可以如此實現(xiàn)，至少存在信號狀態(tài)“涉及相位截止信號/相位分段信號”和“不涉及相位截止信號/相位分段信號”或者“整流的AC電壓”和“未整流的即雙極AC電壓”。
[0035]基于這兩個邏輯狀態(tài)，可以實現(xiàn)任何復(fù)雜的模擬或數(shù)字信號協(xié)議。例如，通過控制單元對各自邏輯狀態(tài)的持續(xù)時間和/或重復(fù)率的分析是模擬的。針對數(shù)字信號傳輸，可以采用兩個所述的物理狀態(tài)作為邏輯“1”和“0”。
[0036]該協(xié)議可以是尋址的或非尋址的。在尋址情況下，數(shù)據(jù)或信號可以是協(xié)議的一部分。
[0037]通過選擇性相位截止/相位分段或選擇性整流的所述通信技術(shù)原則上未排除在AC電源線上除了兩個上述狀態(tài)外可能還存在其它邏輯狀態(tài)。它們例如可以是PLC調(diào)制(電力線載波(power line carrier)，優(yōu)選具有低幅值的高頻調(diào)制)或AC電壓的暫時抑制。
[0038]相位分段或相位截止也可以結(jié)合選擇性