LED照明装置制造方法及图纸

技术编号:17445701 阅读:67 留言:0更新日期:2018-03-10 19:48
本发明专利技术描述了一种LED照明装置(1),其包括:包括多个LED(100)的LED负载(10);用于连接到电源(2)的输入端子(14hi,14lo),电源(2)被实现为提供处于初级输入电压水平(VPS)的输入电压(UPS);升压模块(11),被实现为基于调光水平输入信号(30)将输入电压(UPS)升压到大于初级输入电压水平(VPS)的水平;以及调光模块(12),被实现为当经升压的电压(Uboost)超过初级输入电压水平(VPS)时减小通过LED负载(10)的LED电流(ILED)。本发明专利技术还描述了一种驱动LED照明装置(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED照明装置
本专利技术描述了LED照明装置和驱动LED照明装置的方法。
技术介绍
LED正在变得越来越广泛地被用作光源,并且由于其长寿命和低功耗而具有吸引力。多个LED连同驱动电路一起可以被并入“改装”灯泡中,以代替较不节能的光源,例如白炽灯泡。白炽灯可以直接从AC市电电压(例如,240V)驱动。卤素灯通常从提供恒定DC输入电压(例如,12V或24V)的变压器驱动。常规的灯可以使用诸如切相调光之类的各种技术而被调光。例如,照明器材的(一个或多个)白炽灯可以借助于被集成到该照明器材的壁挂式开关中的切相调光器而被调光。类似地,用于卤素光源的电源可以并入变压器以及调光器。存在确保LED改装灯可以与现有的照明器材一起使用的各种方式。例如,LED驱动器可以被实现为将切相市电AC输入转换为用于其LED负载的对应的DC信号。然而,这样的驱动器可能非常复杂,并且可以显著地增加灯的成本。因此,本专利技术的目的是提供一种对照明装置的LED进行调光的替代方式。
技术实现思路
本专利技术的目的通过权利要求1的LED照明装置、以及通过权利要求13的驱动LED照明装置的方法来实现。根据本专利技术,LED照明装置包括:具有多个LED的LED负载;用于连接到电源的输入端子,电源被实现为向照明装置提供初级输入电压;升压模块,升压模块被实现为基于调光水平输入信号将初级输入电压升压到大于标称操作电压的水平;以及调光模块,调光模块被实现为:当经升压的输入电压超过初级输入电压水平时减小通过LED的电流(即“LED电流”)。LED负载可以包括一个或多个LED光源,例如,以任何适当的配置安装在电路板上的一个或多个LED半导体。在本专利技术的上下文中,表述“初级输入电压水平”应当被理解为LED负载的额定或标称电压,即应当跨LED负载被施加的最大电压。例如,LED可以具有约3.0V的正向电压。包括三个这样的LED的LED负载的标称电压将为9V。电源应当提供9V(“初级输入电压水平”)以及一定的开销(overhead),如下文将说明的。在本专利技术的上下文中,电源可以被假设为是如下的DC电源,该DC电源被实现为在LED照明装置的输入端处提供恒定DC电压。根据本专利技术的LED照明装置的优点是,可以以相对较少的努力为LED负载提供调光功能。LED照明装置可以直接连接到任何合适的DC电源,并且还可以借助于调光水平输入信号连接到已经存在的调光器。此外,如下文将说明的,调光模块可以被实现为始终确保LED电流不超过驱动水平,从而保护LED免受热损坏。因此,根据本专利技术的LED照明装置对于与照明器材的现有调光调节器结合的低电压代替或“改装”灯(诸如MR16灯)呈现出吸引人的替代方案。改装的灯必须与它将与之一起使用的器材兼容,并且根据本专利技术的LED照明装置可以被实现为提供这种兼容性,而比已知解决方案付出显著更少的努力和成本。根据本专利技术的LED照明装置的另一优点是所提出的电路可以以非常紧凑的方式实现,使得即使是微型改装灯(诸如枝状烛台型(candelabra)灯)也是可能的。在下文中,将响应于经升压的输入电压来下调或减小LED电流的本专利技术技术称为“反向电压调光”。因此,根据本专利技术的LED照明装置可以被实现为支持调光功能,而没有任何不期望的电磁干扰(EMI)或与脉宽调制(PWM)调光电路相关联的可听见的嗡嗡声。根据本专利技术,驱动LED照明装置的方法包括以下步骤:将LED照明装置连接到被实现为向具有作为照明负载的一个或多个LED的照明装置提供初级输入电压的电源;将调光水平输入信号连接到LED照明装置,以指示调光水平;基于调光水平输入信号将初级输入电压升压到大于标称操作电压的水平;以及当经升压的输入电压超过初级输入电压水平时,减小通过照明负载的LED的电流。根据本专利技术的方法的优点在于,其允许LED照明装置连接到现有的DC电源和现有的调光器,并且允许LED以非常直接的方式被调光。不管所使用的调光器的类型如何,根据本专利技术的反向电压调光方法都允许通过LED的电流以非常直接的方式被调节,以实现期望的光输出水平。从属权利要求和以下描述公开了本专利技术的特别有利的实施例和特征。可以适当地组合实施例的特征。在一个权利要求类别的上下文中描述的特征可以同样适用于另一权利要求类别。输入调光信号可以被解释为适合于用作控制信号以实现对应的经升压的电压。例如,调光器可以基于电位计来操作,该电位计以在低电压与高电压之间的范围内的电压的形式来递送调光水平输入信号,该范围对应于在低调光设置与高调光设置之间的调光范围。在本专利技术的一个优选实施例中,LED照明装置包括用于将调光水平输入信号转换城升压模块的控制信号的接口电路。在下文中,可以假设完全光输出对应于0%调光水平,而零光输出对应于100%调光水平。当LED电流处于其标称驱动水平时,实现完全光输出;当LED电流降低到LED实际上被“关断”的水平时,实现零光输出。根据本专利技术的方法与可比较的已知调光方法的不同之处在于:输入电压增加导致光输出减少;以及输入电压降低导致光输出增加。升压模块可以包括能够将输入电压转换为较高的输出电压的任何电路。例如,输入电压可以使用诸如升压、反激式、单端初级电感转换器等的各种开关模式拓扑中的任一种被升压。输入电压可以跨升压模块的输入引脚(正输入引脚和负输入引脚)而施加,并且较高的输出电压可以在升压模块的输出引脚(一个正输出引脚和一个负输出引脚)处被提供。在本专利技术的一个特别优选的实施例中,升压模块包括升压转换器。在这样的实现中,接口电路可以将调光水平输入信号转换为用于控制升压转换器的开关的开关控制信号。例如,从调光水平输入信号导出的开关控制信号可以设置升压转换器的开关的占空比。在这样的实现中,升压模块仅在调光期间是活动的,并且当LED负载以全功率(100%的光输出)被驱动时保持不起作用。这种实现的优点是,可以使用相对便宜的现成或标准电源。优选地,升压模块被实现为与调光水平的增加成正比地对初级输入电压进行升压,即经升压的电压随着调光水平的增加(即,随着期望的光输出水平的减小)而增加。在本专利技术的一个优选实施例中,升压模块被实现为:针对与最大调光水平相对应的调光水平输入信号而将初级输入电压升压到最大升压水平。换言之,100%的调光水平(零光输出)导致电压升高到最大升压水平,使得升压模块将不会向调光模块施加高于该最大升压水平的电压。因此,来自电源的电压可以在从初级输入电压水平到最大升压水平的“升压范围”内增加。在本专利技术的一个特别优选的实施例中,升压模块被实现为在3V的范围内对初级输入电压进行升压。例如,现成的DC电源可以在其输出处提供12V。根据本专利技术的照明装置的LED负载可以包括4个LED,每个LED具有3V的标称电压。升压模块向调光模块提供高达3V的电压增加,调光模块进而通过以下来响应于经升压的电压水平与初级电压水平之间的差异:将LED电流减小与该差异成正比的量。例如,如果在经升压的电压水平与初级电压水平之间仅有很小的差异,则LED电流将仅减少小量(导致光输出的对应小的减少);如果在经升压的电压水平与初级电压水平之间有大的差异,则LED电流将降低到对应的程度(导致光输出的显著减少)。优选地,调光模块被实现为随着经升压的输入电压接近最大升压水平而将LED电流降至本文档来自技高网...
LED照明装置

【技术保护点】
一种LED照明装置(1),包括:‑LED负载(10),包括多个LED(100);‑输入端子(14hi、14lo),用于连接到电源(2),所述电源(2)被实现为提供处于初级输入电压水平(VPS)的输入电压(UPS);‑升压模块(11),被实现为:基于调光水平输入信号(30)将所述输入电压(UPS)升压到大于所述初级输入电压水平(VPS)的水平;以及‑调光模块(12),被实现为:当经升压的电压(Uboost)超过所述初级输入电压水平(VPS)时减小通过所述LED负载(10)的LED电流(ILED)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 EP 15173900.01.一种LED照明装置(1),包括:-LED负载(10),包括多个LED(100);-输入端子(14hi、14lo),用于连接到电源(2),所述电源(2)被实现为提供处于初级输入电压水平(VPS)的输入电压(UPS);-升压模块(11),被实现为:基于调光水平输入信号(30)将所述输入电压(UPS)升压到大于所述初级输入电压水平(VPS)的水平;以及-调光模块(12),被实现为:当经升压的电压(Uboost)超过所述初级输入电压水平(VPS)时减小通过所述LED负载(10)的LED电流(ILED)。2.根据权利要求1所述的LED照明装置,其中所述升压模块(11)被实现为:与调光水平的增加成正比地对所述输入电压(UPS)进行升压。3.根据权利要求1或权利要求2所述的LED照明装置,其中所述升压模块(11)被实现为:针对与最大调光水平相对应的调光水平输入信号(30),将所述输入电压(UPS)升压到最大升压水平(Umax)。4.根据前述权利要求中任一项所述的LED照明装置,其中所述调光模块(12)被实现为:随着所述经升压的输入电压(Uboost)接近最大升压水平(Umax),将所述LED电流(ILED)减小到零。5.根据前述权利要求中的任一项所述的LED照明装置,被实现为具有连接器(51)的改装LED灯泡(1),所述连接器(51)用于插入到由DC电源(2)供电的照明器材(6)的插座中。6.根据前述权利要求中的任一项所述的LED照明装置,其中所述升压模块(11)被实现为以高达3V对所述输入电压(UPS)进行升压。7.根据前述权利要求中的任一项所述的LED照明装置,其中所述升压模块(11)包括升压转换器(11)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的LED照明装置,包括用于将所述调光水平输入信号(30)转换为开关控制信号(300)的接口电路(13),所述开关控制信号(300)用于控制所述升压转换器(11)的开关(S)。9.根据前述权利要求中的任一项所述的LED照明装置,其中所述LED负载(10)与第一半导体开关(Q1)和电流感测电阻器(Rsense)串联地布置;并且其中所述调光模块(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·贝杰B·J·E·洪特勒
申请(专利权)人:飞利浦照明控股有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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