LED灯泡及其操作方法技术

本公开涉及LED灯泡及其操作方法。描述了一种LED替代灯泡，其具有与荧光灯泡相同的物理形状和外观，但具有LED灯的优良照明特性(例如，调暗的能力、无闪烁)以及在LED照明组件经历调暗或增亮过程的同时从第一种颜色切换(有或没有转变)到第二种颜色的能力。此外，因为灯泡使用灯具的输出(例如，荧光灯具的镇流器的输出)作为是否改变颜色的提示，因此不需要改装照明系统(如果需要更现代化的、网络可寻址的灯单元，那么可能是这种情况，即，需要改装照明系统)。

【技术实现步骤摘要】
LED灯泡及其操作方法
本公开一般而言涉及发光二极管(“LED”)照明，并且更具体地涉及用作荧光灯泡的替代物的LED灯泡。
技术介绍
荧光照明是相对老的技术。随着LED灯变得越来越流行，适合荧光灯具的LED替代灯泡的市场已经发展起来。虽然LED替代灯泡发出没有作为荧光灯泡的特性的闪烁效果的更高质量的灯光，但它们通常仍然限于每个灯泡单种颜色。典型地，需要对照明系统进行大范围的改造，以便充分利用LED所能达到的潜在照明效果。附图说明虽然所附权利要求书特别阐述了本技术的特征，但是这些技术连同其目的和优点可以从以下结合附图考虑的具体实施方式中得到最好的理解，其中：图1是根据实施例配置的LED灯泡的分解图。图2A和图2B是根据不同实施例配置的灯具的框图。图3A和图3B是示出根据实施例的在调暗或增亮期间执行的动作的示图。图4是示出根据实施例的在不同镇流器电流百分比和不同总体光输出百分比下蓝光LED输出、白光LED输出和LED灯泡的色温的相对变化的线图。图5是根据实施例的用于对LED灯泡进行编程的器具的正视图。具体实施方式本公开的各种实施例包括LED替代灯泡，其具有与荧光灯泡相同的物理形状和外观，但具有LED灯的优良照明特性(例如，调暗的能力、无闪烁)以及在LED照明组件经历调暗或增亮过程的同时从第一种颜色切换(有或没有转变)到第二种颜色的能力。此外，因为灯泡使用灯具的输出(例如，荧光灯具的镇流器的输出)作为是否改变颜色的提示，因此不需要改装照明系统(如果需要更现代化的、网络可寻址的灯单元，那么可能是这种情况)。转到图1，一般地标记为100的LED灯泡包括其上具有LED灯104的印刷电路板(“PCB”)102。每个LED灯104可以包括LED和透镜。第一对引脚106附连到PCB102的第一端，并且第二对引脚108附连到PCB102的第二端。实际上，引脚106形成第一双引脚，并且引脚108形成第二双引脚。第一双引脚和第二双引脚被配置为适合标准的管式荧光灯插座。总而言之，灯泡100被配置为是荧光灯泡的替换物。PCB102被包含在外壳110中，外壳110的至少一部分是半透明或透明的。第一端盖112在第一端处封闭外壳110，并且第二端盖114在第二端处封闭外壳110。第一端盖和第二端盖均具有(第一双引脚和第二双引脚的)引脚通过其的一对孔。转到图2A，其中示出了根据实施例配置的灯具的框图。一般地标记为200的灯具包括镇流器202，其以具有400赫兹(“Hz”)频率的115伏交流电(“VAC”)的形式接收电力。应该理解的是，本文公开的电流、电压和频率值仅仅是说明性的，并且可以使用其它值。灯具200还包括LED替代灯泡204(“灯泡204”)。灯泡204可以具有图1中绘出的配置。灯泡204包括双引脚205A、205B、205C和205D、从镇流器202(经由双引脚205A和205B)接收交流电(“AC”)并且将AC整流为直流电(“DC”)的桥式整流器206(“整流器206”)。换句话说，整流器206将由灯泡204接收到的AC电压转换为DC电压。灯泡204还包括调节DC电流的电压的电压调节器208、感测灯泡204(特别是在LED灯附近，诸如在PCB102处)的温度的温度传感器210、逻辑电路系统212、差分放大器214、晶体管216、电阻元件218(例如，镇流电阻器)、安全电路220和感测电阻器222。晶体管216的可能实现包括场效应晶体管(例如，金属氧化物半导体FET(“MOSFET”))。温度传感器210和逻辑电路系统212两者都从电压调节器208接收电力。电阻元件218沿着电路路径226串联地电连接，电路路径226从具有电压Vrect的节点225(即，整流器206的电压输出端)延伸。还从节点225延伸(并且电连接到节点225)的是分支227和分支229。分支227包括与沿着平行子分支232、234和236的灯串230串联电连接的一个颜色(例如，白色)的LED灯230A。分支229包括与沿着平行子分支240、242和244的灯串238串联电连接的另一种颜色(例如，蓝色)的LED灯238A。与每个子分支240、242和244的每个灯串238串联电连接的是相应的电阻元件240A、242A和244A。为了便于参考，电阻元件240A、242A和244A通常将被称为“电阻器”，但是其它类型的电阻元件也是可能的。本公开有时将分支227称为“第一分支”，并且将分支229称为“第二分支”。在其它情况下，取决于它们被描述的顺序，参考被颠倒。此外，本公开可以将分支227的LED的颜色称为“第一颜色”并且将第二分支229的LED的颜色称为“第二颜色”。在其它情况下，取决于它们被描述的顺序，参考被颠倒。逻辑电路系统212的可能实现包括微处理器、微控制器、专用集成电路(“ASIC”)和现场可编程门阵列(“FPGA”)。虽然对于本公开不是必需的，但是灯泡204的一种可能的部署场景是在飞行器机舱的灯具内。在这种场景下，灯具200将电链接到例如机舱控制面板201。因此，乘务人员将经由机舱控制面板201启动的、将导致机舱控制面板调暗或升高机舱灯的任何类型的程序(例如，“用餐时间”程序)将转化为灯泡204中的颜色变化。如将进一步详细描述的，这种颜色变化将通过升高和降低到灯泡204的电流发生而不需要基于分组的通信或其它类型的“智能”信令。转到图2B，其中示出了灯泡204的另一个实施例。这个实施例与图2A的实施例之间的差别在于，在图2B的实施例中，在分支229中不存在串联电阻器。而是，存在处于逻辑电路系统212的控制下的晶体管221。因此，不是依赖于电阻器引起的电压降(如图2A的实施例中那样)，而是图2B的实施例使用逻辑电路系统212来打开和关闭本身控制晶体管221两端的电压降的晶体管221的栅极。有可能一个或多个固定电阻器可以放置在分支229中，但是关于电流是被允许还是限制流经分支229的大部分控制将由晶体管221提供。为了确定是否以及如何控制晶体管221，逻辑电路系统在输入端口213(在图2B中被描绘为模数(“A/D”)转换器)处接收表示感测电阻器215两端的电压的信号。逻辑电路系统212分析这个信号以确定由镇流器202输出的电流。使用该信息，逻辑电路系统212参考存储在逻辑电路系统的存储器212A中的数据结构212B。数据结构212B(例如，查找表或可调用函数)将镇流器输出(例如，镇流器电流)映射到一个或多个LED颜色和/或LED明亮度。例如，数据结构212B可以指定当镇流器电流降低超过某个阈值时，分支227的LED将被调暗(从而增加由分支229的LED供给的来自灯泡204的光的百分比)。现在将描述根据实施例的图2A中示出的灯泡204的实施例的操作。来自镇流器202的电流变化导致颜色转变。为了用具体示例说明，假设分支227的LED灯230A是白色的，并且分支229的LED灯238A是蓝色的。当来自镇流器202的电流低时，每个串(240A、242A和244A)的电阻器两端的电压不足以弥补白色LED多于灯蓝色LED灯的事实(即，白色LED的总电阻超过蓝色LED的总电阻，特别是在低电流时，并且在低电流时电阻器将不会有太大的差别)。因此，灯泡204输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管LED灯泡，包括：电路，包括：携带电流的节点；第一分支，从所述节点延伸到地，其中第一分支包括多个第一颜色的LED；第二分支，从所述节点延伸到地，其中第二分支包括多个第二颜色的LED和与所述多个第二颜色的LED串联的电阻元件，其中所述电阻元件的值使得：当电流处于第一电平时，第二分支上的电压降低于第一分支上的电压降，从而沿第二分支汲取电流，以便照亮所述多个第二颜色的LED；当电流处于第二电平时，第二分支上的电压降近似等于第一分支上的电压降，从而沿第一分支和第二分支两者汲取电流，以便照亮所述多个第二颜色的LED并且开始照亮所述多个第一颜色的LED，其中第二电平高于第一电平；以及当电流升高超过第二电平时，第一分支上的电压降低于第二分支上的电压降，从而沿第一分支汲取更多的电流，并且照亮比第二颜色的LED灯更多的第一颜色的LED灯。

【技术特征摘要】
2017.03.07 US 15/451,6511.一种发光二极管LED灯泡，包括：电路，包括：携带电流的节点；第一分支，从所述节点延伸到地，其中第一分支包括多个第一颜色的LED；第二分支，从所述节点延伸到地，其中第二分支包括多个第二颜色的LED和与所述多个第二颜色的LED串联的电阻元件，其中所述电阻元件的值使得：当电流处于第一电平时，第二分支上的电压降低于第一分支上的电压降，从而沿第二分支汲取电流，以便照亮所述多个第二颜色的LED；当电流处于第二电平时，第二分支上的电压降近似等于第一分支上的电压降，从而沿第一分支和第二分支两者汲取电流，以便照亮所述多个第二颜色的LED并且开始照亮所述多个第一颜色的LED，其中第二电平高于第一电平；以及当电流升高超过第二电平时，第一分支上的电压降低于第二分支上的电压降，从而沿第一分支汲取更多的电流，并且照亮比第二颜色的LED灯更多的第一颜色的LED灯。2.如权利要求1所述的灯泡，其中第一分支中的LED灯的数量超过第二分支中的LED灯的数量。3.如权利要求1所述的灯泡，其中第一分支包括多个子分支，每个子分支包括一串第一颜色的LED灯。4.如权利要求1所述的灯泡，其中第二分支包括多个子分支，每个子分支包括一串第二颜色的LED灯以及与一串LED灯并联的电阻元件。5.如权利要求1所述的灯泡，其中：第一分支包括多个子分支，每个子分支包括一串第一颜色的LED灯，以及其中第二分支包括多个子分支，每个子分支包括一串第二颜色的LED灯以及与一串LED灯并联的电阻元件。6.如权利要求5所述的灯泡，其中第一分支的子分支中的每个子分支中的LED灯的数量超过第二分支的子分支中的每个子分支中的LED灯的数量。7.一种用于改变发光二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·萨姆，B·乌波敦，E·约翰内森，D·威利斯，
申请(专利权)人：BE航空公司，
类型：发明
国别省市：美国,US