用于产生预定颜色LED混合光的方法和电路布置技术

本发明专利技术涉及一种用于运行优选以恒定电流供电的LED串的方法，该LED串通过不同光谱的至少两种LED类型产生优选白色混合光，其中在不使用测量和反馈量的情况下以电路技术的方式减小混合光的色度迁移，该色度迁移由至少两种不同LED类型的强度的温度相关性的不同负斜率造成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种用于通过混合由至少ー个第一 LED发出的较长波长光与由至少ー个第二 LED发出的较短波长光而产生预定颜色的混合光的方法和电路布置。较长波长光与较短波长光之间的界限可例如为500nm(在光谱的峰值方面)。
技术介绍
已知可以通过混合由至少两个LED发出的光而产生预定颜色的混合光，其中由一个LED发出的光和由另ー个LED发出的光具有不同的波长。例如，白光可以通过混合由红光LED发出的光与由颜色转变的蓝光LED或者UV光LED (这种LED例如为产生蓝色光或者UV光的LED芯片，该芯片由磷层覆盖，该磷层将蓝色光或者UV光转变成具有相应的其他颜色的较长波长光)发出的光而产生。 可选地，白光也可以通过RGB (红、绿、蓝)混合而产生。然而，在此出现的问题为，CIE色度图(CIE-Diagramm)中的混合光的色度/色位点(Farbort)随温度而改变。温度变化的原因可在于环境温度的波动，或者在于LED模块由于工作电流而随时间升温。在后一种情况下，在一定的加热时间之后才达到稳定状态。升温时间通常为10分钟，但也可持续明显更长的时间。温度变化由于以下原因导致混合光的色度变化LED模块中的温度越高，LED发出的光的強度越低(在通过LED的电流保持不变的情况下)。与温度相关的强度变化曲线是向下倾斜的，换句话说，斜率是负的。如果较长波长LED光与较短波长LED光的负斜率大致相同，则对于混合光的顔色没有问题。然而，实际上，较长波长LED光的负斜率大于较短波长LED光的负斜率，因此混合光的光谱发生变化。因此，LED模块例如从室温到60°C至80°C的常见升温可导致人眼可察觉的色度迁移。
技术实现思路
本专利技术的目的在干，消除上面所述的不利现象。该目的通过独立权利要求的特征实现。从属权利要求以特别有利的方式拓展本专利技术的中心思想。本专利技术在第一方面中提出一种用于运行优选以恒定电流供电的LED电路段的方法，优选地，该方法通过不同光谱的至少两种LED类型产生优选白色混合光。在此，在不便用測量和反馈量的情况下以电路技术的方式减小混合光的色度迁移，该色度迁移由该至少两个不同LED类型的強度的温度相关性的不同负斜率造成。在此，对强度的温度相关性的不同负斜率的补偿可以通过优选无源的且与LED电路段的至少一部分并联的支路实现，该支路的电流变化曲线基本上显示了与待补偿的強度变化相反的温度斜率。该支路可具有至少ー个无源的、温度相关性部件，特别是PTC和/或NTC电阻。PTC电阻或NTC电阻可以为用于控制晶体管⑴的网络(Rl、R2、PTC)的一部分，该晶体管的基极-发射极-电路段(或者漏极-源极-电路段)在所述支路中。该支路可以与LED电路段的一部分并联，该部分仅包括一种类型LED，或者该支路包括多种不同LED类型。第一 LED类型(LED(红))的和第 二 LED类型(LED(蓝))的LED可以串联或者并联。第一 LED类型(LED(红))可以是可选地颜色转变的红的、琥珀色的、橙色的或者橙外色的LED。第二 LED类型(LED(蓝))可以是可选地颜色转变的蓝光LED或者UV光LED。本专利技术还涉及一种用于优选以恒定电流供电的LED电路段的工作电路，该LED电路段具有光谱不同的至少两种LED类型，以产生优选白色混合光，该工作电路具有用于减小混合光的色度迁移的补偿电路，色度变化由所述至少两种不同LED类型的强度的温度相关性的不同负斜率造成，其中该补偿电路具有优选无源的且与LED电路段的至少一部分并联的支路，其电流变化曲线具有基本上与待补偿的强度变化相反的温度斜率。此外，本专利技术涉及一种LED模块，该LED模块具有带有恒定电流源的所述类型的工作电路、以及由该恒定电流源供电的LED电路段。最后，本专利技术还涉及一种LED灯，特别是发出白光的LED灯，具有至少一个这种类型的LED模块。该LED灯可以是取代型LED灯。这种LED灯构造成用于代替白炽灯、紧凑型气体放电灯或者卤素灯并具有相应的机械和电子接口。附图说明现在，结合附图描述本专利技术的其他特征、优点和特点。附图中图I示出红光二极管发出的光的和颜色转变的蓝光LED发出的光的强度的温度相关性，图2示出原理性的电路布置，该电路布置具有用于通过混合红色LED和颜色转变的蓝色LED发出的光而产生白色混合光的PTC电阻、以及用于补偿两种所述LED类型的效率的不同温度相关性的PTC电阻，图3示出图2所示的实施方式的变型，其中NTC电阻代替PTC电阻，图4示出与图3类似的原理性的电路布置，不同点在于，LED串LED6-10的红色LED与LED串LED1-5的蓝色LED交换，图5示出与热敏NTC电阻上的温度相关的针对根据图4的电路布置的不同光通量的CIE坐标。具体实施例方式下文中，发出红色光的LED (也称为“红色LED”)代表较长波长的LED，而发蓝色光的LED (也称为“蓝色LED或者颜色转变的蓝色LED”)代表较短波长的LED。较长波长的光与较短波长的光之间的关于光谱的峰值的界限可以例如为500nm。图I以点线示出红色LED发出的光的强度的与(半导体结的)温度相关的自然或者非补偿变化曲线(分别在恒定电流的情况下)。以实线示出蓝色LED发出的光的强度的自然变化曲线。可看到，两个曲线随着温度升高而下降，但红色LED的强度变化曲线的负斜率大于蓝色LED的强度变化曲线的负斜率。为了能由红色LED和蓝色(必要时色素转变的)LED的光产生在CIE色度图中的色度尽可能地与温度无关的白色混合光，两个强度变化曲线的负斜率应尽可能相等。否则，室温或环境温度的波动或者LED模块开启之后至工作温度的升温导致混合光的所不期望的颜色迁移。根据本专利技术，该问题的解决方案在于对红色LED发出的光的强度变化曲线的以电路技术的方式按下述方式进行补偿控制(不同于闭环调节)，即使红色LED发出的光的负斜率下降，使得该强度变化曲线至少直至达到工作温度之前大致平行于蓝色LED发出的光的強度曲线。以虚线示出红色LED发出的光的补偿过的强度变化曲线。特别地，“以电路技术的方式控制”排除借助于传感器和反馈信号的颜色获取。即，本专利技术在不调节反馈信号的情况下提出电路技术的方式的控制。 图2中示出一种电路布置，通过该电路布置可实现这样的补偿。该电路可以由优选受调节的恒定电流供电，其LED电路段的明暗调节幅度可以是可调的，例如通过预定额定值。该电路可例如容纳在取代型LED灯的壳体中。该电路布置包括多个串联的标注为LED(蓝)的蓝色LED以及同样包括多个串联的标注为LED (红)的红色LED。由晶体管T和电阻Rl构成的旁路支路与LED (红)并联。电阻R2与晶体管T的发射极-基极-电路段并联。该电阻R2与热敏电阻PTC形成分压器，该热敏电阻PTC为晶体管的发射极提供控制电压。该热敏电阻PTC具有正的温度响应，SP其电阻值随着温度而升高，且反之降低。该热敏电阻PTC与在其上至少布置LED(红)的芯片或者模块导热地接触。同样地，LED(蓝)也可以布置在所述芯片或者模块上。当在根据图I的电路布置中芯片或模块上的温度由于环境温度升高或者在开启之后由于LED的工作热量而升高时，则热敏电阻PTC的电阻也升高，结果为，晶体管的发射极-基极-电压降低。结果为，晶体管程度增强地截止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.09 DE 102009052390.11.一种用于运行优选以恒定电流供电的LED电路段的方法，该方法通过光谱不同的至少两种LED类型产生优选白色混合光，其中在不使用测量和反馈量的情况下以电路技术的方式减小混合光的色度迁移，该色度迁移由所述至少两种不同LED类型的强度的温度相关性的不同负斜率造成。2.根据权利要求I所述的方法，其中，通过优选无源的且与所述LED电路段的至少一部分并联的支路实现对所述强度的温度相关性的不同负斜率的补偿，该支路的电流变化曲线具有基本上与待补偿的强度变化相反的温度斜率。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述支路具有无源的热敏部件，特别是具有PTC和/或NTC电阻。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PTC电阻或NTC电阻为用于控制晶体管(T)的网络(R1、R2、PTC)的一部分，该晶体管的基极-发射极-电路段或者漏极-源极-电路段在所述支路中。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述支路与LED电路段的一部分并联，该部分仅包括一种类型LED，或者该部分包括多种不同LED类型。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一LED类型(LED(红))和第二 LED类型(LED(蓝))串联或并联。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一LED类型(LED(红))是可选地颜色转变的红的、琥珀色的、橙色的或者橙外色的LED。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二LED类型(LED (蓝))是可选地颜色转变的蓝光LED或者UV光LED。9.一种用于优选以恒定电路供电的LED电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯特万·巴克，汉斯·霍索夫，彼得·帕克勒，
申请(专利权)人：特里多尼克詹纳斯多尔夫有限公司，
类型：发明
国别省市：