具有颜色和调光控制的LED照明单元制造技术

用于LED照明单元(200)的方法和设备，包括电耦合至具有一对反向并联LED组的LED模块(220)的逆变器电路(210)。所述逆变器电路(210)提供所述LED模块(220)的颜色和/或调光的控制。一种调节LED模块的颜色和/或调光的方法包括在多个时间段的每个时间段期间，都在多个状态之间循环的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有颜色和调光控制的LED照明单元
本专利技术大体涉及一种LED照明单元。更具体地，本文公开的各种专利技术方法和设备涉及一种具有颜色和调光控制的LED照明单元。
技术介绍
数字照明技术，即基于半导体光源，诸如照明二极管(LED)的照明提供了一种对传统荧光灯、HID和白炽灯的可行替换方式。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、较低运行成本等等。LED技术的最新发展已经提供了能够在许多应用中实现多种照明效果的高效和耐用全谱光源。实施这些光源的一些设备的特征在于照明模块，包括能够产生不同颜色，例如红色、绿色和蓝色的一个或更多LED，以及用于独立控制LED输出的处理器，以便产生多种颜色和颜色变化照明效果，例如在美国专利No.6,016,038和6,211,626中详细讨论的，在此通过引用将其并入。一些LED实施方式采用DC电源驱动LED。例如，超市和其他商店中的货架照明和冷柜的照明可包括采用DC电源的基于LED的光源。这些实施方式中的LED可通过调光器调光，调光器介于DC电源和LED之间，并且通过脉宽调制(PWM)控制被输送至LED的功率。电流源可与LED配对，以向LED提供所需电流。虽然这些实施方式提供对LED的调光，但是它们不提供LED产生的光输出的颜色变化。因而，在本领域需要一种提供下列LED照明单元，其可通过DC电源运行，并且提供调光控制和颜色控制。
技术实现思路
本公开涉及用于LED照明单元的专利技术方法和设备。例如，可提供这样的LED照明单元，其包括逆变器电路，该逆变器电路被电耦合至具有一对反向并联LED组的LED模块。逆变器电路可提供对LED模块的颜色和/或调光控制。例如，也可提供一种调节LED模块的颜色和/或调光的方法，并且该方法可包括在多个时间段中的每个时间段期间，都在多个状态之间循环的步骤。大体上，一方面，提供一种LED照明单元，并且该LED照明单元包括逆变器电路，该逆变器电路具有第一供电连接、第二供电连接、第一LED连接和第二LED连接。该逆变器电路能够在至少第一状态、第二状态和第三状态之间循环。在第一状态中，逆变器电路被配置成在第一LED连接上提供第一供电连接，并且在第二LED连接上提供第二供电连接。在第二状态中，逆变器电路被配置成在第一LED连接上提供第二供电连接，并且在第二LED连接上提供第一供电连接。在第三状态中，逆变器电路被配置成在第一LED连接上提供第二供电连接，并且在第二LED连接上提供第二供电连接。LED照明单元也包括LED模块，其连接在逆变器电路的第一LED连接和第二LED连接之间。LED模块包括第一LED组以及与第一LED组反向并联的第二LED组。在一些实施例中，LED照明单元还包括电耦合至第一供电连接的电流源。在那些实施例的一些版本中，LED模块还包括第三LED组，其与第一LED组串联，并且与第二LED组串联。在一些实施例中，LED照明单元还包括：第一LED电流源，其被连接在第一LED连接和第二LED连接之间，并且与第一LED组串联；和第二LED电流源，其被连接在第一LED连接和第二LED连接之间，并且与第二LED组串联。在那些实施例的一些版本中，LED模块还包括第三LED组，其与第一LED组并联，并且与第二LED组并联。在一些实施例中，第一状态的有源时间(activetime)与第二状态的有源时间的比值可调。在一些实施例中，第一状态和第二状态的有源时间与第三状态的有源时间的比值可调。而且，该逆变器电路可以为H桥电路。大体上，在另一方面，提供一种LED照明单元，并且该LED照明单元包括：逆变器电路；第一LED串，其具有多个串联连接的第一LED；和第二LED串，其具有多个串联连接的第二LED。第一LED串和第二LED串彼此反向并联连接。仅两个LED电连接的第一电连接从逆变器电路延伸至最后一个第二LED的下游，和第一个第一LED的上游。仅两个LED电连接的第二电连接从逆变器电路延伸至第一个第二LED的上游，和最后一个第一LED的下游。在多个时间段中的每个时间段期间，逆变器电路都在至少第一状态和第二状态之间循环。在第一状态中，逆变器电路被配置成，在第一电连接上提供第一供电连接，并且在第二电连接上提供第二供电连接。在第二状态中，逆变器电路被配置成在第一电连接上提供第二供电连接，并且在第二电连接上提供第一供电连接。在一些实施例中，在多个时间段期间，第一状态与第二状态的持续时间的比值可调。在一些实施例中，逆变器电路在多个时间段期间，循环至第三状态。在第三状态中，逆变器电路被配置成在第一电连接上提供第二供电连接，并且在第二电连接上提供第二供电连接。在一些实施例中，在多个时间段期间，第一状态和第二状态与第三状态的持续时间的比值可调。在一些实施例中，LED照明单元还包括电耦合至逆变器电路的第一供电连接的电流源。LED照明单元还可包括DC电源，其具有电耦合至第一供电连接的正引线，和电耦合至第二连接的负引线。在一些实施例中，LED照明单元还包括第三LED串，第三LED串具有多个串联连接的第三LED，第三LED电耦合至第一LED串和第二LED串。在那些实施例的一些版本中，第三LED串与第一LED串并联连接，并且与第二LED串并联连接。在那些实施例的一些版本中，第三LED串与第一LED串串联连接，并且与第二LED串串联连接。大体上，在另一方面，一种调节LED模块的颜色和调光的方法包括下列步骤：在多个时间段中的每个时间段期间，都在第一状态、第二状态和第三状态之间循环；在第一状态中，提供仅两个LED连接的第一LED连接上的第一供电连接，和仅两个LED连接的第二LED连接上的第二供电连接；在第二状态中，提供第一LED连接上的第二供电连接，和第二LED连接上的第一供电连接；在第三状态中，提供第一LED连接上的第二供电连接，和第二LED连接上的第二供电连接；选择性地调节多个时间段期间的第一状态与第二状态持续时间的比值；和选择性地调节多个时间段期间的第一状态和第二状态与第三状态持续时间的比值。在一些实施例中，该方法还包括将第一LED串和反向并联的第二LED串电耦合至第一LED连接和第二LED连接的步骤。在那些实施例的一些版本中，该方法还包括将第三LED串电耦合至第一LED串和第二LED串的步骤。应理解，出于本公开的目的在本文中使用的术语“LED”包括能够响应电信号产生辐射的，任何电致发光二极管或其它类型的基于载流子注入/结的系统。因而，术语“LED”包括但不限于响应电流发光的各种基于半导体结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等等。特别地，术语“LED”涉及下列所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)，其可被配置成在一个或更多红外光谱、紫外光谱和可见光谱的各种部分(通常包括从约400纳米至约700纳米的辐射波长)中产生辐射。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下文进一步讨论)。也应明白，LED可被配置和/或控制成产生下列辐射，其对于给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如，半峰全宽，或FWHM)，和在给定一般颜色分类中具有多种主导波长。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明单元，包括：逆变器电路(110、210、310、410)，所述逆变器电路(110、210、310、410)具有第一供电连接、第二供电连接、第一LED连接和第二LED连接；所述逆变器电路(110、210、310、410)能够在至少第一状态、第二状态和第三状态之间循环；其中在所述第一状态中，所述逆变器电路(110、210、310、410)被配置成在所述第一LED连接上提供所述第一供电连接，并且在所述第二LED连接上提供所述第二供电连接；其中在所述第二状态中，所述逆变器电路(110、210、310、410)被配置成在所述第一LED连接上提供所述第二供电连接，并且在所述第二LED连接上提供所述第一供电连接；其中在所述第三状态中，所述逆变器电路(110、210、310、410)被配置成在所述第一LED连接上提供所述第二供电连接，并且在所述第二LED连接上提供所述第二供电连接；LED模块(120、220、320、420)，所述LED模块(120、220、320、420)被连接在所述逆变器电路(110、210、310、410)的所述第一LED连接和所述第二LED连接之间，所述LED模块(120、220、320、420)包括第一LED组(125、225、325、425)和第二LED组(126、226、326、426)，所述第二LED组(126、226、326、426)与所述第一LED组(125、225、325、425)反向并联。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.13 US 61/586,1401.一种LED照明单元，包括：逆变器电路(110、210、310、410)，所述逆变器电路(110、210、310、410)具有第一供电连接、第二供电连接、第一LED连接和第二LED连接；所述逆变器电路(110、210、310、410)能够在至少第一状态、第二状态和第三状态之间循环；其中在所述第一状态中，所述逆变器电路(110、210、310、410)被配置成在所述第一LED连接上提供所述第一供电连接，并且在所述第二LED连接上提供所述第二供电连接；其中在所述第二状态中，所述逆变器电路(110、210、310、410)被配置成在所述第一LED连接上提供所述第二供电连接，并且在所述第二LED连接上提供所述第一供电连接；其中在所述第三状态中，所述逆变器电路(110、210、310、410)被配置成在所述第一LED连接上提供所述第二供电连接，并且在所述第二LED连接上提供所述第二供电连接；LED模块(120、220、320、420)，所述LED模块(120、220、320、420)被连接在所述逆变器电路(110、210、310、410)的所述第一LED连接和所述第二LED连接之间，所述LED模块(120、220、320、420)包括第一LED组(125、225、325、425)和第二LED组(126、226、326、426)，所述第二LED组(126、226、326、426)与所述第一LED组(125、225、325、425)反向并联，其中所述逆变器电路被配置为调整所述第一状态的有源时间与所述第二状态的有源时间的比值，从而确定所述LED模块(120)的所生成的光输出的有效颜色或色温。2.根据权利要求1所述的LED照明单元，还包括被电耦合至所述第一供电连接的电流源(230、330)。3.根据权利要求2所述的LED照明单元，其中所述LED模块(120、220、320、420)还包括第三LED组(327)，所述第三LED组(327)与所述第一LED组(125、225、325、425)串联连接，并且与所述第二LED组(126、226、326、426)串联连接。4.根据权利要求1所述的LED照明单元，还包括：第一LED电流源(135、435)，所述第一LED电流源(135、435)连接在所述第一LED连接和所述第二LED连接之间，并且与所述第一LED组(125、225、325、425)串联连接；和第二LED电流源(136、436)，所述第二LED电流源(136、436)连接在所述第一LED连接和所述第二LED连接之间，并且与所述第二LED组(126、226、326、426)串联连接。5.根据权利要求4所述的LED照明单元，其中所述LED模块(120、220、320、420)还包括第三LED组(427)，所述第三LED组(427)与所述第一LED组(125、225、325、425)并联连接，并且与所述第二LED组(126、226、326、426)并联连接。6.根据权利要求1所述的LED照明单元，其中所述第一状态和所述第二状态的有源时间与所述第三状态的有源时间的比值是可调整的，从而用于调整所述LED模块(120)的光输出的调光。7.根据权利要求1所述的LED照明单元，其中所述逆变器电路(110、210、310、410)为H桥电路。8.一种LED照明单元，包括：逆变器电路(110、210、310、410)；第一LED串(125、225、325、425)，所述第一LED串(125、225、325、425)具有多个串联连接的第一LED；第二LED串(126、226、326、426)，所述第二LED串(126、226、326、426)具有多个串联连接的第二LED；其中所述第一LED串(125、225、325、425)和所述第二LED串(126、226、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·齐杰尔斯特拉，H·M·皮特斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL