具有多个驱动器的固态照明制造技术

本申请公开了具有多个驱动器的固态照明，其中LED灯具包括可再充电电池、LED阵列、多个驱动器、及控制电路。该LED灯具可用于替换连接到AC市电的荧光或传统的LED灯。多个驱动器包括配置成对可再充电电池充电的第一驱动器、配置成当AC市电的线电压无法获得时，转换来自可再充电电池的DC电压，以便点亮LED阵列的第二驱动器、及配置成当AC市电的线电压可获得时，使LED阵列工作的第三驱动器。控制电路配置成管理多个驱动器，使得当AC市电的线电压可获得时，令第二驱动器失能及在执行可再充电电池测试时，令第一驱动器和第三驱动器失能，而无不确定和安全的问题。

Solid State Illumination with Multiple Drivers

【技术实现步骤摘要】
具有多个驱动器的固态照明
本专利技术涉及发光二极管(LED)灯具，尤其涉及具有多个驱动器的LED灯具，所述多个驱动器能够自动选择交流(AC)市电的线电压或可再充电电池的直流(DC)电压，无误地操作LED灯具。
技术介绍
源于半导体LED的固态照明迄今在一般照明应用领域已受到大量关注。由于其相较传统的白炽灯泡和荧光灯管更节能、更保护环境(不使用危险物料)、效率更高、尺寸更小及寿命更长的潜力，基于LED的固态照明将在不久成为一般照明的主流。同时，随着LED技术的发展，在全球范围内能量效率和清洁技术的驱动下，越来越多的家庭和组织将采用LED照明用于其照明应用。在该趋势下，对潜在安全的担心如电击和起火风险变得尤为重要，因此值得加以探讨并解决。在现今用LED灯代替现有荧光灯的更新应用中，消费者可选择采用兼容镇流器的LED灯(使用用于与荧光灯搭配工作的现有镇流器)或通过去除/绕过镇流器而采用可与AC市电搭配工作的LED灯。任一应用均具有其优点和缺点。在前一情形下，尽管镇流器消耗额外的功率，但更换荧光灯简单，不需重新接线，这使得消费者具有其为最佳替代品的第一印象。但事实是该方法的总成本高，尽管其初始成本非常低。例如，兼容镇流器的LED灯仅与特定类型的镇流器一起工作。如果现有镇流器与兼容镇流器的LED灯不兼容，消费者将不得不更换镇流器。较早以前建立的一些设施包括不同类型的灯具，这需要大量的劳动力来识别镇流器和更换不兼容的镇流器。此外，兼容镇流器的LED灯的寿命比镇流器长。当旧镇流器坏掉时，将需要更换新的镇流器以保持兼容镇流器的LED灯工作。维护将较复杂，有时对灯进行，有时对镇流器进行。因针对遍及设施的数百个灯具调换兼容镇流器的LED灯产生的成本将超过初始节省的成本。此外，更换故障镇流器需要经过认证的电工。劳动成本和长期维护成本对于终端用户将不可接受。从节能角度，镇流器始终消耗功率，即使兼容镇流器的LED灯坏掉或未安装时也是如此。这样，在使用兼容镇流器的LED灯时节约的任何能量因镇流器恒定使用能量而变得没有意义。从长远来看，兼容镇流器的LED灯相较自立的可使用AC市电操作的LED灯更贵但效率反而更低。相反地，可使用AC市电操作的LED灯不需要镇流器即可工作。在使用可使用AC市电操作的LED灯之前，必须去除或绕过灯具中的镇流器。去除或绕过镇流器不需要电工，可由终端用户进行更换。每一可使用AC市电操作的LED灯独立工作。一旦安装好，可使用AC市电操作的LED灯将仅需要在50000小时之后进行更换。鉴于兼容镇流器的LED灯和可使用AC市电操作的LED灯的上述优点和缺点，似乎市场需要一种最有成本效益的解决方案，其使用可与AC市电一起使用并与镇流器兼容的通用LED灯，使得LED灯用户可通过采用前述LED灯而节约初始成本，之后在镇流器坏掉时翻新灯具以与AC市电一起使用。此外，可使用AC市电操作的LED灯可容易地与应急照明一起使用，这在保护消费者利益主义时代尤其重要。许多城市的法规均要求在有100人以上聚集的零售及集合区域，必须安装应急照明系统。职业安全与健康管理局(OSHA)要求，在建筑物的电源无法获得之后，建筑物的出口通道应以最少10.8lux的照明强度适当且自动地照明至少90分钟，使得具有正常视力的雇员或顾客能够看见出口路线，顺利离开该区。这意味着，应急出口照明在低能见度撤离期间内，必须要可靠且有效地工作。为确保应急照明系统的可靠性和有效性，建筑物业主应遵守国家消防协会(NFPA)的应急照明系统的要求，其强调性能、运行、电源和测试。OSHA要求大多数商业建筑物遵循NFPA标准，否则将遭受大量罚款。满足OSHA要求需要时间和投资，但不满足它们又会导致罚款甚至面临起诉。如果一建筑物具有构成违反法规的应急照明的问题，解决该问题的最快方式是使用应急灯模组与正常照明集成在一起的多功能LED灯，以替换现有的灯。法规还要求检查和测试应急灯以确保它们始终处于适当的工作的状态。因此，制造商有责任设计集成有应急LED模块的LED灯或LED灯具，使得在LED灯或LED灯具被安装在天花板上或在房间中之后，应急LED模块可被执行现场个别测试。
技术实现思路
包括全波整流器、多个驱动器、一个或多个发光二极管(LED)阵列、可再充电电池及控制电路的LED灯具可用于替换连接到AC市电的灯具座中的荧光或传统LED灯具。具有多个驱动器的LED灯具自动选择AC市电的线电压或可再充电电池的DC电压。LED灯具还包括配置成抑制电磁干扰(EMI)噪声的输入滤波器。全波整流器配置成将AC市电的线电压转换为第一直流(DC)电压。多个驱动器包括第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器。第一驱动器包括第一功率维持装置、第一接地参考点及与第一接地参考点电隔离的第二接地参考点。第一驱动器经输入滤波器连接到全波整流器，配置成将第一DC电压转换为第二DC电压，以对可再充电电池充电从而达到第三DC电压。第二驱动器包括第二功率维持装置。当AC市电的线电压无法获得时，第二驱动器从可再充电电池接收第三DC电压并将第三DC电压转换为第四DC电压，点亮一个或多个LED阵列。第三驱动器包括第三功率维持装置，其经输入滤波器连接到全波整流器。第三驱动器配置成将第一DC电压转换为第五DC电压。当AC市电的线电压可获得时，第五DC电压对一个或多个LED阵列供电。控制电路包括光耦合器，配置成当来自AC市电的线电压可获得时，通过控制第二功率维持装置而令第二驱动器失能及在执行可再充电电池测试时通过分别控制光耦合器和第三功率维持装置而令第一驱动器和第三驱动器失能。光耦合器包括红外发射二极管和光电晶体管，分别连接到第二接地参考点和第一接地参考点。光耦合器配置成在被使得失能时，令第一驱动器失能。第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器和控制电路配置成无误地自动选择AC市电的线电压或可再充电电池的第三DC电压，以使一个或多个LED阵列工作。而当执行可再充电电池测试时，可确认可再充电电池一直处于可工作的状态。第一驱动器经第一二极管连接到第二驱动器以控制电流流动方向。第二驱动器经第二二极管和第一电感器连接到一个或多个LED阵列。当一个或多个LED阵列从第二驱动器接收驱动电流时，从一个或多个LED阵列返回的电流经第二电感器和第三二极管流到第二接地参考点，完成自可再充电电池的功率转移。第三驱动器直接连接到一个或多个LED阵列。当一个或多个LED阵列从第三驱动器接收驱动电流时，从一个或多个LED阵列返回的电流流回到连接到第一接地参考点的第三驱动器，完成自AC市电的功率转移。控制电路还包括连接到光耦合器的红外LED的第一晶体管，当AC市电的线电压可获得时，第一晶体管开启，红外LED也开启，从而开启光耦合器的光电晶体管及随后经第一接地参考点的返回电流启动了第一功率维持装置，从而致能第一驱动器。控制电路还包括连接到第二驱动器的第二晶体管，配置成下拉第二功率维持装置上的电压，从而在AC市电的线电压可获得时，令第二驱动器失能。控制电路还包括连接到第三驱动器的第三晶体管，配置成下拉第三功率维持装置上的电压，从而在执行可再充电电池测试时，令第三驱动器失能。控制电路还包括测试开关，当执行可再充电电池测试时，测试开关被致能以发送相对于第二接地参考点的低水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED灯具，包括：配置成连接到交流AC市电的至少两个电导体；一个或多个LED阵列；可再充电电池；全波整流器，连接到至少两个电导体并配置成将AC市电的线电压转换为第一直流DC电压；配置成抑制电磁干扰噪声的输入滤波器；第一驱动器，包括第一功率维持装置、第一接地参考点、及与第一接地参考点电隔离的第二接地参考点，所述第一驱动器经所述输入滤波器连接到所述全波整流器，所述第一驱动器配置成将所述第一DC电压转换为第二DC电压，及对所述可再充电电池充电至第三DC电压；第二驱动器，包括第二功率维持装置，所述第二驱动器配置成从可再充电电池接收所述第三DC电压，当AC市电的线电压无法获得时，将第三DC电压转换为第四DC电压，以便点亮一个或多个LED阵列；第三驱动器，包括第三功率维持装置，所述第三驱动器经所述输入滤波器连接到所述全波整流器，所述第三驱动器配置成当AC市电的线电压可获得时，将所述第一DC电压转换为第五DC电压，并对所述一个或多个LED阵列，以全功率供电，并满足LED灯具效能要求；及控制电路，包括光耦合器，所述控制电路配置成当AC市电的线电压可获得时，通过控制所述第二功率维持装置而令所述第二驱动器失能及在执行可再充电电池测试时，通过控制所述第三功率维持装置而令所述第三驱动器失能；其中，所述光耦合器包括红外LED和光电晶体管，分别连接到第二接地参考点和第一接地参考点，所述光耦合器配置成当其被使得失能时，令第一驱动器失能；所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器、及所述控制电路配置成自动选择AC市电的线电压或所述可再充电电池的所述第三DC电压，以使所述一个或多个LED阵列工作；及执行可再充电电池测试是用来确认可再充电电池处于可工作的状态。...

【技术特征摘要】
2018.04.06 US 15/947,6311.一种LED灯具，包括：配置成连接到交流AC市电的至少两个电导体；一个或多个LED阵列；可再充电电池；全波整流器，连接到至少两个电导体并配置成将AC市电的线电压转换为第一直流DC电压；配置成抑制电磁干扰噪声的输入滤波器；第一驱动器，包括第一功率维持装置、第一接地参考点、及与第一接地参考点电隔离的第二接地参考点，所述第一驱动器经所述输入滤波器连接到所述全波整流器，所述第一驱动器配置成将所述第一DC电压转换为第二DC电压，及对所述可再充电电池充电至第三DC电压；第二驱动器，包括第二功率维持装置，所述第二驱动器配置成从可再充电电池接收所述第三DC电压，当AC市电的线电压无法获得时，将第三DC电压转换为第四DC电压，以便点亮一个或多个LED阵列；第三驱动器，包括第三功率维持装置，所述第三驱动器经所述输入滤波器连接到所述全波整流器，所述第三驱动器配置成当AC市电的线电压可获得时，将所述第一DC电压转换为第五DC电压，并对所述一个或多个LED阵列，以全功率供电，并满足LED灯具效能要求；及控制电路，包括光耦合器，所述控制电路配置成当AC市电的线电压可获得时，通过控制所述第二功率维持装置而令所述第二驱动器失能及在执行可再充电电池测试时，通过控制所述第三功率维持装置而令所述第三驱动器失能；其中，所述光耦合器包括红外LED和光电晶体管，分别连接到第二接地参考点和第一接地参考点，所述光耦合器配置成当其被使得失能时，令第一驱动器失能；所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器、及所述控制电路配置成自动选择AC市电的线电压或所述可再充电电池的所述第三DC电压，以使所述一个或多个LED阵列工作；及执行可再充电电池测试是用来确认可再充电电池处于可工作的状态。2.根据权利要求1所述的LED灯具，其中所述控制电路还包括连接到所述光耦合器的红外LED的第一晶体管，及其中当AC市电的线电压可获得时，所述第一晶体管被开启，所述红外LED也被开启，从而开启所述光耦合器的光电晶体管及随后经所述第一接地参考点的返回电流而启动所述第一功率维持装置，从而致能所述第一驱动器。3.根据权利要求1所述的LED灯具，其中所述控制电路还包括连接到所述第二驱动器的第二晶体管，所述第二晶体管配置成可下拉所述第二功率维持装置上的电压，从而当AC市电的线电压可获得时，令所述第二驱动器失能。4.根据权利要求1所述的LED灯具，其中所述控制电路还包括连接到所述第三驱动器的第三晶体管，所述第三晶体管配置成可下拉所述第三功率维持装置上的电压，从而在执行可再充电电池测试时，令所述第三驱动器失能。5.根据权利要求3所述的LED灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：中和·夏，
申请(专利权)人：阿列德拉公司，
类型：发明
国别省市：美国,US