当前位置: 首页 > 专利查询>克里公司专利>正文

具有包括切换段的LED串的AC驱动固态照明设备制造技术

技术编号:8194463 阅读:174 留言:0更新日期:2013-01-10 04:06
根据某些实施例的用于发光设备的二极管选择电路包括串联地耦合的多个发光器件。该二极管选择电路包括被配置成接收已整流AC输入信号和参考电压并响应于已整流AC输入信号与参考电压的比较而产生控制信号的比较器、被配置成向所述多个发光二极管供应与已整流AC输入信号成比例的电流的电压控制电流源、以及被配置成接收控制信号并响应于该控制信号将电流分流而远离所述多个发光器件中的至少一个的开关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固态照明,并且更特别地涉及包括固态照明部件的照明器材。
技术介绍
固态照明阵列被用于许多照明应用。例如,包括固态发光器件阵列的固态照明格板(panel)例如在建筑和/或重点照明中已被用作直接照明源。固态发光器件可以包括例如包括一个或多个发光二极管(LED)的封装发光器件。无机LED通常包括形成p-n结的半导体层。包括有机发光层的有机LED (OLED)是另一类型的固态发光器件。通常,固态发光器件通过发光层或区域中的电子载流子(electronic carrier)、即电子和空穴的重组来产生光。 固态照明格板一般被用作用于小型液晶显示器(LCD)屏幕、诸如在便携式电子设备中使用的LCD显示屏的背光。另外,对作为用于较大显示器、诸如LCD电视显示器的背光的固态照明格板的使用的兴趣已增加。对于较小IXD屏幕而言,背光组件通常采用白色LED照明器件,其包括涂有波长转换磷光体的发蓝光LED,该波长转换磷光体将由LED发射的某些蓝光转换成黄光。得到的光在观察者显现可以显现白色,其为蓝光和黄光的组合。然而,虽然由此类布置产生的光可能显现白色,但是由于光的有限光谱,被此类光照亮的对象可能并不显现具有自然色彩。例如,由于光在可见光谱的红色部分中可能具有很少的能量,所以对象中的红色可能未被此类光很好地照亮。结果,当在此类光源下面观看时,对象可能显现具有不自然的色彩。光源的显色指数(CRI)是由源产生的光准确地照亮大范围的色彩的能力的客观测量。显色指数在从用于单色光源的本质上零至用于白炽光源的几乎100的范围。从基于磷光体的固态光源产生的光可以具有相对低的显色指数。对于大规模背光和照明应用而言,常常期望提供产生具有高显色指数的白光的光源,使得被照明格板照亮的对象和/或显示屏可以显得更加自然。因此,为了改进CRI,可以例如通过向设备添加发红光磷光体和/或发红光器件来向白光添加红光。其他光源可以包括红光、绿光和蓝光发射器件。当红光、绿光和蓝光发射器件被同时激励时,得到的组合光可以显现白色或几乎白色的,这取决于红色、绿色和蓝色源的相对强度。虽然已经举例说明了具有高CRI和/或高效率的固态光源,但在建筑应用中大规模地采用此类光源的一个问题是固态照明器件通常被设计成使用直流(DC)功率来驱动,而使用交流(AC)来分配电功率,其对于长距离配电而言更加高效。通常,为固态光源提供将AC功率转换成DC功率的功率转换器或将固态光源与之耦合,并且使用DC功率来激励光源。然而,此类功率转换器的使用增加光源和/或总体安装的成本,并引入附加的效率损失。提供AC驱动固态光源的某些尝试已经涉及使用整流AC波形来驱动LED或LED串或组。然而,由于LED要求最小正向电压以便开启,所以LED可以针对已整流AC波形的仅一部分开启,这可能导致可见的闪烁,可能不期望地降低系统的功率因数和/或可能增加系统中的电阻损耗。提供AC驱动固态光源的其他尝试已涉及以反平行(anti-parallel)配置来放置LED,使得在AC波形的每个半周期上驱动LED的一半。然而,这种方法要求两倍那么多的LED以产生与使用已整流AC信号相同的光通量
技术实现思路
一种根据某些实施例的用于发光设备的电路包括串联地耦合的多个发光器件。该电路包括被配置成接收已整流AC输入信号和参考电压并响应于已整流AC输入信号与参考电压的比较而产生控制信号的比较器、被配置成向多个发光二极管供应与已整流AC输入信号成比例的电流的电压控制电流源、以及被配置成接收控制信号并响应于该控制信号将电流分流而远离多个发光器件中的至少一个的开关。电压控制电流源可以包括第一晶体管、被耦合至第一晶体管的发射极的发射极电阻器、被耦合至第一晶体管的基极的二极管、被耦合至二极管的第一端子的第一电阻器和被耦合至二极管的第二端子的第二电阻器、以及耦合至发射极电阻器和第一电阻器的被配置成接收已整流AC输入信号的端子。二极管可以包括齐纳二极管。可以将第一晶体管的集电极耦合至发光器件系列。在某些实施例中,该电路还可以包括第二晶体管,其包括被耦合至第一晶体管的集电极的基极和被耦合至第一晶体管的发射极的集电极。该电路还可以包括被耦合至第一晶体管的基极的可调整电流宿。该可调整电流宿可以包括具有被耦合至第一晶体管的基极的集电极和被耦合至地的发射极的第三晶体管、以及被耦合至第三晶体管的基极的二极管。第三晶体管的基极被配置成接收被配置成控制第三晶体管的导电性的脉宽调制(PWM)控制信号。可以将该电路配置成响应于已整流AC输入信号的电平在阈值电平以下而将电流分流而远离所述至少一个发光器件。开关可以包括场效应晶体管,并且控制信号可以施加于场效应晶体管的栅极。所述开关还可以包括以共发共基放大器配置与场效应晶体管耦合的第二晶体管,使得可以由场效应晶体管来控制第二晶体管的导电性。第二晶体管可以包括双极晶体管,该双极晶体管包括基极、集电极和发射极,并且可以将场效应晶体管的漏极耦合至双极晶体管的发射极,并且可以将双极晶体管的集电极耦合至所述至少一个发光器件的阳极。所述电路还可以包括耦合在场效应晶体管的漏极与双极晶体管的发射极之间的电阻器。二极管选择电路还可以包括被配置成生成多个基准电压的分压器梯(ladder)、被配置成接收已整流AC输入信号和多个基准电压中的相应的一个且响应于已整流AC输入信号与各基准电压的比较来生成各控制信号的多个比较器、以及被配置成接收控制信号中的相应的一些并响应于控制信号将电流分流而远离所述多个发光器件中的相应的一些的多个开关。该开关可以包括场效应晶体管,该场效应晶体管包括栅极端子和源极/漏极端子的,可以将源极/漏极端子中的一个耦合至至少一个发光器件的阳极,并且可以将源极/漏极端子中的另一个耦合至所述至少一个发光器件的阴极。该电路还可以包括被耦合在场效应晶体管的栅极端子与所述至少一个发光器件的阳极之间的转换速率控制电容器。所述电路还可以包括被配置成生成多个基准电压的分压器梯、被配置成接收已整流AC输入信号和多个基准电压中的相应的一个且响应于已整流AC输入信号与各基准电压的比较来生成各控制信号的多个比较器、以及被配置成接收控制信号中的相应的一些并响应于控制信号将电流分流而远离所述多个发光器件中的相应的一些的多个开关。所述开关可以包括双极晶体管,其包括被耦合至比较器的输出的基极且具有被耦合至地的发射极和被耦合至所述至少一个发光器件的阳极的集电极。根据某些实施例的照明设备包括被配置成接收AC功率信号的端子、被配置成响应于AC功率信号而生成已整流AC输入信号的全波整流器、被配置成响应于已整流AC输入信号而生成DC基准电压的基准电压生成器、串联地耦合的多个发光器件、被配置成向多个发光二极管供应与已整流AC输入信号成比例的电压控制电流源、以及二极管选择电路,该 二极管选择电路包括被配置成接收已整流AC输入信号和基准电压并响应于已整流AC输入信号与基准电压的比较来生成控制信号的比较器。二极管选择电路包括被配置成接收控制信号并响应于该控制信号将电流分流而远离所述多个发光器件中的至少一个的开关。电压控制电流源可以包括第一晶体管、被耦合至第一晶体管的发射极的发射极电阻器、被耦合至第一晶体管的基极的二极管、被耦合至二极管的第一端子的第一电阻器和本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:AP范德文T吉文
申请(专利权)人:克里公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1