CN103375724A

CN103375724A - 用于led串的相关色温修正

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Publication number: CN103375724A
Application number: CN2013101224058A
Authority: CN
Inventors: H.罗; J.贝尼耶; S.张
Original assignee: Osram Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: US20130271018A1; CN103375724B; US8878443B2; EP2651186A1; EP2651186B1; EP2861043A3; EP2861043A2; EP2861043B1

Abstract

本发明涉及用于LED串的相关色温修正。一种具有在不同波长范围内的输出光的LED阵列。连接到阵列的控制电路包括温度可变电阻部件和将该部件选择性地连接到阵列的开关。控制电路在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于LED中的至少某些的电流。减少了被激励阵列的输出光的相关色温（CCT）的随时间的变化。

Description

用于LED串的相关色温修正

技术领域

本公开涉及LED的颜色混合并且提供从LED的初始激励到稳态操作的一致的相关色温（color correlated temperature）（CCT）。

背景技术

颜色混合在LED灯引擎中被用来实现更好的CRI（显色指数）或效力或颜色可控性。当未实现颜色控制时，以在稳态温度操作下通过针对每个LED颜色具有固定驱动电流的固定数量的不同颜色的LED的组合而满足要求颜色坐标的这样的方式来配置灯引擎。当LED被激励时，LED最初处于环境温度且随时间而逐渐地升温。因此，LED的CCT/颜色坐标在启动时未处于期望区域。例如，针对绿色/红色LED混合，当灯在最初开启时显现微红色。在LED已变热且在稳态温度操作下之后，微红光减少，因为红光随着温度增加而更多地减少，并且光逐渐地达到目标CCT和颜色坐标。然而，在LED最初被激励时，某些用户可能不那么期望感知微红光输出。

已知在灯引擎中实现脉宽调制（PWM）。例如，具有由LED工作温度调制的占空比的可变频率分流开关调整施加于各种颜色的LED的平均电流。平均电流的量与PWM的占空比成比例。这种方法可以控制灯引擎的颜色。然而，此电路配置可能比替代解决方案相当地更加复杂且昂贵。在美国公开专利申请2006/0006821（Singer）中示出了用于LED设备的PWM控制的示例。

已知借助于灯引擎中的正温度系数（PTC）热敏电阻器来实现被动控制以将施加于LED的电流的一部分分流。因此，当被并联连接至LED串时，电流的一部分被PTC热敏电阻器分流，使得随着温度增加，到LED串的电流增加。然而，被并联连接到LED串的PTC热敏电阻器将消耗功率（从几百毫瓦至几瓦不等，取决于PTC热敏电阻器的电阻），这降低灯引擎的效率。

在现有技术中还已知以下：美国专利号7,781,983（Yu）；7,712,925（Russell）；7,119,500（Young）；4,952,949（Uebbing）；以及7,262,559（Tripathi）。

发明内容

在一个实施例中，灯引擎包括LED阵列、电源和控制电路。LED阵列包括被串联连接的第一LED的至少一个第一串，其在被激励时输出具有第一波长范围的光。LED阵列包括被串联连接的第二LED的至少一个第二串，其在被激励时输出具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光。第二串与第一串串联地连接。电源连接到阵列并用于连接到功率源以便激励LED。控制电路被连接到阵列且包括温度可变电阻部件和选择性地将NTC部件连接到阵列的开关。控制电路根据指示LED中的至少一个的温度的温度电路来控制开关。该控制电路在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于LED中的至少某些的电流，使得减少了被激励阵列的输出光的相关色温（CCT）的随时间的变化。

在一个实施例中，灯引擎包括LED的第一和第二串、电源和控制电路。第一LED的第一串被串联连接，其在被激励时输出具有第一波长范围的光。第二LED的第二串被串联连接，其在被激励时输出具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光。第二串与第一串串联地连接。连接到第一和第二串以用于连接到功率源的电源激励该串。控制电路包括温度电路，其提供指示LED中的至少一个的温度的温度信号。控制电路可对温度电路进行响应以便根据温度信号来选择性地控制经由电源施加于第二串的电流。控制电路在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间控制电流。结果，减少了被激励LED的输出光的相关色温（CCT）的随时间的变化。

在下文中，其他对象和特征将变得清楚并被指出。

附图说明

图1是一个实施例的部分地采取方框形式的图。

图2是使用两个温度敏感部件的一个实施例的示意图。

图3是使用一个温度敏感部件的一个实施例的示意图。

图4是具有多个并联LED串的一个实施例的示意图。

图5是图示出根据一个实施例的具有电流限制的LED串和没有电流限制的LED串的CCT/颜色坐标的温度变化的图。

图6是包括3步MacAdam椭圆的另一表，其图示出根据一个实施例的具有电流限制的LED串和没有电流限制的LED串的CCT/颜色坐标的温度变化。

相应的参考标号遍及各图指示相应部分。

具体实施方式

图1是一个实施例的部分地采取方框形式的图。灯引擎100包括串联连接的第一LED 102A-102D的第一串102以及串联连接的第二LED 104A-104D的第二串104，虽然可以将不止两个串串联连接。当第一串102被电源106激励时，其提供具有第一波长范围的输出光。当第二串104被电源106激励时，其提供具有不同于第一波长范围的第二波长范围的输出光。如所示，第二串104与第一串102串联连接。连接到第一和第二串的电源106被连接到未示出的功率源以便激励该串。

灯引擎100还包括控制电路108，其包括提供指示LED 102A-D、104A-D中的至少一个的温度的温度信号112的温度电路110。下面关于图2和3来指明温度电路110的示例（参见温度敏感电路208和308）。由于温度信号112对应于102A-D、104A-104D中的至少一个的温度，所以信号112指示温度何时稳定，并且控制电路108对温度信号112进行响应，如下文所述。

控制电路108包括响应于温度电路110以便选择性地控制由电源016施加于第二串104的电流的限流电路111。限流电路111响应于（即，根据）温度信号112进行操作。特别地，电路111对温度信号112进行响应以在LED 102、104的稳态操作之前的LED 102、104的初始激励期间控制电流。如下所述，控制电路108在启动期间和稳态操作之前使通过第二串104的某些电流转向（divert）。结果，减少了被激励LED 102、104的输出光的相关色温（CCT）的从启动至稳态的随时间的变化。

在一个实施例中，第一LED 102A-102D的第一串102发射在包括绿光的第一波长范围内的光，并且第二LED 104A-104D的第二串104发射在包括红光的第二波长范围内的光。结果，红光和绿光的组合对于观察者显现为黄光或白光。例如，红（例如黄褐色（amber））光可以具有在590nm至750nm的红色范围内的625nm的主波长。绿（例如薄荷（mint））光可以具有在475nm至570nm的绿色范围内的510nm的主波长。虽然本文中的图示以组合示出了红色和绿色LED，但可以预期的是可以使用发射两个或更多不同颜色的LED的其他颜色组合。例如，串可以具有发射在三个或更多不同波长范围内的两个或更多光的LED。另外，可以用作为相同电路的一部分或不同电路的红色和绿色LED来同时地激励发射除红色或绿色之外的光的附加LED。

在图1的操作中，温度敏感电路110监视第一串102的温度变化，而温度电路110调整限流电路111以保证满足目标CCT或颜色坐标。在图2和3中，通过将施加于串104的电流的一部分分流来限制电流。在图4中，由与串402、404串联的温度敏感可变电阻器（参见410）来限制电流。当电源106被连接到功率源时，串102、104被激励且最初开始发射光。某些LED在激励的前3-5分钟期间改变颜色和/或强度，并且需要多达30分钟或更多（即，约30分钟）以达到稳态操作。一般地，LED灯阵列可能需要更长的时间以达到稳态。根据设计和配置，阵列可能需要30分钟，或者一个小时或者甚至两个小时或更多以达到稳态。为了方便起见，“约30分钟”在本文中用来指示达到稳态的时间段。

在稳态操作之前的此启动时段期间，电流Ia流过第一串102且限流电路111使电流Ia的至少比例部分转向，使得少于全部的电流Ia流过第二串104。因此，限流电路111使电流Ic转向，使得Ia - Ic＝Ib在启动期间流过第二串104。温度电路110向限流电路111提供温度信号112。温度信号112对应于串102、104的操作的温度或状态。限流电路111对温度信号112进行响应。当LED已达到稳态操作时，如温度信号112所指示的，基本上减少或消除了由限流电路111进行的限制，使得所有或基本上所有电流Ia流过第二串104。

在一个实施例中，温度信号112指示仅第一串102的操作状态。例如，假设第一串102是发射绿光的绿色串且第二串104是发射红光的红色串。在启动时，来自红色串的红光将显得更加占优势，使得绿色和红色串的总光输出对于观察者而言将具有微红色外观。为了使这最小化，供应给红色串的电流被限流电路111分流以减少红光的强度。结果，在启动期间，绿色和红色串的总光输出对于观察者将具有黄色的（混合的绿色和红色）外观。随着绿色串升温并接近稳态，温度信号112改变。限流电路111对该改变进行响应以减少分流电流Ic的量。当温度信号112指示绿色串已达到其稳态时，限流电路111进行响应以基本上或完全消除分流电流Ic的量。

参考图2和3，在两个不同灯引擎200、300中图示出温度电路110的实施例。在每个灯引擎中，控制电路108包括温度可变电阻部件，诸如与第二串104并联且与开关204、304串联的PTC（正温度系数）部件202、302（例如PTC热敏电阻器）。在一个实施例中，开关204、304可以是可变电阻开关（例如，MOSFET）。在本配置中，温度敏感电路208控制开关204、304，使得与开关204、304组合的PTC部件202、302在LED 102、104的稳态操作之前的LED 102、104的初始激励期间将施加于第二串104的电流分流。随着LED加热，减少了分流。在LED的稳态操作期间，基本上减少或消除了由PTC部件进行的分流。

图2是使用两个温度敏感部件的灯引擎200的一个实施例的示意图。在图2中，控制电路108被示为包括用于将施加于第二串104的电流的一部分分流的分流电路206。如所示，分流电路206包括温度敏感电路208和开关电路209。温度敏感电路208被连接在第一串102与第二串104之间以便将施加于第二串104的电流的一部分分流。开关电路209包括由比较器210控制的开关204。开关204与温度敏感电路208的可变温度敏感部件串联以便选择性地禁用温度可变电阻部件202并因此禁用分流电路206。如图2中所示，可变温度敏感部件是PTC热敏电阻器202。当被禁用时，PTC热敏电阻器202并不对第二串204中的任何显著电流进行分流或否则控制。

灯引擎200的开关电路209包括与第一温度敏感电路208的至少一部分串联以便选择性地提供开路的MOSFET 204。开关电路209还包括可对第二温度敏感电路212进行响应以便控制MOSFET 204的比较器210。第二温度电路212是第一温度敏感电路208的一部分。第一温度敏感电路208包括与MOSFET 204串联连接的正温度系数（PTC）部件202。第二温度敏感电路包括包含恒压源VCC和第二温度可变电阻部件的电压电路214。如图2中所示，第二温度可变电阻部件是连接到恒压源VCC的负温度系数（NTC）的部件216。NTC部件216被连接到用于控制MOSFET 204的比较器210的输入。因此，在此灯引擎200中，控制电路108包括PTC热敏电阻器202和与PTC热敏电阻器202串联的MOSFET 204，其可对控制开关MOSFET 204的比较器210进行响应。PTC热敏电阻器202和MOSFET 204与第二串104并联。

在图2的操作中，温度敏感电路208监视第一串102的温度变化，而PTC部件202和MOSFET 204调整分流电流以保证满足目标CCT或颜色坐标。当电源106被连接到功率源时，串102、104被激励且最初开始发射光。某些LED在激励的前3-5分钟期间改变颜色和/或强度，并且需要约30分钟以达到稳态操作。在稳态操作之前的此启动时段期间，电流Ia流过第一串120，并且例如热敏电阻器T1的PTC部件202和MOSFET 204使电流Ia的至少一部分转向，使得少于全部的电流Ia流过第二串104。因此，PTC部件202和MOSFET 204使电流Ic转向，使得Ia - Ic＝Ib在启动期间流过第二串104。

热敏电阻器T1和MOSFT 204被选择成具有对应于第一串102的性质的性质。最初，热敏电阻器T1具有低电阻。随着热敏电阻器T1使电流转向，其加热且其电阻在一段时间上增加至最大值。类似地，如下所述，比较器210使得MOSFET 204的漏极至源极电阻Rds在一段时间上增加至最大值。该时间段被选择为大约与第二串104要达到稳态操作所花费的时间段相同。

NTC部件216、例如NTC热敏电阻器T2向比较器210提供温度信号213。温度信号是由施加于热敏电阻器T2的固定电压VCC引起的跨热敏电阻器T2的电压降。最初，热敏电阻器T2的电阻为高，因此施加于比较器210的负输入的电压比VCC少得多且比由分压电阻器R1和R2施加于到比较器210的正输入的固定电压少得多。结果，比较器210的初始输出是高的，导致施加于MOSFET 210的栅极的电压是高的。此高栅极电压使得MOSFET 204的漏极至源极电阻Rds是低的。热敏电阻器T1的最初的低电阻和MOSFET 204最初的低的Rds电阻通过将电流Ic分流或传导来限制施加于串104的电流。

随着热敏电阻器T2传导电流且在温度方面增加，其电阻减小，使得施加于比较器210的负输入的电压增加并接近VCC。此增加导致施加于MOSFET 204的栅极的比较器210的输出电压的减小。随着栅极电压减小，MOSFET 204的漏极至源极电阻Rds增加，使得MOSFET传导较少的电流。同时地，热敏电阻器T1的电阻随着其传导电流而增加，使得热敏电阻器T1也传导较少的电流。因此，随着电路继续操作并接近稳态，热敏电阻器T1和MOSFET 204增加电阻以减少从串104分流的电流的量。

跨NTC热敏电阻器T2的电压降VT2等于VCC减去跨电阻器R3的电压降VR3（VR3），即VT2＝VCC-VR3。由于VR3 = VCC*R3/(RT2+R3)，所以随着跨NTC热敏电阻器T2的电阻RT2减小，VR3增加且VT2＝VCC - VR3减小。因此，随着电路继续操作并接近稳态，NTC热敏电阻器T2的电阻RT2减小，使得跨T2的电压降减小。因此，施加于比较器210的负输入的电压变得高于施加于比较器210的正输入的固定电压。这使得比较器输出减少，使得Rds增加。随着电路继续操作并接近稳态，PTC热敏电阻器T1的电阻增加。随着电路继续操作并接近稳态，PTC热敏电阻器T1的增加电阻和MOSFET 204的Rds的增加电阻中断任何电流限制或分流，使得全电流Ia被施加于串104。因此，本质上消除了由于热敏电阻器T1而引起的任何损耗。

用于热敏电阻器T1达到其最大电阻、用于Rds达到其最大电阻以及用于热敏电阻器T2达到其最小电阻所花费的时间段被选择为大约与用于第二串104达到稳态所花费的时间段相同。

温度信号213对应于串102的操作的温度或状态。比较器210可对温度信号213进行响应。

本质上，比较器210比较跨热敏电阻器T2和电阻器R1的电压降。随着热敏电阻器T2电阻减小，跨T2的电压降减小。这将导致比较器204的和MOSFET的漏极至源极电阻的输出的增加，迫使更多的电流穿过第二串104。在某个时间点，热敏电阻器T1达到其最大值且MOSFET将完全关闭（开路），使得基本上所有电流Ia将穿过第二串104。此时间点被选择成对应于大约第一串102达到稳态的时间。

替代地，如果使用诸如晶体管开关的不同开关而不是MOSFET 204，则可以将热敏电阻器T1选择成具有对应于第一串102的性质的性质。替代地，可以由PTC热敏电阻器来替换热敏电阻器T2。在本实施例中，PTC热敏电阻器被连接到比较器210的正输入且电阻推动（budge） R1、R2被连接到负V输入。

作为特定实施例，将第一串102视为绿色LED并将第二串104视为红色LED。热敏电阻器T1和T2及MOSFET 204被选择成使得分流电流I_c以从第一绿色串102和第二红色串104发射的光被平衡以在工作温度上保持一致的CCT/颜色坐标的这样的方式随温度而变。绿色LED和红色LED两者随着增加的温度而变得相对不那么亮。然而，绿色LED输出以小于红色LED输出的较慢速率减小，导致电路的总光输出中的绿光的百分比的增加。结果，随着电路继续升温并达到稳态，总光输出中的绿光的百分比增加。同时地，较少的电流被从串104分流，使得红色LED也变得相对更亮。这保持绿色和红色LED之间的光输出的平衡以随着电路升温而保持一致的CCT/颜色坐标。包括热敏电阻器T2和关联部件的第二温度敏感电路212被选择成使得当灯引擎温度达到阈值（稳态工作温度）时，比较器210改变状态，导致MOSFET 204截止且分流电流I_c变成零。

图3是使用一个温度敏感部件的灯引擎300的一个实施例的示意图。在图3中，控制电路108被示为用于将施加于第二串104的电流的一部分分流的分流电路306。如所示，分流电路306包括温度敏感电路308和开关电路309。温度敏感电路308被连接在第一串102与第二串104之间以便将施加于第二串104的电流的一部分分流。开关电路309包括由比较器310控制的开关304。开关304与温度敏感电路308的PTC热敏电阻器302串联以便选择性地禁用PTC热敏电阻器302并因此禁用温度敏感电路308。当被禁用时，温度敏感电路308基本上不对第二串104中的任何显著电流进行分流或否则控制。

灯引擎300的温度敏感电路308包括连接在第一和第二串与电压电路之间的PTC热敏电阻器302，诸如电阻阵列312。开关电路309包括与PTC热敏电阻器302串联以便选择性地提供开路的MOSFET 304。开关电路309还包括可对电压电路312进行响应以便控制MOSFET 304的比较器310。电阻阵列312被连接到比较器310的输入。因此，在此灯引擎300中，控制电路308包括PTC热敏电阻器302和与PTC热敏电阻器302串联的MOSFET 304，其可对控制开关的比较器310进行响应。PTC热敏电阻器302和MOSFET 304与第二串104并联。

在操作中，图3与图2类似地操作。当电源106最初被连接到功率源时，串102、104被激励且最初开始发射光。某些LED在激励的前3-5分钟期间改变颜色和/或强度，并且需要约30分钟以达到稳态操作。在稳态操作之前的此启动时段期间，电流Ia流过第一串120，并且例如热敏电阻器T1的PTC部件302使电流Ia的至少一部分转向，使得少于全部的电流Ia流过第二串104。因此，PTC部件302使电流Ic转向，使得Ia - Ic＝Ib在启动期间流过第二串104。

热敏电阻器T1被选择成具有对应于第一串102的性质的性质。特别地，随着热敏电阻器T1使电流转向，其加热且其电阻在一段时间上增加至最大速率。该时间段被选择为大约与第二串104要达到稳态操作所花费的时间段相同。

例如热敏电阻器T1的PTC部件302和电阻器R4向比较器310提供温度信号313。温度信号313对应于串102的操作的温度或状态。比较器310可对温度信号313进行响应。

随着热敏电阻器T1加热且在电阻方面增加，跨热敏电阻器T1的电压降增加，因此较少的电压经由分压电阻器R5和R6被施加于比较器310的正输入。当施加的电压小于从电阻器R4和二极管314施加于比较器310的负输入的固定电压时，比较器输出变低以打开MOSFET 304并使Rds增加至最大值。在施加的电压大于固定电压时的时间对应于串102的LED已达到稳态操作时的时间。因此，由热敏电阻器T1和MOSFET 304进行的分流被热敏电阻器T1的高电阻且被MOSFET 304的高Rds消除，其本质上使任何分流或限制开路。本质上消除了由于热敏电阻器T1而引起的任何损耗。

总而言之，参考图1-3，一个实施例包括串联连接的第一LED 102A-D的至少一个第一串102的LED的灯引擎100、200、300阵列。在被激励时，第一LED输出具有第一波长范围的光。灯引擎100还包括串联连接的第二LED 104A-D的至少一个第二串104。在被激励时，第二LED输出具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光。如所示，第二串104与一个第一串102串联连接，虽然可以将不止两个串串联连接。电源106被连接到阵列以便连接到功率源用于激励LED。控制电路108、208、308被连接到包括正温度系数（PTC）部件202、302的阵列和将PTC部件选择性地连接到阵列的开关204、304。控制电路根据温度电路208、308来控制开关204、304。温度电路208、308指示LED中的至少一个的温度。控制电路108、208、308在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于LED 104中的至少某些的电流。特别地，控制电路108、208、308控制开关204、304，使得PTC部件202在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间将施加于第一多个LED 104的电流分流，并且使得由PTC部件进行的分流在LET的稳态操作期间被基本上消除。结果，减少了被激励阵列的输出光的相关色温（CCT）的随时间的变化。

在图2和3的某些配置中，由于随串102加热的跨串102的变化电压降而从电源106向热敏电阻器T1施加变化电压。最初，施加于热敏电阻器T1的电压可以小于稳态电压，使得当配置部件时可以将这考虑在内。

在一个实施例中，比较器210、310可以是运算放大器，诸如通用运算放大器，具有±15的输入电压额定值。可以使用由T1实现的线性放大器UA741作为比较器。

图4是具有多个并联LED串的灯引擎400的一个实施例的示意图。包括第一LED 402A-B的至少一个第一串402的LED阵列被串联地连接。在被激励时，第一LED输出具有第一波长范围的光。灯引擎400还包括串联连接的第二LED 404A-C的至少一个第二串404。在被激励时，第二LED输出具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光。如所示，第二串404与一个第一串402串联连接，虽然可以将不止两个串串联连接。电源407被连接到阵列以便连接到功率源用于激励LED。控制电路406被连接到包括负温度系数（NTC）部件410的阵列和将NTC部件410选择性地连接到阵列的开关416。控制电路根据温度电路408来控制开关416。温度电路408指示LED中的至少一个的的温度。控制电路406在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于LED 402、404中的至少某些的电流。特别地，控制电路406控制开关416，使得NTC部件410在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于第一多个LED 402、404的电流。随着电路继续操作，通过NTC热敏电阻器410的电流将热敏电阻器加热，使得其电阻减小。结果，更多的电流流过NTC部件410和串402、404，使得由NTC部件进行的电流限制在LED的稳态操作期间基本上被消除。结果，减少了被激励阵列的输出光的相关色温CCT的随时间的变化。

在一个实施例中，NTC部件包括NTC热敏电阻器410且开关包括与被并联连接到NTC部件410的MOSFET 416。由温度电路来控制MOSFET 416。可以将图2和3中所示的类似于温度敏感电路208、308和比较器210、310的电路连接到MOSFET 416以随着电路进行操作以选择性地将NTC热敏电阻器416分流而减小MOSFET 416的Rds。例如，具有被反向的其输入的温度敏感电路208可以控制MOSFET 416。来自分压电阻器R1和R2的固定电压将被施加于比较器210的负输入，并且温度信号213将被施加于比较器210的正输入。最初，固定电压将大于温度信号213，使得比较器输出端210将几乎不向MOSFET 416施加栅极电压。结果，其Rds将是高的。随着温度信号增加，Rds将减少分流NTC部件410周围的电流。替代地，可以使用数字电位计或微处理器电路作为温度电路408。

灯引擎400至少具有在被激励时输出光具有第一波长范围的串联连接的第三LED 412A-C的第三串412和在被激励时输出光具有第二波长范围的串联连接的第四LED 414A-B的第四串414。第四串414与第三串412串联连接，并且第三和第四串被并联连接到第一402和第二串404。可以将串诸如串422、424的附加串与其他串并联地连接。

控制电路406包括与第一串402串联且与第二串404串联连接以便选择性地减小施加于第一和第二串的电流的NTC部件410。第一串402具有比第三串412少的LED且第二串404具有比第四串414多的LED，使得如图4中所示，第一和第三串402、412的LED的数量等于第二和第四串404、414中的LED的数量。一般地，每个颜色的LED的总数不一定需要是相同的，并且特定串可以具有不止一个颜色的LED。NTC部件包括与第一和第二串402、404串联连接的NTC热敏电阻器410。MOSFET 416选择性地绕过NTC热敏电阻器410。

在图4的操作中，NTC部件410和MOSFET 416与上文关于图2和3所述类似地操作。随着串402和404及NTC部件410的温度增加，NTC部件410的电阻减小，直至控制MOSFET 416的温度电路408完全关闭MOSFET以绕过NTC部件410。在图4中，MOSFET被配置成与图2和3中的MOSFET相比时反向地转变。在图2和3中，MOSFET随着电路温度增加而转变至开路。在图4中，MOSFET随着电路温度增加而转变至闭路。

作为关于图4的特定示例，将第一串402视为是薄荷（绿色）LED并将第二串404视为红色（黄褐色）LED。电路具有多个LED串412、414、422、424加被并联连接的N个附加串422-1、424-1、...422-N、424-N（其中，N是正整数）。在每个串中，LED是两个或更多颜色的，但是LED颜色中的一个被选作主要贡献者且其他颜色是次要贡献者。如上所述，当LED温度上升时，一个颜色的光输出比其他颜色的光输出更严重地减少。在图4的此多串配置中，每个串具有一个颜色作为主要贡献者，采用具有用以控制在串402和404中流动的电流以在操作期间修正和稳定光输出的CCT的控制电路408的温度敏感部件410。

在第一串中，薄荷LED 402是次要贡献者且红色LED 404是主要贡献者。在其他串中，薄荷LED 412、422-1、...、422-N是主要贡献者且红色LED 414、424-1、...、424-N是次要贡献者。NTC热敏电阻器410与串402和404串联连接。在没有任何补偿的情况下，随着串402、404、412、414、422、424的红色和绿色LED升温，从红色LED输出的红光以比从绿色LED输出的绿光的减少更大的速率减少，使得显现总输出光的CCT从红色变化至绿色。

相反，根据包括补偿的图4的实施例，NTC热敏电阻器410的电阻将随着增加的温度而减小，因此，流入包括三个红色LED的串402、404的电流增加。由于三个红色LED是串402、404中的主要贡献者，所以增加的红光随着其余串加热而平衡来自其余串的绿光的增加的百分比。因此，该CCT变化将在升温期间被补偿和修正。在系统达到稳态和温度稳定之后，MOSFET控制电路406将闭合以将由热敏电阻器410正常地载送的所有电流分流，有效地将热敏电阻器410从电路去除，使得在稳态操作中，由于热敏电阻器而引起的任何损耗被消除。每种LED的数量和每个串中的LED的布置被配置成使得在MOSFET将热敏电阻器周围的电流分流的稳态操作中，实现了光的要求CCT/颜色坐标。因此，电路400的红色和绿色LED具有相互称赞（compliment）的光学性质，并且随着电路加热至稳态而在光输出方面被平衡。

图5是图示出相对于ANSI进仓（binning）的CCT/颜色坐标的温度变化的图。图5图示出根据一个实施例的具有限制的包括薄荷和红色LED的LED串和没有限制的包括薄荷和红色LED的LED串的变化。虚线502示出了随着LED被从启动激励至稳态的LED串，诸如没有任何限制的串422，的温度变化。线502显示LED具有宽色温改变。ANSI仓（bin）512在2400°K和2700°K的色温之间且ANSI仓514在2700°K和3000°K的色温之间。箭头508指示温度改变的方向。在操作中，如图5中所示，如线502所示的没有限制的LED在温度中从点503处的ANSI仓512改变成稳态SS下的ANSI仓514，从约2400°K至约2850°K。

图6是图示出相对于3步MacAdam椭圆606的根据一个实施例的具有限制的包括薄荷和红色LED的LED串和没有限制的包括薄荷和红色LED的LED串的CCT/CIE xy色度图的温度变化。虚线602示出了随着LED被从启动激励至稳态的LED串，诸如没有任何限制的串422，的温度变化。线602显示LED具有宽色温改变。箭头508、608指示温度改变的方向。如图6中所示，如线602所示的没有限制的LED在温度方面从超过点603处的3步MacAdam椭圆606改变成在稳态SS的椭圆。3步MacAdam椭圆内的改变不是观察者可感知的。由于线602延伸超过MacAdam椭圆606至其内部，这意味着颜色改变是观察者可感知的。

相反，实线504、604示出LED串的温度变化，诸如上文在图1-4中所述的具有限制的串102、104或串402-424（随着LED被从启动激励至稳态）。线504、604显示具有限制的LED具有比没有限制的LED窄的温度改变。箭头510、610指示温度改变的方向。线502在点503处开始，其为与线504的起始点505不同的温度，因为线502图示出无电流限制，而线504指示如在图1-4中所述的电流限制。线502和504在指示稳态操作的相同稳态点SS处结束。类似地，线602在点603处开始，其为与线604的起始点605不同的温度，因为线602图示出无电流限制，而线604指示如在图1-4中所述的电流限制。线602和604在指示稳态操作的相同稳态点SS处结束。

如图5中所示，如线504所示的具有限制的LED在温度方面在ANSI仓514内从约2800°K变成约2850°K，这意味着LED从启动至稳态被颜色修正，使得颜色改变是相对小的。如图6中所示，如线604所示的具有限制的LED在温度方面在3步MacAdam椭圆606内变化，这意味着LED从启动至稳态被颜色修正，使得颜色改变将不是观察者可感知的。

可以想到，可以存在不使用热敏电阻器并且代之以使用温度依赖变量的其他电子设备以实现上述温度依赖限制功能的其他配置。

除非另外指明，本文所述的实施例中的操作的执行顺序不是必要的。除非另外指明，可以按照任何顺序执行操作，并且实施例可以包括比公开的那些附加或更少的操作。例如，可设想的是在另一操作之前、同时地或之后执行特定操作在权利要求的方面的范围内。

当介绍其方面或实施例的元素时，冠词“一”、“一种”、“该”和“所述”意图意指存在元素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”意图是包括性的，并且意指除所列元素之外，可以存在附加元素。

可能并不需要所有的描述的部件。某些实施例可以包括附加部件。在不脱离权利要求书的范围的情况下，可以实现部件布置的变化。可以提供附加、不同或更少的部件，并且可以将部件组合或者用若干部件来实现。

以上描述是以举例的方式并且不是以限制的方式举例说明的。本描述使得本领域的技术人员能够实现和使用本公开，并且描述了若干实施例和变型，包括目前被认为是执行本公开的最佳模式的内容。本公开在其应用方面不限于描述中的或在图中示出的部件的构造和布置的细节。本公开能够实现其他实施例，并且能够被不同地实施。不应将本文所使用的术语视为限制性的。已详细地描述了方面，清楚的是在不脱离如在权利要求书中定义的方面的范围的情况下，修改是可能的。意图在于应将包含在以上描述中且在附图中示出的所有主题解释为说明性的而不是限制性意义。

词汇表。以下是上述参考标号的代表性、非限制性列表。

100 灯引擎 404 第二串

102 第一串 404A-C 第二LED

102A-D 第一LED 406 控制电路

104 第二串 407 电源

104A-D 第二LED 408 温度电路

106 电源 410 NTC（-t°）热敏电阻器

108 控制电路 412 第三串

110 温度电路 412A-412C 第三LED

111 限流电路 414 第四串

112 温度信号 414A-414B 第四LED

200 灯引擎 416 开关

202 PTC（+t°）部件 422-424 附加串

204 开关（MOSFET） 502 无分流的虚线

206 分流电路 503 线502的起始

208 第一温度敏感电路 504 具有分流的实线

209 开关电路 506 ANSI仓

210 比较器 508、510 箭头

212 第二温度敏感电路 512-514 ANSI仓

213 温度信号 602 没有分流的虚线

214 电压电路 603 线602的起始

216 NTC（-t°）部件 604 具有分流的实线

300 灯引擎 606 3步MacAdam椭圆

302 PTC（+t°）部件 608、610 箭头

304 开关 SS 稳态（线502、504、602、604的结尾）

306 分流电路 R1-R6 电阻器

308 温度敏感电路 VT2 跨T2的电压降

309 开关电路 VR3 跨R3的电压降

310 比较器 Rds 漏极-源极电阻

312 电阻阵列 RT2 T2的电阻

313 温度信号 T1 PTC热敏电阻器

314 电压调节二极管 T2 NTC热敏电阻器

400 灯引擎

402 第一串

402A-402B 第一LED

Claims

1. 灯引擎（100；200；300；400），包括：

LED阵列，其包括串联连接的第一LED（102A-D；402A-B）的至少一个第一串（102；402），其在被激励时输出具有第一波长范围的光，并且包括串联连接的第二LED（104A-D；404A-C）的至少一个第二串（104；404），其在被激励时输出具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光，其中，所述至少一个第二串（104；404）与所述至少一个第一串（102；402）串联连接；

电源（106；406），其被连接到阵列以便连接到功率源用于激励LED；

控制电路（108；206；306；406），其被连接到包括温度可变电阻部件（202；302；410）的阵列和将温度可变电阻部件选择性地连接到阵列的开关（204；304；416），控制电路根据指示LED中的至少一个的温度的温度电路（208；308）来控制开关（204；304；416），其中，控制电路在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于LED（104；402、404）中的至少某些的电流，由此，减少了被激励阵列的输出光的相关色温（CCT）的随时间的变化。

2. 权利要求1的灯引擎（100；200；300；400），其中，控制电路（108；208；308；408）控制开关（204；304；416），使得温度可变电阻部件（202；302；410）在LED的稳态操作之前的LED的初始激励期间限制施加于第一多个LED（104；402、404）的电流，并且使得在LED的稳态操作期间基本上消除由温度可变电阻部件进行的限制。

3. 权利要求1的灯引擎（400），其中，温度可变电阻部件包括NTC热敏电阻器（410），并且开关包括被并联连接到NTC部件（410）的MOSFET（416）；并且还包括被连接到MOSFET用于选择性地打开和闭合MOSFET以选择性地限制到LED中的至少某些的电流的温度敏感电路（208；308）。

4. 权利要求1的灯引擎，其中，阵列还包括：

被串联连接的第三LED（412A-C）的第三串（412），其在被激励时输出光具有第一波长范围；

被串联连接的第四LED（414A-B）的第四串（414），其在被激励时输出光具有第二波长范围，第四串（414）与第三串（412）串联连接且第三和第四串被并联连接至第一（402）和第二串（404）。

5. 权利要求4的灯引擎，其中，控制电路（408）包括与第一和第二串（402、404）串联连接以便选择性地减少施加于第一和第二串的电流的NTC部件（410），并且其中，第一串（402）具有比第三串（412）少的LED，并且第二串（404）具有比第四串（414）多的LED，并且使得第一和第三串（402、412）中的LED的光输出平衡第二和第四串（404、414）中的LED的光输出。

6. 权利要求5的灯引擎，其中，温度可变电阻部件包括与第一和第二串（402、404）串联连接的NTC热敏电阻器（410）和与NTC热敏电阻器并联连接的MOSFET（416），其中， MOSFET（416）选择性地绕过NTC热敏电阻器（410）。

7. 一种灯引擎（100；200；300），包括：

串联连接的第一LED（102A-102D）的第一串（102），其在被激励时输出具有第一波长范围的光；

被串联连接的第二LED（104A-104D）的第二串（104），其在被激励时输出具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光，第二串（104）与第一串（102）串联连接；

电源（106），其被连接至第一和第二串以便连接到功率源用于激励串；以及

控制电路（108），其包括提供指示LED（102、104）中的至少一个的温度的温度信号（112）的温度电路（110），控制电路（108）对温度电路（110）进行响应以便根据温度信号（112）经由电源（106）来选择性地控制施加于第二串（104）的电流，其中，控制电路（108）在LED（102、104）的稳态操作之前的LED（102、104）的初始激励期间控制电流，由此，减少了被激励LED（102、104）的输出光的相关色温（CCT）的随时间的变化。

8. 权利要求7的灯引擎，其中，温度电路包括与第二串（104）并联且与开关（204；304）串联的PTC（正温度系数）部件（202；302），并且其中，控制电路（108）控制开关（204；304），使得PTC部件（202、302）在LED（102、104）的稳态操作之前的LED（102、104）的初始激励期间将施加于第二串（104）的电流分流，并且在LED的稳态操作期间基本上减少了由PTC部件进行的此类分流。

9. 权利要求7的灯引擎，其中，控制电路（108）包括用于将施加于第二串的电流的一部分分流的分流电路（111；206；306），所述分流电路（206；306）包括：

第一温度敏感电路（208；308），其被连接在第一和第二串（104、106）之间以便将施加于第二串（106）的电流的所述部分分流；以及

开关电路（209；309），其与第一温度敏感电路（208；308）串联以便选择性地禁用第一温度敏感电路。

10. 权利要求9的灯引擎（200），其中，开关电路（209）包括与第一温度敏感电路（208）的至少一部分串联以便选择性地提供开路的MOSFET（204），并包括对第二温度敏感电路（212）进行响应以便控制MOSFET（204）的比较器（210），所述第二温度电路（212）是第一温度敏感电路（208）的一部分。

11. 权利要求10的灯引擎（200），其中，第一温度敏感电路（208）包括第一PTC（正温度系数）部件（202），其中，第一PTC部件（202）与MOSFET（204）串联连接，并且其中，第二温度敏感电路包括电压电路（214），其包括恒压源（VCC）和被连接到恒压源（VCC）以提供温度信号（213）的第二温度可变电阻部件（216），其中，温度可变电阻部件被连接到比较器（210）的输入以便控制MOSFET（204）。

12. 权利要求9的灯引擎（300），其中，第一温度敏感电路（308）包括PTC热敏电阻器（302），并且其中，开关电路（309）包括与PTC热敏电阻器（302）串联以便选择性地提供开路的MOSFET（304），并且包括对电压电路（312）进行响应以便控制MOSFET（304）的比较器（310）。

13. 权利要求12的灯引擎（300），其中，电压电路（308）包括连接在PTC热敏电阻器（303）与MOSFET（304）之间、向比较器（310）提供温度信号（313）的电阻阵列（312）。

14. 权利要求7的灯引擎（100；200；300），其中，第一波长范围包括绿光，并且其中，第二波长范围包括红光。

15. 权利要求7的灯引擎（100；200；300），其中，控制电路（108）包括PTC热敏电阻器（202；302）和与PTC热敏电阻器（202；302）串联的MOSFET（204；304），其中，比较器（210；310）控制MOSFET，并且其中，PTC热敏电阻器（202；302）和MOSFET（204；304）与第二串（104）并联。