CN103891406B - 利用切相调光器角度与预定黑体辐射函数之间的相关性的电子光源的颜色混合 - Google Patents

利用切相调光器角度与预定黑体辐射函数之间的相关性的电子光源的颜色混合 Download PDF

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Abstract

一种照明系统包括用于混合从至少两个LED发射器发射的光的颜色的方法和系统。在至少一个实施例中，照明系统包括控制器，该控制器响应于调光信号的切相角度并将所述切相角度与预定黑体辐射函数相关联以响应于切相调光水平信号的切相角度的变化来动态地调整混合光的色谱。在至少一个实施例中，控制器利用所述预定黑体辐射函数来响应于切相调光水平信号的切相角度的变化而动态地调整混合发射光的色谱。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数指定模拟实际基于诸如白炽灯的非LED的灯的相关色温(CCT)的CCT。

Description

利用切相调光器角度与预定黑体辐射函数之间的相关性的电 子光源的颜色混合
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)和37C.F.R.§1.78要求于2011年11月11日提交的美国临时专利申请第61/558,529号和于2012年2月17日提交的美国临时专利申请第61/600,330号的权益。通过引用将美国临时专利申请第61/558,529号和第61/600,330号的全部内容结合于此。
本申请35U.S.C.§120还要求于2012年11月9日提交的并且题为“Color Mixing OfElectronic Light Sources With Correlation Between Phase-Cut Dimmer Angle AndPredetermined Black Body Radiation Function”的美国专利申请第13/673,879号的权益，通过引用将其全部内容结合于此。
本申请是继续申请部分并根据35U.S.C.§120要求于2012年3月26日提交的美国专利申请第13/430,601号的权益。通过引用将美国专利申请号13/430,601的全部内容结合于此。
发明领域
本发明总体上涉及电子领域，并更具体地涉及利用根据切相调光器角度与预定黑体辐射函数之间的相关性的电子光源的颜色混合的照明系统和方法。
背景技术
诸如发光二极管(LED)的电子光源提供较低的能量消耗，并且在某些情况下，提供相对于白炽灯更长的使用寿命。在一些情况下，使用LED的灯被设计为近似白炽灯的熟悉的颜色特性。具有不同色谱的LED可在灯内混合以获得具体颜色。由LED发射的光的色谱(例如，主波长)和亮度(即，发光度)是LED的结温度的函数。因此，随着结温度变化，LED的颜色也变化。
相关色温(CCT)和色谱表示用于分类由光源发射的光的颜色的特性。光源的CCT是在被感知为与光源相同颜色的一定温度下的辐射光的理想黑体辐射器的颜色。色谱由通过光源发射的光的主波长限定。
图1描绘了照明系统100，其包括灯101，并且灯101包括被称为LED 102和LED 104的两组LED。LED 102具有红琥珀的色谱，且LED 104具有蓝白色的色谱。从灯101发射的光的整体色谱是来自LED 102和LED 104 的色谱的混合物，并随相应的LED 102和LED 104的强度(即亮度)而变化。LED 102和LED 104的强度是用于LED 102和LED 104的相应的电流iLED_A和iLED_B的函数。
照明系统100从电压源106接收AC电源电压VSUPPLY。电源电压VSUPPLY是例如在美国的标称60Hz/110V的线电压或在欧洲和中华人民共和国的标称50Hz/220V的线电压。全桥二极管整流器105整流用于输入到开关功率转换器110的电源电压VSUPPLY。控制器112控制开关功率转换器110以产生光源电流iLDC。电容器120和122均在相应的LED 102和LED 104两端提供标准过滤器。
电流分配器114控制分流器116和118以将光源电流作为iLDC分别分配为至LED 102的iLED_A和至LED 104的iLED_B。由于LED 102和LED 104的成比例的亮度和因此灯101的色谱是电流iLED_A和iLED_B的函数，故通过将电流按比例分配到LED 102和104，电流分配器114使灯101产生成比例的红琥珀颜色与白蓝色，以发射具有具体色谱的光。具体色谱可用来通过白炽灯近似地产生具体颜色。
LED的色谱和亮度(即，发光度)是LED的结温度的函数。因此，随着结温度变化，LED的颜色也变化。一些LED的色谱比其它色谱随LED的结温度变化的多。例如，蓝白色LED的亮度比红琥珀色LED的亮度随温度变化的少。灯101包括负温度系数(NTC)电阻器117，以允许电流分配器114感测接近于LED 102和LED 104的环境温度。NTC电阻器117的阻抗与环境温度的变化成反比。与NTC电阻器117的电阻的变化相关联的代表NTC电阻器117的温度值的TDATA值的变化代表环境温度的变化。因此，通过确定TDATA的值，电流分配器114感测接近于LED 102和LED 104的环境温度的变化。
红琥珀LED 102的光谱对于结温度的变化比蓝白LED 104更敏感。当接近LED 102和LED 104的环境温度变化时，结温度也变化。检测接近LED 102和LED 104的环境温度表示感测LED 102和104的LED的结温度的变化的间接机构。因此，感测环境温度接近感测相应的LED 102和LED 104的色谱。因此，随着环境温度的变化，电流分配器114调节电流iLED_A和iLED_B以保持灯101的近似恒定的色谱。
因此，间接地感测LED 102和LED 104的结温度允许照明系统100保持近似恒定的色谱。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种装置包括控制器。控制器被配置为接收切相调光水平信号(phase-cut dimming level signal)。控制器还被配置为通过响应于调光信号的切相角度(phase-cut angle)并使切相角度与预定黑体辐 射函数相关联以响应于切相调光水平信号的切相角度的变化而动态地调整混合光的色谱来控制从至少两个发光二极管(“LED”)发射器发射的混合光的颜色。在操作LED发射器的过程中，LED发射器发射具有代表至少三种不同颜色的至少三个主波长的光。
在本发明的另一实施例中，一种方法包括接收切相调光水平信号。方法还包括通过响应于调光信号的切相角度并使切相角度与预定黑体辐射函数相关联以响应于切相调光水平信号的切相角度的变化而动态地调整混合光的色谱来控制从至少两个发光二极管(“LED”)发射器发射的混合光的颜色。在操作LED发射器的过程中，LED发射器发射具有代表至少三种不同颜色的至少三个主波长的光。
附图说明
通过参考附图可更好地理解本发明，并且其许多目的、特性和优势对于本领域技术人员变得显而易见。贯穿几个附图的相同参考数字的使用指定相同或类似的元件。
图1描绘了包括两组LED并补偿结温度变化以保持恒定颜色的照明系统。
图2描绘了根据切相调光器角度与预定黑体辐射函数之间的相关联性混合来自至少两个LED的颜色的照明系统。
图3描绘了示例性的切相电压。
图4描绘了示例性LED发射器。
图5A、图5B和图5C描绘了具有取自混合来自至少两个LED发射器的至少3种颜色的色域的国际照明委员会(CIE)的图表。
图6描绘了示例性控制相关色温亮度的相关概图。
图7描绘了图2的照明系统的实施例。
图8至图11描绘了LED发射器的各种配置。
具体实施方式
一种照明系统包括用于混合从至少两个LED发射器发射的光的颜色的方法和系统。在至少一个实施例中，照明系统包括控制器，该控制器响应于调光信号的切相角度并使切相角度与预定黑体辐射函数相关联，以响应于切相调光水平信号的切相角度的变化来动态地调整混合光的色谱。在至少一个实施例中，控制器响应于切相调光水平信号的切相角度的变化利用预定黑体辐射函数来动态地调整混合的、发射的光。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数指定相关色温(CCT)，其模拟实际基于诸如白炽灯的非LED灯的CCT。照明系统包括控制器，该控制器被配置为应用预定黑 体辐射函数以使调光水平信号与至少第一发光二极管(“LED”)驱动电流水平和第二发光二极管驱动电流水平相关联。在至少一个实施例中，LED发射器共同发射三个或更多主波长的光。可由照明系统因此产生的色域合并预定黑体辐射函数的CCT的所有的部分。
LED发射器的相对亮度确定由LED发射器的混合光发射的光的主波长。控制器使调光水平与预定黑体辐射函数的CCT相关联并且利用该相关性来控制LED驱动电流。LED驱动电流控制每个LED发射器的亮度，并且因此控制照明系统的主波长。控制器通过调节LED驱动电流来响应调光水平的变化以保持调光水平、预定黑体辐射函数的CCT之间的相关联性，并因此保持由LED发射器的混合光发射的主波长。
由LED发射器发射的光的主波长限定由照明系统发射的光的色域。在至少一个实施例中，照明系统的控制器使具体调光水平与由预定黑体辐射函数定义的特定CCT相关联。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数限定匹配从不近似调光到近似充分调光的白炽灯的色谱的CCT的曲线。
在至少一个实施例中，为了调节混合发射光的色谱，控制器将驱动电流改变到LED发射器，使得来自LED发射器的混合发射光的色谱近似追踪由预定黑体辐射函数限定的色谱以响应切相调光水平信号的切相角度的变化。在至少一个实施例中，控制器直接或间接与照明系统的电流、调光水平和预定黑体辐射函数相关联以控制照明系统的可调色谱。在至少一个实施例中，控制器是可编程的以指定电流、调光水平和预定黑体辐射函数之间的特殊关系。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数也是可编程的，且编程数据和黑体辐射函数被存储在非易失性存储器中。在至少一个实施例中，驱动电流(或代表驱动电流的参数)的值基于色谱控制函数、调光水平和预定黑体辐射函数而被预先计算。
LED发射器中的一个或多个LED的结温度也可以被分解为色谱控制函数以保持具体的色谱。在至少一个实施例中，驱动电流的预先计算值可以所需格式(诸如查找表)被存储在存储器中。在至少一个实施例中，一些驱动电流值被预先计算并存储在存储器中，且控制器使用色谱控制函数确定其它驱动电流值。
在至少一个实施例中，由LED发射器发射的光的色谱或光谱是由LED发射器和合并到LED发射器中的任何发光荧光体发射的光的颜色的函数。发光荧光体(lumiphor)是包含总体上将一个波长的激发辐射转换成另一波长的响应辐射(诸如可见光)的任何发光材料的结构。例如，许多发光荧光体可接收代表光的某个颜色的波长的光子并发射代表光的不同颜色的波长的光子。发光材料包括荧光粉、闪烁体和发光带和墨水。在至少一个实施例中，具体的发光荧光体和LED限定照明系统的色域。
图2描绘了照明系统200，该照明系统包括LED发射器颜色混合控制器202，其通过使用黑体辐射函数和由切相调光水平信号DIM_LEVEL指示的调光水平将LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N控制到相应的LED发射器206.1-206.N，来控制由灯205的LED发射器组204发射的光209的颜色和强度。“N”是大于或等于二(2)的整数索引值。在至少一个实施例中，LED发射器颜色混合控制器202控制相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3。控制LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N控制相应的LED发射器206.1-206.N的亮度。如随后将更详细地描述的，控制LED发射器206.1-206.N的亮度控制由LED发射器206.1-206.N发射的混合光的色谱。在至少一个实施例中，控制器210取样切相、整流的输入电压VΦ_R。N个LED发射器206.1-206.N中的每一个都包括一个或多个电子光源，诸如一个或多个LED。
照明系统200接收电源电压VΦ。电源电压VΦ是例如诸如VSUPPLY(图1)的线电压。如随后更详细地描述的切相调光器203切相电源电压VΦ，以产生电源电压VΦ的切相电压版本。切相调光器203可以是任何类型的切相调光器，诸如三端双向调光器或固态调光器，且可以是前沿(leading edge)或后沿(trailing edge)调光器。全桥整流二极管整流器105整流切相电源电压VΦ以产生切相整流电源电压VΦ_R。开关功率转换器208将整流切相电源电压VΦ_R转换为一个或多个近似恒定(DC)的输出电压VOUT和一个或多个输出电流iOUT。LED发射器206.1-206.N的具体配置是设计选择的问题。在一个实施例中，LED发射器206.1-206.N串联连接，且开关功率转换器208将输出电压VOUT和输出电流iOUT供应至所有LED发射器206.1-206.N。在至少一个实施例中，LED发射器206.1-206.N并联连接，且开关功率转换器208产生独立的输出电压并为每个LED发射器206.1-206.N分离输出电流iOUT。具体类型的开关功率转换器208是设计选择的问题。例如，开关功率转换器208可以是升压、降压、升降压、回扫、Cúk类型开关功率转换器或任何前述类型的开关功率转换器的组合。
在至少一个实施例中，LED发射器颜色混合控制器202是较大的控制器210的一部分。控制器210产生P开关功率转换器控制信号CS_SPC来控制输出电压VOUT和输出电流iOUT的产生。“P”是大于或等于1的整数。发明人John L.Melanson、受让人Cirrus Logic公司(本文中被称为“Melanson I”)的题为“Dimming Multiple Lighting Devices by AlternatingEnergy Transfer From a Magnetic Storage Element”的美国专利申请公布2012/0025733描述了用于产生使用回扫转换器控制升压类型开关功率转换器的控制信号CS_SPC的示例性方法和系统。通过引用将Melanson I在的全部内容结合于此。在至少一个实施例中，控制器210控制开关功率转换器208，如例如以下申请中所描述的：于2007年12月31日提交且发明人是John L.Melanson的题为“Power Control System Using a NonlinearDelta-Sigma Modulator With Nonlinear Power Conversion Process Modeling”的美国专利申请号11/967,269、于2007年12月31日提交且发明人是John L.Melanson的题为“Programmable Power Control System”的美国专利申请号11/967,275、于2009年6月30日提交且发明人是John L.Melanson的题为“Cascode Configured Switching Using atLeast One Low Breakdown Voltage Internal,Integrated Circuit Switch to ControlAt Least One High Breakdown Voltage External Switch”的美国专利申请号12/495,457，或于2011年6月30日提交的且发明人是John L.Melanson、Rahul Singh,和SiddharthMaru的题为“Constant Current Controller With Selectable Gain”的美国专利申请第12,174,404号，通过引用将以上申请的全部内容结合与此。
包括LED发射器颜色混合控制器202的控制器210的实施是设计选择的问题。例如，控制器210可被实施为集成电路、分立元件或集成电路和分立元件的组合。此外，在至少一个实施例中，控制器210利用软件来执行一些功能。
LED发射器颜色混合控制器202确定LED驱动电流水平以产生用于LED发射器206.1-206.N的LED驱动电流。为了确定LED驱动电流水平，LED发射器颜色混合控制器202应用预定黑体辐射函数207以使调光水平信号DIM_LEVEL与LED驱动电流水平相关联。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数207为DIM_LEVEL信号的特定调光水平值指定CCT，且控制器202将驱动电流水平使预定黑体辐射函数207的CCT与调光水平值相关联。因此，在至少一个实施例且如随后更详细描述的，对于DIM_LEVEL信号的每个特定调光水平值，LED发射器颜色混合控制器202确定驱动器电流水平以产生LED驱动电流iLDC_1至iLDC_N使得LED发射器206.1-206.N在相应的亮度水平下发射光，其在混合时具有接近预定黑体辐射函数207的CCT的CCT。特定预定黑体辐射函数207是设计选择的问题。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数限定匹配从不近似调光到近似充分调光的白炽灯的色谱的CCT的曲线。预定黑体辐射函数还可包括模拟各种类型的光源或提供任何所需颜色效果的几个预定黑体辐射函数。任何曲线或其它函数可使用例如任何众所周知的曲线拟合函数工具来将曲线或函数定义为多项式方程而被近似。曲线的值也可被存储在查找表中。
在至少一个实施例中，LED发射器颜色混合控制器202产生M个控制信号CS_ILDC来控制电流iLDC_1-iLDC_N。M是小于或等于N的正整数(N是LED发射器206.1至206.N的数量)。在至少一个实施例中，LED发射器颜色混合控制器202还通过调节LED发射器组204的光的亮度来响应于由信号DIM_LEVEL代表的调光水平。LED发射器颜色混合控制器202通过降低一个或多个光源电流iLDC_1-iLDC_N来降低由LED发射器 206.1-206.N发射的光的亮度。LED发射器颜色混合控制器202通过增加一个或多个光源电流iLDC_1-iLDC_N来增加由LED发射器206.1-206.N发射的光的亮度。DIM_LEVEL信号可以是代表照明系统200的调光水平的任何信号。在Melanson I中描述了用于产生控制信号CS_ILDC的示例性机构。随后描述根据DIM_LEVEL信号的值控制信号CS_ILDC的示例性产生和黑体辐射函数207。
在至少一个实施例中，控制器210接收温度数据TEMP并响应于环境温度的变化，并因此改变LED发射器206.1-206.N的结温度。调节LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N被描述在于2012年3月26日提交且发明人是Alfredo R.Linz、Michael A.Kost和Sahil Singh的题为“ColorCoordination of Electronic Light Sources With Dimming and TemperatureResponsiveness”的美国专利申请第13/430,601号(本文被称为“Linz专利”)中。
图3描绘了电源电压VΦ和切相、整流输入电压VΦ_R的示例性电压波形300。参照图2和图3，如果调光器203是前沿切相调光器，则调光器203以特定相位角度切相电源电压VΦ的前沿。在图3中描绘了电源电压VΦ的一个周期301。描绘了切相、整流输入电压VΦ_R两个周期，周期A和周期B，其均取自电源电压VΦ的周期301。周期A是电源电压VΦ的第一半周期302的切相版本且周期B是电源电压VΦ的第二半周期304的整流、切相版本。周期A从时间t0发生直到在电源电压VΦ的时间t2过零。周期B从时间t2发生直到在电源电压VΦ的时间t4再一次过零。在时间t0和t1之间和时间t2和t3之间，调光器203不传导电流，并因此切相电源电压VΦ直到时间t1，且在时间t2之后，直到时间t3。在时间t1和t3，调光器203导通使得切相整流输入电压VΦ_R等于电源电压VΦ的整流版本。
时间t1和t3的切相发生在切相整流电压VΦ_R的相应的相位角上。在至少一个实施例中，相位角或切相时间代表由LED发射器颜色混合控制器202所使用的特定调光水平以确定从灯205发射的光209的色谱。
图4描绘了示例性LED发射器400的横截面图。LED发射器400代表示例性实施例的LED发射器206.1-206.N。LED发射器400包括支撑芯片404的引线框402。当连接到芯片404的导线406传导LED驱动电流iLDC时，芯片404发射光子。光子直接撞击发光荧光体408或由反射表面410反射到发光荧光体408。封装区域(encapsulate region)412形成LED发射器400的外壳(enclosure)。发光(luminscent)材料也可分散在封装412的表面上和/或嵌入在封装412中，使得封装412也成为发光荧光体。在至少一个实施例中，LED发射器不包括发光荧光体408和/或不包括任何显著量数量的发光材料。从芯片404发射的光的具体尺寸、密度、分配模式、发光材料类型、色谱等确定由LED发射器400发射的光的主波长。具体发光材料是设计选择的问题。具有一个或多个主波长的示例性LED发射 器400的结构和设计例如被描述于美国专利第7213940号中。
图5A至5C描绘了具有取自混合了来自至少两个LED发射器206.1-206.N的至少3种颜色的色域的国际照明委员会(CIE)的图表。CIE图表502A、502B和502C代表由CIE在1931年创建的用于定义平均人类观看者可见的颜色的整个色域的颜色空间。x和y轴指定二维参考坐标。CIE图表502A、502B和502C的周长数字代表光的波长。蓝色波长近似于430nm至490nm。绿色波长是约490nm至约570nm。黄色波长是约570nm至约590nm，且红色波长是大于约600nm的任何可见光线。黑体辐射曲线504代表完整调光范围内的以开(Kelvin)为单位的示例白炽灯的CCT。近似5000K的CCT代表与近似0-5度的切相角度相对应的近似100％的调光水平，并且在至少一个实施例中，近似1500K的CCT代表与近似4-20度的切相角度相对应的近似2％至10％的调光水平。在至少一个实施例中，近似1500K的CCT代表近似45°的切相角度，如参考图6所描述的。
参照图2和图5A，LED发射器组204具有三个LED发射器206.1-206.3。LED发射器206.1发射具有红主波长506的光。LED发射器206.2发射具有黄色主波长508的光，且LED发射器206.3使用蓝色LED和将一些蓝色光转换为绿色主波长510的发光荧光体来发射光。连接主波长506-508的线形成定义色域512的三角形。通过调节LED发射器206.1-206.3的亮度，灯205可在色域512内的任何地方发射光颜色209。通过调节相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3，LED发射器颜色混合控制器202调节LED发射器206.1至206.3的亮度。
白炽灯的黑体辐射曲线504位于从1500K至5000K的色域512内。因此，通过适当调节相应的LED的驱动电流iLDC_1-iLDC_3，LED发射器颜色混合控制器202可导致光209在沿从1500K至5000K的白炽灯的黑体辐射曲线504的任何地方具有色谱。确定与沿黑体辐射曲线504的CCT相对应的相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3的值是设计选择的问题并且可使用LED发射器206.1-206.3的响应特性凭经验或者通过计算来完成。在至少一个实施例中，LED发射器206.1-206.N中的每一个的功效可通过将编程&校准数据提供到LED发射器颜色混合控制器202来校准，如例如在发明人是William Draper、Robert Grisamore和John Melanson且受让人是Cirrus Logic公司的美国专利申请第2010/0277072号中所描述，通过引用将其全部内容结合于此。“功效(Efficacy)”在本文中被定义为将LED发射器206的光输出除以输入至光源的总电功率，以每瓦流明(lm/W)表示。切相角度与DIM_LEVEL信号的特定调光值相对应，且调光值与沿黑体辐射曲线504的相应的CCT相关联。具体对应是具有图6中所示的示例相关性的设计选择的问题，这将在下面讨论。通过将黑体辐射曲线504的CCT应用于使来自切相调光器203的调光水平与用于相应的LED驱动电流 iLDC_1-iLDC_3的LED驱动电流水平相关联，LED发射器颜色混合控制器202控制相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3，使得光209具有当调光时至少近似白炽灯的CCT的主波长。
应用黑体辐射曲线504的CCT以使来自切相调光器203的调光水平与用于相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3的LED驱动电流水平相关联的方式是设计选择的问题。在至少一个实施例中LED发射器206.1至206.N中的每一个的主波长是已知的或作为值存储在LED发射器颜色混合控制器202中或作为来自颜色传感器(未示出)的数据而被接收。包括公知方法的任何方法可以被用来确定函数，该函数将LED发射器206.1至206.N的混合光的光谱指定为至LED发射器206.1至206.N的驱动电流的函数。具体函数取决于LED发射器206.1至206.N中的每一个的色谱和LED发射器206.1至206.N的亮度至LED驱动电流的物理参数。因此，通过使用黑体辐射函数、将调光水平关联到黑体辐射函数的函数以及将LED驱动电流关联到LED发射器206.1至206.N的混合光的色谱的函数，LED发射器颜色混合控制器202可应用黑体辐射函数使调光水平信号与至少第一发光二极管和第二发光二极管(“LED”)驱动电流水平相关联，以控制到LED发射器206.1至206.N的驱动电流。
随着切相调光器203改变整流电压VΦ_R的切相角度，LED发射器颜色混合控制器202通过应用预定黑体辐射函数使调光水平信号DIM_LEVEL与LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3的修正电流水平值重新关联来响应于对应调光水平信号DIM_LEVEL的变化。黑体辐射曲线504代表预定黑体辐射函数207的一个实例。
此外，LED发射器206.1-206.N中的每一个的具体色谱或光谱是设计选择的问题。图5B利用两个LED发射器206.1和206.2。LED发射器206.1包括蓝色LED和将蓝色LED的颜色转变为主波长520和522的发光荧光体。LED发射器206.2包括具有主波长524的红色LED，其在三角形526内建立色域。如前所述，通过应用黑体辐射曲线504的CCT使切相调光器203的调光水平与相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3的LED驱动电流水平相关联，LED的发射器颜色混合控制器202控制相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_3，使得光209在变暗时具有至少近似白炽灯的CCT的主波长。图5C利用三个LED发射器206.1至206.3。LED发射器206.1包括具有主波长530的蓝色LED和将蓝色LED的颜色转变为绿色主波长532的发光荧光体。LED发射器206.1还包括具有主波长534的红色LED。因此，LED发射器颜色混合控制器202可产生LED驱动电流iLDC_1以导致LED发射器206.1发射主波长538的光。LED发射器206.2包括具有主波长524的黄色/琥珀色LED，其沿线540建立色域，其非常近似5000K和1800K之间的黑体辐射曲线504。如前所述，通过应用黑体辐射曲线504以将来 自切相调光器203的调光水平关联到相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_2的LED驱动电流水平，LED发射器颜色混合控制器202控制相应的LED驱动电流iLDC_1-iLDC_2，使得光209在变暗时具有至少近似白炽灯的CCT的主波长。
在每个LED发射器206内的LED数量和LED发射器206.1-206.N的数量是设计选择的问题。使用例如发光荧光体的LED发射器206.1-206.N的颜色和色移也是设计选择的问题。在至少一个实施例中，在每个LED发射器206中的LED的数量的选择、LED发射器206.1-206.N的数量和光的颜色取决于许多变量，诸如期望的亮度的水平、由LED发射器颜色混合控制器202应用的具体的黑体辐射函数、光209的实际CCT与具体应用的黑体辐射函数的CCT之间所需的准确程度以及LED发射器206.1-206.N和LED发射器颜色混合控制器202的成本。
参照图2和图6，图6描绘了示例性控制CCT亮度相关性概图600，其用于由LED发射器颜色混合控制器202使用来基于由DIM_LEVEL信号代表的调光水平来控制光209的颜色和亮度。以低相位角度，LED发射器颜色混合控制器202产生LED驱动电流iLDC_1–iLDC_N，使得灯205以最大亮度产生具有4500K的CCT的光209。随着切相角度增加，LED发射器颜色混合控制器202产生LED驱动电流iLDC_1–iLDC_N，使得灯205产生具有从4500K降低到1500K的CCT的光209，同时保持最大亮度。随着切相角度继续增加，LED发射器颜色混合控制器202产生LED驱动电流iLDC_1–iLDC_N使得CCT保持在1500K下，同时亮度降低。因此，控制CCT亮度相关性概图600可被用于允许照明系统200来代替白炽灯，同时为所有的CCT的水平提供明亮读取模式。具体控制CCT亮度相关性概图是设计选择的问题。
图7描绘了照明系统700，其代表照明系统200的一个实施例。控制器701代表控制器210的一个实施例，且LED发射器颜色混合控制器702代表LED发射器颜色混合控制器202的一个实施例。灯705代表灯205的一个实施例(图2)。LED发射器颜色混合控制器702包括处理器712，用于产生LED控制信号CS_ILDC的M数量以控制LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N。电容器708.1-708.N均在相应的LED发射器704.1和704.N两端设置标准过滤。确定由NTC电阻器717指示的环境温度的方式是设计选择的问题，并且例如描述于Linz专利中。调光水平检测器720检测切相、整流输入电压VΦ_R的切相角度或切相时间并向处理器712提供调光水平信号DIM_LEVEL。示例性调光水平检测器描述于2011年11月4日提交且发明人是Eric J.King,John L.Melanson的题为“Switching Power Converter Input Voltage ApproximateZero Crossing Determination”的美国专利申请第13/290,032号中，通过应用将其全部内容结合于此。
处理器712利用LED组714的温度、如通过相应的TEMP和DIM_LEVEL信号代表的照明系统700的调光水平以及存储在存储器722中的黑体辐射函数207以产生控制信号CS_ILDC来控制LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数由将调光水平信号DIM_LEVEL值关到LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N的水平的映射来表示。存储器722存储映射，且处理器712从与调光水平信号DIM_LEVEL值相对应的存储器722中的映射中检索数据以从具有跟踪调光信号水平和预定黑体辐射函数207的CCT的LED发射器704.1-704.N产生光。在至少一个实施例中，预定黑体辐射函数207由存储在存储器722中的算法来表示。为了使调光水平信号DIM_LEVEL值与LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N相关联，处理器712计算LED驱动电流iLDC_1-iLDC_N水平，以导致LED发射器704.1-704.N产生具有跟踪调光信号水平和预定黑体辐射函数207的CCT的光。
图8至图11描绘了LED发射器的不同的配置，其代表LED发射器206.1-206.N的实施例。为了说明的目的，图8至图11的每个LED发射器被示出具有两个LED和说明性的控制信号脉冲。然而，在每个LED发射器中的LED的数量是设计选择的问题，并且可以是一个、两个或任意期望的数量。参照图8，LED发射器组800包括平行布置的LED发射器A、B和C。通过齐纳二极管802将电压并且因此驱动电流iLDC_A保持恒定。通过相应的开关804和806控制至LED发射器B和C的相应的LED驱动电流iLDC_B和iLDC_C。在至少一个实施例中，开关804和806是场效应晶体管(FET)，其导电性由相应的控制信号CSB和CSC控制。控制信号CSB和CSC代表控制信号CS_ILDC(图2和图7)的一个实施例。在至少一个实施例中，控制信号CSB和CSC是脉宽调制信号，且控制信号CSB和CSC的占空比与相应的LED发射器B和C的亮度直接成正比。LED发射器A、B和C具有限定如参照图5A、图5B和图5C所描述的色域的色谱。由于LED发射器A的亮度是恒定且控制信号CSB和CSC控制LED发射器B和C的相应的亮度，故控制信号CSB和CSC控制由从LED发射器A、B和C发射的光的混合物发射的光209的CCT。示例性脉宽信号808产生颜色混合810的组合。对于一系列R脉冲和具有TT持续时间的每个脉冲，LED发射器A的亮度对光209(图2)的贡献相对于LED发射器B和C的亮度的贡献是：
其中，BA是LED发射器A对光209的贡献亮度，TT是控制信号CSB和CSC的每个脉冲的持续时间，R是所期望的系列脉冲的控制信号CSB和CSC的脉冲的总数，B是控制信号CSB的脉冲的数量，且C是控制信号CSC 的脉冲的数量。
LED发射器B的亮度BB对光209(图2)的贡献相对于LED发射器A和C的亮度的贡献是：
LED发射器C的亮度BC对光209(图2)的贡献相对于LED的亮度的贡献发射器B和C是：
图9描绘了具有并联布置的LED发射器A、B和C的LED发射器组900。至LED发射器A、B和C的相应的LED驱动电流iLDC_A、iLDC_B和iLDC_C由相应的开关902、804和806来控制。在至少一个实施例中，开关902也是FET且具有由控制信号CSA控制的导电性。控制信号CSA、CSB和CSC代表控制信号CS_ILDC(图2和图7)的一个实施例。在至少一个实施例中，控制信号CSA也是脉宽调制信号，且控制信号CSA的占空比与LED发射器A的亮度直接成正比。LED发射器A、B和C具有限定如参照图5A、图5B和图5C所描述的色域的色谱。控制信号CSA、CSB和CSC控制相应的LED发射器A、B和C的亮度。控制信号CSA、CSB和CSC控制由LED发射器A、B和C发射的光的混合物所发射的光209的CCT。示例脉宽信号904产生颜色混合906的组合。对于一系列R脉冲和具有TT持续时间的每个脉冲，LED发射器A的亮度对光209(图2)的贡献相对于LED发射器B和C的亮度的贡献是：
其中，BA是LED发射器A对光209的贡献亮度，TT是控制信号CSB和CSC的每个脉冲的持续时间，B是控制信号CSB的脉冲的数量，且C是控制信号CSC的脉冲的数量。
LED发射器B的亮度BB对光209(图2)的贡献相对于LED发射器A和C的亮度的贡献是：
LED发射器C的亮度BC对光亮209(图2)的贡献相对于LED发射器B的亮度的贡献是：
图10描绘了具有串联布置的LED发射器A、B和C的LED发射器组900。LED发射器A、B和C具有限定如参照图5A、图5B和图5C所描述的色域的色谱。示例性脉冲宽度信号1004产生颜色混合的组合1004。
图11描绘了两个LED发射器组1102和1104，每组具有两个LED发射器A和B。LED组1102的操作与LED组800相同，不同之处在于LED组1102具有两个字符串的LED发射器而不是三个。同样地，LED组1104的操作与LED组900相同，不同之处在于LED组1104具有两个字符串的LED发射器而不是三个。LED组1102和1104有助于例如获得色域526(图5B)和切相调光器203的调光水平与黑体辐射曲线504之间的相关性。
参照图8至图11，Melanson I描述了用于产生控制信号CSA、CSB和CSC的脉冲的组合的机构。参照图2和图7，在至少一个实施例中，LED发射器颜色混合控制器202和702产生控制信号CSA、CSB和CSC以应用预定黑体辐射函数使调光水平信号DIM_LEVEL与LED驱动电流水平相关联，使得对于调光水平信号DIM_LEVEL的每个值，来自相应的照明系统200和700的混合的、发射光的色谱接近预定黑体辐射函数的色谱。
因此，照明系统的控制器接收切相调光水平信号并通过利用预定黑体辐射函数来响应于切相调光水平信号的切相角度的变化而动态地调整光的色谱(即，主波长)来控制从至少两个LED发射的光的颜色的混合。
虽然已经详细描述了实施例，但应理解，在不背离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可作出各种变化、替换和更改。

Claims (35)

1.一种装置，包括：
控制器，所述控制器被配置为：
接收切相调光水平信号；以及
通过响应于调光信号的切相角并且使所述切相角与预定黑体辐射函数相关联以响应于所述切相调光水平信号的切相角的变化而动态地调整混合光的色谱，来控制至第一LED发射器的第一驱动电流和至第二LED发射器的第二驱动电流以控制仅从两个LED发射器发射的所述混合光的颜色，其中，在操作所述LED发射器的过程中，所述两个LED发射器发射具有代表至少三个不同颜色的至少三个主波长的光，其中所述第一LED发射器包括第一LED并且还包括发光荧光体，并且所述第一LED发射器出射的光由具有与第一颜色相对应的第一主波长的LED和由具有与第二颜色相对应的第二主波长的所述发光荧光体发射，
其中所述控制器被配置为仅控制仅至所述第一LED发射器的所述第一驱动电流和仅至所述第二LED发射器的所述第二驱动电流，
其中所述第一LED发射器仅包括一个LED并且所述第二LED发射器仅包括一个LED。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，控制从所述两个LED发射器发射的混合光的颜色进一步包括：
应用预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与至少第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平相关联；
控制至与所述第一LED驱动电流水平相对应的第一LED发射器的第一LED驱动电流；以及
控制至与所述第二LED驱动电流水平相对应的第二LED发射器的第二LED驱动电流。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制器进一步被配置为应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与第三LED驱动电流水平相关联，并且所述控制器进一步被配置为：
控制至与所述第三LED驱动电流水平相对应的第三LED发射器的第三LED驱动电流，其中，在操作过程中，所述第一LED发射器、所述第二LED发射器和所述第三LED发射器发射具有代表至少四个不同颜色的相应的主波长的光。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，每个调光水平信号与所述第一LED驱动电流水平、所述第二LED驱动电流水平和所述第三LED驱动电流水平中的一个组合相关联。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制器进一步被配置为：
通过应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与修正的所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平重新相关联，来响应于所述调光水平信号的变化。
6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制器进一步被配置为：
接收一个或多个预定黑体辐射函数的选择；以及
应用所选择的预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平相关联。
7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制器进一步被配置为：
接收修改所述预定黑体辐射函数的数据；以及
应用所修改的预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平相关联。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器进一步被配置为：
接收一个或多个预定黑体辐射函数的选择；以及
使所述切相角与所选择的预定黑体辐射函数相关联。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，至少一个控制器进一步被配置为：
接收修改所述预定黑体辐射函数的数据；以及
使所述切相角与所修改的预定黑体辐射函数相关联。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预定黑体辐射函数包括近似于从5000开尔文至1500开尔文的白炽灯的黑体辐射曲线的曲线。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，每一个所述调光水平信号在调光水平信号的多个范围中的一个内，并且所述调光水平信号的每个范围与第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平的一个组合相关联。
12.根据权利要求1所述的装置，进一步包括耦接至所述控制器的存储器，其中，所述预定黑体辐射函数由将所述调光水平信号值关联到第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平的映射表示，所述存储器存储所述映射，并且用于使所述调光水平信号与所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平相关联，所述控制器被配置为：
从所述存储器中的与调光水平信号值相对应的映射检索数据。
13.根据权利要求1所述的装置，进一步包括耦接至所述控制器的存储器，其中，所述预定黑体辐射函数由存储在所述存储器中的算法表示，并且用于使调光水平信号值关联到第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平，所述控制器被配置为：
使用调光信号水平和所述预定黑体辐射函数来计算所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，控制从所述两个LED发射器发射的混合光的颜色进一步包括：
应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与两个LED驱动电流水平相关联。
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二LED发射器包括红色LED，其具有黑体辐射曲线(504)之下的主波长(524)，并且所述第一LED发射器包括蓝色LED和将所述蓝色LED的颜色转变为所述黑体辐射曲线(504)之上的两个主波长(520、522)的发光荧光体。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预定黑体辐射函数是非线性的。
17.根据权利要求1所述的装置，其中，多个切相角分别与所述预定黑体辐射函数的不同的相关色温相对应。
18.一种方法，包括：
接收切相调光水平信号；以及
通过响应于调光信号的切相角并且使所述切相角与预定黑体辐射函数相关联以响应于所述切相调光水平信号的切相角的变化而动态地调整混合光的色谱，来控制至第一LED发射器的第一驱动电流和至第二LED发射器的第二驱动电流以控制仅从两个LED发射器发射的所述混合光的颜色，其中，在操作LED发射器的过程中，所述两个LED发射器发射具有代表至少三个不同颜色的至少三个主波长的光，其中所述第一LED发射器包括第一LED并且还包括发光荧光体，并且所述第一LED发射器出射的光由具有与第一颜色相对应的第一主波长的LED和由具有与第二颜色相对应的第二主波长的所述发光荧光体发射，
其中所述控制至所述第一LED发射器的所述第一驱动电流和至所述第二LED发射器的所述第二驱动电流为仅控制仅至所述第一LED发射器的所述第一驱动电流和仅至所述第二LED发射器的所述第二驱动电流，
其中，所述第一LED发射器仅包括一个LED并且所述第二LED发射器仅包括一个LED。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，控制从所述两个LED发射器发射的混合光的颜色进一步包括：
应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与至少第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平相关联；
控制至与所述第一LED驱动电流水平相对应的第一LED发射器的第一LED驱动电流；以及
控制至与所述第二LED驱动电流水平相对应的第二LED发射器的第二LED驱动电流。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与第三LED驱动电流水平相关联；以及
控制至与所述第三LED驱动电流水平相对应的第三LED发射器的第三LED驱动电流，其中，在操作过程中，所述第一LED发射器、所述第二LED发射器和所述第三LED发射器发射具有代表至少四个不同颜色的相应的主波长的光。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，每个所述调光水平信号与所述第一LED驱动电流水平、所述第二LED驱动电流水平和所述第三LED驱动电流水平中的一个组合相关联。
22.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
通过应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与修正的所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平重新相关联，来响应于所述调光水平信号的变化。
23.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
接收一个或多个预定黑体辐射函数的选择；以及
应用所选择的预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平相关联。
24.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
接收修改所述预定黑体辐射函数的数据；以及
应用所修改的预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与至少所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平相关联。
25.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
接收一个或多个预定黑体辐射函数的选择；以及
使所述切相角与所选择的预定黑体辐射函数相关联。
26.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
接收修改所述预定黑体辐射函数的数据；以及
使所述切相角与所修改的预定黑体辐射函数相关联。
27.根据权利要求18所述的方法，其中，所述预定黑体辐射函数包括近似于从5000开尔文至1500开尔文的白炽灯的黑体辐射曲线的曲线。
28.根据权利要求18所述的方法，其中，所述调光水平信号中的每一个在所述调光水平信号的多个范围中的一个内，并且所述调光水平信号的每个范围与第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平的一个组合相关联。
29.根据权利要求18所述的方法，其中，所述预定黑体辐射函数由将调光水平信号值关联到第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平的映射表示，存储器存储所述映射，并且使所述切相角与所述第一LED驱动电流水平和所述第二LED驱动电流水平相关联包括：
从所述存储器中的与所述调光水平信号值相对应的映射中检索数据。
30.根据权利要求18所述的方法，其中，所述预定黑体辐射函数由存储在存储器中的算法表示，并且使所述切相角度与第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平相关联包括：
使用调光信号水平和所述预定黑体辐射函数计算第一LED驱动电流水平和第二LED驱动电流水平。
31.根据权利要求18所述的方法，其中，控制从所述两个LED发射器发射的混合光的颜色进一步包括：
应用所述预定黑体辐射函数以使所述调光水平信号与两个LED驱动电流水平相关联。
32.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二LED发射器包括红色LED，其具有黑体辐射曲线(504)之下的主波长(524)，并且所述第一LED发射器包括蓝色LED和将所述蓝色LED的颜色转变为所述黑体辐射曲线(504)之上的两个主波长(520、522)的发光荧光体。
33.根据权利要求18所述的方法，其中，所述预定黑体辐射函数是非线性的。
34.根据权利要求18所述的方法，其中，多个切相角分别与所述预定黑体辐射函数的不同的相关色温相对应。
35.一种照明系统，包括：
开关功率转换器；
至少两个发光二极管(“LED”)发射器；以及
控制器，所述控制器被配置为：
接收切相调光水平信号；以及
通过响应于调光信号的切相角并且使所述切相角与预定黑体辐射函数相关联以响应于所述切相调光水平信号的切相角的变化而动态地调整混合光的色谱，来控制至第一LED发射器的第一驱动电流和至第二LED发射器的第二驱动电流以控制仅从两个LED发射器发射的所述混合光的颜色，其中，在操作LED发射器的过程中，所述两个LED发射器发射具有代表至少三个不同颜色的至少三个主波长的光，其中所述第一LED发射器包括第一LED并且还包括发光荧光体，并且所述第一LED发射器出射的光由具有与第一颜色相对应的第一主波长的LED和由具有与第二颜色相对应的第二主波长的所述发光荧光体发射，
其中所述控制器被配置为仅控制仅至所述第一LED发射器的所述第一驱动电流和仅至所述第二LED发射器的所述第二驱动电流，
其中，所述第一LED发射器仅包括一个LED并且所述第二LED发射器仅包括一个LED。
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US13/673,879 US8912734B2 (en) 2011-03-24 2012-11-09 Color mixing of electronic light sources with correlation between phase-cut dimmer angle and predetermined black body radiation function
US13/673,879 2012-11-09

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WO (1) WO2013071181A2 (zh)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8476836B2 (en) 2010-05-07 2013-07-02 Cree, Inc. AC driven solid state lighting apparatus with LED string including switched segments
US10178723B2 (en) 2011-06-03 2019-01-08 Cree, Inc. Systems and methods for controlling solid state lighting devices and lighting apparatus incorporating such systems and/or methods
US9839083B2 (en) 2011-06-03 2017-12-05 Cree, Inc. Solid state lighting apparatus and circuits including LED segments configured for targeted spectral power distribution and methods of operating the same
WO2014099681A2 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Ecosense Lighting Inc. Systems and methods for dimming of a light source
US10231300B2 (en) 2013-01-15 2019-03-12 Cree, Inc. Systems and methods for controlling solid state lighting during dimming and lighting apparatus incorporating such systems and/or methods
US10264638B2 (en) 2013-01-15 2019-04-16 Cree, Inc. Circuits and methods for controlling solid state lighting
US9565782B2 (en) 2013-02-15 2017-02-07 Ecosense Lighting Inc. Field replaceable power supply cartridge
US9282597B2 (en) * 2013-04-02 2016-03-08 Magnitude Holdings Ltd., A Bermuda Exempt Company Limited By Shares Device and method for controlled LED lighting
WO2014182857A1 (en) 2013-05-10 2014-11-13 Marvell World Trade Ltd. Multi-string dimmable led driver
DE102013210581B4 (de) * 2013-06-06 2015-01-08 Osram Gmbh Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben und Dimmen mindestens einer LED
DE112014005132T5 (de) * 2013-12-06 2016-08-11 Cree, Inc. Festkörper-Beleuchtungsvorrichtung und Schaltkreise, die LED-Segmente einschliessen, konfiguriert für gezielte spektrale Energieverteilung, und Verfahren zur Bedienung derselben
US9591719B2 (en) 2014-01-21 2017-03-07 Philips Lighting Holding B.V. Lighting system and a method of controlling a lighting system
CA2943851A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Lumenpulse Lighting Inc. System and method for powering and controlling a solid state lighting unit
US9214862B2 (en) * 2014-04-17 2015-12-15 Philips International, B.V. Systems and methods for valley switching in a switching power converter
US9593812B2 (en) 2014-04-23 2017-03-14 Cree, Inc. High CRI solid state lighting devices with enhanced vividness
DE102014115076A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 "Durable" Hunke & Jochheim Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Verfahren zur Ansteuerung einer LED-Leuchte und LED-Leuchte
US10477636B1 (en) 2014-10-28 2019-11-12 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems having multiple light sources
US9301361B1 (en) * 2014-11-05 2016-03-29 Cooper Technologies Company Dimming interface module
US9702524B2 (en) 2015-01-27 2017-07-11 Cree, Inc. High color-saturation lighting devices
US9869450B2 (en) 2015-02-09 2018-01-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems having a truncated parabolic- or hyperbolic-conical light reflector, or a total internal reflection lens; and having another light reflector
US11306897B2 (en) 2015-02-09 2022-04-19 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems generating partially-collimated light emissions
US9651216B2 (en) 2015-03-03 2017-05-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems including asymmetric lens modules for selectable light distribution
US9746159B1 (en) 2015-03-03 2017-08-29 Ecosense Lighting Inc. Lighting system having a sealing system
US9568665B2 (en) 2015-03-03 2017-02-14 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems including lens modules for selectable light distribution
US9651227B2 (en) 2015-03-03 2017-05-16 Ecosense Lighting Inc. Low-profile lighting system having pivotable lighting enclosure
TWI670991B (zh) 2015-06-24 2019-09-01 財團法人工業技術研究院 可調色溫的發光裝置及其色溫調整方法
CN104936353B (zh) * 2015-06-26 2017-06-06 复旦大学 一种通过改变led峰值波长以实现不同光谱输出的方法
USD785218S1 (en) 2015-07-06 2017-04-25 Ecosense Lighting Inc. LED luminaire having a mounting system
US9504112B1 (en) * 2015-07-08 2016-11-22 Cooper Technologies Company Adaptive lighting driver
US9451666B1 (en) 2015-07-08 2016-09-20 Cooper Technologies Company Adjustable lighting driver
USD782094S1 (en) 2015-07-20 2017-03-21 Ecosense Lighting Inc. LED luminaire having a mounting system
USD782093S1 (en) 2015-07-20 2017-03-21 Ecosense Lighting Inc. LED luminaire having a mounting system
US9668307B2 (en) * 2015-07-27 2017-05-30 GE Lighting Solutions, LLC Warm dimming for an LED light source
US9651232B1 (en) 2015-08-03 2017-05-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting system having a mounting device
US9907132B2 (en) 2015-10-29 2018-02-27 Abl Ip Holding Llc Lighting control system for independent adjustment of color and intensity
JP6631913B2 (ja) * 2016-01-21 2020-01-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明器具
ZA201702224B (en) 2016-03-29 2018-04-25 Azoteq Pty Ltd Improved power factor dimming
CN105657914B (zh) * 2016-03-31 2018-06-29 深圳市九洲光电科技有限公司 一种可调色温的调光控制电路及方法
CN105873269B (zh) * 2016-03-31 2018-05-08 深圳市九洲光电科技有限公司 一种兼容可控硅调光的方法及系统
WO2017190986A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 Philips Lighting Holding B.V. Dimming controller.
CN106332364A (zh) * 2016-10-01 2017-01-11 普天智能照明研究院有限公司 一种通过可控硅调光电源实现色温调节的装置
US10306724B2 (en) 2017-01-15 2019-05-28 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems, and systems for determining periodic values of a phase angle of a waveform power input
US10483850B1 (en) 2017-09-18 2019-11-19 Ecosense Lighting Inc. Universal input-voltage-compatible switched-mode power supply
US10560993B1 (en) * 2018-03-08 2020-02-11 Universal Lighting Technologies, Inc. Dimming controller for LED driver and method of indirect power estimation
CA2999307C (en) * 2018-03-26 2019-08-13 Adam Chaimberg Dimmable led light fixture maintaining brightness during color temperature change
CN109640459B (zh) * 2019-01-29 2021-01-19 无锡奥利杰科技有限公司 一种基于led照明线性驱动条件下的开关调色温控制电路
US10874006B1 (en) 2019-03-08 2020-12-22 Abl Ip Holding Llc Lighting fixture controller for controlling color temperature and intensity
GB2584772B (en) * 2019-03-29 2022-10-12 Electronic Theatre Controls Inc Systems, devices, and methods for controlling an LED light source based on a color temperature scale factor
US11252794B2 (en) 2019-03-29 2022-02-15 Electronic Theatre Controls, Inc. Systems, devices, and methods for controlling an LED light source based on a color temperature scale factor
CN112804797B (zh) * 2019-10-28 2024-02-09 松下知识产权经营株式会社 照明装置及具有该照明装置的照明系统
EP4162770A1 (en) * 2020-06-09 2023-04-12 Signify Holding B.V. A method of controlling a lighting emitting diode lighting device and a light emitting diode, led, based lighting device
CN216087069U (zh) * 2020-11-30 2022-03-18 赛万特科技有限责任公司 照明装置和灯丝器件
US11778715B2 (en) 2020-12-23 2023-10-03 Lmpg Inc. Apparatus and method for powerline communication control of electrical devices

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010016002A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Nxp B.V. Dimming lighting devices
CN101657876A (zh) * 2007-04-13 2010-02-24 英特曼帝克司公司 色温可调谐白光光源
CN101707874A (zh) * 2007-03-12 2010-05-12 塞瑞斯逻辑公司 用于可调电流光源的功率控制系统
WO2011048214A1 (de) * 2009-10-23 2011-04-28 Tridonic Gmbh & Co Kg Betrieb einer led-leuchte mit variablem spektrum

Family Cites Families (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE438048B (sv) 1980-06-16 1985-03-25 Asea Ab Fiberoptisk temperaturgivare baserad pa fotoluminiscens hos ett fast material, som er utsatt for den temperatur som skall metas
US6888322B2 (en) 1997-08-26 2005-05-03 Color Kinetics Incorporated Systems and methods for color changing device and enclosure
US6211626B1 (en) 1997-08-26 2001-04-03 Color Kinetics, Incorporated Illumination components
US6806659B1 (en) 1997-08-26 2004-10-19 Color Kinetics, Incorporated Multicolored LED lighting method and apparatus
US6777891B2 (en) 1997-08-26 2004-08-17 Color Kinetics, Incorporated Methods and apparatus for controlling devices in a networked lighting system
US6975079B2 (en) 1997-08-26 2005-12-13 Color Kinetics Incorporated Systems and methods for controlling illumination sources
US7014336B1 (en) * 1999-11-18 2006-03-21 Color Kinetics Incorporated Systems and methods for generating and modulating illumination conditions
US6967448B2 (en) 1997-08-26 2005-11-22 Color Kinetics, Incorporated Methods and apparatus for controlling illumination
US6016038A (en) 1997-08-26 2000-01-18 Color Kinetics, Inc. Multicolored LED lighting method and apparatus
US7064498B2 (en) 1997-08-26 2006-06-20 Color Kinetics Incorporated Light-emitting diode based products
JP3322392B2 (ja) 1998-09-24 2002-09-09 松下電器産業株式会社 蛍光ランプ点灯装置
US6495964B1 (en) 1998-12-18 2002-12-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED luminaire with electrically adjusted color balance using photodetector
CN2398765Y (zh) 1999-08-13 2000-09-27 金星(礼品)有限公司 密封型电动机装置
PT1422975E (pt) * 2000-04-24 2010-07-09 Philips Solid State Lighting Produto ‚ base de leds
US6636003B2 (en) 2000-09-06 2003-10-21 Spectrum Kinetics Apparatus and method for adjusting the color temperature of white semiconduct or light emitters
US6583550B2 (en) 2000-10-24 2003-06-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Fluorescent tube with light emitting diodes
US6369525B1 (en) 2000-11-21 2002-04-09 Philips Electronics North America White light-emitting-diode lamp driver based on multiple output converter with output current mode control
US6441558B1 (en) 2000-12-07 2002-08-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. White LED luminary light control system
US7071762B2 (en) 2001-01-31 2006-07-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Supply assembly for a led lighting module
WO2002062106A1 (en) 2001-02-02 2002-08-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Integrated light source
US7038399B2 (en) 2001-03-13 2006-05-02 Color Kinetics Incorporated Methods and apparatus for providing power to lighting devices
US6510995B2 (en) 2001-03-16 2003-01-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. RGB LED based light driver using microprocessor controlled AC distributed power system
EP1388276B1 (en) 2001-05-10 2011-08-10 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. Systems and methods for synchronizing lighting effects
US7358679B2 (en) * 2002-05-09 2008-04-15 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. Dimmable LED-based MR16 lighting apparatus and methods
US6753661B2 (en) 2002-06-17 2004-06-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED-based white-light backlighting for electronic displays
US6756772B2 (en) 2002-07-08 2004-06-29 Cogency Semiconductor Inc. Dual-output direct current voltage converter
US6744223B2 (en) 2002-10-30 2004-06-01 Quebec, Inc. Multicolor lamp system
US7116294B2 (en) 2003-02-07 2006-10-03 Whelen Engineering Company, Inc. LED driver circuits
JP3947720B2 (ja) 2003-02-28 2007-07-25 日本放送協会 白熱灯用調光制御照明装置の使用方法
FR2854252B1 (fr) 2003-04-25 2005-08-05 Thales Sa Dispositif d'asservissement de parametres photo colorimetriques pour boite a lumiere a leds colorees
CN1784931B (zh) 2003-05-07 2014-06-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于多个发光二极管的单个驱动器
TWI228907B (en) 2003-09-02 2005-03-01 Lite On Technology Corp Apparatus for reducing start-up time by auxiliary light source and method for the same
US6958920B2 (en) 2003-10-02 2005-10-25 Supertex, Inc. Switching power converter and method of controlling output voltage thereof using predictive sensing of magnetic flux
ITMI20031987A1 (it) 2003-10-14 2005-04-15 Archimede Elettronica S R L Dispositivo e metodo per il controllo del colore di una sorgente di illuminazione
MXPA06009907A (es) 2004-03-03 2006-12-14 Johnson & Son Inc S C Foco de luz de led con emision de ingrediente activo.
US7358706B2 (en) 2004-03-15 2008-04-15 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. Power factor correction control methods and apparatus
JP4241487B2 (ja) 2004-04-20 2009-03-18 ソニー株式会社 Ｌｅｄ駆動装置、バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置
US7633463B2 (en) 2004-04-30 2009-12-15 Analog Devices, Inc. Method and IC driver for series connected R, G, B LEDs
US7088059B2 (en) 2004-07-21 2006-08-08 Boca Flasher Modulated control circuit and method for current-limited dimming and color mixing of display and illumination systems
JP4081462B2 (ja) 2004-08-02 2008-04-23 沖電気工業株式会社 表示パネルの色合い調整回路
US20060125420A1 (en) 2004-12-06 2006-06-15 Michael Boone Candle emulation device
GB2421367B (en) 2004-12-20 2008-09-03 Stephen Bryce Hayes Lighting apparatus and method
US7375476B2 (en) 2005-04-08 2008-05-20 S.C. Johnson & Son, Inc. Lighting device having a circuit including a plurality of light emitting diodes, and methods of controlling and calibrating lighting devices
TWI277225B (en) 2005-08-03 2007-03-21 Beyond Innovation Tech Co Ltd Apparatus of light source and adjustable control circuit for LEDs
EP1920638B1 (en) 2005-09-03 2011-08-10 Holdip Limited Improvements to lighting systems
TWI293543B (en) 2005-12-07 2008-02-11 Ind Tech Res Inst Illumination brightness and color control system and method thereof
US7213940B1 (en) 2005-12-21 2007-05-08 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
EP1984667B1 (en) 2006-02-10 2017-08-23 Philips Lighting North America Corporation Methods and apparatus for high power factor controlled power delivery using a single switching stage per load
WO2007093938A1 (en) 2006-02-14 2007-08-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Current driving of leds
JP5058631B2 (ja) 2006-03-03 2012-10-24 日本電気株式会社 光源装置、表示装置、端末装置及びそれらの制御方法
US7649326B2 (en) 2006-03-27 2010-01-19 Texas Instruments Incorporated Highly efficient series string LED driver with individual LED control
US20080018261A1 (en) 2006-05-01 2008-01-24 Kastner Mark A LED power supply with options for dimming
US7723926B2 (en) 2006-05-15 2010-05-25 Supertex, Inc. Shunting type PWM dimming circuit for individually controlling brightness of series connected LEDS operated at constant current and method therefor
US7733034B2 (en) 2006-09-01 2010-06-08 Broadcom Corporation Single inductor serial-parallel LED driver
US7902771B2 (en) 2006-11-21 2011-03-08 Exclara, Inc. Time division modulation with average current regulation for independent control of arrays of light emitting diodes
EP2092506A1 (en) 2006-12-13 2009-08-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for light emitting diode control and corresponding light sensor array, backlight and liquid crystal display
JP2008159550A (ja) 2006-12-26 2008-07-10 Toshiba Corp バックライト制御装置及びバックライト制御方法
US7498753B2 (en) 2006-12-30 2009-03-03 The Boeing Company Color-compensating Fluorescent-LED hybrid lighting
US20080224631A1 (en) 2007-03-12 2008-09-18 Melanson John L Color variations in a dimmable lighting device with stable color temperature light sources
US7560677B2 (en) 2007-03-13 2009-07-14 Renaissance Lighting, Inc. Step-wise intensity control of a solid state lighting system
CN101821544B (zh) 2007-10-10 2012-11-28 科锐公司 照明装置及制造方法
WO2009098625A2 (en) * 2008-02-06 2009-08-13 Nxp B.V. Light color tunability
US8482223B2 (en) 2009-04-30 2013-07-09 Cirrus Logic, Inc. Calibration of lamps
GB2475518A (en) 2009-11-20 2011-05-25 Technelec Ltd Two stage resonant converter for LED lamps
US8729811B2 (en) 2010-07-30 2014-05-20 Cirrus Logic, Inc. Dimming multiple lighting devices by alternating energy transfer from a magnetic storage element
US8674610B2 (en) * 2010-12-13 2014-03-18 Arkalumen Inc. Lighting apparatus and circuits for lighting apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101707874A (zh) * 2007-03-12 2010-05-12 塞瑞斯逻辑公司 用于可调电流光源的功率控制系统
CN101657876A (zh) * 2007-04-13 2010-02-24 英特曼帝克司公司 色温可调谐白光光源
WO2010016002A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Nxp B.V. Dimming lighting devices
WO2011048214A1 (de) * 2009-10-23 2011-04-28 Tridonic Gmbh & Co Kg Betrieb einer led-leuchte mit variablem spektrum

Also Published As

Publication number Publication date
US8912734B2 (en) 2014-12-16
WO2013071181A3 (en) 2013-07-04
CN103891406A (zh) 2014-06-25
WO2013071181A2 (en) 2013-05-16
US20130069561A1 (en) 2013-03-21

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