CN104115555A - 可编程固态灯泡装置 - Google Patents

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CN104115555A CN201280050560.7A CN201280050560A CN104115555A CN 104115555 A CN104115555 A CN 104115555A CN 201280050560 A CN201280050560 A CN 201280050560A CN 104115555 A CN104115555 A CN 104115555A
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Abstract

本申请文件关于可编程的固态照明装置,特别地,该固态照明装置包括发光二极管。还描述了驱动电路的控制器(16)。该驱动电路为灯泡装置(1)的光源(6)提供驱动电流。该控制器(16)包括:数据存储单元(46),用于存储校准灯泡装置(1)的测试场景(100);其中,该测试场景(100)表示光源(6)的状态序列(103);其中,光源(6)的状态与驱动电路(12)的一套设置相关;数据输入单元(42)用于通过调制电源信号接收命令信号;及数据处理单元(44)用于:从数据存储单元(46)获取该测试场景(100);根据所接收的命令信号产生控制信号(C),该控制信号(C)以测试场景(100)的状态序列(103)的至少一个状态操作光源(6);及输出该控制信号。

Description

可编程固态灯泡装置
技术领域
本发明涉及可编程固态灯泡装置,特别涉及包括发光二极管的灯泡装置。
背景技术
由于基于灯丝的电灯泡被认为是低效率的,且浪费能源的,所以对不使用白热灯丝的电灯泡的兴趣越来越浓厚。实际上,最近的法律修订意味着传统的电灯泡在世界上的许多地方被停止使用。一种现有的白炽灯的替换品为紧凑型荧光管灯泡。
固态照明,例如,发光二极管(LED)或者基于改造灯(retrofit lamps)的有机发光二极管(OLED),提供比基于改造灯的紧凑型荧光灯(CompactFluorescent Lamp,CFL)更好的性能,这些性能表现在高效、即时光输出、光的质量、及寿命。由于现在基于LED的灯的出售价格达到了CFL灯的10倍,所以打入市场的主要障碍在于产品成本。
LED灯装置的主要元件为LED光源。白色光LED的以流明每瓦测量的发光效率在过去10年有了显著的提高,并且持续的进一步增长至250流明/瓦的等级,还具有进一步提高的潜力。
另外一个使用LED光源的显著的优点在于由于唯一的失败模式(the onlyfailure mode)是光源的外耦合光学的折旧率低,所以他们提供了更长的寿命。
为了利用LED在发光效率及潜在的更长的寿命方面的经济优势,有必要将LED装置保持在他的特定最大温度之下。
尽管LED相对于其他光源技术提供了极好的发光效率,但是任何固态光源的一个重要的缺点在于没有红外辐射形式的能量辐射,所以光源元件内的任何能量损失仅仅通过热传导的方式传递至周围环境。
假设由电源提供的功率保持在恒定的水平,则维持LED处于或者低于需要的温度的另一方面在于装置的效率随着增加的温度降低,如此,进一步增加了装置温度。
只有基于灯装置的固态光源(SSL)的制造商可以改变他们产品以适应SSL元件的新的产生(new generation)的情况下才能利用LED效率的快速及动态提高。由于改变SSL的要求,正常情况下,需要对SSL灯装置内的电源或者驱动单元内元件重新设计。这样的重新设计的任务为时间及资源密集型的且加重了生产SSL灯装置的总的成本。
生产SSL灯装置的一个主要的成本因素为SSL设备。SSL设备的生产包括具有主要的统计方差(statistical variance)的方法步骤。在生产方法步骤中的小的方差在SSL芯片辐射的主波长内产生偏移,这直接影响白光LED及OLED的发光特性。该生产方法也影响SSL设备的正向电压,当与具有电流源特征的电源一起操作的时候,该SSL设备的正向电压有助于提高发送至所述设备的功率。
由于这些SSL产品的所述大的方差,这些设备根据它们各自的特性被选入,这称作装箱。装箱增加了供应链的所有阶段的主要复杂度并产生主要成本费用。
另外一个方面为SSL灯装置内的电源单元与SSL设备的交互又拉伸了实际的光学及电子操作点的公差窗口(tolerance window),在该电子操作点处,SSL设备在给定的应用上及给定的位置处操作。
相应地,需要生产能够克服上述现有设计的缺点的固态灯泡装置的驱动电路。
发明内容
一个方面描述了驱动电路的控制器。该驱动电路用于为灯泡装置的光源(例如SSL光源)提供驱动信号(特别是驱动电流)。该控制器可以包括数据存储单元(例如数字数据存储单元),该数据存储单元用于存储校准灯泡装置的测试场景。校准的目的在于为驱动电路确定一套设置(指例如最终设置),如此可以控制光源使光源发射的光符合预设的目标照明特性。该套设置可以包括以下中的一个或者多个:该驱动电路的功率转换器的占空比、该功率转换器的换向周期率、及/或驱动电流。假设,光源包括多个SSL源(例如多个LED)的光源,该套设置可以包括对应多个SSL源的多个驱动电流。通过使用多个分别覆盖不同频率范围的多个SSL源,光源的光谱/颜色可以修改。该照明特性可以包括例如光源发射的光的光谱、光源发射的光的颜色、光源发射的光的强度、及/或光源的显色指数。
该测试场景可以表示光源的状态序列(例如照明状态的序列),光源的状态与驱动电路的对应的一套设置相关。换言之,驱动电路的一套设置可以产生光源的一个对应的照明状态。该数据存储单元可以用于存储驱动电路的多套设置,该多套设置分别对应状态序列。换言之,产生一系列照明状态的多套设置存储在数据存储单元中。该测试场景可进一步表示状态序列的暂时进度。换言之,测试场景可以定义状态序列中的两个连续状态之间的进度的时间间隔,如此,测试场景也可以细化时间间隔,以执行测试场景,例如执行一系列状态的时间间隔。
该控制器可以包括数据输入单元,该数据输入单元通过调制电源信号接收命令信号。该电源信号源自市电。命令信号可以对应电源信号的预设的调制模式。本申请文件中描述了可能的调制方案(例如,振幅调制及/或频率调制)。该命令信号可以包括一个或者多个开始信号,以触发测试场景的执行;下一个信号触发电源的操作使其处于状态序列中的一个状态,该状态在光源的当前状态之后;及/或触发测试场景中止执行的停止信号。
该控制器可进一步包括数据处理单元,其用于从数据存储单元获取测试场景。特别地,该数据处理单元可以获取与测试场景的一系列状态相关的设置。另外,该数据处理单元可以用于产生控制信号,该控制信号控制光源而使光源处于测试场景的一系列状态中的至少一个状态。该至少一个状态只根据接收的命令信号选择。举例来说,开始信号触发测试场景以状态序列中的第一个状态开始执行,下一个信号触发状态序列中的后续的状态的执行。停止信号终止测试场景。另外,数据处理单元可以输出控制信号至驱动电路(特别是驱动电路的功率转换器),以使光源处于相应的照明状态。
该数据处理单元可以根据所接收的命令信号选择状态序列中的一个状态。举例来说,控制器可以接收停止信号,该数据处理单元可以选择接收到停止信号时所执行的状态。另外,该处理单元可以根据与所选择的状态相关的设置确定最终设置,该最终设置为灯泡装置在校准之后使用的设置。举例来说,该最终设置对应与所选择的状态相关的设置。如上所述,所选择的状态对应光源所处于的状态序列中的状态,通过接收指示控制器停止测试场景的执行的停止(命令)信号。
总之,该控制器可以用来校准灯泡,例如,在不需要通过电源信号传输灯泡设置的情况下,也可以确定灯泡的最终设置,这样,可以加速校准方法并使校准方法更加稳定。
该数据存储单元用于存储测试场景,该测试场景包括第一测试场景及第二测试场景。该数据输入单元可以通过调制电源信号接收多个命令信号。该数据处理单元用于根据多个命令信号从第一测试场景确定第一套设置,从第二测试场景确定第二套设置。举例来说,第一停止命令信号可以确定第一套设置(在执行第一测试场景期间),随后的第二停止命令信号可以确定第二套设置(在执行第二测试场景期间)。该数据处理单元根据第一及第二套设置,可以确定灯泡装置在校准之后所使用的最终设置。通过使用多个测试场景,可以提高校准方法(及最终设置)的精度。
第一测试场景表示改变光源所发出光的第一照明特性的光源的状态序列,第二测试场景表示改变光源所发出光的第二照明特性的光源的状态序列。该第一照明特性及第二照明特性彼此不同。举例来说,该第一测试场景可以用来调节第一照明特性(例如光谱),该第二测试场景可以用来调节第二照明特性(例如强度)。根据第一及第二套设置(例如第一套设置与第二套设置的平均)确定最终设置。
第一测试场景表示以第一种方式(例如,逐渐增加光的强度及/或逐渐增加光的频率)改变光源所发出光的第一照明特性的光源的状态序列。第二测试场景表示以第二种方式(例如,逐渐降低光的强度及/或逐渐降低光的频率)改变光源所发出光的第一照明特性的光源的状态序列。该第一方式及第二方式彼此不同。根据第一及第二套设置(例如第一套设置与第二套设置的平均)确定最终设置。
该数据处理单元可以产生使光源处于穿透状态(reach-through state)的控制信号。在穿透状态,光源所发光的照明特性对电源信号比较敏感,举例来说,照明特性对电源信号的电平、频率、及/或调制比较敏感。
根据本发明的另一方面,描述了一种驱动电路的控制器,该驱动电路为灯泡装置的光源提供驱动电流。该控制器对应如上所述的控制器。特别地,该控制器包括数据处理单元。该数据处理单元可以确定由灯泡装置传输的信息。该信息可以根据存储在控制器的数据存储单元中的驱动电路的设置确定。另外,数据处理单元用于确定表示信息的调制模式。可以产生控制信号,该控制信号用于控制驱动电路,使灯泡装置根据调制模式从市电电源获取功率。该控制信号被输出至驱动电路,如此,该灯泡可以根据调制模式从市电电源处获取功率。
从市电电源获取的功率可以通过从市电电源获取的电流调制。举例来说,驱动电路的功率转换器的第一阶段包括开关设备,根据预设的占空比,以预设的换向周期率控制该开关设备。该占空比根据调制模式中断,如此,根据调制模式调制从市电电源获取的功率。该换向周期率在10KHz的范围内,如此,则可以以相对高的调制速度及相对高的数据率从灯泡装置传输至外部接收器。当通过调制功率/电流从灯泡装置向外部接收器传输信息的时候,该控制器用于解耦和及/或绕开输入电容及/或电磁干扰电路(EMI)。
根据另一方面,描述了一种固态灯泡装置的驱动电路。该驱动电路包括功率转换器,该功率转换器根据接收的控制信号输出驱动信号(例如,驱动电压及/或驱动电流)至固态光源。另外,该驱动电路包括在本申请文件中上述的任意方面所描述的控制器。该控制器可以为功率转换器提供控制信号。
根据另一方面,描述了一种灯泡装置。该灯泡装置包括壳体、该壳体内的固态发光设备、及连接至壳体的电连接模块,该电连接模块适于连接至市电。另外,该灯泡装置包括本申请文件中上述的任意方面所描述的控制器,该驱动电路位于壳体内,被连接以从电连接模块接收电源信号,进一步地,该驱动电路用于为发光装置提供电子驱动信号。
根据另一方面,描述了一校准系统,该校准系统用于校准灯泡装置,该灯泡装置包括本申请文件中上述的任意方面所描述的控制器,该校准系统包括编程单元,该编程单元用于控制执行存储在灯泡装置的控制器中的测试场景。为了达到这个目的,该编程单元可以将命令信号(例如开始信号或者停止信号)调制至灯泡的电源信号之上。另外,该校准系统可以包括该感应单元,该感应单元用于获取灯泡装置发射的光。该编程单元用于根据所获取的光确定命令信号。特别地,该编程单元可以用于确定灯泡装置发射的光的照明特性是否对应目标照明特性。如果对应,该编程单元发送停止信号至灯泡装置的控制器,从而指示控制器当前的照明状态与目标照明状态对应。
根据另一方面,描述了一种通信系统,该通信系统包括本申请文件中上述的任意方面所描述的灯泡装置。特别地,该灯泡装置包括适于连接至市电电源的电连接模块,及本申请文件中上述的任意方面所描述的控制器。该控制器用于根据表示信息的调制模式操作灯泡装置以使灯泡装置从市电获取电能。另外,该通信系统还包括接收单元,该接收单元在灯泡装置的外部,并连接至灯泡装置的电连接模块,并用于从由灯泡装置获取的电能中侦测调制模式。
根据一个方面,提供了驱动电路的控制器,该驱动电路为灯泡装置的光源提供驱动电流,该控制器包括:数字数据存储单元用于存储控制数据项;数字数据处理单元用于从数据存储单元获取控制数据项,以根据所获取的控制数据项产生控制信号,并输出这样的控制信号至功率转换器;及数据输入单元用于通过调制电源信号接收输入项,并将数据项存储在数据存储单元中。
另一方面,提供一种驱动电路,用于为灯泡装置的固态发光设备提供驱动电流,该驱动电路包括:功率转换器电路,用于接收电源信号,并为灯泡装置的发光设备提供电子驱动信号;及控制器,包括:数字数据存储单元用于存储控制数据项;数字数据处理单元用于从数据存储单元获取控制数据项,以根据所获取的控制数据项产生控制信号,并输出这样的控制信号至功率转换器;及数据输入单元用于通过调制电源信号接收输入项,并将数据项存储在数据存储单元中。
另一方面,提供一种灯泡装置,该灯泡装置包括:壳体;位于壳体内固态发光装置;连接至壳体的电连接模块,适于连接至电源;及驱动电路,位于壳体内,连接以从电连接模块接收电源信号,并用于为发光装置提供电子驱动信号,该驱动电路包括:功率转换电路,包括至少一个开关设备及至少一个感应能量存储设备,该功率转换电路用于从电连接模块接收电源信号,并输出电子驱动信号至发光设备;及控制单元,该控制单元包括:数字数据存储单元用于存储控制数据项;数字数据处理单元用于从数据存储单元获取控制数据项,以根据所获取的控制数据项产生控制信号,并输出这样的控制信号至功率转换器;及数据输入单元用于通过调制电源信号接收输入项,并将数据项存储在数据存储单元中。
在一个例子中,该控制数据项与灯泡装置的预设的特性相关,在一个例子中,该控制数据项与发光设备的输出光信号的强度相关,在一个例子中,该控制数据项与发光设备的输出光信号的光谱相关。
在一个例子中,该数据输入单元用于直接侦测调制电源信号并将侦测的调制电源信号转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储单元中。在一个例子中,该数据输入单元用于侦测驱动电路内的电压变化,这样的电压变化是由输入调制电源信号引起的,并将侦测的电压变化转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储设备中。
在一个例子中,该功率转换电路包括:第一功率转换阶段,连接至电子连接模块,以从电子连接模块接收电源信号,并根据从控制器接收的第一控制信号从电子连接模块获取电能;电容式电能存储设备连接至第一功率转换器阶段,以从第一功率转换器阶段接收电能;第二功率转换器阶段,连接以从第一功率转换器阶段及电能存储设备接收电能,并根据从控制器接收的第二控制信号为固态发光二极管输出电子驱动电流,及其中,该控制器还用于产生这样的第一及第二控制信号。
在一个例子中,输入调制电源信号的电压与额定输入操作电源信号的电压不相等,在一特定的例子中,输入调制信号的平均电压水平基本上低于灯泡装置的操作电源信号。该输入调制信号可以使用适合的调制方案调制,该调制方案包括基带调制方案、振幅调制方案、及频率调制方案。所使用的调制方案可以使输入调制信号的平均电压高于所有时间的预设电压水平。在一个例子中,使用曼彻斯特编码方案(Manchester Code Scheme)调制输入调制电源信号。
在另一方面,提供了对驱动电路的控制器编程的方法,该驱动电路用于为灯泡装置的固态发光设备提供驱动电流,该方法包括:通过控制器产生调制电源信号,该调制电源信号为控制数据项编码并存储;及通过灯泡装置的电源连接为控制器提供调制电源信号。在一个例子中,该方法进一步包括:产生提供至灯泡装置的发光设备的驱动电流;产生表示由发光设备输出的光信号的参数的测量信号;及根据该测量信号确定控制数据项。
在另一方面,提供对驱动电路的控制器编程的系统,该驱动电路用于为灯泡装置的固态发光设备提供驱动电流,该系统包括:编程单元,产生调制电源信号,该调制电源信号为控制数据项编码并存储;及通过灯泡装置的电源连接为控制器提供调制电源信号。该系统的一个例子进一步包括感应单元,该感应单元产生表示由发光设备输出的光信号的参数的测量信号;及为该编程单元提供该测量信号,其中,该编程单元用于根据从感应单元接收的测量信号确定控制数据项。
在一个例子中,该系统包括功率转换器,该功率转换器包括至少一个感应存储元件及至少一个开关设备,该开关设备接收关于传输至SSL设备的功率总量的控制输入信号保持信息。这个系统还包括数字控制器,该数字控制器产生关于传输至SSL设备的功率总量的控制输入信号保持信息。该控制信号的一个例子包括PWM控制信号的向量,该PWM控制信号控制转换器内的每个功率开关。
这个系统还包括非易失性存储设备及接口模块,该接口模块将从功率转换器接收的信息解调为存储在存储设备中的数据。在一个例子中,该接口连接至经过整流的市电电压。
在一个例子中,该接口从感应信号中解码出信息,该感应信号从功率转换器接收,并表示输入电压。
在SSL灯装置的外部安装有一光感应器,该光感应器用于测量亮度,或者任何其他表示SSL灯装置的流明输出的亮度参数。在一个例子中,该感应器测量所产生的流明输出的颜色相关温度。在一个例子中,该感应器测量所产生的流明输出的光谱。在另一个例子中,该感应器测量所产生的流明输出的显色指数。
该编程系统包括可编程电压源,对该可编程电压源编程以产生不同的电源电压模式以在正常输入电压条件下操作该SSL灯装置,或者为SSL灯装置产生调制电压输入以校准灯。
在一个例子中,所提议的技术通过下面的方法克服大的处理变化(largeprocess)的缺点,该方法包括:在非校准的条件下操作SSL设备;在正常条件下测量流明输出;根据上述亮度特性或者参数中的其中一个评估测量的流明输出;计算正确的信息;对电压源编程以产生输入SSL灯装置内的调制输入电压,表示正确的信息,及该SSL灯装置接收正确的信息并将该信息存储在存储设备之内。
在一个例子中,所提议的技术通过下面的方法克服大的处理变化(largeprocess)的缺点,该方法包括:在非校准的条件下操作SSL设备;在正常条件下测量流明输出;根据上述亮度特性或者参数中的其中一个评估测量的流明输出;计算正确的信息;对电压源编程以产生输入SSL灯装置内的调制输入电压,表示正确的信息;该SSL灯装置根据正确的信息改变光输出;重复步骤直到所产生的光输出符合目标值;对输入SSL灯装置的电压编程以了解最近的设置,及SSL灯装置将最近的设置存储至存储设备中。
在一个例子中,对电压源编程以表示存储在存储设备中的信息,该信息为功率转换器的行为特性。
在一个例子中,对电压源编程以表示存储在存储设备中的信息,该信息可以实现SSL灯装置内的驱动电路的特征,或者使SSL灯装置内的驱动电路的特征失效。该特征在一个示例性的调光中或者为对输入市电电源上的开关事件的回应。
该控制电路可以使用硬线逻辑、可编程的门阵列、微处理器、及/或对事件敏感的可编程的数字控制IC来实现。
附图说明
下面参考附图以实施例的方式解释本发明,其中,
图1为灯泡装置的示意图;
图2为图1所示灯泡装置的电路的方块示意图;
图3为图2的电路所使用的示例驱动电路的方块示意图;
图4为图3中的驱动器所使用的示例控制器的方块示意图;
图5为对图3中的驱动电路进行编程的一个例子的方块示意图;
图6为描述对图3中的驱动电路进行编程的一个示例方法的步骤的流程图;
图7为对图3中的驱动电路进行编程的另一个例子的方块示意图;
图8为描述对图3中的驱动电路进行编程的另一个示例方法的步骤的流程图;
图9为图7中的控制器所使用的示例处理单元的方块示意图;
图10为调制方案;
图11a及11b为校准灯泡装置的示例测试场景;
图12为示例灯泡装置的方块示意图。
具体实施方式
本申请文件中,灯泡装置包括所有需要替换传统基于灯丝的白炽灯。如在下面给出的例子的描述中可以清楚,本申请文件中描述的方法及系统应用于连接至标准电源的灯泡。在英式英语中,电源指市电电源(mains electricity),而在美式英语中,电源指电力线(power line),其他的说法包括交流电源(ACpower)、线电源(line power)、家用电源(domestic power)及电网(grid power)。可以理解地,这些说法也是可以很方便的互相转换,而且表达同样的意思。
一般地,欧洲的电源为230-240VAC,50Hz,在北美为110-120VAC,60Hz。本申请文件中所揭露的原理可以应用于任何适合的电源系统,包括所提到的输电干线/输电线,直流电源,及整流后的交流电源。
图1为灯泡装置的示意图。所述灯泡装置1包括一个灯泡壳2及一个电子连接模块4。该电子连接模块4可以是螺口式的,也可以是卡口式的,或者任一种可以将灯泡连接至灯泡插座的连接方式。该固态光源6如LED,或者有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)在壳体2内。该光源6可以由单个的发光设备提供,也可以由多个这样的设备提供。
驱动电路8也位于灯泡壳体2内,用于将从电子连接模块4所接收的电转换为该光源6需要的控制驱动电流。若该电源6为固态光源,则驱动电路8为光源6提供直流驱动电流。
壳体2为该光源及驱动元件提供一个合适的坚固的外壳,且还提供散热功能。光源的温度管理对于(最大限度)增加光的输出及光源寿命很重要。相应地,该壳体2可被设计成使光源6产生的热量从光源6散发掉,并从整个装置散发出去。消费产品的壳体2的设计的一个复杂之处在于壳体2的外部温度必须适当的低以免伤害用户。这些要求使壳体的设计生产起来太复杂,相应地,需要仔细的及准确的灯泡的热特性的管理。
图2为图1所示的光源6的驱动电路8的详细描述。该驱动电路8包括整流器10,该整流器10接收交流电并在其输出端输出整流的直流电11。该直流电有驱动器12接收,该驱动器12用于输出被控制的直流驱动信号以为光源6提供电源。从驱动器12输出的驱动信号的电压及电流特性由用于光源6的发光设备的类型及数量决定。供应至光源6的电源根据光源6的预期的操作条件独立控制。在一个实施例中,该光源包括多个发光设备,并需要具有50V或者更高的电压的驱动信号。总之,该驱动信号(例如提供光源6的开启电压的驱动电压)可以在10V到超过100V的范围内。
图3为适合用于图2的驱动电路8的驱动器12的例子。该驱动器12包括功率转换器14及控制器16。该功率转换器14从整流器16接收直流电源11,并控制输出控制驱动信号15至光源6。应了解的是,所述整流器10可以被位于远程的为灯泡装置提供整流交流电源的整流器所替代,也可以被直流电源(如电池)替代。
在本例子中,光源6包括多个发光设备,这些设备可以由单个驱动控制,或者也可以由表示不同控制通道的单独的驱动信号控制。或者,该设备可以被控制在预设的群组内,每个群组具有控制信号或者通道。多通道控制的一个例子为光源用红色、绿色、及蓝色设备(RGB设备)产生白色光时。单独的控制通道使白色输出光的色谱能被调整。这样的控制也可以应用到使用具有不同白色色温的设备的例子中。
该控制器接收与功率转换器相关的及/或与光源6的操作相关的感应或者回馈信号S,并为功率转换器14提供控制信号C以使驱动信号15适应光源6的预期的操作。该控制器的操作将在下面做更加详细的解释。
可以操作控制器16来接收调制信号M,该信号M可以是所整流的电源信号11,或者可以是源自所整流的电源信号11的信号。如将在下文中做详细描述的,该调制信号用于通过连接至电源传输数据至该控制器16。
该功率转换器14包括至少一个感应能量存储设备,及至少一个开关设备。该开关设备由控制器16控制,并由金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxidesemiconductor field effect,MOSFET)提供,或者适合切换高电压(例如几十伏)的其他设备。该功率转换器可以由任何适合的电路拓扑提供,例如,功率转换器14可以使用降压转换器(buck converter)电路、升压转换器(boost converter)电路、降/升压转换器(buck/boost converter circuit)电路、单端初级电感转换器(SEPIC,Single-ended primary-inductor converter)电路、或者逆向转换器(flybackconverter)电路。
应当了解的是,功率转换器14可以由任何适合功率转换器的拓扑提供,该转换器可以包括多个阶段,该多个阶段由功率转换器拓扑的任意合适的组合提供。多个阶段可以用于例如提供相对高的电压转化率(在输入电压11及输出电压15之间)。
图4所示为适合用于图3中的驱动器的控制器16的例子。该控制器16包括输入/输出接口单元42,该输入/输出接口单元42用于接收感应/回馈信号S,及调制信号M,及输出控制信号C。该控制器16还包括从总体上控制该系统的处理单元44,及用于存储由处理设备使用的数据的存储设备(或者数据存储单元)46。可以提供通讯输入/输出设备48以使处理单元44与其他设备通讯,例如使用合适的有线或者无线的通讯协议。控制器16也包括电源调整器50,其为控制器16内的装置提供电源,还包括时钟信号产生器52(例如震荡电路),以为处理单元44提供参考时钟信号。
该处理单元44操作产生控制开关设备或者功率转换器中的设备的控制信号C。典型的,该控制信号可以是控制功率转换器中的开关设备的占空比(即“开启”与"关闭"的比值)的脉宽调制信号,因此控制输出驱动信号15。该处理单元结合接收到的信号与存储在数据存储设备46中的行为信息,该接收到的信号与功率转换器及/或光源的操作条件相关。处理单元44使用与存储的行为信息相结合的输入信号来确定输出至功率转换器的正确的控制信号值。
在操作的编程模式中,调制电源电压信号以为控制器16提供编码数据。该调制信号或者其衍生物被提供至输入/输出接口单元42。该输入/输出接口单元42操作以解调该信号并将解调的信号转换为提供至处理单元44的数据流。该处理单元44将数据项存储至数据存储设备46中的数据流中。
通过这种方式,可以在灯泡装置的生产过程中或者生产之后为控制器提供控制数据或者编程信息。由于这些数据为通过电源模块提供,所有无需附加的接口连接。
所提供的数据可以用于为普通的控制器提供一套预设的功能。例如,一个应用可能需要一个复杂的调光能力,而另外一个可能只需要简单的开启-关闭功能。
然而,凭借它的可编程性,可以使用一个单个的标准的控制器。使用这样的标准的控制器能够减少各种应用的成本。
为控制器编程的调制电源信号的使用可以暂时与灯装置的操作区分开,即控制器的编程可以与灯的操作分开,例如,在生产灯的过程中。非易失性存储器单元在生产过程中进行编程,然后,该编程控制器在消费者购买之后即可使用。在一个例子中,该编程在灯的操作过程中并未立即执行。该控制器的编程的首要的目的为使普通控制器电路用于多个应用中。
图5描述了第一编程技术,其中,编程单元60连接至灯泡装置的电源输入7。该电源输入7由灯泡装置1的电连接模块4提供,该编程单元60为灯泡装置提供调制电源信号,以为驱动器12的控制器16提供数据。
图6所示为使用图5中的编程单元60的示例方法的步骤。由编程单元60产生或者获取提供至控制器的数据(步骤1001),由编程单元60提供调制电源信号至灯泡装置的电连接模块(步骤1002)。解调调制信号或者其衍生物(步骤1003)。根据解调信号产生控制数据项(步骤1004),然后这些数据项被存储至数据存储设备(步骤1004)。然后,可以根据存储在驱动电路的控制器里的控制数据项独立控制光源6。
使用这个方法,可以在生产灯泡装置的过程中为一特定的应用对控制器编程。这就意味着单个控制器能够用于多个应用中,而应用需要的特定功能可以在生产过程中加入控制器。
图7所示为第二编程技术,其中,编程单元连接至灯泡装置的电源输入7。该电源输入7由该电源输入7由灯泡装置1的电连接模块4提供,该编程单元60为灯泡装置提供调制电源信号,以为驱动器12的控制器16提供数据。感应单元62用于从光源6处侦测光的输出。该感应单元62产生表示从光源6输出的光信号的预期的参数的测量信号。该测量信号提供至编程单元60,该编程单元60根据测量信号及存储的信息产生调制电源信号。然后,该调制电源信号使控制数据项被存储至控制器的数据存储单元。然后,该控制数据项用于控制从光源6输出的光。
图8所示为另一方法的步骤。提供电至灯泡(步骤1010)以使光源根据初始默认设置输出光信号L。由感应单元62感应输出的光信号L(步骤1011),及测量信号返回至编程单元60(步骤1012)。该编程单元60根据预设的算法或者方法处理该测量信号(步骤1013)以产生需要传输至控制器的数据。根据控制数据项产生调制电源信号(步骤1014),然后该调制电源信号被提供至灯泡装置(步骤1015)。
然后,控制器根据更新的控制数据项独立控制光源(1016),如此使光源产生被调节的输出光信号。该感应单元62感应该调节的输出光信号以继续编程过程,直到测量信号在值的一预设范围内。
通过这种方式,由光源产生输出光可以被校准以符合要求的规格。例如,输出光可以被调整为它的强度及/或光谱符合预期的级别。这样的输出规格可以由光源的生产者确定,或者由灯泡所投入的应用确定。例如,一个应用可能要求具有主要为蓝色光谱的高强度的光,而另一个应用可能要求由光源产生的主要为红色的低强度的光,两种应用都可以通过使用可编程的控制器而满足。
由光源输出的光信号本身可以是携带数据的信号,其使用调制的光输出信号,所调制的信号可以使用任何合适的调制方案产生,包括但不限于,振幅或者频率调制方案。调制的光信号可以用于输出与编程系统所使用的装置的LED及其他元件相关的系统状态信息。
该处理设备由任何适合的拓扑提供,但是优选地由,至少部分由逻辑阵列提供,该逻辑阵列具有由存储在数据存储单元46中的数据定义的自身的功能。图9所示为处理单元的一个可能的例子。该处理单元包括触发阵列(flip-floparray)70,该触发阵列70进行操作以用从锁住信号产生器52接收的每个锁住信号拴住来自输入向量Ot+1的输出向量Ot。该输入向量Ot+1为从第一逻辑阵列72输出。该第一逻辑阵列72接收感应/回馈向量输入、前面的输出向量Ot、及从数据存储设备46输出的输出向量。该输出向量Ot可以用来为数据存储设备46定址(address)以为数据存储设备46提供需要的行为数据。输出向量Ot作为第二逻辑阵列74的的输入,该输入接着产生输出控制信号向量C以提供至输入/输出接口42。该输入/输出接口单元42将控制信号向量C转换为脉宽调制信号或者适合控制开关设备或者功率转换器中的设备的信号。
图10所示为适合用于给灯泡装置提供数据的调制方案的例子,图10描述了输入电压经过一段时间的变化。该电源电压在逻辑“0”带及逻辑“1”带之间变化,其中,该逻辑“0”带定义在低电平V01及高电平V02之间,该逻辑“1”带定义在低电平V11及高电平V12之间。在所示的例子中,该调制电源信号定义了一开始模式、数据模式本身、及停止模式,该开始模式表示数据传输时段的开始。所传输数据的编码可以通过使用任何适合的方案来实现。在一个例子中,所谓的“曼彻斯特码”(Manchester Code)可以用于对发送至控制器的数据进行编码。
用于编程操作的电压电平(voltage levels)可以是任何合适的电平,且没必要为市电或者电力线电源电平(power line supply level)。例如,编程电压可能明显低于正常操作的电源电压。在一个例子中,逻辑“0”带的低电平及高电平分别为100V及120V,且逻辑“1”带的低电平及高电平分别为130V及150V,而不用考虑正常电源电压电平。
该调制方案可以是任何适合的方案,包括但不限于,基带调制方案、振幅调制方案、或者频率调制方案。在一个例子中,在不管数据内容的情况下,调制为使平均输入电压一直高于预设的电平(level)。
该数据存储单元可以由灯丝阵列、一次性编程设备、闪存设备或者任何其他非易失性存储设备提供。
通过利用编程方法或者逻辑块,仅仅通过数据存储设备中的不同的存储数据,驱动器可以与功率转换器阶段的多种不同的组合一起使用,例如降压(buck)-降压/升压(buck/boost)、SEPIC-SEPIC、SEPIC-逆向(flyback)、逆向(flyback)-降压/升压(buck/boost)。该存储数据确定了功率转换器的阶段(stages)的行为,如此,可以为使用在任意灯泡设备内的特定的阶段(stages)定制存储数据。
在这样的驱动器中的控制单元可以是标准元件,这样会降低控制单元,也即驱动器的制造成本。另外,控制单元及驱动器的外形尺寸可以被优化,如此,驱动器可以用于的灯泡应用的大小的范围比较宽。
可编程控制单元可以为驱动器提供特征(如亮度)的预设范围,而无需为每种灯泡提供不同的驱动电路。
在一个例子中,该控制器在单个集成电路上执行,例如使用互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)的子0.35μm工艺(sub0.35μm process)。
处理单元44在灯泡装置打开时可以持续监控数据流,或者可以在第一次打开之后进入编程模式。
应当了解的是,术语“固态光源”(solid state light source)包括发光二极管(LEDs),有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLED),及任何其他适合的固态设备。这样光源可以产生输出光的任何需要的光谱。
在本申请文件中,上述的可以对灯泡装置1校准的方法及系统,特别是灯泡装置1的光源6,如此,即使在相对较大的生产范围内,也能确保多个灯泡装置1具有同样的性能。如上所述,多种照明特性或参数(例如,所发光的光谱、所发光的颜色、及/或所发光的强度)可以被调整。特别地,可以调节驱动电路12产生的驱动信号15以使一个或者多个照明特征分别对应一个或者多个目标特征。
图7及图8描述了反复调节驱动电路12的设置,最终使光源6发射的光符合目标照明特征的系统及对应的方法。为了达到这个目的,编程单元60传输输入的调制电源信号至灯泡装置1。该驱动电路12从输入的调制电源信号为驱动电路12提取设置,并应用该设置为光源6产生驱动信号15。光源6发射由感应单元62获取的光L。将所获取的光与目标照明特征比较,如果所获取的光符合目标照明特征,则最后的设置被存储在驱动电路12的控制器16的数据存储单元16中。否则,编程单元60确定通过输入调制电源信号传输至灯泡装置1的所修改的设置。该方法被反复执行,直到符合目标照明特征,或者直到满足最终的条件。
上面提到的反复校准方法可能很费时。另外,通过输入调制电源信号对驱动电路设置的传输可能产生传输错误,如此,需要提供一种灯泡装置1(及一种驱动电路16),可以具有一种更快速及/或更可靠的校准方法。
在本申请文件中,建议定义一个或者多个测试场景,并将这些场景存储至控制器16的数据存储单元46中。预设的测试场景可以包括以下元件或者由以下元件定义:
光源6的状态序列,其中,每个状态表示光源6的照明状态。一般地,驱动电路12的一个或者多个设置定义一个状态,其中,驱动电路12驱动光源6发射具有特定照明特征的光,及/或
该状态序列的时间演变(temporal evolution),该时间演变可以例如定义状态序列的两个连续状态之间的时间间隔。
该控制器16可以用于选择预设的测试场景并执行预设的测试场景,如此,则触发该驱动电路12以设定的暂时顺序执行状态序列。如此,该光源6根据状态序列发光。
多个测试场景可以在数据存储单元46中定义并存储。测试场景可以用来调整目标照明特征中的一些特征(例如,一个特征)。举例来说,第一测试场景可以用于调整所发射光的光谱,第二测试场景可以用于调整所发射光的强度。为了调整(以顺序方式)不同的目标照明特征,该控制器16可以用于选择多个测试场景中的一些全部。
图11a及11b所示为测试场景100及110的例子。该测试场景100、110定义了与传输至光源6的不同电源(power)等级101对应的不同状态。该测试场景100细化了逐步增加电源等级101的次序103。该电源等级101根据对应的时间顺序增长,该测试场景110细化了逐步降低的电源等级101的次序113,该测试场景100、110可以例如用于调整光源6的强度值至目标强度值。
由于使用了预设的测试场景,所以不需要从编程单元60传输详细的设置信息至驱动电路12(特别地,传输至控制器16)。相反地,编程单元60可以被限制为开始/停止测试场景,举例来说,编程单元60可以通过输入调制电源信号传输开始命令(也指开始信号)。该开始命令触发一个或者多个预设的测试场景的执行,在执行一个或者多个预设测试场景的过程中,该感应单元62获取由光源6发射的光,并将所获取的光信号向前传输至编程单元60。该编程单元60比较所获取的光信号与目标照明特征,如果确定所获取的光与一个或者多个目标照明特征的偏离在一预设的偏离阈值之下,编程单元60可以通过输入调制电源信号向驱动电路12(或者控制器)传输停止信号,如此,触发驱动电路12(或者控制器16)停止当前测试场景的执行。另外,该停止信号通知控制器16当前使用的测试场景对应灯泡装置正常操作期间所使用的状态。当前使用的状态的设置可以存储在数字存储单元46中,以在正常操作时使用。
如此,校准方法可以用减少的信息执行,该减少的信息为通过输入调制电源信号从编程单元60传输至灯泡装置1。在上述例子中,只有开始信号及停止信号需要传输至灯泡装置1。这个信息可以传输至具有有限数量的调制模式的灯泡装置1。举例来说(参考图10),使用预设的且预存的测试场景的校准方法仅仅使用了开始/停止模式(见图10),不需要传输数据模式。
状态序列103的连续状态间的时间间隔一般根据编程单元60的估计速度选择。特别地,需要确保编程单元60作出停止决定所需要的时间比状态序列103的两个连续的状态之间的时间间隔短。可替换地或进一步地,编程单元60可以通过输入调制电源信号传输下一个信号。该下一个信号指示控制器测试场景100、110的下一个状态可以被执行。如此,程序单元60可以用于控制状态序列103的暂时过程。另外,程序单元60可以通过输入调制电源信号传输回馈信号(back signal)。该回馈信号可以指示控制器16测试场景100,100的前一个状态应该被执行。
编程单元60和控制器16可以用于一个接着一个执行多个测试场景,特别地,可以定义所有的校准方法,其中,校准方法包括多个被一个接着一个执行的测试场景。多个测试场景及他们的顺序(例如所有的校准方法)可以存储在数据存储器46内。该控制器16可以从数据存储单元46获取校准方法。通过从编程单元60接收开始信号,控制器16可以开始执行第一个测试场景(根据通过接收停止信号而激活的状态)。通过接收另外一个开始信号,下一个测试场景开始执行,依次类推。如此,该控制器16可以确定多套设置(从多个测试场景中)。控制器16可以从多套设置中确定最终设置。举例来说,该控制器16可以用于从多套设置的平均中确定最终设置。该最好一套设置可以存储在数据存储单元46中,以在灯泡装置1正常操作时使用。
上述多个测试场景的使用在图11a及图11b中进行了描述。整体的校准方法包括测试场景100及110。第一测试场景100的执行可以产生状态104(及相应的设置)。第二测试场景110的执行可以产生状态114(及相应的设置)。控制器16可以从状态104及114中确定目标设置。
驱动电路12的设置可以包括以下设置中的一个或者多个:功率转换器14的一个或者多个功率开关所使用的占空比、功率转换器14的一个或者多个功率开关所使用的换向周期(commutation cycle)、及/或应用至驱动电路的一个或者多个电流源的一个或者多个控制信号,其中,该一个或者多个电流源控制流经光源6的一个或者多个SSL源的电流。
如此,执行校准方法时,无需将驱动电路12的设置从编程单元60传输至灯泡装置1,如此,校准方法的执行会加速且更加稳固。
如上所述,灯泡装置1可以将驱动电路12的所选择的设置存储至灯泡装置1的存储器中(例如在数据存储单元46中)。特别地,所选择的设置可以被烧至一次性编程(One Time Programmable,OTP)存储器中。如此,所选择的设置可以在灯泡装置正常操作(在校准阶段之后,其一般作为生产方法的一部分被执行)时保持固定。另外,这可以确保所选择的设置不会在后面的阶段被覆盖,如此,则删除了校准阶段的结果。
可选地或者附加地,控制器16可以用来限制灯泡装置所操作的校准阶段的数量。特别地,在执行有限数量的校准阶段之后(例如,在单个初始校准阶段之后),控制器16可以用来阻挡任何进一步的校准要求。
灯泡装置1可以用于传输信息(例如,关于所选择的的设置的信息)至灯泡装置1的外部的接收器。如上所述,该传输利用了电源6的闪烁,如此,通过调制光学信号传输信息。这样,由于需要使用光学接收器(例如,光感应器62),所以是不利的。在本申请文件中,替换地或者附加地,建议通过从灯泡装置1到市电处的电子接收器的电源信号使用反向通讯通道。
控制器16可以用于调制灯泡装置1所使用的功率总量。举例来说,控制器16可以调制流向光源6的驱动电流,如此,调节灯泡装置1从市电电源获取的功率总量。对消耗的功率总量的调制导致从市电电源获取的功率的变化。特别地,从灯泡装置1获取的电流的变化可以由合适的测量设备(例如,电量表或者功率表)观察到及侦测到。如此,通过使用消耗的功率总量的特定调制模式(例如,图10的模式),相应的信息可以从灯泡装置1传输至市电电源。
图12所示为示例灯泡装置1的方块图,该灯泡装置1根据预先存储的测试场景100及110执行调制。图12的灯泡装置1包括多阶段功率转换机214、14,其中,第一功率转换器阶段214通过电容203连接至第二功率转换器阶段14。该控制器16分别使用控制单元201、202(其可以作为处理单元44上的软件执行)控制两个转换器阶段214、14。该控制器16用于通过数据输入单元42接收一个或者多个命令信号。处理单元44响应所接收的一个或者多个命令信号从数据存储单元46获取,并执行一个或者多个测试场景100、110。该控制器16包括一中心时钟信号产生器52,其用于产生时钟信号以使控制器16的不同元件同步。
在下文中,列出了本申请文件的特别的方面。
第一方面,一种驱动电路的控制器,该驱动电路为灯泡装置的光源提供驱动电流,该控制器包括:
数字数据存储单元用于存储控制数据项;
数字数据处理单元用于从数据存储单元获取控制数据项,以根据所获取的控制数据项产生控制信号,并输出这样的控制信号至功率转换器;及
数据输入单元用于通过调制电源信号接收输入项,并将数据项存储在数据存储单元中。
第二方面,根据第一方面的控制器,其中,控制数据项与发光设备的预设操作特征相关。
第三方面,根据第一方面的控制器,其中,控制数据项与发光设备的输出光信号的强度相关。
第四方面,根据第一方面的控制器,其中,控制数据项与发光设备的输出光信号的光谱相关。
第五方面,根据第一方面的控制器,其中,该数据输入单元用于直接侦测调制电源信号并将侦测的调制电源信号转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储单元中。
第六方面,根据第一方面的控制器,其中,该数据输入单元用于侦测驱动电路内的电压变化,这样的电压变化是由输入调制电源信号引起的,并将侦测的电压变化转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储设备中。
第七方面,一种驱动电路,用于为灯泡装置的固态发光设备提供驱动电流,该驱动电路包括:
功率转换器电路,用于接收电源信号,并为灯泡装置的发光设备提供电子驱动信号;及
控制器,包括:
数字数据存储单元用于存储控制数据项;
数字数据处理单元用于从数据存储单元获取控制数据项,以根据所获取的控制数据项产生控制信号,并输出这样的控制信号至功率转换器;及
数据输入单元用于通过调制电源信号接收输入项,并将数据项存储在数据存储单元中。
第八方面,根据第七方面的驱动电路,其中,控制数据项与发光设备的预设操作特征相关。
第九方面,根据第七方面的驱动电路,其中,控制数据项与发光设备的输出光信号的强度相关。
第十方面,根据第七方面的驱动电路,其中,控制数据项与发光设备的输出光信号的光谱相关。
第十一方面,根据第七方面的驱动电路,其中,该数据输入单元用于直接侦测调制电源信号并将侦测的调制电源信号转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储单元中。
第十二方面,根据第七方面的驱动电路,其中,该数据输入单元用于侦测驱动电路内的电压变化,这样的电压变化是由输入调制电源信号引起的,并将侦测的电压变化转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储设备中。
第十三方面,根据第七方面的驱动电路,其中,该功率转换电路包括:
第一功率转换阶段,连接至电子连接模块,以从电子连接模块接收电源信号,并根据从控制器接收的第一控制信号从电子连接模块获取电能;
电容式电能存储设备连接至第一功率转换器阶段,以从第一功率转换器阶段接收电能;
第二功率转换器阶段,连接以从第一功率转换器阶段及电能存储设备接收电能,并根据从控制器接收的第二控制信号为固态发光二极管输出电子驱动电流,及其中,该控制器还用于产生这样的第一及第二控制信号。
第十四方面,一种灯泡装置,包括:
壳体;
固态发光装置,位于壳体内;
连接至壳体的电连接模块,适于连接至电源;及
驱动电路,位于壳体内,连接以从电连接模块接收电源信号,并用于为发光装置提供电子驱动信号,包括:
功率转换电路,包括至少一个开关设备及至少一个感应能量存储设备,该功率转换电路用于从电连接模块接收电源信号,并输出电子驱动信号至发光设备;及
控制单元,包括:
数字数据存储单元用于存储控制数据项;
数字数据处理单元用于从数据存储单元获取控制数据项,以根据所获取的控制数据项产生控制信号,并输出这样的控制信号至功率转换器;及
数据输入单元用于通过调制电源信号接收输入项,并将数据项存储在数据存储单元中。
第十五方面,根据第十四方面的装置,其中,该控制器用于接收与灯泡装置的操作相关的输入信号,并根据这样的输入信号并结合数据存储单元中存储的行为信息产生控制信号,该行为信息与灯泡装置的操作特性相关,并为功率转换电路提供控制信号以控制其中的开关设备。
第十六方面,根据第十四方面的装置,其中,该控制数据项与发光设备的预设操作特征相关。
第十七方面,根据第十四方面的装置,其中,该控制数据项与发光设备的输出光信号的强度相关。
第十八方面,根据第十四方面的装置,其中,控制数据项与发光设备的输出光信号的光谱相关。
第十九方面,根据第十四方面的装置,其中,该数据输入单元用于直接侦测调制电源信号并将侦测的调制电源信号转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储单元中。
第二十方面,根据第十四方面的装置,其中,该数据输入单元用于侦测驱动电路内的电压变化,这样的电压变化是由输入调制电源信号引起的,并将侦测的电压变化转换为控制数据项,该控制数据项存储在数据存储设备中。
第二十方面,根据第十四方面的装置,其中,该功率转换电路包括:
第一功率转换阶段,连接至电子连接模块,以从电子连接模块接收电源信号,并根据从控制器接收的第一控制信号从电子连接模块获取电能;
电容式电能存储设备,连接至第一功率转换器阶段,以从第一功率转换器阶段接收电能;
第二功率转换器阶段,连接以从第一功率转换器阶段及电能存储设备接收电能,并根据从控制器接收的第二控制信号为固态发光二极管输出电子驱动电流,及其中,该控制器还用于产生这样的第一及第二控制信号。
第二十二方面,对驱动电路的控制器编程的方法,该驱动电路用于为灯泡装置的固态发光设备提供驱动电流,该方法包括:
通过控制器产生调制电源信号,该调制电源信号为控制数据项编码并存储;及
通过灯泡装置的电源连接为控制器提供调制电源信号。
第二十三方面,根据第二十二方面的方法,进一步包括:
产生提供至灯泡装置的发光设备的驱动电流;
产生表示由发光设备输出的光信号的参数的测量信号;及
根据该测量信号确定控制数据项。
第二十四方面,对驱动电路的控制器编程的系统,该驱动电路用于为灯泡装置的固态发光设备提供驱动电流,该系统包括:
编程单元,产生调制电源信号,该调制电源信号为控制数据项编码并存储;及通过灯泡装置的电源连接为控制器提供调制电源信号。
第二十五方面,根据第二十四方面的方法,进一步包括感应单元,该感应单元产生表示由发光设备输出的光信号的参数的测量信号;及为该编程单元提供该测量信号,其中,该编程单元用于根据从感应单元接收的测量信号确定控制数据项。
根据另一方面,状态(如测试场景内的状态)可以设置成,在该状态中的输出的光信号的参数对灯装置的输入端的电压比较敏感。这可以是电压电平、频率、或者任何其他电压的调制。该状态可以指穿透状态(reach-through state)。举例来说,该测试场景的特定状态可以改变光源的亮度,作为灯泡装置的输入端的电压等级的功能。

Claims (17)

1.一种驱动电路(12)的控制器(16),该驱动电路(12)为灯泡装置(1)的光源(6)提供驱动电流,该控制器(16)包括:
数据存储单元(46),用于存储校准灯泡装置(1)的测试场景(100);其中,该测试场景(100)表示光源(6)的状态序列(103);其中,光源(6)的状态与驱动电路(12)的一套设置相关;
数据输入单元(42)用于通过调制电源信号接收命令信号;及
数据处理单元(44)用于:
从数据存储单元(46)获取该测试场景(100);
根据所接收的命令信号产生控制信号(C),该控制信号(C)以测试场景(100)的状态序列(103)的至少一个状态操作光源(6);及
输出该控制信号。
2.如权利要求1所述的控制器(16),其特征在于,该数据存储单元(46)用于存储该驱动电路(12)的多套设置,该多套设置分别与所述状态的序列(103)相关。
3.如前述权利要求中的任意一项所述的控制器(16),其特征在于,该命令信号可以包括以下中的一个或者多个:
开始信号,触发执行测试场景(100);
下一个信号,触发操作光源(6),使光源(6)处于状态序列(103)中的一个状态,该状态紧随光源(6)当前状态;及
停止信号,触发中断该测试场景(100)的执行。
4.如前述权利要求中的任意一项所述的控制器(16),其特征在于,该数据处理单元(44)用于:
根据所接收的命令信号选择状态(103)序列中的一个状态;及
根据与所选择的状态相关的设置确定灯泡装置(1)在校准之后使用最终设置。
5.如权利要求4所述的控制器(16),其特征在于,通过接收指示控制器停止执行测试场景(100)的停止命令信号,使所选择的状态对应光源(6)被控制所处于的状态序列(103)中的状态。
6.如前述权利要求中的任意一项所述的控制器(16),其特征在于,光源的状态由以下一个或者多个照明特征定义:由光源(6)发射的光的光谱、光源(6)发射的光的颜色、光源(6)发射的光的强度、及光源(6)的显色指数。
7.如前述权利要求中的任意一项所述的控制器(16),其特征在于,该测试场景进一步表示状态序列(103)的时间进度。
8.如前述权利要求中的任意一项所述的控制器(16),其特征在于,
该数据存储单元(46)用于存储多个测试场景,该多个测试场景包括第一测试场景(100)及第二测试场景(110);
该数据输入单元(42)用于通过该调制电源信号接收多个命令信号;及
该数据处理单元(44)用于根据多个命令信号从第一测试场景(100)中确定第一套设置,及从第二测试场景(110)中确定第二套设置,及根据第一及第二套设置确定灯泡装置(1)在校准之后所使用的最终设置。
9.如权利要求8所述的控制器(16),其特征在于,
该第一的事场景(100)表示改变光源(6)所发射的光的第一照明特征的光源(6)的状态序列(103);
该第二测试场景(110)表示改变光源(6)所发射的光的第二照明特征的光源(6)的状态序列(113);
该第一及第二照明特征互不相同。
10.如权利要求8所述的控制器(16),其特征在于,
该第一测试场景(100)表示以第一种方式改变光源(6)所发射的光的第一照明特征的光源(6)的状态序列(103);
该第二测试场景(110)表示以第二种方式改变光源(6)所发射的光的第一照明特征的光源(6)的状态序列(113);及
该第一及第二方式不同。
11.如前述权利要求中的任意一项所述的控制器(16),其特征在于,该数据处理单元(44)用于产生使灯泡(6)处于穿透状态的控制信号(C),其中,在穿透状态,灯泡(6)所发出的光的照明特性对电源信号比较敏感。
12.一种驱动电路(12)的控制器(16),该驱动电路(12)为灯泡装置(1)的光源(6)提供驱动电流,该控制器(16)包括数据处理单元(44),该数据处理单元(44)用于:
确定由灯泡装置(1)传输的信息;
确定表示该信息的调制模式;
根据该调制模式产生控制信号(C),该控制信号(C)用于操作驱动电路(12),以使灯泡装置(1)从市电电源获取功率;及
输出该控制信号(C)。
13.如权利要求12所述的控制器(16),其特征在于,还包括数据存储单元(46),用于存储驱动电路(12)的一套设置,该套设置使光源(6)处于特定的照明状态,其中,数据处理单元(44)用于从驱动电路(12)的所存储的一套设置中确定信息。
14.一种固态照明装置(1)的驱动电路(12),该驱动电路(12)包括:
功率转换器(14、114、115)用于根据所接收的控制信号(18)输出驱动信号(15)至固态光源(6、106);
权利要求1-13中的任意一项所述的控制器(16、116),用于为功率转换器(14、114、115)提供控制信号(18)。
15.一种灯泡装置(1),包括:
壳体(2);
固态发光装置(6、106),位于壳体(2)内;
连接至壳体(2)的电连接模块(4),适于连接至市电电源;及
权利要求14所述的驱动电路(12),位于壳体(2)内,连接以从电连接模块(4)接收电源信号,并用于为发光装置(6、106)提供电子驱动信号(15)。
16.一种用于校准灯泡装置(1)的校准系统,该灯泡装置(1)包括权利要求1-11中的任意一项所述的控制器(16),该校准系统包括:
编程单元(60),用于通过调制灯泡装置(1)的命令信号至电源信号控制执行存储在灯泡装置(1)的控制器(16)中的测试场景;及
感应单元(62),用于获取灯泡装置(1)发射的光;其中编程单元(60)用于根据所获取的光确定命令信号。
17.一种通信系统,包括:
灯泡装置(1),包括
电连接模块(4),适于连接至市电电源;
权利要求12或13所述的控制器(16),其中,该控制器(16)用于根据表示信息的调制模式操作灯泡装置(1)以使灯泡装置(1)从市电获取功率。
接收单元,在灯泡装置(1)的外部,并连接至灯泡装置(1)的电连接模块(4),并用于从由灯泡装置(1)获取的功率中侦测调制模式。
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