CN104322144B - 照明系统 - Google Patents

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Abstract

公开了用于评估固态照明系统的LED和电源的状况的技术。该技术可以被用于例如在开关模式电源(SMPS)中测量输出电容器C的电容，以及测量由该电源驱动的LED的状况。在有些情况下，这种评估可以在控制照明系统的照明控制器中实现，照明控制器可以被配置为同时地确定C和LED的状况。在一个示例情况中，该技术可以例如在操作照明系统的微控制器中实现。实现该技术的照明系统可以被周期性地评估以便提供实时的诊断能力。按照本公开，SMPSLED照明系统的很多示例实施例将是明显的。

Description

照明系统
相关申请
本申请要求于2012年1月20日提交的美国临时申请No.61/588，838的优先权，该申请被通过对其整体进行引用而合并于此。
技术领域
本申请涉及照明系统，并且更具体地涉及用于评估LED及其电源的状况的技术。
背景技术
替代诸如白炽灯或荧光灯的传统光源，发光二极管(LED)被日益增加地用于在住宅和商业环境中的照射。与更早的光源不同，LED典型地作为更大的系统(有时被提及为固态照明(SSL)系统)的一部分出现。包括在SSL系统中的两个主要的子系统是LED及其电源。经常使用的电源拓扑是所谓的开关模式电源(SMPS)。存在许多与这样的照明系统关联的并不平凡的问题。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种照明系统，其包括：关闭检测电路，被配置为在照明系统的开关模式电源中检测关闭时间，并且响应于检测到关闭时间而输出触发信号；以及控制器，被配置为响应于接收到触发信号而收集数据，然后能够根据所述数据针对想要的性能评估照明系统的状况，其中照明系统还包括：多个发光二极管；开关模式电源，用于向发光二极管供电，并且包括输出电容器；其中要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的输出电容器和发光二极管中的至少一个。
根据所述的照明系统的改进，其中要被评估的照明系统的一个或更多个状况有关于发光二极管，以及发光二极管的退化是由使用发光二极管阈值电压VTH、发光二极管VI曲线、和/或作为时间的函数的跨发光二极管的电压中的至少一个的控制器确定的。要被评估的照明系统的一个或更多个状况有关于开关模式电源的输出电容器，以及所述输出电容器的退化是使用作为时间的函数的所述输出电容器的放电电流确定的。所述控制器被配置成周期性地测量与由开关模式电源供电的发光二极管关联的电压。所述控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。由所述控制器收集的数据包括由所述控制器的对应的第一和第二模拟-数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨照明系统的发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。由所述控制器收集的数据允许所述控制器计算通过照明系统的发光二极管的电流。所述的照明系统可以进一步包括报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。开关模式电源包括反激或降压—升压拓扑。由所述关闭检测电路生成的触发信号引起所述控制器开始跟随开关模式电源的输出电容器的放电。所述关闭检测电路接收指示开关模式电源的切换频率的信号，并且被配置成对所述信号进行整流和/或高通滤波中的至少一个，并且将所得到的信号与参考电压进行比较以识别开关模式电源的断开状态。所述控制器被配置成使用发光二极管阈值电压VTH、发光二极管VI曲线、和/或作为时间的函数的跨发光二极管的电压中的至少一个来评估发光二极管的退化。所述控制器被配置成使用作为时间的函数的所述输出电容器的放电电流来评估所述输出电容器的退化。所述控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的所述输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。由所述控制器收集的数据包括由所述控制器的对应的第一和第二模拟-数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。所述的照明系统可以进一步包括报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。本发明还提供另一种照明系统，包括：多个发光二极管；开关模式电源，用于把电力提供给发光二极管的并且包括输出电容器；关闭检测电路，被配置成在开关模式电源中检测关闭时间，以及响应于检测到关闭时间而输出触发信号，其中所述关闭检测电路接收指示开关模式电源的切换频率的信号，并且对所述信号进行整流和/或高通滤波中的至少一个，并且将所得到的信号与参考电压进行比较以识别开关模式电源的断开状态；以及控制器，被配置成响应于接收到触发信号而周期性地收集数据，然后能够根据所述数据针对想要的性能评估照明系统的状况，其中由所述控制器收集的数据包括由所述控制器的对应的第一和第二模拟-数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨照明系统的发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流；其中要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的所述输出电容器和发光二极管中的至少一个。
根据所述的另一种照明系统的改进，其中由使用发光二极管阈值电压VTH、发光二极管VI曲线、和/或作为时间的函数的跨发光二极管的电压中的至少一个的控制器来确定发光二极管的退化，并且使用作为时间的函数的所述输出电容器的放电电流来确定所述输出电容器的退化。所述控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的所述输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。所述的照明系统可以进一步包括：报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。
附图说明
图1a和图1b示意性地图解示例固态照明系统及其相应的主要的电气子系统。
图2是图解具有相同拓扑、类型和LED数量的两种LED的电压-电流(VI)特性、并且进一步示出一种LED的次等性能的曲线图。
图3示意性地图解表示在给定的SSL系统已关闭之后紧接着的输出电容器和LED的简化的电气电路。
图4图解根据一个这样的实施例的示例电路，该示例电路可以用于检测开关模式电源中的关闭时间。
图5示意性地图解根据本发明的实施例的示例电路，该示例电路用于收集可以在评估SSL中使用的数据。
具体实施方式
公开了用于评估固态照明系统的LED和电源的状况的技术。该技术可以被用于例如在开关模式电源(SMPS)中测量输出电容器C的电容，以及测量由该电源驱动的LED的状况。在有些情况下，这种评估可以在控制照明系统的照明控制器中实现，照明控制器可以被配置为同时地确定C和LED的状况。在一个示例情况中，该技术可以例如在操作照明系统的微控制器中实现。实现该技术的照明系统可以被周期性地评估以便提供实时的诊断能力。按照本公开，SMPSLED照明系统的很多示例实施例将是明显的。
一般概览
如先前注意到那样，存在许多与基于照明系统的开关模式电源(SMPS)关联的并不平凡的问题。例如，在恰当地设计的SMPS中，对SMPS的机能具有显著影响的电子部件之一是在输出处的电解电容器。该电容器被用作滤波器以减少被供给至LED的电压和电流中的变化。图1a和图1b示出利用SMPS对LED供电并被配置有电容器C作为输出滤波器的示例固态照明(SSL)系统。图1a图解所谓的反激SMPS拓扑，其可以被配置为用于AC/DC和DC/DC转换并且运用变压器T以提供在输入和任何输出之间的电流隔离。图1b图解所谓的降压—升压(buck-boost)SMPS拓扑，其可以被配置为用于DC/DC转换并且运用电感器L和开关S T以提供输出电压。在这两种拓扑中，二极管D可以用于阻止电流流回到源中。尽管单独的LED一般被已知为是非常可靠的和长寿命的，但是单个LED并不能够递送大量电力。因此，SSL系统典型地运用大数量的LED，其中LED是被串联连接的LED以形成一个或更多个所谓的LED串。
有关这样的SSL系统的问题是如何评估给定系统的状况和老化。为此目的，诸如在图1a-b中示出的那些的子系统在正常操作状况下一般随着操作时间而改变，或者老化。更详细地，电解电容器的电性质是其电容C，及其等效的串联电阻(ESR)。对于无制造缺陷的电容器而言，电容C减小而ESR增加(这两者都作为操作状况的函数)。这里特别地相关的操作状况包括芯温度和纹波电流。在性能上发生这样的改变的一个原因是电容器C中的电解液以由操作状况影响的速率蒸发。与老化的无缺陷电容器相比，无制造缺陷的LED的老化牵涉主要地发生在它们的有源层和周围结构中的更复杂的物理过程。LED效率随着缺陷数量的增加以及因这些缺陷来回移动而下降。这些缺陷例如，通过增加针对所注入的电子和空穴的非辐射复合的可能性而减小LED的效率。这两种过程都是由通过有源层的电气电流以及由有源层的操作温度所创建并被其强烈地影响，而且是不可避免的。图2是图解相同拓扑、类型和LED数量的两种LED的电压-电流(VI)特性的曲线图，其中一种LED是健康的而另一种有些退化。表征健康LED的一种方式是阈值电压VTH，在其以下时正向电流下降到某个预定义的阈值电流ITH以下。如可以看到的那样，芯片2很好地追随参考并且是健康的，具有针对约2mA的阈值电流ITH的约29V的阈值电压VTH。另一方面，芯片1是退化的，如针对相同ITH的其约为18V的所证实的那样，其中小于VTH。因此，即使在VTH以下，退化的芯片1也良好地导电。
因此，并且根据本发明的实施例，在确定SSL系统的状况和老化中有用的信息包括电容C的值，以及对LED的退化的估计。在有些实施例中，LED的退化可以通过下面方法中的一个来确定：LED芯片的阈值电压VTH；LED的VI曲线；作为时间的函数的电容器放电电流；或作为时间的函数的跨LED芯片的电压。根据本发明的实施例，这样的信息可以被周期性地收集并用于评估系统健康。因此可以提供实时的诊断，并且可以标记展现出次等性能的照明系统用于预防性维护。在有些实施例中，这样的次等性能的通知可以被自动地生成并发送给维护人员。
照明系统诊断
图3示意性地图解表示在给定的SSL系统已关闭(诸如当外部电力被关断或断开连接时的情况)之后紧接着的输出电容器和LED的简化的电气电路。最初，电容器被充电到某个电压VC，该电压VC大于LED的阈值电压VTH。电容器通过LED以电流ILED放电并且可能通过其它路径放电(图3示出的是一个具有电流I1的可能的示例路径)。在这种情况下，VC可以按如下计算：
因而用于电容器的放电等式为：
其中在量(在该情况中，VC和Q)附近的点意指其时间微分。为了求解等式1，使用量IC＝I1+ILED(+任何其它已知电流)，因为它们确定电容器C的放电速率。
检测关闭时间
根据本发明的实施例，可以使用当系统被关闭时的时间的知识来实施对SSL系统的状况进行评估。为此目的，图4图解根据一个这样的实施例的示例电路，该示例电路可以被用于检测开关模式电源中的关闭时间。在该示例情况中的开关模式电源是反激转换器。如可以看到的那样，电路产生触发脉冲，其可以被用作为指示是开始跟随电容器C1的放电的时候的控制信号。该控制信号可以例如由微控制器(任意合适的处理器)接收，该微控制器控制照明系统并且其进而可以被编程或另外地被配置为响应于所述控制信号而开始跟随C1的放电。
在操作中，该示例实施例的断开时间检测电路从整流二极管D1的阳极接收其输入信号。输入电压包括在切换频率处的高频尖峰，其典型地为几百kHz的量级但是可以从一个实施例到另一实施例而变化。在由比较器Comp将该信号与参考电压Vref比较之前，该信号通过由电容器C2组成的高通滤波器，由二极管D2整流，并且在R1、C3处滤波。如果被这样处理的信号大于Vref，则然后SMPS被认为处于激活(开启)状态。然而，当该信号下降到Vref以下时，SMPS被认为处于非激活(关闭)状态。作为响应，比较器发出触发脉冲，触发脉冲可以被用于激活控制SSL的电路的下一部分。
如先前解释那样，电路的该控制部分可以被实现为例如微控制器或被采用以控制SSL的任何其它合适的处理器或处理电路。在这样的示例情况中，控制电路可以负责诸如LED电压和电容器C1电流(然后可以根据LED电压和电容器C1电流来评估SSL系统的状况)的数据收集。控制电路还可以被编程或另外地被配置以作出该对SSL的评估。由控制电路执行的评估将一般取决于诸如用于控制器的电源是从哪里取得的因素。
数据收集
图5示意性地图解根据本发明的实施例的示例电路，该示例电路用于收集可以在评估SSL中使用的数据。该数据可以从一个实施例到下一实施例而变化，如将按照本公开所领会的那样，但是在一个示例实施例中包括跨LED的电压以及电容器C1的放电电流。如在图5的该示例实施例中可以看到的那样，用于控制器的电源充当具有电流I1的恒定电流流出。控制器可以是例如SSL的微控制器或针对如在此所描述的对SSL进行评估而专门准备的专用处理器。
在操作中，当控制器接收到来自关闭检测电路的触发信号时，其开始收集电压和电流数据。如关于图5的示例实施例可以进一步看到的那样，控制器从包括线性调节器、二极管D2和另一个电容器C2的电路接收其电力。为了这个讨论的目的，假定该控制器电源电路充当与电容器C1并联连接的恒定电流流出，该电流是I1并且是已知的量。如可以进一步看到的那样，数据是通过被实现在控制器中的两个模拟—数字转换器ADC1和ADC2收集的。具体地，ADC1和ADC2分别读取电压V1和V2。电压V1对应于按如下关系的跨LED的电压，
VLED＝[(Rp1+Rp2)/Rp2]V1 (等式3)
而电压V2对应于按如下关系的电容器放电电流，
从这里可以确定通过LED的电流，
ILED＝IC-I1 (等式5)
如参考图5的示例实施例可以进一步看到的那样，控制器被配置有处理器和存储器，存储器包括包括用于存储要在SSL系统评估中使用的数据的存储区域(D)。存储器还包括存储于其中的许多个模块，所述许多个模块可以由处理器访问并执行。模块包括分析模块(A)和报告模块(R)。这些模块可以例如以任意合适的编程语言(例如C、C++、面向对象C、定制的或私有的指令集等)实现，并且被编码在机器可读介质上，在由处理器执行时，实施如在此所描述的报告和/或分析功能。控制器的其它实施例可以例如利用门级逻辑或应用专用集成电路(ASIC)或特制的半导体、或具有用于实施器件功能和输入/输出能力(例如用于接收测量的SSL系统参数的输入和用于报告SSL系统健康或在冗余电路中切换以置换执行为次等的照明电路的输出)的许多嵌入式例程的微控制器来实现。简而言之，控制器能够以硬件、软件、固件或其组合来实现。
如按照本公开将领会的那样，微控制器(或其它控制电路)配置可能取决于用于微控制器的电源是从哪里取得的。在一个示例情况下，如图5中所示，用于微控制器的电力是从正针对健康而被监控的同一电容器取得的，因而在该情况下知道电流I1—充当用于微控制器的电源的线性调节器的流出电流—是必要的。申请的该模式例如对于置换LED灯等等而言可能是有用的。对于另一示例情况，图5也应用于该情况但是用于微控制器的电力是从对SMPS供给电力的DC干线取得的。在该情况下SMPS被一直供电但是光输出取决于外部控制器(例如通过紫蜂(Zigbee)或数字可以寻址照明接口(DALI)或其它合适的控制协议)。这里，不存在线性调节器子系统并且电流I1为零，并且在下述中是可以忽视或者另外地可忽略的。
因此，并且根据本发明的实施例，微控制器或具有处理能力的其它合适的控制器电路可以收集或另外地接收为作出想要的评估所需的数据，并将该数据存储在存储器中(例如RAM和/或闪速存储器、或任何合适的易失性和/或非易失性存储器)，并分析该数据以评估SSL。在有些实施例中，当评估完成时，任何检测到的次等性能的通知可以被自动地生成并发送给(诸如通过控制器的报告模块经由邮件或文本消息)维护人员。
评估LED和电容器的状况
如先前所解释的那样，LED的退化可以通过下面方法中的一个来确定：LED芯片的阈值电压VTH；LED的VI曲线；作为时间的函数的电容器放电电流；或作为时间的函数的跨LED芯片的电压。根据本发明的实施例，这样的信息可以被周期性地收集并存储在控制器存储器中以及用于评估SSL系统健康。因此可以提供实时诊断，并且展现次等性能的SSL系统可以被标记用于预防性维护，这可以包括自动地在冗余SSL电路中切换以置换被标记的SSL电路。现在将进而讨论许多用于评估LED的示例方法。
测试A：LED的阈值电压。根据本发明的一个实施例，关于评估VTH，假定LED未被灾难性损坏。在一个这样的示例情况下，控制器(例如微控制器或其它合适的电路)可以被编程或另外地被配置为以规则的间隔测量电流IC，并且当在指定的限制ε*内该电流适宜地接近所选择的电流时时，如由下式一般地指示的那样，
控制器在此之后不久测量电压V1(例如在1毫秒内或其它适当的延迟)，并然后再一次进行。这些值可以分别被提及为V1(t*+Δt)和V1(t*+2·Δt)。然后，通过由等式3所指示的关系电压V1(t*+Δt)代表LED阈值电压VTH，而电容可以由下式估计
这两个值可以被存储在控制器存储器中(例如闪存或其它非易失性存储器)。根据有些实施例，控制器还可以存储其在SSL系统被的一次关闭之后测量的这两个值，并且可以在系统的寿命内保持这两个值以用于历史参考。如按照本公开将领会的那样，应注意不必要精确地知道关闭时间(例如在几毫秒内是足够的)。
测试B：LEDVI曲线(完整的和部分的)。为了评估LED的状况的目的，收集完整的VI曲线可能是不现实的，但是为了描述的完整提供下面的关于完整VI曲线实施例的讨论，随后是部分VI曲线实施例。
测试B：用于LED的完整VI曲线。根据一个示例实施例，控制器可以被配置为在固定的时间间隔ti＝i·Δt收集数据。可以按如下来组织数据收集。对于偶数索引i＝0,2,4，…控制器读取电压V1(用于VLED的代表)，而对于奇数索引i＝1,3，…控制器读取电压V2(用于IC的代表)。然后可以按如下构造VI曲线。给定的值V1(2i-1)和V2(2i)，可以从给定的值V1(2i-1)和V2(2i)通过下面在表1中指示的运算来构造完整的VI曲线。
表1
电容C可以从表格中的前三项确定，
其中根据一个示例实施例，括号中的前因子是已知的，并且可以在处理中省略。
测试B：用于LED的部分VI曲线：可以选择许多个ILED值，ILED(k)，针对k＝1，…K，以及它们的基于RS和I1计算出的代表值V2(k)。然而，选择电流的最后的值从而V2(K)对应于LED电流在一个示例实施例中，控制器可以被配置为监控电压V2并在其跨过任意的值V2(k)时，控制器被进一步配置为测量电压V1(k*)，其中k*指示值是在时间上稍晚些时候被记录的(例如在1到2毫秒内或其它适当的延迟)。部分VI曲线由成对的值{V1(k*)，V2(k)}k＝1，K组成。在测量电流的数组中的最后的电流是对的近似。由此处理可以如上面在测试A中讨论的那样进行处理以确定阈值电压VTH和C。VI曲线、阈值电压VTH以及电容C可以被存储在控制器的存储器中。控制器还可以存储其在SSL被第一次关闭后测量的值，并在系统的寿命内保持它们。再次应注意在该示例方法中不必要精确地知道关闭时间。
测试C：作为时间的函数的电容器放电电流IC 。该测试可以例如通过配置控制器以规则的时间间隔Δt来记录V2直到来实施。在那时，处理测试可以转回到测试A以测量阈值电压和电容。曲线由成对的值{kΔt，V2(k)}k＝1，K连同VTH和C一起组成。这里，应注意根据本发明的一些实施例，时间信息可以被省略，因为一旦控制器被编程以执行这些操作该数据就是已知的。这里，应注意该方法可以在精确地知道关闭时间情况下(例如，小于0.5毫秒或其它可接受的容差)实施，因为在将最后的数据集与先前存储的数据集进行比较时这可能是重要的。
测试D：作为时间的函数的VLED：该测试方法可以例如通过配置控制器以规则的时间间隔Δt记录V1再次直到来实施。在那时，测试转回到测试A以测量阈值电压和电容。曲线由成对的值{kΔt，V1(k)}k＝1，K连同VTH和C一起组成。再次应注意根据本发明的有些实施例，时间信息可以被省略，因为一旦控制器被编程以执行这些操作该数据就是已知的。这里，应注意该方法要求精确地知道关闭时间(例如小于0.5毫秒，或其它可接受的容差)，因为在将最后的数据集与先前存储的数据集进行比较时这可能是重要的。
应注意测试C和D可以被实现从而人们选择感兴趣的量的水平，并且然后测量从关闭系统到达到这些水平花费的时间。然而，任一方式下曲线可以被记录直到电容器放电电流下降到
如果SSL系统是更大系统的一部分，则那么该控制器可以在由上级电路通过可以用的通信信道(例如，使用布线控制、电力线通信或经由可以用的Wi-Fi、蓝牙或其它这样的网络无线地)询问之后报告最近收集的数据。如果SSL系统被隔离，则那么控制器可以被配置成将最新的值与其测量的最初的值进行比较，并基于理论分析和/或历史趋势(经验数据等)通知终端用户器件还剩余多少可用寿命。
根据本发明的一个示例实施例，把问题通知给终端用户的一个方式是使用位于器件外壳上的小的颜色可以调LED，其颜色由控制器控制。在一个这样的示例情况中，控制器可以被配置为如下，如果值在指定的限制内则把可调LED设定为绿色，如果跨过该限制但是仍然可以接受则设定为黄色，在器件已如此退化到要求置换的节点时设置为红色，以及如果器件已经失效则设置为闪烁的红色。控制器还可以被配置成经由可以用的通信网络(例如邮件消息、文本消息等)发送消息给维护人员。
按照本公开很多变形和配置将是明显的。例如，本发明的一个示例实施例提供照明系统。该系统包括关闭检测电路，关闭检测电路被配置成在照明系统的开关模式电源中检测关闭时间，以及响应于检测到的关闭时间而输出触发信号。该系统进一步包括控制器，控制器被配置成响应于接收到触发信号而收集数据，然后可以根据该数据针对想要的性能评估照明系统的状况。在有些情况下，要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的输出电容器和由该供给供电的发光二极管中的至少一个。在有些情况下，要被评估的照明系统的一个或更多个状况有关于发光二极管(LED)，以及LED的退化是由使用LED阈值电压VTH、LED VI曲线、和/或作为时间的函数的跨LED的电压中的至少一个的控制器确定的。在有些情况下，要被评估的照明系统的一个或更多个状况有关于开关模式电源的输出电容器，以及该输出电容器的退化是使用作为时间的函数的该输出电容器的放电电流确定的。在有些情况下，控制器被配置成周期性地测量与由开关模式电源供电的发光二极管关联的电压。在有些情况下，控制器从电源电路接收其电力，该电源电路充当与开关模式电源的输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。在有些情况下，由控制器收集的数据包括由控制器的对应的第一和第二模拟—数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨照明系统的发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。在有些情况下，由控制器收集的数据允许控制器计算通过照明系统的发光二极管的电流。在有些情况下，系统进一步包括报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。在有些情况下，开关模式电源包括反激或降压—升压(buck-boost)拓扑。在有些情况下，由关闭检测电路生成的触发信号引起控制器开始跟随开关模式电源的输出电容器的放电。在有些情况下，关闭检测电路接收指示开关模式电源的切换频率的信号，并且被配置成对该信号进行整流和/或高通滤波中的至少一个，并且将所得到的信号与参考电压进行比较以识别开关模式电源的断开状态。
本发明的另一个实施例提供照明系统，包括多个发光二极管(LED)，以及用于把电力提供给LED并且包括输出电容器的开关模式电源。系统进一步包括被配置成在开关模式电源中检测关闭时间以及响应于检测到关闭时间而输出触发信号的关闭检测电路。该系统进一步包括控制器，控制器被配置为响应于接收到触发信号而收集数据，然后可以根据所述数据针对想要的性能评估照明系统的状况。要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的输出电容器和LED中的至少一个。在有些情况下，控制器配置成使用LED阈值电压VTH、LED VI曲线、和/或作为时间的函数的跨LED的电压中的至少一个来评估LED的退化。在有些情况下，控制器被配置成使用作为时间的函数的该输出电容器的放电电流来评估输出电容器的退化。在有些情况下，控制器从电源电路接收其电力，电源电路充当与开关模式电源的输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。在有些情况下，由控制器收集的数据包括由控制器的对应的第一和第二模拟—数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨LED的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。在有些情况下，系统进一步包括报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。
本发明的另一个实施例提供照明系统，该照明系统包括多个发光二极管(LED)，以及用于把电力提供给LED并且包括输出电容器的开关模式电源。系统进一步包括关闭检测电路，关闭检测电路被配置成在开关模式电源中检测关闭时间，以及响应于检测到关闭时间而输出触发信号，其中该关闭检测电路接收指示开关模式电源的切换频率的信号，并且对该信号进行整流和/或高通滤波中的至少一个，并且将所得到的信号与参考电压进行比较以识别开关模式电源的断开状态。系统进一步包括控制器，被配置成响应于接收到触发信号而周期性地收集数据，然后可以根据该数据针对想要的性能评估照明系统的状况，其中由控制器收集的数据包括由控制器的对应的第一和第二模拟—数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨照明系统的发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的输出电容器和LED中的至少一个。在有些情况下，由使用LED阈值电压VTH、LEDVI曲线、和/或作为时间的函数的跨LED的电压中的至少一个的控制器来确定LED的退化，并且使用作为时间的函数的输出电容器的放电电流来确定输出电容器的退化。在有些情况下，控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。在有些情况下，报告模块用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。
已经为了图解和描述的目的提出了前述的本发明的实施例的描述。并不意图穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。按照本公开，许多修改和变形是可以能的。意图不由该详细描述而由所附的权利要求来限制本发明的范围。

Claims (20)

1.一种照明系统，包括：
关闭检测电路，被配置为在照明系统的开关模式电源中检测关闭时间，并且响应于检测到关闭时间而输出触发信号；以及
控制器，被配置为响应于接收到触发信号而收集数据，然后能够根据所述数据针对想要的性能评估照明系统的状况，
其中照明系统还包括：
多个发光二极管；
开关模式电源，用于向发光二极管供电，并且包括输出电容器；
其中要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的输出电容器和发光二极管中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中要被评估的照明系统的一个或更多个状况有关于发光二极管，以及发光二极管的退化是由使用发光二极管阈值电压VTH、发光二极管 VI曲线、和/或作为时间的函数的跨发光二极管的电压中的至少一个的控制器确定的。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其中要被评估的照明系统的一个或更多个状况有关于开关模式电源的输出电容器，以及所述输出电容器的退化是使用作为时间的函数的所述输出电容器的放电电流确定的。
4.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述控制器被配置成周期性地测量与由开关模式电源供电的发光二极管关联的电压。
5.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。
6.根据权利要求1所述的照明系统，其中由所述控制器收集的数据包括由所述控制器的对应的第一和第二模拟-数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨照明系统的发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。
7.根据权利要求1所述的照明系统，其中由所述控制器收集的数据允许所述控制器计算通过照明系统的发光二极管的电流。
8.根据权利要求1所述的照明系统，进一步包括：报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。
9.根据权利要求1所述的照明系统，其中开关模式电源包括反激或降压—升压拓扑。
10.根据权利要求1所述的照明系统，其中由所述关闭检测电路生成的触发信号引起所述控制器开始跟随开关模式电源的输出电容器的放电。
11.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述关闭检测电路接收指示开关模式电源的切换频率的信号，并且被配置成对所述信号进行整流和/或高通滤波中的至少一个，并且将所得到的信号与参考电压进行比较以识别开关模式电源的断开状态。
12.根据权利要求10所述的照明系统，其中所述控制器被配置成使用发光二极管阈值电压VTH、发光二极管 VI曲线、和/或作为时间的函数的跨发光二极管的电压中的至少一个来评估发光二极管的退化。
13.根据权利要求11所述的照明系统，其中所述控制器被配置成使用作为时间的函数的所述输出电容器的放电电流来评估所述输出电容器的退化。
14.根据权利要求11所述的照明系统，其中所述控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的所述输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。
15.根据权利要求11所述的照明系统，其中由所述控制器收集的数据包括由所述控制器的对应的第一和第二模拟-数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流。
16.根据权利要求11所述的照明系统，进一步包括报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。
17.一种照明系统，包括：
多个发光二极管；
开关模式电源，用于把电力提供给发光二极管的并且包括输出电容器；
关闭检测电路，被配置成在开关模式电源中检测关闭时间，以及响应于检测到关闭时间而输出触发信号，其中所述关闭检测电路接收指示开关模式电源的切换频率的信号，并且对所述信号进行整流和/或高通滤波中的至少一个，并且将所得到的信号与参考电压进行比较以识别开关模式电源的断开状态；以及
控制器，被配置成响应于接收到触发信号而周期性地收集数据，然后能够根据所述数据针对想要的性能评估照明系统的状况，其中由所述控制器收集的数据包括由所述控制器的对应的第一和第二模拟-数字转换器收集的两个电压V1和V2，其中电压V1对应于跨照明系统的发光二极管的电压并且电压V2对应于开关模式电源的输出电容器放电电流；
其中要被评估的照明系统的状况有关于开关模式电源的所述输出电容器和发光二极管中的至少一个。
18.根据权利要求17所述的照明系统，其中由使用发光二极管阈值电压VTH、发光二极管VI曲线、和/或作为时间的函数的跨发光二极管的电压中的至少一个的控制器来确定发光二极管的退化，并且使用作为时间的函数的所述输出电容器的放电电流来确定所述输出电容器的退化。
19.根据权利要求17所述的照明系统，其中所述控制器从电源电路接收其电力，所述电源电路充当与开关模式电源的所述输出电容器并联连接的恒定电流流出，该电流是已知的。
20.根据权利要求17所述的照明系统，进一步包括：报告模块，用于当照明系统的性能在规范之外时进行指示。
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