CN105612814A - Led照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于更换具有磁性镇流器或电子镇流器的照明装置中的荧光灯的LED灯布置。所述布置包括多个LED，所述多个LED在多个电路配置中是可切换的；第一装置，所述第一装置用于感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率且生成输出；以及第二装置，所述第二装置用于基于用于感测频率的所述第一装置的所述输出切换所述多个LED的所述电路配置。

Description

LED照明系统
技术领域
本发明总体涉及LED灯和LED照明，并且更特别地涉及适合于更换具有与荧光灯一起使用的镇流器的照明装置中的荧光灯的LED灯。
背景技术
荧光照明至今已经出现了很多年。这种照明形式从白炽灯泡的高效替代开始，但在效率和功率消耗方面，并且还在如下面所陈述的其他方面，在某种程度上最近已经被LED照明超过。
荧光灯一般包括装配有惰性气体和少量汞、用两个装好销钉(pinned)的端帽盖住两端的管。为了协助荧光灯点燃，端帽包含热灯丝以预热管内部的气体，并且使汞蒸发。一旦荧光灯被点燃，由传导的电流产生的热保持荧光灯处于操作状况。在操作期间，为了有助于这些启动状况，并且为了限制通过荧光灯的电流，并且因此限制消耗的功率，电子镇流器被连接在主电源和荧光灯之间。
当最初引入时，仅有的可用的镇流器是简单的磁性电感器，其由于电感器的频变阻抗(frequencydependentimpedance)，通过限制AC电流限制消耗的功率。不期望的结果是相对低的功率因数和相对高的无功功率。
近来，已开发出了电子镇流器。此类电子镇流器通常首先将AC主功率转换为直流(DC)功率，并且随后将DC功率转换为高频AC功率以驱动荧光灯。较新的电子镇流器主动地控制通过荧光灯的电流，并且主动地控制由镇流器本身吸收的AC功率。这允许系统具有接近于一的值的功率因数。虽然由电子镇流器和荧光灯联合吸收的功率仅稍微低于具有磁性镇流器的系统，但是无功功率被大大减少。镇流器本身的效率也被提高。
虽然LED照明本身仅稍微比荧光照明更有效，但是其具有很多其他优势。例如，LED照明不需要汞，LED照明更有方向性，LED需要较少的努力就能控制或调整消耗的功率，以及与荧光照明相比寿命大大增加。
因此，常常期望用LED照明系统更换现有的荧光照明系统。然而，此类更换的成本相对高。由于镇流器，更换LED灯不能插入到被设计用于荧光灯的照明装置，所以用于荧光灯的现有的照明装置需要被更换。因此，即使鉴于LED灯的明显的优势，很多用户还简单地用另一个荧光灯更换出现故障的荧光灯。当多管照明装置中仅单个荧光管出现故障时，进一步降低了用LED灯更换荧光灯的动机。更换照明装置将导致丢弃仍处于运行秩序中的荧光管。
因此，需要当被安装在被设计用于荧光灯的现有照明装置中时可以被投入操作的LED灯。
目前，市场上有形状像荧光管的LED灯，该LED灯可以被放置在现有的照明装置中。然而，这些LED灯需要将照明装置与镇流器剥离，并且照明装置被重新连线以将LED灯直接连接到主电源，而没有镇流器的干预。将照明装置剥离和重新连线(re-wiring)所需的劳动量即使不是使涉及切换到LED照明的全部节省成本无效，也会使涉及切换到LED照明的大部分节省成本无效，或者甚至存在更高的成本。
因此，优选不需要修改照明装置的更换灯。甚至当常常预先不知道照明装置是包括较旧的基于磁性电感器的镇流器还是包括更现代的基于电子的镇流器时，先前LED灯的设计不得不在电子设备方面进行修改，以允许新的LED灯被插入在现有荧光照明装置的灯座中，并且承受磁性镇流器或电子镇流器的影响。
图1中示出了用于连接到主电源7的磁性电感器镇流器5的可能的配置的示例，并且图2中示出了用于连接到主电源7的电子镇流器6的可能的配置的示例。LED灯1包括LED2和LED驱动器电路3，以及用于保护LED驱动器的正常运行的安全设备4。在实际建立用于使荧光灯发亮的电路之前，此类安全设备4确保在前的荧光灯两侧被连接到镇流器5、镇流器6和主电源7的组合。
该方法需要功率的两级转换以(至少大致上)再次获得用于LED2的主电源。由镇流器5或镇流器6执行第一转换，并且由LED灯1中的内部LED驱动器3执行第二转换。关于调整(regulating)到LED的功率，由LED灯1中的LED驱动器3的转换步骤或级应该至少大致上与镇流器5或镇流器6的转移特性是逆向的，当将LED灯1插入到现有照明装置中时，要求用于作为精确类型的镇流器(基于磁性电感器的镇流器或电子镇流器)的电子镇流器的LED驱动器3的两个操作模式通常是未知的。
非常期望能够制造单一类型的LED灯而不是几个类型以符合镇流器的类型，这还将避免不得不在购买所需类型的更换LED灯之前确定镇流器的类型的问题。为了根据镇流器的类型提供选择，将需要图1和图2的优选统一的LED驱动器3以检测实际布置在照明装置中的镇流器的类型，并且对不同类型的镇流器进行不同地操作，从而至少在制造方面增加了所得配置的复杂性、成本和低效率。
本发明解决上面的问题。
发明内容
在本发明的第一方面中，一种适于更换具有磁性镇流器或电子镇流器的照明装置中的荧光灯的LED灯布置，所述布置包括：多个LED，所述多个LED在多个电路配置中是可切换的；第一装置或电路，所述第一装置或电路用于感测由所述照明装置的镇流器供应到所述布置的功率的频率且生成输出；以及第二装置或电路，所述第二装置或电路用于基于用于感测频率的所述第一装置的所述输出切换所述多个LED的所述电路配置。用于感测供应到所述布置的功率的频率的所述第一装置可以包括滤波器，例如，RC网络或有源滤波器，或者用于在不同的频率之间进行区分的其他电路。用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第二装置可以包括单个开关诸如晶体管或多个晶体管(例如，布置为复合晶体管对(Darlingtonpair)、机械开关或等价物，并且可以包括多个开关。
在缺乏供应到所述布置的功率的情况下，所述多个LED可以以第一电路配置布置，其中如果感测的频率在一定预定频率范围内，则用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述电路配置的所述第二装置适于将所述多个LED切换到第二电路配置。所述第一电路配置可以是默认配置，例如，适合于与具有磁性镇流器的照明装置一起使用的串联配置。如果所述布置被放置在具有例如磁性镇流器的照明装置中，则所述布置可以适于保持处于默认设置。如果所述布置被放置在具有不同类型的镇流器例如电子镇流器的照明装置中，则所述布置可以适于切换到所述第二电路配置。
所述预定频率范围对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。这样，用于感测频率的所述第一装置可以检测所述布置是否被放置到装配有磁性镇流器或电子镇流器的照明装置中。
如果感测的频率在第一预定频率范围内，则用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述电路配置的所述第二装置可以适于将所述多个LED切换到第一电路配置，并且如果感测的频率在与所述第一预定频率范围不同的第二预定频率范围内，则适于将所述多个LED切换到第二电路配置。所述第一预定频率范围可以对应于从磁性镇流器输出的频率范围，并且所述第二预定频率范围对应于从电子镇流器输出的频率范围。
所述多个LED可以被布置成多个LED组。所述组可以每个具有一个或多个LED。所述组优选地都包含相同数量相同类型的LED，但所述组也可以不同。所述第一电路配置可以例如对应于所述LED组的串联连接，并且所述第二电路配置可以对应于所述LED组中的至少一部分的并联连接。
所述第二电路配置与所述第一电路配置不同。所述第一电路配置可以与例如串联连接在所述布置的电源线之间的所有LED组对应，并且所述第二电路配置可以对应于彼此并联连接的所有LED组。另选地，所述第一电路配置和所述第二电路配置串联连接的LED组的数量相对于并联连接的组的数量可以不同。所述第一电路配置和所述第二电路配置的连接在所述布置的电源线之间的所述LED组的数量相对于被旁路或断开的所述LED组的数量也可以或另选地可以不同。例如，LED可以被布置成三组，并且用于切换所述电路配置的所述第二装置可以包括被布置以在具有串联连接的所有三组的电路配置和具有并联连接的所有三组的电路配置之间切换所述三组的两个开关。
用于感测供应到所述布置的功率的频率的所述第一装置或电路可以包括适于在从磁性镇流器或电子镇流器输出的频率范围之间进行区分的滤波器。
所述多个LED、用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第二装置可以以适合于更换照明装置中的荧光灯的配置被布置在单个壳体中。所述壳体可以是管形的形状，一般与传统荧光管的形状一致。另选地，所述多个LED可以被布置在第一壳体中，并且用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第二装置被布置在第二壳体中，其中所述第一壳体适于连接到所述第二壳体，连接的第一壳体和第二壳体处于适合于更换照明装置中的荧光灯的配置中。所述第一壳体和所述第二壳体可以被设计成用于装配在一起，使得两者一起一般与传统荧光管的形状一致。
所述布置优选地适于在与磁性镇流器或电子镇流器中的一个一起使用的所述第一电路配置中生成所述多个LED的功率输出，所述多个LED的功率输出基本上等于在与磁性镇流器或电子镇流器中的另一个一起使用的所述第二电路配置中的所述多个LED的功率输出。所述布置优选地被设计成用于在第一配置和第二配置两者中提供从LED输出的大约相同的光，即，不管装配在照明装置中的镇流器的类型。
在照明装置中，由以与磁性镇流器一起使用的所述第一电路配置或所述第二电路配置中的一个配置的所述多个LED产生的光通量级优选地基本上等于由与所述磁性镇流器一起使用的荧光管产生的光通量级。因此，当被放置在装配有磁性镇流器的照明装置中时，所述布置优选地被设计成用于提供从LED输出与传统荧光管大约相同的光。并且当被放置在装配有电子镇流器的照明装置中时，所述布置还可以被设计成用于提供从LED输出与传统荧光管大约相同的光。
在本发明的第二方面中，所述LED灯布置可选地还可以包括第三装置或电路，所述第三装置或电路用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值的状况，并且生成输出；以及第四装置或电路，所述第四装置或电路用于基于所述第三装置的所述输出，切换所述多个LED的所述电路配置。
用于切换所述电路配置的所述第四装置可以适于以占空比在所述第一电路配置和另一个电路配置之间，或者在所述第二电路配置和另一个电路配置之间切换。用于切换所述电路配置的所述第四装置可以被设计成用于以一定占空比例如在电源电压的每个周期期间在不同电路配置之间切换。例如，所述占空比可以包括在所述电源电压的周期的第一部分切换到所述第一电路配置，以及在所述电源电压的周期的剩余部分切换到另一个不同的电路配置。在该示例中，其他电路配置可以是第二电路配置，或者它可以是与第一电路配置和第二电路配置两者不同的第三电路配置。由于磁性镇流器的电感用于缩短通过LED的零或近似零的电流的时间段，所以为了切换所述电路配置，第三装置和所述第四装置可以被设计成用于使用装配在照明装置中的磁性镇流器的电感。因此，可以从电路省略单独的电感，或者可以使用比其他情况所需要的较小的电感。
可以选择占空比以减少所述第一电路配置和所述第二电路配置中的多个LED的功率输出之间的差值。例如，可以通过以一定占空比在所述第二电路配置和另一个(第三)电路配置之间切换调整当在所述第二电路配置中时输出的光，所述一定占空比被选择以实现光输出接近所述第一电路配置的光输出。这样，不管装配在照明装置中的镇流器的类型如何，例如，是磁性还是电子，所述布置都可以输出与相似量的光相同的光。
用于切换所述电路配置的所述第四装置还可以或附加地适于以至少部分地基于用于感测频率的所述第一装置的输出确定的占空比在所述电路配置之间切换。这样，附加地或另选地，根据装配在照明装置中的镇流器的类型，例如，磁性或电子，可以调整以一定占空比在电路配置之间的切换。例如，与一种类型的镇流器例如磁性镇流器一起使用的占空比可以与当所述布置与另一种类型的镇流器例如电子镇流器一起使用时的占空比不同。可以例如通过用于感测供应到本发明的第一方面的所述布置的功率频率的所述第一装置的输出确定镇流器的类型。
用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第四装置可以适于测量流过所述多个LED的至少一部分的电流，以测量施加到所述多个LED的至少一部分的电压，和/或以测量施加到所述多个LED的至少一部分的电压的相位。因此，所述第四装置可以使用不同的测量以检测通过所述LED的低电流的状况。
可以类似于本发明的第一方面的所述第二装置构建用于切换所述电路配置的所述第四装置，并且可以至少部分地以相同的一个电路元件或多个电路元件实施所述第二装置和所述第四装置。这样，所述第二装置和所述第四装置可以使用相同电路元件中的一些或全部以减少所需部件的数量。例如，构成所述第二装置的相同的一个或多个晶体管开关还可以构成所述第四装置。
用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第三装置可以经配置用于在当通过所述多个LED的至少一部分的电流基本上为零时的时间段的至少一部分期间，激活用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第四装置。这样，在当通过LED的电流为零或近似零(即，围绕电源电压的零交叉点)时电源周期的一部分期间，可以改变所述电路配置。
应当注意，本发明的第二方面的LED灯布置还可以应用于省略本发明的第一方面的所述第一装置和所述第二装置的布置中也是可能的。
在本发明的第三方面中，所述布置可以可选地还包括：第五装置或电路，所述第五装置或电路用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值或低于第二阈值的状况；以及能量存储装置或电路，所述能量存储装置或电路用于存储提供到所述布置的电能的至少一部分，其中当所述第五装置的所述输出表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于所述第一阈值时，所述能量存储装置适于存储额外的能量，并且当所述第五装置的所述输出表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于所述第二阈值时，适于释放先前存储的能量。这样，在电源周期中的峰部期间(例如，当通过LED的电流高于第一阈值时)，能量可以被存储在能量存储装置中，并且先前存储在能量存储装置中的能量可以被释放，使得在电源周期中的谷部期间(例如，当通过LED的电流低于第二阈值时)，它流过LED。
所述布置可以经配置用于仅将存储在所述能量存储装置中的所述能量的一部分供应到所述多个LED的至少一部分。仅释放存储的能量的一部分导致所述能量存储装置更有效的操作。
可以类似于本发明的第一方面的所述第三装置构建用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值或低于第二阈值的状况的所述第五装置，并且可以至少部分地以相同的一个电路元件或多个电路元件实施所述第三装置和所述第五装置。这样，所述第三装置和所述第五装置可以使用相同电路元件中的一些或全部以减少所需部件的数量。
在本发明的第四方面中，所述布置可以可选地还包括第六装置或电路，所述第六装置或电路用于感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率，并且生成输出；以及可变阻抗，所述可变阻抗连接在所述布置的两个输入功率连接线之间，所述可变阻抗提供根据用于感测频率的所述第五装置的所述输出改变的阻抗。如上所述，感测供应到所述布置的功率的频率可以在磁性镇流器或电子镇流器之间进行区分，并且因此所述可变阻抗可以根据装配到所述照明装置的镇流器的类型改变。
如果感测的频率在一定预定频率范围内，则用于感测频率的所述第六装置和所述可变阻抗可以适于增加所述可变阻抗的阻抗。预定的频率范围可以对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。
可以类似于本发明的第一方面的所述第一装置构建用于感测频率的所述第六装置，并且可以至少部分地以相同的一个电路元件或多个电路元件实施用于感测频率的所述第一装置和用于感测频率的所述第六装置。这样，所述第一装置和所述第六装置可以使用相同电路元件中的一些或全部以减少所需部件的数量。
所述可变阻抗可以包括阻抗和用于将所述阻抗连接在所述布置的所述两个输入功率连接线之间或将其断开的开关。所述可变阻抗可以另选地包括第一阻抗、第二阻抗和用于将所述第一阻抗或所述第二阻抗中的一个连接在所述布置的所述两个输入功率连接线之间的开关。
所述布置可以包括位于壳体的一端且适于连接到所述照明装置的两个传导插脚(conductingpins)，所述插脚连接到所述布置的所述两个输入功率连接线，其中所述可变阻抗被连接在所述传导插脚之间。
当用于感测频率的所述第六装置的所述输出表明具有磁性镇流器的操作时，所述可变阻抗可以适于增加阻抗。所述可变阻抗可以适于将阻抗增加到足以使得当磁性镇流器用于将功率供应到所述布置时存在于所述照明装置中的启动器元件不被激活的阻抗。
本发明的第五方面包括一种适于使用一个或多个荧光灯的照明装置，所述照明装置包括适合于激励(energize)所述荧光灯的一个或多个磁性镇流器或电子镇流器，其中所述照明装置装配有代替所述一个或多个荧光灯的一个或多个如本文所述的LED灯布置。
本发明的第六方面提供了一种在适于更换具有或磁性镇流器或电子镇流器的照明装置中荧光灯的布置中操作LED的方法，所述布置包括在多个电路配置中可切换的多个LED。所述方法包括：感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率；以及如果感测的频率在预定频率范围内，则从第一电路配置切换到第二电路配置。所述预定频率范围可以对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。
所述方法可以包括：如果感测的频率在第一预定频率范围内，则将所述多个LED切换到第一电路配置；以及如果感测的频率在与所述第一预定频率范围不同的第二预定频率范围内，则将所述多个LED切换到第二电路配置。所述第一预定频率范围可以对应于从磁性镇流器输出的频率范围，并且所述第二预定频率范围可以对应于从电子镇流器输出的频率范围。本文为本发明第一方面到第四方面所描述的相同的特点和考虑因素还适用本文所描述的方法。
所述多个LED可以被布置成多个LED组。所述第一电路配置可以对应于所述LED组的串联连接，并且所述第二电路配置可以对应于所述LED组中的至少一部分的并联连接。
所述方法还可以包括：布置所述第一电路配置和所述第二电路配置，使得当在具有磁性镇流器或电子镇流器中的一个的所述第一电路配置中操作时所述多个LED的功率输出基本上等于当在具有磁性镇流器或电子镇流器中的另一个的所述第二电路配置中操作时所述多个LED的功率输出。
所述方法还可以包括布置所述第一电路配置和所述第二电路配置，使得由以与磁性镇流器一起使用的所述第一电路配置或所述第二电路配置中的一个配置的所述多个LED产生的光通量级基本上等于由与所述磁性镇流器一起使用的荧光管产生的光通量级。
所述方法还可以包括：感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值的状况，并且生成输出；以及基于所述输出，切换所述多个LED的所述电路配置。
切换所述电路配置的步骤可以包括以占空比在所述第一电路配置和另一个电路配置之间，或者在所述第二电路配置和另一个电路配置之间切换。可以选择所述占空比以减少在所述第一电路配置和所述第二电路配置中所述多个LED的功率输出之间的差值。切换所述电路配置可以附加地或另选地包括以至少部分地基于用于感测频率的所述第一装置的所述输出确定的占空比在所述电路配置之间切换。
所述方法还可以包括在当通过所述多个LED的至少一部分的电流基本上为零时的时间段的至少一部分期间，切换所述多个LED的所述电路配置。
所述方法还可以包括：感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值或低于第二阈值的状况；当通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值时，将提供到所述布置的电能的至少一部分存储在能量存储装置中；以及当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于所述第二阈值时，释放先前存储的能量。释放所述先前存储的能量可以包括仅将存储在所述能量存储装置中的所述能量的一部分供应到所述多个LED的至少一部分。
所述方法还可以包括：感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率；提供连接在所述布置的两个输入功率连接线之间的可变阻抗；以及基于感测的频率，改变所述可变阻抗。
所述方法还可以包括：如果感测的频率在一定预定频率范围内，则增加所述可变阻抗的所述阻抗。所述预定频率范围可以对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。所述方法还可以包括：将所述可变阻抗的所述阻抗增加到足以使得当磁性镇流器用于将功率供应到所述布置时存在于所述照明装置中的启动器元件不被激活的阻抗。
附图说明
以下是本发明的某些考虑因素、方面和实施例的描述，参考附图，其中相同或相似的元件、部件和方面用相同的附图标记标明，并且其仅以示例的方式提供，并且不应被解释为以任何方式对本发明中的实施例进行限制。在附图中：
图1示出用于具有基于磁性电感器的镇流器的照明装置中的布置的配置；
图2示出用于具有电子镇流器的照明装置中的布置的配置；
图3示出用于电子镇流器具有沿着垂直轴的功率对沿着水平轴的电压的功率特性；
图4示出用于基于磁性电感器的镇流器具有沿着垂直轴的功率对沿着水平轴的电压的模型化的功率特性；
图5示出LED灯布置的一个实施例的示意图表示；
图6示出LED灯布置的另一个实施例的示意图表示；
图7示出图6的实施例且还包括线路调整电路的示意图表示；
图8示出LED灯布置的进一步实施例的示意图表示；
图9示出用于LED灯布置的能量存储电路的示意图表示；
图10示出用于LED灯布置的可变阻抗电路的示意图表示；
图11示出用于模型化的磁性镇流器(曲线A)和模型化的电子镇流器(曲线B、曲线C、曲线D个曲线E)、用于LED组的若干不同的配置，以及用于使用电路配置的同步切换的模型化的磁性镇流器(曲线F)的功率特性的组合表示；
图12示出在装配有传统的荧光灯的照明装置中到磁性镇流器的输入电压和来自磁性镇流器的输出电流的示波器测量；
图13示出到负载的输入电压、输入电流、整流电流以及在不具有线路调整装置的LED灯布置的实施例中的开关电流的示波器测量；以及
图14示出到负载的输入电压、输入电流、整流电流以及在具有线路调整电路的LED灯布置的实施例中的开关电流的示波器测量。
具体实施方式
提供了对于关于技术属性和现象的本发明的实施例的特征的解释，后面接着提供本发明的示例性实施例。
磁性镇流器和电子镇流器两者被设计成用于启动、控制和限制供应到荧光管的电流，并且调整由管消耗的功率。因为LED的电子特性，本发明的实施例基于两种类型的镇流器可以适于用作未加工的LED驱动器的惊人的见解，其中具有特定数量的LED的一个或多个串或组的总正向电压确定实际消耗的功率。如果在LED的正极的电压与在LED的阴极的电压相比更正，则LED的正向电压是在LED之间的电压降。在可以通过串联连接具有已知特性的特定数量的LED近似的特定的正向电压处，LED将消耗与在相同的镇流器上的等同的荧光管相等或近似相等数量的功率。
LED可以被布置在电路中形成LED串，并且LED可以被添加到该串，或者从该串移除以改变该串中的LED的数量和/或改变该串中串联连接或并联连接的LED的数量。因此，可以调整LED串的总正向电压，从而增加或减少功率输出。
就不同的输入功率水平而言，磁性镇流器和电子镇流器可以表现出不同的行为。图3以当输出电压增加时由镇流器供应的功率近似线性增加描绘了用于典型电子镇流器的特性曲线，证明作为电流源它的适用性。应当注意，电子镇流器通常包括过功率保护，一旦功率达到一定水平，过功率保护就自动将由镇流器生成的电流下移。
图4描绘了用于典型磁性镇流器(不包括过功率保护)的特性曲线。如图4所示，由镇流器供应的功率随着输出电压增加到点10处的最大值，并且然后随着电压进一步增加降低。当磁性镇流器被用于为LED串供电，相对于最大值点10处的情况，LED串的总正向电压增加将导致将操作点移位到导致功率降低的最大值点10的右边。
如图4中可以看出，当在低于最大值10处操作时，特性曲线在两个不同的电压处表现出相同的功率输出。例如，在大约50V和210V的操作电压处实现40瓦的功率输出，以图4中的虚线11和虚线12表明。在这两个电压处，照明装置将在具有基本上相同的输出功率的两个不同的电流水平和两个不同的功率因数处操作。在较高的电压操作点处，尽管显著地减少无功功率，并且因此还减少了线圈和连接线中的电阻损耗以及镇流器核心的磁化强度和饱和损耗，使得在上述输出功率处，照明装置具有较低的输入功率，并且因此它更有效地进行操作。
LED一般比荧光管(稍微)更有效地产生光，并且因为LED照明具有方向性，所以来自在所期望的方向上重定向光的损耗较低，使得在相同的光水平下LED照明所需的功率一般明显地低于荧光照明。然而，当在低电压点操作时可以显著地损害效率，这可以完全使通过LED照明的使用设想的省电无效。
相反，在由图4中的虚线12标识的较高的电压点处，根据本发明的方面提出的布置的效率显著地较高。因此，至少对于具有磁性镇流器的照明装置，较高的电压配置(具有在和与图4中的最大值点10相关联的电压水平相比较高电压水平处的操作点)是优选的。相反，电子镇流器一般经配置用于“(有源)功率因数校正”，这使得功率因数在全输出功率范围上基本上恒定(即，不管操作点的电压水平)。因此，在电子镇流器中，主要由将主输入功率转换为电子镇流器的高频输出功率的效率确定系统效率。因为有源功率因数校正，所以降低输出功率与减少输入功率结合在一起，使得系统的操作消耗较少的功率。
相对于磁性镇流器和电子镇流器两者的上述考虑的结果是根据本发明的实施例的布置可以在两个不同的电压水平处和在两个不同的电流水平处进行操作，对于通常布置在与更换的荧光灯一起使用的照明装置中的两种类型的(即，磁性和电子)镇流器，两个不同的电压水平和两个不同的电流水平可以显著地不同，其中所述布置优选地与电子镇流器和磁性镇流器两者兼容。
在下面的表中示出了操作状况的示例。
表1.1对于荧光灯
表1.2对于本发明的示例性实施例
根据一个实施例，提供了适合于在由不同类型的镇流器所需的不同电压和电流水平处操作的布置。
在本发明的实施例中，通过在可以根据安装在照明装置中的镇流器的类型改变的电路配置中布置多个LED实现用于相应类型的磁性镇流器和电子镇流器的不同的电压和电流水平。可以以LED串布置LED，并且在LED串之间强加来自镇流器的电源电压。LED串包括多个LED组或LED的子串，其可以以至少两种不同的电路配置进行布置。每组LED通常将包括多个LED，一组中的LED串联连接或并联连接或两者的组合，并且具有包括单个LED的一个或多个组也是可能的。
一个可能的实施方式是将LED布置成连接的多个组，使得一个或多个组可以串联或并联布置，以改变LED串的电路配置。另一个可能性是使一个或多个LED组被旁路或短路或断开，以改变LED串的电路配置。
可以通过包括一个或多个开关以改变LED组之间的连接来改变LED串的电路配置。可以独立切换LED组(即，将一组或LED切换到与其他组串联或并联配置，或者使一组旁路、短路或断开)，或者多组可以被同时切换以实现多组LED的电路配置中协调一致的变化。例如，对于包括三个LED组的LED串，三组可以在串联配置和并联配置之间切换，其中在所述串联配置中三个LED组串联连接在电源电压之间，其中在所述并联配置中三个LED组彼此并联连接在电源电压之间。
图5示出包括两个全波整流器31a、全波整流器31b和阻抗32a、阻抗32b(其可以是电感器、电阻器或在不同实施例中的其组合)以及在整流器的输出处布置在电源线30a、电源线30b之间的LED串(还在整流器31a、整流器31b和阻抗32a、阻抗32b之间示出安全开关)的示例性LED灯布置13的示意图表示。布置13可以被装配在具有与传统的荧光管相比较的尺寸的单个壳体中，并且能够装配到代替荧光管的传统荧光装置中。
图5中所示的实施例是具有位于朝向壳体的一端的整流器31a和位于另一端的整流器31b、适于接收两个整流器的输入的两端的主电源电压的两端设计。然而，布置13还可以适于接收壳体的一端处的整流器中的一个的两端的主电源电压的一端操作。
LED串包括被布置在第一组16中的LED14和被布置在第二组17中的LED15。组16、组17中的每个包括在子串中串联连接的多个LED，以及可选的在与第一子串并联连接的第二子串中串联连接的多个LED。可以以下面描述的方式选择在每组中LED的总数量和组的布置，以具有等于由例如要被更换的荧光灯消耗的功率的所得实际消耗的功率。
布置13还包括具有并联连接到第一组LED16和连接二极管23的第一开关19的第一旁路连接18、以及具有并联连接到第二组LED17和连接二极管23的第二开关21的第二旁路连接20。在另选的实施例中可以由合适的受控开关更换连接二极管23。由于开关19和开关21用于改变LED串的电路配置，所以此后开关19和开关21被称为配置开关。
可以通过操作配置开关19和配置开关21改变LED串的电路配置。当配置开关19和配置开关21都打开(即，不导电)时，LED组16和LED组17(通过二极管23)串联连接在电源线30a、电源线30b之间。当配置开关19和配置开关21都关闭(即，传导电流)时，LED组16和LED组17并联连接在电源线30a、电源线30b之间。如果开关19关闭且开关21打开，则第二组LED17被连接在电源线30a、电源线30b之间，然而第一组16仍然与第二组17串联，并且被有效地旁路。如果开关19打开且开关21关闭，则第一组LED16被连接在电源线30a、电源线30b之间，然而第二组17仍然与第一组16串联，并且被有效地旁路。
因此，实现了布置13的四种操作模式。在优选的实施例中，通过控制配置开关19、配置开关21，使得它们都表现出相同的状态(例如，两个开关打开(open)或两个开关关闭(closed))，有助于切换控制，同时实现足够的操作多样性以允许布置13适于磁性镇流器或电子镇流器。
可以根据照明装置中使用的镇流器的类型控制配置开关19、配置开关21以调整电路配置。这可以通过提供检测磁性镇流器、或电子镇流器的存在、或在这两种类型的镇流器之间进行区分，以及控制相应的配置开关的控制电路来完成。例如，控制电路可以例如通过检测电压或电流的频率来检测由镇流器输出的电压或电流的特性。在图7和下面的描述中示出了控制电路的一个实施例，但是还可以使用很多其他实施方式。
在一个实施例中，当控制电路接收表明磁性镇流器被使用的输入时，控制电路打开配置开关19和配置开关21两者，并且当控制电路接收表明电子镇流器被使用的输入时，关闭配置开关19和配置开关21两者。这导致LED串的电路配置改变，使得当使用磁性镇流器时，两个LED组16、LED组17串联连接在电源线30a、电源线30b之间，并且当使用电子镇流器时，两个LED组16、LED组17并联连接在电源线30a、电源线30b之间。这样，LED串两端的正向电压根据使用的镇流器的类型改变以驱动LED灯布置。
用于在实际布置中配置开关28、配置开关29机制的控制的控制电路可以包括在磁性和电子压载系统(ballastedsystem)之间进行区分的检测部分，以及影响例如在串联电路配置和并联电路配置之间的电路配置之间的实际切换的开关部分。磁性镇流器在主频率处进行操作，通常50Hz或60Hz，并且电子镇流器在高频处进行操作，通常根据镇流器的类型和品牌在20kHz和50kHz之间。操作频率的不同可以被用于在镇流器的类型之间进行区分。
图6示出具有三个LED组25、LED组26和LED组27，每组包括相同数量的LED的LED灯布置24的另一个示例。以与图5的实施例中类似的方式，三个LED组的配置可以使用配置开关28和配置开关29在串联配置和并联配置之间切换。该实施例包括多个连接二极管(类似于图5实施例中的连接二极管23)以使得配置开关能够产生不同的电路配置，并且这些可以由开关进行更换，如果其控制是合适的。可以如下所述构成和控制配置开关。
图8为简单起见用表示为单个LED符号的LED组25、LED组26和LED组27描绘了图6的布置的更详细的表示。图8中所示的实施例包括两个配置开关28和配置开关29，其每个包括晶体管开关28a、晶体管开关29a和频率检测电路28b、频率检测电路29b。开关28a、开关29a可以包括例如简单的晶体管开关、复合晶体管开关和电荷泵驱动晶体管、继电器和/或其他类型的机电开关。频率检测电路28b、频率检测电路29b在磁性镇流器和电子镇流器之间进行区别，并且提供适当的输入以控制开关28a、开关29a。频率检测电路28b、频率检测电路29b的简单的实施方式是滤波器，诸如如图8中所示的电感器、电阻器、电容器电路，有源滤波器，可以在高频(例如，来自电子镇流器)和低频(例如，来自磁性镇流器)之间进行区分生成输出的任何电路。
这里参考下面的表，其包括都具有根据本发明的荧光灯和布置的磁性镇流器和电子镇流器的结果的示例。
表2.1
关于每组中LED数量和组的组成以及整个串的LED的数量的选择，除了上面的描述以外，还指出以下内容。
在设计过程的开始，一个或多个LED被选择具有鉴于技术人员已知的考虑因素确定的设计所需的特性。由选择的LED创造分析模型。此类模型可以与期望的一样复杂，但在大多数情况下，包括表示不对称V-I(电压-到-电流)特性的理想二极管、表示LED的正向电压的电压源和表示LED的串联电阻的电阻器的简单的线性模型是足够的。还可以由磁性镇流器创造分析模型。磁性镇流器的主要特性是电感器的特性，并且最简单的模型将是具有与镇流器相同的电感的(在操作频率处确定的)理想电感器。
这两个模型可以组合成一个模型，并且可以数学上或分析上对该模型进行分析以得到在LED的数量和由这些LED吸收的功率之间的关系。该关系的复杂性和准确性预期将取决于所选取用于确定该关系的模型的复杂性和准确性、在其中模型已被线性化的范围以及发现该关系的方法。在设计过程中的这一点上，可以使用所选择的LED和如果必要调整的模型用实证检验检查系统的模型的准确性。
其次，电子镇流器需要进行建模。当对电子镇流器建模时遇到的主要问题是电子镇流器的复杂性和在不同品牌和类型的电子镇流器之间驱动机制中的较大差异。一种方法是例如基于要被更换的荧光管的IEC规范从用于特定类型的荧光管的预定设置或操作点测量和表征参考电子镇流器。然后这可以被线性化、转换成模型，并且与LED模型组合。此后，以与磁性镇流器几乎相同的方法，可以推导出LED的数量和功率之间的关系。
对于相等或不同长度的若干数量的并联LED串，可以重复该过程，考虑到越多并联连接的LED意味着越少串联连接的LED，并且因此减少功率。
然后在单个图中绘制了所有的关系，得到一组曲线诸如图11中描绘的(曲线的形状和值将根据很多因素诸如镇流器的类型和瓦数、LED的类型和温度、电源电压和频率等改变)。曲线示出沿垂直轴绘制的功率对沿水平轴由镇流器驱动的LED串的总正向电压。图11中所示的曲线A示出用于驱动由布置在具有串联连接和并联连接的一定数量的LED以实现用于LED串的一定的正向电压的电路配置中的所选择的类型的LED组成的LED串的磁性镇流器的模型化的特性。曲线B-曲线E示出用于由所选择的类型的LED组成但具有可变数量的串联连接和并联连接的LED的LED串的电路配置的多个变型的电子镇流器的模型化的特性。曲线F是当如本文所述使用线性调整(lineregulation)时磁性镇流器的相对于曲线A的变化。
在大多数情况下，设计LED灯布置以当与磁性镇流器和电子镇流器两者一起使用时具有相等的消耗的功率被认为是可取的。因此，最优操作点被认为最适当地选取在相关曲线的交叉点处。然而，这些交叉点仅是理论操作点，因为它们很少相交于包括在LED串中的整数个(即，正整数)LED上。例如，当LED串包括在串联连接和并联连接之间切换的LED组时，并联LED组的数量(例如，用于电子镇流器操作)优选地与串联LED组的数量(例如，用于磁性镇流器操作)相同。
为了使LED灯布置操作于其他功率处，或者为了使LED灯布置的不同的电路配置操作于更紧密在一起(closertogether)的功率处，特性将不得不移位，以使交叉点位于或靠近所期望的点。为了实现这一点，随后本文公开了包括线性调整装置的实施例，其中偏移(offset)有效地使磁性镇流器上的LED串或组的整个电压/功率曲线向上移位，这可以通过在选取的主电压处选择切换装置的占空比完成。然后，图上每个点的LED功率增加，并且交叉点可以被移位到任何功率水平(尽管仍然限于电子压载配置中的整数LED值)。
下面描述了用于确定LED串中总LED数量的方法。首先，通过选取与最接近但总是低于期望的功率的磁性镇流器特性交叉的电子镇流器曲线确定并联LED组的数量。然后通过挑选导致在先前提到的电子镇流器曲线上的功率最接近所期望的功率的LED的数量选取在每个并联组中子串的长度。然后选取线性调整装置的偏移，使得磁性镇流器的特性向上移位，使得根据设计的偏好，从组的数量乘以每个组LED的数量所得的LED的数量的功率输出等于电子镇流器的功率或者等于所期望的功率。
线性调整和同步切换
电子镇流器通常被设计用于主动地控制输出电流和输出功率，并且补偿AC主电源的电压中的变化。磁性镇流器一般不提供这样的补偿，并且响应于AC主电压中的这些变化，连接到此类镇流器的灯(荧光或LED)将表现出不同的功率消耗和不同的光输出。
为了补偿电源电压中的这些变化，LED灯布置可以包括线性调整电路或设备。对于此类实施例，考虑到电压中的最大允许偏差(例如，220VAC+10％最大偏差)，不是在标称AC主电压(例如，220VAC)处而是在最大预期AC主电压值处对磁性镇流器的电压/功率曲线建模。以这种方式，低于最大值的所有AC主电压值(包括标称和最小预期的AC主电压值)将导致由灯中的LED的功率消耗低于所期望的最大输出，其然后可以以下面描述的方式增加。
与LED的近似静态正向电压结合的AC主电源的交流电压导致到照明装置的输入电流基本上为零的时间段。这在图12中被例示，图12示出到装配有传统的荧光管的照明装置中的磁性镇流器的输入电压和来自磁性镇流器的输出电流的示波器测量。如可以看到的，输出电流波形表现出零或近似零电流的小的时间段(此后称为零电流段)。当在LED之间施加的电压(例如，在电源线30a、电源线30b上的电压)下降低于LED的负载电压(其在相对于LED串的总正向电压的正常操作量中)时，发生该零电流段。其中照明装置包括全波整流器，该零电流段在每个主电压周期中发生两次，例如，在100Hz或120Hz。
由于磁性镇流器的电感，所以磁性镇流器有效地缩短该零电流段，但是在大多数实际配置中，该零电流段仍在瞬时AC主电压上升高于布置的负载电压的时刻结束。LED灯布置可以可选地包括在零电流段期间用于降低负载电压的装置以进一步减少零电流段的长度。
在示例性实施例中，例如在零电流段的至少一部分期间，可以通过使一个或多个LED组旁路(短路)或断开，或者通过将一个或多个LED组切换到与一个或多个其他LED组并联连接的并联配置中改变LED的电路配置。这相对于到镇流器的输入处的瞬时电压，降低负载电压(即，LED串两端的正向电压)，这减少瞬时电源电压超过负载电压以使得电流再次流过LED所需的时间。
可以使用专用受控开关或使用一个或多个LED电路配置开关改变LED的电路配置以减少负载电压。从具有较高负载电压的电路配置到具有较低负载电压的电路配置的切换增加磁性镇流器两端的瞬时电压，这导致通过LED的电流快速上升。具有基本上零电流的时间间隔被缩短，并且功率因数增加。可以通过改变电路配置被切换到低负载电压时的时间控制供应到LED的平均或RMS电流。可以通过基于输入电压进行前馈补偿或基于实际、测量的LED电流进行闭环回路调整完成切换到低负载电压配置。
图7中描绘了根据本发明的该方面的示例性实施例。在该实施例中，控制电路34感测流过LED的电流，并且基于该电流控制开关28。在该实施例中，控制电路34通过感测阻抗33(LED电流流过阻抗33)两端的电压感测流过LED组25、LED组26、LED组27中的一个或多个的电流。在该实施例中，控制电路34还接收两个输入，表明感测的电流的一个输入和来自频率检测器35的第二输入。当控制电路34接收来自频率检测器35表明频率在磁性镇流器所预期的范围内的输入和表明感测的LED电流低于阈值(例如，零或近似零)的输入两者时，控制电路34可以适于关闭开关28。
在该实施例中，由来自频率检测器35的输入控制开关29，并且当频率检测器35表明电子镇流器被使用时开关29保持打开，并且当频率检测器35表明磁性镇流器被使用时开关29保持关闭。
例如，在其中开关29被关闭的磁性镇流器操作期间，线性调整可以被启用，产生例如磁性镇流器电路配置。当开关28打开时，LED组27和LED组26并联连接，并且LED组25与LED组26和LED组27的组合串联连接。在该配置中，总的LED电压降是单个LED组中的一个的总的LED电压降的两倍。开关28的闭合导致所有LED组(25、26和27)并联连接，这有效地减少相对于单个LED的总的电压降的总的LED电压降。因此，开关28的关闭导致降低LED负载处的电压，并且如上面所解释的，该减少导致镇流器电压的增加，这产生电流的快速上升。在所示的实施例中，开关28是仅专用于线性调整的开关。另选地，用于改变电路配置的一个或多个开关，如上所述与图5的实施例相关的，可以经配置用于进一步操作为线性调整开关。
由于用于该线性调整的通常100或120Hz的低切换频率，在无线电频率处几乎没有电磁干扰。
与标准荧光管操作相比较，磁性镇流器的损耗也被稍微地减少。在布置中的LED电压降和AC主电压之间的较小的差别减少磁性镇流器电感器上的伏特x秒(VoltxSeconds)乘积(即，电感器的饱和费时更长)，并且因此稍微减少磁化损耗。较小的RMS或平均电流还导致稍微减少的电阻损耗。增加镇流器的寿命的更大的整体效率和较低的操作温度是该实施例的进一步的优势。在以下表中示出根据本发明的该方面的实际实施例和在可比较光水平处的荧光管的测量的结果：
表3.1
图13和图14根据该实施例示出通过使用线性调整(还被称为同步切换)获得的电压和电流波形的改进。图13示出用于非切换操作的输入电压52、输入电流53、通过LED的电流54和通过开关28的电流55。图14示出用于在相同的LED功率水平处同步切换操作(即，与零电流段同步切换受控开关)的输入电压56、输入电流57、通过LED的电流58和通过开关28的电流59。
闪烁减少
因为电子镇流器和磁性镇流器都输出交流电流，所以由这些镇流器供电的LED连续循环地接通和断开，导致LED闪烁。电子镇流器操作于高频(通过超过20kHz)，并且该闪烁超出人眼敏感范围。磁性镇流器操作于主频(通常50或60Hz)，并且当使用全波整流器时，LED以该频率的两倍闪烁。该闪烁人眼是可察觉的，并且出于这个和其他原因，该闪烁是非常不期望的。根据本发明的进一步的可选的方面，LED布置可以包括减少或消除该闪烁的装置。
这可以受影响于在来自LED的峰部光输出期间的至少一部分期间引导来自供应到LED布置的功率的电能的一部分离开LED并引入存储元件、以及在来自LED的低光输出期间的至少一部分期间引导所存储的电能的一部分从存储元件回到LED。这通过将光输出中的峰部和谷部拉平(averaging)，有效地减少闪烁。仅存储和取回供应到LED的能量的一部分，与为供应到LED的所有的能量而如此做相比较，大大提高了效率。
图9中例示了示例性实施例，其示出先前实施例中描述的LED灯布置的一部分外加控制开关36以影响进入到能量存储元件39和从能量存储元件39出来的能量的存储和取回的控制电路37。
在该实施例中，控制电路37感测流过LED的至少一部分的电流，并且基于感测的电流控制开关36。在该实施例中，控制电路37通过感测LED电流所流过的电阻器38两端的电压，感测流过LED组25、LED组26、LED组27中的一个或多个的电流。控制电路37控制开关36选择性地将能量存储元件39连接到电源到LED。在该实施例中，关闭开关36将跨接在电源上(即，图5-图8所示的来自整流器31a、整流器31b的输出线30a、输出线30b之间)的能量存储元件39连接到LED，使得电流流进能量存储元件39中。
当感测的电流上升高于第一预定值时，控制电路37经配置用于关闭开关36，并且当感测的电流下降低于第二预定值(其可以等于第一预定阈值)时打开开关36以断开能量存储元件39。通过LED的电流一般根据到LED的电源的(全波整流的)AC电压变化。设置第一预定阈值和第二预定阈值，使得在通过LED(的一部分)的交流电流的每个周期的峰部期间，能量被存储在能量存储元件39中。当感测的电流下降低于第三阈值时，控制电路37再次关闭开关36以将能量存储元件39连接在电源线之间且跨接在LED(多个)上，并且当感测的电流上升高于第四预定值(其可以等于第三预定阈值)时，控制电路37打开开关36以再次断开能量存储元件39。设置第三预定阈值和第四预定阈值，使得在通过LED(的一部分)的交流电流的每个周期中的谷部期间，能量存储元件39被跨接在LED上以释放存储的能量。
控制电路37可以被实施为一个或多个比较电路，或者可以包括使用软件的固件在硬连线电路(hardwiredcircuit)或电路或处理器中实施的更复杂的逻辑。开关36可以被实施为简单的晶体管开关，或者更复杂的切换或可变阻抗电路。能量存储元件39可以被实施为简单的电容器或能够存储电能的电路元件。电路37可以使用如图9的实施例中所描述的简单的电阻器或用于感测电流的其他电路布置感测通过所有LED或LED的一部分的电流。控制电路37可以另选地被布置成用于感测电源的电压或所有LED或LED的一部分的两端的电压，或者感测交流电流或电压的周期的相位。
在一些实施例中，第一配置开关和第二配置开关(图9中描绘为开关28和开关29)还可以或另选地被关闭以将来自能量存储元件的电流汲取到LED中。
控制电路37还可以包括频率检测装置或经配置用于接收来自单独的频率检测电路的输入，例如，如为图5、图6、图8中所示的实施例所描述的，使得例如基于检测到的镇流器的类型，能量存储装置被启用。在示例性实施例中，控制电路37被配置使得仅当已经检测到磁性镇流器时能量存储电路被启用。
启动器移除
在进一步的实施例中，LED灯布置可选地设置有完成从荧光照明装置移除不必要的启动器的装置。当与磁性镇流器一起使用时，启动器通常用于点燃荧光管。启动器通常由周期性地使磁性镇流器到与在荧光管的端部的加热器线圈串联的主电源(mains)短路的机械或者电气开关组成。在荧光灯点燃之后，启动器两端的电压下降到低于防止启动器操作且进一步使灯短路的一定电压。
因为LED灯布置操作在与它更换的荧光管相比显著更高的电压，所以，经配置用于在电流已上升到其正常操作值之前初始通电期间通过高电压自动启用的启动器，将继续周期性地使灯的灯丝到镇流器短路，导致不期望的低频率闪烁。
可以从照明装置移除启动器以防止此发生，但终端用户不这样做可导致不安全的情况和LED灯布置的破坏。另一个解决方案是在LED灯布置的插脚之间放置阻抗元件，即，在加热器线圈位于荧光管中的地方，具有足够高的阻抗以防止启动器检测在管的另一侧上的高电压。然而，该解决方案将导致一些电子镇流器错误地检测管的寿命结束，导致它停工。
为了解决该问题，LED灯布置的进一步的实施例可以可选地包括连接在LED灯布置的连接器(例如，用于在通常用于荧光管中的加热器线圈的位置将LED灯布置连接到传统荧光照明装置的插脚)之间的可变阻抗。检测到系统中磁性镇流器或者电子镇流器的存在，并且可变阻抗根据检测到的镇流器的类型被调整到高阻抗值或低阻抗值。图10中描绘了示例性实施例，其中控制电路43控制开关42以将高阻抗41a或者低阻抗41b连接在LED灯布置的插脚连接器40a、插脚连接器40b之间。可变阻抗可以被连接在存在于照明装置中的一对或两对连接器之间。
除了上述的那些之外可以对本文所描述的结构和技术进行进一步的修改，将不脱离本发明的精神和保护范围。因此，虽然已经描述了具体的实施例，但这些仅是示例，并且并不会限制本发明的保护范围。

Claims (54)

1.一种适于更换具有磁性镇流器或电子镇流器的照明装置中的荧光灯的布置，所述布置包括：
多个LED，所述多个LED在多个电路配置中是可切换的；
第一装置，所述第一装置用于感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率且生成输出；以及
第二装置，所述第二装置用于基于用于感测频率的所述第一装置的所述输出切换所述多个LED的所述电路配置。
2.根据权利要求1所述的布置，其中在缺乏供应到所述布置的功率的情况下，所述多个LED以第一电路配置布置，并且其中如果感测的频率在一定预定频率范围内，则用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述电路配置的所述第二装置适于将所述多个LED切换到第二电路配置。
3.根据权利要求2所述的布置，其中所述预定频率范围对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。
4.根据权利要求1所述的布置，其中如果感测的频率在第一预定频率范围内，则用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述电路配置的所述第二装置适于将所述多个LED切换到第一电路配置，并且如果感测的频率在与所述第一预定频率范围不同的第二预定频率范围内，则适于将所述多个LED切换到第二电路配置。
5.根据权利要求4所述的布置，其中所述第一预定频率范围对应于从磁性镇流器输出的频率范围，并且所述第二预定频率范围对应于从电子镇流器输出的频率范围。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的布置，其中所述多个LED被布置成多个LED组，并且所述第一电路配置对应于所述LED组的串联连接。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的布置，其中所述多个LED被布置成多个LED组，并且所述第二电路配置对应于所述LED组中的至少一部分的并联连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的布置，其中用于感测供应到所述布置的功率的频率的所述第一装置包括适于在从磁性镇流器或电子镇流器输出的频率范围之间进行区分的滤波器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的布置，其中所述多个LED、用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第二装置以适合于更换照明装置中的荧光灯的配置被布置在单个壳体中。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的布置，其中所述多个LED被布置在第一壳体中，并且用于感测频率的所述第一装置和用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第二装置被布置在第二壳体中；并且其中所述第一壳体适于连接到所述第二壳体，连接的第一壳体和第二壳体处于适合于更换照明装置中的荧光灯的配置中。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的布置，其中，在操作中，所述布置适于在与磁性镇流器或电子镇流器中的一个一起使用的所述第一电路配置中生成所述多个LED的功率输出，所述多个LED的功率输出基本上等于在与磁性镇流器或电子镇流器中的另一个一起使用的所述第二电路配置中的所述多个LED的功率输出。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的布置，其中在照明装置中的操作中，由以与磁性镇流器一起使用的所述第一电路配置或所述第二电路配置中的一个配置的所述多个LED产生的光通量级基本上等于由与所述磁性镇流器一起使用的荧光管产生的光通量级。
13.根据前述权利要求中任一项所述的布置，还包括：
第三装置，所述第三装置用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值的状况，并且生成输出；以及
第四装置，所述第四装置用于基于用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第三装置的所述输出，切换所述多个LED的所述电路配置。
14.根据权利要求13所述的布置，其中用于切换所述电路配置的所述第四装置适于以占空比在所述第一电路配置和另一个电路配置之间，或者在所述第二电路配置和另一个电路配置之间切换。
15.根据权利要求14所述的布置，其中选择所述占空比以减少在所述第一电路配置和所述第二电路配置中所述多个LED的功率输出之间的差值。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的布置，其中用于切换所述电路配置的所述第四装置适于以至少部分地基于用于感测频率的所述第一装置的所述输出确定的占空比在所述电路配置之间切换。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的布置，其中用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第三装置适于测量流过所述多个LED的至少一部分的电流。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的布置，其中用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第三装置适于测量施加到所述多个LED的至少一部分的电压。
19.根据权利要求13-18中任一项所述的布置，其中用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第三装置适于测量施加到所述多个LED的至少一部分的电压的相位。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的布置，其中至少部分地以相同的一个电路元件或多个电路元件实施用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第二装置和用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第四装置。
21.根据权利要求13-20中任一项所述的布置，其中用于感测当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值时的状况的所述第三装置经配置用于在当通过所述多个LED的至少一部分的电流基本上为零时的时间段的至少一部分期间，激活用于切换所述多个LED的所述电路配置的所述第四装置。
22.根据前述权利要求中任一项所述的布置，还包括：
第五装置，所述第五装置用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值或低于第二阈值的状况；以及
能量存储装置，所述能量存储装置用于存储提供到所述布置的电能的至少一部分；
其中当所述第五装置的所述输出表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于所述第一阈值时，所述能量存储装置适于存储额外的能量，并且当所述第五装置的所述输出表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于所述第二阈值时，适于释放先前存储的能量。
23.根据权利要求22所述的布置，其中所述布置经配置用于仅将存储在所述能量存储装置中的所述能量的一部分供应到所述多个LED的至少一部分。
24.根据权利要求22或23所述的布置，其中至少部分地以相同的一个电路元件或多个电路元件实施用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值的状况的所述第三装置和用于感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值或低于第二阈值的状况的所述第五装置。
25.根据前述权利要求中任一项所述的布置，还包括：
第六装置，所述第六装置用于感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率，并且生成输出；以及
可变阻抗，所述可变阻抗连接在所述布置的两个输入功率连接线之间，所述可变阻抗提供根据用于感测频率的所述第五装置的所述输出改变的阻抗。
26.根据权利要求25所述的布置，其中如果感测的频率在一定预定频率范围内，则用于感测频率的所述第六装置和所述可变阻抗适于增加所述可变阻抗的阻抗。
27.根据权利要求26所述的布置，其中所述预定频率范围对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。
28.根据权利要求25-27中任一项所述的布置，其中至少部分地以相同的一个电路元件或多个电路元件实施用于感测频率的所述第一装置和用于感测频率的所述第六装置。
29.根据权利要求25-28中任一项所述的布置，其中所述可变阻抗包括阻抗和用于将所述阻抗连接在所述布置的所述两个输入功率连接线之间或将其断开的开关。
30.根据权利要求25-29中任一项所述的布置，其中所述可变阻抗包括第一阻抗、第二阻抗和用于将所述第一阻抗或所述第二阻抗中的一个连接在所述布置的所述两个输入功率连接线之间的开关。
31.根据权利要求25-30中任一项所述的布置，其中所述布置包括位于壳体的一端且适于连接到所述照明装置的两个传导插脚，所述插脚连接到所述布置的所述两个输入功率连接线，并且其中所述可变阻抗被连接在所述传导插脚之间。
32.根据权利要求25-31中任一项所述的布置，其中当用于感测频率的所述第六装置的所述输出表明具有磁性镇流器的操作时，所述可变阻抗适于增加阻抗。
33.根据权利要求25-32中任一项所述的布置，其中所述可变阻抗适于将阻抗增加到足以使得当磁性镇流器用于将功率供应到所述布置时存在于所述照明装置中的启动器元件不被激活的阻抗。
34.一种适于使用一个或多个荧光灯的照明装置，所述照明装置包括适合于激励所述荧光灯的一个或多个磁性镇流器或电子镇流器，其中所述照明装置装配有代替所述一个或多个荧光灯的一个或多个根据权利要求1-33中任一项所述的布置。
35.用于在具有磁性镇流器或电子镇流器的荧光灯的照明装置中使用的根据权利要求1-33中任一项所述的布置。
36.一种在适于更换具有或磁性镇流器或电子镇流器的照明装置中荧光灯的布置中操作LED的方法，所述布置包括在多个电路配置中可切换的多个LED，所述方法包括：
感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率；以及
如果感测的频率在预定频率范围内，则从第一电路配置切换到第二电路配置。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述预定频率范围对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。
38.根据权利要求36所述的方法，包括：
如果感测的频率在第一预定频率范围内，则将所述多个LED切换到第一电路配置；以及
如果感测的频率在与所述第一预定频率范围不同的第二预定频率范围内，则将所述多个LED切换到第二电路配置。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述第一预定频率范围对应于从磁性镇流器输出的频率范围，并且所述第二预定频率范围对应于从电子镇流器输出的频率范围。
40.根据权利要求36-39中任一项所述的方法，其中所述多个LED被布置成多个LED组，并且所述第一电路配置对应于所述LED组的串联连接。
41.根据权利要求36-40中任一项所述的方法，其中所述多个LED被布置成多个LED组，并且所述第二电路配置对应于所述LED组中的至少一部分的并联连接。
42.根据权利要求36-41中任一项所述的方法，还包括布置所述第一电路配置和所述第二电路配置，使得当在具有磁性镇流器或电子镇流器中的一个的所述第一电路配置中操作时所述多个LED的功率输出基本上等于当在具有磁性镇流器或电子镇流器中的另一个的所述第二电路配置中操作时所述多个LED的功率输出。
43.根据权利要求36-42中任一项所述的方法，还包括布置所述第一电路配置和所述第二电路配置，使得由以与磁性镇流器一起使用的所述第一电路配置或所述第二电路配置中的一个配置的所述多个LED产生的光通量级基本上等于由与所述磁性镇流器一起使用的荧光管产生的光通量级。
44.根据权利要求36-43中任一项所述的方法，还包括：
感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流低于阈值的状况，并且生成输出；以及
基于所述输出，切换所述多个LED的所述电路配置。
45.根据权利要求44所述的方法，其中切换所述电路配置的步骤包括以占空比在所述第一电路配置和另一个电路配置之间，或者在所述第二电路配置和另一个电路配置之间切换。
46.根据权利要求45所述的方法，其中选择所述占空比以减少在所述第一电路配置和所述第二电路配置中所述多个LED的功率输出之间的差值。
47.根据权利要求44-46中任一项所述的方法，其中切换所述电路配置包括以至少部分地基于用于感测频率的所述第一装置的所述输出确定的占空比在所述电路配置之间切换。
48.根据权利要求44-47中任一项所述的方法，包括在当通过所述多个LED的至少一部分的电流基本上为零时的时间段的至少一部分期间，切换所述多个LED的所述电路配置。
49.根据权利要求36-48中任一项所述的方法，还包括：
感测表明通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值或低于第二阈值的状况；
当通过所述多个LED的至少一部分的电流高于第一阈值时，将提供到所述布置的电能的至少一部分存储在能量存储装置中；以及
当通过所述多个LED的至少一部分的电流低于所述第二阈值时，释放先前存储的能量。
50.根据权利要求49所述的方法，其中释放所述先前存储的能量包括仅将存储在所述能量存储装置中的所述能量的一部分供应到所述多个LED的至少一部分。
51.根据权利要求36-50中任一项所述的方法，还包括：
感测由所述照明装置供应到所述布置的功率的频率；
提供连接在所述布置的两个输入功率连接线之间的可变阻抗；以及
基于感测的频率，改变所述可变阻抗。
52.根据权利要求51所述的方法，还包括如果感测的频率在一定预定频率范围内，则增加所述可变阻抗的所述阻抗。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述预定频率范围对应于从磁性镇流器或电子镇流器中的一个输出的频率范围。
54.根据权利要求51-53中任一项所述的方法，还包括将所述可变阻抗的所述阻抗增加到足以使得当磁性镇流器用于将功率供应到所述布置时存在于所述照明装置中的启动器元件不被激活的阻抗。
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