CN106063379B - Dc led农业照明组件 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管照明组件，该发光二极管照明组件接收根据调光装置变化的电激励信号。驱动电路接收该变化的输入并且具有第一和第二路径，该第一和第二路径各自具有多个发光二极管。每多个发光二极管具有一个阈值电压，其中，第一多个二极管的阈值电压小于第二多个发光二极管的阈值电压。该第一路径中的电流受由电阻器控制的限流装置的控制，该电阻器接收来自该第二路径的输入以便随着该第二多个发光二极管强度增加而逐渐关闭该第一多个发光二极管。

Description

DC LED农业照明组件
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年1月7日提交的题为“DC LED Agricultural LightingAssembly(DC LED农业照明组件)”的美国临时专利申请序列号61/924,482的优先权，该申请出于所有目的通过引用以其全文结合于此。
背景技术
本发明涉及照明组件。更具体地，本发明涉及用于通过调光来改变颜色的DC运行农业用灯的电路。
养殖业在过去几十年已得到了快速的发展，从主要基于户外的家庭农场发展到了室内共同运行设施。例如，家禽现在经常被圈养在笼式系统中，在该笼式系统中鸡从系统中的一个地方移动到下一个地方，不在它们会受到伤害的地面停留。以此方式，这些设施将很多家禽圈养在室内而无需进入外面。
结果，人工照明(无论是白炽灯、LED、高压钠灯、紧凑型荧光灯等)是为农场动物照明的主要来源。由于科学家已经对人造光下的动物诸如鸡、火鸡、猪、奶牛等进行了研究，因此科学家们已经开始不仅理解了和人相比动物是如何看待光的而且也理解了光的特性对不同动物的影响。已经进行了许多关于对动物(如鸡、火鸡、猪、奶牛等)进行照明的效果的试验。
具体地，科学家们已经认识到光周期或光的调制对动物是至关重要的。对猪的研究表明了在24小时连续黑暗下饲养的猪不如在调制的12小时黑暗和12小时光照下饲养的猪活跃。同时，猪在24小时的光照下是最活跃的，而且也表明不断上升的压力水平以及因此的猪福利被认为受存在的连续黑暗或光照的影响。
类似地，另一个影响动物的所示的光特性是光的辐照度或强度。例如，对猪的测试表明在2-6或者甚至10勒克斯下饲养的小猪不会获得与70-100勒克斯光相比一样多的重量，然而2500勒克斯光表明重量减轻。同时，在对小猪的另一测试中，50勒克斯光与10、20、40以及120勒克斯光相比提供改善的健康以及改善的免疫状态。因此再一次的，光的强度是已知的影响动物和猪的另一个光特性。
影响动物的另一个因素是光的频谱或颜色。对家禽所进行的试验表明，使用不同波长的光(如红色波长或蓝色波长)可以引起较重的体重、增加的日增重、降低的死亡率、增加的蛋产量等。
另外，在本领域中存在对在农业设施内能量高效照明的需要。具体地，农业设施能够包含50个、100个或更多个灯，这取决于设施的大小。典型地，这些设施包含100瓦特白炽灯泡，这些白炽灯泡对能量的消耗是巨大并且造成巨额电费单。另外，由于环境的原因，在畜棚内有大量的排泄物、氨气、泥、食物碎片等。因此，典型地，100瓦特灯泡必须处于某种类型的壳体内或果冻罐内以便尝试保护来自这些元件的照明。另外，冲洗将照明曝光在水中，再次需要针对照明的保护以防止断裂、短路或严重火灾的情况。
由于此研究，农业照明设备制造商已经开始制造呈现不同光谱(如红色或蓝色)的照明设备以提高动物产量。例如，被完全结合在此的授权给Grajcar的题为“Light SourcesAdapted to Spectral Sensitivity of Diurnal Avians and Humans(适用于每日禽类和人类的光谱敏感性的光源)”的USSN 13/050,910涉及可以进行调光以便提供不同波长的光的发光二极管(LED)照明组件。从而，组件可以从红色开始并被调光成呈现蓝色或者反过来，以便容纳动物。类似地，被完全结合在此的授权给Grajcar的题为“DifferentialIllumination to Select Egg Laying Sites(用于选择下蛋地点的差别照射)”的USSN13/357,330提供了一种具有类似概念的用于下蛋的禽舍系统。
问题仍然存在。具体地，在这些应用中所呈现的电路涉及AC电源，在该电源中，必要时，基于DC的电源作为输入呈现。此外，AC电源偶尔会造成闪烁和其他意想不到的后果。因此，现有技术中需要一种能够通过色移来提供促生长但是在DC电源上工作的农业用灯。
因此，本发明的主要目的是提供一种提供色移属性的DC电路。本发明的另一个目的是提供一种稳健的、成本有效的农业照明组件。
这些目的与其他目的、优点以及特征将会在说明书的剩余部分变得明显。
发明内容
一种发光二极管照明组件，该发光二极管照明组件包括调光装置，该调光装置接收来自DC输入的电激励信号并且改变电激励信号以提供增大的和减小的输入电压。驱动电路具有第一和第二电流路径，其中，第一路径具有位于其中的多个发光二极管以及受电阻器控制的限流装置。第二路径与第一路径相并联并且具有第二多个发光二极管。该第一多个发光二极管和该第二多个发光二极管分别具有第一和第二阈值电压，要使这些二极管产生光必须达到该第一和第二阈值电压。该第一多个发光二极管的第一阈值电压小于第二发光二极管的第二阈值电压，从而使得该第一多个二极管先于该第二多个发光二极管发光。该第二多个二极管还与控制限流装置的电阻器相串联，从而使得一旦达到第二阈值电压，限流装置首先限制并且然后阻止第一路径中的电流，并从而阻止该第一多个发光二极管发光。
附图说明
附图仅以示例的方式而非限制性方式描绘了与本教导相一致的一个或多个实现方式。在附图中，类似的参考标号指示相同的或类似的元素。
图1示出了包含禽舍系统并且具有差别照射系统的围场的橫截面视图。
图2是流程图，展示了一种用于控制照明与照射以便提供差别照射的方法。
图3示出了包含禽舍系统并且具有差别照射系统的围场的橫截面视图。
图4示出了包含下蛋区并且具有差别照射系统的围场的橫截面视图。
图5示出了一种用于控制由差别照射系统所产生的照明与照射的控制系统。
图6示出了用于照明组件的驱动电路的示意图。
图7示出了用于照明组件的驱动电路的路径的一部分的示意图。
图8示出了用于照明组件的驱动电路的路径的一部分的示意图。
具体实施方式
在以下详细说明中，通过举例阐述了许多具体的细节，以便提供对相关教导的彻底理解。然而，对于本领域技术人员而言，显然可以在无需这样的细节的情况下实践本教导。在其他情况下，已经在相对较高层级上没有细节地描述了众所周知的方法、过程、部件和/或电路，以便避免对当前学说的各方面造成不必要的模糊。
蛋生产设施是高度机械化的，并且通常包括用于在鸡、家禽或其他动物已经下蛋之后自动收取所下的蛋的系统。蛋收取系统被设计为用于从巢或其他具体设计用于下蛋的区域中收取蛋。动物通常喜欢在黑暗且隔绝的区域下蛋。因此，通常将巢设计为黑暗并且部分隔绝的(同时仍然保持对动物而言开放可接近的)，以便鼓励动物在巢内下蛋。
虽然大部分蛋是在巢或其他指定下蛋区域中所下的，但是许多蛋被下在这些区域之外。在笼式设施中，蛋可以被下在笼的非巢区域中。在无笼设施中，蛋可以被下在禽舍系统的非巢区域中、或者在包含禽舍系统的围场的非巢区域中。虽然一些蛋收取系统从圈养动物的非巢区域中收取蛋，这种系统没有收取所有下错地方的蛋，并且这些蛋中的至少部分蛋通常都丢失了。
行为和生理研究表明，动物行为通常受到暴露于光下、并且具体地暴露于特定波长的光下的影响。例如，暴露于红光(或暴露于具有红色色调的光)下可以在育雏期开始时增加鸡和火鸡的生长率、在后期育雏期增加有助于最小化腿障碍的运动、刺激并促进性活动、并且减小所下的每个蛋的饲料消耗，其中，在蛋的大小、壳重量、壳厚度或蛋黄和蛋白重量上没有差别。然而，暴露于红色光(或暴露于具有红色色调的光)下会促进雏鸡同类相残。另一方面，暴露于绿光和蓝光(或具有绿色色调或蓝色色调的光)下可以通过增强骨骼肌卫星细胞的增殖而在早期显著地增强动物的成长率、通过升高血浆雄激素(在蓝光的情况下)而在后期增强成长、由于对睾酮分泌的更有效刺激而促进肌纤维成长、减少运动(在窄带蓝光的情况下)、并且在后期减小雏鸡的同类相残率(在窄带蓝光的情况下)。
因此，光(并且更具体地光的颜色或光谱)可能用来影响动物的行为。如在此所使用的，光通常是指电磁辐射，并且更具体地，是指具有在300nm至800nm范围内的波长的辐射。人眼对具有在400nm至700nm范围内的波长的辐射是敏感的，在大约550nm(对应于绿光)处具有敏感度峰值。然而，家禽通过它们的双眼以及使用位于松果体和下丘脑中的神经末梢来通过它们的头骨而对更宽范围的波长敏感。具体地，家禽对具有在300nm至800nm范围内的波长的光敏感。家禽对具有大约480nm(对应于蓝光)、570nm(对应于黄绿光)和630nm(对应于红光)的波长的光具有峰值敏感度。如此，我们将光称作在300nm至800nm范围内的动物视觉敏感(例如，通过眼睛)或生理敏感(例如，通过其他神经末梢，如在松果体和下丘脑中的神经末梢)的任何辐射，包括通常称作紫外线(UV)和红外(IR)的辐射。
根据光中所包含的波长的具体混合和相对光强，光可以具有不同的频谱或频谱成分。例如，白光(如自然日光)通常具有以相对类似的光强包括从300nm至800nm的辐射的混合的频谱。红光(或带红色的光)具有主要(或仅仅)包括具有在635nm-700nm的“红色”范围内的波长(并且更具体地，在620nm以上的波长)的辐射的频谱。蓝光(或带蓝色的光)具有主要(或仅仅)包括具有在450nm-490nm的“蓝色”范围内的波长(并且更具体地，在500nm以下的波长)的辐射的频谱。绿光(或带绿色的光)具有主要(或仅仅)包括具有在490nm-560nm的“绿色”范围内的波长的辐射的频谱。光谱主要包括特定波长或波长范围的辐射，如果这些特定波长的相对发光功率(或能量含量)高于光谱中的其他波长的发光功率(或能量含量)的话。然而，基本上具有给定颜色的光可以包括具有给定颜色的波长范围的辐射以及其他波长的辐射。
蛋生产设施或其他动物设施(如无笼蛋生产设施)包括一组围场。每个围场可以是圈养一组动物的房间、围栏、畜栏、用栅栏围起来的区域、笼等。动物能够在一个围场内移动，但是通常被禁止在不同的围场之间移动。在围场内的不同区域或体积可以指定用于特定用途。例如，进食区域可以被指定在围场中围绕饲养者或其他食物源，并且供水区域可以被指定围绕水源。光源(如灯或灯泡)可以被安装在围场中或周围，以便照射围场的不同区域。在一些示例中，定向光源用来将来自每个光源的光照集中、聚焦或容纳在围场的特定区域内。
围场中的这些光源可以产生具有不同频谱的光，以便以不同颜色的光来照射围场的特定区域。每个光源的颜色或频谱可以被选择为促进或鼓励在围场中的特定区域内的某些行为和/或阻碍或阻拦在围场中的其他区域内的相同或其他行为。例如，具有被选择以鼓励进食的频谱的第一光源可以用来照射围场的进食区域。另外或替代性地，具有被选择以鼓励下蛋的频谱的第二光源可以用来照射围场的筑巢区域。每个光源的颜色或频谱还可以被选择为在某些时间促进或鼓励某些行为、和/或在其他时间阻碍或阻拦行为。例如，具有被选择以鼓励进食的频谱的第一光源可以用来在进食时间(例如，在每天的特定时间段期间)照射围场的全部或部分。另外或替代性地，具有被选择为在后期鼓励同类相残的频谱的第二光源可以用来在围场内的动物到达晚期时照射围场的全部或部分。
图1示出了包含用于圈养动物的禽舍系统103的围场101的橫截面视图。围场101可以是包括在蛋生产设施中并且具有差别照射系统100的许多围场之一。每个围场101圈养一组动物，该组动物可以在该围场内移动，但是被禁止在不同的围场之间移动。围场101包括位于围场内的一个或多个禽舍系统103。圈养在围场101中的鸡105或其他家禽或动物可以通过禽舍系统103中的一个或多个开口在围场101与禽舍系统103之间自由移动。
禽舍系统103是用于在其内部空间104中圈养鸡105或其他家禽或动物并且用于向鸡提供各种服务的结构。禽舍系统103可以包括用于向系统传送输入并且从系统传送输出的供应线、螺旋钻和/或皮带传送器。例如，禽舍系统103可以为鸡提供饲料、水和/或光，并且可以移除褥草并收回鸡所下的蛋。从而，禽舍系统103的内部空间104可以包括被设计或指定用于不同目的的不同区域或系统。例如，禽舍系统103可以包括用于下蛋的巢区域、用于向鸡提供食物或水的一个或多个进食或饮水区域、一个或多个栖息区域等。
围场101还可以包括被设计或指定用于不同目的的不同区域或系统。例如，围场101可以包括抓刨区域，该抓刨区域位于例如围场101的地板(例如，位于禽舍系统103下方的地板部分、位于禽舍系统旁边或周围的地板部分、在两个或更多个禽舍系统103之间的过道中等)上、位于围场101内的禽舍系统103顶部上、在围场101包括户外部分的情况下位于畜棚外部等。该抓刨区域可以被设计用于抓刨、啄凿和/或沙浴。在一些示例中，围场可以另外或替代性地包括与禽舍系统103分开的一个或多个栖木或栖息区域。
可以安装各种光源107、109，以在围场101并且在禽舍系统103内提供照射。光源107、109可以是白炽灯泡、荧光灯、发光二极管(LED)或其他合适的灯。每个光源107、109产生具有特定频谱或选择辐射波长的光。每个光源107、109照射围场101和/或禽舍系统103的指定区域。举例而言，在图1的示例中，光源107位于围场101中(但是在禽舍系统103的外部)，并且被定位和定向成用于照射位于禽舍系统103上方以及禽舍系统103下方的区域。在该示例中，光源109位于禽舍系统103内(例如，在禽舍系统内的两个或更多个层中的每个层上)，并且被定位和定向为用于照射位于该禽舍系统103的内部空间104内的区域。
在一些示例中，光源107、109可以是定向光源。定向光源产生具有给定宽度或角度113(例如，小于60度的光束角)的定向光束111，并且被设计为用于主要(或仅仅)在给定方向或位置提供照射。举例而言，在图1的示例中，定向光源107被设计(并且安装且定向)为用于将它们的照射集中在禽舍系统103上方的上表面上以及位于禽舍系统103下方的地板区域中，以便最小化或避免来自光源107的照射透过禽舍系统103的内部(例如，光源107被引导远离在该禽舍系统的内部空间与该围场之间的多个开口)。反之，定向光源109被设计(并且安装且定向)为用于将它们的照射集中在禽舍系统103内，以便最小化或避免来自光源109的照射透过禽舍系统103的外部(例如，光源109被引导远离在该禽舍系统的内部空间与该围场之间的多个开口)。
每个光源107、109产生具有特定频谱或选择辐射波长的光。而结果是，一个光源(或光源组)可以产生具有一种颜色或频谱的光，而另一个光源(或光源组)可以产生具有不同颜色或频谱的光。此外，单个光源(或光源组)可以在不同时间选择性地产生具有不同颜色或频谱的光(例如，光源可以被控制以在现在产生一种颜色的光，并且在另一个之后的时间产生另一种颜色的光)。光源107、109还可以是可调光的，从而使得光源所产生的照射强度是可以被选择或改变的。此外，单个光源可以在不同的调光水平上选择性地产生具有不同颜色的光(例如，光可以产生较高照明强度的白光，并且在被调光至较低照明强度时产生带红色的光)。一组多个光源的颜色(或频谱)和强度可以被一起进行控制：这样，提供在禽舍系统103之外的照射的所有光源107可以被一起进行控制(从而使得它们都提供类似的光颜色和强度)，而提供在禽舍系统103内部照射的所有光源109可以被一起进行控制。
从而，光源107和109可以用来通过使这些光源产生具有不同频谱的光来鼓励(促进)或阻拦位于围场101内以及在禽舍系统103内的鸡的某些行为。
图2是流程图，展示了一种用于控制照明与照射、并且具体地用于提供差别照射以控制或影响动物行为的方法200。方法200通过对提供差别照射的两个或更多个区域进行标识而在操作202中开始。在一个示例中，第一区域和第二区域可以分别对应于形成具有位于其中的禽舍系统的围场的一部分的区域以及形成禽舍系统的内部空间的一部分的区域。
操作202可以进一步包括针对所标识的区域中的每个区域选择照明参数。照明参数可以包括照明状态(开/关)、照明强度、以及照明颜色或频谱。照明参数可以是恒定参数或者是时变参数。例如，时变参数可以提供在每天、每周、每月或每年的不同时间的照明强度和/或颜色的变化。这些时变参数可以进一步基于围场或禽舍系统中的动物年龄来提供照明强度和/或颜色的变化。在该示例中，具有第一频谱的光可以被选择用于第一区域，而具有不同于第一频谱的第二频谱的光可以被选择用于第二区域。
在操作204和206中，分别用具有第一频谱和第二频谱的光来照射第一区域和第二区域。在该示例中，可以使用具有第一频谱(其具有高于第二频谱的红色分量)的光来照射第一区域，同时可以使用具有第二频谱(其具有高于第一频谱的蓝色分量)的光来照射第二区域。操作204和206可以进一步包括调节或增加在这些区域中的一个或两个区域中的光的照明强度，或者改变在这些区域中的一个或两个区域中的照明的频谱成分。
在第一示例中，光源109产生具有比由光源107所产生的光更高的红色分量的红光(例如，基本上红色或带红色的光)，以便鼓励动物在禽舍系统103中栖息、进食和/或下蛋。反之，光源107产生具有比由光源109所产生的光更高的蓝色分量的蓝光(例如，基本上蓝色或带蓝色的光)，以便阻拦动物在禽舍系统103的外部栖息和下蛋。
在第二示例中，光源109产生具有第一强度的基本上红光，并且光源107产生具有第二强度的基本上蓝光。为了鼓励鸡在傍晚时在禽舍内聚集，可以首先对光源109进行调光以产生具有低于第一强度的第三强度的基本上红光。随着对光源109进行调光，光源的频谱可以改变以增加频谱内的红光的相对强度。可以暂时维持来自光源107的照明的强度以便鼓励鸡移到调光或变暗的禽舍系统103内。可以仅在之后的时间(例如当鸡已经具有机会移到禽舍系统103内过夜)降低来自光源107的照明的强度。
在第三示例中，光源109产生具有第一强度的基本上红光，并且光源107产生具有第二强度的基本上蓝光。为了鼓励鸡移出禽舍系统103(例如，以便使得能够对禽舍系统103进行清洁)，光源107可以转变为产生基本上红光而光源109转变为产生基本上蓝光。禽舍系统103内部的光源109所产生的蓝光可以鼓励鸡移出禽舍系统103，而围场101内的光源107所产生的红光可以鼓励鸡在围场101内休息。
图3示出了包含用于圈养动物的一个或多个禽舍系统303的第二围场301的橫截面视图。在图3的示例中，光源307向围场301中的至少一些区域(如位于禽舍系统303上方或顶部上的多个区域、以及位于禽舍系统303旁边或周围的多个地板区域)提供具有第一频谱(例如，蓝光频谱)的照射。第一频谱可以被选择为用于基本上减少或消除在由光源307所照射的区域内下蛋。光源309向禽舍系统303内的至少一些区域提供具有第二频谱(例如，红光频谱)的照射。第二频谱可以被选择为用于鼓励或促进在由光源309所照射的区域内下蛋。禽舍系统303内的一些区域311可能基本上接收不到照射，或者可能接收不到来自定向光源307或309的直接照射。
图4示出了包含一个或多个下蛋区403的第三围场401的橫截面视图。在所示出的示例中，围场401可以替代性地对应于禽舍系统。围场401包括各种光源405、407和409，这些光源可以提供具有相同或不同频谱的照射。举例而言，光源405可以产生具有用于鼓励抓刨行为的第一频谱的光，而光源407和409可以产生具有用于鼓励栖息行为的第二频谱的光。下蛋区403的至少多个部分可以由不透明或基本上不透明的栅栏404所包围，该栅栏用来限制来自光源405、407和409的透过下蛋区403的照射量。
图5示出了一种用于控制在具有差别照射系统(如系统100)的蛋生产设施中的照明的控制系统500。控制系统500可以包括用于使得能够针对一个或多个光源选择照明状态(开/关)、照明强度和照明颜色或频谱的不同手动控件501。例如，这些手动控件可以包括调光器开关或模块、颜色选择开关或模块、以及控制一个或多个光源的其他开关或模块。
控制系统500可以另外或替代性地包括对光源的照明状态进行管理的多个自动化控件。处理系统503可以对一个或多个光源进行部分自动化或完全自动化的控制，并且可以包括一个或多个处理器或CPU、一个或多个存储器、时钟、以及通信接口(例如，网络接口、用户接口等)。存储器可以是存储有用于由该一个或多个处理器执行的机器可读指令的非瞬态机器可读介质，这些指令包括用于如本文所描述的那样选择性地控制光源的指令。
以单数形式引用元素并不意在指“有且仅有一个”，而是指“一个或多个”，除非特别如此声明。例如，光源可以指一个或多个光源，禽舍系统可以指一个或多个禽舍系统，光或光谱可以指一个或多个光或光谱，控制信号可以指一个或多个控制信号，并且信号可以指差分电压信号。除非特别另外声明，否则术语“一些”指的是一个或多个。
词语“示例性”在本文用来表示“用作为示例或说明”的意思。在此被描述为“示例性”的任何方面或设计并不一定要被解释为相比其他方面或设计更优选或有利。一方面，本文所描述的各种替代性的配置和操作可以被认为是至少等效的。
在本披露的一方面，当动作或功能被描述为由物项执行(例如，生产、选择、控制、照射、确定、提供、生成或任何其他动作或功能)时，理解的是，这种动作或功能可以直接或间接由该物项来执行。一方面，当元件或模块被描述为执行动作时，该元件或模块可以被理解为直接执行该动作。一方面，当元件或模块被描述为执行动作时，该元件或模块可以被理解为间接执行该动作，例如通过促进、使能或致使这种动作。
一方面，除非另外陈述，否则在本说明书中(包括以下权利要求书中)所阐述的所有测量结果、值、等级、位置、幅度、大小、以及其他规格都是近似的而非精确的。一方面，它们旨在具有与它们所涉及的功能一致且与它们所属领域中的惯例一致的合理范围。
如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”等术语如果用于本披露应当被理解为是指任意参考系，而不是指普通的重力参考系。从而，顶部表面、底部表面、前部表面和后部表面可以在重力参考系中向上、向下、在对角线方向上或在水平方向上延伸。
各个物项可以被不同地安排(例如，以不同顺序安排、或者以不同方式分割)，而全都不背离本主题技术的范围。
理解的是，所披露的步骤、操作或过程的具体顺序或层次是对示例性方式的说明。应理解，基于设计偏好，可以重新安排这些步骤、操作或过程的具体顺序或层次。这些步骤、操作或过程中的一些可以同时执行。这些步骤、操作或过程中的全部或一些可以自动执行，无需使用者干预。所附的方法权利要求以示例顺序呈现了各步骤、操作或过程的元素，但是并不意味着受所呈现的具体顺序或层次的限制。
本披露被提供来使得本领域任何技术人员能够实践本文所描述的各个方面。本披露提供了本主题技术的各个示例，并且本主题技术并不限于这些示例。对这些方面的各种修改对本领域技术人员而言将是明显的，并且本文所定义的一般原理也可以适用于其他方面。
本领域技术人员已知或之后知道的贯穿本披露所描述的各个方面的元素的所有结构和功能等效物都通过引用明确地结合在此，并且意图被所附权利要求书包含。并且，本文中所披露的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的披露是否在权利要求书中被明确地叙述。不应按照35U.S.C.§112第六段的规定来理解权利要求元素，除非使用短语“用于…的装置”来明确叙述元素、或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于…的方法”来叙述元素。另外，对于使用了术语“包括”、“具有”等而言，这种术语意在以与术语“包含”相似的方式是开放式的，这是由于“包含”当被使用时被解释成权利要求项中的过渡词。
图6至图8示出了用于每个单独的光源107、109、307或309的驱动电路1000的示意图。本实施例的驱动电路1000具有来自调光装置1004的DC输入1002。驱动电路1000另外具有保护装置1006(如被提供用于浪涌保护的MOV)和桥式整流器1010，该桥式整流器在DC输入1002被不恰当安装的情况下接收DC输入来提供安全特征。整流器1010可选地与第一和第二电容器1012、1014并联放置以提供对电路1000的附加控制。
第一LED网络1016电性地连接至DC输入以接收输入电压，并且与第一晶体管1018相串联，该第一晶体管电性地并且可控地连接至第一电阻器1020和第二电阻器1022。在优选实施例中，第一LED网络是蓝色LED或呈现在450nm-495nm范围内的波长。与第二晶体管1026相串联的第二LED网络1024同样也电性地连接至第一LED网络1016，该第二晶体管电性地且可控地连接至第三电阻器1028和第四电阻器1030并且为电流提供旁路路径。确切地，在第二LED网络1024中提供比第一LED网络1016更多的LED以在电流开始流过第二LED网络1024之前提供比第一LED网络1016的更大的电压。在优选实施例中，第二LED网络1024是红色的(620nm-750nm)和白色的。
可选地，提供与第三晶体管1034相串联的第三LED网络1032，该第三晶体管电性地且可控地连接至第五电阻器1036和第六电阻器1038。在第三LED网络1032中提供比第一LED网络1016更多的LED以在电流开始流过第三LED网络1032之前提供比第一LED网络1016的更大的电压。本领域的技术人员将认识到，在不超出本发明的范围的情况下，可以组合第二LED网络1024和第三LED网络1032。使用这两个单独的LED网络1024和1032的优点是使通过电路的电流的变化最小。
在操作中，随着调光装置1004被启动并且电压增大，当达到第一预定电压时，电流流过第一路径I1并且流过第一LED网络1016。由于在第二LED网络1024和第三LED网络1032中存在更多的二极管，未达到致使电流流过第二网络1024和第三网络1032所需的预定电压，并且电流仅流过第一路径I1。
随着调光装置1004进一步被启动并且电压增大，第一LED网络1016的强度增大直到达到第一晶体管1018的第一阈值电压。在第一阈值电压处，第一晶体管1018限制流过第一路径I1的电流。
随着调光装置1004继续增大电压，达到与第二LED网络1024和第三LED网络1032有关的第二预定电压，使得电流开始流经第二LED网络1024和第三LED网络1032。由于电流流过第二网络1024和第三网络1032或者流过旁路路径I2，所以电流流向第一电阻器1020，使得电压增大、使得第一晶体管1018开始关闭、从而减小流过第一LED网络1016的电流。随着调光装置被启动以进一步增大电压，流过第二网络1024和第三网络1032的电流继续增大，增大了第二网络1024和第三网络1032中的LED的强度同时增大了第一晶体管1018处的电压，使得第一LED网络1016的强度按比例减小直到几乎没有电流继续流过第一LED网络1016。然后，随着电压继续增大直到达到第二晶体管1026和第三晶体管1034的阈值电压，从而限制流过第二LED网络1024和第三LED网络1032的电流。
因此，在第一LED网络1016是蓝色并且第二LED网络1024和第三LED网络1032是红色和白色的组合的实施例中，随着电压增大，当达到第一预定电压时，第一LED网络1016提供蓝色输出并且根据增大的电压增大强度直到达到第一晶体管1018的阈值电压使得电流平坦。然后，随着电压继续增大，达到与第二网络1024和/或第三网络1032中的二极管数量有关的第二预定电压，使得电流流过第二LED网络1024和/或第三LED网络1032，使得红色和白色LED开始发光。随着电压继续增大，红色和白色LED的强度继续增大，并且同时地，从第二LED网络1024和/或第三LED网络1032流出的电流引起第一晶体管1018处的电压增大，从而随着红色和白色LED的强度增大继续关闭第一晶体管1018以减小蓝色LED的强度直到蓝色LED几乎不接收电流，有效地关闭了蓝色LED。随着电压继续增大，红色和白色LED的强度继续增大直到达到第二晶体管1018和第三晶体管1034的阈值电压以限制附加电流。
当DC输入1002为最大电压时，电流流经旁路路径I2而几乎没有电流流过第一电流路径I1。以此方式，第一电流路径I1在最大电压处被旁路。因此，在所描述的实施例中，仅红色和白色LED或第二LED网络1024和第三LED网络1032通过系统103提供光。
随着调光装置1004被启动并且电压减小到第二晶体管1026和第三晶体管1034达到其阈值电压的点，在电压下降时导致由调光装置1004引起的电压下降与第二网络1024和第三网络1032的强度下降成比例。同时，流向第一电阻器1020的电流减少，降低在第一晶体管1018处的电压，打开该晶体管从而导致流向第一LED网络1016的电流增大直到达到第二预定电压，导致电流不再能够流过第二LED网络1024和第三LED网络1032。此时，第一LED网络1016达到其最大强度。然后，随着调光装置1004被用来进一步减小电压，第一LED网络的强度下降与电压减小成比例直到达到第一预定电压同时电流停止流过第一LED网络1016。
以此方式，在第二LED网络1024和第三LED网络1032为红色的和白色的而第一LED网络为蓝色的实施例中，通过调光装置1004将系统从红色和白色光调成蓝色光。以此方式，光输出可以被控制为与系统103中的禽类的光输出相匹配。因此，提供了与禽类所需的光相匹配的基于DC的系统103，同时提供了基于DC的系统的优势。因此，至少克服了在背景中描述的所有问题。

Claims (11)

1.一种发光二极管照明组件，包括：
驱动电路(1000)，该驱动电路(1000)被适配成用于接收来自DC输入(1002)的、强度由调光装置(1004)改变的电激励信号，该调光装置(1004)启动以增大和减小该电激励信号的电压，
所述驱动电路包括：
整流器(1010)，该整流器(1010)被配置为接受DC输入，
与在第二路径中的第二多个发光二极管相并联的在第一路径中的第一多个发光二极管，
所述第一多个发光二极管具有第一阈值电压，并且所述第二多个发光二极管具有比该第一阈值电压大的第二阈值电压；
限流装置，该限流装置在该第一路径中被配置为用于限制该第一路径中的电流；以及
电阻器，该电阻器与该限流装置以及该第二多个发光二极管相串联，
其中，该电阻器被配置为当该电激励信号的该电压增大到该第二阈值电压以上时，该电阻器驱使该限流装置以防止电流流至该第一多个发光二极管。
2.如权利要求1所述的组件，其中，该限流装置为晶体管(1018)。
3.如权利要求1所述的组件，其中，该第一多个发光二极管具有第一颜色特性，并且该第二多个发光二极管具有第二颜色特性。
4.如权利要求3所述的组件，其中，该第一颜色特性为白色，并且该第二颜色特性为蓝色。
5.如权利要求1所述的组件，进一步包括：在第三路径中的第三多个发光二极管，该第三多个发光二极管与该第一多个发光二极管相并联并且具有比该第一阈值电压大的第三阈值电压。
6.如权利要求5所述的组件，其中，该第二阈值电压与该第三阈值电压相等。
7.如权利要求5所述的组件，其中，该第一、第二和第三多个LED各自具有单独的颜色特性。
8.如权利要求1所述的组件，进一步包括：用于浪涌保护的保护装置(1006)。
9.如权利要求8所述的组件，其中，该保护装置是MOV。
10.如权利要求1所述的组件，其中，该整流器(1010)与第一电容器(1012)并联。
11.如权利要求10所述的组件，其中，该整流器(1010)与第二电容器(1014)并联。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9482397B2 (en) 2010-03-17 2016-11-01 Once Innovations, Inc. Light sources adapted to spectral sensitivity of diurnal avians and humans
CN109600884B (zh) 2013-08-02 2021-02-12 昕诺飞北美公司 对家畜进行照明的系统和方法
US10206378B2 (en) 2014-01-07 2019-02-19 Once Innovations, Inc. System and method of enhancing swine reproduction
US10772303B2 (en) * 2014-01-14 2020-09-15 Zhejiang University Eye-friendly green-blue mixed LED lighting method and system for chicken houses
US9247603B2 (en) 2014-02-11 2016-01-26 Once Innovations, Inc. Shunt regulator for spectral shift controlled light source
CN106793757B (zh) 2014-08-29 2020-12-29 现特技术有限公司 光子调制管理系统
FR3044868B1 (fr) 2015-12-15 2018-10-12 Tibot Robot mobile d’education pour elevage avicole et installation d'elevage mettant en oeuvre un ou plusieurs robots
EP3437437B1 (en) 2016-03-29 2023-07-26 Signify North America Corporation System and method of illuminating livestock
US10314125B2 (en) 2016-09-30 2019-06-04 Once Innovations, Inc. Dimmable analog AC circuit
US11058889B1 (en) 2017-04-03 2021-07-13 Xiant Technologies, Inc. Method of using photon modulation for regulation of hormones in mammals
DE102018115132A1 (de) 2018-06-22 2019-12-24 Vossloh-Schwabe Lighting Solutions GmbH & Co. KG Beleuchtungssystem für die Tier- und Pflanzenhaltung
JP7117526B2 (ja) * 2018-07-13 2022-08-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明システム、及び、昼行性家禽類の飼育方法
CN113056191B (zh) * 2018-10-26 2023-09-05 昕诺飞控股有限公司 用于控制照明元件的控制器
WO2021023715A1 (en) * 2019-08-06 2021-02-11 Signify Holding B.V. A conditioning device, a lighting device and a method
EP3937594A1 (de) 2020-07-10 2022-01-12 Big Dutchman International GmbH Mehrkanal-lichtsteuerung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102098823A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 点晶科技股份有限公司 发光装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8013538B2 (en) * 2007-01-26 2011-09-06 Integrated Illumination Systems, Inc. TRI-light
TW200917220A (en) * 2007-10-15 2009-04-16 Young Lighting Technology Corp Light source driving circuit for back light module
US8324840B2 (en) * 2009-06-04 2012-12-04 Point Somee Limited Liability Company Apparatus, method and system for providing AC line power to lighting devices
US9433046B2 (en) * 2011-01-21 2016-08-30 Once Innovations, Inc. Driving circuitry for LED lighting with reduced total harmonic distortion
US8531136B2 (en) * 2009-10-28 2013-09-10 Once Innovations, Inc. Architecture for high power factor and low harmonic distortion LED lighting
EP4151087B1 (en) * 2010-03-17 2024-05-08 Signify North America Corporation Light sources adapted to spectral sensitivity of diurnal avians
US8773031B2 (en) * 2010-11-22 2014-07-08 Innosys, Inc. Dimmable timer-based LED power supply
US20130069546A1 (en) * 2010-11-23 2013-03-21 O2Micro, Inc. Circuits and methods for driving light sources
US8638045B2 (en) * 2011-02-07 2014-01-28 Cypress Semiconductor Corporation Mutli-string LED current control system and method
US9155151B2 (en) * 2012-02-01 2015-10-06 Power Integrations, Inc. LED dimming circuit for switched dimming
US8901832B2 (en) * 2012-02-13 2014-12-02 Intersil Americas LLC LED driver system with dimmer detection
US9844113B2 (en) * 2013-01-25 2017-12-12 Dialog Semiconductor Inc. Adjusting color temperature in a dimmable LED lighting system
CN107911906B (zh) * 2013-09-11 2019-12-03 万斯创新公司 Dc led无驱动照明组件
US9247603B2 (en) * 2014-02-11 2016-01-26 Once Innovations, Inc. Shunt regulator for spectral shift controlled light source

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102098823A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 点晶科技股份有限公司 发光装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015105776A1 (en) 2015-07-16
US20160323960A1 (en) 2016-11-03
EP3092875A4 (en) 2017-08-23
CN106063379A (zh) 2016-10-26
EP3092875A1 (en) 2016-11-16

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