CN109315038A

CN109315038A - Led照明系统和装置

Info

Publication number: CN109315038A
Application number: CN201680086857.7A
Authority: CN
Inventors: 尼古拉·布热本内尔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2019-02-05
Also published as: MX2018012633A; MD20180100A2; EA038615B1; ES2714009B2; BR112018071063A2; CA3020898A1; RO133069A2; DOP2018000228A; WO2017180176A1; CL2018002941A1; ES2714009A2; MA43624A1; EA201892106A1; AU2016402386A1; TN2018000347A1; RO133069B1; MA43624B1; ZA201807496B; KR20190009293A; ES2714009R1

Abstract

一种装置、系统、过程和制造方法利用至少两个LED照明源来提供辅助部件模块。多个实施方案可以用于多种多样的行业，包括城市路灯、室内照明系统、汽车内照明系统、火车照明系统、隧道照明系统、建筑照明系统、网络化照明系统，以及可以针对基于时间、基于使用情况或基于故障的检测情况而受益于灵活且方便地更换电路部件的其他系统。

Description

LED照明系统和装置

技术领域

本发明涉及系统、方法、制造方法和设备，尤其涉及照明系统；更具体地讲，涉及包括至少一个发光二极管(LED)装置的照明系统。

背景技术

发光二极管(LED)最初只用于有限的环境中，例如，用于航空控制面板和计算机主机，原因是它们的颜色谱和强度有限。从那时开始，LED照明的用途逐渐变得相当多样化，以至对照明技术和半导体构造的开发已导致LED照明更加明亮，即亮度更强，并且LED照明的用途覆盖了可见光谱以及红外光谱和紫外光谱中的每一种颜色。在实践中，LED目前不仅用于对办公室和住宅进行照明，还用于对街道和高速公路进行照明。由于LED的能耗低、灯泡寿命长、尺寸小，所以成为了用作主要照明源以满足日常目的的有吸引力的选择。

尽管多年以来LED已经得到改进，但在下列方面依然存在问题：第一，保质期；第二，在烧坏时需要更换/替换LED照明源。更换和替换LED照明源可能成为代价高昂的工程，尤其是在涉及街道和高速公路所用的灯、海湾所用的灯、建筑物或大厅中所用的灯的情况下。因此，需要能够解决该问题的系统，还需要提供更耐用的照明系统，从而允许继续使用节能LED照明源。

发明内容

本发明的实施方案提供了照明系统、照明方法和照明装置，具有：至少一个电源；至少一个驱动器电源模块，该至少一个驱动器电源模块包括输入选择器、至少一个驱动器、输出选择器和微控制器，其中输入选择器连接到至少一个驱动器的输入端，并且至少一个驱动器的输出端连接到输出选择器；至少两个发光二极管光源，这至少两个发光二极管光源彼此并联连接；其中电源连接到至少一个驱动器电源模块的输入选择器的输入端，其中至少一个驱动器电源模块的输出选择器的输出端连接到至少两个发光二极管光源中的每一者的输入端，其中至少两个发光二极管光源中的每个光源都连接到至少一个照明传感器，其中微控制器与至少一个照明传感器通信。

本发明的实施方案提供了照明系统、照明方法和照明装置，具有：至少一个电源；至少一个驱动器电源模块，该至少一个驱动器电源模块包括输入选择器、至少一个驱动器、和输出选择器，其中输入选择器串联连接到至少一个驱动器的输入端，并且至少一个驱动器的输出端串联连接到输出选择器；至少一个发光二极管光源，该至少一个发光二极管光源；其中电源串联连接到至少一个驱动器电源模块的输入选择器的输入端，其中至少一个驱动器电源模块的输出选择器的输出端串联连接到至少一个发光二极管光源的输入端，其中至少一个发光二极管光源连接到至少一个照明传感器。在该照明系统中提供了微控制器或处理器，或者到远程处理器或微控制器的连接。微控制器或处理器与系统的不同元件中的至少一个元件连接，这些不同元件诸如电源模块、输入选择器、驱动器、输出选择器、发光二极管光源和光传感器。系统的不同元件中的每个元件，诸如电源模块、输入选择器、驱动器、输出选择器、发光二极管光源和光传感器，可以各自被呈现为多个元件。例如，可以实现一个或多个电源模块—相应的电源模块彼此并联连接，并且电源模块的输出端串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到电源模块的输出端。例如，可以实现一个或多个驱动器电源模块—相应的驱动器电源模块彼此并联连接，并且驱动器电源模块的输出端串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到驱动器电源模块的输出端。例如，可以实现一个或多个输入选择器—相应的输入选择器彼此并联连接，但输入选择器的输出端却串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到输入选择器的输出端。例如，可以实现一个或多个驱动器—相应的驱动器彼此并联连接，但驱动器的输出端却串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到驱动器的输出端。例如，可以实现一个或多个输出选择器—相应的输出选择器彼此并联连接，但输出选择器的输出端却串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到输出选择器的输出端。例如，可以实现一个或多个光源—相应的光源彼此并联连接，但光源的输出端却串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到光源的输出端。例如，可以实现一个或多个发光二极管光源—相应的发光二极管光源彼此并联连接，但发光二极管光源的输出端却串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到发光二极管光源的输出端。例如，可以实现一个或多个光传感器—相应的光传感器彼此并联连接，但光传感器的输出端却串联连接到后续电路元件的输入端。微控制器可以连接(经由硬连接、无线连接或其他方式)到光传感器的输出端。例如，可以实现一个或多个微控制器—相应的微控制器彼此并联连接，但微控制器的输出端却串联连接到电路元件的输入端。连接可以是硬连接或可以经由无线连接进行连接，从而允许远程控制。前面提及的实例中的每一个可以在一个实施方案中一起使用或单独使用，从而为本发明的照明系统提供灵活性和可靠性。

在一个实施方案中，微控制器从元件接收反馈，以确定前面提及的元件是否在正常运行。如果该元件并未正常运行，微控制器便发送信号以从该元件切换到并联连接的类似元件。例如，微控制器连接到驱动器的输出端。如果微控制器从驱动器1接收到不合适的信号(例如，无信号或错误的信号)，微控制器便接触输入选择器，以从使用驱动器1切换到驱动器2。

在一个实施方案中，微控制器在电路的元件上保持内时钟。当微控制器识别出已达到元件基于时间的到期日或基于使用情况的到期日时，微控制器便向电路系统指示从使用该元件切换到使用并联连接的类似元件。例如，如果驱动器1已经使用了1年，微控制器—具有的时钟显示驱动器1已达到其基于时间的到期日—便向输入选择器发送信号，以从驱动器1切换到驱动器2。例如，如果驱动器1已经使用了1,000次，微控制器—具有的计数器显示驱动器1已达到其基于使用情况的到期日—便向输入选择器发送信号，以从驱动器1切换到驱动器2。

在一个实施方案中，传感器连接到一个或多个电路元件的输出端，以确定该电路元件是否正在提供恰当的输出。这样的附加电路元件增加了实现该系统的成本。然而，传感器可以提供关于电路元件状态的更多限定的细节。

在一个实施方案中，微控制器接收关于由电源提供的输入电压的反馈测量值，如果微控制器确定输入电压的反馈测量值等于或大于预定值，微控制器便与输入选择器通信，以便经由多个驱动器中的一个建立初始路径；如果微控制器确定输入电压的反馈测量值小于预定值，微控制器便实现某个动作。在一个实施方案中，该动作是下列动作中的至少一种：微控制器向系统控制器发送错误指示符；微控制器发信号通知开关从使用电源模块切换到使用第二电源模块；微控制器实现无动作。

在一个实施方案中，微控制器接收关于由电源提供的输入电压的反馈测量值，如果微控制器确定输入电压的反馈测量值等于或大于预定值，微控制器便与输入选择器通信，以便经由多个驱动器中的一个建立初始路径；如果微控制器确定输入电压的反馈测量值小于预定值，微控制器便实现某个动作。在一个实施方案中，该动作是下列动作中的至少一种：微控制器向系统控制器发送错误指示符；微控制器发信号通知电源模块选择器开关从使用电源模块切换到使用第二电源模块；以及微控制器实现无动作。

在一个实施方案中，当电流从电源行进到输入选择器、从输入选择器行进到初始驱动器、再从初始驱动器行进到输出选择器时，初始路径得以建立；微控制器测量输出电压，如果它满足预定值，微控制器便命令输出选择器将初始驱动器与发光二极管光源中的一个连接，从而实现在电源与发光二极管光源之间建立起完整的电源路径。在一个实施方案中，微控制器接收相应驱动器的输出端处的输出电压的测量值，其中如果输出电压的值满足预定值，微处理器便命令输出选择器选择发光二极管光源。

在一个实施方案中，输出电压的测量的输出电压反馈测量值不合适，微控制器则命令输入选择器从多个驱动器中选择下一个可用驱动器，并且建立到初始选择的发光二极管照明源的新路径；如果初始选择的发光二极管照明源变得不起作用，微控制器便命令输出选择器选择下一个可用的发光二极管光源。

在一个实施方案中，微控制器与远程控制处理器通信，该远程控制处理器指引微控制器与系统通信并实现动作。在一个实施方案中，在确定输出电压小于预定值的情况下，微控制器命令输入选择器脱离初始驱动器并且切换到多个驱动器中的下一个可用的备用驱动器。在一个实施方案中，微控制器与下列各项通信：经由Wi-Fi、蓝牙、以太网、GSM、无线电RI、互联网、工业总线、Modbus、Can Open的外部远程控件；本地显示器；本地小键盘；以及本地服务端口；其中微控制器按照下列各种方式中的至少一种来操作：自动、独立、遵循固件中写入的编程逻辑，以及在遵循远程命令时自动地切换驱动器电源模块、驱动器和照明源中的至少一者。

在一个实施方案中，微控制器发送信号以便：从使用发光二极管光源切换到使用不同的发光二极管光源，从使用驱动器切换到使用不同的驱动器，从使用电源模块切换到使用不同的电源模块，以及从使用光传感器切换到使用不同的光传感器。在一个实施方案中，微控制器基于以下各项中的至少一项来发送信号以进行切换：基于预定时间的使用；预定的使用；保修时间日期；以及故障反馈响应。在一个实施方案中，发光二极管光源位于平坦表面上。在一个实施方案中，使用下列各项中的至少一项来实现该信号以进行切换：摇摆运动、平移运动、移动和旋转运动，从而摆放下列部件中的至少一个部件的位置：不使用的发光二极管光源，供使用的不同发光二极管光源，不使用的驱动器，供使用的不同驱动器，不使用的电源模块，供使用的不同电源模块，不使用的光传感器，以及供使用的不同光传感器。

在一个实施方案中，该系统用于下列各项中的至少一项：室内照明系统、室外照明系统、发光二极管灯泡、发光二极管办公室照明系统、发光二极管灯管、发光二极管高棚灯照明系统、发光二极管低棚灯照明系统、发光二极管吸顶灯照明系统、发光二极管街道照明系统、发光二极管安防照明系统、发光二极管泛光照明系统、发光二极管雨棚照明系统、发光二极管隧道照明系统、发光二极管交通照明系统，以及其他发光二极管照明系统。在一个实施方案中，驱动器电源模块可以位于壳体的内部或外部，其中该壳体包括至少一个发光二极管。在一个实施方案中，该系统以下列各种方式中的至少一种来操作：自动、独立和手动。

在一个实施方案中，一种另选的照明方法包括：将至少一个电源串联连接到至少一个驱动器电源模块；将至少一个驱动器电源模块串联连接到至少两个发光二极管光源，其中该至少两个发光二极管光源彼此并联连接；将微控制器连接到至少两个发光二极管光源的输出端，使得如果至少两个发光二极管的测量输出值小于预定值，微控制器便将信号发送到至少一个驱动器电源模块的输出选择器，以从使用至少两个发光二极管中的第一个发光二极管切换到使用至少两个发光二极管中的第二个发光二极管，其中至少一个驱动器电源模块包括输入选择器、至少一个驱动器、和输出选择器，其中输入选择器串联连接到至少一个驱动器的输入端，并且至少一个驱动器的输出端串联连接到输出选择器；其中电源连接到至少一个驱动器电源模块的输入选择器的输入端，其中至少一个驱动器电源模块的输出选择器的输出端连接到至少两个发光二极管光源中的每一者的输入端。

在一个实施方案中，该方法包括将至少两个发光二极管光源在它们各自的输出端处连接到至少一个照明传感器；利用微控制器与至少一个照明传感器通信，以确定测量输出值是否小于预定值。在一个实施方案中，该方法包括：微控制器接收关于由电源提供的输入电压的反馈测量值，如果微控制器确定输入电压的反馈测量值等于或大于预定值，微控制器便与输入选择器通信，以便经由多个驱动器中的一个建立初始路径；如果微控制器确定输入电压的反馈测量值小于预定值，微控制器便实现动作。在一个实施方案中，该动作是下列动作中的至少一种：微控制器向系统控制器发送错误指示符；微控制器发信号通知开关从使用电源模块切换到使用第二电源模块；微控制器实现无动作。

在一个实施方案中，当电流从电源PS行进到输入选择器IS、从输入选择器IS行进到所述初始驱动器DRV、再从初始驱动器DRV行进到输出选择器OS时，初始路径得以建立；微控制器MCC测量Vout，如果该值足够大，微控制器MCC便会命令输出选择器OS将初始驱动器DRV与LED照明源LLS中的一个连接。以这种方式选择了初始LLS，电源PS与LED照明源LLS之间的完整电源路径(PPW)便得以建立。在一个实施方案中，微控制器在相应驱动器的输出端处接收输出电压的反馈测量值，其中如果电压输出的值是合适的，微处理器MCC便会与输出选择器OS通信，指示输出选择器OS从多个LED照明源LLS中选择LED照明源LLS，从而建立到初始LED照明源LLS的路径。在一个实施方案中，如果电压输出的值不合适，微控制器MCC便会与输入选择器IS通信，从多个驱动器DRV中选择下一个可用的驱动器DRV，然后建立到初始选择的LED照明源LLS的新路径；如果初始选择的LED照明源LLS变得不起作用，微控制器MCC便与输出选择器OS通信，选择下一个可用的LED照明源LLS。在一个实施方案中，微控制器MCC经由Wi-Fi、蓝牙、以太网、互联网和GSM、无线电RI与外部远程控件、本地显示器、本地小键盘和本地服务端口通信，以这种方式，远程控件可以指引微控制器MCC与IPM的模块通信，并且指示要么切换到不同的驱动器DRV、要么切换到新的LED照明系统源LLS。在一个实施方案中，在电压输出不足的情况下，微控制器MCC便命令输入选择器IS脱离初始驱动器DRV、并且通过连接到下一个可用DRV来切换到下一个可用的备用DRV；微控制器MCC测量Vout，以确保电压足够大，如果Vout足够大，则命令OS连接到初始LLS。

在一个实施方案中，微控制器MCC与下列各项通信：1)经由Wi-Fi、蓝牙、以太网和GSM、互联网或工业总线诸如Modbus、Can Open等的外部远程控件，2)本地显示器，3)本地小键盘，以及4)本地服务端口；所述微控制器MCC可以遵循固件中写入的编程逻辑自动或独立地操作；MCC在自动操作时遵循远程命令(以切换IPM、DRV、LLS等)。在一个实施方案中，微控制器MCC致使在使用中的LLS在选定的时间段周期性地被下一个可用的备用LLS和备用驱动器替换，从而致使LLS和DRV交替使用，以确保备用LLS具有良好的功能，并且以延长有良好品质的光可用的时间量。以这种方式，与现有产品相比，光的品质下降的百分率可以小于50％或更多。

在一个实施方案中，微控制器致使在使用中的驱动器DRV在选定的时间段以较小的周期性被下一个可用的备用驱动器DRV替换，从而致使驱动器交替使用，以确保备用驱动器DRV在延长的时间段内的功能性。

在一个实施方案中，LED照明系统可以具有多个备用零件、模块。每个模块都是由一个驱动器DRV和一个LED照明源LLS组成的。借助于微控制器MCC和照明传感器LS，可以使用IPM内部可用的备用模块轻松地替换有缺陷的模块。

在一个实施方案中，LED照明装置或系统可以由备用的多个独立照明灯具或模块组成。每个灯具都彼此相似，它们全部连接到相应的微控制器MCC，并且连接到至少一个照明传感器LS。当照明灯具、模块或其他部件不再起作用/充分时，借助于微控制器MCC，用户将能够将其更换为LED照明系统中可用的其他备用照明灯具、模块。

在一个实施方案中，LED照明系统可以应客户或制造商或用户的请求对部件或模块作出担保。在一个实施方案中，LED照明系统光的品质优于现有的LED产品。在一个实施方案中，LED光源LLS可以放置在现有的任何平坦几何表面或任何几何形状上，或者放置在可能存在的任何几何形状组合的任何表面上(例如：LED光源LLS取决于应用可以放置在平面的圆形表面或其他几何形状的平面表面上，LED光源LLS可以放置在平行六面体的侧面上，LED光源LLS可以放置在球体的表面上，LED光源LLS可以放置在截头角锥体的侧面上，LED光源LLS可以放置在截头圆锥体的表面上、以及所有其他现有的几何形状和它们的组合上)。

在一个实施方案中，利用自动信号或手动信号，使用摇摆运动或平移运动、或者旋转运动或可能存在的旋转和平移或其他移动的任何组合，可以让期望的LED光源LLS处于最佳位置设计。该运动可以利用特定设计的电动引擎或其他现有引擎实现。

在一个实施方案中，本发明可以应用于所有室内照明应用，包括：LED灯泡照明、LED办公室照明、LED灯管照明、LED高棚灯和LED低棚灯照明、LED吸顶灯照明，并且可以应用于户外照明应用，包括：LED街道照明、LED安防照明、LED泛光照明、LED雨棚照明、LED隧道照明、LED交通照明以及使用LED照明技术的所有其他应用。在一个实施方案中，LED照明系统可以用作基本单元，以开发用于照明行业的所有领域中的极端智能应用的更先进的复杂智能照明管理系统。

在一个实施方案中，逆变器电源模块或驱动器电源模块可以位于LED照明装置主体的内部或外部。在一个实施方案中，LED照明系统可以按两种模式中的至少一种来操作：自动地和独立地、遵循固件中所记录的编程逻辑；遵循远程命令(以便在必要时切换驱动器DRV、LED照明源LLS和更多的零件，等等)

附图说明

参考以下附图可以更好地理解本公开的一些方面。附图中的部件未必按比例绘制，而是将重点放在举例说明本公开的一些原理上。在附图中，类似的附图标号遍及若干个视图表示对应的零件，但可以是本发明的不同实施方案。

图1A示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图1B示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图2A示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明系统的示例逆变器电源模块。

图2B示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明系统的示例逆变器电源模块。

图3A示出了根据本发明的一个实施方案的具有照明传感器的示例LED照明系统。

图3B示出了根据本发明的一个实施方案的具有照明传感器的示例LED照明系统。

图4示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图5A示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、2、2的示例LED照明系统。

图5B示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、2、2的示例LED照明系统。

图5C示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图5D示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图5E示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图5F示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图5G示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图5H示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图6示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、2、2的示例LED照明系统。

图7A示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、2、2的示例LED照明系统。

图7B示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图7C示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图7D示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图7E示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图8示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、2、2的示例LED照明系统。

图9示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图10示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图11示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图12示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图13示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图14示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图15示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图16示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图17示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图18示出了根据本发明的一个实施方案的具有拓扑结构1、3、3的示例LED照明系统。

图19示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图20示出了根据本发明的一个实施方案的具有作为模块的备件的示例LED照明系统。

图21示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明管的示例组装视图。

图22示出了根据本发明的一个实施方案的图21所示LED照明管的示例分解视图。

图23示出了根据本发明的一个实施方案的图21所示LED照明管的示例部分分解视图。

图24示出了根据本发明的一个实施方案的图21所示LED照明管沿该LED照明管的线III-III截取的示例横截面视图。

图25示出了图21所示LED发光管的示例分解视图，以及根据本发明的一个实施方案的LED发光管的组装视图。

图26A示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明管的示例组装视图，其中该管没有工作。

图26B示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明管的示例组装视图，其中第一模块正在工作。

图26C示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明管的示例组装视图，其中第二模块正在工作。

图26D示出了根据本发明的一个实施方案的LED照明管的示例组装视图，其中第三模块正在工作。

图27示出了根据本发明的一个实施方案的图21所示LED照明管沿线IV-IV截取的示例横截面视图。

图28示出了根据本发明的一个实施方案的示例板。

图29示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图30示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图31示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图32示出了根据本发明的一个实施方案的示例输入选择器块系统。

图33示出了根据本发明的一个实施方案的示例输入选择器块。

图34示出了根据本发明的一个实施方案的示例LED照明系统。

图35示出了根据本发明的一个实施方案的示例微控制器。

图36示出了根据本发明的一个实施方案的示例数字数据总线转换器。

具体实施方式

本发明的一个实施方案提供了LED照明系统(LLD)。

在一个实施方案中，LED照明系统包括以下部件：驱动器(DRV)或多个驱动器(从2个到N个DRV)，以及从1个到N个的至少一个LED照明源(LLS)(参见例如图29)。在一个实施方案中，LED照明系统由多个模块组成(每个模块都是由一个驱动器和一个LED照明源组成的)，参见图20；或者可以是从2个到N个的多个IPM、以及从1个到N个的多个LED照明源，参见图30；或者可以由多个类似的LED照明灯具与MCC、IS、OS和LS组成，其中这些LED照明灯具参见图31；并且可以连接到电力源(“PS”)。图31中呈现的LED照明系统实施方案是更复杂的模型。

LED照明系统通过为该LED照明系统配备一个或多个备用LED照明源以及两个或更多个备用驱动器，而提供定制其寿命和该LED照明系统的品质的能力，其中当所述初始的LED照明源或驱动器变得不起作用或不足以使用时，所述装置可以分别自动替换初始LED照明源和/或初始驱动器。本发明的LED照明系统的备用零件可以按两种方式使用。第一种方式为使用初始零件各自的驱动器和LED照明源，当它们变得不起作用或有缺陷时，便用组成该LED照明系统的驱动器或LED照明源可用的备用零件替换。

第二种方式可以为在明确限定的时间段期间交替使用可用的备用零件。LED照明系统允许单独的LED照明源和驱动器替代性地使用，并且根据客户选择的时间框架替代性地使用，以确保单个LED照明源和驱动器维持在功能状态，并且随着它们由于缺乏使用而变得陈旧，也不会失去起作用的能力。因此，在选择的时间段内，在默认情况下，该LED照明系统致使在使用中的LED照明源或在使用中的驱动器分别由备用的LED照明源或备用的驱动器替换、以及与备用的LED照明源或备用的驱动器交替使用。这将改善光的整体品质，并且延长提供光的持续时间。

实现替换的自动方式可以是通过固件，或者通过操作员的远程控制。因此，该LED照明系统代表这样的动态设备：该设备允许分别自修复和替换LLS和/或驱动器和/或IPM和/或模块源，从而避免了对手动替换光源诸如灯泡的需要。

例如，可以定制该LED照明系统的寿命，以产生可以持续使用10年的照明装置，此时该装置仅有一个LED照明源并且包含两个驱动器。在这两个驱动器中，初始选择一个驱动器来使用，另一个驱动器则成为备用驱动器，该备用驱动器直到初始驱动器变得不起作用或有缺陷时才得到使用。当初始驱动器变得不起作用或有缺陷时，该LED照明系统通过用来自多个备用驱动器中的备用驱动器替换初始驱动器，而自动进行自修复。由于每个驱动器的保质期都为5年左右，因此包括至少两个驱动器的LED照明系统可以具有10年左右的寿命。

在本发明的实施方案中，驱动器(DRV)可以是逆变器。驱动器也可以是另一种类型的一个或多个电子部件，只要满足该部件的输入/输出要求即可。

在需要20年寿命的情况下，该LED照明系统将配备两个LED照明源和四个驱动器。在功能性LED照明系统的电子电路的范围内，一次只有一个LED照明源和一个驱动器起作用。所述装置通过从两个可用的LED照明源中选择初始LED照明源，并且从四个可用的驱动器中选择初始驱动器，而建立初始的电子电路。未被选择的LED照明源成为了备用LED照明源，而其余三个驱动器在选择初始驱动器之后成为了备用驱动器。当初始LED照明源和初始驱动器正在使用时，备用LED照明源和备用驱动器未得到利益。在这种情况下，将在一个LED照明源的寿命期间使用两个驱动器。这样，在大约五年的时间框架期间，该装置将自修复以便用备用驱动器中的一个来替换驱动器，而在大约10年的寿命期间，所述装置将自修复以便用一个或多个备用LED照明源来替换初始LED照明源，并且大约每五年就会一个接一个地替换掉备用驱动器的其余部分。

照此类推，可以延长作为本发明主题的LED照明系统的寿命，从而产生在30年、40年、50年、甚至更长时间内都不需要手动更换灯泡的照明源，具体的时间取决于相应寿命的必要性。

任何时间量的寿命都可以实际定制，但是，在简洁和清晰的范围内，所使用的实例考虑到LED照明源可以持续使用10年左右，而驱动器则可以持续使用5年左右。因此，对于每个额外的十年，在超过上文所呈现实例中的20年寿命的情况下，该LED照明系统将配备1个(一个)附加的备用LED照明源和2个(两个)附加的驱动器。以这种方式，通过外推，具有约30年所需寿命的LED照明系统将由下列部件构成：3个(三个)LED照明源和6个驱动器；所需寿命为约40年将意味着使用4个(四个)LED照明源和8个(八个)驱动器；所需寿命为约50年将意味着使用5个(五个)LED照明源和10个(十个)驱动器；以此类推，每次要额外增加十年所需寿命，就添加一个LED照明源和两个驱动器。

此外，备用LED照明源和驱动器的数量可以针对上述实例中的每一个而变化。因此，保质期为10年的LED照明系统可以配备多于一个LED照明源以及多于两个驱动器，所以该系统具有一个、两个或更多个备用LED照明源，并且具有两个、三个或更多个备用驱动器。

该LED照明系统或设备自修复的能力源于控制器或微控制器MCC的活动，以及它在确保所述装置起作用方面所起的作用。

本发明的LED照明系统主要包括以下部件：具有各自的散热器的多个LED照明源、多个驱动器、输入选择器、输出选择器，以及光传感器和MCC。具有各自的散热器的LED照明源连接到IPM，IPM进而连接到电源以建立电子电路。更确切地说，电源、驱动器和LED照明源以如下所示的链式配置连接在一起：电源、输入选择器、驱动器、输出选择器、LED照明源和光传感器。在一个实施方案中，微控制器连接到输入选择器、输出选择器和光传感器。

当该电子电路起作用时，LED照明系统提供了照明源，取决于装置中实现的驱动器和LED照明源的数量，该照明源可以在超过10年的时间内保持有效和可靠。

对于本发明的范围，IPM由如下所示的不同零件构成：1)输入选择器IS、2)多个驱动器DRV、3)输出选择器OS、4)微控制器MCC，以及5)通信接口COM。电源PS经由输入选择器IS连接到IPM，而LED照明源则经由OS连接到IPM。照明传感器LS连接到LED照明源，并且连接到MCC。

DRV在IPM内，DRV彼此并联连接，并且在一端连接到IS，而在另一端连接到OS。

在LED照明系统的一个实施方案中，MCC在沿所述电子电路的关键间隔和位置处实现对电压的多个评估，以确定电压对于所利用的负载LED照明源的类型足够大的位置，以及在所述电子电路内的电流是否有任何中断。取决于沿该电子电路诊断出中断的位置，MCC可以与IPM的不同模块通信，并且可以指示它们执行特定功能，诸如替换电源、或DRV、或LED照明源。

在本发明的一个实施方案中，MCC直接与IPM的其他模块通信。因此，为了获得关于下列各项的状态信息：来自电源的电流的品质，从IS、DRV中流出的电流的充分性，以及LED照明源的OS的充分性，MCC与安装在LED照明源上的IS、DRV、OS和LS通信。MCC从电源到IS的连接测量输入电压(Vin)。此外，在DRV通过IS连接到电源之后，MCC测量输出电压(Vout)OS，以确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，MCC对OS发出命令，并且通过选择可用LED照明源中的一个来允许电压通过LED照明源。

Vin的测量值允许MCC确定是否有足够大的电压水平来自电源，而Vout的测量值则允许MCC确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，MCC对OS发出命令，并且通过选择可用LED照明源中的一个来允许电压通过LED照明源。

例如，如果在电源与IS之间检测到电路中断，则MCC可以直接指示IS连接到不同的电源或解决问题；如果在驱动器DRV与OS之间检测到电路中断，则只要诊断出电源与IS之间没有中断，微控制器MCC就指示输入选择器IS连接到来自多个驱动器DRV的不同DRV；而如果LED照明源未能照明，微控制器MCC就将指示输出选择器OS连接到来自多个LED照明源的不同LED照明源。

例如，如果微控制器MCC从LED照明源和LS接收到指示发出的光水平不足的反馈，则认为LED照明源有缺陷并且将命令OS从所述LED照明源断开，该MCC将评估当前使用的DRV的Vout水平，如果Vout足够大，则该MCC将命令OS将DRV连接到下一个可用的备用LED照明源。

微控制器MCC与IS、DRV、OS和LS通信。MCC从电源与IS的连接测量输入电压(Vin)，该输入电压就是从电源进入IS的电压。该测量允许微控制器MCC确定是否有必要切换到新电源或将问题固定到现有电源，或者允许IS连接到驱动器DRV。

Vin的测量值允许MCC确定是否有足够大的电流来自电源，而Vout的测量值则允许MCC确定是否发生了充分的电流转换、以及是否有合适/足够大的电压被传输到LED照明源。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，MCC通过从所述多个LED照明源中选择一个可用的LED照明源，来指示OS连接到LED照明源。这样就建立了初始的电子电路路径。

在一个实施方案中，微控制器MCC经由源-传感器组合与LED照明源通信，该组合诸如但不限于：LED-光电二极管、LED-LASCR、LED和光电晶体管。微控制器MCC接收来自LS的反馈，无论从初始选择的LED照明源是否发出充足的光都是如此。

在一个实施方案中，当MCC从LS接收到所发出的光不足或LED照明源不起作用的反馈时，MCC与OS通信并且指示所述OS断开所述LED照明源、评估Vout水平，并且指示OS切换到多个LED照明源中的下一个可用的LED照明源。

关于选择不同的DRV，当Vout的电压测量值表明没有电流从DRV流出或者Vout的测量值不够大时，MCC接收到DRV有缺陷的反馈、并且指示IS脱离有缺陷的DRV并切换到并联连接的多个DRV中的下一个可用DRV。当激活新的DRV时，在电源、IS、新DRV、OS与LED照明源之间建立起新的路径。

MCC可以使用两种方法来读取这些电压：

a.电流绝缘使用线性光耦合器。

b.非电流绝缘使用由电阻器制成的简单分压器

输入电压Vin通过光电二极管转换为光。光以按比例缩放的电压转换回来，该电压可以由MCC通过模拟总线M-1读取。

使用光耦合器确保电压转换、以及输入端与输出端之间的极高绝缘。

在本发明的一个实施方案中，IS可以由SSR部件(固态继电器)或ER部件(机电继电器)构成。使用SSR的优点是快速通信、没有移动零件，这意味着寿命长、可靠性高，并且它占用的空间微乎其微。缺点是使用SSR时，电流绝缘程度较小。

相比之下，ER的优点是电流绝缘，但它不如SSR可靠，而且体积更大，占用的空间更多。[00065]取决于期望的目的，通信接口COM可以由以下部件中的一个或多个部件构成：1)本地显示器，2)本地小键盘，3)本地服务端口，4)WI-FI或蓝牙选择器端口，5)以太网和互联网，6)GSM，7)无线电通信Rl，以及/或者可能存在的所有其他通信方法或通信组合。

图1A示出了示例的LED照明系统(下文中称为“LLD”)20，该系统根据本发明由逆变器电源模块(下文中称为“IPM”)30和LED照明源(下文中称为“LED照明源”)40组成。

图1B示出了示例的LED照明系统实施方案，该实施方案具有连接到LED照明系统1001的电源1000，它可以包括逆变器电源模块1002、负载1003和其他电路系统。

图2A示出了根据本发明的本发明LED照明系统20的示例逆变器电源模块(下文中称为“IPM”)30。逆变器电源模块IPM 30包括：1)从2个到N个的多个驱动器(下文中称为“DRV”)36，2)连接到驱动器DRV一端的输入选择器(下文中称为“IS”)35，以及3)连接到驱动器DRV的另一端的一个输出选择器(下文中称为“OS”)37，4)微控制器(下文中称为“MCC”)38，该微控制器与输入选择器IS 35和输出选择器OS 37连接、并且还与5)通信接口(下文中称为“COM”)39连接。

图2B示出了示例的LED照明系统实施方案，该实施方案具有连接到该LED照明系统的电源1100，它可以包括连接到逆变器1103的输入选择器1102，该逆变器又连接到输出选择器1104，该输出选择器向LED照明源1106提供输出。控制器1105与输入选择器1102、逆变器1103和输出选择器1104中的每一者通信。控制器1105还连接到附加特征1107，诸如显示器、小键盘、本地服务端口、WiFi蓝牙、以太网、GSM连接或其他远程通信或互联网连接。

图3A示出了根据本发明的本发明LED照明系统20的示例LED照明源(下文中称为“LED照明源”)40。LED照明源(“LLS”)包括1)从1个到N个(401、402、...、40N)的多个照明源，以及2)在LED照明源48上组装的一个照明传感器(“LS”)开关。

图3B示出了具有多个电源1200、1207、1210、1213的LED照明系统实施方案，其中每个电源都连接到相应的逆变器电源模块1201、1208、1211、1214。逆变器电源模块中的每一个都可以包括例如输入选择器1202、逆变器1203、输出选择器1204和控制器1205。相应控制器中的每个控制器都可以连接到各种其他的模块或连接1216，包括WiFi、以太网等。

图4示出了具有示例拓扑结构1、2、2的发光二极管(LED)照明系统20的一个实施方案，该拓扑结构意味着一个电源10，两个驱动器362、361以及两个LED光源401、402。电源10向电路系统20发送电力，电力首先到达输入选择器35。输入选择器35可以将电流发送到第一驱动器361或第二驱动器362，或者并行地发送到这两者。如果输入选择器35通过第一驱动器361发送电流，但该驱动器有故障，输入选择器35便通过第二驱动器362发送电流。传感器可以包括在输入选择器35处或刚好经过驱动器36中的每一者的位置或微控制器38处，以便跟踪一个或多个驱动器36是否有故障、以及是否没有正常工作。微控制器38还连接到电路中的每一个区段，以便跟踪电流。例如，微控制器可以如图4所示连接到电源10的输出端、驱动器36的输出端，作为到输入选择器35和输出选择器37中的每一者的输出，并且连接到光传感器48，该光传感器连接到LED光源401、402。在图4中，光传感器48被示出为仅连接到第二LED光源402。然而，在一个实施方案中，相同的光传感器48或另一个光传感器也可以连接到LED光源401。因此，遍及该系统的不同阶段中的每个阶段，微控制器检查连接。微控制器38可以是处理器，或甚至是专用或通用计算机。微控制器38可以连接到多种附加源，包括互联网/WiFi/或者到单独的计算机终端、服务器或甚至联网系统39的其他联网连接。微控制器38可以连接到键盘/小键盘/显示屏，以允许用户或管理员直接访问微控制器。

图5A和图5B示出了具有拓扑结构1、2、2的LED照明系统20的示例实施方案(1x输入电源电源10 x 2个DRV(361和362)x 2个LLS(401和402)

对于拓扑结构1 X 2 X 2的范围，IPM由如下所示的不同零件构成：1)IS 35，2)两个DRV 361和362，3)OS 37，4)MCC 38，以及5)COM 39。

对于拓扑结构1 X 2 X 2的范围，LLS由如下所示的不同零件构成：两个辅助照明源401和402。

两个DRV(361和362)并联连接在它们之间。IPM 30可以在一端连接到电源10，在另一端可以与多个LED照明源中的一个(401或402)连接，并且IPM 30与MCC 38通信。相应驱动器36中一次只有一个(361或362)起作用，相应LED照明源40中一次也只有一个(401或402)起作用。当驱动器361或LED照明源401中的任一者或两者变得不起作用或有缺陷时，下一个备用驱动器即驱动器362将替换初始选择的DRV 361，相应的下一个备用LED照明源即LED照明源402将替换初始选择的LED照明源401，或者这两种情况同时发生。微控制器或控制处理器38测量Vin和Vout，并且与输入选择器35、相应的输出选择器37和光传感器48通信。微控制器38确定一个或多个驱动器(361、362)和/或一个或多个LED照明源(401、402)是否起作用。当检测到故障元件驱动器(361、362)或LED照明源(401、402)时，MCC 38命令下一个备用驱动器经由其输入选择器35连接到电源10，相应的微控制器38则命令下一个备用LED照明源经由其输出选择器37连接到驱动器(361或362)。

在这种情况下，电源10可以经由输入选择器35连接到多个驱动器36中的一个(361或362)，而多个LED照明源40中的一个(401或402)经由输出选择器37连接到多个驱动器36中的一个(361、362)。光传感器48与LED照明源40、相应的LED照明系统组装在一起，并且连接到微控制器38。

在一个实施方案中，电源10经由输入选择器35连接到驱动器361，而LED照明源401则经由输出选择器37连接到驱动器361。光传感器LS 48与LED照明源40、相应的LED照明系统组装在一起，并且连接到微控制器38。

在一个实施方案中，微控制器38可以获得关于下列各项的状态信息：来自电源10的电流的品质，从输入选择器35和驱动器361中流出的电流的充分性，以及从输出选择器37到LED照明源401的电流的充分性。微控制器38与输入选择器35、驱动器361、输出选择器37以及光传感器48和LED照明源401通信。微控制器38从电源10到输入选择器35的连接测量输入电压(Vin)。此外，在驱动器361通过输入选择器35连接到电源10之后，微控制器38测量输出电压(Vout)输出选择器37，以确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源401。

在一个实施方案中，在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，微控制器38对输出选择器37发出命令，并且允许电压通过LED照明源401。Vin的测量值允许MCC 38确定是否有足够大的电压水平来自PS 10，而Vout的测量值则允许MCC 38确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源401。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，MCC 38对输出选择器37发出命令，并且允许电压通过LED照明源401。

电源PS 10>输入选择器IS 35>驱动器DRV 361>输出选择器OS 37>LED照明源401

在一个实施方案中，如果在驱动器361与输出选择器37之间检测到电路中断，则只要诊断出电源10与输入选择器35之间没有中断，微控制器38就发送消息并且将指示输入选择器35连接到来自多个可用DRV(362)的不同的备用驱动器DRV，即DRV 362，而如果LED照明源401未能照明，则光传感器LS 48就将向微控制器MCC 38发送消息，不但这样发送消息、而且将指示OS 37连接到来自多个LED照明源(402)的不同的备用LED照明源，即LED照明源402，路径便得以形成，PPW：

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源402

对于该配置，可能是下面的排列形式：

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源401

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源401

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源402

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源402

图5C示出了根据本发明的一个实施方案的示例输入电压测量块。在图5C中，输入1320进入光耦合器1321，该光耦合器具有电压输入1323和电压输出1324，并且输出电压1322的测量值。在该实例中，Vin是PS输送的电压。Vin1是逆变器1(或驱动器DRV 1)的输入电压。Vin2是逆变器2(或驱动器DRV 2)的输入电压。Voutl是逆变器1输送的输出电压；Vout2是逆变器2输送的输出电压。例如，在本发明的一个实施方案中，微控制器可以使用以下方法中的至少一种来读取电压：电流绝缘(即，使用一个或多个线性光耦合器)和非电流绝缘(即，使用例如一个或多个电阻器制造的分压器)。图5C示出了用于电流绝缘输入电压测量的逻辑块。例如，输入电压Vin通过光电二极管转换为光。光被转换回按比例缩放的电压Vin_M，该电压可以由微控制器MCC通过例如模拟总线M-1读取。

图5D示出了示例的集成芯片设计，该设计的电压输入1330行进通过一个或多个电路电阻器1332、二极管1332，通过光耦合器1333，再通过电阻器1334到达输出电压测量1335，其中该光耦合器接地1338。示出了模拟总线M-1连接到输出电压1335。在一个实施方案中，电阻器R1、R2、R3、R4 1331和R5、R6可以被设置为取决于Vin的范围的值。在一个实施方案中，光耦合器有效地确保电压转换、以及输入端与输出端之间的极高绝缘。

图5E示出了示例的输入选择器系统。例如，Vin 1340进入输入选择器1341。输入选择器1341包括降压变压器1343、桥式整流器1344和一个或多个开关1345。输出的是Vin1和Vin2 1342。在一个实施方案中，微控制器MCC 1346可以与输入选择器1341连接或相关联，以便控制该输入选择器。在一个实施方案中，输入选择器IS可以使用例如固态继电器和/或机电继电器来制造。例如，在图5E中，将该系统示出为使用固态继电器。

图5F示出了示例的输出选择器系统。例如，Vo1和Vo2 1350电压进入具有开关的输出选择器1351，以便输出Voutl和Vout2输出电压1352。在一个实施方案中，微控制器MCC1353可以与输出选择器1351连接或相关联，以便控制该输出选择器。

图5G示出了示例的逆变器系统。例如，Vin1电压1360进入逆变器1361。逆变器1361可以包括DC/DC(直流/直流)逆变器1363，以及至少可以实现输出保护和电流测量的至少一个模块1364。Vo1 1362从逆变器1361输出。在一个实施方案中，微控制器MCC 1365可以与电压水平调节和/或逆变器连接或与之相关联，以便控制该电压水平调节和/或逆变器，从而关闭DC/DC逆变器1363。在一个实施方案中，微控制器MCC 1365可以从至少一个模块1364和Vo1输出测量接收信息并且/或者向它们提供指令。

图5H示出了示例的逻辑输出信号接口。例如，对于逆变器的逻辑控制，由于可以将“逆变器关闭”用于低功率固态继电器，所以益处在于，例如，多个控制接口仅嵌入在一块集成芯片中。例如，微控制器MCC OutControl 1370通过电阻器1371输入到固态继电器1372，并且输出到逆变器关闭1373、1374。该系统在各个阶段1377、1375、1376处接地。其他输出可以在1378处发生。

图6示出了当换向策略结束了LED照明源401通过驱动器361连接到电源10的配置时，具有拓扑结构1、2、2(1个PS 10 x 2个DRV 36(361和362)x 2个LED照明源40(401和402))的示例LED照明系统20。在本发明的一个实施方案中，微控制器38获得关于下列各项的状态信息：来自电源10的电流的品质，从输入选择器35和驱动器361中流出的电流的充分性，以及从输出选择器37到LED照明源401的电流的充分性。微控制器38与输入选择器35、驱动器361、输出选择器37以及光传感器48和LED照明源401通信。微控制器38从电源10到输入选择器35的连接测量输入电压(Vin)。此外，在驱动器361通过选择器35连接到电源10之后，微控制器38测量输出电压(Vout)输出选择器37，以确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源401。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，微控制器38对输出选择器37发出命令，并且允许电压通过LED照明源401，例如在图6中。Vin的测量值允许微控制器38确定是否有足够大的电压水平来自电源10，而Vout的测量值则允许微控制器38确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源401。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，微控制器38对输出选择器37发出命令，并且允许电压通过LED照明源401，从而产生路径PPW 1：PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源401

图7A示出了具有拓扑结构1、2、2(1个电源10 x 2个驱动器36(361和362)x 2个LED照明源40(401和402)，换向策略结束了LED照明源401通过驱动器362连接到电源10的配置)的LED照明系统20的示例实施方案。

在LED照明系统20的该实施方案中，电路出现了中断，并且该中断是在驱动器361与输出选择器37之间检测到的，只要诊断出电源10与输入选择器35之间没有中断，微控制器38就发送消息，指示输入选择器35连接到来自多个可用驱动器(362)的不同的备用驱动器，即驱动器362。

在图7A中，驱动器361变得不起作用或有缺陷，并且下一个备用驱动器362替换掉初始选择的驱动器361。这确保LED照明系统20可操作，从而创建新的路径PPW 2：

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源401

图7B示出了示例的光传感器系统。例如，环境光1400进入具有光传感器1403和变压器的光传感器系统1401，以将光转换成电压1404，然后输出到微控制器1402。例如，该系统可以包括将光转换为电压的光电晶体管。微控制器可以实现模数转换(ADC)。

图7C示出了示例的光传感器系统。例如，环境光1420进入具有光传感器1423和串行数据1424的光传感器系统1421，然后经由总线1422输出到微控制器。例如，光传感器系统1421包括检测元件，例如光电晶体管，以及执行模数转换的ADC模块。例如，使用OPT3001光传感器。微控制器可以使用串行数字总线，该总线从OPT3001读取数字值。OPT3001是由两个零件组成的芯片：一个是用于收集环境光的光学零件；另一个零件用于将光水平转换为数字值。

图7D示出了示例的光传感器系统。例如，电压输入1410通过电阻器1412到达光传感器1415。电压ln_V 1414通过电阻器1413到达微控制器。系统接地1416。例如，光水平被转换为电压信号，该电压信号由微控制器使用电压模拟输入“读取”，然后使用微控制器中的软件过程在内部转换为数字值。

图7E示出了示例的光传感器系统。例如，电压1430行进通过光传感器1431到达连接到微控制器1432的总线。在该实例中，示出了OPT3001芯片。可以使用其他部件来代替OPT3001芯片，该芯片在此用于示例目的，以解释本发明的一个实施方案。

图8示出了具有拓扑结构1、2、2(1个电源10 x 2个驱动器36(361和362)x 2个LED照明源40(401和402)，换向策略结束了LED照明源402通过驱动器361连接到电源10的配置)的LED照明系统20的示例实施方案。

图8示出了LED照明源401何时变得有缺陷或不起作用。例如，当LS 48向MCC 38发送LED照明源401发光不足的信息时，Vin的测量值允许MCC 38确定是否有足够大的电压水平来自PS 10，而Vout的测量值则允许MCC 38确定是否发生了充分的电压转换、以及是否存在合适/正确的电压水平，MCC 38命令OS 37从其LLS401断开，并且与下一个可用的LED照明源即LED照明源402建立接触。仅当LED照明源401变得不起作用时，DRV 361才连接到LED照明源402。

在图8中，LED照明源401变得不起作用或有缺陷。下一个备用的LED照明源402替换掉初始选择的LED照明源401。这确保LED照明系统20可操作，从而创建新的PPW 3：

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源402

图9示出了具有拓扑结构1、2、2(1个PS 10 x 2个DRV 36(361和362)x 2个LED照明源40(401和402))的LED照明系统20，其中换向策略结束了LED照明源402通过DRV 362连接到PS 10的配置。

图9示出了示例的LED照明系统20，其中电路出现了中断，并且该中断是在DRV 361与OS 37之间检测到的。只要诊断出PS 10与IS 35之间没有中断，MCC 38就发送消息，指示IS 35连接到来自多个可用DRV(362)的不同的备用DRV，即DRV 362，而如果LED照明源401未能照明，LS 48就向MCC 38发送消息，然后该MCC发送消息，指示OS 37连接到来自多个LED照明源(402)的不同的备用LED照明源，即LED照明源402，从而创建新的路径PPW 4。

在图9中，DRV 361变得不起作用或有缺陷，下一个备用DRV 362替换掉初始选择的DRV 361；并且LED照明源401变得不起作用或有缺陷，下一个备用LED照明源402替换掉初始选择的LED照明源401，以确保LED照明系统20运作良好，从而创建新的PPW 4：

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源402

图10示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV 36(361、362和363)x 3个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20。在该配置中，可能是下面的排列形式：

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源401

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源402

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源403

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源401

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源402

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源403

PS 10>IS 35>DRV 363>OS 37>LED照明源401

PS 10>IS 35>DRV 363>OS 37>LED照明源402

PS 10>IS 35>DRV 363>OS 37>LED照明源403

三个DRV(361、362和363)并联连接在它们之间。IPM 30可以在一端连接到PS 10，在另一端可以与多个LLS中的一个(401或402或403)连接，并且IPM 30与MCC 38通信。相应DRV 36中一次只有一个(361或362或363)起作用，相应LLS 40中一次也只有一个(401或402或403)起作用。当DRV 361或LED照明源401中的任一者或两者变得不起作用或有缺陷时，下一个备用DRV即DRV 362或DRV 363将替换初始选择的DRV 361，相应的下一个备用LED照明源即LED照明源402或LED照明源403将替换初始选择的LLS 401，或者这两种情况同时发生。MCC 38测量Vin和Vout，并且与IS 35、相应的OS 37和LS 48通信。MCC 38确定DRV(361、362、363)和/或LED照明源(401、402、403)是否起作用。当检测到故障元件DRV(361、362、363)或LED照明源(401、402、403)时，MCC 38命令下一个备用DRV经由相应的IS 35连接到PS 10，MCC 38则命令下一个备用LED照明源经由其相应的OS 37连接到DRV(361或362或363)。

图10示出了当换向策略结束了LED照明源401通过DRV 361连接到PS 10的配置时，具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV 36(361、362和363)x 3个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20。

在一个实施方案中，MCC 38获得关于下列各项的状态信息：来自PS 10的电流的品质，从IS 35和DRV 361中流出的电流的充分性，以及从OS 37到LED照明源401的电流的充分性。MCC 38与IS 35、DRV 361、OS 37和LS 48以及LED照明源401通信。MCC 38从PS 10到IS35的连接测量输入电压(Vin)。此外，在DRV 361通过IS 35连接到PS 10之后，MCC 38测量输出电压(Vout)OS 37，以确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源401。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，MCC 38对OS 37发出命令，并且允许电压通过LED照明源401，图10。Vin的测量值允许MCC 38确定是否有足够大的电压水平来自PS 10，而Vout的测量值则允许MCC 38确定是否发生了充分的电压转换、以及是否有合适/正确的电压水平被传输到LED照明源401。在Vin和Vout的测量值可接受的情况下，MCC 38对OS 37发出命令，并且允许电压通过LED照明源401，从而产生路径PPW 1：PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源401图10

图11示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV36(361、362和363)x 3个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LED照明源402通过DRV 361连接到PS 10的配置。

图11示出了LED照明源401何时变得有缺陷或不起作用。因此，当LS 48向MCC 38发送LED照明源401发光不足的信息时，Vin的测量值允许MCC 38确定是否有足够大的电压水平来自PS 10，而Vout的测量值则允许MCC 38确定是否发生了充分的电压转换、以及是否存在合适/正确的电压水平，MCC 38命令OS 37从其LED照明源401断开，并且与下一个可用的LED照明源即LLS 402建立接触。仅当LED照明源401变得不起作用时，DRV 361才连接到LLS402。

在图11中，示例的LED照明源401变得不起作用或有缺陷。下一个备用的LLS 402替换掉初始选择的LLS 401。这确保LED照明系统20可操作，从而创建新的PPW 2：

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源402

图12示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV 36(361、362和363)x 3个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LLS 403通过DRV 361连接到PS 10的配置。

图12示出了当LED照明源401被替换为LED照明源402时，LED照明源402也变得有缺陷或不起作用。因此，当LS 48向MCC 38发送LLS 402发光不足的信息时，Vin的测量值允许MCC 38确定是否有足够大的电压水平来自PS 10，而Vout的测量值则允许MCC 38确定DRV361是否发生了充分的电压转换、以及是否存在合适/正确的电压水平，MCC 38命令OS 37从其LLS 402断开，并且与下一个可用的LLS即LLS 403建立接触。当LLS 402变得不起作用时，DRV 361连接到LLS 403。

在图12中，LLS 402变得不起作用或有缺陷；下一个备用的LED照明源403替换掉最后一次使用的所选择LLS 402。这确保LED照明系统20可操作，从而创建新的PPW 3：

PS 10>IS 35>DRV 361>OS 37>LED照明源403

图13示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV 36(361、362和363)x 3个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LED照明源401通过DRV 362连接到PS 10的配置。

在图13中，电路出现了中断，并且该中断是在DRV 361与OS 37之间检测到的，只要诊断出电源PS 10与输入选择器IS 35之间没有中断，MCC 38就发送消息，指示IS 35连接到来自多个可用DRV(362)的不同的备用DRV，即DRV 362。

在图13中，DRV 361变得不起作用或有缺陷，并且下一个备用DRV 362替换掉初始选择的DRV 361。这确保LED照明系统20可操作，从而创建新的路径PPW 4：

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源401

图14示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV36(361、362和363)x 2个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LED照明源402通过DRV 362连接到PS 10的配置。

图14示出了LED照明系统20，电路出现了中断，并且在DRV 361与OS 37之间检测到电路中断，只要诊断出电源PS 10与输入选择器IS 35之间没有中断，MCC 38就发送消息并且指示IS 35连接到来自多个可用DRV(362、363)的不同的备用DRV，即DRV 362，并且LLS401未能照明，LS 48向MCC 38发送消息，不但这样发送消息、而且将指示OS 37连接到来自多个LLS(401、402、403)的不同的备用LED照明源，即LED照明源402，从而创建新的路径PPW5：

在图14中，DRV 361变得不起作用或有缺陷，下一个备用DRV 362替换掉初始选择的DRV 361，并且LLS 401变得不起作用或有缺陷，下一个备用LLS 402替换掉初始选择的LED照明源401，以确保LED照明系统20运作良好，从而创建新的PPW 5：

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源402

图15示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV 36(361、362和363)x 2个LLS 40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LLS 403通过DRV 362连接到PS 10的配置。

图15示出了LED照明系统20，电路出现了中断，并且在DRV 361与OS 37之间检测到电路中断，只要诊断出PS 10与IS 35之间没有中断，MCC 38就发送消息并且指示IS 35连接到来自多个可用DRV(361、362、363)的不同的备用DRV，即DRV 362，并且LLS 401未能照明，LED照明源402也未能照明，光传感器LS 48向MCC 38发送消息，不但这样发送消息、而且将指示OS 37连接到来自多个LED照明源(401、402、403)的不同的备用LED照明源，即LED照明源403，从而创建新的路径PPW 6：

在图15中，DRV 361变得不起作用或有缺陷，下一个备用DRV 362替换掉初始选择的DRV 361，并且LED照明源401和LED照明源402变得不起作用或有缺陷，下一个备用LED照明源403替换掉初始选择的LED照明源401和LED照明源402，以确保LED照明系统20运作良好，从而创建新的PPW 6：

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LED照明源403

图16示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV36(361、362和363)x 2个LED照明源40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LED照明源401通过DRV 363连接到PS 10的配置。

在图16中，在LED照明系统20中，电路出现了中断，并且该中断是在DRV 361与OS37之间检测到的。DRV 362与OS 37之间的电路也出现了中断。只要诊断出电源PS 10与输入选择器IS 35之间没有中断，MCC 38就发送消息，指示IS 35连接到来自多个可用DRV(361、362、363)的不同的备用DRV，即DRV 363，然后MCC 38发送消息，将指示OS 37连接到来自多个LLS(401、402、403)的LLS 401，从而创建新的路径PPW 7：

在图16中，检测到DRV 361、362不起作用或有缺陷，下一个备用DRV 363分别替换掉初始选择的DRV 361、362，以确保LED照明系统20运作良好，从而创建新的PPW 7：

PS 10>IS 35>DRV 362>OS 37>LLS 401

图17示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV36(361、362和363)x 2个LLS40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LLS 402通过DRV 363连接到PS 10的配置。

在图17中，在LED照明系统20中，电路出现了中断，并且该中断是在驱动器DRV 361与OS 37之间检测到的；该电路出现了另一个中断，并且该中断也是在驱动器DRV 362与OS37之间的电路中检测到的。只要诊断出电源PS 10与输入选择器IS 35之间没有中断，MCC38就发送消息，指示IS 35连接到来自多个可用DRV(361、362、363)的不同的备用DRV，即DRV363，并且LLS 401未能照明，LS 48向MCC 38发送消息，不但这样发送消息、而且将指示OS37连接到来自多个LLS(401、402、403)的不同的备用LLS，即LLS 402，从而创建新的路径PPW8：

在图17中，DRV 361和DRV 362变得不起作用或有缺陷，下一个备用DRV 363替换掉初始选择的DRV 361、DRV 362，并且LLS 401变得不起作用或有缺陷，下一个备用LLS 402替换掉初始选择的LLS 401，以确保LED照明系统20运作良好，从而创建新的PPW 8：

PS 10>IS 35>DRV 363>OS 37>LLS 402

图18示出了具有拓扑结构1、3、3(1个PS 10 x 3个DRV 36(361、362和363)x 2个LLS 40(401、402和403))的示例LED照明系统20，其中换向策略结束了LLS 403通过DRV 363连接到PS 10的配置。

在图18中，在LED照明系统20中，电路出现了中断，并且该中断是在驱动器DRV 361与OS 37之间检测到的；该电路出现了另一个中断，并且该中断是在驱动器DRV 362与OS 37之间检测到的。只要诊断出电源PS 10与输入选择器IS 35之间没有中断，MCC 38就发送消息，指示IS 35连接到

来自多个可用DRV(361、362、363)的不同的备用DRV，即DRV 363。如果LLS 401未能照明，并且LLS 402也未能照明，则LS 48向MCC 38发送消息，然后该MCC发送消息以指示OS 37连接到来自多个LLS(401、402、403)的不同的备用LLS，即LLS 403，从而创建新的路径PPW9：

在图18中，DRV 361和DRV 362变得不起作用或有缺陷，所以下一个备用DRV 363替换掉初始选择的DRV 361和DRV 362，而如果LLS 401和LLS 402变得不起作用或有缺陷，则下一个备用LLS 403替换掉初始选择的LLS 401、LLS 402，以确保LED照明系统20运作良好，从而创建新的PPW 9：

PS 10>IS 35>DRV 363>OS 37>LLS 403

在多个实施方案中，该拓扑结构可以更高级，最高至1、N、N(1个PS 10 x N个DRV36(361、362、363、...、36N)x N个输出照明源LLS 40(401、402、403、...、36N)。

图19示出了示例的LED照明系统20，在该实施方案中，LED管连接到PS 10。

图20示出了示例的LED照明系统20，在该实施方案中，提供了LED照明管。在该实施方案中，LED管是由以下元件组成的：多个DRV 36(361、362和363)、多个相应的LLS 40(401、402、403)、MMC 38、IS 35、COM 39和LS 48，并且连接到PS 10。这里，DRV 361仅直接连接到LLS 401并形成模块561，DRV 362仅直接连接到LLS 402并形成模块562，相应的DRV 363直接连接到LLS 403并形成模块563。模块561、562、563并联连接。

图21示出了示例的LED照明系统20的LED管，该LED管在端部有两个帽90，用于将所有其他元件保持在一起：

连接轮廓构件70由铝一体地形成。

连接构件70包括伸长的导热板72，该导热板72具有矩形构造。

导热板72沿其中线在其中限定多个保持孔720。多个螺钉710延伸穿过LLS 40以螺纹接合到保持孔720中，从而将LLS 40固定到导热板72的底部表面上。导热板72在其顶部表面上限定多个散热条722，用于扩大其散热面积。

连接构件70还包括两个T形闩锁狭槽74和另外两个U形闩锁狭槽75

LLS 40包括伸长的印刷电路板42和安装在该印刷电路板42上的多个LED 44。LED44沿印刷电路板42的长度方向被布置成三列。在每列中，LED 44都以相等的间隔布置。多个固定孔420沿印刷电路板42的长度方向限定在其中，并且位于三列LED 44之间。螺钉710延伸穿过固定孔420以螺纹接合到连接构件70的保持孔720中，从而将LLS 40固定到连接构件70的导热板72的底部表面的中央部分上，例如图15中所示

在图18A中，示出了LED 44在印刷电路42上的分布。图18B、图18C和图18D示出了如何在印刷电路42上制作分布式LED 44以产生相应的照明源LLS 401、LLS 402和LLS 403，这些照明源对应于模块561、562和563，使得不管使用何种光源，光强度都是相同的，并且表面覆盖物具有相同的技术特性。

图18B示出了当LED照明管是具有相应的DRV 361和LLS 401的工作模块561时的前视图。图18C示出了当LED照明管是具有相应的DRV 362和LLS 402的工作模块562时的前视图。图18D示出了当LED照明管是具有相应的DRV 363和LLS 403的工作模块563时的前视图。

盖60由透明或半透明的材料制成，诸如聚碳酸酯。盖60具有伸长构造。盖60包括弧形覆盖部分62，以及分别在覆盖部分62的两个远侧边缘的内侧处形成的接合部分64。覆盖部分62在其内表面上具有多个突起条(未标记)，用于散射从LLS 40发出的光。接合部分64中的每一个的横截面都为T形，其横截面大小与连接构件70的对应闩锁狭槽74的横截面大小相同，从而当盖60和连接构件70组装在一起时，每一个接合部分都被适配地接纳在对应的闩锁狭槽74中。

接合部分75中的每一个的横截面都为U形，其横截面大小与连接构件70的对应闩锁狭槽75的横截面大小相同，从而当连接板80和连接构件70组装在一起时，每一个接合部分都被适配地接纳在对应的闩锁狭槽75中，图19

使用螺钉810将DRV 361、362、363，IS 35、MCC 38、COM 39中的多者的组件组装到板80。板80具有孔820，使用延伸穿过DRV 36、IS 35、MCC 38和COM 39的固定孔的螺钉810以螺纹接合到板80的保持孔820中，从而将DRV 361、362、363、IS 35、MCC 38和COM 39固定到板80的表面的中央部分上。

在板80将滑到连接构件70的真实U形通道75内部之后，从而一同缺少。

板80组装到连接零件70的真实接合部件75，这些接合部分的横截面为U形，其横截面大小与连接构件70的对应闩锁狭槽75的横截面大小相同，从而当连接板80和连接构件70组装在一起时，这些接合部分都被适配地接纳在对应的闩锁狭槽75中，参见图14和图19。

在组装时，LLS 40，相应的401、402、403和LS 48安装在连接构件70的导热板72的底部表面的中心上。IPM 30、IS 35，多个DRV 36即361、362、363，MCC 38和COM 39固定在导热板80的顶部表面的中心上，并且与LLS 40电连接，参见图14和图17。盖60的接合部分64从连接构件70的一端滑到连接构件70的闩锁狭槽74中，到达连接构件70的相对端。盖60的接合部分64被适配地接纳在闩锁狭槽74中，使得盖60分别固定在顶部连接构件70上。两个帽90有助于将由连接构件70形成的管与盖60的覆盖部分62连接在一起，并且有助于抵靠覆盖部分62的内表面。因此，帽连接器90、盖60和连接构件70组装在一起。两个插入式引脚90的两个第二端部电连接到PS 10，并且与IS 35的阳极和阴极电连接。

模块56的一端连接到IS 35，后者进而连接到电源PS 10真实的两个引脚，以建立起电子电路，该模块的另一端则连接到LS 48。

更确切地说，模块56以如下所示的链式配置连接在一起：PS 10、两个引脚90、IS35、模块56和LS 48。另外，MCC 38连接到IS 35、LS 48和COM 39。

在该实施方案中，LED照明系统20的LED照明管通过将所述LED照明系统20的LED照明管配备为具有一个初始模块561和两个备用模块562、563，而提供了定制其寿命以及照明装置即LED照明系统20的LED照明管的品质的能力，其中当初始模块561变得不起作用或不足以使用时，该装置可以分别自动地替换初始模块561。本发明的LED照明系统20的备用零件LED照明管562、563可以按两种方式使用。第一种方式为使用初始零件各自的模块561，当该模块变得不起作用或有缺陷时，便用组成该LED照明系统20的LED照明管的备用零件可用模块562或563替换。以此类推，当562变得不起作用或有缺陷时，便用备用零件可用模块563替换。

这可以通过固件或手动、通过远程控制或无线远程控制来自动实现。

在一个实施方案中，另一种方式可以是在明确限定的时间段之后或期间，在初始模块561与备用零件可用模块562、563之间交替使用。LED照明系统20的LED照明管允许模块56替代性地使用，并且根据客户选择的时间框架替代性地使用，以确保单个模块56维持在功能状态，并且随着它们由于缺乏使用而变得陈旧，也不会失去起作用的能力。因此，在选择的时间段内，在默认情况下，LED照明系统20的LED照明管致使在使用中的模块分别由备用模块56中的一个替换、以及与这些备用模块中的一个交替使用。这可以改善光的整体品质，并且延长提供光的持续时间。

在一个实施方案中，实现替换的自动化方式可以是通过固件，或者通过操作员的远程控制R，例如图17。例如，该LED照明系统呈现这样的动态设备：该设备允许分别自修复和替换LED照明模块源56，从而避免了对手动替换诸如LED照明管或荧光管等普通光源的需要。

例如，在LED照明系统20的LED照明管的该情况下，寿命被定制以产生持续发光时间可以为截至目前存在的所有其他LED管产品的3倍以上的照明装置，并且光的品质高得多，光的品质比截至目前存在的所有其他LED管产品好50％。

在该实施方案中，对于LED照明系统20的LED照明管，MCC 38实现对来自IS 35的电压的多个评估，并且实现对来自LS 48的光强度的多个评估，以确定电压对于所利用的负载模块56的类型足够大的位置，以及在所述电子电路内的电流是否有任何中断。

更详细地，在一个实施方案中，如果MCC 38从照明传感器LS 48接收到指示发出的光水平不足的反馈，则认为模块561有缺陷并且将命令IS 35从所述模块561断开，该MCC将评估当前使用的模块561的Vin水平，如果Vin足够大，则该MCC将命令输入选择器IS 35连接到下一个可用的备用模块562中的一个，即备用模块562。对于模块562和563，以此类推。

MCC 38与IS 35、模块56和LS 48通信。MCC 38从电源PS 10与IS 35的连接测量输入电压(Vin)，该输入电压就是从电源PS 10进入IS 35的电压。该测量允许MCC 38确定是否有必要切换到新的电源PS 10，或者允许IS 35连接到模块56。

一旦模块561通过IS 35连接到电源PS 10，MCC 38就用LS 48测量光的强度。如果LED照明系统20的光的品质充分，则LED照明管正在以正常的参数工作。如果光的品质不好，MCC 38便向IS 35发送消息，以更换为下一个可用备用零件模块562连接到IS 35。对于模块562和563，以此类推。

MCC 38可以与下列各项通信：1)经由Wi-Fi、蓝牙、以太网和GSM、互联网或工业总线诸如Modbus、Can Open等的外部远程控件，2)本地显示器，3)本地小键盘，以及4)本地服务端口；所述MCC 38可以遵循固件中写入的编程逻辑自动或独立地操作；该MCC在自动操作时遵循远程命令(以切换IPM、DRV、LLS等)。

图29示出了示例的LED照明系统(下文中称为“LLD”)20，该系统由多个驱动器(下文中称为“IPM”)361、362、...、36N和多个LED照明源(下文中称为“LLS”)401、402、...、40N以及LS 48和微控制器MCC 38，以及接口通信COM 39组成。

图29还示出了IPM的表示。IPM 30是由以下各项组成的：一个相应的输入选择器IS35，并联连接在它们之间的多个相应的DRV 361、362、...、36N，一个输出选择器OS 37，一个微控制器MCC 38，以及一个通信接口COM 39。

图29还示出了LLS的表示。每个LLS都是由多个照明源LLS 40组成的。LLS 40是由照明源(401、402、...、40N)组成的。

在一个实施方案中，IPM 30可以在一端连接到PS 10，在另一端可以经由OS 37与多个照明源(401、402、...、40N)中的一个连接，并且IPM 30与MCC 38和LS 48通信。相应DRV(361、362、...、36N)中一次只有一个起作用，并且组成相应LLS 40的相应照明源(401、402、...、40N)中一次也只有一个起作用。当DRV(361、362、...、36N)或照明源(401、402、...、40N)中的任一者或两者变得不起作用或有缺陷时，组成相应IPM 30的下一个备用DRV将替换初始选择的DRV，相应的下一个备用照明源(401、402、...、40N)替换初始选择的照明源，或者这两种情况同时发生。MCC 38测量Vin和Vout，并且与IS 35、相应的OS 37和LS48通信。MCC 38确定DRV(361、362、...、36N)和/或LLS 40(401、402、...、40N)是否起作用。当检测到故障元件DRV(361、362、...、36N)或LLS(401、402、...、40N)时，MCC 38命令下一个备用DRV经由IS 35连接到PS 10，MCC 38也可以与LS 48通信并且命令下一个备用LLS经由其OS 37连接到DRV(361、362、...、36N)和/或LLS(401、402、...、40N)。

在该实施方案中，PS 10可以经由IS 35连接到多个相应DRV(361、362、...、36N)中的一个，而多个相应LLS(401、402、...、40N)中的一个则经由OS 37连接到多个DRV(361、362、...、36N)中的一个。LED照明系统20的LS 48连接到MCC 38。

图30示出了示例的LED照明系统(下文中称为“LLD”)20，该系统由多个逆变器电源模块(下文中称为“IPM”)301、302、...、30N和多个LED照明源(下文中称为“LLS”)401、402、...、40N以及LS 48和主微控制器MMC 3999组成。

图30还示出了IPM的表示。在一个实施方案中，每个相应的IPM(301、302、...、30N)都是由以下各项组成的：一个IS(351、352、...、35N)、一个DRV(361、362、...、36N)、一个OS(371、372、...、37N)、一个从属微控制器MCC(381、382、...、38N)和一个COM(391、392、...、39N)。IPM并联连接在它们之间。

图30示出了LED照明系统，其中LLS是由具有相应的LLS(401、402、...、40N)的多个照明源组成的。

在一个实施方案中，IPM(301、302、...、30N)可以在一端连接到PS 10，在另一端可以与多个LLS(401、402、...、40N)中的一个连接，并且IPM(301、302、...、30N)在相应COM(391、392、...、39N)和LS 48的帮助下，通过相应的MCC(381、382、...、38N)与MMC 3999通信。相应DRV(361、362、...、36N)中一次只有一个起作用，并且相应照明源(401、402、...、40N)中一次也只有一个起作用。当DRV(361、362、...、36N)或照明源(401、402、...、40N)中的任一者或两者变得不起作用或有缺陷时，组成相应的LED照明系统(301或302或...30N)的下一个备用DRV、IPM将替换初始选择的DRV、IPM，相应的下一个备用LLS(401、402，...、40N)替换初始选择的LLS，或者这两种情况同时发生。相应的MCC(381、382、...、38N)测量Vin和Vout，并且与相应的IS(351、352、...、35N)、相应的OS(371、372、...、37N)和MMC 3999进行通信。MCC(381、382、...、38N)和MMC 3999确定DRV(361、362、...、36N)和/或LLS(401、402、...、40N)是否起作用。当检测到故障元件DRV、IPM(361、362、...、36N)或LLS(401、402、...、40N)时，相应的MCC(381、382、...、38N)与MMC 3999和LS 48通信并且命令下一个备用DRV、IPM经由其相应的IS(351、352、...、35N)连接到PS 10，相应的MCC(381、382、...、38N)与MMC 3999和LS 48通信并且命令下一个备用LLS经由其相应的OS(371、372、...、37N)连接到DRV(361、362、...36N)和/照明源(401、402、...、40N)。

在该实施方案中，PS 10可以经由相应的IS(351、352、...、35N)连接到多个DRV、IPM(361、362、...、36N)中的一个，而多个照明源(401、402、...、40N)中的一个则经由OS(371、372、...、37N)连接到多个DRV、IPM(361、362、...、36N)中的一个。LS 48连接到MMC3999。

在一个实施方案中，使用相应的COM(391、392、...、39N)实现相应MCC(381、382、...、38N)与MMC 3999之间的通信。

图31示出了示例的LED照明系统(下文中称为“LLD”)20，该系统由多个逆变器电源模块(下文中称为“IPM”)301、302、...、30N和多个LED照明源(下文中称为“LLS”)401、402、...、40N以及LS 48和主微控制器MMC 3999组成。

图31示出了IPM的表示。在一个实施方案中，每个IPM(301、302、...、30N)都是由以下各项组成的：一个IS(351、352、...、35N)；多个DRV(3611、3612、...、361N)，其中IPM 301并联连接在它们之间，3621、3622、...、362N，其中IPM 302并联连接在它们之间，...、36N1、36N2、...、36NN，其中IPM 30N并联连接在它们之间；一个OS(371、372、...、37N)；一个从属微控制器MCC(381、382、...、38N)；以及一个COM(391、392、...、39N)。

图31示出了LLS的表示。每个LLS都是由多个辅助光源组成的：相应的LLS 401由辅助光源(4011、4012、...、401N)组成，相应的LLS 402由辅助光源(4021、4022、...、402N)组成，相应的LLS 40N由光源(40N1、40N2、...、40NN)组成。

在一个实施方案中，IPM(301、302、...、30N)在一端连接到PS 10，在另一端可以与多个辅助光源(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN))中的一个连接，所述多个辅助光源包括相应的LLS(401、402、...、40N)，并且IPM(301、302、...、30N)在相应COM(391、392、...、39N)和LS 48的帮助下，通过相应的MCC(381、382、...、38N)与MMC3999通信。在一个实施方案中，相应DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、38N2、...、36NN)中一次只有一个起作用，并且组成相应LLS(401、402、...、40N)的相应光源(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)中一次也只有一个起作用。当DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、38N2、...、36NN)或光源(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)中的任一者或两者变得不起作用或有缺陷时，组成相应的IPM(301或302或...30N)的下一个备用DRV将替换初始选择的DRV，相应的下一个备用光源(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)替换初始选择的光源，或者这两种情况同时发生。相应的MCC(381、382、...、38N)测量Vin和Vout，并且与相应的IS(351、352、...、35N)、相应的OS(371、372、...、37N)和MMC 3999进行通信。MCC(381、382、...、38N)和MMC 3999确定DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、36N2、...、36NN)和/或光源LLS(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)是否起作用。当故障元件DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、36N2、...、36NN)或LLS(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)时，相应的MCC(381、382、...、38N)与MMC3999和LS 48通信并且命令下一个备用DRV经由其相应的IS(351、352、...、35N)连接到PS 10，相应的MCC(381、382、...、38N)与MMC 3999和LS 48通信并且命令下一个备用LLS经由其相应的OS(371、372、...、37N)连接到DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、36N2、...、36NN)和/或照明源(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)。

在该实施方案中，PS 10经由相应的IS(351、352、...、35N)连接到多个相应DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、36N2、...、36NN)中的一个，而多个照明源(4011、4012、...、401N，或4021、4022、...、402N，或40N1、40N2、...、40NN)中的一个则经由OS(371、372、...、37N)连接到多个DRV(3611、3612、...、361N，或3621、3622、...、362N，或36N1、36N2、...、36NN)中的一个。LED照明系统20的LS 48连接到MMC 3999。

在一个实施方案中，使用相应的COM(391、392、...、39N)实现相应的MCC(381、382、...、38N)与主微控制器MMC 3999之间的通信。

图32示出了示例的微控制器。例如，输入电压1600进入该系统到达相应的芯片1602、1603、1604(例如，S1、S2、S3这些电源开关)，并作为电压1605、1606、1607输出。作为一个实例，控制电路1601连接到该系统，从而允许由MCC 1608控制输入选择器。

图33示出了示例的输入选择器系统。例如，电压输入1500通过具有开关S1、S2、S3的输入选择器1501，然后输出电压1502。输入选择器控制由微控制器1503实现。

图34示出了示例的逆变器电源模块系统。例如，电源1900将电压信号发送通过逆变器电源模块IPM 1901，接着输出到光发射器1902、1903、1904中，然后由一个或多个光传感器1905读取。光传感器1905将信息发送到微控制器1910，该微控制器连接到输入选择器1906。在IPM中，逆变器1907、1908、1909被设置为与输入选择器1906并联。例如，电源1900也可以是电力网网格或电压信号的其他源。例如，光发射器可以是氖管。例如，一个或多个逆变器可以是一个或多个氖管逆变器。切换策略可以是逆变器之间基于时间的切换，或者基于光传感器测量的照明水平的LES切换。IPM可以独立工作，也可以在远程与IPM相关联以使其独立工作。在图34中，示出了用于更新固件或提取用于分析逆变器电源模块状态的数据的服务端口。

在图35中，框1800中示出了示例的微控制器，并且形成了电路1700。在一个实施方案中，微控制器的作用可以是管理逆变器电源模块。例如，微控制器可以基于下列各项中的至少一项来切换开启或关闭LLS1和LLS2：基于时间(例如，在诸如1天的一个单元时段使第一个LLS工作，然后在下一个单元时段使第二个LLS工作，以此类推)；以及光水平(例如，光传感器经由信号向微控制器指示光水平是一定水平以及合适与否)。微控制器可以通过USB服务端口与远程外部装置和/或服务PC交换数据。微控制器可以存储带时间戳的事件、可以通过服务端口更新固件，并且/或者可以控制逆变器输出电压或关闭逆变器。

在图36中，示出了示例的数字数据总线转换器图。例如，来自微控制器2001的COM总线输入到电阻器2002，然后通过总线2003、2005输入到以太网连接。例如，这可以用作从例如RS485到USART的电接口。

应注意：在组成LED照明系统的过程中，可以将更多部件复制为备用零件。在本具体实施方式中，驱动器和LED光源以冗余状态以及它们在系统中工作的方式示出。其他系统零件可以在它们各自的功能方面类似地实现，并且受微控制器控制。

在多个实施方案中，多个LLS(最小为1，最大为N，其中N是大于1的整数)以这样的方式连接到IPM：即一次只有一个LLS工作，并且无论使用/选择哪个LLS，任何激活的LLS的单独性能在光度、强度、颜色以及所有其他技术方面都具有相同的品质。

在多个实施方案中，可以经由MCC切换LLS。MCC能够将电输出OS从一个LLS切换到下一个LLS、或者连接到OS的不同LLS。当LED照明传感器LS指示在使用中的LLS不再起作用/充分时，可以自动完成切换到下一个LLS的命令；或者当操作员注意到光品质的变化并且希望切换到下一个可用的LLS时，可以自发完成该命令。

在多个实施方案中，微控制器MCC可以根据固件独立工作，或者可以执行从操作员以有线或无线方式操作的远程控件接收的命令，其中所述无线方式是通过使用Wi-Fi信号、蓝牙信号、以太网、或GSM或互联网、无线电或其他方法实现的。

在多个实施方案中，微控制器MCC与无线装置通信，以指示DRV是否需要被替换并切换到下一个可用DRV，或者相应的LLS是否需要被替换并切换到下一个可用LLS。

在多个实施方案中，微控制器MCC通过无线装置声明组件状态，以指示是否存在需要替换的有缺陷的部件。此外，它能够找到仅使用可用资源来供应照明装置的替代性方式。

在多个实施方案中，LED照明装置或LED照明系统提供了可以用于开发最先进的智能照明建筑物管理系统的部件；并且可以是用于开发下列各项的主要或基础单元：最先进的智能照明城市管理系统，以及所有其他智能照明城市应用，包括交通信号灯；并且可以是用于开发最先进的互联网智能照明设想管理系统、并且用于降低成本或减轻维护工作量的基本单元，该系统使用调光逆变器/驱动器用于不同的照明应用和自动化。本发明的多个实施方案提供了对LED照明系统的DRVJPM或LLS的远程开关，从而消除了抵达远程位置以更换照明源的繁琐程序。此外，由于使用了LLS，所以能源成本大大降低。这样做的一个优点是降低了成本、具备连续的功能性，并且降低了维护成本。另外，由于使用备用的LLS和DRV致使备用的LLS和DRV分别在备用零件之间交替，所以在更长的时间量内维持更好的光品质，这对于此时现有的任何LED照明系统是一种进步。在一些情况下，光的品质每年减弱6％至12％。根据本发明的LED照明系统的照明品质下降的程度允许比市场上此时存在的所有其他LED产品低50％至90％。

在不脱离本发明范围的前提下，本领域的技术人员可以作出本文所列出的修改和其他修改。尽管以上参考具体的实施方案描述了本发明，但本发明却不限于上述实施方案和附图中所示的具体配置。例如，所示的一些部件可以作为一个实施方案彼此组合，并且/或者一个部件可以分成几个子部件，并且/或者可以添加任何其他已知或可用的部件。操作过程也不限于实例中所示的那些。本领域的技术人员将会知道，在不脱离本发明的实质特征的前提下，本发明可以按其他方式实现。例如，上述的特征和实施方案可以彼此组合、也可以不彼此组合。因此，本发明的实施方案在所有方面都被认为是说明性而非限制性的。可以利用其他实施方案和从本发明得出其他实施方案，使得可以在不脱离本公开范围的前提下作出结构上和逻辑上的替代和改变。因此，本说明书、连同此类权利要求拥有其权利的等同形式的完整范围一起，不应被视为具有限制意义。

本发明主题的此类实施方案在本文中可以单独地和/或共同地由术语“本发明”来提及，这仅仅是为了方便，而非旨在将本申请的范围自发地限制于任何单个发明或发明构思(如果实际上公开了不止一个)。因此，尽管本文已经展示和描述了特定实施方案，但是应当知道，被计划为实现相同目的的任何布置都可以替代所示出的特定实施方案。本公开旨在涵盖各种实施方案的任何及所有改编形式和/或变型形式。在阅读以上描述后，上述实施方案的组合以及本文未具体描述的其他实施方案对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

Claims

1.一种照明系统，包括：

至少一个电源；

至少一个驱动器电源模块，所述至少一个驱动器电源模块包括输入选择器、至少一个驱动器、输出选择器，其中所述输入选择器连接到所述至少一个驱动器的输入端，并且所述至少一个驱动器的输出端连接到所述输出选择器；

至少两个发光二极管光源，所述至少两个发光二极管光源彼此并联连接；

微控制器；

其中所述电源连接到所述至少一个驱动器电源模块的所述输入选择器的输入端，其中所述至少一个驱动器电源模块的所述输出选择器的输出端连接到所述至少两个发光二极管光源中的每一者的输入端，其中所述至少两个发光二极管光源中的每个光源都连接到至少一个照明传感器，其中所述微控制器与所述至少一个照明传感器通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述微控制器接收关于由所述电源提供的输入电压的反馈测量值，并且如果所述微控制器确定所述输入电压的所述反馈测量值等于或大于预定值，所述微控制器便与所述输入选择器通信，以便经由所述多个驱动器中的一个建立初始路径；而如果所述微控制器确定所述输入电压的所述反馈测量值小于所述预定值，所述微控制器便实现某个动作。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述动作是下列动作中的至少一种：所述微控制器向系统控制器发送错误指示符；所述微控制器发信号通知电源模块选择器开关从使用所述电源模块切换到使用第二电源模块；以及所述微控制器实现无动作。

4.根据权利要求2所述的系统，其中当所述电流从所述电源行进到所述输入选择器、从所述输入选择器行进到初始驱动器、再从所述初始驱动器行进到所述输出选择器时，所述初始路径得以建立；所述微控制器测量所述输出电压，如果它满足预定值，所述微控制器便命令所述输出选择器将所述初始驱动器与所述发光二极管光源中的一个连接，从而实现在所述电源与所述发光二极管光源之间建立起完整的电源路径。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述微控制器接收相应驱动器的输出端处的输出电压的测量值，其中如果所述输出电压的值满足预定值，所述微处理器便命令所述输出选择器选择发光二极管光源。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述输出电压的所测量的输出电压反馈测量值不合适，所述微控制器则命令所述输入选择器从所述多个驱动器中选择下一个可用驱动器，并且建立通往初始选择的发光二极管照明源的新路径；如果所述初始选择的发光二极管照明源变得不起作用，所述微控制器便命令所述输出选择器选择下一个可用的发光二极管光源。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述微控制器与远程控制处理器通信，所述远程控制处理器指引所述微控制器与所述系统通信并实现动作。

8.根据权利要求2所述的系统，其中在确定所述输出电压小于预定值的情况下，所述微控制器命令所述输入选择器脱离所述初始驱动器并且切换到所述多个驱动器中的下一个可用的备用驱动器。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述微控制器与下列各项通信：经由Wi-Fi、蓝牙、以太网、GSM、无线电RI、互联网、工业总线、Modbus、Can Open的外部远程控件；本地显示器；本地小键盘；以及本地服务端口；其中所述微控制器按照下列各种方式中的至少一种来操作：自动、独立、遵循固件中写入的编程逻辑，以及在遵循远程命令时自动地切换驱动器电源模块、驱动器和照明源中的至少一者。

10.根据权利要求6所述的系统，其中所述微控制器发送信号以便：从使用所述发光二极管光源切换到使用不同的发光二极管光源，从使用所述驱动器切换到使用不同的驱动器，从使用所述电源模块切换到使用不同的电源模块，以及从使用所述光传感器切换到使用不同的光传感器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述微控制器基于以下各项中的至少一项来发送所述信号以进行切换：基于预定时间的使用；预定的使用；保修时间日期；以及故障反馈响应。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述发光二极管光源位于平坦表面上。

13.根据权利要求10所述的系统，其中使用下列各项中的至少一项来实现所述信号以进行切换：摇摆运动、平移运动、移动和旋转运动，从而摆放下列部件中的至少一个部件的位置：不使用的发光二极管光源，供使用的不同发光二极管光源，不使用的驱动器，供使用的不同驱动器，不使用的电源模块，供使用的不同电源模块，不使用的光传感器，以及供使用的不同光传感器。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统用于下列各项中的至少一项：室内照明系统、室外照明系统、发光二极管灯泡、发光二极管办公室照明系统、发光二极管灯管、发光二极管高棚灯照明系统、发光二极管低棚灯照明系统、发光二极管吸顶灯照明系统、发光二极管街道照明系统、发光二极管安防照明系统、发光二极管泛光照明系统、发光二极管雨棚照明系统、发光二极管隧道照明系统、发光二极管交通照明系统，以及其他发光二极管照明系统。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述驱动器电源模块可以位于壳体的内部或外部，其中所述壳体包括至少一个发光二极管。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统以下列各种方式中的至少一种来操作：自动、独立和手动。

17.一种另选的照明方法，包括：

将至少一个电源串联连接到至少一个驱动器电源模块；

将所述至少一个驱动器电源模块串联连接到至少两个发光二极管光源，其中所述至少两个发光二极管光源彼此并联连接；

将微控制器连接到所述至少两个发光二极管光源的输出端，使得如果所述至少两个发光二极管的测量输出值小于预定值，所述微控制器便将信号发送到所述至少一个驱动器电源模块的输出选择器，以从使用所述至少两个发光二极管中的第一个发光二极管切换到使用所述至少两个发光二极管中的第二个发光二极管，

其中所述至少一个驱动器电源模块包括输入选择器、至少一个驱动器、和所述输出选择器，其中所述输入选择器串联连接到所述至少一个驱动器的输入端，并且所述至少一个驱动器的所述输出端串联连接到所述输出选择器；

其中所述电源连接到所述至少一个驱动器电源模块的所述输入选择器的输入端，其中所述至少一个驱动器电源模块的所述输出选择器的输出端连接到所述至少两个发光二极管光源中的每一者的输入端。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括将所述至少两个发光二极管光源在它们各自的输出端处连接到至少一个照明传感器；通过所述微控制器与所述至少一个照明传感器通信，以确定所述测量输出值是否小于所述预定值。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述微控制器接收关于由所述电源提供的输入电压的反馈测量值，并且如果所述微控制器确定所述输入电压的所述反馈测量值等于或大于预定值，所述微控制器便与所述输入选择器通信，以便经由所述多个驱动器中的一个建立初始路径；而如果所述微控制器确定所述输入电压的所述反馈测量值小于所述预定值，所述微控制器便实现某个动作。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述动作是下列动作中的至少一种：所述微控制器向系统控制器发送错误指示符；所述微控制器发信号通知开关从使用所述电源模块切换到使用第二电源模块；所述微控制器实现无动作。