CN112423430A - 用于led照明系统的电流分路器 - Google Patents

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大卫·约翰·雷克托
马丁·C·韦尔
安托尼·迈克尔·麦基
布鲁斯·罗伯逊·罗兹
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Abstract

本公开涉及用于LED照明系统的电流分路器。提供了用于控制具有多个发光二极管(LED)阵列的LED系统的系统和方法。照明系统可以包括可调光LED驱动器电路，该LED驱动器电路被配置成提供适于向所述LED阵列提供驱动器电流的驱动器输出。在LED驱动器电路与多个LED阵列之间可以设置有电流分路器电路，以控制来自被提供给多个LED阵列中的每一个的驱动器输出的电流的比值。电流分路器电路可以被配置成根据电流比控制曲线而独立于驱动器输出来控制被提供给多个LED阵列的电流比，该电流比控制曲线至少部分基于在电流分路器电路处提供的可变参考信号。

Description

用于LED照明系统的电流分路器
本申请为于2017年6月29日提交、申请号为201580071774.6、发明名称为“用于LED照明系统的电流分路器”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2015年11月11日，国际申请号为PCT/US2015/060164。
优先权要求
本申请要求于2015年3月24日提交的名称为“Current Splitter for LEDLighting System”的美国申请号14/667,203的优先权，美国申请号14/667,203要求于2014年12月1日提交的美国临时专利申请号62/085,980的优先权的权益。申请人要求所有这些申请的优先权和权益，并将所有这些申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容总体上涉及发光二极管(LED)照明系统，以及更特别地涉及用于控制多个LED阵列的电路。
背景技术
LED照明系统可以包括由于电子移动穿过半导体材料而导致发光的一个或更多个LED装置。LED装置正变得越来越多地用于许多照明应用中并且已经集成于各种产品之中，例如灯具、指示灯、手电筒以及其他产品。LED照明系统可以提供增长的效率、寿命和耐久性，可以产生较少热，并且可以提供相比于传统白炽灯和荧光灯照明系统的其他优点。此外，LED照明系统的效率已经增长使得可以以更低的价格提供给客户更高的功率。
LED装置可以与各个色温和/或不同的单色颜色相关联。LED装置的色温提供由LED装置发射的光的颜色的量度。例如，色温可以指的是向LED装置辐射可比较的色调的光的理想黑体辐射器的温度。与更高色温相关联的LED装置可以提供更类蓝(bluish)颜色，而与更低色温相关联的LED装置可以提供更类红(reddish)颜色。某些LED照明系统可以包括与不同色温相关联的多个LED阵列。由不同LED阵列发射的光可以被控制以提供用于照明系统的期望的整体颜色输出。
例如，LED照明系统可以包括一个或更多个LED驱动器电路，LED驱动器电路用于将来自AC电源的输入电力转换成用于给具有一个或更多个LED装置的LED阵列供电的合适的驱动器电流。LED照明系统的色温可以通过控制由具有不同的色温的LED阵列发射的光的量来调节。在一些系统中，LED照明系统的色温基于驱动器电路的驱动器输出来控制，使得例如在照明系统调光期间照明系统的色温趋近白炽灯照明系统的行为。
发明内容
本公开内容的实施方式的方面和优点将部分在下文的描述中阐述，或者可以从描述中获知，或者可以通过实施方式的实践而获知。
本公开内容的一个示例方面针对发光二极管(LED)系统。该系统可以包括第一LED阵列、第二LED阵列和被配置成提供驱动器输出的可调光驱动器电路。该系统还可以包括：电流分路器电路，其被配置成接收驱动器输出以及向第一LED阵列提供第一电流并且向第二LED阵列提供第二电流。该系统还可以包括在电流分路器电路处的接口，该接口被配置成接收可变参考信号。电流分路器电路可以被配置成根据电流比控制曲线而独立于驱动器输出来控制第一电流与第二电流的电流比。电流比控制曲线可以根据至少可变参考信号来指定电流比。
本公开内容的其他示例方面针对用于控制具有多个LED阵列的照明系统的系统、方法、设备、电流和电子装置。
各种实施方式的这些和其他特征、方面和优点将参考下文的描述和所附权利要求书变得更好理解。包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并且与描述一起用于说明相关的原理。
附图说明
在说明书中参照附图阐述了针对本领域普通技术人员的对实施方式的详细讨论，在附图中：
图1示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例LED照明系统；
图2至图3示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例控制曲线；
图4示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例电流分路器电路的示意图；
图5示出了根据本公开内容的示例方面的用于给电流分路器电路提供可变参考信号的示例电路的示意图；
图6示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例LED照明系统；
图7示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例LED照明系统；
图8示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例LED照明系统；以及
图9示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细提及实施方式，实施方式的一个或更多个示例在附图中示出。每个示例通过说明实施方式而非限制本公开内容的方式被提供。实际上对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下对实施方式作出各种修改和变型。例如，被示出或描述为一个实施方式的一部分的特征可以与另一实施方式一起使用以产生又一实施方式。因此，目的是，本公开内容的方面覆盖这些修改和变型。
本公开内容的示例方面针对控制LED照明系统中的多个LED阵列。如本文中使用的照明系统可以包括但不限于以下项中的一项或更多项：照明电路、照明引擎、一个或更多个光源、一个或更多个照明灯具、一个或更多个照明单元、多个被布置在环境中的照明装置、上述的任何的组合或其他照明系统。LED照明系统可以包括多个LED阵列。LED阵列可以包括一个或更多个LED装置。在某些实施方式中，每个LED阵列可以与不同的色温、不同的亮度、不同的照明方向或其他特征相关联。照明系统可以包括驱动器电路，该驱动器电路被配置成提供适合用于向LED阵列提供驱动器电流的驱动器输出。在可调光驱动器电路与多个LED阵列之间可以设置电流分路器电路，以控制来自提供给多个LED阵列中的每一个的驱动器输出的电流的比值。多个LED阵列间的电流比可以被控制以提供用于LED系统的期望整体照明效果，例如以提供期望色温、亮度、增加的向上照明和/或向下照明或其他合适的效果。
根据本公开内容的示例方面，照明系统可以包括被配置成提供驱动器输出的可调光驱动器电路。驱动器输出可以是用于给多个LED阵列供电的合适的驱动器电流。可调光驱动器电路可以包括一个或更多个用于调节驱动器电路的驱动器输出的控制器。例如，可调光驱动器电路可以是线可调光驱动器电路(line dimmable driver circuit)(例如切相可调光驱动器、双向可控硅调光器、后缘调光器等)。线可调光驱动器电路可以通过调节从AC电源或其他电源输入至驱动器电路的电力来调节驱动器输出。
可调光驱动器电路附加地和/或替换地可以包括调光控制接口。调光控制接口可以被配置成接收用于促进多个LED阵列的调光的调光控制信号。在调光控制信号被调节时，驱动器电路的驱动器输出可以被更改以集体减少或增加多个LED阵列的流明输出和/或辐射通量。调光控制信号可以例如是从诸如调光器电路、智能接口控制器、电位计、齐纳二极管电路之类的外部电路或其他装置接收的0V至10V的信号。如文中使用的0V至10V的照明控制信号可以例如从1V至9V、1V至10V、2V至8V、2V至9V、2V至10V、1V至11V或大约0V与大约10V之间的其他合适的范围中变化。其他合适的协议可用于调光控制信号。例如，照明控制信号可以是数字式可寻址照明接口(DALI)照明控制信号、数字多路复用(DMX)照明控制信号或其他控制信号。
照明系统还可以包括位于电流分路器电路处的接口(例如一个或更多个电路、端子、引脚、触点、导体等)，用于接收用于控制多个LED阵列间的电流比的可变参考信号。与调光控制信号相似，可变参考信号可以例如是从诸如调光器电路、智能接口控制器、电位计、齐纳二极管电路之类的外部电路或其他装置提供的0V至10V的信号。照明控制信号可以是DALI照明控制信号、DMX照明控制信号或其他控制信号。电流分路器电路替换地和/或附加地可以具有用于控制多个LED阵列间的电流比的其自身的内部可变参考。
电流分路器电路可以独立于驱动器输出而至少部分地基于可变参考信号来调节多个LED阵列间的电流比。调光驱动器电路可以例如用于减少或增加被提供给电流分路器以控制多个LED阵列的整体流明输出的驱动器输出。被提供给电流分路器电路的可变参考信号可以用于不考虑被提供给电流分路器的驱动器输出而独立地调节多个LED阵列间的电流比。多个LED阵列间的电流比的独立调节可以提供LED系统的独立的色温调节和/或其他照明效果的调节。
照明系统例如可以包括第一LED阵列和第二LED阵列。第一LED阵列可以与相对于第二LED阵列不同的色温相关联。在被提供给电流分路器电路的可变参考信号例如从0V被调节到10V时，电流分路器电路可以调节被提供给第一LED阵列的电流相对于被提供给第二LED阵列的电流的比值。结果是，可以相对于由第二色温处的第二LED阵列发射的光量来调节由第一色温处的第一LED阵列发射的光量，从而导致照明系统的光输出的不同的整体色温。
作为另一示例，照明系统可以包括与第一照明方向相关联的第一LED阵列(例如用于提供向上照明)和与第二照明方向相关联的第二LED阵列(例如用于提供向下照明)。在被提供给电流分路器电路的可变参考信号例如从0V被调节到10V时，电流分路器电路可以调节被提供给第一LED阵列的电流相对于被提供给第二LED阵列的电流的比值。结果是，可以相对于第二方向上的照明量来调节第一方向上的照明量，以提供照明系统中的不同的照明效果。
根据特定实现方式，电流分路器电路可以包括诸如一个或更多个微控制器、微处理器、逻辑器件、集成电路之类的一个或更多个控制装置或其他控制装置。(一个或更多个)控制装置可以至少部分由驱动器电路的驱动器输出来供电，并且可以接收可变参考信号作为控制输入。(一个或更多个)控制装置可以控制与多个LED阵列中的每个LED阵列通信的开关元件(例如晶体管)，以分别控制被供给至LED阵列中的每个LED阵列的电流。
(一个或更多个)控制装置可以至少部分基于被编程于固件或由控制装置可访问的其他存储器中的电流比控制曲线，来调节多个LED阵列间的电流比。电流比控制曲线可以根据至少可变参考信号来指定多个LED阵列间的电流比。电流比控制曲线可以使用诸如查找表、矩阵或将电流比与可变参考信号相关联的其他数据的任何合适的格式。
电流比控制曲线可以容易地根据消费者的需要在固件中或在可被(一个或更多个)控制装置访问的存储器中的指令中被定义，以满足各种光输出要求。例如，可以取决于照明系统的期望性能将电流比控制曲线设计成线性、超线性、抛物线性、对数、渐近、指数、作为阶梯函数或作为电流比与可变参考信号之间的其他关系。通过这种方式，根据本公开内容的示例方面的电流分路器电路可以容易地适于各种不同的照明应用。
现在将参考附图详细地讨论本公开内容的示例实施方式。图1示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例LED照明系统100。LED照明系统100包括LED驱动器模块115、电流分路器模块125以及包括第一LED阵列132和第二LED134的多个LED阵列。尽管在图1中示出两个LED阵列，但是通过使用本文中提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解在不偏离本公开内容的范围的情况下照明系统100中可以使用任何数目的LED阵列。
第一LED阵列132和第二LED阵列134中的每一个可以包括一个或更多个LED装置。作为电子移动穿过半导体材料的结果，LED装置可以发出光(例如可见光、紫外光、红外光或其他光或电磁能量)。在特定的示例实现方式中，与第二LED阵列134相比，第一LED阵列132可以与不同的色温相关联。第一LED阵列例如可以包括发出与第二LED阵列不同颜色的光的一个或更多个LED装置。
出于示出和讨论的目的，参考具有不同色温的LED阵列讨论本公开内容。在不偏离本公开内容的范围的情况下，LED阵列可以包括许多其他合适的变型。LED阵列例如可以与不同的亮度、不同的照明方向、不同的布局或其他合适的特征相关联。LED阵列可以实现在同一电路板或不同的电路板上。
LED驱动器模块115可以包括可调光驱动器电路110。电流分路器模块125可以包括电流分路器电路120。在图1所示的实施方式中，LED驱动器模块115可以被布置在照明系统100的与电流分路器模块125分离的和/或在电流分路器模块125外部的壳体、电路板或其他部件中。电流分路器模块125例如可以是被布置在LED驱动器模块115与多个LED阵列之间的电通路中的在LED驱动器模块115外部的模块。
可调光驱动器电路110可以被配置成接收诸如输入AC电力或输入DC电力的输入电力，并且可以将输入电力转换成用于给多个LED阵列供电的合适的驱动器输出(例如驱动器电流)。在一些实施方式中，可调光驱动器电路110可以包括诸如被控制以提供合适的驱动器输出的开关元件(例如晶体管)之类的各种部件。例如，在一个实施方式中，驱动器电路110可以包括一个或更多个晶体管。门定时命令可以被提供给一个或更多个晶体管，以使用脉宽调制技术将输入电力转换成合适的驱动器输出。在一个示例中，驱动器电路110可以将输入电力转换成可以在大约0V至大约60V DC的范围的驱动器输出。如文中使用的术语“大约”与数字值结合使用旨在指的是所列数字值的25％之内。
在一些示例实施方式中，可调光驱动器电路110可以是诸如切相可调光驱动器、双向可控硅调光器、后缘调光器之类的线调光驱动器(line dimming driver)或其他线调光驱动器。可以使用线调光驱动器通过控制可调光驱动器电路的输入电力来调节驱动器输出。
第一接口140附加地和/或替换地可以被设置在可调光驱动器电路110处，用于接收用于控制驱动器输出的调光控制信号。第一接口140可以包括用于将调光控制信号传送给驱动器电路110的一个或更多个部件。第一接口140例如可以包括一个或更多个电路、端子、引脚、触点、导体或用于将调光控制信号传送给驱动器电路110的其他部件。
调光控制信号可以从诸如外部调光电路的外部电路提供。外部电路可以包括诸如智能调光接口、电位计、齐纳二极管或其他装置的一个或更多个装置。在一个示例实现方式中，取决于外部电路的输出，调光控制信号可以是0V至10V的调光控制信号。例如，如果用户手动调节调光器，则调光控制信号可以从例如0V调节到5V。调光控制信号可以使用诸如DALI协议或DMX协议的其他合适的协议来实施。
驱动器电路110可以被配置成至少部分基于调光控制信号来调节驱动器输出。例如，将调光控制信号减少50％可以导致驱动器输出中相应减少大约50％。驱动器输出的减少可以减少用于供给至多个LED阵列的整体驱动器电流。结果是，可以通过改变调光控制信号同时地调节(例如调光)多个LED阵列的流明输出。
如图1所示，驱动器输出可以被提供给电流分路器电路120。电流分路器电路120可以被配置成将驱动器输出分路成用于给第一LED阵列132供电的第一电流和用于给第二LED阵列134供电的第二电流。通过这种方式，电流分路器电路120可以用于相对于第二LED阵列134的流明输出调节第一LED阵列132的流明输出。电流分路器电路120可以被配置成基于可变参考信号(例如0V至10V的照明控制信号)来控制被提供给第一LED阵列132的第一电流与被提供给第二LED阵列的第二电流的电流比。
照明系统100更具体地可以包括用于接收可变参考信号的在电流分路器电路120处的第二接口150。第二接口150可以包括用于将可变参考信号传送至电流分路器电路120的一个或更多个部件。第二接口150例如可以包括一个或更多个电路、端子、引脚、触点、导体或用于将可变参考信号传送至电流分路器电路120的其他部件。
可变参考信号可以从诸如外部调光电路的外部电路提供。外部电路可以包括诸如智能调光接口、电位计、齐纳二极管或其他装置的一个或更多个装置。取决于外部电路的输出，可变参考信号可以是0V至10V的照明控制信号。如果用户手动调节调光器，则可变参考信号可以从例如0V被调节到5V。可变参考信号可以使用诸如DALI协议或DMX协议的其他合适的协议来实施。
在一些示例实施方式中，电流分路器电路120可以包括用于提供内部可变参考信号的内部电路。内部电路可以被配置成至少部分基于从电位计、齐纳二极管或直接耦接至内部电路的其他装置接收的信号来提供例如0V至10V的可变参考信号。
电流分路器电路120可以包括与第一LED阵列132和第二LED阵列134中的每一个成一条线的一个或更多个开关元件(例如晶体管)和一个或更多个控制装置(例如微处理器、微控制器、逻辑器件等)。(一个或更多个)控制装置可以通过控制开关元件来控制被提供给第一LED阵列132和第二LED阵列134的电流的量。用于控制被提供给第一LED阵列132和第二LED阵列134的电流的量的开关元件可以是在LED阵列的低压侧或LED阵列的高压侧。
在具体方面，(一个或更多个)控制装置可以根据基于可变参考信号的电流比控制曲线来控制被提供给第一LED阵列132和第二LED阵列134的电流。电流比控制曲线可以被存储在固件中或存储在可被控制装置访问的存储器中。电流比控制曲线可以根据至少可变参考信号来指定被提供给第一LED阵列132的第一电流与被提供给第二LED阵列134的第二电流的电流比。
电流比控制曲线可以以任何适合的格式被提供。电流比控制曲线例如可以被提供作为查找表、矩阵、相关或根据至少可变参考信号指定电流比的其他数据。可以基于电流比与可变参考信号之间的任何期望关系来定义电流比控制曲线。电流比控制曲线例如可以取决于照明系统的期望性能而被设计成线性、超线性、抛物线性、对数、渐近、指数、作为阶梯函数或电流比与可变参考信号之间的其他关系。
图2和图3示出了根据本公开内容的示例方面的示例电流比控制曲线。图2和图3描绘沿横轴的可变参考信号的大小、沿左纵轴的可以被提供给第一LED阵列的最大电流百分数以及沿右纵轴的可以被提供给第二LED阵列的最大电流百分数。
图2示出了三个示例电流比控制曲线302、304和306。曲线302示出了基于基本上线性关系的电流比控制曲线。在可变参考信号被从大约0V增加到大约10V时，电流分路器电路根据曲线302控制电流比可以使供给至第一LED阵列的电流线性增长同时使供给至第二LED阵列的电流线性降低。
曲线304示出了基于指数关系被定义的示例控制曲线。在可变参考信号被从大约0V增长到大约10V时，电流分路器电路根据曲线304控制电流比可以使被提供给第一LED阵列的电流指数增长同时使被提供给第二LED阵列的电流指数降低。
曲线306示出了基于逆指数关系被定义的示例控制曲线。在可变参考信号被从大约0V增加到大约10V时，电流分路器电路根据曲线306控制电流比可以使被提供给第一LED阵列的电流降低同时使被提供给第二LED阵列的电流增长。
图3示出了基于阶梯函数被定义的电流比控制曲线308。在可变参考信号从大约0V增长到大约10V时，电流分路器电路根据曲线308控制电流比可以以阶梯式递增的方式增加被提供给第一LED阵列的电流同时以阶梯式递增的方式减少被提供给第二LED阵列的电流。
如所示的，可以根据照明系统100的期望性能针对图1的电流分路器电路120定义各种可能的电流比控制曲线。这可以在下述情况下尤其有用，即在与不同的色温相关联的LED阵列之间期望恒定的光级，其中，LED阵列中的一个以与其他LED阵列不同的效率运行。
在与第二LED阵列134相比第一LED阵列132与不同的色温相关联的实施方式中，基于可变参考信号调节电流比可以提供色温的独立调节和/或照明系统100的其他照明效果的调节。可调光驱动器电路110例如可以被控制(例如使用调光控制信号)，以同时控制第一LED阵列132和第二LED阵列134两者的流明输出或调光。可变参考信号可以用于不考虑由可调光驱动器电路110提供的驱动器输出而独立控制第一电流与第二电流之间的电流比，来调节照明系统100输出的整体光的色温和/或其他照明效果。
图4示出了根据本公开内容的示例实施方式的示例电流分路器电路120的示意图。电流分路器电路120接收来自驱动器电路的驱动器输出并且将驱动器输出的高压侧耦接至LED阵列的正端子212。驱动器输出的高压侧被提供给调节器220(例如电压调节器)，该调节器将驱动器输出调节成适合控制装置230的输出电平。驱动器输出的高压侧也可以用作Vin，以给电流分路器电路120的各种部件供电。
(一个或更多个)控制装置230可以包括诸如一个或更多个微控制器、微处理器、逻辑器件、集成电路或其他控制装置之类的一个或更多个合适的装置。在特定实现方式中，(一个或更多个)控制装置230可以包括被配置成提供可编程时钟输出和时间戳输出的定时电路。可编程时钟输出可以被提供以基于跨时间周期的时钟输出来控制多个LED阵列。电流分路器120例如可以被配置成基于定时电路的输出在一天中、一月中或一年中不同时间自动调节多个LED阵列间的电流比，以提供不同照明效果。
(一个或更多个)控制装置230可以通过各种开关元件被耦接至LED阵列的负端子214。控制装置230例如可以经由第一开关元件232被耦接至第一LED阵列的负端子。控制装置230可以经由第二开关元件234被耦接至第二LED阵列的负端子。
如图4所示的开关元件232和开关元件234是MOSFET装置。然而，本领域普通技术人员通过使用本文中提供的公开内容将理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下可以使用其他开关元件(例如其他类型的晶体管)。(一个或更多个)控制装置230可以通过向开关元件232和开关元件234提供门信号来控制开关元件232和开关元件234。
根据本公开内容的特定方面，(一个或更多个)控制装置230可以基于来自在电流分路器电路120处的第二接口的可变参考信号来控制开关元件232和开关元件234。图5示出了用于向电流分路器电路120提供可变参考信号的示例电路250。电路250可以在电流分路器电路120内部或外部。电路250例如可以至少部分通过从电流分路器电路120提供的Vin来供电。
电路250可以被耦接至调光器输入端252，调光器输入端252被配置成接收来自调光器电路、智能调光器接口、电位计、齐纳二极管电路或其他电路的可变信号。电路250可以至少部分基于在调光器输入端252处接收到的信号在254处提供0V至10V的可变参考信号。电路250例如可以至少部分基于在调光器输入端252处接收到的信号来向电流分路器电路120提供可变参考信号。
返回参照图4，(一个或更多个)控制装置230可以根据电流比控制曲线240基于可变参考信号来控制开关元件232和开关元件234，以向第一LED阵列提供第一电流并且向第二LED阵列提供第二电流。电流比控制曲线240可以在固件中所定义或被定义成存储在可被(一个或更多个)控制装置230访问的存储器中的其他指令。可以在以下工作频率处控制开关元件232和开关元件234：该工作频率被选定用于减少LED阵列中闪烁的存在以及减少开关损失。例如在特定实现方式中，开关元件232和开关元件234可以以大约100Hz至1kHz范围内的频率来运行。
根据本公开内容的特定方面，出于过电流保护的目的，开关元件232和开关元件234可以包括内置电流感测选项(例如电流感测功率MOSFET)。更具体地，开关元件232可以被配置成经由通路236向控制装置230提供指示开关元件232中流动的电流的反馈信号。开关元件234可以被配置成经由通路238向控制装置230提供指示开关元件234中流动的电流的反馈信号。反馈信号可以由(一个或更多个)控制装置230使用来提供对照明系统的过电流保护。如果来自开关元件232、开关元件234的反馈信号指示过量电流流经开关元件232、开关元件234，则(一个或更多个)控制装置230例如可以中断或改变开关元件232、开关元件234的运行。
图6至图8示出了根据本公开内容的示例实施方式的照明系统的附加示例实施方式。图6示出了包括与图1的照明系统100相似的许多元件的照明系统102。例如，照明系统102包括可调光驱动器电路110、电流分路器电路120、第一接口140、第二接口、第一LED阵列132和第二LED阵列134。
在图6的示例实施方式中，驱动器电路110和电流分路器电路120两者都被实施为LED驱动器模块115的一部分。驱动器电路110和电流分路器电路120例如可以被实施在同一电路板上、同一壳体中和/或使用一个或更多个共同的部件来实施。通过这种方式，电流分路器电路120可以无需布置在LED驱动器与LED阵列之间的外部模块而被实施在LED驱动器模块内。
驱动器电路110和电流分路器电路120可以接收来自接口140的可变参考信号。接口140可以向驱动器电路110提供可变参考信号，以控制驱动器电路110的驱动器输出，并且可以向电流分路器电路120提供可变参考信号，以控制多个LED阵列间的电流比。接口140可以包括用于将可变参考信号传送到驱动器电路110和电流分路器电路120的一个或更多个部件。接口140例如可以包括一个或更多个电路、端子、引脚、触点、导体或用于将可变参考信号传送到驱动器电路和电流分路器电路120的其他部件。
可变参考信号可以从诸如外部调光电路的外部电路提供。外部电路可以包括诸如智能调光接口、电位计、齐纳二极管或其他装置之类的一个或更多个装置。接口140可以包括各种电路和/或控制装置，用于选择性地提供和调节去往驱动器电路110和电流分路器电路120两者的可变参考信号，以控制照明系统100的调光和/或其他照明效果。
例如在一个实施方式中，开关(例如三路开关)、触发器、触控等可以被实施为接口140的一部分，以选择是否调节去往驱动器电路110和/或去往电流分路器电路120的可变参考信号。在另一实施方式中，微控制器或其他控制装置可以用于识别在接口140处的各种用户输入。用户输入可以被解释为选择性地调节去往驱动器电路110和/或电流分路器电路120的可变参考信号。接口140例如可以识别在时间周期内用户两次快速地提供了调光输入(例如手动调节了耦接至接口140的调光器)。第一调光输入可以用于调节去往驱动器电路110的可变参考信号，并且第二调光输入可以用于调节去往电流分路器电路120的可变参考信号。
在又一实施方式中，诸如四路操纵杆调光器的输入装置可以用于选择性地控制对去往驱动器电路110和/或电流分路器电路120的可变参考信号的调节。四路操纵杆的水平移动例如可以用于调节被提供给驱动器电路110的可变参考信号。四路操纵杆的竖直移动可以用于调节被提供给电流分路器电路120的可变参考信号。四路操纵杆的对角移动可以用于调节去往驱动器电路110和电流分路器电路120两者的可变参考信号。
在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以使用用于选择性地控制和调节去往驱动器电路110和电流分路器电路120的可变参考输入的各种其他输入和/或控制装置。第一接口例如可以用于向驱动器电路110提供第一可变参考信号，并且第二接口可以用于向电流分路器电路120提供第二可变参考信号。
图7示出了根据本公开内容的另一示例实施方式的照明系统104。照明系统104包括驱动器电路110、电流分路器电路120和多个LED阵列，该LED阵列包括第一LED阵列132和第二LED阵列134。在图7的示例实施方式中，用于接收可变参考信号的接口150和调光控制接口140两者都被设置在电流分路器电路120处。结果是，电流分路器电路120可以在电流分路器电路处提供允许对整体流明输出和色温两者或其他照明效果的双控制的双控制接口。
更具体地，双控制接口可以在电流分路器电路120处接收调光控制信号和可变参考信号。调光控制信号和可变参考信号可以从诸如调光器电路、智能接口控制器、电位计、齐纳二极管电路或其他装置之类的两个分离的或双外部的电路来接收。调光控制信号可以用于控制驱动器输出。可变参考信号可以用于控制第一LED阵列132与第二LED阵列134之间的电流比，以提供不同的照明效果。
图8示出了根据本公开内容的另一示例实施方式的照明系统106。图8与图1的照明系统100相似，但图8的照明系统106附加地包括与电流分路器电路120通信的光传感器160。光传感器160可以是环境色传感器、光传感器或被配置成监测流明输出和/或由LED阵列132和134和/或照明系统106发出的光的颜色的其他装置。光传感器可以向电流分路器电路120提供反馈信号。反馈信号可以指示照明系统106的光输出。
电流分路器电路120可以被配置成至少部分基于反馈信号来控制电流比。例如，如果照明系统106的光输出不同于例如由电流比控制曲线或其他控制例程确定的期望光输出，则电流分路器电路120可以对电流比进行调节以实现期望光输出。
图9示出了根据本公开内容的示例实施方式的用于控制多个LED阵列的示例方法(400)的流程图。将参考图1的照明系统100来讨论方法(400)，但方法(400)可以使用其他合适的照明系统来实施。此外，图9示出了出于示出和讨论的目的被以特定顺序执行的步骤。本领域普通技术人员使用本文提供的公开内容将理解，本文公开的方法中的任何方法的步骤可以以不偏离本公开内容的范围的各种方式被改变、调整、扩展、消除和/或重新布置。
在(402)处，方法包括在驱动器电路处接收输入电力。驱动器电路100例如可以接收来自电源的AC或DC输入电力。在(404)处，方法包括将输入电力转换成驱动器输出。驱动器电路110例如可以将输入电力转换成合适的驱动器输出(例如0V至60V的DC输出)。驱动器输出可以基于输入电力和/或基于调光控制信号来确定。
在(406)处，将驱动器输出转换成用于第一LED阵列的第一电流和用于第二LED阵列的第二电流。电流分路器电路120例如可以将驱动器输出转换成用于第一LED阵列132的第一电流和用于第二LED阵列134的第二电流。
根据本公开内容的示例方面，第一电流与第二电流之间的电流比可以至少部分基于在电流分路器电路处接收到的可变参考信号来确定。可变参考信号可以经由被设置在电流分路器电路120处的接口150所接收。可变参考信号可以是例如0V至10V的照明控制信号或从诸如调光器电路、智能接口控制器、电位计、齐纳二极管电路之类的外部电路或其他外部电路或装置接收的其他适合的照明控制信号。
在(408)处，方法可以包括接收对可变参考信号的调节。例如，作为用户手动调节提供可变参考信号的调光器电路的结果，可变参考信号可以从10V被调节到5V。响应于对可变参考信号的调节，方法可以包括调节第一电流与第二电流之间的电流比(410)。可以根据电流比控制曲线来调节第一电流与第二电流之间的电流比。电流比控制曲线可以根据至少可变参考信号来指定第一电流与第二电流之间的电流比。
以这种方式，可以使用可调光驱动器电路和可变参考信号两者来控制照明系统的光输出。可调光驱动器电路可以用于控制驱动器输出以促进照明系统的整体流明输出增加或减少。方法例如可以包括至少部分基于调光控制信号调节驱动器输出(412)，以促进第一LED阵列和第二LED阵列的调光。可变参考信号可以用于控制在照明系统中的单独的LED阵列之间的电流比，例如以促进对照明系统的整体光输出的色温的控制和/或提供其他照明效果。
尽管鉴于本主题的特定示例实施方式详细地描述了本主题，然而，要理解的是，本领域技术人员在获取前述内容的理解时可以容易地对这些实施方式作出更改、变型以及等同方案。所以，本公开内容的范围是以示例的方式而不是限制的方式，并且本公开内容不排除包括对于本领域普通技术人员容易明显的对本主题的这样的修改、变型和/或添加。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的技术方案：
(1).一种发光二极管(LED)系统，包括：
第一LED阵列，其具有一个或更多个LED装置；
第二LED阵列，其具有一个或更多个LED装置；
可调光驱动器电路，其被配置成提供驱动器输出；
电流分路器电路，其被配置成：接收所述驱动器输出，以及向所述第一LED阵列提供第一电流并且向所述第二LED阵列提供第二电流；以及
被设置在所述电流分路器电路处的接口，所述接口被配置成接收可变参考信号，
其中，所述电流分路器电路被配置成根据电流比控制曲线而独立于所述驱动器输出来控制所述第一电流与所述第二电流的电流比，所述电流比控制曲线至少根据所述可变参考信号来指定所述电流比。
(2).根据(1)所述的LED系统，其中，所述电流比控制曲线包括：所述电流比与所述可变参考信号之间的线性、超线性、抛物线性、对数、渐近或指数关系。
(3).根据(1)所述的LED系统，其中，所述电流比控制曲线包括至少部分基于所述可变参考信号被定义的阶梯函数。
(4).根据(1)所述的LED系统，其中，所述电流分路器电路包括：
第一开关元件，其耦接至所述第一LED阵列；
第二开关元件，其耦接至所述第二LED阵列；以及
一个或更多个控制装置，其被配置成控制所述第一开关元件，以向所述第一LED阵列提供所述第一电流，并且控制所述第二开关元件，以向所述第二LED阵列提供所述第二电流。
(5).根据(1)所述的LED系统，其中，所述接口被配置成从外部调光器电路接收所述可变参考信号。
(6).根据(1)所述的LED系统，其中，所述可变参考信号是0V至10V的照明控制信号、DALI照明控制信号或DMX照明控制信号。
(7).根据(1)所述的LED系统，还包括耦接至所述电流分路器电路的光传感器，所述光传感器被配置成向所述电流分路器电路提供指示所述LED系统的光输出的反馈信号，所述电流分路器电路被配置成至少部分基于所述反馈信号来控制所述电流比。
(8).根据(1)所述的LED系统，其中，驱动器电路被设置在LED驱动器模块内，并且所述电流分路器电路被设置在位于所述LED驱动器模块外部的电流分路器模块内。
(9).根据(1)所述的LED系统，其中，所述可调光驱动器电路包括线调光驱动器。
(10).根据(1)所述的LED系统，还包括：调光控制接口，其被配置成接收调光控制信号，所述驱动器输出取决于所述调光控制信号。
(11).根据(10)所述的LED系统，其中，所述调光控制接口被设置在驱动器电路处。
(12).根据(10)所述的LED系统，其中，被配置的调光控制接口被设置在所述电流分路器电路处。
(13).根据(1)所述的LED系统，其中，与所述第二LED阵列相比，所述第一LED阵列与不同的色温相关联，使得对所述可变参考信号的调节便于对所述LED系统的色温的调节。
(14).一种用于控制发光二极管(LED)系统的方法，所述方法包括：
在可调光LED驱动器电路处接收输入电力；
通过所述可调光LED驱动器电路将所述输入电力转换成驱动器输出；
使用电流分路器电路至少部分基于可变参考信号将所述驱动器输出转换成用于驱动第一LED阵列的第一电流和用于驱动第二LED阵列的第二电流；
在所述电流分路器电路处接收对所述可变参考信号的调节；以及
通过所述电流分路器电路根据电流比控制曲线而独立于所述驱动器输出来调节所述第一电流与所述第二电流之间的电流比，所述电流比控制曲线至少根据所述可变参考信号来指定所述电流比。
(15).根据(14)所述的方法，其中，所述方法包括：至少部分基于调光控制信号来调节所述驱动器输出，以便于对所述第一LED阵列和所述第二LED阵列的调光。
(16).根据(1)所述的方法，其中，与所述第二LED阵列相比，所述第一LED阵列与不同的色温相关联，其中，通过所述电流分路器电路调节所述第一电流与所述第二电流之间的电流比便于对所述LED系统的色温的调节。
(17).一种用于控制发光二极管(LED)系统的电流分路器电路，所述LED系统具有第一LED阵列和第二LED阵列，所述电流分路器电路包括：
第一开关元件，其耦接至所述第一LED阵列；
第二开关元件，其耦接至所述第二LED阵列；
一个或更多个控制装置，其被配置成接收LED驱动器输出，所述一个或更多个控制装置被配置成控制所述第一开关元件，以向所述第一LED阵列提供第一电流，并且被配置成控制所述第二开关元件，以向所述第二LED阵列提供第二电流；以及
被设置在所述一个或更多个控制装置处的接口，所述接口被配置成接收可变参考信号，
其中，所述一个或更多个控制装置被配置成根据电流比控制曲线而独立于所述驱动器输出来控制所述第一电流与所述第二电流的电流比，所述电流比控制曲线至少根据所述可变参考信号来指定所述电流比。
(18).根据(17)所述的电流分路器电路，其中，所述LED驱动器输出能够基于调光控制信号来调节，所述第一电流和所述第二电流的大小取决于所述LED驱动器输出，使得对所述调光控制信号的调节便于对所述第一LED阵列和所述第二LED阵列的同时调光。
(19).根据(17)所述的电流分路器电路，其中，所述电流分路器电路是LED驱动器模块的一部分。
(20).根据(17)所述的电流分路器电路，其中，对所述可变参考信号的调节便于对所述LED系统的色温、亮度或照明方向的调节。
(21).一种发光二极管(LED)系统，包括：
第一LED阵列，其具有一个或更多个LED装置；
第二LED阵列，其具有一个或更多个LED装置；
可调光驱动器电路，其被配置成提供驱动器输出；
电流分路器电路，其被配置成：接收所述驱动器输出，以及向所述第一LED阵列提供第一电流并且向所述第二LED阵列提供第二电流；以及
被设置在所述电流分路器电路处的接口，所述接口被配置成接收可变参考信号，
其中，所述电流分路器电路被配置成根据非线性电流比控制曲线来控制所述第一电流与所述第二电流的电流比，所述非线性电流比控制曲线至少根据所述可变参考信号来指定所述电流比。
(22).根据(21)所述的LED系统，其中，电流比控制曲线包括：所述电流比与所述可变参考信号之间的超线性、抛物线性、对数、渐近或指数关系。
(23).根据(21)所述的LED系统，其中，电流比控制曲线包括至少部分基于所述可变参考信号被定义的阶梯函数。
(24).根据(21)所述的LED系统，其中，所述电流分路器电路包括：
第一开关元件，其耦接至所述第一LED阵列；
第二开关元件，其耦接至所述第二LED阵列；以及
一个或更多个控制装置，其被配置成控制所述第一开关元件，以向所述第一LED阵列提供所述第一电流，并且控制所述第二开关元件，以向所述第二LED阵列提供所述第二电流。
(25).根据(21)所述的LED系统，其中，所述第一开关元件和所述第二开关元件各自包括电流感测MOSFET。
(26).根据(21)所述的LED系统，其中，所述接口被配置成从外部调光器电路接收所述可变参考信号。
(27).根据(21)所述的LED系统，其中，所述可变参考信号是0V至10V的照明控制信号、DALI照明控制信号或DMX照明控制信号。
(28).根据(21)所述的LED系统，还包括耦接至所述电流分路器电路的光传感器，所述光传感器被配置成向所述电流分路器电路提供指示所述LED系统的光输出的反馈信号，所述电流分路器电路被配置成至少部分基于所述反馈信号来控制所述电流比。
(29).根据(21)所述的LED系统，其中，所述可调光驱动器电路包括线调光驱动器。
(30).根据(21)所述的LED系统，还包括：调光控制接口，其被配置成接收调光控制信号，所述驱动器输出取决于所述调光控制信号。
(31).根据(30)所述的LED系统，其中，所述调光控制接口被设置在驱动器电路处。
(32).根据(30)所述的LED系统，其中，所述调光控制接口被设置在所述电流分路器电路处。
(33).根据(21)所述的LED系统，其中，与所述第二LED阵列相比，所述第一LED阵列与不同的色温相关联，使得对所述可变参考信号的调节便于对所述LED系统的色温的调节。
(34).一种用于控制发光二极管(LED)系统的方法，所述方法包括：
在可调光LED驱动器电路处接收输入电力；
通过所述可调光LED驱动器电路将所述输入电力转换成驱动器输出；
使用电流分路器电路至少部分基于可变参考信号将所述驱动器输出转换成用于驱动第一LED阵列的第一电流和用于驱动第二LED阵列的第二电流；
在所述电流分路器电路处从光传感器接收指示所述LED系统的光输出的反馈信号；以及
通过所述电流分路器电路至少部分基于所述反馈信号来调节所述第一电流与所述第二电流之间的电流比。
(35).根据(34)所述的方法，其中，所述方法包括：
在所述电流分路器电路处接收对所述可变参考信号的调节；以及
通过所述电流分路器电路根据电流比控制曲线而独立于所述驱动器输出来调节所述第一电流与所述第二电流之间的电流比，所述电流比控制曲线至少根据所述可变参考信号来指定所述电流比。
(36).根据(34)所述的方法，其中，所述方法包括至少部分基于调光控制信号来调节所述驱动器输出，以便于对所述第一LED阵列和所述第二LED阵列的调光。
(37).一种用于控制发光二极管(LED)系统的电流分路器电路，所述LED系统具有第一LED阵列和第二LED阵列，所述电流分路器电路包括：
第一开关元件，其耦接至所述第一LED阵列；
第二开关元件，其耦接至所述第二LED阵列；
一个或更多个控制装置，其被配置成接收LED驱动器输出，所述一个或更多个控制装置被配置成至少部分基于来自所述第一开关元件的指示在所述第一开关元件中流动的电流的反馈信号来控制所述第一开关元件，以向所述第一LED阵列提供第一电流，所述一个或更多个控制装置被配置成至少部分基于来自所述第二开关元件的指示在所述第二开关元件中流动的电流的反馈信号来控制所述第二开关元件，以向所述第二LED阵列提供第二电流；以及
被设置在所述一个或更多个控制装置处的接口，所述接口被配置成接收可变参考信号，
其中，所述一个或更多个控制装置被配置成至少部分基于所述可变参考信号来控制所述第一电流与所述第二电流的电流比。
(38).根据(37)所述的电流分路器电路，其中，所述LED驱动器输出能够基于调光控制信号来调节，所述第一电流和所述第二电流的大小取决于所述LED驱动器输出，使得对所述调光控制信号的调节便于对所述第一LED阵列和所述第二LED阵列的同时调光。
(39).根据(37)所述的电流分路器电路，其中，所述第一开关元件和所述第二开关元件各自包括电流感测MOSFET。
(40).根据(37)所述的电流分路器电路，其中，对所述可变参考信号的调节便于对所述LED系统的色温、亮度或照明方向的调节。

Claims (10)

1.一种发光二极管(LED)系统，包括：
第一LED阵列，其具有一个或更多个LED装置；
第二LED阵列，其具有一个或更多个LED装置；
可调光驱动器电路，其被配置成提供驱动器电流；以及
电流分路器电路，其被配置成：接收所述驱动器电流，以及根据电流比将所述驱动器电流分路成用于所述第一LED阵列的第一电流以及用于所述第二LED阵列的第二电流；
被设置在所述电流分路器电路处的接口，所述接口被配置成独立于所述可调光驱动器电路接收用于控制所述电流比的可变参考信号；
其中，所述电流分路器电路被配置成根据电流比控制曲线而独立于所述驱动器电流来调节所述第一电流与所述第二电流的电流比，所述电流比控制曲线至少根据所述可变参考信号来指定所述第一电流与所述第二电流之间的所述电流比。
2.根据权利要求1所述的LED系统，其中，所述电流比控制曲线包括：所述电流比与所述可变参考信号之间的线性、超线性、抛物线性、对数、渐近或指数关系。
3.根据权利要求1所述的LED系统，其中，所述电流比控制曲线包括至少部分基于所述可变参考信号被定义的阶梯函数。
4.根据权利要求1所述的LED系统，其中，所述电流分路器电路包括：
第一开关元件，其耦接至所述第一LED阵列；
第二开关元件，其耦接至所述第二LED阵列；以及
一个或更多个控制装置，其被配置成控制所述第一开关元件，以向所述第一LED阵列提供所述第一电流，并且控制所述第二开关元件，以向所述第二LED阵列提供所述第二电流。
5.根据权利要求1所述的LED系统，其中，所述接口被配置成从外部调光器电路接收所述可变参考信号。
6.根据权利要求1所述的LED系统，其中，所述可变参考信号是0V至10V的照明控制信号、DALI照明控制信号或DMX照明控制信号。
7.根据权利要求1所述的LED系统，还包括耦接至所述电流分路器电路的光传感器，所述光传感器被配置成向所述电流分路器电路提供指示所述LED系统的光输出的反馈信号，所述电流分路器电路被配置成至少部分基于所述反馈信号来控制所述电流比。
8.根据权利要求1所述的LED系统，其中，所述驱动器电路被设置在LED驱动器模块内，并且所述电流分路器电路被设置在位于所述LED驱动器模块外部的电流分路器模块内。
9.根据权利要求1所述的LED系统，还包括：调光控制接口，其被配置成接收调光控制信号，驱动器输出取决于所述调光控制信号。
10.根据权利要求1所述的LED系统，其中，与所述第二LED阵列相比，所述第一LED阵列与不同的色温相关联，使得对所述可变参考信号的调节便于对所述LED系统的色温的调节。
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