CN113170557A - 用于发光二极管led照明设备的照明器材 - Google Patents
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Abstract
一种用于发光二极管LED照明设备的照明器材,所述器材包括:LED驱动器,其被布置为接收交流AC干线电压作为输入并且提供LED电流以驱动所述LED照明设备;至少一个插座,其包括接收部件,该接收部件被布置为接收和保持被布置为发光的LED灯,所述插座还包括偏置双刀双掷DPDT开关,偏置双刀双掷DPDT开关包括一组输入端子和两组输出端子,其中所述LED驱动器的输出被连接到所述偏置DPDT开关的所述输入端子,其中所述偏置DPDT开关的所述两个输出端子中的第一输出端子被短路,并且其中所述偏置DPDT开关被布置为在短路位置和连接位置之间切换,在短路位置中,所述偏置DPDT开关的所述输入端子被连接到所述第一组输出端子,在连接位置中,所述偏置DPDT开关的所述输入端子被连接到所述两个输出端子中的第二输出端子,从而将所述LED驱动器连接到所述LED照明设备;其中所述偏置DPDT开关还被布置为:在将所述LED照明设备插入到所述插座的所述接收部件中时,从所述短路位置切换到所述连接位置。本文还提出了一种切换开关的对应的方法。
Description
技术领域
本公开总体上涉及照明领域,并且更具体地涉及包括可更换的发光模块的发光二极管LED照明器材。本公开还涉及一种操作照明器材的方法。
背景技术
预计在将来,发光二极管LED模块将变得可在现场更换。这由立法以及在现场更换偶然故障的模块的需求所驱动。
在这种模块的更换期间,可以预期为系统供电的驱动器未被关闭。在驱动器仍被供电时更换LED模块被称为热插拔,并且需要特别注意,在此对其进行描述。
当在驱动器仍被供电时可更换LED模块被更换时,当未连接LED模块时,驱动器将变为针形开路电压。当插入LED模块时,通常包括电容器的驱动器输出级将从开路电压放电到LED灯串电压。这生成峰值电流,该峰值电流从驱动器流向LED。这被称为涌流。
为了减少涌流,可以在每个LED模块上放置电子电流。该电路可以吸收驱动器的涌流。但是,这种附加电路具有如下缺点,它增加LED模块的成本,使用印刷电路板PCB空间,并且在LED模块上可见。涌流减小电路可以被放置在其他位置,例如在附加滑动接触件上。在这种配置中,涌流减小电路在模块被插入时被禁用。但是,附加的电路增加了模块的成本。
当单个照明器材包括需要更换的多个LED模块时,驱动器不知道仅一个模块或少于预期的模块被插入。这导致驱动器为连接的模块提供过多的电流。如此高的电流值可能引起LED模块的损坏,并且必须被防止。
发明内容
在本公开的第一方面,提供了一种用于发光二极管LED照明设备的照明器材。器材包括:LED驱动器,其被布置为接收交流AC干线电压作为输入并且提供LED电流以驱动所述LED照明设备;以及至少一个插座,其包括接收部件,接收部件被布置为接收和保持布置为发光的LED灯。插座还包括偏置双刀双掷DPDT开关,偏置双刀双掷DPDT开关包括一组输入端子和两组输出端子,其中所述LED驱动器的输出被连接到所述偏置DPDT开关的所述输入端子,其中第一所述偏置DPDT开关的所述两个输出端子中的第一输出端子被短路。
偏置DPDT开关被布置为在短路位置和连接位置之间切换,在短路位置中,所述偏置DPDT开关的所述输入端子被连接到所述第一组输出端子;在所述连接位置中,所述偏置DPDT开关的所述输入端子被连接到所述两个输出端子中的第二输出端子,从而将所述LED驱动器连接到所述LED照明设备。偏置DPDT开关还被布置为:在将所述LED照明设备插入到所述插座的所述接收部件中时,从所述短路位置切换到所述连接位置。
预计LED模块将来将可更换,并且预计在执行LED模块的更换的动作时,LED驱动器可能未被完全断电。常规的LED照明器材包括LED驱动器。LED驱动器从AC干线电源接收输入能量,并且提供合适的电流来驱动LED模块。针对LED驱动器的多种配置是技术人员已知的。
照明器材通常包括照明模块可以插入到其中的一个或多个插座。为了将插入的LED照明模块保持就位,插座可以包括接收部件,诸如锁、闩锁或拧入机构。发明人认为在插座中包括偏置DPDT开关可以是有利的。
开关上的极的数目限定开关可以控制多少个分离的电路。因此,具有一个极的开关只能影响一个电路。双极开关可以分离地控制两个不同的电路。开关的掷计数限定开关极中的每个开关极可以连接到多少个位置。例如,如果开关有两个掷,则开关中的每个电路(极)可以连接到两个端子中的一个端子。
技术人员理解,可以通过采用物理开关来实现DPDT开关的功能,或者可以借助于其他合适的硬件或软件来实现相同的功能。DPDT开关包括一组输入端子和两组输出端子。输入端子被连接到LED驱动器的输出。一组输出端子在内部被短路,并且一组输出端子被布置为:在LED照明模块被插入时,被连接到LED照明模块。
此外,DPDT开关被偏置,因为它被布置为保持在一个特定位置中。优选地,开关处于短路位置,使得输入端子连接到内部短路的该组端子。LED照明模块插入插座使得开关切换到连接位置,在连接位置中,输入端子被连接到第二组输出端子,从而连接到LED模块。开关应当保持在该连接位置中(其中输入端子被连接到第二组输出端子),直到LED照明模块保持插入在插座的接收部件中为止。
照明器材通常包括一个以上的插座,该插座被布置为针对每个插座接收一个LED照明模块。这种配置通常是提供所需数量的光输出所必需的。在这种情况下,只有一个LED驱动器,其向所有模块共同提供所需的电流。本公开的一个优点在于,只要LED照明模块被插入到照明器材的每个插座中,LED驱动器将继续在其输出端子处看到短路。
LED驱动器通常具有防止短路电流的防止机构,并且因此,除非连接所有需要的LED照明模块将被连接,否则不会向连接的LED模块提供任何电流。因此,根据本公开的照明设备确保了所连接的照明模块不会遭受较大的涌流,该涌流从而对照明模块造成损坏。
根据一个示例,LED驱动器被布置为在检测到短路时以低功率模式操作。技术人员已知的一些LED驱动器具有所谓的断续(hiccup)模式。在这种LED驱动器中,在检测到LED驱动器的输出端子处的短路时,LED驱动器确保输出LED电流被设置为零。将这种驱动器并入本公开的照明器材中确保了:直到连接了所有LED模块之前,LED驱动器将不会开始向照明模块提供任何电流。因此,每个LED照明模块应接收额定电流量,并且不会更多。这可以有助于确保照明模块不经受大量电流,从而减少损坏LED照明模块的几率。
在一个实施例中,偏置DPDT开关还被布置为:当所述LED照明设备从所述插座的所述接收部件被移除时,从所述连接位置切换到所述短路位置。当从相应的插座中移除LED照明模块时,DPDT开关中的偏置使得开关返回到短路位置。这确保了照明模块一旦从插座被移除,LED驱动器就在其输出端子处看到短路。
根据一个示例,偏置DPDT开关是弹簧加载的。本领域技术人员知道偏置开关的手段。弹簧可以以如下方式被连接:确保开关保持在短路位置中,直到LED照明模块被插入到插座的接收部件中为止。
在一个实施例中,接收部件被布置为接收虚设元件,所述虚设元件被布置为仿真LED照明设备而不发光。考虑到如果需要从照明器材输出较少的光,则插座可以被布置为接收虚设元件,虚设元件仿真LED灯而不发射任何光,这可以是有益的。这种虚设元件可以汲取或可以不汲取等量的电流。本领域技术人员理解,如果虚设元件汲取电流,则它可能需要以某种形式(例如作为热量)而被消散。
根据一个示例,照明器材包括至少两个插座,至少两个插座被布置为每插座接收一个LED灯,使得至少一个插座的所述杠杆开关连接器处于所述短路位置中,直到每个插座接收到所述LED照明设备或所述虚设元件。
在一个实施例中,至少两个插座以并联配置连接,使得来自所述LED驱动器的所述LED电流在所述至少两个插座之间被分配。
在本公开的第二方面中,提出了一种切换照明器材中的开关的方法,该照明器材用于发光二极管LED照明设备,所述器材包括:LED驱动器,其被布置为接收交流AC干线电压作为输入并且提供LED电流以驱动所述LED照明设备;以及至少一个插座,其包括接收部件,接收部件被布置为接收和保持被布置为发光的LED灯。插座还包括偏置双刀双掷DPDT开关,偏置双刀双掷DPDT开关包括一组输入端子和两组输出端子,其中所述LED驱动器的输出被连接到所述偏置DPDT开关的所述输入端子,其中所述偏置DPDT开关的所述两个输出端子中的第一输出端子被短路。
方法包括以下步骤:通过所述接收部件接收所述LED照明设备,以及将所述偏置DPDT开关从短路位置切换到连接位置,在短路位置中,所述偏置DPDT开关的所述输入端子被连接到所述第一组输出端子,在连接位置中,所述偏置DPDT开关的所述输入端子被连接到所述两个输出端子中的第二输出端子,从而将所述LED驱动器连接到所述LED照明设备。
可以注意到,与作为照明器材的本公开的第一方面相关联的优点和定义,该优点和定义也与作为切换照明器材中的开关的方法的本公开的第二方面相关联。
根据本公开的第二方面的一个实施例,LED驱动器在检测到短路时以低功率模式操作。
根据本公开的第二方面的一个实施例,当所述LED照明设备从所述插座的所述接收部件被移除时,偏置DPDT开关从所述连接位置切换到所述短路位置。
根据本公开的第二方面的一个示例,接收部件被布置为接收虚设元件,所述虚设元件被布置为仿真LED照明设备而不发光。
参考下文描述的实施例,本发明的这些和其他方面将变得明显。
附图说明
图1图示了根据现有技术的照明器材。
图2图示了根据现有技术的照明器材。
图3图示了根据本公开的照明器材的一个实施例。
图4图示了根据本公开的插座的一个实施例。
图5图示了根据本公开的插座的一个实施例。
具体实施方式
在所有附图中,相同的附图标记表示执行相同或基本相似功能的相同组件或相似组件。
图1图示了根据现有技术的照明器材1。该照明器材适于在对应的插座4、5中接收两个LED照明模块6。在图1中,LED照明模块6已经被插入到插座4中,而另一个LED照明模块尚未被插入到插座5中。LED照明模块从驱动器3接收电输入功率,驱动器3又从AC干线电源2接收输入。
LED驱动器3通常具有额定输出电流,例如2安培。根据现有技术,如果在驱动器3仍然通电的情况下更换或插入LED,则在如图1中所示的情况下,所连接的插座将经受来自LED驱动器3的全部电流,即2安培。这可能引起所连接的LED模块6的损坏。
图2图示了根据现有技术的照明器材7。如附图标记7所示,在将两个LED模块8插入在插座4、5中时,LED模块8中的每个LED模块汲取相同量的电流,即1安培。可以假设所示的LED模块8每个具有1安培的额定电流。
图3图示了根据本公开的照明器材10的一个实施例。除了插座11、12是根据本公开的描述的插座之外,图3中的实施例是相同的。此外,照明器材被布置为支持四个LED照明模块6。根据本示例,驱动器被布置为提供2安培的最大电流输出,使得在操作时,每个LED照明模块6各自汲取0.5安培。
每个插座11包括两组输出端子和一组输入端子(图中未示出)。技术人员理解,一组端子包括正端子和负端子,该正端子和负端子被布置为连接到另一电路的对应端子。如在12处所示,当LED照明模块6未被插入到插座中时,插座处于短路位置,使得输入端子被连接到短路。
在插入LED照明模块6时,照明模块6引起内部开关(图中未示出)的切换,使得输入端子被连接到第二组端子,从而消除了短路。在一个实施例中,LED驱动器3被布置为:在检测到其端子处的短路时,以低功率断续模式操作。根据本配置,除非并且直到LED照明模块6被插入到插座中的每个插座中,LED驱动器3将在其输出端子处看到短路。
结果是,除非并且直到所有插座都接收到LED照明模块6为止,否则LED驱动器3不提供任何输出电流。这避免了任何LED照明模块6经受高涌流的情况,从而减小了故障的几率。如果所需的LED照明模块6的数目少于可用插座的数目,则可以将虚设元件插入到其余的空插座中。虚设元件被布置为仿真LED照明模块6的物理特性,并且优选地仿真电特性。这种虚设元件主要用于将开关从短路位置切换到连接位置的目的。附加地,虚设元件也可以汲取与发光LED照明模块汲取的电流相等的电流。
图4图示了根据本公开的插座的一个实施例。附图标记20以侧视图和俯视图图示了根据本公开的插座。插座包括被布置为接收和保持LED照明模块的接收部件。接收部件还可以包括闩锁或螺钉机构(图中未示出),以便将LED照明模块牢固地保持就位。
当LED照明模块未被插入时,偏置双刀双掷DPDT开关21处于短路位置22,以便将输入端子23、24连接到内部短路的第一组输出端子25。本领域技术人员应当理解,接收部件也可以被布置为接收本公开中所解释的虚设元件。
图5图示了根据本公开的插座的一个实施例。附图标记30以侧视图和俯视图图示了根据本公开的插座,LED照明模块31已经被插入到该插座中。在插入LED模块31时,偏置DPDT开关21切换到连接位置,在连接位置中,输入端子23、24被连接到第二组输出端子,从而将LED驱动器连接到LED照明模块31。
本公开的一个元素是:当没有LED模块被插入时,通过在“杠杆开关连接器”内部使驱动器的输出短路,来使用电子发光二极管LED驱动器的软启动功能。当所有LED模块被插入时,杠杆开关连接器中的短路被关闭,并且驱动器启动。以该方式,没有涌流从驱动器通过LED。
此外,LED模块不可能接收太多电流,驱动器的短路仅在所有LED模块被插入时才被关闭。
当与限制涌流的已知方法相比时,不需要特殊的电子电路来实现根据本公开的解决方案,并且也不需要在LED模块上具有滑动接触件或附加接触件。这有助于保持LED模块的成本低,并且还简化了LED模块。
根据本公开,所有插座必须接收LED模块,以使LED驱动器不在其输出端子处看到短路。如果例如仅需要较少数目的LED模块,则这可能是有问题的。在这种情况下,虚设模块可以被插入到插座中,以使其关闭对应插座中的短路。
这种虚设端子可以是LED模块的物理副本,而不包括任何另外的电接触件或组件。将这种虚设模块插入到插座中导致在特定端子处产生开路。这可能会导致流过所连接的LED模块的电流高于平常的电流。为了解决这个问题,虚设负载可以包括与LED模块的电负载等效的电负载,而没有任何发光元件。
通过研究附图、公开内容和所附权利要求,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储在/分布在合适的介质上,诸如与其他硬件一起提供或作为其一部分提供的光学存储介质或固态介质,但是也可以以其他形式来分布,诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制其范围。
Claims (11)
1.一种用于发光二极管LED照明设备(6)的照明器材,所述器材包括:
-LED驱动器(3),被布置为接收交流AC干线电压作为输入,并且提供LED电流以驱动所述LED照明设备(6);
-至少一个插座(11),包括接收部件,所述接收部件被布置为接收布置为发光的LED照明设备(6),所述至少一个插座(11)还包括偏置双刀双掷DPDT开关(21),所述偏置双刀双掷DPDT开关(21)包括一组输入端子(23,24)和两组输出端子,其中所述LED驱动器(3)的输出被连接到所述偏置DPDT开关(21)的所述输入端子(23,24),其中所述偏置DPDT开关(21)的所述两组输出端子(23,24)中的第一组输出端子被短路,并且其中所述偏置DPDT开关(21)被布置为在以下之间切换:
-短路位置(22),其中所述偏置DPDT开关(21)的所述输入端子(23,24)被连接到所述第一组输出端子,以及
-连接位置,其中所述偏置DPDT开关的所述输入端子(23,24)被连接到所述两组输出端子中的第二组输出端子,从而将所述LED驱动器(3)连接到所述LED照明设备(6);
其中所述偏置DPDT开关(21)还被布置为:在将所述LED照明设备(6)插入所述插座(11)的所述接收部件中时,从所述短路位置(22)切换到所述连接位置。
2.根据权利要求1所述的照明器材,其中所述LED驱动器(3)被布置为在检测到短路时以低功率模式操作。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明器材,其中所述偏置DPDT开关(21)还被布置为:当所述LED照明设备(6)从所述插座(11)的所述接收部件被移除时,从所述连接位置切换到所述短路位置(22)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明器材,其中所述偏置DPDT开关(21)是弹簧加载的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明器材,其中所述接收部件被布置为接收虚设元件,所述虚设元件被布置为仿真LED照明设备(6)而不发光。
6.根据权利要求5所述的照明器材,包括至少两个插座(11),所述至少两个插座(11)被布置为每插座接收一个LED照明设备(6),使得至少一个插座(11)的所述DPDT开关(21)处于所述短路位置(22),直到每个插座(11)接收到所述LED照明设备(6)或所述虚设元件为止。
7.根据权利要求6所述的照明器材,其中所述至少两个插座(11)以并联配置被连接,使得来自所述LED驱动器(3)的所述LED电流在所述至少两个插座(11)之间被分配。
8.一种切换照明器材中的开关的方法,所述照明器材用于发光二极管LED照明设备(6),所述器材包括:LED驱动器(3),被布置为接收交流AC干线电压作为输入,并且提供LED电流以驱动所述LED照明设备(6);以及至少一个插座(11),包括接收部件,所述接收部件被布置为接收布置为发光的LED照明设备(6),所述插座(11)还包括偏置双刀双掷DPDT开关(21),所述偏置双刀双掷DPDT开关(21)包括一组输入端子(23,24)和两组输出端子,其中所述LED驱动器(3)的输出被连接到所述偏置DPDT开关(21)的所述输入端子(23,24),其中所述偏置DPDT开关(21)的所述两个输出端子中的第一输出端子被短路,所述方法包括以下步骤:
-由所述接收部件接收所述LED照明设备(6),以及
-由所述LED照明设备(6)的所述接收而导致,将所述偏置DPDT开关(21)从短路位置(22)切换到连接位置,在所述短路位置(22)中,所述偏置DPDT开关(21)的所述输入端子(23,24)被连接到所述第一组输出端子,在所述连接位置中,所述偏置DPDT开关(21)的所述输入端子(23,24)被连接到所述两个输出端子中的第二输出端子,从而将所述LED驱动器(3)连接到所述LED照明设备(6)。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述LED驱动器(3)在检测到短路时以低功率模式操作。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法,其中当所述LED照明设备(6)从所述插座(11)的所述接收部件被移除时,所述偏置DPDT开关(21)从所述连接位置切换到所述短路位置(22)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其中所述接收部件被布置为接收虚设元件,所述虚设元件被布置为仿真LED照明设备(6)而不发光。
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