CN117460111A - 用于照明组件的电路和控制照明组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于照明组件的电路，该电路包括电源、与该电源的输出端连接的第一光源、以及与该电源的输出端连接的第二光源。该第一光源和该第二光源并联地与该电源的输出端连接。包括驱动器的至少一个集成芯片被配置为调节到该第一光源和该第二光源中的每个光源的电流。开关被配置为选择该第一光源和该第二光源中的每个光源的亮度水平，该第一光源和该第二光源被配置为看起来类似于卤素光源或白炽光源的特性。通过调整第一光源和第二光源，对照明组件进行无级调光，从而实现调暗灯光的同时产生与调暗卤素灯泡或白炽灯泡所产生的相同的变暖效果。

Description

用于照明组件的电路和控制照明组件的方法

技术领域

本申请总体上涉及一种变色照明组件、具体地是一种被配置为经由两个或更多个光源产生各种波长的光的变色照明组件。

背景技术

通常有需要选择性地调暗灯光、特别是在住宅和商业环境中。当调暗卤素灯泡或白炽灯泡时，灯光的色温会变为较暖的色调(例如，3100K到1850K)。但是，当LED被外部调光器调暗时，调暗不会影响LED的色温。因此，调暗LED不会产生与调暗卤素灯泡或白炽灯泡所产生的相同的变暖效果。

发明内容

本发明的各方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从该描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来了解。

为了解决现有技术中的上述问题，本申请提供以下技术方案：

根据本发明一些实施例提供的一种用于照明组件的电路，包括电源、与该电源的输出端连接的第一光源、以及与该电源的输出端连接的第二光源。该第一光源和该第二光源并联地与同一电源的输出端连接。包括内部驱动器的至少一个集成电路被配置为调节到该第一光源和该第二光源中的每个光源的可变电流。开关被配置为选择该第一光源和该第二光源中的每个光源的亮度水平。

根据本发明另一些实施例提供的一种用于照明组件的电路，包括：电源；二极管电桥，所述二极管电桥被配置为将来自所述电源的电力转换为DC电力；第一光源，所述第一光源与所述电源的输出端连接，并被配置为产生具有从大约3000开氏度至大约4000开氏度的相关色温的第一灯光；第二光源，所述第二光源与所述电源的所述输出端连接，并被配置为产生具有从大约1500开氏度至大约3000开氏度的相关色温的第二灯光，其中，所述第一光源和所述第二光源并联地与所述电源的所述输出端连接；多个集成电路，所述多个集成电路被配置为调节到所述第一光源和所述第二光源中的每个光源的电流，其中，所述多个集成电路中的每个集成电路包括驱动器；以及开关，所述开关被配置为选择所述第一光源和所述第二光源中的每个光源的亮度水平。

根据本发明又一些实施例提供的一种控制照明组件的方法，包括：从电源向二极管电桥提供电输入；对开关集成电路进行编程以接收输入并确定所述照明组件的对应相关色温，其中，所述输入是所选亮度水平；对一个或多个控制集成电路进行编程以接收来自所述开关集成电路的输入；以及响应于来自所述开关集成电路的所述输入，经由所述一个或多个控制集成电路调节到第一光源和第二光源的电流以同时点亮所述第一光源和所述第二光源，以实现所选亮度水平和所述对应相关色温。

通过调整第一光源和第二光源，对照明组件进行无级调光，从而实现调暗灯光的同时产生与调暗卤素灯泡或白炽灯泡所产生的相同的变暖效果。参考权利要求及以下描述将更好地理解本申请公开的这些和其他特征、方面、和优点。结合于本说明书并且构成本说明书的一部分的附图展示了本发明的实施例，并且与说明部分一起用于解释本发明的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是根据各种示例的包括一个或多个光源的照明组件的示意图；

图2是根据各种示例的图1的照明组件和/或光源(即，调暗时变暖(warm on dim)照明组件)与卤素光源或白炽光源相比，相关色温随亮度的变化的图形表示；

图3A是根据各种示例的图1的照明组件的电路的示意图；

图3B是根据各种示例的图1的照明组件的电路的示意图；

图3C是根据各种示例的图1的照明组件的电路的示意图；

图4是根据各种示例的操作照明组件的第一方法的流程图；

图5是根据各种示例的操作照明组件的第二方法的流程图；

图6是根据各种示例的操作照明组件的第三方法的流程图。

在本说明书和附图中重复使用附图标记旨在表示本申请内容的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的当前实施例，附图中展示了当前实施例的一个或多个示例。具体实施方式使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和说明书中相同或相似的标号用于指代本发明中相同或相似的部分。

如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件与另一部件进行区分，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。除非本文另外指明，否则术语“耦合”、“固定”、“附接”等是指直接耦合、直接固定或直接附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接耦合、间接固定或间接附接。

除非上下文清楚地另外指明，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”以及“该(the)”包括多个指示物。

如本文在整个说明书和权利要求中使用的近似语言被应用于修饰任何可以允许变化而不会导致与其相关的基础功能发生变化的定量表示。因此，由比如“大约(about)”、“近似(approximately)”、“一般(generally)”和“基本上(substantially)”等一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者对应于用于构造或制造部件和/或系统的方法或装置的精度。例如，近似语言可以指在百分之十的裕量内。

此外，将结合示例性实施例来描述本申请的技术。词语“示例性”在本文用来意指“用作为示例、实例或例示”。任何在本文描述为“示例性的”实施例不一定被解释为是比其他实施例优选或有利。另外，除非特别指出，否则本文描述的所有实施例都应该被认为是示例性的。

在此以及在整个说明书和权利要求中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另外指示，否则这种范围被标识并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文披露的所有范围都包括端点，并且这些端点可以彼此独立地组合。

如本文所使用的，当术语“和/或”被用于两个或更多个项目的列表中时，意味着可以单独采用所列项目中的任何一个，或者可以采用所列项目中的两个或更多个的任意组合。例如，如果组合物或组件被描述为包含部件A、B和/或C，则该组合物或组件可以仅包含A；仅包含B；仅包含C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或者，A、B和C的组合。

现在参考图1，本申请内容总体上涉及包括第一光源12a和第二光源12b的照明组件10。第一光源12a被配置为产生第一灯光14a，并且第二光源12b被配置为产生第二灯光14b。如本文另外更详细讨论的，第一光源12a和第二光源12b可以独立或同时被点亮。在各种示例中，第一光源12a和第二光源12b中的每个光源都被配置为发光二极管(LED)。在其他示例中，第一光源12a和第二光源12b中的一者或两者可以是被配置为作为单个单元照明的多个LED(例如，LED串)。在另外其他示例中，在不脱离本申请内容的范围的情况下，可以使用任何其他可操作的光源12a、12b。

图2展示了当卤素光源或白炽光源与照明组件10的LED光源12a、12b(标记为“调暗时变暖”)相比时的相关色温的图形表示。现在参考图1和图2，第一光源12a被配置为“冷LED”，使得第一灯光14a具有在大约3000开氏度(K)至大约4000K范围内的相关色温(CCT)。将理解的是，在不脱离本申请内容的范围的情况下，第一灯光14a可以具有在该值范围内的任何值或值子集的CCT。例如，第一灯光14a可以具有大约3100K的CCT。第二光源12b被配置为“暖LED”，使得第二灯光14b具有在大约1500K至大约3000K的范围内的CCT。将理解的是，在不脱离本申请内容的范围的情况下，第二灯光14b可以具有在该值范围内的任何值或值子集的CCT。例如，第二灯光14b可以具有大约1850K的CCT。第一光源12a和第二光源12b被配置为可调整，以产生组合灯光18，该组合灯光可被调整以具有大约1500K至大约3500K范围内的一个或多个CCT。例如，第一光源12a和第二光源12b可以被配置为产生组合灯光18，该组合灯光要被调整为使得CCT范围在大约1850K至大约3100K之间，类似于卤素光源或白炽光源。

图3A至图3C展示了照明电路24的各种配置。在每个配置中，照明组件10包括印刷电路板(PCB)16，该印刷电路板被配置为支持照明电路24以操作第一光源12a和第二光源12b。

如图3A至图3C所示，照明电路24可以包括二极管电桥28，该二极管电桥被配置为将AC电力转换为DC电力。二极管电桥28被配置为充当DC电源。在各种示例中，第一电涌保护器32可以与二极管电桥28的输出端电耦合。第二电涌保护器34可以与二极管电桥28的输入端电耦合。如图3C所示，第二电涌保护器34可以由一个或多个电阻器和一个或多个电容器形成。在其他示例中，可以仅使用第一电涌保护器32。在另外其他示例中，一个或多个电涌保护器32可以位于照明电路24内的其他位置。

第一光源12a与二极管电桥28的输出端电耦合。二极管36可以位于二极管电桥28与第一光源12a之间。如图3A所示，第一光源12a可以包括与第二串LED 13b并联连接的第一串LED 13a。在各种示例中，第一串LED 13a和第二串LED 13b可以被配置作为单个光源(即，第一光源12a)选择性地接收电流。例如，第一串LED 13a和第二串LED 13b可以是两个并联的15个串联LED单元。然而，可以设想可以使用其他LED组合。

第二光源12b与二极管电桥28的输出端电耦合，使得第一光源12a和第二光源12b并联。如图3A所示，第二光源12b可以包括第三串LED 13c，该第三串LED被配置为作为单个光源(即，第二光源12b)接收电流。如图所示，第三串LED 13c可以是12个串联LED单元。在其他示例中，第三串LED 13c可以是两个并联的15个串联LED单元。

再次参考图3A至图3C，多个集成电路38可以与PCB 16耦合。多个集成电路38中的每个集成电路可以与二极管电桥28的输出端以及第一光源12a和第二光源12b电耦合。例如，如图3A所展示的，多个集成电路38可以包括四个恒流控制集成电路40a、40b、40c、40d。这四个恒流控制集成电路40a、40b、40c、40d中的每个恒流控制集成电路可以并联电耦合，并且可以被配置为调节到第一光源12a和第二光源12b中的每个光源的电流。在其他示例中，如图3B和图3C所示，可以使用三个恒流控制集成电路40a、40b、40c。可以设想，在不脱离本申请内容的范围的情况下，可以使用任何数量的恒流控制集成电路。

在各种示例中，集成电路40a、40b、40c、40d中的每个集成电路可以包括集成的FET驱动器。这些恒流控制集成电路40a、40b、40c可以被配置为对第一光源12a和第二光源12b提供所需的电力。例如，每个集成电路40a、40b、40c可以是由Joulwatt制造的JW19819、由Winsemi制造的WS 9621，或具有集成的FET驱动器的任何其他类似的集成电路。

在各种示例中，集成电路40a、40b、40c可以被配置为串联操作，以控制到第一光源12a和第二光源12b中的一者或两者的电流。在其他示例中，每个光源12a、12b由单独的集成电路40a和相应的驱动器操作。换句话说，集成电路40a、40b、40c中的一个集成电路可以被配置为控制到第一光源12a的电流，并且集成电路40a、40b、40c中的另一个集成电路可以被配置为控制到第二光源12b的电流。可以设想，在不脱离本申请内容的范围的情况下，集成电路40a、40b、40c的任何组合可以用于控制第一光源12a和第二光源12b中的一者或两者。

再次参考图3A至图3C，照明电路24可以进一步包括可操作地与PCB 16耦合的晶体管48。晶体管48可以可操作地与集成电路40a、40b、40c中的一个或多个集成电路耦合。晶体管48被配置为在照明电路24供电时减少灯光波动。在各种示例中，如图3B所示，晶体管48可以是被配置为充当调节开关的耗尽型MOSFET。

现在参考图1至图3C，开关52与PCB 16耦合并且与第一光源12a和第二光源12b中的每个光源电耦合。开关52被配置为选择由图3A至图3C所示的照明组件10产生的组合灯光18的亮度，并且随后调整组合灯光18的CCT。如图2所示，当组合灯光18的亮度增加时，组合灯光18的CCT也增加。为了控制组合灯光18的亮度和CCT，开关52被配置为在调光周期开始时单独选择第一光源12a和第二光源12b中的每个光源的亮度水平。开关52可以被配置为任何类型的外部开关设备，包括但不限于远程控制装置、变阻器、滑动开关、数字调光器等。还将理解的是，在不脱离本申请内容的范围的情况下，可以一起或单独使用任何数量的开关以产生各种照明配置。

如图3A至图3C所示，开关52可以包括单独的集成电路54。与组合灯光18(图1)的亮度水平相关的CCT范围由制造期间集成电路的配置设定，并且可以根据最终用户具体要求进行调整。在各种示例中，多个电阻器56可以与开关52耦合，并且可以被配置为提供可变电阻以在第一光源12a和第二光源12b中的每个光源中提供不同的亮度水平。将理解的是，在不脱离本申请内容的范围的情况下，可以使用可配置为作为所描述的可编程开关操作的任何集成电路。

再次参考图1至图3C，在操作中，从电源向二极管电桥28提供电输入。电力在其通过二极管电桥28时从AC电力转换为DC电力。放置一个或多个电涌保护器(例如，第一电涌保护器32和/或第二电涌保护器34)以防止在二极管电桥28之前和/或在二极管电桥28之后的电力电涌。用户操作开关52来为照明组件10选择特定亮度。开关52与多个集成电路38通信来确定应该为第一光源12a和第二光源12b中的每个光源提供什么水平的亮度。然后将电力供应给第一光源12a和第二光源12b中的每个光源，以维持所选亮度水平的期望CCT。对第一光源12a和第二光源12b中的每个光源的电力的调节由多个集成电路38控制。

如下文所描述的，开关52可以使用一种或多种方法100、120、130来操作。如图1至图4所示，操作照明组件10以产生调暗时变暖的照明效果的第一方法100包括以减小速率减小到第一光源12a的第一电流的步骤110。如本文另外所述，第一光源12a是冷LED。方法100进一步包括以增大速率增大到第二光源12b的第二电流的步骤114，其中，到第一光源12a的电流减小速率大于到第二光源12b的电流增大速率。如本文另外所述，第二光源12b是暖LED。方法100包括减小第一电流并增大第二电流、直到完成预定的调光周期的另一步骤118。

如图1至图3和图5所示，操作照明组件10以产生调暗时变暖的照明效果的第二方法120包括以第一减小速率减小到第一光源12a的第一电流的步骤130。如本文另外所述，第一光源12a是冷LED。方法120进一步包括以第二减小速率减小到第二光源12b的第二电流的步骤134，其中，该第一减小速率大于该第二减小速率。如本文另外所述，第二光源12b是暖LED。方法120包括减小第一电流和第二电流、直到完成预定的调光周期的另一步骤138。

如图1至图3和图6所示，操作照明组件10以产生调暗时变暖的照明效果的第三方法140包括以减小速率减小到第一光源12a的第一电流的步骤150，和以该减小速率减小到第二光源12b的第二电流的步骤。如本文另外所述，第一光源12a是冷LED，并且第二光源12b是暖LED。方法140进一步包括在第一电流和第二电流导致大约为60％的调光水平时停止减小第二电流的步骤154。另一步骤158包括继续以第一减小速率减小第一电流，直到完成预定的调光周期。将理解的是，方法100、120、140是逐步减小的示例，并且任何数量的步骤可以与任何一种方法结合使用，以通过调整第一光源12a和第二光源12b直到达到组合灯光18的期望亮度水平，来产生照明组件10的无级调光。

所写的本说明书使用示例来披露本发明，包括最佳模式，并且还能够使本领域的任何技术人员实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统、和执行任何结合的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这种其他示例包括与权利要求中的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的中的字面语言无实质不同的等效结构元件，则它们预期在权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种用于照明组件的电路，所述电路包括：

电源；

第一光源，所述第一光源与所述电源的输出端连接；

第二光源，所述第二光源与所述电源的所述输出端连接，其中，所述第一光源和所述第二光源并联地与所述电源的所述输出端连接；

至少一个集成电路，所述至少一个集成电路包括驱动器，其中，所述至少一个集成电路被配置为调节到所述第一光源和所述第二光源中的每个光源的电流；以及

开关，所述开关被配置为选择所述第一光源和所述第二光源中的每个光源的亮度水平。

2.如权利要求1所述的电路，其中，所述第一光源是第一串发光二极管，并且所述第二光源是第二串发光二极管。

3.如权利要求1所述的电路，其中，所述第一光源是两串并联的发光二极管，并且所述第二光源是单串发光二极管。

4.如权利要求1所述的电路，其中，所述第一光源被配置为产生具有从大约3000开氏度至大约4000开氏度的相关色温的第一灯光，并且所述第二光源被配置为产生具有从大约1500开氏度至大约3000开氏度的相关色温的第二灯光。

5.如权利要求1所述的电路，其中，所述至少一个集成电路是多个电路，其中每个电路具有集成的内部驱动器。

6.如权利要求4所述的电路，其中，所述多个电路中的一个电路被配置为调节到所述第一光源的电流，并且所述多个电路中的另一个电路被配置为调节到所述第二光源的电流。

7.如权利要求1所述的电路，其中，所述开关包括与一个或多个电阻器电耦合的开关集成电路。

8.如权利要求1所述的电路，其中，所述开关被配置为确定所选亮度水平的对应相关色温，并且所述至少一个集成电路被配置为向所述第一光源和所述第二光源中的每个光源提供电流以实现所选亮度水平和所述对应相关色温。

9.如权利要求1所述的电路，所述电路进一步包括：

晶体管，所述晶体管被配置为减少所述第一光源和所述第二光源的照明波动。

10.如权利要求1所述的电路，所述电路进一步包括：

二极管电桥，所述二极管电桥被配置为将来自所述电源的电力转换为DC电力；以及

一个或多个电涌保护器，所述一个或多个电涌保护器与所述二极管电桥电耦合。

11.一种用于照明组件的电路，所述电路包括：

电源；

二极管电桥，所述二极管电桥被配置为将来自所述电源的电力转换为DC电力；

第一光源，所述第一光源与所述电源的输出端连接，并被配置为产生具有从大约3000开氏度至大约4000开氏度的相关色温的第一灯光；

第二光源，所述第二光源与所述电源的所述输出端连接，并被配置为产生具有从大约1500开氏度至大约3000开氏度的相关色温的第二灯光，其中，所述第一光源和所述第二光源并联地与所述电源的所述输出端连接；

多个集成电路，所述多个集成电路被配置为调节到所述第一光源和所述第二光源中的每个光源的电流，其中，所述多个集成电路中的每个集成电路包括驱动器；以及

开关，所述开关被配置为选择所述第一光源和所述第二光源中的每个光源的亮度水平。

12.如权利要求11所述的电路，其中，所述开关包括集成电路，所述集成电路被配置为确定所选亮度水平的对应相关色温，并且所述多个集成电路被配置为向所述第一光源和所述第二光源中的每个光源提供电流以实现所选亮度水平和所述对应相关色温。

13.如权利要求11所述的电路，其中，所述第一光源是第一串发光二极管，并且所述第二光源是第二串发光二极管。

14.如权利要求11所述的电路，其中，所述第一光源是两串并联的发光二极管，并且所述第二光源是单串发光二极管。

15.一种控制照明组件的方法，所述方法包括：

从电源向二极管电桥提供电输入；

对开关集成电路进行编程以接收输入并确定所述照明组件的对应相关色温，其中，所述输入是所选亮度水平；

对一个或多个控制集成电路进行编程以接收来自所述开关集成电路的输入；以及

响应于来自所述开关集成电路的所述输入，经由所述一个或多个控制集成电路调节到第一光源和第二光源的电流以同时点亮所述第一光源和所述第二光源，以实现所选亮度水平和所述对应相关色温。

16.如权利要求15所述的控制照明组件的方法，其中，经由所述一个或多个控制集成电路调节到所述第一光源和所述第二光源的电流包括：

以减小速率减小到所述第一光源的第一电流；

以增大速率增大到所述第二光源的第二电流，其中，所述减小速率大于所述增大速率；并且

减小所述第一电流并增大所述第二电流，直到完成预定的调光周期。

17.如权利要求15所述的控制照明组件的方法，其中，经由所述一个或多个控制集成电路调节到所述第一光源和所述第二光源的电流包括：

以第一减小速率减小到所述第一光源的第一电流；

以第二减小速率减小到所述第二光源的第二电流，其中，所述第一减小速率大于所述第二减小速率；以及

减小所述第一电流和所述第二电流，直到完成预定的调光周期。

18.如权利要求15所述的控制照明组件的方法，其中，经由所述一个或多个控制集成电路调节到所述第一光源和所述第二光源的电流包括：

以减小速率减小到所述第一光源的第一电流；

以所述减小速率减小到所述第二光源的第二电流；以及

当所述第一电流和所述第二电流导致所选调光水平时，停止减小所述第二电流。

19.如权利要求18所述的控制照明组件的方法，其中，经由所述一个或多个控制集成电路调节到第一光源和第二光源的电流进一步包括：

继续减小所述第一电流，直到完成预定的调光周期。

20.如权利要求18所述的控制照明组件的方法，其中，所选调光水平约为所述第二光源完全照明的百分之六十。