JP2020507912A - 安全衛生を提供するための照射光の概日調整モードを有する発光ダイオード(led)からなるledランプ - Google Patents
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Abstract
Description
赤色−610<λ<760nm、アルミニウムガリウムヒ素(AlGaAs)、ガリウムヒ素リン(GaAsP)、アルミニウムガリウムインジウムリン(AlGaInP)、ガリウムリン(GaP)
アンバー−590<λ<610nm、ガリウムヒ素リン(GaAsP)、アルミニウムガリウムインジウムリン(AlGaInP)、ガリウムリン(GaP)
黄色−570<λ<590nm、ガリウムヒ素リン(GaAsP)、アルミニウムガリウムインジウムリン(AlGaInP)、ガリウムリン(GaP)
緑色−500<λ<570nm、アルミニウムガリウムインジウムリン(AlGaInP)、ガリウムリン(GaP)、アルミニウムガリウム(AlGa)、アルミニウムリン(AlP)
青色−450<λ<500nm、セレン化亜鉛(ZnSe)、窒化インジウムガリウム(InGaN)、炭化ケイ素(SiC)
紫色−450<λ<500nm、窒化インジウムガリウム(InGaN)
紫外線−λ<400nm、窒化アルミニウム(AlN)、窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化アルミニウムガリウムインジウム(AlGaInN)。
一般的な室内および屋外照明の慣習では、100年以上前から人工光源が用いられており、通常はただ1つのモードの放射光で設計される。しかしながら、自然条件の中で地球上の生命が生じ、数百万年に亘り変動する照明の特徴のうち我々が知る生きた自然の機能についての根本的な必要条件の1つでもあるものは、昼と夜の変化である。近年の科学的研究によって、人口母集団の健康におけるいわゆる「近代的な」光源の影響は、これまでのところ強く軽視されていることが示された。「昼間または人が働ける時間を伸ばす」ための光源の大量使用の結果として産業文明の経済への集中は、人間にとって睡眠モードを意味していた自然の夜の条件に著しく影響を与え、これは、照度などの単一のパラメータだけでなく、使用される光源の複数の特性のまとめである。本発明の概念は、人間工学を中心とする複数のオペレーティングモードにおいて動作する製品による現在の光源の拡張および主に睡眠モードに影響する領域におけるオペレータへの健康の影響をもたらす。
科学的な調査によって、生物の体は、長期間の発達で日中の光特性の変化の特定の進行に慣れることが示されるが、生物および当然に人間のいわゆる「生物時計」もまたそのような変化に大きく従う。これまで大量生産される光源は、夕方および夜の時間が来るまで例えば密閉空間で予備の日光をあるいは「人工的な昼の延長」を提供するように主に設計される。そのような光は、日光の下で従来行われていた人間の活動(例えば、仕事、スポーツ、勉強)を照らすために使用されると適切である。明らかに、1日の過程に典型的であり健康に極めて重要である他の段階にも最早適合せず、これらは、夕方のリラクゼーション段階(日没前の減衰および自然の光の変化)、並びに、炎によりわずかに明るくされる環境にトドもあることを伴う長期の睡眠準備段階を含む。科学的な調査によって提供される技術的な重要性はまた、リラクゼーションおよび睡眠準備の上述の段階の健康でかつ自然なコースにどの可視ベクトルバンドが重要であるかを示す。
−生物の内部「起床」を起こし睡眠準備を防げる。
b)明るい緑白色バンド−通常520〜575nm
−このバンド内で、明るさに関して最も敏感であり、そのような照明によって活動モードに滞在する助けとなる。
c)アンバーバンド−通常585〜610nm
−これは、夕方のリラクゼーション段階に最適な光の領域であり、予定される睡眠準備のための「安全」バンドが開始する領域である。
d)赤色バンド−通常610〜700nm
−これは、夜の睡眠準備のために極めて安全であり、さらに、人間の視覚の明るさの感度が急に低下し始めるので、そのような照明は単に「非常に弱い」ものとして視覚的に近くされる。
LED照明は、少なくとも2つの極端な、すなわち、日中モードおよび夜間モードのための光源からなる。
夜間照明モードは、炎が有するようなパラメータの赤色およびアンバー光を提供され、日中モードは、晴れた日の日光に類似するパラメータを有する発光団でカバーされる青色LEDを提供される。
夜間照明モードは、約580〜680nmのみの波長を有する単色の赤色およびアンバー光を発光する。
夜間モードの光は、アンバー光について590nmにおいて極大および赤色光について628nmにおいて極大を有する単色のLEDチップから発光されることが好ましい。青色波長における励起なしの異常な直接の赤色およびアンバー光が夜間モードで用いられ、これらのLEDチップからの光放射は、生物に不均衡を与え夜間モードから起こす青色および緑色光を含まないことが完全に確かである。
したがって、例えば人が起きてトイレに行く必要がある場合など簡単な短期間の使用のため、または、短期間でも不眠の感覚によりユーザが害されることなく子守をする場合に一晩中、夜間モードでLED光を有することが可能である。
夕方照明モードは、睡眠およびリラクゼーションの準備に役立ち、発光される光は、青色の割合が低く、日没の45分前の日光に類似する。
夕方照明モードは、CCT2500〜2800Kの色温度を有する発光団によりカバーされる少なくとも1つの青色LEDチップを含むII.チェーンのLEDチップによって提供されるか、または、I.およびIII.チェーンの切替を介して混合され、各チェーンの変動する強度および夜間照明モードへの連続的または段階的な遷移およびI.チェーンのみの照明を提供する可能性がある。照明モード間の段階的または連続的な遷移が、チェーン間の調光の挿入により提供されると好ましい。
夕方照明モードは、7〜19%の青色、27〜31%の緑色および50〜65%の赤色の相対的割合からなる可視スペクトルを発光する。
a)窒化インジウムガリウム(InGaN)−より短い波長、すなわち、日中の活動に関連付けられる光のために用いられ、我々はこの合金をリラクゼーション/睡眠モードには全く不要であると考える。
ガリウムは、約580nm以上のバンドでの用途に必要な成分である。発光されるバンドを変更するために他の成分を加えてもよい。
b)アルミニウムガリウムインジウムリン(AlGaInP)−比較的広く広がる赤色−アンバーLED素子の製造で生じ、リラクゼーション/睡眠準備のための「安全な」バンドのための必要条件を満たす。
c)ガリウムヒ素(GaAs)−可視スペクトルの端部における純粋な赤色光のための一般的な物質であり、したがって夜間の睡眠モードにも極めて安全である。
青色LEDは、発光団でコーティングされる。628nmの波長で極大光を発する、市販名ZYP630G3、および、青色LEDに適用されたシリコンベッドで分散される波長555nmの波長で極大光を発する、ZYO555G3を有する発光団を用いることが好ましい。LEDのためのベッドは、さまざまの形状でもよく、LEDベッドの壁は水平に対して20°傾くことが好ましい。
II.チェーン(夕方モード)は、LEDから発光団を通過する出射光が、光スペクトルの30%青色、20%緑色および50%赤色からなる態様で設計される。照明のIII.チェーン(夜間モード)は、LEDから発光団を通過する出射光が、光スペクトルの50%青色、20%緑色および30%赤色からなる態様で設計される。
a)臨界青色バンド−通常440〜470nm
−生物の内部「起床」を起こし睡眠準備を防げる。
b)明るい緑白色バンド−通常520〜575nm
−このバンド内で、明るさに関して最も敏感であり、そのような照明によって活動モードに滞在する助けとなる。
c)アンバーバンド−通常585〜610nm
−これは、夕方のリラクゼーション段階に最適な光の領域であり、予定される睡眠準備のための「安全」バンドが開始する領域である。
d)赤色バンド−通常610〜700nm
−これは、夜の睡眠準備のために極めて安全であり、さらに、人間の視覚の明るさの感度が急に低下し始めるので、そのような照明は単に「非常に弱い」ものとして視覚的に近くされる。
e)自動モードにおいて
−例えば自然光の明るさのセンサまたは任意の最新コントロールシステムを用いた調整に基づく。
f)ユーザによる直接の切替
−この場合、この概念は、「安全モード」はオフ状態から有効にされた後に光源が光り始める最初のものであると想定する。
例えば12月の午後4時頃に起こる夕暮れから夜までの時間において、光源は日中モードで動作し、夏の日中の太陽と同様に短波光子を完全に放出する。夕方には、光源は夕方モードに自動でまたは手動で切り替わり、著しく少ない短波光子およびより多くの長波光子を放出し、これは日没前の状態を刺激する。その後、午後9時において、したがって就寝のための通常の時間の90分前(行き来が落ちる時)、DENの光源は夜間モードに切り替わり、短い波長の全くない光を発し、したがって概日リズムを妨げない。人の眼の中の65%の錐体が長波光子を捉え、33%の錐体が中間範囲を捉える作用を司、2%のみの錐体が短波範囲での視覚を提供することを考慮すると、長波光への切替は視覚を害せず、その反対が真実であり、著しく少ない長波光子(赤色およびアンバー光の)が、短波光(青色、緑色)よりも十分な視覚オリエンテーションを満足する。早朝、LEDランプはまず夕方モードで、次いで日中モードに切り替えられ、丸1日滞在する。
日没から深夜までの時間において、ランプは日中モードで動作し、夏の太陽のような高品質の短波光子を発する。深夜、夜間モードに切り替えられ、長波光のみを発する。朝、光源は再び日中モードに切り替えられる。
4つのオプションは全て共通の部品を有する:
過電圧保護および整流ブリッジを有するフロントエンド回路、絶縁形変成器を有する定電流源、チャネルのための出力スイッチおよび照明モードを切り替えるための回路を有する制御回路。
オプション1:チャネル間の切替は、特定の順序でオフおよびオンを切り替えることによって直接行われ、自身の供給により照明モード間の選択をする回路は、ラインの供給自体のスイッチを切ることを評価する。スイッチを切るための時間を超えると、照明モード間の切替のためのタイミング回路がリセットされる。
オプション2:チャネル間の切替は、特定の順序でオフおよびオンを切り替えることによって直接行われ、照明モード間の選択をする回路は、ラインの供給のスイッチを切ることを独立して評価する。スイッチを切るための時間を超えると、照明モード間の切替のためのタイミング回路がリセットされる。
オプション3:チャネル間の切替は、各チャネルについて外部制御信号を用いる制御回路を用いて行われる。この場合、標準的な環境下ではリセットは必要ではない。
オプション4:チャネル間の切替は、特定の照明シーンについて予めプログラムされたプログラム化制御システム、または、上位システムからの制御命令を送信する無線通信モジュールを用いて行われる。この場合、標準的な環境下ではリセットは必要ではない。
(図14の用途)
LEDランプの電子回路は、過電流保護を提供するR1レジスタ、過電圧保護を提供するバリスタV1、からなる入力保護回路からなり、さらに、回路U1からなる電流源の供給を提供するフィルタC1を有する整流ブリッジが存在し、レジスタR2およびR3を介してフィルタC2およびレジスタR5が供給され、ダイオードD2がレジスタR6およびR7の並列の組合せと共に変圧器T1の巻線に連結され、さらにレジスタR4およびC6が回路タイミングを提供し、変圧器T1の出力巻線がダイオードD3を介して濾過コンデンサC3に連結され、レジスタR9はLEDランプのセクションのための動作電圧+VLEDを形成し、次いで、濾過コンデンサC4がレジスタR8を介して供給され、C5は関連するLED群の輝きを制御する制御回路U2のための動作電圧を設定する並列定電圧ダイオードD4によって「オプション1」について一定の適切な時点を提供する。
この回路においてレジスタR10が電流を制限するスイッチトランジスタQ1、Q2およびQ3を用いて、CCT/アンバーが集電体Q3に接続される。
発光団を有する白色チップ、赤色チップおよびアンバーチップがセラミックプレート中に挿入されてもよく、アンバーチップと赤色チップとの間の比率が4:5であると好ましい。
日中モードと夜間モードとの間の自動切換えを用いて、連続的な、すなわち、まず日中モードが点灯ししたがってIII.チェーン−発光団を有するぼんやりしたLEDの態様で続く屋外照明に用いられることが好ましい。モードが点灯される瞬間において、I.チェーンへのスイッチを用いて回路が切り替えられ、III.チェーンにおける連続的な電流が減少する一方で、I.チェーンにおける、したがって赤色およびアンバーチップにおける電流が調光器を用いて100%に増加する。日中モードから夜間モードへの完全な遷移は、III.チェーンにおける電流が10%に低下し次いでスイッチによって切断されると起こる。光は変わらず、例えば、所望でない恐ろしいドライバは存在しないが、色温度4000Kと2672Kとの間の遷移は徐々にゆっくりであり、意図的にだれかに栄養を及ぼすことはない。
夕方モードのためのLEDランプの製造−2700K
a)半導体InGaNおよび発光団NaLuS2
まず、発光団が製造され、これは、H2S雰囲気中での化学反応におけるNa2CO3およびLuO3に由来する。酸化物の混合物が、アルミナ管中へのアルミナトレイに配置され、アルゴン雰囲気下で温度1200℃まで電気抵抗炉中で混合物がゆっくりと加熱される。次いで、混合物はH2S雰囲気で80分間アニールされ、次いで、およそ毎分1℃でゆっくりと冷却される。室温が達成された後、生じた生成物を水中におよび次いでアルコール中に静かに注ぎ、その後アルゴン雰囲気に保存した。形成された結晶は、0.3mmの薄さの小さいプレートであった。この小さいプレートは、InGaN組成を有する青色チップに接着された。最後に、発光団でカバーされたチップを、シリコーン結合剤でコーティングした。
b)半導体ZnSeおよび3:4の割合の発光団ZYP555G3およびZYP63063の混合物
628nmにおいて極大を有する光スペクトルを発するZYP555G3および555nmにおいて極大を発するZYP63063のラベルの市販の粉末発光団を、3:4の割合で混合した。シリコーン中に分散された0.5gの粉末混合物を、半導体ZnSeを有する青色LED上に塗布し、シリコーンは粉末キャリアとして作用した。LEDベッドの壁は、光が出る水平に対して20°傾斜した。
このようにして、青色(455nm):緑色(555nm):赤色(628nm)の割合が0.55:0.58:1.10の色スペクトルを有する光源が製造された。生じたLEDからの放射光は、2700Kの色温度を有した。
夜間モードDENのための光源の製造−4000K
a)半導体InGaNおよび発光団YAG:Ce
まず、粉末酸化物:Y2O3、α−Al2O3およびCeO2からなる発光団を調製し、これを化学量論比(Y+Ce):Al=3:5で計量および混合した。Ce濃度は0.1原子%であった。酸化物の混合物を、ボールグラインダ中で8時間研磨し、その後乾燥させ篩にかけた。次いで、酸化物の混合物を600℃で4時間空気中においてカルサイトした(calcited)。カルサイトされた粉末を生成し、力5MPaの一軸加圧および力250MPaの冷間静水圧プレスを用いて18mmの直径を有するセラミック本体を形成するように圧縮した。本体を、真空雰囲気において1700℃で20時間焼結した。生じた発光団は、Y3AL5O12:Ceの組成および0.2mmの厚さを有した。このようにして調製された発光団を、InGaN組成の青色LEDチップに接着した。最後に、発光団を有するチップを、シリコーン結合剤でコーティングした。
このようにして、青色(455nm):緑色(555nm):赤色(628nm)の割合が0.5:1.0:0.65の色スペクトルを有する光源が製造された。生じたLEDからの放射光は、3098Kの色温度を有した。
b)半導体SiCおよび1:2の割合の発光団ZYP555G3およびZYP63063の混合物
555nmにおいて極大を発するZYP555G3および628nmにおいて極大を発するZYP63063のラベルの市販の粉末発光団を、1:2の割合で混合した。シリコーン中に分散された0.4gの粉末混合物を、半導体SiCを有する青色LED上に塗布し、シリコーンは粉末キャリアとして作用した。LEDベッドの壁は、光が出る水平に対して20°傾斜した。
このようにして、青色(455nm):緑色(555nm):赤色(628nm)の割合が0.8:1.0:0.75の色スペクトルを有する光源が製造された。生じたLEDからの放射光は、4000Kの色温度を有した。
DENタイプのLEDランプの製造
a)3つのリング中の33のチップをセラミックプレート上に配置した。実施例2a)に従って発光団でコーティングされたInGaN半導体の組成を有する12の青色チップを、外側リングに配置した。実施例1a)に従って発光団でコーティングされたInGaN半導体の組成を有する10の青色チップおよびAlGaInP半導体の組成を有する4の赤色チップを、中間リングに挿入した。GaAsP半導体の組成を有する6のアンバーチップを、内側リングに配置した。
b)3つのリング中の33チップを、セラミックプレート上に配置した。実施例1b)に従って発光団でコーティングされたSiC半導体の組成を有する13の青色チップを、外側リングに配置した。実施例2b)に従って発光団でコーティングされたZnSe半導体の組成を有する10の青色チップおよびGaP半導体の組成を有する4の赤色チップを、中間リングに挿入した。AlGaInP半導体の組成を有する6のアンバーチップを、内側リングに配置した。
DENタイプの光源の使用
a)
実施例3a)に従って製造されたLEDランプを、任意のスイッチを用いて3つのチェーンに切り替えることができる。ランプ上のスイッチまたは壁上のスイッチを用いてもよい。スイッチがオンになった後、I.チェーンの光が点灯し、動作中のチップはアンバーおよび赤色のみであり、放射された単色光は580nmの波長を有した。切替によりII.チェーンが動作し、動作中のチップは実施例1a)に従った発光団を有する中間リングに配置されたもののみであり、青色光が放射され、光の一部が発光団により黄色光に変えられた。これらの色の混合により、380〜750nmの範囲の波長を有するウォーム白色光が生成された。切替を繰り返した後、III.チェーンが動作され、動作中のチップは実施例2a)に従った発光団を有する外側リングに配置されたもののみであり、青色光が放射され、光の一部が発光団により黄色光に変えられた。これらの色の混合により、380〜680nmの範囲の波長を有するウォーム白色光が生成された。スイッチオフおよび10秒超の期間後の繰り返されるスイッチオンによって、単色アンバーおよび赤色LEDを有するI.チェーンのみの光の活性化が常に行われる。
I.チェーン−2W、592nm
切り替えられると、電球は単色アンバーおよび赤色を有する光であり、概日リズムを邪魔しない夜間視界に適切である。
II.チェーン−5W、2700K、97Ra、330lm
第2のストロークは、日没の45分前の光をシミュレートするウォーム白色を点灯する。
III.チェーン−7W、4000K、97Ra、490lm
第3のストロークは、昼の太陽と同じパラメータを有する日中白色を点灯する。日中モードは仕事に適切であり、人をてきぱきさせる。
b)
実施例3b)に従って製造されたLEDランプを、任意のスイッチを用いて3つのチェーンに切り替えることができる。ランプ上のスイッチまたは壁上のスイッチを用いてもよい。スイッチがオンになった後、I.チェーンの光が点灯し、動作中のチップはアンバーおよび赤色のみであり、放射された単色光は595nmの波長を有した。切替によりII.チェーンが動作し、動作中のチップは実施例1b)に従った発光団を有する中間リングに配置されたもののみであり、青色光が放射され、光の一部が発光団により黄色光に変えられた。これらの色の混合により、380〜750nmの範囲の波長を有するウォーム白色光が生成された。切替を繰り返した後、III.チェーンが動作され、動作中のチップは実施例2b)に従った発光団を有する外側リングに配置されたもののみであり、青色光が放射され、光の一部が発光団により黄色光に変えられた。これらの色の混合により、380〜680nmの範囲の波長を有するウォーム白色光が生成された。スイッチオフおよび10秒超の期間後の繰り返されるスイッチオンによって、単色赤色およびアンバーLEDを有するI.チェーンのみの光の活性化が常に行われる。
I.チェーン−LEDチップ2W、592nm
切り替えられると、電球は単色アンバーを有する光であり、概日リズムを邪魔しない夜間視界に適切である。
II.チェーン−LEDチップ5W、2700K、97Ra、330lm
第2のストロークは、日没の90分前の光をシミュレートするウォーム白色を点灯する。
III.チェーン−LEDチップ7W、4000K、97Ra、490lm
第3のストロークは、昼の太陽と同じパラメータを有する日中白色を点灯する。日中モードは仕事に適切であり、人をてきぱきさせる。
屋外照明のための光源の製造
発光団を有する青色LED+アンバー+赤色LED
実施例1a)に従って、発光団を有する青色チップを調製した。アンバーチップは、元素比Ga:As:P:N=1:0.15:0.85:1を有するGaAsPN組成を有する半導体からなる。赤色チップは、元素比Ga:As:P=1:0.6:0.4を有するGaAsP組成を有する半導体からなる。
屋外照明のためのLEDランプの製造
実施例5に従って、4つのリング中の56のチップを、セラミックプレート上に配置した。発光団でカバーされた24の青色チップを、外側リングに配置した。12のアンバーチップおよび8の赤色チップを、次のリングに挿入した。発光団でカバーされた12の青色チップを次のリングに配置し、4のアンバーチップを中央リングに配置した。
青色LEDの発光団+アンバー+赤色LED
実施例6に従って製造されたLEDランプは、2つのモードに自動的に切り替えられ手もよい。
切替の後、第1のモードが活性化され、セラミックプレート上に配置された全てのチップが活性化される。LEDからの青色光が放射され、光の一部が発光団により黄色光に変えられた。これらの色の混合により、380〜680nmの範囲の波長および3855Kの色温度を有する白色光が生成され、CRI=82.4であった。連続的な調整により、II.チェーンが活性化され、2672Kの色温度で赤色およびアンバーチップのみがオンであった。
LEDランプは、日中の対応部分に適切なCCTおよびスペクトル組成を有する3つまたは2つのモードに自動でまたは手動で切り替えられる:
夜間モード、短波光子の割合が著しく抑制される、または、短波成分が全くない(良好な睡眠を提供する)、ホルモンメラトニンの生成を妨げないアンバー光。
夕方モード、短波/青色光子の割合が小さい(リラクゼーションに適切である)、従来のグロー電球または日没前の太陽と同様のウォーム黄色光。
日中モード、短波光子の割合が著しい(脳の認識パフォーマンスをサポートする)、日中の太陽に類似する白色日光。
3つの照明モードを有する手動で切り替えられた屋内LEDランプの場合、切替は、10秒未満の間隔でスイッチにおける反復ストロークを介して行われる。自動で切り替えられるLED照明が公共の照明に適切である。
ブロック図の説明
a)制御システムは、現在の損失の検出を介して色および/または色温度CCTを切り替える。
第1のスイッチON:I.チェーン
スイッチOFFおよび再びスイッチON:II.チェーン
スイッチOFFおよび再びスイッチON:III.チェーン
大きいコンデンサを用いて、以前の状態にシステムを保持する。
b)制御システムは、現在の損失の検出を介して色および/または色温度CCTを切り替える。
第1のスイッチON:I.チェーン
スイッチOFFおよび再びスイッチON:II.チェーン
スイッチOFFおよび再びスイッチON:III.チェーン
大きいコンデンサを用いて、以前の状態に制御システムを保持する。この手法は、AC/DCコンバータ中のコンデンサに保存される変化にかかわらず、OFF状態においてより短い時間で達成できる。
c)制御システムは、制御ワイヤを用いて色および/または色温度CCTを切り替える。
制御ワイヤは、順序なく色LEDおよび/または色温度CCTを直接切り替える。制御回路は、フィルタリングを行い、制御ワイヤからLEDチェーンまで電圧を送る。
d)制御システムは、PLC(電力供給ライン)への要求および/または無線通信モジュールを介して、色および/または色温度CCTを切り替える。PLCおよび/または無線通信モジュールは、順序なくLED色および/または色温度CCT間を直接切り替える。
LEDランプの電気回路
a)NMOSFETの使用
供給電圧源は、過電流保護のための保護レジスタ(R1)および過電圧保護のためのバリスタ(V1)の接続を介して、定電流源のブロック(1)の入力に接続され、絶縁形変成器は整流回路(D1)からなり、正の電圧の出力はアースされた負極を有する第1のフィルトレーションコンデンサ(C1)に正極によって接続され、連続的な組合せはレジスタ(R2、R3)からなり、第2のフィルトレーションコンデンサ(C2)はその負極によって他端でアースされ、第3のレジスタ(R3)およびこの連続的な組合せの第2のコンデンサ(C2)の正極の共有点は電流源(U1)への電源供給の入力に接続され、ここで第6および第7のレジスタ(R6、R7)のアースされた連続的な組合せと共に絶縁形変成器巻線(T1)の第3の入力がカソード−アノード方向で第5のレジスタ(R5)および第2のダイオード(D2)を介して接続され、絶縁形変成器(T1)の第4の入力がアースされ、タイミングを提供するアースされた第4のレジスタ(R4)および第6のコンデンサ(C6)が電流源回路(U1)のタイミング入力に接続され、整流回路(D1)の出力が絶縁形変成器(T1)の第1の入力に接続され、その出力巻線がその出力(6)を介して順方向にフィルトレーション第3コンデンサ(C3)の正極および第9レジスタ(R9)に第3のダイオード(D3)を介して接続されて、LEDのセクションのための出力電圧(+V LED)を生成し、この電圧(+V LED)はLEDチェーン(3)のアノード入力に接続され、次いで、出力電圧(+V LED)はチャネルスイッチの制御回路のブロック(4)中、すなわち、フィルタ第4および第5コンデンサ(C4、C5)の並列組合せによって第8レジスタ(R8)に接続されて、必要な時定数を特定し、第4および第5のコンデンサ(C4、C5)のこの並列の組合せに定電圧ダイオード(D4)が接続されて、第2の制御回路(U2)の動作電圧を特定し、チャネルスイッチの制御回路のブロック(4)を実行してLEDチェーン(3)を制御し照明モードを変化させ、ここで、制御回路(U2)からの出力はNMOSFETスイッチ要素を用いてLEDチェーン(3)に接続される、すなわち、スイッチ要素(Q1〜Q3)の電極(G)に接続され、その端子(D)がタイプCCT 4000K/7WのLEDチェーン(3)のカソード出力、タイプCCT 2700K/5WのLEDチェーン(3)のカソード出力、および、限流第10レジスタ(R10)を介してアンバータイプ/2WのLEDチェーン(3)のカソード出力に接続される。
b)NPNトランジスタの使用
供給電圧源は、過電流保護のための保護レジスタ(R1)および過電圧保護のためのバリスタ(V1)の接続を介して、定電流源のブロック(1)の入力に接続され、絶縁形変成器は整流回路(D1)からなり、正の電圧の出力はアースされた負極を有する第1のフィルトレーションコンデンサ(C1)に正極によって接続され、連続的な組合せはレジスタ(R2、R3)からなり、第2のフィルトレーションコンデンサ(C2)はその負極によって他端でアースされ、第3のレジスタ(R3)およびこの連続的な組合せの第2のコンデンサ(C2)の正極の共有点は電流源(U1)への電源供給の入力に接続され、ここで第6および第7のレジスタ(R6、R7)のアースされた連続的な組合せと共に絶縁形変成器巻線(T1)の第3の入力がカソード−アノード方向で第5のレジスタ(R5)および第2のダイオード(D2)を介して接続され、絶縁形変成器(T1)の第4の入力がアースされ、タイミングを提供するアースされた第4のレジスタ(R4)および第6のコンデンサ(C6)が電流源回路(U1)のタイミング入力に接続され、整流回路(D1)の出力が絶縁形変成器(T1)の第1の入力に接続され、その出力巻線がその出力(6)を介して順方向にフィルトレーション第3コンデンサ(C3)の正極および第9レジスタ(R9)に第3のダイオード(D3)を介して接続されて、LEDのセクションのための出力電圧(+V LED)を生成し、この電圧(+V LED)はLEDチェーン(3)のアノード入力に接続され、次いで、出力電圧(+V LED)はチャネルスイッチの制御回路のブロック(4)中、すなわち、フィルタ第4および第5コンデンサ(C4、C5)の並列組合せによって第8レジスタ(R8)に接続されて、必要な時定数を特定し、第4および第5のコンデンサ(C4、C5)のこの並列の組合せに定電圧ダイオード(D4)が接続されて、第2の制御回路(U2)の動作電圧を特定し、チャネルスイッチの制御回路のブロック(4)を実行してLEDチェーン(3)を制御し照明モードを変化させ、ここで、制御回路(U2)からの出力は双極性NPNトランジスタのスイッチ要素を用いてLEDチェーン(3)に接続される、すなわち、スイッチ要素(Q1〜Q3)のベースに接続され、その集電体がタイプCCT 4000K/7WのLEDチェーン(3)のカソード出力、タイプCCT 2700K/5WのLEDチェーン(3)のカソード出力、および、限流第10レジスタ(R10)を介してアンバータイプ/2WのLEDチェーン(3)のカソード出力に接続される。
2 パワースイッチのブロック中の入力
3 チェーン
4 制御回路スイッチのブロック
5 出力
6 発光団を有する青色LED
7 アンバーLED
8 赤色LED
9 I.チェーン
10 II.チェーン
11 III.チェーン
V1 バリスタ
R1 保護レジスタ
D1 整流回路
D2 ダイオード
D3 ダイオード
D4 定電圧ダイオード
C1 コンデンサ
C2 コンデンサ
C3 コンデンサ
C4 コンデンサ
C5 コンデンサ
C6 コンデンサ
R2 レジスタ
R3 レジスタ
R5 レジスタ
R6 レジスタ
R7 レジスタ
R8 レジスタ
R9 レジスタ
R10 レジスタ
U1 電源
U2 制御回路
G 電極
T1 変成器
Q1 スイッチ要素
Q2 スイッチ要素
Q3 スイッチ要素
D 端子
Claims (21)
- 健康の安全を提供する放射された光の概日調節モードを有する発光ダイオード(LED)からなるLEDランプであって、
少なくとも2つの、LEDチップI.およびIII.の切替可能なチェーンを含むことを特徴とし、
前記I.チェーンは、580nm〜610nmの波長範囲のアンバー光を発する少なくとも1つのLEDチップおよび610nm〜700nmの波長範囲の赤色光を発する少なくとも1つのLEDチップを含み、前記III.チェーンは、波長440nm〜700nmおよび色温度CCT3800〜4200Kを有する可視光の連続バンドスペクトルを発光する発光団でカバーされる少なくとも1つの青色LEDチップを含む、
LEDランプ。 - 演色評価数が90以上の数値を有することを特徴とする、請求項1に記載のLEDランプ。
- チェーン間のスイッチを含むことを特徴とする、請求項1に記載の健康の安全を提供する放射された光の概日調節モードを有する発光ダイオード(LED)からなるLEDランプ。
- 前記チェーン間のスイッチがコンピュータまたはプロトコルにより制御されることを特徴とする、請求項3に記載の健康の安全を提供する放射された光の概日調節モードを有する発光ダイオード(LED)からなるLEDランプ。
- 前記I.チェーンが前記チェーンスイッチの第1の部分に接続されることを特徴とする、請求項2に記載のLEDランプ。
- 前記III.チェーンが前記チェーンスイッチの第1の部分に接続されることを特徴とする、請求項3に記載のLEDランプ。
- 波長440nm〜700nmおよび色温度CCT2500〜2800Kを有する可視光の連続バンドスペクトルを発光する発光団でカバーされる少なくとも1つの青色LEDチップを含むII.チェーンを含むことを特徴とする、請求項1に記載のLEDランプ。
- 演色評価数が80以上の数値を有することを特徴とする、請求項7に記載のLEDランプ。
- 調光器が前記チェーンに接続されることを特徴とする、請求項3に記載のLEDランプ。
- 前記発光される可視スペクトルが、7〜19%の青色、27〜31%の緑色および50〜66%の赤色の相対的割合からなることを特徴とする、請求項2および/または4に記載のLEDランプ。
- 前記III.チェーンの発光される可視スペクトルが、25〜33%の青色、22〜35%の緑色および38〜45%の赤色の相対的割合からなることを特徴とする、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記青色スペクトル色が455nmで極大を有し、緑色が555nmで極大を有し、赤色が628nmで極大を有することを特徴とする、請求項8および/または9に記載のLEDランプ。
- 前記LEDチップから発するアンバー光が590nmにおいて極大を有する単色であり、前記LEDチップから発する赤色光が628nmにおいて極大を有する単色であることを特徴とする、静空港1に記載のLEDランプ。
- 前記チェーンが切替スイッチを用いて切り替えられることを特徴とする、請求項1に記載の健康の安全を提供する放射された光の概日調節モードを有する発光ダイオード(LED)からなるLEDランプ。
- 回路を有し、前記LEDランプの色の照明および切替の制御および調節のための回路の入力が、前記回路の供給電圧源に接続され、これは、切り替えられるLEDチェーン(3)についてのパワースイッチのブロック(2)のインプットに接続される絶縁形変成器を有する定電流源のブロック(1)の入力であり、このブロック(2)はその出力において対応する切り替えられたLEDチェーン(3)に接続され、前記チャネルスイッチの制御回路のブロック(4)は、前記定電流源のブロック(1)の別の出力に接続されて、前記照明モードを変化するように前記LEDチェーン(3)を制御し、これは、前記切り替えられたLEDチェーン(3)についてのパワースイッチのブロック(2)に接続される、ことを特徴とする、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記照明モードの変化のために前記LEDチェーン(3)を制御する前記チャネルスイッチの前記制御回路のブロック(4)が、ラインの供給のオン/オフの切替および正しい順序のオン/オフの切替の評価を介するLEDチェーン(3)間の切替のためのブロックからなることを特徴とする、請求項15に記載のLEDランプ。
- 前記照明モードの変化のために前記LEDチェーン(3)を制御する前記チャネルスイッチの前記制御回路のブロック(4)が、前記供給電圧源に接続されるラインの供給のオフの切替を検出するための制御ブロックからなることを特徴とする、請求項15に記載のLEDランプ。
- 前記照明モードの変化のために前記LEDチェーン(3)を制御する前記チャネルスイッチの前記制御回路のブロック(4)が、制御ワイヤに接続される各LEDチェーン(3)のための外部制御信号を用いる制御ブロックからなることを特徴とする、請求項15に記載のLEDランプ。
- 前記照明モードの変化のために前記LEDチェーン(3)を制御する前記チャネルスイッチの前記制御回路のブロック(4)が、外部のプログラム可能および/または通信モジュールに接続されるプログラム可能制御ブロックからなることを特徴とする、請求項15に記載のLEDランプ。
- 前記電源が電圧120〜230V≒/50〜60Hzであることを特徴とする、請求項15に記載のLEDランプ。
- 前記供給電圧源は、過電流保護のための保護レジスタ(R1)および過電圧保護のためのバリスタ(V1)の接続を介して、定電流源のブロック(1)の入力に接続され、絶縁形変成器は整流回路(D1)からなり、正の電圧の出力はアースされた負極を有する第1のフィルトレーションコンデンサ(C1)に正極によって接続され、連続的な組合せはレジスタ(R2、R3)からなり、第2のフィルトレーションコンデンサ(C2)はその負極によって他端でアースされ、第3のレジスタ(R3)およびこの連続的な組合せの第2のコンデンサ(C2)の正極の共有点は電流源(U1)への電源供給の入力に接続され、ここで第6および第7のレジスタ(R6、R7)のアースされた連続的な組合せと共に絶縁形変成器巻線(T1)の第3の入力がカソード−アノード方向で第5のレジスタ(R5)および第2のダイオード(D2)を介して接続され、絶縁形変成器(T1)の第4の入力がアースされ、タイミングを提供するアースされた第4のレジスタ(R4)および第6のコンデンサ(C6)が電流源回路(U1)のタイミング入力に接続され、整流回路(D1)の出力が絶縁形変成器(T1)の第1の入力に接続され、その出力巻線がその出力(6)を介して順方向にフィルトレーション第3コンデンサ(C3)の正極および第9レジスタ(R9)に第3のダイオード(D3)を介して接続されて、LEDのセクションのための出力電圧(+V LED)を生成し、この電圧(+V LED)はチェーン(3)LEDのアノード入力に接続され、次いで、出力電圧(+V LED)はチャネルスイッチの制御回路のブロック(4)中、すなわち、フィルタ第4および第5コンデンサ(C4、C5)の並列組合せによって第8レジスタ(R8)に接続されて、必要な時定数を特定し、第4および第5のコンデンサ(C4、C5)のこの並列の組合せに定電圧ダイオード(D4)が接続されて、第2の制御回路(U2)の動作電圧を特定し、チャネルスイッチの制御回路のブロック(4)を実行してLEDチェーン(3)を制御し照明モードを変化させ、ここで、制御回路(U2)からの出力はNMOSFETスイッチ要素を用いてLEDチェーン(3)に接続される、すなわち、スイッチ要素(Q1〜Q3)の電極(G)に接続され、その端子(D)がタイプCCT 4000K/7WのLEDチェーン(3)のカソード出力、タイプCCT 2700K/5WのLEDチェーン(3)のカソード出力、および、限流第10レジスタ(R10)を介してアンバータイプ/2WのLEDチェーン(3)のカソード出力に接続される、
または、
制御回路(U2)からの出力は双極性NPNトランジスタのスイッチ要素を用いてLEDチェーン(3)に接続される、すなわち、スイッチ要素(Q1〜Q3)のベースに接続され、その集電体がタイプCCT 4000K/7WのLEDチェーン(3)のカソード出力、タイプCCT 2700K/5WのLEDチェーン(3)のカソード出力、および、限流第10レジスタ(R10)を介してアンバータイプ/2WのLEDチェーン(3)のカソード出力に接続される、
ことを特徴とする、請求項15および16に記載のLEDランプ。
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