TW201038115A - Dimmable light source with temperature shift - Google Patents

Description

201038115 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於一種包括作為光源之led之照明器 件。 【先前技術】 由於高功率LED之開發’已熟知使用led作為照明用之 光源，而不是僅用作指示燈。使用電源（在歐洲通常為23〇 V @50 Hz)供電給照明器件亦為標準做法。由於LED需要 相當低的電壓（通常約為3 V)且允許電流僅朝一個方向流 動，故已發展出基於AC電源可產生Dc LED電流之驅動器 電路。然而，該等驅動器電路相當昂貴。 在更為簡單之方法中，胳—T'pr»*·*» .

對於某些應用， 不僅需要該照明器件係可調光

亦需要 偏移至較低值。該種要求對小床邊 且其他應用亦需要相同特徵。

種具有作為光源之複數個LED 145757.doc 201038115 的簡單且具成本效率之照明器件，其能夠以一種簡單方式 調光，同時該器件之光輸出自動偏移至較低色溫。 根據本發明之一重要態樣’ 一可調諧電壓源係與至少— 白色LED串聯連接’該電壓源至少供電給一紅色LED。當 該電壓源之輸出電力增加時，該電壓源上之壓降增加，使 得該白色LED接收較少電力，同時該紅色lED接收較多電 力。 其他詳細優勢係於附屬技術方案中指出。 ® 【實施方式】 結合圖式，由下列一或多項較佳實施例進一步解釋本發 明之3亥等及其他態樣、特徵及優勢，其中相同元件符號指 示相同或相似部分，且其中： 圖1簡要展示根據本發明之一照明器件i之方塊圖。照明 态件1包括用於耦接至AC電源之輸入端子2。LED串10串聯 連接至該等輸入端子2 ^該LED串1〇包括一第一組主要功 〇 率LED 11及與該第一組主要功率LED 11反向並聯之一第 -組主要功率LED 12。-第一鎮流電阻器13係與該LED串 1 0串聯連接。 該等主要LED 11、12較佳為白色LED。然而，該等LED 中之一或多者亦可為彩色LED。 -整流H3G具有與該LED串1()串聯安裝之輸人端子3i、 3如通常所知，该整流器3〇宜可包括二極體橋接電路。 該整肌器3〇係於其輪出端子33、34處提供-經整流之 DC電壓VI右需要，可藉由與該等輸出端子％、μ並聯 145757.doc 201038115 之一電容器使該電壓平穩，但為便於闡述，未在圖中展示 電容器。 该照明器件1進一步包括一可控電壓源4〇，其具有輸入 端子41、42係耦接至該等整流器輸出端子33、34，以接收 該經整流DC電壓V1作為輸入電壓。元件符號45指出一使 用者可控之控制輸入。該可控電壓源4〇係於其輸出端子 43、44處提供一DC輸出電MV2，其量值取決於在該使用 者控制輸入45處所接收之輸入。一串聯配置之至少一輔助 LED 51及一第二鎮流電阻器52係連接至該可控電壓源4〇之 輸出端子43、44。 但若串聯連接兩 通常僅一個輔助LED 5 1將會是足夠的 個或兩個以上輔助LED，則亦可適用於本發明之主旨。 該輔助L E D 5 1較佳為红务从*玄，τ ϋ τλ Αι 早乂伎馮紅色功率LED。然而，若該輔助 LED 51之顏色之色溫低於該等主要功率led丨丨、Η之顏 色’則亦可適用於本發明之主旨。例如，一項實施例可能 為：其中該等主要功#LED u、12為白色㈣，而該輔助 led 51為橙色或黃色LED。另外，在為多個輔助咖之情 形中，並不—定要求所有輔助LED均具有相同顏色。 應指出’可使用-可控電流源以代替-可控電壓源40。 應進-步指出’可使用一可控Ac電壓（或電流）源以代替 ^控DC電壓（或電流）源。若為該種情形，則可省略該整 器30 1該等辅助LED可包括至少兩個反向並聯安裝之 LED。 在該照明器件1中將該等 主要LED 11、12及該（等）輔助 145757.doc 201038115 LED緊密地安裝在—起，使得該照明器件1所產生之整體 輸出光（如使用者所感知之整體輸出光）為個別㈣心 12、51之個別光輸出之混合。 由電源提供且為該LED串1〇所接收之電流標示為

Im刪。該電流亦為該整流器3〇所接收之輸入電流。假設 在該整流㈣中無電流損失。標示為<Imains>之該經整流 之電源電流（該整流器3G之輸出電流）係作為輸人電流提供

❹ 至該電壓源40。經整流之電源電流之部分係由該可控電壓 源4〇消耗:該電流標示為鎮流電糾。由該電壓源4〇之輸 出產生且為該辅助LED 51所接收之電流標示為輔助電流 12。因此’當瞭解。 依士下方式運作。假设使用者已將該可控電壓源 設定為低輸出電壓，使得該輔助LED 51不產生或僅產生少 量光。於是該電職40之輸人端子41、42間之麼降相當 低’且因此該整流器30之輸入端子31、32間之壓降很低， 故該LED串10接收最大驅動電壓並產生最大光輸出。 假設該使用者將該可控DC電壓源4〇 壓。結果，該辅—產生增加之光量。同== 源40之該等輸入端子41、42間之壓降增加，且因此於該整 流器30之輸入端子31、32間之壓降增加，用於led串丨❷之 驅動電壓減少，且由該LED，10所產生之光量減少。總 之，當該照明器件之光輸出量減少（調光）時，輸出光中= 色光之相對含量增加（偏移至較低色溫）。 圖2為因具簡單性而較佳之電壓源* 〇實施例之方塊圖 145757.doc 201038115 一可調諧齊納二極體49(例如購自例如Motorola、Texas

Instruments、Fairchild Semiconductor之標準組件几431或 LM431)係並聯連接至該等輸出端子43、44。一串聯配置 之一第一電阻器46與一第二電阻器47係並聯連接至該等輸 入端子41、42。介於該兩個電阻器46、47之間之節點連接 至該可調諧齊納二極體49之控制輸入端子48。該正輸出端 子43係連接至s玄正輸入端子41，且該負輸出端子係連接 至該負輸入端子42。該等電阻器46、47其中之一者為一可 調整電阻器，且實施該使用者控制輸入Μ ;在所示實施例 中，此適用於連接至該正輸入端子41之該第一電阻器。 在如圖2之電路中，輸出電壓V2符合公式 V2-（ 1+R1/R2). Vref，其中 R1為該第一電阻器46之電阻值； R2為§亥第二電阻器4 7之電阻值；

Vref為該可調諧齊納二極體钧之内部參考電壓，通常為 約 1.2V或 2.5V。 應/主意’在該電路中VI =V2。 若則輸出電虔V2等於Vref，其太小以致不能使該 輔助㈣51產生電流（取決於該輔助led 51及該第二鎮流 電阻器52之屬性）。由於該輸人電壓vi亦等於Vref，故該 LED串10接收幾乎所有之電源電壓。 一>將主要流經該齊納49，且部分流經該第 47。 若R1增加，則該輸出電塵V2增加，使得該辅助㈣Η 145757.doc 201038115 可產生更多電流12(確切輔助電流π量將取決於該輔助LED 5 1及該第二鎮流電阻器52之屬性）。由於該輸入電壓V1亦 增加’該LED串10接收較少電壓，且因此產生較少電源電 流Imain。差值Il=<imains>_12將主要流經該齊納49(標示 為Iz) ’且部分流經該第一電阻器46及該第二電阻器47。如 熟習此項技術者瞭解’組件之適當尺寸（特定言之該第一 鎮流電阻器13及該第二鎮流電阻器52)、及該等lEd 11、 12、51之正向電壓、以及LED之數量與其光輸出，將在調 光時導致所需顏色偏移。 總言之，本發明提供一種照明器件丨，其包括： -用於耗接至AC電源之輸入端子2; -與該4輸入端子串聯連接之一 串i ; -一整流器30,其具有與該LED串串聯連接之輸入端 子；

_ 一可控電壓源40,其具有㈣至該等整流器輸出端子 之輸入端子； -連接至該可控電Μ源之輸出端子的__聯配置之至少 一輔助LED51及一第二鎮流電阻器52。 該電壓源包括： 串聯配置之一可調整第一 可調諧齊納二極體49，且 之間之節點的一控制輸入 並聯連接至該等輸入端子的一 電阻器46及一第二電阻器47 ; 並聯連接至該等輸出端子的— 其具有連接至介於該兩個電阻器 端子48。 145757.doc 201038115 該正輸出端子係連接至該正輸入端子，且該負輪出端子 係連接至該負輸入端子。 雖然已於圖式及前述闡述内容中詳細說明及闡述本發 明，但是熟習此項技術者應瞭解該等說明及闡述僅用於說 明或舉例而並非限制。本發明並不限於所揭示之實施例； 相反，如隨附申請專利範圍所定義’ 一些變化及改變可能 係於本發明之保護範圍内。例如該第一鎮流電阻器13可朝 向該整流器30或該電源4〇位移。 另外，該LED串1〇之組態可不同於圖j中所示之組態。 例如，該LED串可實施為串聯配置之LED單元，其=各 led單元包括反向並聯連接至至少—第二led的至少一第 一 LED。亦可考慮其他階梯組態。 在研究圖式、揭示内容、及隨附專利中請後，在操 作本發明時’彼等熟f此項技術者應理解及實施對所揭示 實施例之其他變化。在專利申請範圍中，詞語「包括並 不排除其他元件或步驟’且限定冠詞「一」‘不排除複數 個。-單個前躯體或其他單元可實現申請專利範圍中所用 些物件之功能。在不同附屬請求項中所採用之某些測 量值並不意指不可使用該等測量值之組合來實現優勢。可 於適且媒體上可儲存於/散佈一電腦程式，諸如連同里 =體2供應或作為其他硬體之—部分的-光學儲存媒 體或□態媒體’亦可依其他形式散 路或豆他右綠啫如經由網際網 老^ 線通信系統。申請專利範討之任-參 符〜不應理解為用於限制其範圍。 145757.doc 201038115 【圖式簡單說明】 圖1簡要展示一照明器件之方塊圖；及 的電壓源的方塊 圖2簡要展示一用於圖1中之照明器个 圖。 Ο

【主要元件符號說明】 1 照明器件 2 輸入端子 10 LED串 11 第一組主要功率led 12 第二組主要功率led 13 鎮流電阻器 30 整流器 31 ' 32 整流器30之輸入端子 33、34 整流器30之輸出端子 40 可控電壓源 41、42 可調諧電壓源40之輸入端^ 43 ' 44 可控電壓源4〇之輸出端子 45 使用者可控之控制輪入 46 第一電阻器 47 第二電阻器 48 可調諧齊納二極體49之控制 49 可調諧齊納二極體 51 輔助LED 52 第二鎮流電阻器 輪入端子 145757.doc

Claims (1)

1. 201038115 七、申請專利範圍： 一種照明器件（1)’其包括： 用於輕接至AC電源之輸人端子⑺； 與該等輸入端子串聯連接之-LED串（1〇); 山整流器（30)，其具有與該LED串（1〇)串聯連接之輸入 端子（31、32)，且具有輸出端子（33、34); -可控電壓源（40) ’其具有麵接至該等整流器輸出端 子（33、34)之輸入端子（41、a)，並具有輸出端子、 44)； 連接至該可控電壓源（4〇)之該等輸出端子（43、4句的 一串聯配置之至少一輔助;LEDGi)及一第二鎮流電阻器 (52) 〇 2. 如請求項1之照明器件，其進一步包括與該LED串（1〇)串 聯連接之一第一鎮流電阻器（13)。 3. 如請求項1之照明器件，其中該等主要LED(丨丨、12)之至 少一些為白色LED。 4_如請求項1之照明器件，其中該輔助led(51)包括一紅色 功率LED。 5_如請求項1之照明器件，其中該輔助LED(51)之輸出光的 相關聯色溫低於該LED串（10)之輸出光的相關聯色溫。 6.如請求項1之照明器件，其中該電壓源（40)包括： 與該等輸入端子（41、42)並聯連接之一串聯配置之一 第一電阻器（46)及一第二電阻器（47); 與該等輸出端子（43、44)並聯連接之一可調諧齊納二 145757.doc 201038115 極體（49；)，$ 雷1¾ '"可調諧齊納二極體具有連接至介於該兩個 )之間之節點的一控制輸入端子（48); ^ μ正輸出端子（43)係連接至該正輸入端子（41)， 且該負輪ih料（44)係職至該貞輸人端子（42); 且其中該等第一及第二電阻器（46、47)中之一者為一 可調整電阻器。 玲求員6之照明器件，其中連接於該正輸入端子㈠1)與 該齊納控制輸入端子（48)之間之該第-電阻器（46)為該 可調整電阻器。 8.如請求項1之照明器件，該led串包括一第一串聯之主要 功率LED( 11)及與該第一串聯之主要功率LED反向並聯連 接之一第二串聯之主要功率LED(12)。 145757.doc