TW201625071A - 具有可控制發光元件之發光裝置 - Google Patents

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Abstract

在部分實施例中，用於產生光的發光裝置包括發光二極體(LED)，以及包括至少一個切換調整器以供應電源至該等LED的電源供應電路，該至少一個切換調整器包括切換元件。該發光裝置包括裝置支撐結構，其包括裝置連接器以及LED支撐以支撐該等LED，其中該裝置連接器係該裝置支撐結構的一端，且該電源供應電路係藉由該裝置支撐結構支撐。描述其他實施例。

Description

具有可控制發光元件之發光裝置
本發明之實施例通常相關於具有可控制發光元件(諸如發光二極體(LED))的發光裝置。
相較於白熾燈泡，或甚至螢光燈泡，LED的能源效率更高且更持久。然而，關於以LED為基之發光裝置的抱怨係彼等之亮度輸出相對低。
部分以LED為基之市售產品看起來像標準燈泡底座，但彼等的亮度非常低，例如，約130流明。可能需要約1000流明的光輸出才接近特定普通燈泡。
100、1100、1200、1300、1400‧‧‧發光裝置
110‧‧‧燈泡連接器
114‧‧‧螺紋
120、240、242、244、1120、1220、1320、1420‧‧‧LED
124‧‧‧LED支撐
130、200、300、400、800、1000、1130、1230、1330、1430‧‧‧電源供應電路
140‧‧‧燈泡密封
144‧‧‧裝置支撐結構
150、170‧‧‧覆蓋
154‧‧‧透明部分
156‧‧‧不透明部分
160‧‧‧支撐
210‧‧‧AC供應電壓
212、214‧‧‧輸入導線
220‧‧‧全波橋式整流器
230、414‧‧‧電感器
236、238‧‧‧節點
250、252、1052、1054、1056‧‧‧安定電阻器
260、450、460、470‧‧‧電容器
310‧‧‧變壓器
410、810、1032、1034、1036‧‧‧切換調整器
420、425‧‧‧切換元件
430‧‧‧切換控制電路
436、438、480、482、620、1042
1044、1046‧‧‧導線
440、722、724、1072、1074、1076‧‧‧電阻器
610‧‧‧自激振盪器
710‧‧‧精確電壓參考電路
720‧‧‧簡單齊納二極體
730、740‧‧‧比較器
1032、1034、1036‧‧‧切換轉換器
1062‧‧‧藍色LED
1064‧‧‧綠色LED
1066‧‧‧紅色LED
1072、1074、1076‧‧‧感測電阻器
1150-1、1150-2、1150-3‧‧‧電位計
1210、1310‧‧‧強度控制電路
1214‧‧‧電源導線
1240‧‧‧擷取電路
1342‧‧‧傳輸器
1344‧‧‧接收器
1444‧‧‧音訊感測器
1510、1610‧‧‧封裝
1520、1620‧‧‧半導體晶片
L‧‧‧電感
Rsense‧‧‧電阻值
T‧‧‧週期
t‧‧‧時間
T1、T2‧‧‧MOSFET電晶體
V‧‧‧輸入DC電壓
v‧‧‧輸出DC電壓
Vosc‧‧‧輸出訊號
Vs‧‧‧電壓
Vref‧‧‧參考電壓訊號
本發明將從以下提供的詳細描述及本發明實施例之隨附圖式而更完整地理解，然而，不應將彼等用於將本發明限制在該等已描述之具體實施例，而僅用於解釋及理解。
圖1係根據本發明之部分實施例的發光裝置之圖。
圖2係電源供應電路及LED的方塊圖。
圖3係電源供應電路及LED的方塊圖。
圖4係根據本發明之部分實施例的以LED為基之發光系統的方塊圖，該系統包括具有強度控制能力的切換模式電源供應。
圖5係顯示用於調整電流之脈衝寬度調變(PWM)的圖。
圖6係習知技術之環式振盪器的圖。
圖7係可能使用在本發明之部分實施例中的脈衝寬度調變器(PWM)之方塊圖。
圖8係根據本發明之部分實施例的與圖4之以LED為基之發光系統相似的以LED為基之發光系統的方塊圖，但不具有電感器及特定電容器。
圖9係用於可能用於圖8之系統的電晶體之切換波型的圖。
圖10係根據本發明之部分實施例的以LED為基之發光系統的方塊圖，該系統具有多種顏色及強度控制能力。
圖11係顯示根據本發明之部分實施例的發光裝置之圖，該發光裝置包括可調整控制以控制顏色及/或強度。
圖12係根據部分實施例的發光裝置及經由電源線通訊之遙控的方塊圖。
圖13係根據部分實施例之發光裝置及無線遙控的方塊圖。
圖14係根據部分實施例之發光裝置的方塊圖。
圖15係根據本發明之部分實施例的晶片上電感器之 方塊圖。
圖16係根據本發明之部分實施例的封裝上電感器之方塊圖。
圖17描繪根據本發明之部分實施例的發光裝置，該發光裝置具有包括透明及非透明部的完全圍繞覆蓋。
圖18描繪根據本發明之部分實施例的具有部分圍繞覆蓋之發光裝置。
圖19描繪根據本發明之部分實施例的具有單一LED之發光裝置。
【發明內容及實施方式】
在部分實施例中，藉由將LED及關聯電子器件嵌入包括習知白熾燈泡插座的機械包裝中，使得彼等適合習知之白熾燈座或微型螢光燈座，例如，在世界各處可見之插座，將LED用於家庭或商業照明裝置。在部分實施例中，該發光裝置提供與白熾燈光相同或相似之亮度輸出，且在部分實施例中，以實質上較少之電力輸入完成。例如，根據本發明之部分實施例的LED燈泡將適合習知之110V(或220V)燈座，或其他習知插座，或許消費者甚至未曾注意到不同。在部分實施例中，或許係由特定有機或無機材料製成之燈泡覆蓋或膠囊密封或其他封裝有效率地分散光，並提供習知白熾燈泡或螢光燈泡的感覺。在其他實施例中，該等細節不同。
圖1描繪包括一或多個LED 120及燈泡連接器110的 發光裝置100，該燈泡連接器也可能稱為發光裝置連接器、燈泡插座、或底座。LED 120係藉由LED支撐124所支撐。在其他實施例中，支撐124未延伸超過燈泡連接器110。連接器110包括螺紋114，以容許其與插座緊密配合。電力從該插座供應至連接器110。連接器110在該燈泡(或發光裝置)之一端。電源供應電路130提供電力至LED 120，並包括在燈泡連接器110中及/或在裝置100中的別處。例如，在圖17中，電源供應電路130部分地在連接器110中且部分地在覆蓋150中，且更明確地說，部分地在支撐160中。LED支撐160支撐LED 120。在圖18中，電源供應電路130完全在LED支撐160中或在支撐160上。電源供應電路130的不同配置可用該等圖式所示之任何發光裝置作成。
LED 120可能係高亮度LED或包括目前市售之另一類型LED及未來的LED。在部分實施例中，發光裝置100包括燈泡覆蓋或膠囊密封140。連接器110及支撐124係用於LED及電源供應130之裝置支撐結構144的一部分。須注意連接器110在支撐結構144的一端。燈泡密封140將來自LED的光分散或散佈，其典型係高定向性的。在部分實施例中，意圖使該光係定向的，所以未包括光分散燈泡。雖然數張圖式僅顯示二LED，LED 120可能在發光裝置中包括多於二個LED。在不同發光裝置中可能有不同類型的LED，且在相同發光裝置中可能有不同類型的LED。圖19顯示僅具有一LED 120的發光裝置。須注意 若僅使用一LED，電源供應電路130可能係不同的。
在部分實施例中，沒有覆蓋或膠囊密封。在部分實施例中，該覆蓋的一部分係不透明的(例如，反射的)，而該膠囊密封的另一部分係透明的或覆蓋的。例如，圖17描繪使用具有透明部分154及不透明部分156之完全圍繞覆蓋150以完全圍繞LED 120的發光裝置。圖1也顯示完全圍繞覆蓋。圖18顯示部分圍繞覆蓋170，因為其使LED 120在頂端曝露。在圖18中，將LED顯示為部分地延伸於覆蓋170上方，但與該覆蓋是否完全地或部分地圍繞無關。
本發明並未受限於用於圖1所示之發光裝置。可能使用各種其他形狀或尺寸。燈泡連接器110可能以標準化尺寸構成，以符合各種模式尺寸插座之一者，或可能係非標準尺寸。用於白熾燈泡或螢光燈泡之標準功率的範例包括25W、40W、60W、75W、以及100W。本發明之部分實施例容許以實質較低之功率輸入而輸出與白熾燈泡及螢光燈泡相同、比相同更多、或接近相同的流明。例如，發光裝置100的部分實施例可能以少於一半的輸入能量提供相同流明。發光裝置100的部分實施例以各種電壓及電壓範圍運作。例如，在部分實施例中，該發光裝置可能使用從90至250V(伏特)之大範圍的輸入電壓運作，或在部分實施例中，作為另一範例，該輸入範圍可能係100至230V。此係在其他實施例中，該發光裝置可能僅使用更受限制之輸入電壓範圍運作。LED係發光元件的一範例。發 光元件的其他範例包括小白熾燈泡，其適合較大的發光裝置。本文中所使用的術語光並未受限於可見光譜，可能包括可見光譜之外的頻率。
100W的白熾燈泡可能產生約1500(範圍約1300至1700)流明之光，且今日的LED可能提供每瓦特60流明(範圍約50至70)的光，期待隨著技術成熟而增加。因此，將需要約10個LED，每個消耗2.5W，共消耗25W的電力以提供與100W之白熾燈泡相同的輸出(流明)。跨越LED的電壓降可能從2改變至5伏特，取決於LED的類型及顏色。須注意單一LED不能直接連接至主供應電壓。若跨越LED的電壓降約為5V，則經過該LED的電流約為0.5安培，消耗2.5W並產生約150流明的光。
圖2描繪提供電力至LED 240的電源供應電路200，該LED包括串聯LED 242(242-1…242-n)及LED 244(244-1…244-n)的並聯群組。此實作係不非常有效率的，但於此處討論以理解該概念。AC供應電壓210經由輸入導線212及214供應至與電感器230串聯之全波橋式整流器220。橋式整流器220將交流AC輸入訊號轉換為直流DC訊號。電感器230的功能如同安定器，以使跨越其之電壓充份的下降，使得該系統的其餘部分以較低之電壓供應。跨越電感器230的電壓降可能與電感器230的電感成比率，較高的電感提供較大的電壓降，但導致電感器230的尺寸較大。因此，可使用的電感器230之尺寸有實際的限制。將電感器，諸如電感器230，使用在各實施例 中，以在將AC訊號轉換為DC之前的前端下降部分電壓。在其他實施例中，不使用前端電感器，如電感器230。
將橋式整流器220耦合於電感器230及導線214之間以及節點236(+)及節點238(-)之間。耦合於節點236及238之間的電容器260之功能如同濾波器，以移除50/60Hz的漣波並使該供應電壓更接近純DC。跨越電容器260的DC電壓可能與該輸入電壓之尖峰值一樣高，例如，視情形可能係輸入電壓(110V或220V)的1.4倍，約為150或300V。在假設情形中，假設LED 242及244各者具有10個串聯之LED，以5V跨越一個LED，使得跨越該等LED的總壓降將係50V。若安定電感器230不存在，則該電壓的其餘部分(例如，100至250V)將跨越安定電阻器250及252而下降。該等LED消耗25W的功率，且安定電阻器250及252消耗50至125W的功率，浪費為廢熱。若安定電感器230存在，跨越電阻器250的壓降將取決於電感器230的電感而較少。
圖3係與圖2相似，除了電源供應電路300包括變壓器310而非電感器230。然而，變壓器310傾向於龐大且沈重。值得注意的係針對圖2及3之二設計，相同的設計不能用於110V及220V二者。亦即，將電感器230的不同值用於110V而非220V，且將變壓器310之不同值用於110V而非220V。電源供應電路200及300係習知技術，雖然本發明人並不確定此等精確電源供應電路是否已用於 與以LED為基之標準尺寸的燈泡連接。
圖4描繪用於供應電力至LED 240且包括切換調整器410的電源供應電路400。切換調整器410合併閉迴路控制，監視LED 240中的電流消耗以調整流經LED 240的電流。將切換調整器410(在習知技術中有時稱為降壓轉換器，切換轉換器、或切換式電源供應)耦合至節點236及238，並包括切換元件420及425、電容器470、電感器414(或電感器414)、電阻器440、電容器450、以及切換控制電路430。各種類型的切換模式電源供應在本技術中已為習知。切換控制電路430經由導線436及438控制切換元件420及425。作為範例，切換元件420及425可能係高壓雙極電晶體或MOSFET電晶體T1及T2。二電晶體的使用係說明性的且無意作為限制。相似的電路可能使用一電晶體及一二極體或電晶體及二極體的不同組合。例如，在部分實施例中，元件420係電晶體且元件425係二極體。
在操作中，使用習知的全波橋式整流器220將導線212及214處的高電壓AC輸入轉換為DC。安定電感器230在電壓轉換為DC之前使其下降一部分。該DC電壓藉由節點236及238之間的電容器460濾波，以移除或至少減少AC漣波。從訊號移除漣波已為人所熟知。
當T1開啟時，T2係關閉的，且反之亦然。當T1開啟時，其導通，並將T2關閉，產生開電路，且反之亦然。當T1開啟時，電感器414係連接於高DC電壓及低 輸出電壓之間，且在電感器414中建立磁通量。當T1關閉且T2開啟時，經過電感器414的電流繼續流至電容器470，並流至LED 240。與LED串242及244串聯之電阻器250及252的電阻可能非常低，且作為安定器使用以補償LED特徵中的不匹配，且若僅使用一串LED 240時，其可省略。
電阻器440可能係電阻值Rsense非常小的精密電阻器。跨越電阻器440的電壓降係藉由小電容器450濾波，以拒絕漣波並平均出該訊號。此電壓Vs係流經LED 240之電流的量測，並將其在導線482上供應至至切換控制電路430。
切換調整器410的輸出電壓可能反應於LED串242及244中的LED 240之數量。提供期望光輸出之LED在串中的數量及串數可能藉由已知之工程取捨而選擇。
在部分實施例中，切換控制電路430接收相關於圖7討論之導線480上的強度控制訊號。在部分實施例中，諸如在圖11中，強度控制係經由手動操作且不使用導線480。在其他實施例中，並無此種強度控制。強度控制容許部分或全部的LED之亮度受控制，並將於下文更詳細地描述。也可能將此稱為亮度控制。內部強度控制訊號，諸如在導線480上的訊號，可反應於外部強度控制訊號。
圖5顯示具有脈衝寬度調變之閉迴路反饋系統的效果，其在本技術中已為人所知。在部分實施例中，將操作頻率保持為常數，因為週期T係固定的。在情形(a) 中，在額定操作期間，電感器414在時間t期間建立磁通量並在時間T-t期間繼續將電流供應至電容器470及LED 240。在情形(b)，感測電壓Vs高於參考Vref，表示較高的電流流經LED 240，且因此時間t減少。相似地，在情形(c)中，流經LED 240的電流係藉由增加時間t而在電感器414中建立更高的電流而增加。
在圖5中，該頻率係固定的且該工作週期係藉由改變該脈衝寬度而改變。在第二方法中，該工作週期可能藉由將該脈衝寬度保持固定並改變該週期(頻率)而改變。在第三方法中，將該工作週期保持固定，但改變該頻率。該第二及第三方法可能導致漣波中的變化，但此係已知的設計取捨。或者，可改變該頻率及該脈衝寬度二者。
圖6顯示在導線620上具有輸出訊號Vosc之自激振盪器610的實施例。環式振盪器610的輸出接近圖6所示之正弦電壓訊號。簡單環式振盪器可能係足夠穩定的，因為切換控制電路430可能調整該工作週期以補償Vosc頻率中的變化。
圖7顯示實作切換控制電路430之各種方法之一者。切換控制電路430包括振盪器610，其可能與圖6之振盪器相同或不同，以將導線620上的訊號Vosc供應至比較器740的正輸入。比較器740的負輸入係來自比較器730的輸出，其接收感測電壓Vs及參考電壓訊號Vref作為輸入。控制該等比較器之增益的反饋電路在本技術中已為人所知且未圖示以避免混亂。該Vref訊號係藉由精確電壓 參考電路710供應。在圖7的範例中，電壓參考電路710包括簡單齊納二極體720以及電阻器722及724，以產生該Vref訊號。使用齊納二極體以及電阻器以產生參考電壓在本技術中已為人所熟知。在本技術中已知有其他數種更複雜的產生參考電壓的方法，諸如，使用帶溝(band-gap)參考。在有強度控制的部分實施例中，電阻器724係可變電阻器或電阻器群組。電阻器724可係電位計或電阻係經由如圖11中的手動控制而改變的相似裝置。或者，電阻器724可回應於導線480中的改變訊號而改變。例如，導線480上的訊號可控制導致一或多個額外電阻器並聯之切換，從而改變該電阻。須注意導線480未包括在部分實施例中。在部分實施例中，Vref可直接從導線480提供，使得不使用其他參考電路710以產生Vref。
比較器730比較感測電壓Vs及參考電壓Vref，並產生次一比較器740的跳脫點。比較器730及740可能係運算放大器。比較器740產生閃控脈波t(相關於圖5討論)，其寬度取決於比較器730的輸出。若比較器730判定流經LED 240的電流過低，則脈衝寬度t 520增加，且反之亦然。
在該說明實施例中，若Vs高於Vref，流經LED 240的電流高於期望，則該控制系統藉由將T1的開啟時間減少而因應。較低之T1的開啟時間導致在電感器410中建立較低電流。相似地，若Vs低於Vref，該控制系統增加T1 420的ON時間等。此閉迴路反饋系統持續地監視流經 LED 240的電流，並採取行動以將LED 240的亮度維持在期望位準。當使用強度控制時，可調整Vref。若增加Vref，流經LED 240的電流增加。因此，已說明之控制電路430提供整合強度控制。因此，切換控制電路430係脈衝寬度調變器，其控制脈衝t的寬度以補償電流及電壓中的偏移。此處所示的實作係類比的。若有需要，可能產生數位設計。脈衝寬度調變係已為人熟知之控制電壓及電流以及控制LED亮度的方法。
輸入DC電壓V及輸出DC電壓v之間存在關係，其中電感器414中的電流在時間t期間的改變係△I=(V-v)t/L(建立在電感器414中的電流)，其中L係電感器414的電感。相似地，電感器414中的電流在時間(T-t)期間為△I=v(T-t)/L(從電感器414放電的電流)。將該二者等同，產生t/T=v/V。因此，輸出電壓對輸入電壓的比率與連續電流操作期間之該切換波形的工作週期(t/T)成比例。該控制系統可能連續調整該工作週期以調整電壓v，以在LED 240中維持期望電流。須注意此說明書中的此等及其他方程式係用於該操作的模型，且無須係該操作的精確描述。
作為範例，若該設計用於額定110V AC，則輸入DC電壓約150V，LED鏈242需要50V，且該比率(t/T)=(v/V)=50/150=1/3，即為33%工作週期。當將110V AC連接為該輸入時，該控制系統自動地將工作週期調整至33%。若將該輸入電壓降低至低於110V，則該工作週期將 自動地增加以適應該改變。相似地，若將220V施加至該輸入，則該輸入DC電壓V可能約300V，且該工作週期將自動地調整至50/300=1/6。因此，此設計將自動地適應在藉由已實作之電子器材而容忍之合理範圍內的任何輸入電壓。
使W係在LED 240中消耗的總功率，流經LED 240的平均電流係I=W/v，且漣波電流百分比△I/I=((V-v)tv)/LW=((1/WL)×(1-(v/V))×(v2/f))，其中f係該切換頻率。因此，(L×f)=(1/W(△I/I))×(1(1-(v/V))×(v2)。作為本文描述之設計的範例，v=50、V=150、W=25、並假設10%的漣波電流，得到(L×f)=0.66×103。下表顯示可能用於該設計的電感器414的不同值以及關聯切換頻率。
須注意當操作頻率增加時，電感器414的尺寸減少。今日的高效能電子器材可輕易地以100MHz以上切換，且因此將需要6.6微亨利之非常小的電感器414。在部分實施例中，該轉換器係以非常高的頻率切換以減少電感器414的尺寸，使得電感器414可輕易地併入燈泡連接器110的基座中，甚至於整合入電子器材130自身中，於下 文討論。
例如，6微亨利之電感器414可建有，例如，5mm長、具有5mm直徑、以及數圈銅線的，鐵氧體磁心-足夠小到適合如圖1之習知燈泡的基座。因為較高的切換頻率，此種小尺寸電感器414係可能的。
除了使用上述之離散型鐵氧體磁心電感器外，有數種其他方式實作小電感器414。電感器414可能實作為「空心」離散型電感器414，其可能在尺寸上略大，但仍然會適合習知燈泡連接器110的基座。電感器414可能基於磁性材料或非磁性材料。另一方法係將電感器414整合至積體控制器430的印刷電路板或封裝基材上。在此實作中，電感器414可能藉由該板上或該封裝上的信號走線形成。可能合併高磁透性材料以減少該板上或該封裝上的電感器414的尺寸。可能在控制器晶粒(積體電路)上將電感器414實作為具有或不具有磁性材料的積體電感器。因為高操作頻率容許較小的電感器414尺寸，所有此等選擇均係可能的。參見圖15及16。
圖8描繪包括切換調整器810的電源供應電路800，除了不包括電感器230及電容器460及470以外，彼等與電源供應電路400及切換調整器410相似。不具有該等濾波電容器，該電流仍係直流電流，但比具有濾波電容器460及470之該電路具有更大的AC漣波。該平均電流係受控制的，然而當該脈衝寬度調變器可能如圖9所示地操作時，在電流中有較大的變化。
在發光應用中，視覺暫留可能係非常大的，且即使LED 240接收如圖9所示之電流突波，其係該判定該功率消耗之平均電流(或RMS電流)及自該LED發光系統產生之光的感知量。此類型之脈衝DC供應可能不適合其他電子器材，但可能夠用於該發光應用。消除電容器460及470的優點係降低成本並可能減少尺寸，使更易於適合燈泡連接器110。
在不同實施例中，有不同的可能強度位準以供挑選。例如，在部分實施例中，可在強度及顏色中產生非常微量的改變。在具有離散強度控制位準的其他實施例中，有較少的位準可供挑選。在部分實施例中，強度中的改變或多或少係連續的，而在其他實施例中，可能有相對少之可能不同的強度位準可供挑選。
圖10描繪與圖4之系統相似的系統，除了電源供應電路1000包括用於多種顏色(例如，藍色、綠色、以及紅色)的切換調整器(或切換轉換器)1032、1034、以及1036，且LED 240包括不同顏色的LED，例如，藍色LED 1062(1062-1…1062-n)、綠色LED 1064(1064-1…1064-n)、以及紅色LED 1066(1066-1…1066-n)。可能將電阻器1072、1074、以及1076視為係該等切換調整器的一部分，但為了說明的目的而分別顯示。雖然每一顏色僅顯示一LED串，可能將多於一並聯串用於一顏色。該等LED可能散佈在該發光裝置中或分散在該發光裝置中。可能有額外顏色，諸如白光LED。安定電阻器 1052、1054、以及1056及感測電阻器1072、1074、以及1076與圖4之電阻器250及440相似。切換轉換器1032、1034、以及1036各者可能包括切換元件，如圖4之切換元件420及425、以及切換控制器電路430以及電容器450，或與圖4有些許不同。彼等也可能包括如電容器460及470的電容器。
系統1000可能使用在分別用於藍色、綠色、以及紅色之導線1042、1044、以及1046上的強度及顏色控制訊號。須注意藉由改變不同顏色之LED的相對強度或甚至關閉特定顏色之LED，可改變該組合LED的整體強度及整體顏色。該整體顏色可能藉由以相同量改變所有顏色的強度而保持相同，或該整體顏色可能藉由以不同量改變不同顏色之LED的強度而改變。
圖11顯示包含複數個電位計1150-1、1150-2、以及1150-3的發光裝置1100，可能將彼等使用為圖7之電阻器724，以控制不同之LED 1120的強度。LED 1120可能代表LED 1062、1064、以及1066，彼等之強度可能分別由電位計1150-1、1150-2、以及1150-3所控制。電源供應電路1130可能主要在燈泡連接器110內，但可能包括特定電路在燈泡密封140中，諸如電位計。在其他實施例中，僅有一個電位計，如1150-1、1150-2、或1150-3，或二個電位計、或多於三個電位計。可將支撐(如LED支撐124)包括在圖11-14的該等裝置中，且該電源供應電路可部分地或完全地在該支撐中或該支撐上，如LED支 撐124。
圖12顯示經由電源導線1214耦合至發光裝置1200的強度控制電路1210。發光裝置1200包括LED 1220，其可能包括單色或多色LED，諸如LED 1062、1064、以及1066。若僅使用單色，該單色可能係白色色調或與白色不同。電源供應電路1230控制LED 1220的強度，以回應於來自電路1210之經由導線1214之疊加在電源訊號上的控制訊號。擷取電路1240將該強度控制訊號從該電源訊號移除，並將該強度控制訊號供應至該切換調整器。該等強度控制訊號可能控制單色LED或多色LED。電源供應電路1230可能完全在燈泡連接器110內，或可能在他處，諸如部分在連接器110內且部分在燈泡密封140內，或完全在燈泡密封140內。內部強度控制訊號可反應於外部強度控制訊號。例如，在部分實施例中，擷取電路1240可能保持該外部強度控制訊號不變，且在其他實施例中，擷取電路1240產生內部強度控制訊號，以回應於來自電源導線1214的該外部強度控制訊號，但其中該內部強度控制訊號可能與該外部強度控制訊號有些許不同。多個內部強度控制訊號可能反應於單一外部強度控制訊號或反應於多個外部強度控制訊號。
圖13顯示經由傳輸器1342及接收器1344無線地耦合至發光裝置1300的強度控制電路1310。發光裝置1300包括LED 1320，其可能包括單色或多色LED，諸如LED 1062、1064、以及1066。電源供應電路1330控制LED 1320的強度，以回應於來自控制電路1310的控制訊號。該等強度控制訊號可能控制單色LED或多色LED。該等強度控制訊號可能在射頻(RF)或紅外線(IF)或在特定其他頻率。可使用各種類型之已知無線訊號編碼技術以控制該強度。電源供應電路1330可能完全在燈泡連接器110內，或可能在他處，諸如部分在連接器110內且部分在燈泡密封140內，或完全在燈泡密封140內。
圖14顯示包括音訊感測器1444的發光裝置1400，以偵測音訊訊號並回應於電源供應電路1430以提供訊號。音訊訊號的例子可能係拍掌。發光裝置1400包括LED 1420，其可能包括單色或多色LED，諸如LED 1062、1064、以及1066。電源供應電路1330控制LED 1220的強度，以回應於來自音訊感測器1444的控制訊號。音訊訊號可能控制單色LED或多色LED。電源供應電路1430可能完全在燈泡連接器110內，或可能在他處，諸如部分在連接器110內且部分在燈泡密封140內，或完全在燈泡密封140內。雖然該等音訊感測器實體上遠離該發光裝置，已知可用拍掌開啟或關閉燈光。
可使用其他類型的強度控制。例如，可有與該電源導線分隔之導線，以將控制訊號傳至燈泡。
圖15顯示作為電源供應電路400之封裝1510中的半導體晶片1520之一部分的電感器414。在部分實施例中，將切換調整器410(如所解釋的具有可能例外之電感器414)包括在晶片1520或相關於圖16討論之晶片1620 中。可能將電感器414製造為晶片1520的一部分或僅置於晶片1520上。
圖16顯示作為用於電源供應電路400中之半導體晶片1620的封裝1610之一部分的電感器414。可能將電感器414製造為封裝1610的一部分(例如，在封裝基材之內層上)或僅置於封裝1610上。或者，電感器414及其他的電感器，諸如電感器230，可能與該晶片及封裝分隔。例如，該(等)電感器可係電路板的一部分或在其上，諸如印刷電路板(PCB)。
出現在該等圖示中之物件的相對尺寸並非表示實際的相對尺寸。
在部分實施例中，所接收之電源係DC，所以無須自AC轉換為DC。
實施例係本發明的實作或範例。在本說明書中提及「實施例」、「一實施例」、「部分實施例」、或「其他實施例」意指將相關於該等實施例描述的特殊性質、結構、或特徵包括在至少部分實施例中，但不必在所有實施例中。「實施例」、「一實施例」、或「部分實施例」的各種形式不必然全部指向相同實施例。
當提及元件「A」耦合至元件「B」，元件A可能直接耦合至元件B或可能間接地經由，例如元件C，耦合至元件B。
當本說明書或申請專利範圍陳述組件、特性、結構、製程、或特徵A「導致」組件、特性、結構、製程、或特 徵「B」時，此意設著「A」至少係「B」的部分原因，但也可能係協助導致「B」之至少其他一組件、特性、結構、製程、或特徵。類似地，A反應於B，不意謂著其也反應於C。
若本說明書陳述組件、特性、結構、製程、或特徵「可能」、「或許」、或「可」被包括，該組件、特性、結構、製程、或特徵並不需要被包括。若本說明書或申請專利範圍指稱「一」元件，並不意謂著該元件僅有一個。
本發明並未受限於此處所描述的特定細節。實際上，上文之描述及圖示的許多其他變化可能在本發明之範圍內產生。因此，以下之包括其之任何修正的申請專利範圍界定本發明之範圍。
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧燈泡連接器
114‧‧‧螺紋
120‧‧‧LED
124‧‧‧LED支撐
130‧‧‧電源供應電路
140‧‧‧燈泡密封
144‧‧‧裝置支撐結構

Claims (15)

  1. 一種用於產生光的發光裝置，包含：發光二極體(LED)；電源供應電路，包括至少一個切換調整器，以供應電源至該等LED，該至少一個切換調整器包括切換元件，其中該等LED包括不同群組的LED且各群組具有不同顏色，並具有一個以上的該等切換調整器且彼等各者包括分別控制該等LED群組之相異者的強度之切換控制電路，以改變由該發光裝置產生的光之整體顏色；以及裝置支撐結構，包括裝置連接器以及LED支撐，以支撐該等LED，其中該裝置連接器係組態以與燈座緊密配合以提供電源自該燈座至該電源供應電路，且該電源供應電路係包括在該裝置連接器內，以及其中該切換控制電路反應於參考訊號中的改變，以及其中該參考訊號反應於得自至少一個外部強度控制訊號的至少一個強度控制訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置連接器係標準尺寸的，且該發光裝置放出與白熾燈泡同樣多的流明。
  3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該發光裝置連接器以少於該白熾燈泡之電源輸入的一半提供相同流明。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中至少一個的 該等切換調整器各者包括至少一開關及耦合至該開關的電感器，且其中該切換調整器的至少一部分包括在半導體晶片中。
  5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該電感器形成在該晶片中。
  6. 如申請專利範圍第4項之裝置，更包含用於該晶片的封裝基材，且其中該電感器形成在該封裝基材中。
  7. 如申請專利範圍第4項之裝置，更包含耦合至該晶片的印刷電路板，且其中該電感器形成在該印刷電路板中。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該切換控制電路控制脈衝寬度以控制該等切換元件。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該切換控制電路控制控制該等切換元件的頻率。
  10. 如申請專利範圍第1項之裝置，另外包括電位計以控制該參考訊號。
  11. 一種用以產生光線之系統，包含：外部強度控制電路，提供至少一個外部強度控制訊號；以及用於產生光的發光裝置，包含：發光二極體(LED)；電源供應電路，包括切換調整器，該切換調整器包括切換元件以提供電源至該等LED，其中該等LED包括不同群組的LED且各群組具有不同顏色，並具有一個以上 的該等切換調整器且彼等各者包括分別控制該等LED群組之相異者的強度之切換控制電路，以改變由該發光裝置產生的光之整體顏色，該電源供應電路包括輸入導線以接收輸入電源，且其中至少部分該等LED的亮度係可控制的反應於回應該至少一個外部強度控制訊號在該切換中的改變，以及裝置連接器，係組態以與燈座緊密配合以提供輸入電源自該燈座至該電源供應電路，其中該電源供應電路係包括在該裝置連接器內，其中該切換控制電路反應於參考訊號中的改變，以及其中該參考訊號反應於得自該至少一個外部強度控制訊號的至少一個強度控制訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該裝置連接器係標準尺寸的，且該發光裝置放出與白熾燈泡同樣多的流明。
  13. 如申請專利範圍第11項之系統，另外包含電源導線，其耦合至該等輸入導線並耦合至該外部強度控制電路，且其中該強度控制電路在該等電源導線上提供該至少一個外部強度控制訊號。
  14. 如申請專利範圍第13項之系統，另外包含擷取電路，以從該外部電源訊號擷取至少一個強度訊號。
  15. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該外部強度控制電路包括無線傳輸器且該發光裝置包括無線接收器，以接收該至少一個外部強度控制。
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