TW202118347A - 調光器開關介面與led照明系統 - Google Patents
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Abstract
所揭示標的包含一種包含一調光器開關介面之裝置。該開關介面包含具有經磁耦合至一第二繞組之一第一繞組之一變壓器,該第一繞組經電耦合至一對端子。該開關介面亦包含經組態以向該第二繞組供應一間歇交流電之一電流源,該間歇交流電具有一週期性波形,該波形之各週期包含在其期間該電流被固定於一預定固定低值之一第一部分及在其期間該電流於一高值與一低值之間交替之一第二部分。
Description
發光二極體(「LED」)通常用作各種應用中之光源。舉例而言,LED比傳統光源更為節能、提供比白熾燈及螢光燈高得多之能量轉換效率。此外,與傳統光源相比,LED將更少熱量輻射至照明區中且提供對亮度、發射色彩及光譜之更大幅度的控制。此等特性使LED成為在從室內照明至汽車照明之範圍內的各種照明應用之一極好選擇。因此,需要利用LED之優勢來提供高品質照明之經改良基於LED之照明系統。
本發明解決此需求。根據本發明之態樣,揭示一種照明系統,其包括:一燈具,其包含耦合至一光源之一驅動器;一調光器開關;及一調光器開關介面,其包含:(ⅰ)一變壓器,其具有磁耦合至一第二繞組之一第一繞組,該第一繞組電耦合至該調光器開關,且該第二繞組電耦合至該燈具之該驅動器;及(ⅱ)一電流源,其經組態以在該電流源通電時用一間歇交流電供電給該變壓器。
下文將參考隨附圖式更充分地描述不同光照明系統及/或發光二極體(「LED」)實施方案之實例。此等實例並不互斥,且在一個實例中發現之特徵可與在一或多個其他實例中發現之特徵組合以達成額外實施方案。因此,將瞭解,在隨附圖式中展示之實例僅經提供用於闡釋性目的且其等不意欲以任何方式限制本發明。在各處,相同元件符號指代相同元件。
將瞭解,儘管本文中可使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件,然此等元件不應受此等術語限制。此等術語可用來區分一個元件與另一元件。舉例而言,在不脫離本發明之範疇之情況下,一第一元件可被稱為一第二元件且一第二元件可被稱為一第一元件。如本文中使用,術語「及/或」可包含相關聯列出品項之一或多者之任何及全部組合。
將瞭解,當諸如一層、區或基板之一元件被稱為「在」另一元件「上」或延伸「至」另一元件「上」時,其可直接在該另一元件上或直接延伸至該另一元件上,或亦可存在中介元件。相比之下,當一元件被稱為「直接在」另一元件「上」或「直接」延伸至另一元件「上」時,可能不存在中介元件。亦將瞭解,當一元件被稱為「連接」或「耦合」至另一元件時,其可直接連接或耦合至該另一元件及/或經由一或多個中介元件連接或耦合至該另一元件。相比之下,當一元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時,該元件與該另一元件之間不存在中介元件。將瞭解,除圖中描繪之任何定向以外,此等術語亦意欲涵蓋元件之不同定向。
本文中可使用諸如「在…下方」、「在…上方」、「上」、「下」、「水平」或「垂直」之相對術語來描述如圖中圖解說明之一個元件、層或區與另一元件、層或區之一關係。將瞭解,除圖中描繪之定向以外,此等術語亦意欲涵蓋器件之不同定向。
此外,LED、LED陣列、電氣組件及/或電子組件是否容置於一個、兩個或兩個以上電子板上亦可取決於設計約束及/或應用。
半導體發光器件(LED)或光功率發射器件(諸如發射紫外(UV)或紅外(IR)光功率之器件)躋身當前可用之最有效率光源。此等器件(下文「LED」)可包含發光二極體、諧振腔發光二極體、垂直腔雷射二極體、邊緣發射雷射或類似者。歸因於其等緊湊尺寸及較低功率要求,舉例而言,LED可係許多不同應用之有吸引力的候選者。舉例而言,其等可用作手持式電池供電器件(諸如相機及行動電話)之光源(例如,手電筒及相機閃光燈)。其等亦可用於(舉例而言)汽車照明、抬頭顯示器(HUD)照明、園藝照明、街道照明、用於視訊之手電筒、普通照明(例如,家庭、商店、辦公室及工作室照明、劇院/舞台照明及建築照明)、擴增實境(AR)照明、虛擬實境(VR)照明、作為顯示器之背光及IR光譜術。一單個LED可提供不如一白熾光源明亮之光,且因此多接面器件或LED陣列(諸如單體LED陣列、微型LED陣列等)可用於其中期望或需要更大亮度之應用。
調光器開關係用來控制由燈具產生之光之亮度的器件。在外部,一手動操作之調光器開關可表現為一旋鈕,一使用者可轉動該旋鈕以增大或減小一燈具之亮度。在內部,調光器開關可包含耦合至旋鈕的一可變電阻器。可使用可變電阻器來調整由調光器開關提供至燈具之一電壓信號之值。
往往用於螢光及LED照明中之一個調光系統被稱為0 V至10 V調光。根據此系統,由一0 V至10 V調光開關提供至一燈具之電壓信號在0 V與10 V之間變化。當電壓信號之值低於接近0 V之一特定臨限值時,燈具可按其最低可能亮度操作或完全自行關閉。當電壓信號之值超過接近10 V之一特定臨限值時,燈具可按其最大亮度操作。
當使用0 V至10 V系統時,調光器開關通常經由調光器開關介面連接至光源。一調光器開關介面係可插置於一調光器開關與一燈具之間以電隔離調光器開關且抑制雜訊的一器件。為實現此功能,調光器開關介面可包含用於驅動調光器開關且將調光器開關連接至燈具的一變壓器。
調光器開關介面之一個缺點係其等往往係低能效的。一典型調光器開關介面往往可能消耗100 mW或更多,該耗損主要歸因於調光器開關介面中之變壓器。此耗損可能係非所要的,此係因為其可增加操作調光器開關介面之成本。此外,歸因於調光器開關介面中之變壓器之功率耗損可防止利用一調光器開關介面之一照明系統遵守強制要求限制照明系統之備用功率之各種當前及未來環境法規。
根據本發明之態樣,揭示一種具有降低功率耗損之調光器開關介面。該調光器開關介面可包含用於將一調光器開關磁耦合至一燈具的一變壓器。可藉由經組態以向變壓器供應一間歇電流之一電流源驅動變壓器。當用間歇電流驅動變壓器時,供應至變壓器之電流在一高電流值(例如,10 mA)與低電流值(例如,0 A)之間切換。在間歇電流切換至低值(例如,0 A)之週期期間,變壓器關閉且不消耗任何功率。因此,當用間歇電流驅動變壓器時,變壓器之功率耗損可顯著降低。
根據本發明之態樣,揭示一種調光器開關介面,其包括:一對第一端子,其等用於將調光器開關介面連接至一調光器開關;一對第二端子,其等用於將調光器開關連接至一燈具之一驅動器;一變壓器,其具有磁耦合至一第二繞組之一第一繞組,該第一繞組電耦合至該對第一端子,且該第二繞組電耦合至該對第二端子;及一電流源,其經組態以在該電流源通電時用一間歇交流電供電給該變壓器。
根據本發明之態樣,揭示一種裝置,其包括:一驅動器,其用於一燈具;及一調光器開關介面,其用於將該驅動器連接至一調光器開關,該調光器開關介面包含:(ⅰ)一變壓器,其具有磁耦合至一第二繞組之一第一繞組,該第一繞組電耦合至一對端子用於將該調光器開關介面連接至該調光器開關,且該第二繞組電耦合至該驅動器;及(ⅱ)一電流源,其經組態以在該電流源通電時用一間歇交流電供電給該變壓器。
圖1係根據本發明之態樣之一照明系統100之一實例之一圖式。照明系統100可包含一調光器開關110、一燈具120、及將調光器開關110耦合至燈具120之一調光器開關介面130。
調光器開關110可係一0 V至10 V調光器開關及/或任何其他適合類型之調光器開關。調光器開關110可包含一可變電阻器(例如,一電位計)及/或能夠在調光器開關介面130之端子T1之間放置一可變負載之任何適合類型之器件。額外地或替代地,調光器開關110可包含能夠改變調光器開關介面130之端子T1之間之電壓的任何適合類型之半導體器件。簡言之,根據本發明之態樣,調光器開關110可係能夠產生指示從燈具120輸出之光之一所要亮度位準之一電壓信號的任何適合類型之器件。
在一些實施方案中,調光器開關110可包含一光感測器,該光感測器經組態以量測燈具120附近之環境光之位準且基於所量測環境光位準產生一電壓信號。額外地或替代地,在一些實施方案中,調光器開關110可包含一旋鈕或一滑件,該旋鈕或滑件可用於致動係調光器開關110之部分之一電位計。額外地或替代地,調光器開關110可包含一無線接收器(例如,一ZigBee閘道器、一WiFi接收器、一遙控接收器等),該無線接收器能夠從一遠端器件(例如,一使用者之智慧型電話或遙控)接收一所要亮度位準之一指示且基於該指示產生一對應電壓信號。
燈具120可包含任何適合類型之燈具。燈具120可包含一驅動器122及使用一信號PWR供電之一光源124。光源124可包含任何適合類型之光源,諸如一螢光光源、一白熾光源及/或一或多個發光二極體(LED)。在本發明實例中,光源124包含一或多個LED且信號PWR係由驅動器122基於藉由驅動器122從調光器開關介面130接收之一信號DIM所產生之一DC或一脈衝寬度調變(PWM)信號。驅動器122可包含一DC/DC轉換器電路、一調諧引擎或類似者。
信號DIM可係一電壓信號。信號DIM之位準可判定信號PWR之DC量值及/或工作週期。若信號DIM具有一第一位準(例如,2 V),則驅動器122可在信號PWR上賦予一第一DC量值及/或一第一工作週期。相比之下,若信號DIM具有一第二位準(例如,5V),則驅動器122可在信號PWR上賦予不同於第一DIM位準之一第二DC量值及/或一第二工作週期。如可容易明白,信號PWR之DC量值及/或工作週期判定遞送至光源124之電流量,該電流量繼而可判定從光源124輸出之光之亮度。
調光器開關介面130可在燈具120與調光器開關110之間提供隔離,以主要保護操作調光器開關之人免受電擊。調光器開關介面130可包含一轉換器電路132,該轉換器電路132經由一變壓器136耦合至一轉換器電路134。可用藉由一電流源138產生之一連續電流信號S0驅動變壓器136。如圖2中圖解說明,信號S0可係一交流電(AC)信號,且其可塑形為一連續方波。然而,在替代實施方案中,信號S0可塑形為正弦波及/或任何其他適合類型之波。在一些實施方案中,當一電流信號具有一恆定電流位準時,該電流信號可係連續的。
變壓器136可包含一繞組W1及磁耦合至繞組W1之一繞組W2。繞組W1可電耦合至燈具120 (例如,經由轉換器電路132)。繞組W2可電耦合至調光器開關110 (例如,經由轉換器電路134)。在一些實施方案中,繞組W2可電耦合至調光器開關介面130之端子T1 (例如,經由轉換器電路134)。在此等例項中,調光器開關110亦可耦合至端子T1以完成調光器開關110與繞組W2之間之電連接。額外地或替代地,在一些實施方案中,繞組W1可電耦合至調光器開關介面130之端子T2 (例如,經由轉換器電路132)。在此等例項中,驅動器122亦可耦合至調光器開關介面130之端子T2以接收信號DIM用於控制光源124之亮度。
在操作中,繞組W2經由轉換器電路134從調光器開關110載送調光控制資訊,該轉換器電路134亦將跨繞組W2之電壓轉換成一DC電流以供應調光器開關110。如上所述,可至少部分藉由調光器開關110產生跨繞組W2之電壓。此外,跨繞組W2之電壓可透過磁耦合傳遞至變壓器136之繞組W1,且藉由轉換器電路132轉換成一DC電流以產生電壓信號DIM。接著,電壓信號DIM可由燈具120之驅動器122使用以調整燈具120之亮度。根據本發明之態樣,轉換器電路132可包含經組態以基於從繞組W1接收之一AC信號產生一DC信號的任何適合電子電路。此外,根據本發明之態樣,轉換器電路134可包含經組態以在繞組W2上形成一所要AC信號的任何適合電子電路。
圖3係具有經改良功率耗損之一照明系統300之一實例之一圖式。如下文中進一步論述,藉由使用間歇地接通及關斷系統之調光器開關介面中之變壓器以便減少驅動變壓器所消耗之功率量之一電流源而達成經改良功率耗損。根據圖3之實例,照明系統300可包含一調光器開關310、一燈具320、及將調光器開關310耦合至燈具320之一調光器開關介面330。
調光器開關310可係一0 V至10 V調光器開關及/或任何其他適合類型之調光器開關。調光器開關310可包含一可變電阻器(例如,一電位計)及或能夠在調光器開關介面330之端子T1之間放置一可變負載之任何適合類型的器件。額外地或替代地,調光器開關310可包含能夠改變調光器開關介面330之端子T1之間之電壓的任何適合類型的半導體器件。簡言之,根據本發明之態樣,調光器開關310可係能夠產生指示從燈具320輸出之光之一所要亮度位準之一電壓信號的任何適合類型的器件。
在一些實施方案中,調光器開關310可包含一光感測器,該光感測器經組態以量測燈具320附近之環境光的位準,且基於所量測環境光位準來產生一電壓信號。額外地或替代地,在一些實施方案中,調光器開關310可包含一旋鈕或一滑件,該旋鈕或滑件可用於致動係調光器開關310之部分之一電位計。額外地或替代地,調光器開關310可包含一無線接收器(例如,一ZigBee閘道器、一WiFi接收器、一遙控接收器等),該無線接收器能夠從一遠端器件(例如,一使用者之智慧型電話或遙控)接收一所要亮度位準之一指示,且基於該指示來產生一對應電壓信號。
燈具320可包含任何適合類型之燈具。燈具320可包含一驅動器322及使用一信號PWR供電之一光源324。光源324可包含任何適合類型之光源,諸如一螢光光源、一白熾光源,及/或一或多個發光二極體(LED)。在本發明實例中,光源324包含一或多個LED,且信號PWR係由驅動器322基於由驅動器322從調光器開關介面330接收之一信號DIM所產生之一DC或一脈衝寬度調變信號。
信號DIM可係一電壓信號。信號DIM之位準可判定信號PWR之DC量值及/或工作週期。若信號DIM具有一第一位準(例如,2 V),則驅動器322可在信號PWR上賦予一第一DC量值及/或一第一工作週期。相比之下,若信號DIM具有一第二位準(例如,5V),則驅動器322可在信號PWR上賦予不同於第一DIM位準之一第二DC量值及/或一第二工作週期。如可容易明白,信號PWR之DC量值及/或工作週期判定被遞送至光源324之電流量,該電流量繼而可判定從光源324輸出之光的亮度。
調光器開關介面330可在燈具320與調光器開關310之間提供隔離,以主要保護操作調光器開關之人免受電擊。調光器開關介面330可包含一轉換器電路332,該轉換器電路332係經由一變壓器336耦合至一轉換器電路334。可用藉由一電流源338產生之一間歇電流信號S1來驅動變壓器336。下文中進一步以額外細節論述電流源338之操作及間歇電流信號S1之波形。
變壓器336可包含一繞組W1及磁耦合至繞組W1之一繞組W2。繞組W1可電耦合至燈具320 (例如,經由轉換器電路332)。繞組W2可電耦合至調光器開關310 (例如,經由轉換器電路334)。在一些實施方案中,繞組W2可電耦合至調光器開關介面330之端子T1 (例如,經由轉換器電路334)。在此等例項中,調光器開關310亦可耦合至端子T1以完成調光器開關310與繞組W2之間之電連接。額外地或替代地,在一些實施方案中,繞組W1可電耦合至調光器開關介面330之端子T2 (例如,經由轉換器電路332)。在此等例項中,驅動器322亦可耦合至調光器開關介面330之端子T2以接收信號DIM用於控制光源324之亮度。
在操作中,繞組W2經由轉換器電路334從調光器開關310載送調光控制資訊,該轉換器電路334亦將跨繞組W2之電壓轉換成一DC電流以供應調光器開關310。如上所述,可至少部分藉由調光器開關310產生跨繞組W2之電壓。此外,跨繞組W2之電壓可透過磁耦合傳遞至變壓器336之繞組W1,且藉由轉換器電路332轉換成電壓信號DIM。接著,電壓信號DIM可由燈具320之驅動器322使用以調整燈具320之亮度。根據本發明之態樣,轉換器電路332可包含經組態以基於從繞組W1接收之一AC信號產生一DC信號的任何適合電子電路。此外,根據本發明之態樣,轉換器電路334可包含經組態以在繞組W2上形成一所要AC信號的任何適合電子電路。
如上所述,電流源338可用一間歇電流信號S1供電給變壓器336。信號S1可係一交流電信號。如圖4中圖解說明,信號S1本質上可係週期性的。信號S1之各週期419可包含在其期間信號S1具有一第一電流位準之一部分413、及在其期間信號S1具有一第二電流位準之一部分417。第二電流位準可高於第一電流位準。舉例而言,在一些實施方案中,第一電流位準可係0 A且第二電流位準可具有大於0 A之任何值。
信號S1切換至第二電流位準之頻率可被稱為叢發頻率。在一些實施方案中,信號S1可具有1 Hz之一叢發頻率。然而,替代實施方案係可行的,其中信號S1具有任何適合頻率(例如,5 Hz、10 Hz、0.5 Hz等)。
當信號S1處於第一電流位準時,變壓器336可關斷(或在一降低功率耗損模式中操作)。當信號S1處於第二電流位準時,變壓器336可接通及/或在一正常功率耗損模式中操作。在一些實施方案中,藉由用一間歇電流信號驅動變壓器336,電流源338可間歇地接通及關斷變壓器336。此繼而可導致變壓器336僅在調光器開關介面330通電(或使用)之一小部分時間內供電,從而導致一降低功率耗損。
在一些實施方案中,信號S1可係藉由間歇地改變其工作週期所產生之一PWM信號。舉例而言,在各週期419之部分413期間,電流源338可將信號S1之工作週期切換至一第一值(例如,0%)。作為另一實例,在各週期419之部分417期間,電流源338可將信號S1之工作週期切換至大於第一值之一第二值(例如,50%)。
信號S1之各週期419之持續時間可判定調光器開關310之回應時間。如上所述,在一些實施方案中,各週期419之持續時間可係1秒。在此等例項中,週期419之各部分413之持續時間可係900 ms,且週期419之各部分417之持續時間可係100 ms。替代地,在一些實施方案中,各部分413之持續時間可係980 ms且各部分417之持續時間可係20 ms。簡言之,本發明不限於部分413及417及/或週期419之任何特定持續時間。
在一些實施方案中,可基於藉由一控制電路340供應至電流源338之一控制信號CTRL而產生信號S1。控制電路340可包含任何適合類型之控制電路。舉例而言,在一些實施方案中,控制電路可係一方波產生器及/或另一類型之信號產生器。額外地或替代地,在一些實施方案中,控制電路340可係一低功率處理器及/或能夠執行邏輯操作(諸如比較及分支)之一通用處理器(例如,一基於ARM之處理器)。額外地或替代地,在一些實施方案中,控制電路340可包含一場可程式化閘陣列(FPGA)或一特定應用積體電路(ASIC)。額外地或替代地,在一些實施方案中,控制電路340可經組態以執行一或多個處理器可執行指令,該一或多個處理器可執行指令在由控制電路340執行時導致控制電路340執行程序700,下文關於圖7進一步論述程序700。處理器可執行指令可儲存於係調光器開關介面330及/或控制電路340之部分之一記憶體(未展示)中。額外地或替代地,處理器可執行指令可儲存於一非暫時性電腦可讀媒體中,諸如一安全數位(SD)卡。儘管控制電路340及電流源338被描繪為分離元件,然將瞭解,替代實施方案係可行的,其中控制電路340及電流源338係彼此成一體。
如圖5中圖解說明,控制信號CTRL可係具有一週期510之一DC方波。各週期510可具有其中信號CTRL具有一第一工作週期之一部分512、及其中信號CTRL具有大於第一工作週期之一第二工作週期之一部分514。舉例而言,在一些實施方案中,第一工作週期可係0%且第二工作週期可係50%。在一些實施方案中,控制信號CTRL之各部分512可具有與電流信號S1之各部分413相同之持續時間。額外地或替代地,在一些實施方案中,控制信號CTRL之各部分514可具有與電流信號S1之各部分417相同之持續時間。下文關於圖6進一步論述使用控制信號CTRL來產生電流信號S1之方式。
圖6係根據本發明之態樣之進一步詳細圖解說明電流源338之內部結構之一圖式。如圖解說明,電流源338可包含一DC電壓源V1及一金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET) Q3。由控制電路340產生之控制信號CTRL可施加於MOSFET Q3之閘極。MOSFET Q3之汲極可耦合至一NPN電晶體Q1及一PNP電晶體Q2之各自基極。此外,電晶體Q1之集極可耦合至電壓源V1之正極端子(例如,+12 V),且電晶體Q2之集極可耦合至電壓源V1之負極端子(例如,0 V)。電晶體Q1及Q2之射極可在節點N3處彼此耦合。一電阻器R5及一電容器C4可串聯耦合至節點N3,如展示。
MOSFET Q3可在信號CTRL為高時接通且在信號CTRL為低時關斷。當MOSFET Q3關斷時,電阻器R4可正向偏壓NPN電晶體Q1且反向偏壓PNP電晶體Q2,從而開啟NPN電晶體Q1且關閉PNP電晶體Q2。當電晶體Q1開啟且PNP電晶體Q2關閉時,由於橫跨在電壓源V1之正極端子與節點N3之間之電路徑變為閉合所致,可能在節點N3處出現接近V1之正極端子電壓(例如,+12 V)之一高電壓。當MOSFET Q3接通時,電晶體Q1及Q2之共基極被下拉,從而關閉NPN電晶體Q1且開啟PNP電晶體Q2。當電晶體Q1關閉且PNP電晶體Q2開啟時,由於橫跨在電壓源V1之負極端子與節點N3之間之電路徑變為閉合所致,可能在節點N3處出現接近V1之負極端子電壓(例如,0V)之一低電壓。換言之,藉由將信號CTRL施加於MOSFET Q3閘之閘極,控制電路340可導致控制信號CTRL之頻率下之一方波DC電壓出現在節點N3。電容器C4可阻擋DC方波之DC分量,從而將其變成一方形AC電壓波。
根據關於圖3至圖6論述之實例,電流源338可經組態以始終用間歇電流供電給變壓器336。然而,替代實施方案係可行的,其中電流源338經組態以僅在調光器開關310處於備用模式中時向變壓器336供應間歇電流。在此等例項中,當調光器開關310未處於備用模式中時,電流源338可經組態以向變壓器336供應連續電流。
根據本發明之態樣,當調光器開關310產生導致驅動器322完全關閉光源324 (例如,藉由切斷至光源324之電流之供應)之一電壓信號(例如,0 V、10 V等)時,調光器開關310可處於備用模式中。額外地或替代地,當調光器開關310產生小於(或大於)一預定臨限值之一電壓信號時,調光器開關310可被認為處於備用模式中。舉例而言,當調光器開關上之旋鈕始終沿一個方向轉動時,一手動操作調光器開關可處於備用模式中。
根據本發明之態樣,在調光器開關310處於備用模式中時能夠向變壓器336供應間歇電流可幫助改良照明系統300之能量效率。舉例而言,在一些實施方案中,用具有10%之一工作週期之一間歇電流供應切換變壓器336可將功率耗損降低達90%。此降低在要求照明系統300遵守對照明系統施加嚴格備用功率限制之法律法規之管轄區中可係顯著的。
圖7係根據本發明之態樣之用於在調光器開關310被置於備用模式中時用一間歇電流供應選擇性地切換變壓器之一程序700之一實例的一流程圖。
在步驟710,控制電路340偵測信號DIM之電壓位準。在一些實施方案中,控制電路340可藉由使用一類比轉數位轉換器來對信號DIM進行取樣而偵測信號DIM之電壓位準。
在步驟720,控制電路340基於信號DIM之位準來偵測調光器開關310是否處於備用模式中。在一些實施方案中,控制電路340可比較信號DIM之位準與一預定臨限值以偵測調光器開關310是否處於備用模式中。根據一個特定實例,當信號DIM之位準低於一臨限值時,控制電路340可偵測到調光器開關310處於備用模式中且繼續進行至步驟740。根據相同實例,當信號DIM之位準高於臨限值時,控制電路340可偵測到調光器開關310未處於備用模式中,且繼續進行至步驟730。儘管在本發明實例中當信號DIM之位準低於一臨限值時控制電路340偵測到調光器開關310處於備用模式中,然替代實施方案係可行的,其中當信號DIM之位準高於一臨限值時控制電路340偵測到調光器開關310處於備用模式中。
在步驟730,控制電路340將一連續電流供應至變壓器336。為將間歇電流供應至變壓器336,控制電路340可將一第一控制信號提供至電流源338,此導致電流源338輸出一連續電流。更特定言之,控制電路340可產生圖8中展示之一控制信號810。如圖解說明,控制信號810可係具有一恆定工作週期之一方波。當將控制信號810供應至電流源338時,電流源338可產生一連續交流電信號820。如圖8中圖解說明,電流信號820可與上文中關於圖2論述之信號S0相同或類似。
在步驟740,控制電路340將一間歇電流供應至變壓器336。為將連續電流供應至變壓器336,控制電路340可將一第二控制信號提供至電流源338,此導致電流源輸出一間歇電流。更特定言之,控制電路340可向電流源338供應圖9中展示之一控制信號910。如圖解說明,控制信號910可與上文中關於圖3至圖6論述之控制信號CTRL相同或類似。當向電流源338供應控制信號910時,電流源338可將圖9中亦展示之一間歇交流電信號920輸出至變壓器336。如圖解說明,交流電信號920可與上文中關於圖3至圖6論述之信號S1相同或類似。
圖1至圖9僅提供為一實例。關於此等圖論述之至少一些元件可以不同順序配置、組合及/或一起省略。舉例而言,儘管在圖6之實例中,電晶體Q1及Q2藉由一MOSFET電晶體切換,然替代實施方案係可行的,其中代替地使用任何其他適合類型之切換器件,諸如一固態繼電器、一PMOS電晶體等。此外,儘管在本發明實例中,使用PNP電晶體及NPN電晶體來閉合電壓源V1與電流源338之間之不同電路徑,然替代實施方案係可行的,其中代替地使用任何其他適合類型之切換器件,諸如一固態繼電器、一PMOS電晶體等。電壓源V1可包含任何適合類型之電壓。舉例而言,電壓源可係一電源連接器。作為另一實例,電壓源可係經組態以將AC主電源電壓轉換為DC電壓之一電源轉接器。儘管調光器開關介面330及驅動器322表示為分離元件,然將瞭解,實務上調光器開關介面330及驅動器322往往可彼此成一體。
圖10係根據一項實施例之用於一整合LED照明系統之一電子板311之一俯視圖。在替代實施例中,兩個或兩個以上電子板可用於LED照明系統。舉例而言,LED陣列可在一分離電子板上,或感測器模組可在一分離電子板上。在圖解說明之實例中,電子板311包含一功率模組312、一感測器模組314、連接能力及控制模組316及保留用於將一LED陣列附接至一基板321之一LED附接區318。圖3之調光器開關介面330可係功率模組312之部分或可在電子板318外部且可將輸入提供至功率模組312。
基板321可係能夠使用導電連接器(諸如軌道、跡線、襯墊、通孔及/或導線)機械支撐電氣組件、電子組件及/或電子模組且提供至其等之電耦合的任何板。基板321可包含安置於非導電材料(諸如一介電複合材料)之一或多層之間或上的一或多個金屬化層。功率模組312可包含電氣及/或電子元件。在一例示性實施例中,功率模組312包含一AC/DC轉換電路、一DC/DC轉換電路、一調光電路、及一LED驅動器電路。
感測器模組314可包含其中將實施LED陣列之一應用所需之感測器。例示性感測器可包含光學感測器(例如,IR感測器及影像感測器)、運動感測器、熱感測器、機械感測器、近接感測器或甚至計時器。藉由實例,可基於若干不同感測器輸入(諸如一使用者之一經偵測存在、經偵測之環境照明狀況、經偵測之天氣狀況)或基於白天/黑夜之時間而關閉/開啟及/或調整街道照明、普通照明及園藝照明應用中之LED。此可包含(舉例而言)調整光輸出之強度、光輸出之形狀、光輸出之色彩、及/或開啟或關閉燈以節能。對於AR/VR應用,可使用運動感測器來偵測使用者移動。運動感測器自身可係LED,諸如IR偵測器LED。藉由另一實例,對於相機閃光燈應用,可使用影像及/或其他光學感測器或像素來量測用於待擷取之一場景之照明,使得可最佳地校準閃光燈照明色彩、強度照明型樣及/或形狀。在替代實施例中,電子板311不包含一感測器模組。
連接能力及控制模組316可包含系統微控制器及經組態以從一外部器件接收一控制輸入之任何類型之有線或無線模組。藉由實例,一無線模組可包含藍芽、Zigbee、Z波、網格、WiFi、近場通信(NFC)及/或可使用同級間模組。微控制器可係任何類型之專用電腦或處理器,其可嵌入一LED照明系統中且經組態或可組態以從有線或無線模組或LED系統中之其他模組接收輸入(諸如感測器資料及從LED模組回饋之資料)且基於輸入而將控制信號提供至其他模組。微控制器可係圖3之控制電路340之部分或可包含圖3之控制電路340,如本文中揭示。可在併入一非暫時性電腦可讀儲存媒體中以由專用處理器執行之一電腦程式、軟體或韌體中實施藉由專用處理器實施之演算法。非暫時性電腦可讀儲存媒體之實例包含一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一暫存器、快取記憶體、及半導體記憶體器件。記憶體可包含為微控制器之部分或可在電子板311上或外部之別處實施。
如本文中使用之術語模組可指代安置於可焊接至一或多個電子板311之個別電路板上之電氣及/或電子組件。然而,術語模組亦可指代提供類似功能性、但可個別地焊接至同一區中或不同區中之一或多個電路板之電氣及/或電子組件。
圖11A係電子板311之一俯視圖,其中在一項實施例中一LED陣列410在LED器件附接區318處附接至基板321。電子板311與LED陣列410一起表示一LED照明系統400A。此外,功率模組312接收Vin 497處之一電壓輸入且經由跡線418B從連接能力及控制模組316接收控制信號,且經由跡線418A將驅動信號提供至LED陣列410。經由來自功率模組312之驅動信號開啟及關閉LED陣列410。在圖11A中展示之實施例中,連接能力及控制模組316經由跡線418C從感測器模組314接收感測器信號。
圖11B圖解說明具有經安裝於一電路板之兩個表面上之電子組件之一雙通道整合LED照明系統的一項實施例。如圖11B中展示,一LED照明系統400B包含一第一表面445A,該第一表面445A具有用以接收調光器信號及AC功率信號之輸入,及經安裝於其上之一AC/DC轉換器電路412。LED系統400B包含一第二表面445B,該第二表面445B具有調光器介面電路415、DC-DC轉換器電路440A及440B、具有一微控制器472之一連接能力及控制模組416 (在此實例中一無線模組),及經安裝於其上之一LED陣列410。藉由兩個獨立通道411A及411B來驅動LED陣列410。在替代實施例中,可使用一單個通道來將驅動信號提供至一LED陣列,或可使用任何數目之多個通道來將驅動信號提供至一LED陣列。舉例而言,圖11E圖解說明具有3個通道之一LED照明系統400E,且在下文中進一步詳細描述。圖3之調光器開關介面330可係調光器介面電路415之部分,且可將輸入提供至微控制器472。
LED陣列410可包含兩個LED器件群組。在一例示性實施例中,群組A之LED器件經電耦合至一第一通道411A,且群組B之LED器件經電耦合至一第二通道411B。兩個DC-DC轉換器440A及440B之各者可分別經由單個通道411A及411B提供一各自驅動電流用於驅動LED陣列410中之一各自LED群組A及B。LED群組之一者中之LED可經組態以發射具有與第二LED群組中之LED不同之一色點的光。可藉由控制由個別DC/DC轉換器電路440A及440B分別經由一單個通道411A及411B施加的電流及/或工作週期,而在一範圍內調諧對由LED陣列410發射之光之複合色點的控制。儘管圖11B中展示之實施例不包含一感測器模組(如圖10及圖11A中描述),然一替代實施例可包含一感測器模組。
圖解說明之LED照明系統400B係一整合系統,其中LED陣列410及用於操作LED陣列410的電路係提供於一單個電子板上。電路板499之相同表面上之模組之間的連接可經電耦合,以藉由表面或次表面互連(諸如跡線431、432、433、434及435或金屬化(未展示))來交換(舉例而言)模組之間的電壓、電流及控制信號。電路板499之相對表面上之模組之間的連接可係藉由貫穿板互連(諸如通孔及金屬化(未展示))而電耦合。
圖11C圖解說明一LED照明系統之一實施例,其中LED陣列係在與驅動器及控制電路分離之一電子板上。LED照明系統400C包含一功率模組452,該功率模組452係在與一LED模組490分離之一電子板上。功率模組452在一第一電子板上可包含一AC/DC轉換器電路412、一感測器模組414、一連接能力及控制模組416、一調光器介面電路415,及一DC/DC轉換器440。LED模組490在一第二電子板上可包含嵌入式LED校準及設定資料493及LED陣列410。可經由可將兩個模組電及通信耦合的導線,在功率模組452與LED模組490之間交換資料、控制信號及/或LED驅動器輸入信號485。嵌入式LED校準及設定資料493可包含一給定LED照明系統內的其他模組控制如何驅動LED陣列中之LED所需的任何資料。在一項實施例中,嵌入式校準及設定資料493可包含微控制器產生或修改指示驅動器使用(舉例而言)脈衝寬度調變(PWM)信號將電力提供至各LED群組A及B之一控制信號所需的資料。在此實例中,校準及設定資料493可通知微控制器472關於(舉例而言)待使用電力通道之數目、由整個LED陣列410提供之複合光之一所要色點,及/或由AC/DC轉換器電路412提供以提供至各通道之電力之一百分比。如本文中揭示,圖3之調光器開關介面330可係調光器介面電路415的部分。
圖11D圖解說明使LED陣列與一些電子器件一起處於與驅動器電路分離之一電子板上之一LED照明系統之一方塊圖。一LED系統400D包含一功率轉換模組483及定位於一分離電子板上之一LED模組481。功率轉換模組483可包含AC/DC轉換器電路412、調光器介面電路415及DC-DC轉換器電路440,且LED模組481可包含嵌入式LED校準及設定資料493、LED陣列410、感測器模組414及連接能力及控制模組416。功率轉換模組483可經由兩個電子板之間之一有線連接將LED驅動器輸入信號485提供至LED陣列410。
圖11E係展示一多通道LED驅動器電路之一例示性LED照明系統400E之一圖式。在圖解說明之實例中,系統400E包含一功率模組452及包含嵌入式LED校準及設定資料493的一LED模組491及包含三個LED群組494A、494B及494C的一LED陣列494。雖然圖11E中展示三個LED群組,但此項技術之一般技術者將認識到,可使用與本文中描述之實施例一致之任何數目個LED群組。此外,雖然各群組內之個別LED串聯配置,但在一些實施例中其等可並聯配置。
LED陣列494可包含提供具有不同色點之光的LED群組。舉例而言,LED陣列494可包含經由一第一LED群組494A之一暖白光源、經由一第二LED群組494B之一冷白光源及經由一第三LED群組494C之一中性白光源。經由第一LED群組494A之暖白光源可包含經組態以提供具有近似2700K之一相關色溫(CCT)之白光的一或多個LED。經由第二LED群組494B之冷白光源可包含經組態以提供具有近似6500K之一CCT之白光的一或多個LED。經由第三LED群組494C之中性白光源可包含經組態以提供具有近似4000K之一CCT之光的一或多個LED。雖然在此實例中描述各種白色LED,但此項技術之一般技術者將認識到,與本文中描述之實施例一致之其他色彩組合係可行的,以提供來自具有各種整體色彩之LED陣列494之一複合光輸出。
功率模組452可包含一可調諧光引擎(未展示),該可調諧光引擎可經組態以經由三個分離通道(指示為圖11E中之LED1+、LED2+及LED3+)將電力供應至LED陣列494。更特定言之,可調諧光引擎可經組態以經由一第一通道將一第一PWM信號供應至第一LED群組494A (諸如暖白光源)、經由一第二通道將一第二PWM信號供應至第二LED群組494B,且經由一第三通道將一第三PWM信號供應至第三LED群組494C。可使用經由一各自通道提供之各信號來供電給對應LED或LED群組,且信號之工作週期可判定各各自LED之開啟及關閉狀態之整體持續時間。開啟及關閉狀態之持續時間可導致一整體光效應,其可具有基於持續時間之光性質(例如,相關色溫(CCT)、色點或亮度)。在操作中,可調諧光引擎可改變第一信號、第二信號及第三信號之工作週期之相對量值以調整LED群組之各者之各自光性質以提供具有來自LED陣列494之所要發射之複合光。如上所述,LED陣列491之光輸出可具有基於來自LED群組494A、494B及494C之各者之光發射之組合(例如,混合物)的一色點。
在操作中,功率模組452可接收基於使用者及/或感測器輸入所產生之一控制輸入且經由個別通道提供信號以控制藉由LED陣列494基於控制輸入所輸出之光之複合色彩。在一些實施例中,一使用者可藉由轉動一旋鈕或移動可係(舉例而言)一感測器模組(未展示)之部分之一滑件而將輸入提供至LED系統用於控制DC/DC轉換器電路。額外地或替代地,在一些實施例中,一使用者可使用一智慧型電話及/或其他電子器件將輸入提供至LED照明系統400E以將一所要色彩之一指示傳輸至一無線模組(未展示)。
圖12展示一例示性系統550,其包含一應用平台560、LED照明系統552及556、及二次光學器件554及558。LED照明系統552產生箭頭561a與561b之間展示之光束561。LED照明系統556可在箭頭562a與562b之間產生光束562。在圖12中展示之實施例中,從LED照明系統552發射之光穿過二次光學器件554,且從LED照明系統556發射之光穿過二次光學器件558。在替代實施例中,光束561及562未穿過任何二次光學器件。二次光學器件可係或可包含一或多個光導。一或多個光導可係邊緣照亮或可具有界定光導之一內邊緣之一內部開口。LED照明系統552及/或556可插入一或多個光導之內部開口中,使得其等將光注入至一或多個光導之內邊緣(內部開口光導)或外邊緣(邊緣照亮光導)中。可圍繞係光導之部分之一基底之圓周配置LED照明系統552及/或556中之LED。根據一實施方案,基底可係導熱的。根據一實施方案,基底可耦合至安置於光導上方之一散熱元件。散熱元件可經配置以經由導熱基底接收由LED產生之熱量且消散所接收熱量。一或多個光導可允許由LED照明系統552及556發射之光以一所要方式塑形(諸如(舉例而言)具有一梯度、一倒角分佈、一窄分佈、一寬分佈、一角分佈或類似者)。
在例示性實施例中,系統550可係一相機閃光燈系統之一行動電話、室內住宅或商業照明、室外燈(諸如街道照明)、一汽車、一醫療器件、AR/VR器件及機器人器件。圖11A中展示之整合LED照明系統400A、圖11B中展示之整合LED照明系統400B、圖11C中展示之LED照明系統400C及圖11D中展示之LED照明系統400D在例示性實施例中圖解說明LED照明系統552及556。
在例示性實施例中,系統550可係一相機閃光燈系統之一行動電話、室內住宅或商業照明、室外燈(諸如街道照明)、一汽車、一醫療器件、AR/VR器件及機器人器件。圖11A中展示之整合LED照明系統400A、圖11B中展示之整合LED照明系統400B、圖11C中展示之LED照明系統400C及圖11D中展示之LED照明系統400D在例示性實施例中圖解說明LED照明系統552及556。
應用平台560可經由線565或其他適用輸入經由一電源匯流排將電力提供至LED照明系統552及/或556,如本文中論述。此外,應用平台560可經由線565提供輸入信號用於LED照明系統552及LED照明系統556之操作,該輸入可基於一使用者輸入/偏好、一感測讀取、一預程式化或自主判定輸出或類似者。一或多個感測器可在應用平台560之外殼之內部或外部。
在各項實施例中,應用平台560感測器及/或LED照明系統552及/或556感測器可收集資料,諸如視覺資料(例如,LIDAR資料、IR資料、經由一相機收集之資料等)、音頻資料、基於距離之資料、移動資料、環境資料、或類似者或其等之一組合。資料可能與一實體品項或實體(諸如物件、個人、車輛等)有關。舉例而言,感測設備可收集一基於ADAS/AV之應用之物件近接資料,其可基於一實體品項或實體之偵測而確定偵測及隨後動作之優先級。可基於藉由(舉例而言) LED照明系統552及/或556發射一光信號(諸如一IR信號)且基於發射之光信號收集資料而收集資料。可藉由與發射用於資料收集之光信號之組件不同的一組件收集資料。繼續實例,感測設備可定位於一汽車上且可使用一垂直腔表面發射雷射(VCSEL)來發射一光束。一或多個感測器可感測對於發射光束或任何其他適用輸入之一回應。
在例示性實施例中,應用平台560可表示一汽車且LED照明系統552及LED照明系統556可表示汽車頭燈。在各項實施例中,系統550可表示具有可操縱光束之一汽車,其中LED可選擇性地啟動以提供可操縱光。舉例而言,可使用一LED陣列來定義或投射一形狀或圖案或僅照明一道路之選定區段。在一例示性實施例中,LED照明系統552及/或556內之紅外相機或偵測器像素可係識別需要照明之一場景(道路、人行橫道等)之部分之感測器。
圖13A係一例示性實施例中之一LED器件201之一圖式。LED器件201可包含一基板202、一作用層204、一波長轉換層206、及主光學器件208。在其他實施例中,一LED器件可不包含一波長轉換器層及/或主光學器件。個別LED器件201可包含於一LED照明系統(諸如上文中描述之LED照明系統之任一者)中之一LED陣列中。
如圖13A中展示,作用層204可鄰近基板202且在被激發時發射光。用於形成基板202及作用層204之適合材料包含藍寶石、SiC、GaN、聚矽氧,且更明確言之可由以下各者形成:一Ⅲ-Ⅴ族半導體,包含(但不限於) AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb;Ⅱ-Ⅵ族半導體,包含(但不限於) ZnS、ZnSe、CdSe、CdTe;Ⅳ族半導體,包含(但不限於) Ge、Si、SiC;及其等之混合物或合金。
波長轉換層206可能遠離、鄰近作用層204或在作用層204正上方。作用層204將光發射至波長轉換層206中。波長轉換層206作用以進一步修改藉由作用層204之發射光之波長。包含一波長轉換層之LED器件往往被稱為磷光體轉換LED (「PCLED」)。波長轉換層206可包含任何發光材料,諸如(舉例而言)一透明或半透明黏結劑或基質中之磷光體粒子或一陶瓷磷光體元件,其吸收一個波長之光且發射一不同波長之光。
主光學器件208可在LED器件200之一或多層上或上方且允許光從作用區204及/或波長轉換層206穿過主光學器件208。主光學器件208可係經組態以保護一或多層且至少部分塑形LED器件200之輸出的一透鏡或封裝。主光學器件208可包含透明及/或半透明材料。在例示性實施例中,可基於一朗伯分佈型樣發射經由主光學器件之光。將瞭解,可修改主光學器件208之一或多個性質以產生不同於朗伯分佈型樣之一光分佈型樣。
圖13B展示一例示性實施例中之包含具有像素201A、201B及201C之一LED陣列210以及二次光學器件212之一照明系統220的一橫截面視圖。LED陣列210包含像素201A、201B及201C,其各自包含一各自波長轉換層206B、作用層204B及一基板202B。LED陣列210可係使用晶圓級處理技術製造之一單體LED陣列、具有亞500微米尺寸之一微型LED或類似者。可使用陣列分段或替代地使用取置技術來形成LED陣列210中之像素201A、201B及201C。
一或多個像素201A、201B及201C之間展示之空間203可包含一氣隙或可由諸如可係一接觸件(例如,n接觸件)之一金屬材料的一材料填充。
二次光學器件212可包含透鏡209及波導207之一或兩者。將瞭解,儘管根據展示之實例論述二次光學器件,然在例示性實施例中,可使用二次光學器件212來擴散傳入光(發散光學器件),或將傳入光聚集成一準直光束(準直光學器件)。在例示性實施例中,波導207可係一集光器且可具有任何適用形狀以聚集光,諸如一拋物線形狀、圓錐形狀、斜面形狀或類似者。波導207可用一介電材料、一金屬化層或用於反射或重新導向入射光之類似者塗覆。在替代實施例中,一照明系統可不包含以下各者之一或多者:轉換層206B;主光學器件208B;波導207;及透鏡209。
透鏡209可由任何適用透明材料形成,諸如(但不限於) SiC、氧化鋁、金剛石或類似者或其等之一組合。可使用透鏡209來修改輸入至透鏡209中之一束光,使得來自透鏡209之一輸出光束將有效率地符合一所要光度規格。此外,透鏡209可諸如藉由判定LED陣列210之LED器件201A、201B及/或201C之一照亮及/或未照亮外觀而用於一或多個美學目的。
已詳細描述實施例,熟習此項技術者將明白,鑑於本描述,可對本文中描述之實施例進行修改而不脫離發明概念之精神。因此,本發明之範疇並不意欲限於圖解說明且描述之特定實施例。
100:照明系統
110:調光器開關
120:燈具
122:驅動器
124:光源
130:調光器開關介面
132:轉換器電路
134:轉換器電路
136:變壓器
138:電流源
201:LED器件
201A:像素
201B:像素
201C:像素
202:基板
202B:基板
203:空間
204:作用層
204B:作用層
206:波長轉換層
206B:波長轉換層
207:波導
208:主光學器件
208B:主光學器件
209:透鏡
210:發光二極體(LED)陣列
212:二次光學器件
220:照明系統
300:照明系統
310:調光器開關
311:電子板
312:功率模組
314:感測器模組
316:連接能力及控制模組
318:發光二極體(LED)附接區
320:燈具
321:基板
322:驅動器
324:光源
330:調光器開關介面
332:轉換器電路
334:轉換器電路
336:變壓器
338:電流源
340:控制電路
400A:發光二極體(LED)照明系統
400B:發光二極體(LED)照明系統
400C:發光二極體(LED)照明系統
400D:發光二極體(LED)照明系統
400E:LED照明系統
410:發光二極體(LED)陣列
411A:第一通道
411B:第二通道
412:AC/DC轉換器電路
413:部分
414:感測器模組
415:調光器介面電路
416:連接能力及控制模組
417:部分
418A:跡線
418B:跡線
418C:跡線
419:週期
431:跡線
432:跡線
433:跡線
434:跡線
435:跡線
440:DC/DC轉換器
440A:DC-DC轉換器電路
440B:DC-DC轉換器電路
445A:第一表面
445B:第二表面
452:功率模組
472:微控制器
483:功率轉換模組
485:發光二極體(LED)驅動器輸入信號
490:發光二極體(LED)模組
491:發光二極體(LED)陣列
493:嵌入式發光二極體(LED)校準及設定資料
494:LED陣列
494A:第一發光二極體(LED)群組
494B:第二發光二極體(LED)群組
494C:第三發光二極體(LED)群組
497:Vin
510:週期
512:部分
514:部分
550:系統
552:發光二極體(LED)照明系統
554:二次光學器件
556:發光二極體(LED)照明系統
558:二次光學器件
560:應用平台
561:光束
561a:箭頭
561b:箭頭
562:光束
562a:箭頭
562b:箭頭
565:線
700:程序
710:步驟
720:步驟
730:步驟
740:步驟
810:控制信號
820:連續交流電信號
910:控制信號
920:間歇交流電信號
C4:電容器
CTRL:控制信號
DIM:電壓信號
N3:節點
PWR:信號
Q1:NPN電晶體
Q2:PNP電晶體
Q3:金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)
R4:電阻器
R5:電阻器
S0:連續電流信號
S1:間歇電流信號
T1:端子
T2:端子
V1:DC電壓源
W1:繞組
W2:繞組
下文中描述之圖式僅出於圖解說明目的。圖式不意欲限制本發明之範疇。圖中展示之相同元件符號指定各項實施例中之相同部分。
圖1係根據本發明之態樣之一照明系統之一實例之一示意圖;
圖2係根據本發明之態樣之用於驅動圖1之照明系統之一調光器開關介面中之一變壓器之一電流信號之一圖表;
圖3係根據本發明之態樣之一照明系統之另一實例之一示意圖;
圖4係根據本發明之態樣之用於驅動圖3之照明系統之一調光器開關介面中之一變壓器之一電流信號之一圖表;
圖5係根據本發明之態樣之用於控制圖3之照明系統之調光器開關介面中之一電流源之操作之一控制信號的一圖表;
圖6係根據本發明之態樣之可用於圖3之照明系統之調光器開關介面中之一電流源之一實例之一電路圖;
圖7係根據本發明之態樣之藉由係圖3之照明系統之調光器開關介面之部分之一控制器執行之一程序之一實例的一流程圖;
圖8係圖解說明根據本發明之態樣之可藉由圖3之照明系統之調光器開關介面中之電流源產生之一控制信號及一對應電流信號的一標繪圖;
圖9係圖解說明根據本發明之態樣之可藉由圖3之照明系統之調光器開關介面中之電流源產生之另一控制信號及另一對應電流信號的一標繪圖;
圖10係根據一項實施例之用於一整合LED照明系統之一電子板之一俯視圖;
圖11A係電子板之一俯視圖,其中在一項實施例中LED陣列在LED器件附接區處附接至基板;
圖11B係具有安裝於一電路板之兩個表面上之電子組件之一雙通道整合LED照明系統之一項實施例的一圖式;
圖11C係一LED照明系統之一實施例之一圖式,其中LED陣列在與驅動器及控制電路分離之一電子板上;
圖11D係使LED陣列與一些電子器件一起處於與驅動器電路分離之一電子板上之一LED照明系統之一方塊圖;
圖11E係展示一多通道LED驅動器電路之例示性LED照明系統之一圖式;
圖12係一例示性應用系統之一圖式;
圖13A係展示一LED器件之一圖式;及
圖13B係展示多個LED器件之一圖式。
300:照明系統
310:調光器開關
320:燈具
322:驅動器
324:光源
330:調光器開關介面
332:轉換器電路
334:轉換器電路
336:變壓器
338:電流源
340:控制電路
CTRL:控制信號
DIM:電壓信號
PWR:信號
S1:間歇電流信號
T1:端子
T2:端子
W1:繞組
W2:繞組
Claims (20)
- 一種用於操作一調光器開關介面(dimmer switch interface)之方法,該方法包括: 偵測一調光器信號之一電壓位準; 藉由一臨界值比較該調光器信號之該電壓位準;及 回應於判定該調光器信號之該電壓位準低於該臨界值時,提供一間歇電流信號(intermittent current signal)至一變壓器,該間歇電流信號具有一週期,該週期包括一第一部分以及一第二部分,其中該間歇電流信號在該第一部分時具有零電流,該間歇電流信號在該第二部分時具有一交流電流(alternating current)。
- 如請求項1之方法,更包括: 當該調光器信號之該電壓位準高於該臨界值時,維持該變壓器在一啟動狀態。
- 如請求項2之方法,其中維持該變壓器在該啟動狀態包括:提供一連續電流至該變壓器。
- 如請求項1之方法,其中提供該間歇電流信號至該變壓器包括:在該間歇電流信號之該第一部分之期間,間歇性(intermittently)關閉該變壓器。
- 如請求項1之方法,其中在該間歇電流信號之該第一部分大於該間歇電流信號之該第二部分。
- 如請求項1之方法,其中該間歇電流信號為一脈衝寬度調變(PWM,pulse width modulation)信號,該方法更包括藉由間歇性改變該脈衝寬度調變信號之一工作週期以產生該脈衝寬度調變信號。
- 如請求項6之方法,其中產生該脈衝寬度調變信號更包括:在該第一部分之期間切換該脈衝寬度調變信號之該工作週期至一第一值,並且在該第二部分之期間切換該脈衝寬度調變信號之該工作週期至一第二值。
- 如請求項1之方法,更包括:當該調光器信號之該電壓位準低於該臨界值時,判定該調光器開關介面位於一備用模式。
- 如請求項1之方法,更包括:提供該調光器信號至一發光二極體(LED)裝置驅動器。
- 如請求項1之方法,其中該調光器信號為該調光器開關介面之一輸出,該方法更包括: 藉由一控制電路產生用於一電流源之一控制信號;及 藉由該電流源基於該控制信號而產生該間歇電流信號。
- 如請求項10之方法,其中該控制信號包括一第一部分以及一第二部分,其中該控制信號在該第一部分時具有一第一工作週期,該控制信號在該第二部分時具有一第二工作週期,該第二工作週期係大於該第一工作週期。
- 一種用於操作一調光器開關介面(dimmer switch interface)之方法,該方法包括: 偵測該調光器信號之一電壓位準以控制一發光二極體(LED)裝置; 藉由一臨界值比較該調光器信號之該電壓位準; 回應於判定該調光器信號之該電壓位準低於該臨界值時,提供一間歇電流(intermittent current)至一變壓器,該間歇電流具有一週期,該週期包括一第一部分以及一第二部分,其中該間歇電流在該第一部分時具有零電流,該間歇電流在該第二部分時具有一交流電流;及 回應於判定該調光器信號之該電壓位準高於該臨界值時,提供一連續電流至該變壓器。
- 如請求項12之方法,其中在該間歇電流之該第一部分大於該間歇電流之該第二部分。
- 如請求項12之方法,更包括:當該調光器信號之該電壓位準低於該臨界值時,判定該調光器開關介面位於一備用模式。
- 如請求項12之方法,其中該第二部分之一工作週期係大於該第一部分之一工作週期。
- 如請求項15之方法,其中該第一工作週期為0%。
- 如請求項12之方法,其中當該調光器信號之該電壓位準低於該臨界值時,該變壓器位於一關斷(switched off)模式或操作於一低功率耗損模式之其中一者。
- 如請求項12之方法,其中該調光器信號為該調光器開關介面之一輸出,該方法更包括: 藉由一控制電路產生用於一電流源之一控制信號;及 藉由該電流源基於該控制信號而產生該間歇電流。
- 如請求項18之方法,其中該控制信號包括一第一部分以及一第二部分,其中該控制信號在該第一部分時具有一第一工作週期,該控制信號在該第二部分時具有一第二工作週期,該第二工作週期係大於該第一工作週期。
- 如請求項12之方法,其中該間歇電流為一脈衝寬度調變(PWM,pulse width modulation)信號,該方法更包括藉由間歇性改變該脈衝寬度調變信號之一工作週期以產生該脈衝寬度調變信號。
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