TWI487432B - 以發光二極體為基礎之照明模組之板上診斷 - Google Patents

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Description

以發光二極體為基礎之照明模組之板上診斷
所述實施例係關於包括發光二極體(LED)之照明模組。
本申請案主張於2010年6月18日提出申請之臨時申請案第61/356,525號之權益，該申請案之全文以引用方式併入本文中。
LED在通用光照中之用途正變得更合意且更流行。包括LED之照明裝置通常要求大量散熱及特定電力要求。相關於散熱、電力要求之甚至局部故障或任何其他系統故障(諸如磷光體降級、在標稱操作條件之外操作、LED故障等)可使效能嚴重降級。然而，一旦一習用以LED為基礎之照明裝置裝配上，就難以接近且因此與照明裝置相關聯之問題通常得不到診斷或解決從而造成效能降級及壽命縮減。因此，期望改良。
一種以發光二極體(LED)為基礎之照明模組能夠執行板上診斷。舉例而言，診斷可包括估算流逝壽命、一磷光體塗層之降級、熱故障、LED故障或基於所量測之通量或溫度來判定LED電流調節。
在一個實施方案中，基於一操作條件之一標稱值及該操作條件之一實際值來為一以LED為基礎之照明模組之一操作時間週期判定一增量加速因子。至少部分地基於該增量加速因子來判定一累積加速因子。基於以該累積加速因子按比例調整一以LED為基礎之照明模組之操作之一累積流逝時間來估算該以LED為基礎之照明模組之一流逝壽命。
在另一實施方案中，量測一以LED為基礎之照明模組對自該模組之一LED發出之光之一脈衝之一通量強度回應並基於該通量強度回應來估算該模組內之一磷光體塗層之一降級。
在另一實施方案中，量測一以LED為基礎之照明模組對自一起動條件照明該模組之一瞬態回應並在一實際熱故障發生之前基於該瞬態回應估算該模組之一熱故障。
在另一實施方案中，量測一以LED為基礎之照明模組之複數個串聯連接之LED之一正向電壓，其中該量測係由該以LED為基礎之照明模組執行。基於該正向電壓來估算該複數個串聯連接之LED中之至少一者之一故障，其中該估算係由該以LED為基礎之照明模組執行。
在另一實施方案中，針對被一第一LED照明之一以LED為基礎之照明模組來量測一第一通量強度值，藉助一第一電流值來驅動該第一LED，其中該第一LED發出具有一第一色彩特性之光。針對被一第二LED照明之該以LED為基礎之照明模組來量測一第二通量強度值，藉助一第二電流值來驅動該第二LED，其中該第二LED發出具有一第二色彩特性之光。基於該第一通量強度值及該第一電流值來判定一第三電流值，且基於該第二通量強度值、該第二電流值及該第一LED之通量強度與該第二LED之通量強度之一預定比來判定一第四電流值。
在又另一實施方案中，量測一以LED為基礎之照明模組之一溫度。基於該溫度來判定一電流比例因子，其中該電流比例因子使施加於具有一第一色彩發光特性之一第一LED的一第一電流值與施加於具有一第二色彩發光特性之一第二LED的一第二電流值相關。基於該電流比例因子及一第一標稱電流值來判定一第一目標電流值。
現在將詳細參考先前技術實例及本發明之某些實施例，在隨附圖式中圖解說明其實例。
圖1至圖2圖解說明兩個實例性照明器具。圖1中所圖解說明之照明器具包括具有一矩形形狀因子之一照明模組100。圖2中所圖解說明之照明器具包括具有一圓形形狀因子(form factor)之一照明模組100。此等實例係出於圖解說明之目的。亦可預期一般多邊形及橢圓形形狀之照明模組之實例。照明器具150包括照明模組100、反射器140及燈具130。如所繪示，燈具130係一散熱片且因此有時可稱作散熱片130。然而，燈具130可包括其他結構性及裝飾性元件(未展示)。反射器140安裝至照明模組100以校準自照明模組100發出之光或使其偏轉。反射器140可係由一導熱材料(諸如包括鋁或銅之一材料)製成且可熱耦合至照明模組100。熱藉由透過照明模組100及導熱反射器140之傳導而流動。熱亦經由反射器140上面之熱對流而流動。反射器140可係一複合拋物線聚焦器，其中該聚焦器係由一高度反射材料構造而成或係用該高度反射材料塗佈。光學元件(諸如一散射器或反射器140)可係(例如)藉助線、一夾具、一扭鎖機構或其他適當配置以可拆卸方式耦合至照明模組100。包括照明模組100之一照明器具150亦可係一改裝燈。
照明模組100安裝至燈具130。如圖1及2中所繪示，照明模組100安裝至散熱片130。散熱片130可係由一導熱材料(諸如包括鋁或銅之一材料)製成且可熱耦合至照明模組100。熱藉由透過照明模組100及導熱散熱片130之傳導而流動。熱亦經由散熱片130上面之熱對流而流動。照明模組100可藉助用以將照明模組100夾緊至散熱片130之螺紋而附接至散熱片130。為了促進容易移除及替換照明模組100，照明模組100可係(例如)藉助一夾具機構、一扭鎖機構或其他適當配置以可拆卸方式耦合至散熱片130。照明模組100包括(例如)直接或使用熱油脂、熱膠帶、熱襯墊或熱環氧樹脂熱耦合至散熱片130之至少一個導熱表面。為了充分冷卻LED，流動至板上LED之每一瓦特之電能應使用至少50平方毫米(但較佳的係100平方毫米)之一熱接觸區。舉例而言，在使用20個LED時之情形中，應使用1000至2000平方毫米之散熱片接觸區。使用一較大散熱片130可准許以較高功率驅動LED 102，且亦允許不同的散熱片設計。舉例而言，某些設計可展示出不那麼相依於散熱片之定向之一冷卻能力。另外，亦可使用用於強制冷卻之風扇或其他解決方案而自該裝置進行熱移除。底部散熱片可包括一孔隙以便可進行至照明模組100的電連接。
圖3A展示一分解視圖，其圖解說明如圖1中所繪示之以LED為基礎之照明模組100之組件。應理解，如本文中所定義，一以LED為基礎之照明模組不是一LED，而是一LED光源或燈具或一LED光源或燈具之組件部分。以LED為基礎之照明模組100包括一或多個LED晶粒或經封裝之LED及LED晶粒或經封裝之LED所附接至的一安裝板。圖3B圖解說明如圖1中所繪示之LED照明模組100之一透視剖視圖。以LED為基礎之照明模組100包括安裝於安裝板104上之一或多個固態發光元件，諸如發光二極體(LED)102。安裝板104附接至安裝基座101且藉由安裝板扣環103緊固於適當位置中。由LED 102佔據之安裝板104及安裝板扣環103一起構成光源子總成115。光源子總成115可操作以使用LED 102將電能轉換成光。自光源子總成115發出之光導引至光轉換子總成116以用於色彩混合及色彩轉換。光轉換子總成116包括腔體105及輸出窗口108，且視情況包括底部反射器插入件106及側壁插入件107中之一者或兩者。輸出窗口108固定至腔體105之頂部。腔體105包括內側壁以便在腔體105安裝於光源子總成115上面時該等內側壁將來自LED 102之光導引至輸出窗口108。底部反射器插入件106可視情況放置於安裝板104上面。底部反射器插入件106包括孔以便每一LED 102之發光部分不會被底部反射器插入件106阻擋。側壁插入件107可視情況放置於腔體105內部以便當腔體105安裝於光源子總成115上面時側壁插入件107之內表面將來自LED 102之光導引至輸出窗口。雖然如所繪示，自照明模組100之頂部觀察，腔體105之內側壁在形狀上係矩形，但可預期其他形狀(例如，三葉草形狀或多邊形)。另外，腔體105之內側壁可自安裝板104至輸出窗口108向外漸成錐形，而不是如所繪示垂直於輸出窗口108。
在此實施例中，安置於安裝板104上之側壁插入件107、輸出窗口108及底部反射器插入件106界定以LED為基礎之照明模組100中之一光混合腔109，來自LED 102之光之一部分在該光混合腔內反射直至其透過輸出窗口108退出為止。在退出輸出窗口108之前於腔109內反射該光具有使該光混合並提供自以LED為基礎之照明模組100發出之光之一更均勻分佈之效應。可用一波長轉換材料來塗佈側壁插入件107之部分。此外，可用相同或一不同波長轉換材料來塗佈輸出窗口108之部分。另外，可用相同或一不同波長轉換材料來塗佈底部反射器插入件106之部分。此等材料之光轉換性質結合光在腔109內之混合而造成輸出窗口108所輸出之一色彩轉換光。藉由調諧波長轉換材料之化學性質及腔109之內表面上之塗層之幾何性質(例如，層厚度、磷光體粒子大小、磷光體混合物及粒子密度)，可規定輸出窗口108所輸出之光之特定色彩性質，例如色點、色溫及顯色指數(CRI)。
出於此專利文件之目的，一波長轉換材料係執行一色彩轉換功能(例如，吸收一個峰值波長之光及在另一峰值波長處發光)之任一單個化學化合物或不同化學化合物之混合物。
可用一非固體材料(諸如空氣或一惰性氣體)來填充腔109以便LED 102發光至該非固體材料中。藉助實例方式，可密封該腔並使用氬氣來填充該腔。另一選擇為，可使用氮氣。在其他實施例中，可用一固體囊封材料來填充腔109。藉助實例方式，可使用矽樹脂來填充該腔。
LED 102可藉由直接發光或藉由磷光體轉換而發出不同或相同色彩，例如，其中將磷光體層作為LED封裝之一部分而施加於該LED。因此，照明模組100可使用有色LED 102(諸如紅色、綠色、藍色、琥珀色或藍綠色)之任一組合，或LED 102可全部產生相同色彩之光或可全部產生白光。舉例而言，LED 102可全部發出藍光或UV光。當與磷光體(或其他波長轉換構件)結合使用時，該等磷光體(或其他波長轉換構件)可(例如)在輸出窗口108中或輸出窗口108上、施加於腔體105之側壁或施加於放置於該腔(未展示)內部之其他組件，以便照明模組100之輸出光具有期望之色彩。
安裝板104給一電源(未展示)提供至所附接之LED 102的電連接。在一項實施例中，LED 102係經封裝之LED，諸如Philips Lumileds Lighting所製造之Luxeon Rebel。亦可使用其他類型之經封裝之LED，諸如OSRAM(Ostar封裝)、Luminus裝置(美國)、Cree(美國)、Nichia(日本)、Tridonic(奧地利)所製造之彼等經封裝之LED。如本文中所定義，一經封裝之LED係一或多個LED晶粒之一總成，其含有電連接(諸如導線接合連接或柱形凸塊)且可包括一光學元件及熱、機械及電介面。LED 102可在LED晶片上面包括一透鏡。另一選擇為，可使用沒有一透鏡之LED。沒有透鏡之LED可包括保護層，該等保護層可包括磷光體。該等磷光體可作為一黏合劑中之一散佈而施加或作為一單獨層而施加。每一LED 102包括可安裝於一子基板上之至少一個LED晶片或晶粒。LED晶片通常具有約1 mm×1 mm×0.5 mm之一大小，但此等尺寸可變化。在某些實施例中，LED 102可包括多個晶片。該多個晶片可發出類似或不同色彩之光，例如紅色、綠色及藍色。LED 102可發出偏振光或非偏振光且以LED為基礎之照明模組100可使用偏振LED或非偏振LED之任一組合。在某些實施例中，LED 102發出藍光或UV光，此乃因LED在此等波長範圍中之發光效率。另外，可將不同磷光體層施加於相同子基板上之不同晶片上。該子基板可係陶瓷或其他適當材料。該子基板通常在耦合至安裝板104上之觸點之一底部表面上包括電接觸墊。另一選擇為，可使用電接合線而將該等晶片電連接至一安裝板。LED 102與電接觸墊一起可在該子基板之底部表面上包括熱接觸區，LED晶片所產生之熱可透過該等熱接觸區排出。該等熱接觸區耦合至安裝板104上之熱傳播層。熱傳播層可安置於安裝板104之頂部、底部或中間層中之任一者上。熱傳播層可由連接頂部、底部及中間熱傳播層中之任一者之通孔連接。
在某些實施例中，安裝板104將LED 102所產生之熱傳導至板104之側及板104之底部。在一個實例中，安裝板104之底部可經由安裝基座101熱耦合至一散熱片130(展示於圖1及圖2中)。在其他實例中，安裝板104可直接耦合至一散熱片或一燈具及/或用以驅散熱之其他機構(諸如一風扇)。在某些實施例中，安裝板104將熱傳導至熱耦合至板104之頂部的一散熱片。舉例而言，安裝板扣環103及腔體105可將熱遠離安裝板104之頂部表面而傳導。安裝板104可係(例如)厚0.5 mm之一FR4板，其在用作熱接觸區之頂部及底部表面上具有相對厚的銅層(例如，30 μm至100 μm)。在其他實例中，板104可係一金屬芯印刷電路板(PCB)或具有適當電連接之一陶瓷子基板。可使用其他類型之板，諸如由氧化鋁(以陶瓷形式之氧化鋁)或氮化鋁(亦以陶瓷形式)製成之彼等板。
安裝板104包括電墊，LED 102上之電墊連接至該等電墊。該等電墊由一金屬(例如，銅)跡線電連接至一觸點，一導線、橋接器或其他外部電源連接至該觸點。在某些實施例中，該等電墊可係透過板104之通孔且在相反側(亦即，該板之底部)上進行電連接。如所圖解說明，安裝板104在尺寸上係矩形。安裝至安裝板104之LED 102可以不同組態配置於矩形安裝板104上。在一個實例中，LED 102對準成在安裝板104之長度上延長之列及在其寬度上延長之行。在另一實例中，LED 102配置成六角密排結構。在此一配置中，每一LED距其緊鄰者中之每一者係等距的。期望此一配置以增加自光源子總成115所發出之光之均勻性及效率。
圖4圖解說明如圖2中所繪示之照明器具150之一剖開立體視圖。反射器140以可拆卸方式耦合至照明模組100。反射器140藉由一扭鎖機構耦合至模組100。藉由使反射器140透過反射器扣環110中之開口與模組100接觸而將反射器140與模組100對準。藉由繞光軸(OA)將反射器140旋轉至一嚙合位置而將反射器140耦合至模組100。在該嚙合位置中，反射器140被捕獲於安裝板扣環103與反射器扣環110之間。在該嚙合位置中，在反射器140之配合熱介面表面140表面與安裝板扣環103之間可產生一介面壓力。以此方式，可將LED 102所產生之熱傳導經由安裝板104、透過安裝板扣環103、透過介面140表面並至反射器140中。另外，可在反射器140與扣環103之間形成複數個電連接。
照明模組100包括一電介面模組(EIM)120。如所圖解說明，可藉由固定夾137將EIM 120以可拆卸方式附接至照明模組100。在其他實施例中，可藉由將EIM 120耦合至安裝板104之一電連接器而將EIM 120以可拆卸方式附接至照明模組100。亦可藉由其他緊固構件(例如，螺絲緊固件、鉚釘或扣合連接器)將EIM 120耦合至照明模組100。如所繪示，EIM 120定位於照明模組100之一腔內。以此方式，EIM 120含於照明模組100內且可自照明模組100之底側接近。在其他實施例中，EIM 120可至少部分地定位於燈具130內。EIM 120將來自燈具130之電信號傳送至照明模組100。電導體132在電連接器133處耦合至燈具130。藉助實例方式，電連接器133可係通用於網路通信應用中之一已註冊插孔(RJ)連接器。在其他實例中，可藉由螺絲或夾具將電導體132耦合至燈具130。在其他實例中，可藉由一可拆卸滑配電連接器而將電導體132耦合至燈具130。連接器133耦合至導體134。導體134以可拆卸方式耦合至安裝至EMI 120的電連接器121。類似地，電連接器121可係一RJ連接器或任一適合的可拆卸電連接器。連接器121固定地耦合至EIM 120。電信號135傳送通過導體132，透過電連接器133，通過導體134，透過電連接器121至EIM 120。電信號135可包括電力信號及資料信號。EIM 120將電信號135自電連接器121路由至EIM 120上之適當電接觸墊。舉例而言，EIM 120內之導體139可將連接器121耦合至EIM 120之頂部表面上之電接觸墊170。另一選擇為，連接器121可與電接觸墊170安裝於EIM 120之相同側上，且因此一表面導體可將連接器121耦合至電接觸墊170。如所圖解說明，彈簧銷122穿過安裝基座101中之一孔隙138將電接觸墊170以可拆卸方式耦合至安裝板104。彈簧銷將安置於EIM 120之頂部表面上之接觸墊耦合至安裝板104之接觸墊。以此方式，將電信號自EIM 120傳送至安裝板104。安裝板104包括導體以將LED 102適當地耦合至安裝板104之接觸墊。以此方式，將電信號自安裝板104傳送至適當LED 102以產生光。EIM 120可係由一印刷電路板(PCB)、一金屬芯PCB、一陶瓷基板或一半導體基板構造而成。可使用其他類型之板，諸如由氧化鋁(以陶瓷形式之氧化鋁)或氮化鋁(亦以陶瓷形式)製成之彼等板。可將EIM 120構造為包括複數個插入成型式金屬導體之一塑膠零件。
安裝基座101以可替換方式耦合至燈具130。在所圖解說明之實例中，燈具130充當一散熱片。安裝基座101與燈具130在一熱介面136處耦合在一起。在熱介面136處，隨著照明模組100耦合至燈具130，使安裝基座101之一部分與燈具130之一部分接觸。以此方式，可將LED 102所產生之熱傳導經由安裝板104，穿過安裝基座101，穿過介面136並進入燈具130中。
為了移除並替換照明模組100，自燈具130去耦合照明模組100並使電連接器121斷開。在一個實例中，導體134包括足夠長度以允許照明模組100與燈具130之間的足夠分離以允許一操作者伸到燈具130與模組100之間以將連接器121斷開。在另一實例中，連接器121可經配置以使照明模組100自燈具130之間的一移位操作以斷開連接器121。在另一實例中，圍繞一彈簧加載之卷軸纏繞導體134。以此方式，可藉由自該卷軸退繞而延長導體134以允許連接器121之連接或斷開，且然後可藉由在彈簧加載之卷軸之作用下將導體134纏繞至該卷軸上而縮回導體134。
圖5係更詳細地圖解說明EIM 120之一示意圖。在所繪示之實施例中，EIM 120包括匯流排21、被供電裝置介面控制器(PDIC)34、處理器22、一定數量之非揮發性記憶體26(例如，EPROM)、一定數量之非揮發性記憶體23(例如，快閃記憶體)、紅外線收發器25、RF收發器24、感測器介面28、電力轉換器介面29、電力轉換器30及LED選擇模組40。LED安裝板104耦合至EIM 120。LED安裝板104包括通量感測器36、包括LED 102之LED電路系統33、溫度感測器31、電流感測器81及濕度感測器82。EIM 120亦耦合至安裝至燈具130的通量感測器32及佔用率感測器35。在某些實施例中，通量感測器32及佔用率感測器35可安裝至一光學器件，諸如相關於圖8所論述之反射器140。在某些實施例中，一佔用率感測器亦可安裝至安裝板104。在某些實施例中，一加速計、一壓力感測器、一電流感測器及一濕度感測器中之任一者可安裝至安裝板104。舉例而言，可添加一加速計以偵測照明模組100相對於重力場之定向。在另一實例中，加速計可提供對存在於模組100之操作環境中之振動之一量測。在另一實例中，可添加一濕度感測器以提供對模組100之操作環境之含濕量之一量測。舉例而言，若模組100經密封以在潮濕條件下可靠操作，則可採用該濕度感測器以偵測該模組之密封及污染之一故障。在另一實例中，可採用一壓力感測器以提供對模組100之操作環境之壓力之一量測。舉例而言，若模組100經密封並排空或另一選擇為經密封並加壓，則可採用該壓力感測器以偵測該密封之一故障。
PDIC 34耦合至連接器121並通過導體134接收電信號135。在一個實例中，PDIC 34係遵守用於通過多導體電纜佈線(例如，5e類電纜)傳輸功率及資料信號之IEEE 802.3協定之一裝置。PDIC 34根據IEEE 802.3協定將傳入信號135分離成傳送至匯流排21之資料信號41及傳送至電力轉換器30之電力信號42。在某些實施例中，至模組100的電力之電源可係用於備份應用或用於太陽能應用之一電池。電力轉換器30操作以執行電力轉換以產生用以驅動LED電路系統33之一或多個LED電路之電信號。在某些實施例中，電力轉換器30在一電流控制模式下操作以在一預定電壓範圍內將一受控量之電流供應至LED電路。在某些實施例中，電力轉換器30係一直流電至直流電(DC至DC)電力轉換器。在此等實施例中，電力信號42可根據IEEE 802.3標準而具有一標稱電壓48伏。電力信號42藉由DC至DC電力轉換器30而在電壓上步降至滿足耦合至DC至DC電力轉換器30的每一LED電路之電壓要求之電壓位準。
在某些其他實施例中，電力轉換器30係一交流電至直流電(AC至DC)電力轉換器。在又其他實施例中，電力轉換器30係一交流電至交流電(AC至AC)電力轉換器。在採用AC至AC電力轉換器30之實施例中，安裝至安裝板104之LED 102由AC電信號產生光。電力轉換器30可係單通道或多通道。電力轉換器30之每一通道給串聯連接之LED之一個LED電路供應電力。在一項實施例中，電力轉換器30在恆定電流模式下操作。這在LED串聯電連接之情形下特別有用。在某些其他實施例中，電力轉換器30可操作為一恆定電壓源。這可在LED並聯電連接之情形下特別有用。
如所繪示，電力轉換器30耦合至電力轉換器介面29。在此實施例中，電力轉換器介面29包括一數位至類比(D/A)能力。數位命令可係由處理器22之操作產生並通過匯流排21傳送至電力轉換器介面29。電力轉換器介面29將數位命令信號轉換成類比信號並將所得類比信號傳送至電力轉換器30。電力轉換器30回應於所接收之類比信號而調整傳送至經耦合之LED電路的電流。在一些實例中，可回應於所接收之信號關閉電力轉換器30。在其他實例中，電力轉換器30可回應於所接收之類比信號給傳送至經耦合之LED電路的電流加脈衝或加以調變。在某些實施例中，電力轉換器30可操作以直接接收數位命令信號。在此等實施例中，不實施電力轉換器介面29。在某些實施例中，電力轉換器30可操作以傳輸信號。舉例而言，電力轉換器30可將指示一電力故障狀況或電源不規範狀況之一信號透過電力轉換器介面29傳輸至匯流排21。
EIM 120包括用於自以通信方式鏈接至照明模組100的裝置接收資料並將資料傳輸至該等裝置之數個機構。EIM 120可通過PDIC 34、RF收發器24及IR收發器25接收並傳輸資料。另外，EIM 120可藉由控制自照明模組100輸出之光來廣播資料。舉例而言，處理器22可命令電力轉換器30所供應之電流週期性地閃爍，或以其他方式在頻率或振幅上調變LED電路系統33之光輸出。人類可偵測到該等脈衝，例如，以每分鐘三個一秒鐘脈衝之一序列使照明模組100所輸出之光閃爍。該等脈衝亦可不能被人類偵測到，但可被一通量偵測器偵測到，例如以一千赫給照明模組100所輸出之光加脈衝。在此等實施例中，照明模組100之光輸出可經調變以指示一碼。EIM 120藉助上文所提及之構件中之任一者所傳輸之資訊之實例包括模組100之累積流逝時間、LED故障、序號、佔用率感測器35所感測之佔用率、板上通量感測器36所感測之通量、通量感測器32所感測之通量、溫度感測器31所感測之溫度、模組100之所估算壽命、壽命警示、磷光體回應量測資料、磷光體衰減警示、照明器具150之熱故障及電力故障狀況。另外，EIM 120可藉由感測將電力供應至模組100的電信號之一調變或循環來接收訊息。舉例而言，電源線電壓可在一分鐘中循環三次以指示模組100傳送其序號之一請求。
圖6係更詳細地圖解說明LED選擇模組40之一示意圖。如所繪示，LED電路33包括串聯連接並耦合至LED選擇模組140之LED 55至59。雖然LED電路33包括五個串聯連接之LED，但可預期更多或更少LED。另外，LED板104可包括串聯連接之LED之一個以上電路。如所繪示，LED選擇模組40包括五個串聯連接之切換元件44至48。一切換元件之每一引線耦合至LED電路33之一LED之一對應引線。舉例而言，切換元件44之一第一引線在電壓節點49處耦合至LED 55之陽極。另外，切換元件44之一第二引線在電壓節點50處耦合至LED 55之陰極。切換元件45至48以一類似方式分別耦合至LED 55至58。另外，電力轉換器30之一輸出通道耦合於電壓節點49與54之間從而形成傳導電流60之一電流迴圈61。在某些實施例中，切換元件44至48可係電晶體(例如，雙極面結型電晶體或場效應電晶體)。
LED選擇模組40選擇性地給耦合至電力轉換器30之一通道的一LED電路33之LED供電。舉例而言，在一開放位置中，切換元件44在電壓節點49與50之間實質上不傳導電流。以此方式，自電壓節點49流動至電壓節點50之電流60穿過LED 55。在此情形中，LED 55提供實質上比切換元件44低之電阻之一傳導路徑，因此電流穿過LED 55且產生光。切換元件44以此方式行為以「接通」LED 55。藉助實例方式，在一封閉位置中，切換元件47實質上導電。電流60透過切換元件47自電壓節點52流動至節點53。在此情形中，切換元件47提供實質上比LED 57低之電阻之一傳導路徑，因此電流60穿過切換元件47而不是LED 57，且LED 57不產生光。切換元件47以此方式行為以「關斷」LED 58。切換元件44至48以所述方式可選擇性地給LED 55至59 供電。
二進制控制信號SEL[5:1]接收至LED選擇模組40上。控制信號SEL[5:1]控制切換元件44至48中之每一者之狀態，且因此判定LED 55至59中之每一者係「接通」還是「關斷」。在一項實施例中，控制信號SEL係由處理器22回應於EIM 120所偵測之一條件(例如，通量感測器36所感測之通量縮減)而產生。在其他實施例中，控制信號SEL係由處理器22回應於至EIM 120上所接收之一命令信號(例如，RF收發器24、IR收發器25或PDIC 34所接收之通信)而產生。在另一實施例中，自LED照明裝置之一板上控制器傳送控制信號SEL。
圖7圖解說明LED可如何接通或關斷以改變LED電路33之被供電LED所發出之通量之數量。相對於LED電路33之被供電LED所發出之光通量來繪製電流60。由於LED 55至59之實體限制，電流60受限於一最大電流位準Imax ，在該最大電流位準Imax 之上壽命變得嚴重受限。在一個實例中，Imax 可係0.7安培。LED 55至59通常展示出光通量與驅動電流之間的一線性關係。圖7圖解說明針對四種情形依據驅動電流所發出之光通量：當一個LED「接通」時，當兩個LED「接通」時，當三個LED「接通」時及當四個LED「接通」時。在一個實例中，可藉由接通三個LED並在Imax處將其驅動來達成一光輸出L3 。另一選擇為，可藉由接通四個LED並藉助更少電流將其驅動來達成光輸出L3 。當在一時間週期中需要減小光量時(例如，餐廳光照之調暗)，可使用光選擇模組40來選擇性地「關斷」LED，而不是簡單地按比例縮減電流。這可期望藉由不在選定週期中將其操作來增加燈具中「被關斷」LED之壽命。經選定以「被關斷」之LED可經排程以使每一LED與其他LED「被關斷」達大約相同之時間量。以此方式，可藉由使每一LED之壽命延長大約相同之時間量來延長照明模組100之壽命。
可選擇性地接通或關斷LED 55至59以回應於一LED故障。在一項實施例中，照明模組100包括「被關斷」之附加LED。然而，當發生一LED故障時，「接通」附加LED中之一者或多者以補償發生故障之LED。在另一實例中，可「接通」附加LED以提供額外光輸出。這在裝配之前不知曉照明模組100之所需光輸出時或在照明要求在裝配之後改變時可係期望的。
圖8圖解說明包括至少一個感測器及至少一個電導體之反射器140。圖8圖解說明安裝於反射器140之一內表面上之通量感測器32。感測器32經定位以便在感測器32之光感測表面與照明模組100之輸出窗口108之間存在一徑直視線。在一項實施例中，感測器32係矽二極體感測器。感測器32耦合至電導體62。導體62係成型至反射器140中之一導電跡線。在其他實施例中，導電跡線可印刷至反射器140上。導體62穿過反射器140之基座並在反射器140安裝至照明模組100時耦合至安裝板扣環103之一導電通孔65。導電通孔65耦合至安裝板104之導體64。導體64經由彈簧銷66耦合至EIM 120。以此方式，通量感測器32電耦合至EIM 120。在其他實施例中，導體62直接耦合至安裝板104之導體64。類似地，佔用率感測器35可電耦合至EIM 120。在某些實施例中，感測器32及35可藉助一連接器以可拆卸方式耦合至反射器140。在其他實施例中，感測器32及35可固定地耦合至反射器140。
圖8亦圖解說明附接至照明模組100之安裝板104的通量感測器36及溫度感測器31。感測器31及36提供關於照明模組100在板層級處之操作條件之資訊。感測器31、32、35、36、81及82中之任一者可係放置於安裝板104、反射器140、燈具130及照明模組100上之各個位置處之複數個此等感測器中之一者。另外，可採用一色彩感測器。圖9圖解說明出於實例性目的色彩、通量及佔用率感測器可在反射器140上定位之位置。在一個實例中，感測器可定位於位置A、B及C中。位置A至C面朝外以便安置於位置A至C處之感測器可感測模組100所照明之一場景之色彩、通量或佔用率。類似地，位置F、G及H處之感測器亦面朝外且可感測模組100所照明之一場景之色彩、通量或佔用率。感測器亦可安置於位置D及E處。位置D及E面朝裏且可偵測模組100之照度之通量或色彩。感測器之位置D及E在其對模組100所輸出之光之角敏感度方面不同且差異可用以特性化模組100之所輸出之光之性質。藉由分析在板層級位置及反射器140內之位置處所獲取之量測之間的差異，可自板層級效能去耦合反射器效能。可藉助面朝外部之通量感測器(例如，位置A至C及F至H處之感測器)來感測環境光。可採用之感測器類型包括環境光感測器、靠近感測器、溫度感測器、電流感測器、聲音感測器、通量感測器、CO2感測器、CO感測器及粒子偵測器。此等感測器亦可經由EIM 120與安全系統介接。對於戶外應用而言，感測器可監測交通狀況、天氣狀況及光位準。
如圖10中所繪示，EIM 120可包括一流逝時間計數器模組(ETCM)27。在給照明模組100加電時，儲存於記憶體23中之一累積流逝時間(AET)傳送至ETCM 27且ETCM 27開始計數時間並增量流逝時間。將流逝時間之一複製週期性地傳送並儲存於記憶體23中以使一當前AET隨時儲存於非揮發性記憶體中。以此方式，當前AET將不會在照明模組100意外掉電時丟失。在某些實施例中，處理器22可包括晶片上ETCM功能性。在某些實施例中，EIM 120儲存識別照明模組100之期望壽命之一目標壽命值(TLV)。該目標壽命值可儲存於EIM 120之非揮發性記憶體26中。與一特定照明模組100相關聯之一目標壽命值在製造期間被程式化至記憶體26中。在某些實例中，該目標壽命值可經選擇以係在預料模組100之光通量輸出之30%降級發生之前照明模組100之操作小時之預料數目。在一個實例中，該目標壽命值可係50,000小時。
圖34圖解說明傳送一以LED為基礎之照明模組100之AET是否已達到一臨限值之一方法270。在一步驟271中，量測以LED為基礎之照明模組100之AET。在某些實施例中，ETCM 27量測該AET。在一步驟272中，自TLV值減去該AET以判定該AET與該TLV之間的差是否已達到一臨限值。舉例而言，可在記憶體26中保存一臨限值500小時。若該AET與TLV值之間的該差還未達到該臨限值，則重複步驟271及272。然而，若該差已達到該臨限值，則傳送一警報(步驟273)。舉例而言，若利用一臨限值500小時且判定該AET在與以LED為基礎之照明模組100相關聯之TLV之500小時內，則傳送一警報。在某些實施例中，該警報指示可能正要發生照明效能之一縮減(例如，模組關閉、可接受限制之下的效能降級等)。在一些其他實施例中，該警報指示應採取行動來避免該模組之一錯誤或關閉。舉例而言，該警報可觸發至使用者的一通信以在模組100進入一錯誤模式或關閉模式之前授權額外壽命。在某些實施例中，方法270由EIM 120之元件執行。在某些其他實施例中，方法270之部分可係由以通信方式耦合至以LED為基礎之照明模組100之一遠端裝置執行。在此等實施例中，執行每一步驟所需要之資訊自以LED為基礎之照明模組100傳送至該遠端裝置。
在某些實施例中，處理器22判定AET已達到或超過TLV並通過RF收發器24、IR收發器25或PDIC 34傳送一警報碼。在其他實施例中，EIM 120可藉由控制自照明裝置100輸出之光來廣播該警報。舉例而言，處理器22可命令給電力轉換器30所供應之電流週期性地加脈衝以指示警報狀況。人類可偵測到該等脈衝，例如，以每五分鐘三個一秒鐘脈衝之一序列使照明模組100之該光輸出閃爍。該等脈衝亦可不能被人類偵測到，但可被一通量偵測器偵測到，例如以一千赫給照明裝置100所輸出之光加脈衝。在此等實施例中，照明裝置100之光輸出可經調變以指示一警報碼。在其他實施例中，當AET達到TLV時，EIM 120關閉至LED電路系統33的電流供應。在其他實施例中，EIM 120回應於接收到傳輸AET之一請求而傳送該AET。如圖10中所繪示，EIM 120亦可包括壽命估算模組(LEM)80。在某些實施例中，LEM 80係包括記憶體及處理能力之一專用硬體模組。在某些其他實施例中，處理器22可包括晶片上LEM功能性。在其他實施例中，可由執行儲存於記憶體(例如，記憶體23)中之軟體指令之處理器22來達成LEM 80功能性。LEM 80基於該模組之操作之累積流逝時間(AET)及一總累積加速因子(CAFoverall )來估算照明模組100之流逝壽命。LEM 80可依據包括實際操作溫度、電流及濕度之若干個操作因子來計算CAFoverall 。藉助實例方式，可將CAFoverall 之計算闡述為包括溫度、電流及濕度因子。然而，該計算中可包括此等因子之任一子組或額外因子。可使用該總累積加速因子來按比例調整模組100之累積流逝時間以導出對模組100之流逝壽命之一估算。基於此結果及目標壽命值，可計算模組100之剩餘壽命之一估算。
圖11圖解說明依據照明模組100之時間的一實例性操作溫度曲線83。亦圖解說明一標稱溫度值TN 。在一個實例中，該標稱溫度係攝氏九十度。該標稱溫度係模組100之操作之一溫度值，針對該溫度值特性化該模組之預料壽命。舉例而言，若照明模組100以攝氏九十度之一恆定操作溫度操作，則預料照明模組100之操作壽命係50,000小時。預料在以攝氏九十度之一操作溫度操作50,000小時之後，模組100之效能降級至一不可接受之位準。如圖11中所圖解說明，存在當照明模組100以超過TN 之一溫度操作時之時間週期，且存在當照明模組100以在TN 之下的一溫度操作時之時間週期。由於照明模組100之壽命相依於操作溫度，因此預料一照明模組100之操作壽命可在實際操作溫度在TN 之下時延長。同樣，該操作壽命可在實際操作溫度在TN 之上時縮減。
基於實際操作溫度條件對一加速因子之一估算可係由LEM 80自阿倫尼烏斯方程式而計算。
Ea 係適用性故障機制之啟動能。K係等於8.617e-5 eV/K之波爾茲曼常數。TN 係以開爾文為單位之標稱溫度，針對該標稱溫度特性化該壽命。此等常數可儲存於EIM 120之記憶體23中。TA 係以開爾文為單位之實際操作溫度。基於該實際操作溫度，可由LEM 80計算一加速因子，該加速因子可用以按比例調整一模組之AET。照明模組100之AET可細分成若干個時間段，每一時間段係持續時間ΔT。時間段可係任一適合的時間長度。在一個實例中，該等時間段之持續時間可係一個小時。針對每一時間段，可計算實際操作溫度之一代表值。如所圖解說明，可計算整個時間段i之操作溫度之一代表值TAi 。在一個實例中，可將TAi 計算為整個該時間段之一平均溫度值。在另一實例中，可計算一中值溫度值。在另一實例中，整個該時間段之一最小或替代地一最大溫度值可用作整個該時間段之操作溫度之代表值。在又另一實例中，該時間段之開始或另一選擇為結尾處之溫度值可用作代表值。圖11圖解說明其中將該時間段之結尾處之溫度值用作代表值之情形。基於該代表值，LEM 80如下計算時間段i之增量加速因子：
由於整個時間段i之溫度之增量加速因子可用於按比例調整時間段i之流逝時間ΔT以獲得模組100之壽命由於整個時間段i之溫度條件已改變之量之一估算。
為了估算模組100之操作壽命由於在其累積操作壽命期間之溫度條件已如何改變，LEM 80計算一累積加速因子。可將一累積加速因子計算為在累積時間段期間所計算之加速因子之一滾動平均值。舉例而言，將時間段i已流逝之後的累積加速因子計算為：
穿過時間段i所評估之由於溫度之累積加速因子可用以估算模組100之累積操作壽命由於在穿過時間段i之其壽命期間之溫度條件已改變之量。
圖12圖解說明對照明模組100之時間的一實例性操作電流曲線84。亦圖解說明一標稱電流值IN 。在一個實例中，該標稱電流係0.7安培。該標稱電流係一操作電流值，針對該操作電流值來特性化一模組之預料壽命。舉例而言，若照明模組100以0.7安培之一恆定電流操作，則預料照明模組100之操作壽命將係50,000小時。預料在以0.7安培操作50,000小時之後，模組100之效能降級至一不可接受之位準。如圖12中所圖解說明，存在當照明模組100以超過IN 之一電流操作時之時間週期且存在當照明模組100以在IN 之下的一電流操作時之時間週期。由於照明模組100之壽命相依於操作電流，因此預料一照明模組100之操作壽命可在實際操作電流在IN 之下時延長。同樣，該操作壽命可在實際操作電流在IN 之上時縮減。可使用一加速因子來按比例調整一照明模組之操作壽命以導出對一模組之流逝壽命之一估算。
可如下計算基於實際操作電流之一加速因子之一估算：
β係一實驗導出之常數參數。IN 係以安培為單位之標稱操作電流，針對該標稱操作電流而知曉該壽命。此等常數可儲存於EIM 120之記憶體23中。IA 係以安培為單位之實際操作電流。基於該實際操作電流，LEM 80計算可用以按比例調整模組100之AET之一加速因子。照明模組100之AET可細分成若干個時間段，每一時間段係持續時間ΔT。針對每一時間段，LEM 80可計算實際操作電流之一代表值。舉例而言，可計算時間段i期間之操作電流之一代表值IAi 。在一個實例中，可將IAi 計算為時間段期間之一平均電流值。在另一實例中，可計算一中值電流值。在另一實例中，可將整個該時間段之一最小或替代地一最大電流值用作整個該時間段之操作電流之代表值。在又另一實例中，可將該時間段之開始或另一選擇為結尾處之電流值用作代表值。圖12圖解說明其中可將該時間段之結尾處之電流值用作代表值之情形。基於該代表值，LEM 80如下計算時間段i之加速因子：
由於整個時間段i之電流之增量加速因子可用以按比例調整時間段i之流逝時間ΔT以獲得模組100之壽命由於整個時間段i之電流條件已改變之量之一估算。
為了估算模組100之操作壽命由於在其整個累積操作壽命期間之實際操作電流如何已改變，LEM 80計算一累積加速因子。LEM 80可將一累積加速因子計算為在整個累積時間段期間所計算之加速因子之一滾動平均值。舉例而言，將時間段i已流逝之後的累積加速因子計算為：
穿過時間段i所評估之由於電流之累積加速因子可用以估算模組100之累積操作壽命由於在穿過時間段i之其整個壽命期間之電流條件已改變之量。
圖13圖解說明對照明模組100之時間的一實例性操作相對濕度曲線85。亦圖解說明一標稱相對濕度值RHN 。在一個實例中，該標稱相對濕度係0.5。該標稱相對濕度係一操作值，針對該操作值來特性化一模組之預料壽命。舉例而言，若照明模組100以一恆定相對濕度0.5操作，則預料照明模組100之操作壽命係50,000小時。預料在以一相對濕度指數0.5操作50,000小時之後，模組100之效能降級至一不可接受之位準。如圖13中所圖解說明，存在照明模組100以超過RHN 之一相對濕度指數操作時之時間週期，且存在當照明模組100以在RHN 之下的一電流操作時之時間週期。由於照明模組100之壽命相依於操作相對濕度，因此預料一照明模組100之操作壽命可在實際操作電流在RHN 之下時延長，且同樣，該操作壽命可在該實際操作電流在RHN 之上時縮減。可使用一加速因子來按比例調整一照明模組之操作壽命以導出對一模組之流逝壽命之一估算。
可如下計算基於實際操作相對濕度之一加速因子之一估算：
RHA 係實際相對濕度。RHN 係標稱相對濕度，針對該標稱相對濕度知曉該壽命。RHN 可儲存於EIM 120之記憶體23中。基於該實際相對濕度，LEM 80可計算針對相對濕度之一加速因子。以如上文相對於溫度及電流所論述之一類比方式，LEM 80使用實際相對濕度之一代表值來計算針對時間段i之加速因子。
類似地，如上文所論述，LEM 80可如下計算一累積加速因子：
穿過時間段i所評估之由於相對濕度之累積加速因子可用以估算模組100之累積操作壽命由於在穿過時間段i之其整個壽命期間之濕度條件已改變之量。
可將一總加速因子計算為與每一操作變量相關聯之所計算之加速因子之乘積。舉例而言，可將說明整個時間增量ΔTi 之實際操作溫度、電流及相對濕度之一總加速因子表達為：
(AF overall ) i =(AF temp ) i *(AF current ) i *(AF humidity ) i (10)
類似地，LEM 80可將穿過時間增量ΔTi 之總累積加速因子計算為：
(CAF overall ) i =(CAF temp ) i *(CAF current ) i *(CAF humidity ) i (11)
可藉由使該總累積加速因子乘以一照明模組之累積流逝時間來估算該模組之流逝壽命。
L E =(CAF overall ) i *AET (12)
因此，若該加速因子小於一，則按比例向後調整該模組之累積流逝時間。若該加速因子大於一，則按比例向前調整該模組之累積流逝時間。若該加速因子係一，則所估算之流逝壽命與該模組之累積流逝時間相同。
可藉由獲取該模組之目標壽命值(TLV)與所估算之流逝壽命之間的差來計算模組100之剩餘壽命之一估算。
L R =TLV-L E 　(13)
將累積流逝時間及LEM 80所計算之剩餘壽命儲存於EIM 120之記憶體23中。在一項實施例中，可回應於EIM 120所接收之一請求將該等值傳送至以通信方式鏈接至EIM 120之裝置。在另一實施例中，若該剩餘壽命估算降到一臨限值之下，則EIM 120傳送一警報。
圖14圖解說明基於實際操作條件估算一以LED為基礎之照明模組之壽命之一方法70。在一第一步驟(步驟71)中，在一時間增量上量測一或多個操作條件(例如，溫度、電流、相對濕度)。在一第二步驟(步驟72)中，基於所量測之操作條件來計算與每一操作條件相關聯之增量加速因子。在一第三步驟(步驟73)中，基於該等增量加速因子來計算與每一操作條件相關聯之累積加速因子。在一第四步驟(步驟74)中，基於該等累積加速因子來估算模組100之流逝壽命。在一第五步驟(步驟75)中，將模組100之所估算之剩餘壽命與和模組100相關聯之一臨限值作比較。若所估算之剩餘壽命降到該臨限值之下，則自模組100傳送一警報(步驟76)。
圖35圖解說明傳送指示以LED為基礎之照明模組100之所估算之剩餘壽命之一警示之一實例性方法280。根據方法280，判定以LED為基礎之照明模組100之AET(步驟271)且自TLV值減去AET以判定AET與TLV之間的差是否已達到一臨限值。平行地，如相對於方法70(步驟71至75)所論述來判定所估算之剩餘壽命是否已降到臨限值之下。若AET與TLV之間的差已達到一臨限值或所估算之剩餘壽命已達到一臨限值，則自模組100傳送一警報及所估算之剩餘壽命兩者(步驟281)。以此方式，接收到此資訊之一實體知曉需要採取行動來解決以LED為基礎之照明模組100之將來照明效能且亦知曉可自模組100可用多少額外壽命之一估算。
如圖15中所繪示，EIM 120亦可包括磷光體降級偵測模組(PDDM)90。在某些實施例中，PDDM 90係包括記憶體及處理能力之一專用硬體模組。在某些其他實施例中，處理器22可包括晶片上PDDM功能性。在其他實施例中，PDDM功能性可係由執行儲存於記憶體(例如，記憶體23)中之軟體指令之處理器22達成。PDDM 90基於模組100對自LED 102所發出之光之一脈衝之通量強度回應來估算包括於照明模組100之腔109中之磷光體之降級。
圖16圖解說明包括安裝至安裝板104之藍色LED 102B及通量感測器36之原色混合腔109之一剖開立體視圖。在一項實施例中，通量感測器36係矽二極體。在其他實施例中，通量感測器36可安裝於適合於捕獲自腔109發出之光之任一位置中(例如，腔109之壁上、輸出窗口108上及輸出窗口108上方)。在一時間週期上給LED 102B持續加脈衝。舉例而言，可實施50毫秒之一脈衝。
圖17圖解說明通量感測器36所量測之對自LED 102B所發出之光之一脈衝之一實例性通量強度回應。圖解說明三個時間週期。一第一時間週期係自LED 102B發出之光之脈衝之持續時間。在此週期期間，通量強度隨著該腔充滿光而達到一峰值。PDDM 90可操作以在該第一時間週期期間捕獲通量強度之該峰值。該所捕獲之值係在操作期間對LED 102之通量強度之一量測且對診斷LED 102之狀況有用。舉例而言，若該所捕獲之值在一目標值之下，則可偵測到LED 102之降級。
第二時間週期在來自LED 102B之光之脈衝完成之後開始。該第二時間週期接近於當一黃色磷光體及一紅色磷光體兩者均回應於LED 102B先前所發出之光而發出轉換光時該回應之時間週期。通常，磷光體對傳入光之回應不是瞬時的。因此，在移除入射光之後的一時間週期中，磷光體材料繼續發出轉換光。不同磷光體材料在入射光源被移除之後繼續發螢光之程度隨材料而變化。PDDM 90利用此特性來單獨診斷腔109內之不同磷光體。在所圖解說明之實例中，跟在自LED 102B所發出之光之脈衝之後的時間週期包括腔109之黃色磷光體及紅色磷光體兩者之一發光週期。因此，在移除來自LED 102B之激發之後，PDDM 90量測紅色磷光體及黃色磷光體材料兩者之殘餘發光之通量強度。由於激發光源被移除，因此此週期期間之發光之通量強度位準穩定地下降。到第二時間週期結束時，來自黃色磷光體之發光已衰減至一可忽略位準且所量測之通量強度主要係由於來自紅色磷光體材料之發光。此時刻，PDDM 90量測來自紅色磷光體材料之殘餘發光之通量強度。第二時間週期之後，一第三時間週期流逝。該第三時間週期接近於當該紅色磷光體回應於LED 102B先前所發出之光而發出經轉換光時該回應之時間週期。藉助實例方式，該第二時間週期小於十毫秒。
圖17圖解說明當PDDM 90量測峰值通量強度以特性化LED 102B時之時間點，該通量強度由一黃色磷光體及一紅色磷光體兩者之發光產生，且該通量強度主要由一紅色磷光體之發光產生。舉例而言，在TmeasB 處對LED 102B之通量強度進行一量測。可相對於LED 102之脈衝來確定TmeasB 之計時。舉例而言，可在LED 102之脈衝開始之後25毫秒量測TmeasB 。在另一實例中，可在該脈衝持續時間之中間量測TmeasB 。LED 102之脈衝期間之任一時間點可適用於量測LED 102之通量強度。在另一實例中，TmeasB 可經選擇以與當通量回應達到激發週期期間之一峰值時之時間一致。在此實例中，PDDM 90在激發時間週期期間執行一峰值偵測演算法且在該激發時間週期期間識別通量強度之峰值。在TmeasYR 對黃色磷光體及紅色磷光體對通量強度之回應進行一量測。可相對於LED 102之脈衝來確定TmeasYR 之計時。舉例而言，PDDM 90可在LED 102B之脈衝結束之後的一毫秒量測黃色磷光體及紅色磷光體對通量強度之回應。這可係允許通量感測器36有時間回應LED 102B之激發之突然消除之一適合值，但不是以至於黃色磷光體及紅色磷光體發光之一實質部分消失之此一長週期。在TmeasR 對該紅色磷光體對該通量強度之回應進行一量測。可相對於LED 102之脈衝來確定TmeasR 之計時。舉例而言，PDDM 90可在LED 102B之脈衝結束之後的10毫秒量測該紅色磷光體對通量強度之回應。這可係允許黃色磷光體發光之一實質部分有時間發生之一適合值，但不是以至於紅色磷光體發光之一實質部分消失之此一長週期。可將PDDM 90在TmeasB 、TmeasYR 及TmeasR 處所量測之通量強度值儲存於EIM120之記憶體23中。在一項實施例中，可回應於EIM 120所接收之一請求將該等值傳送至以通信方式鏈接至EIM 120之裝置。在另一實施例中，若該等所量測之值中之任一者降到一各別臨限值之下，則EIM 120傳送一警報。另外，可隨時間反覆量測通量強度值且將結果儲存於記憶體23中。可使用該等所得結果來基準測試模組100在該模組之整個壽命期間之效能並建立可用以估算模組100之剩餘壽命之趨勢。
圖18圖解說明基於模組100對自LED 102所發出之光之一脈衝的通量強度回應來估算包括於照明模組100之腔109中之磷光體之降級之一實例性方法160。在一第一步驟(步驟161)中，在一時間週期中給模組100之一藍色LED加脈衝。在一第二步驟(步驟162)中，在該藍色LED脈衝期間偵測並量測峰值通量強度值。在一第三步驟(步驟165)中，在該藍色LED脈衝完成之後的一第一時間點處量測該峰值通量強度值。在一第四步驟(步驟168)中，在該藍色脈衝完成之後的一第二時間點處量測該峰值通量強度值。針對該第二(步驟162)、第三(步驟165)及第四(步驟168)步驟中之每一者，將所量測之峰值通量值與一目標值作比較(分別係步驟163、166及169)。若在該等情形中之任一者中一所量測之峰值降到目標值之下(分別係步驟164、167及170)，則模組100傳送一警報(步驟171)。
如圖19中所繪示，EIM 120亦可包括熱故障早期偵測模組(TFED)172。在某些實施例中，TFED 172係包括記憶體及處理能力之一專用硬體模組。在某些其他實施例中，處理器22可包括晶片上TFED功能性。在其他實施例中，TFED功能性可係由執行儲存於記憶體(例如，記憶體23)中之軟體指令之處理器22達成。在一項實施例中，TFED 172基於在模組100之起動期間所量測之一溫度瞬態來估算照明器具150之熱故障之可能性。基於該所量測之瞬態，TFED 172估算模組100是否將達到超過額定操作溫度之一穩態操作溫度。在該模組實際上達到一超溫條件之前進行估算，因此縮減對模組永久性損壞之風險。在另一實施例中，TFED 172基於在模組100之起動期間所量測之一通量瞬態來估算照明器具150之熱故障之可能性。基於該所量測之瞬態，TFED 172估算模組100是否將達到超過額定操作溫度之一穩態操作溫度。在該模組實際上達到一超溫條件之前進行估算，因此縮減對模組永久性損壞之風險。
圖20圖解說明兩個所量測溫度曲線。溫度曲線174係針對模組100藉助熱導電膏緊密耦合至散熱片130之情形對模組100在安裝基座101處之溫度之一量測。模組100在室溫時開始起動且溫度升高至大約攝氏七十度。此在模組100之額定溫度限制攝氏九十度之下。溫度曲線173係針對模組100在沒有熱導電膏之情形下鬆弛地耦合至散熱片130之情形對模組100在安裝基座101處之溫度之一量測。模組100在室溫時開始起動且溫度快速升高至幾乎攝氏120度。此遠遠超過模組100之額定溫度限制攝氏九十度。另外，模組100在攝氏九十度之上操作冒永久損壞該模組之風險。TFED 172操作以在無需超出額定限制而實際操作模組100之情形下估算模組100是否將達到超出該限制之穩態溫度。
如圖20中所繪示，藉助實例方式，TFED 172在起動時之室溫條件下量測模組100之溫度且在起動之後的二百秒再一次量測。雖然將二百秒圖解說明為溫度評估之時間點，但可考量其他時間週期。舉例而言，可在模組100照明十秒內評估溫度。此一時間週期可適合於一工廠環境中，其中期望最小化測試時間且期望在將產品運送至顧客之前識別燈具故障。在另一實例中，可在裝配照明器具150時進行量測以測試該照明器具在所裝配環境中之效能。在第一情形中，TFED 172計算模組100在起動時之溫度與模組100在已流逝200秒之後的溫度之間的溫差ΔTEMPN 。此差係大約攝氏二十一度。TFED 172計算該差ΔTEMPN 是否在一預定臨限值ΔTTHRS 之下。舉例而言，ΔTTHRS 可係攝氏25度。在此情形下，ΔTEMPN 不超過ΔTTHRS 且TFED 172斷定模組100在此情形之條件下未處於熱故障之風險中。在第二情形中，TFED 172計算模組100在起動時之溫度與模組100在已流逝200秒之後的溫度之間的溫差ΔTEMPF 。此差係大約攝氏五十五度。TFED 172計算該差ΔTEMPF 是否在一預定臨限值ΔTTHRS 之下。在此情形下，ΔTEMPF 超過ΔTTHRS 且TFED 172斷定模組100在此情形之條件下處於熱故障之風險中。可將TFED 172所量測之值(例如，ΔTEMP)儲存於EIM 120之記憶體23中。在一個實施例中，可回應於EIM 120所接收之一請求將該等值傳送至以通信方式鏈接至EIM 120之裝置。在另一實施例中，若該等所量測之值中之任一者超過該預定臨限值，則EIM 120傳送一警報。
由於模組100之溫度亦影響模組100之通量輸出，因此TFED 172亦可基於在起動期間所量測之通量瞬態之一量測來估算模組100是否將達到超過額定限制之一穩態操作溫度。
圖21圖解說明兩個所量測之通量曲線。通量曲線176係針對模組100藉助熱導電膏緊密耦合至散熱片130之情形對模組100在安裝基座101處之通量之一量測。模組100在室溫時於一正規化通量位準1時開始起動且通量在200秒時降級至大約0.93正規化通量。通量曲線175係針對模組100在沒有熱導電膏之情形下鬆弛地耦合至散熱片130之情形對模組100在安裝基座101處之通量之一量測。模組100在正規化通量位準1時開始起動且在200秒時通量快速下降至0.88正規化通量。TFED 172操作以在無需實際操作模組100直至超過額定溫度限制為止之情形下將通量瞬態用作一指示符來估算模組100是否將以超出該額定溫度限制之穩態操作。
如圖21中所繪示，藉助實例方式，TFED 172在起動時之室溫條件下量測模組100之通量且在自室溫條件起動之後的二百秒再一次量測。在第一情形中，TFED 172計算模組100在起動時之通量與模組100在已流逝200秒之後的通量之間的通量差ΔFLUXN 。此差係大約0.07。TFED 172計算該差ΔFLUXN 是否在一預定臨限值ΔFTHRS 之下。舉例而言，ΔFTHRS 可係0.09。在此情形下，ΔFLUXN 不超過ΔFTHRS 且TFED 172斷定模組100在此情形之條件下未處於熱故障之風險中。在第二情形中，TFED 172計算模組100在起動時之通量與模組100在已流逝200秒之後的通量之間的通量差ΔFLUXF 。此差係大約0.12。TFED 172計算該差ΔFLUXF 是否在一預定臨限值ΔFTHRS 之下。在此情形下，ΔFLUXF 超過ΔFTHRS 且TFED 172斷定模組100在此情形之條件下處於熱故障之風險中。可將TFED 172所量測之值(例如，ΔFLUX)儲存於EIM 120之記憶體23中。在一個實施例中，可回應於EIM 120所接收之一請求將該等值傳送至以通信方式鏈接至EIM 120之裝置。在另一實施例中，若該等所量測之值中之任一者超過該預定臨限值，則EIM 120傳送一警報。
圖22圖解說明基於對起動時之一溫度瞬態之分析來識別實際故障之前的一發光器具150故障之可能性之一方法180。在一第一步驟(步驟181)中，使一以LED為基礎之模組照明。在一第二步驟(步驟182)中，在照明時量測該模組之溫度。在一第三步驟(步驟183)中，在自使模組100照明之時間點已流逝一第一時間週期之後量測該模組之溫度。在一第四步驟(步驟184)中，藉由獲取在步驟182及183處所量測之溫度之間的差來計算模組100之溫度改變。在一第五步驟(步驟185)中，將在步驟184中所計算之溫度改變與一臨限值作比較。若該溫度改變超過該臨限值，則模組100傳送一警報(步驟186)。
圖23圖解說明基於對起動時之一通量瞬態之分析來識別實際故障之前的一發光器具150故障之可能性之一方法190。在一第一步驟(步驟191)中，使一以LED為基礎之照明模組照明。在一第二步驟(步驟192)中，在照明時量測該模組之通量輸出。在一第三步驟(步驟193)中，在自使模組100照明之時間點已流逝一第一時間週期之後量測該模組之通量輸出。在一第四步驟(步驟194)中，藉由獲取在步驟192及193處所量測之通量之間的差來計算模組100之通量改變。在一第五步驟(步驟195)中，將在步驟194中所計算之通量改變與一臨限值作比較。若該通量改變超過該臨限值，則模組100傳送一警報(步驟196)。
圖24圖解說明基於對一LED 102串之正向電壓之一量測來識別模組100之一LED 102之故障之一方法。在一第一步驟(步驟201)中，接收正向電壓之一指示。在一項實施例中，可自電力轉換器30接收該指示。在另一實施例中，可經由感測器介面28自安裝板104之一電壓感測器(未展示)接收該指示。在一第二步驟(步驟202)中，將正向電壓之該指示與一臨限值作比較。在一第三步驟(步驟203)中，將該正向電壓與一臨限值作比較。若該正向電壓超過該臨限值，則模組100傳送一警報(步驟204)。
如圖25中所繪示，EIM 120亦可包括色彩調諧模組(CTM)220。在某些實施例中，CTM 220係包括記憶體及處理能力之一專用硬體模組。在某些其他實施例中，處理器22可包括晶片上CTM功能性。在其他實施例中，CTM功能性可係由執行儲存於記憶體(例如，記憶體23)中之軟體指令之處理器22達成。CTM 220調諧供應至不同LED串的電流以在模組100之壽命期間而達成一致色彩特性。
圖26A至圖26B圖解說明具有經安裝之紅色LED 102R及藍色LED 102B(通稱為LED 102)之安裝板104。LED 102發光至腔109內。在所圖解說明之實施例中，通量感測器36亦安裝至安裝板104。在其他實施例中，通量感測器36可於腔109之壁或輸出窗口108上安裝於腔109內。在又另一實施例中，通量感測器36可如相對於圖9所論述而安裝於反射器140上。
圖27圖解說明採用複數個通量感測器(例如，通量感測器36A至36D)之一實施例。可將通量感測器36A至36D之輸出求平均以獲得腔109中之通量強度之一平均值。在其他實施例中，可單獨考量每一感測器36A至36D之輸出以獲得關於每一個別感測器所捕獲之區中之通量強度之局域資訊。此局域資訊可對評估腔109內之通量均勻性有用。由於每一感測器36A至36D對最緊密靠近每一感測器之LED 102最敏感，因此局域資訊亦可對特性化個別LED 102有用。
圖28圖解說明其中一光波導將安裝板104之表面之多個位置處之光導引至一通量感測器36之一實施例。在此實施例中，採用光波導37以將來自安裝板104上之多個位置之光聚集以供通量量測。以此方式，來自安裝板104上之若干個位置之通量強度值可由光波導37匯總且由通量感測器36量測。在一個實例中，可將光波導37製造為一注塑成型零件。在另一實例中，光波導37可係一光纖。
圖29A至圖29B圖解說明CTM 220所執行之用於在模組100之壽命期間匹配紅色LED與藍色LED之間的強度之一方法230。在一第一步驟(步驟231)中，穿過紅色LED 102R之一測試電流itest_red 使模組100之紅色LED 102R照明。在一個實例中，itest_red 可係0.700安培。對於測試下之時間週期，模組100之藍色LED 102B保持關斷。在一第二步驟(步驟232)中，通量感測器36量測自紅色LED 102R發出之光之通量強度以產生測試下之一紅色強度值Itest_red 。在一第三步驟(步驟233)中，基於在步驟232中所量測之紅色強度之結果來計算一新的紅色電流值。在一個實例中，做出一假設：在一小強度值範圍上，紅色LED 102R之光輸出相對於驅動電流呈線性。基於此假設，CTM 220計算一新的紅色電流值以將紅色LED 102R驅動至一目標通量強度值Itarget_red 。
在一第四步驟(步驟234)中，對該新電流值itarget_red 是否超過與紅色LED 102R相關聯之最大可允許驅動電流做出判定。若該新電流值不超過該最大可允許驅動電流，則實施該新電流值(步驟235)。然而，若該新電流值超過該最大可允許驅動電流，則實施該最大可允許驅動電流(步驟236)。由於在此情形中不可實施新電流值，因此將目標通量強度值重設至一較低值(步驟237)。
另外，由於向下改動紅色之目標通量強度值，因此亦向下改動藍色之目標通量強度值(步驟238)。計算經改動目標通量強度值以使來自紅色LED 102R與藍色LED 102B之發光之通量強度比在模組100之整個壽命期間保持恆定。
在步驟239中，穿過藍色LED 102B之一測試電流itest_blue 使模組100之藍色LED 102B照明。在一個實例中，itest_blue 可係0.700安培。對於測試下之時間週期，模組100之紅色LED 102R保持關斷。在下一步驟(步驟240)中，通量感測器36量測自藍色LED 102B發出之光之通量強度以產生測試下之一藍色強度值Itest_blue 。在步驟241中，基於在步驟240中所量測之藍色強度之結果來計算一新的藍色電流值。在一個實例中，做出一假設：在一小強度值範圍上，藍色LED 102B之光輸出相對於驅動電流呈線性。基於此假設，計算一新的藍色電流值以將藍色LED 102B驅動至一目標通量強度值Itarget_blue 。
在下一步驟(步驟242)中，對該新電流值itarget_blue 是否超過與藍色LED 102B相關聯之最大可允許驅動電流做出判定。若該新電流值不超過該最大可允許驅動電流，則實施該新電流值(步驟243)。然而，若該新電流值超過該最大可允許驅動電流，則實施該最大可允許驅動電流(步驟244)。由於在此情形中不可實施新電流值，因此重設目標通量強度值(步驟245)。
另外，由於向下改動藍色之目標通量強度值，因此亦向下改動紅色之目標通量強度值(步驟246)。計算經改動目標通量強度值以使來自紅色LED 102R與藍色LED 102B之發光之通量強度比在模組100之整個壽命期間保持恆定。
基於紅色LED 102R之經改動目標通量強度值，計算(步驟247)並實施一新的紅色電流值。
如圖30中所繪示，EIM 120亦可包括一溫度補償模組(TCM)250。TCM 250調諧供應至照明模組100之不同LED串的電流以在模組100之操作溫度範圍上達成一致色彩特性。在一個實例中，模組100可包括一串紅色LED及一串藍色LED。隨著操作溫度改變，一紅色LED之通量輸出之改變不同於一藍色LED之通量輸出之改變。
圖31圖解說明一紅色LED(AlInGaP)及一藍色LED在如LumiLED公司(San Jose，CA)所提供之一封裝溫度範圍上之相對光通量輸出。藍色LED 251之光通量輸出之降級及紅色LED 252之光通量之降級兩者均可見。自圖31清晰可見隨著溫度增加藍色LED與紅色LED之光通量輸出之降級可極不同。圖32圖解說明一表格，其包括與在一操作溫度範圍上供應至一紅色LED及一藍色LED的電流相關之電流比例因子。在假設電流與通量之間的關係在一既定溫度時且在正規操作電流範圍上呈線性之情形下，可針對若干個溫度自圖31估算一電流比例因子。可使用電流比例因子(ired /iblue )來按比例調整紅色LED驅動電流或藍色LED驅動電流以在一操作溫度範圍上維持紅色LED與藍色LED之光通量輸出之間的一固定關係。
圖33圖解說明調諧供應至照明模組100之不同LED串的電流以在模組100之操作溫度範圍上達成一致色彩特性之一方法260。在一第一步驟(步驟253)中，量測模組100之溫度。在一第二步驟(步驟254)中，基於所量測之溫度來判定一電流比例因子。可自儲存於EIM 120之非揮發性記憶體23中之一查找表格來讀取該電流比例因子。在一個實例中，可自該查找表格直接讀取該電流比例因子。在另一實例中，可由內插儲存於該查找表格中之值得出該電流比例因子。在另一實例中，可基於儲存於EIM 120之非揮發性記憶體23中之一函數來計算該電流比例因子。在一第三步驟(步驟255)中，基於儲存於EIM 120之非揮發性記憶體23中之電流比例因子及一標稱電流來計算一新的紅色電流值。
在一第四步驟(步驟256)中，對該新的紅色電流值是否超過紅色LED 102R之最大可允許電流做出一評估。若未超過，則實施該紅色電流值(步驟257)。若超過，則計算並實施一新的藍色電流值(步驟258)。可如下計算該新的藍色電流值：
可計算執行方法230之後與紅色及藍色電流值相關之一電流比。此電流比可與執行該方法期間模組100之溫度相關聯。由於方法230造成經調諧以達成紅色LED與藍色LED之間的目標強度比之電流值，因此在彼溫度處不需要進一步按比例調整電流。因此，在方法260之一變化形式中，可在執行方法260期間之使用之前關於執行方法230之溫度來正規化溫度相依電流比例因子。
在某些實施例中，上文所述之方法可部分或全部由EIM 120之元件執行。然而，在某些其他實施例中，前文所提及之方法可部分或全部由以通信方式耦合至以LED為基礎之照明模組100之一遠端裝置執行。在此等實施例中，可自以LED為基礎之照明模組100減輕與執行前文所提及之方法相關聯之運算量中之一些或全部。另外，可期望使用一遠端裝置(例如，行動電腦、個人電腦、專用掌上型裝置等)將以LED為基礎之照明模組100之效能之態樣傳送至一實體(例如，顧客、維修人員、使用者等)。此外，可期望自該實體接收資訊以判定至以LED為基礎之照明模組100的將來操作命令。
圖36圖解說明涉及以LED為基礎之照明模組100、以通信方式耦合至以LED為基礎之照明模組100之一電腦291及與電腦291互動之一實體293之一系統300之一實例性實施例。在某些實施例中，電腦291可通過網際網路292以通信方式耦合至以LED為基礎之照明模組100。然而，在某些其他實施例中，電腦291可藉助其他通信構件(例如，LAN、RF、IR等)以通信方式耦合至以LED為基礎之照明模組100。這可期望避免將網際網路連接性併入每一以LED為基礎之照明模組100中之費用。在另一實例中，電腦291可與以LED為基礎之照明模組間接通信。舉例而言，一電腦(未展示)可係以LED為基礎之照明模組100本端的且以通信方式耦合至該以LED為基礎之照明模組。此電腦亦可經組態以通過網際網路292與電腦291通信。以此方式，一本端電腦位於電腦291與以LED為基礎之照明模組100之間。舉例而言，該電腦可係一本端、集中式光管理伺服器。電腦291可通過網際網路292與實體293互動(例如，實體293使用一以網頁為基礎之介面通過網際網路與電腦291互動)。在某些其他實施例中，電腦291可在本端與實體293互動(例如，通過一本端應用程式介面)。
電腦291可係由(例如)一光照管理服務組織機構操作之一專用電腦。在此等實施例中，電腦291通過網際網路與以LED為基礎之照明模組100直接或間接通信且通過網際網路與一顧客通信。在某些實施例中，電腦291收集來自諸多以LED為基礎之照明模組100之資料且執行此專利文件中所述之方法。舉例而言，電腦291可隨時間收集關於每一模組之AET、操作電流位準、操作溫度位準之資料及流明降級資料。基於此經匯總資料，電腦291可判定以LED為基礎之照明模組100之一精確壽命估算。
在圖36中所圖解說明之實施例中，一「延長壽命饋予」(ELO)工具290由電腦291執行。如圖36中所圖解說明，ELO工具290係促進實體293與以LED為基礎之照明模組100之互動之一應用程式。在一個實例中，以LED為基礎之照明模組100將指示以LED為基礎之照明模組之AET與TLV之間的差及以LED為基礎之照明模組100之所估算之剩餘壽命之一訊息294傳送至電腦291。基於所接收之訊息294，ELO工具290產生一延長壽命饋予295。在以LED為基礎之照明模組100之所估算之剩餘壽命超過該模組之AET與TLV之間的差之情形中，預料以LED為基礎之照明模組之有用操作壽命可延長超出初始TLV。在一個實例中，可產生一饋予295以憑付款將以LED為基礎之照明模組100之操作壽命延長所估算之剩餘壽命超過該模組之AET與TLV之間的差之時間量。
在另一實例中，以LED為基礎之照明模組100傳送指示以LED為基礎之照明模組100之AET及所估算之流逝壽命之一訊息294。基於所接收之訊息294，ELO工具290產生一延長壽命饋予295。在AET超過以LED為基礎之照明模組之所估算之流逝壽命之情形中，預料以LED為基礎之照明模組之有用操作壽命可延長超出起始TLV。在一個實例中，可產生一饋予295以憑付款將以LED為基礎之照明模組100之操作壽命延長AET超過以LED為基礎之照明模組100之所估算之流逝壽命之量。
電腦291將包括延長壽命饋予295之一訊息296傳送至實體293。實體293可選擇接受該饋予並將指示接受延長壽命饋予295之一回復訊息294發送至電腦291。作為回應，電腦291將指示以LED為基礎之照明模組100經授權以操作達一延長之壽命週期之一訊息298傳送至以LED為基礎之照明模組100。舉例而言，訊息298可包括超過最初經程式化之TLV值之一經更新TLV值。在另一實例中，訊息298可包括使超過初始TLV值之一不同TLV值能夠被利用之一解除鎖定碼。
如上文所論述，ELO工具290基於與一特定以LED為基礎之照明模組100相關聯之延長壽命估算而產生延長壽命饋予295。然而，ELO工具290亦可以通信方式耦合至諸多以LED為基礎之照明模組(例如，成千上萬個模組)。在某些實例中，ELO工具290可基於自諸多模組所收集之操作資訊而產生延長壽命饋予295。舉例而言，基於自諸多模組所收集之操作資訊，可判定一特定產品碼或家族之模組之壽命期望值可具有比最初所預料更長之有用壽命。在某些其他實例中，可將自諸多模組所收集之操作資訊與專用於以LED為基礎之照明模組100之資訊之組合用作產生延長壽命饋予295之基礎。
雖然在上文中出於指導目的闡述了某些具體實施例，但本專利文件之教示具有一般適用性且不限於上文所述具體實施例。在一個實例中，將EIM 120闡述為包括匯流排21、被供電裝置介面控制器(PDIC)34、處理器22、流逝時間計數器模組(ETCM)27、一定數量之非揮發性記憶體26(例如，EPROM)、一定數量之非揮發性記憶體23(例如，快閃記憶體)、紅外線收發器25、RF收發器24、感測器介面28、電力轉換器介面29、電力轉換器30及LED選擇模組40。然而，在其他實施例中，在不期望其功能性之情形下可排除此等元件中之任一者。在另一實例中，將PDIC 34闡述為遵守用於通信之IEEE 802.3標準。然而，可採用出於接收及傳輸資料及電力之目的區分電力及資料信號之任一方式。在另一實例中，已將傳送一警報論述為對各種條件之一回應。然而，可預期其他回應，其包括關閉模組100、請求用以繼續操作之一碼或接通額外LED(例如，命令LED選擇模組40接通額外LED)。在另一實例中，上文所述方法可涉及個別LED或LED群組。在另一實例中，已闡述了涉及特定色彩之LED(例如，紅色LED及藍色LED)或特定色彩之磷光體發光(例如，紅色磷光體及黃色磷光體)之方法。然而，上述方法可應用於任一色彩之LED或任一色彩之磷光體發光。在另一實例中，已將偵測器闡述為具有在可見光範圍上之量測能力。然而，可採用對特定波長範圍具有敏感性之偵測器。在另一實例中，已論述了隨著LED降級按比例縮減輸出強度目標之方法。然而，可作為模組100之一部分而包括額外未使用之LED且使用LED選擇模組40選擇性地接通該等額外未使用LED以替換發生故障之LED或增加模組100之輸出強度能力。
因此，可在不背離如申請專利範圍中所陳述之本發明範疇之情形下實踐對所述實施例之各種特徵之各種修改、改變及組合。
21．．．匯流排
22．．．處理器
23．．．非揮發性記憶體
24．．．RF收發器
25．．．紅外線收發器
26．．．非揮發性記憶體
27．．．流逝時間計數器模組
28．．．感測器介面
29．．．電力轉換器介面
30．．．電力轉換器
31．．．溫度感測器
32．．．通量感測器
33．．．發光二極體電路系統
34．．．被供電裝置介面控制器
35．．．佔用率感測器
36．．．通量感測器
36A．．．通量感測器
36B．．．通量感測器
36C．．．通量感測器
36D．．．通量感測器
37．．．光波導
40．．．發光二極體選擇模組
41．．．資料信號
42．．．電力信號
44．．．切換元件
45．．．切換元件
46．．．切換元件
47．．．切換元件
48．．．切換元件
49．．．電壓節點
50．．．電壓節點
52．．．電壓節點
53．．．節點
54．．．電壓節點
55．．．發光二極體
56．．．發光二極體
57．．．發光二極體
58．．．發光二極體
59．．．發光二極體
60．．．電流
61．．．電流迴圈
62．．．電導體
64．．．導體
65．．．導電通孔
66．．．彈簧銷
80．．．壽命估算模組
81．．．電流感測器
82．．．濕度感測器
83．．．操作溫度曲線
84．．．操作電流曲線
85．．．操作相對濕度曲線
90．．．磷光體降級偵測模組
100．．．照明模組
101．．．安裝基座
102．．．發光二極體
102B．．．藍色發光二極體
102R．．．紅色發光二極體
103．．．安裝板扣環
104．．．安裝板
105．．．腔體
106．．．底部反射器插入件
107．．．側壁插入件
108．．．輸出窗口
109．．．腔
110．．．反射器扣環
115．．．光源子總成
116．．．光轉換子總成
120．．．電介面模組
121．．．連接器
122．．．彈簧銷
130．．．散熱片/燈具
132．．．電導體
133．．．電連接器
134．．．導體
135．．．電信號
136．．．熱介面
137．．．固定夾
138．．．孔隙
139．．．導體
140．．．反射器
150．．．照明器具
170．．．電接觸墊
172．．．熱故障早期偵測模組
173．．．溫度曲線
174．．．溫度曲線
175．．．通量曲線
176．．．通量曲線
220．．．色彩調諧模組
250．．．溫度補償模組
251．．．藍色發光二極體
252．．．紅色發光二極體
290．．．「延長壽命饋予」(ELO)工具
291．．．電腦
292．．．網際網路
293．．．實體
294．．．訊息
295．．．延長壽命饋予
296．．．訊息
298．．．訊息
300．．．系統
圖1至圖2圖解說明兩個實例性照明器具，其包括一照明裝置、反射器及燈具。
圖3A展示一分解視圖，其圖解說明如圖1中所繪示之以LED為基礎之照明裝置之組件。
圖3B圖解說明如圖1中所繪示之以LED為基礎之照明裝置之一透視剖視圖。
圖4圖解說明如圖2中所繪示之照明器具之一剖開立體視圖，其中一電介面模組耦合於該LED照明裝置與該燈具之間。
圖5係圖解說明一電介面模組之一示意圖。
圖6係圖解說明該電介面模組上之LED選擇模組之一示意圖。
圖7圖解說明LED可如何接通或關斷以改變被供電LED所發光之通量之數量。
圖8圖解說明一反射器，其包括至少一個感測器及至少一個電導體。
圖9圖解說明色彩、通量及佔用率感測器可在一反射器上定位之位置。
圖10係圖解說明包括一流逝時間計時器模組之一電介面模組之一示意圖。
圖11圖解說明依據照明模組之時間的一實例性操作溫度曲線。
圖12圖解說明對照明模組之時間的一實例性操作電流曲線。
圖13圖解說明對照明模組之時間的一實例性操作相對濕度曲線。
圖14圖解說明基於實際操作條件估算一以LED為基礎之照明模組之壽命之一方法。
圖15係圖解說明包括一磷光體降級偵測模組之一電介面模組之一示意圖。
圖16圖解說明包括藍色LED及安裝至一安裝板之一通量感測器之原色混合腔之一剖開立體視圖。
圖17圖解說明一通量感測器所量測之對自LED所發出之光之一脈衝之一實例性通量強度回應。
圖18圖解說明基於模組對自LED所發出之光之一脈衝的通量強度回應來估算包括於照明模組之腔中之磷光體之降級之一實例性方法。
圖19係圖解說明包括一熱故障早期偵測模組之一電介面模組之一示意圖。
圖20圖解說明兩個實例性所量測之溫度曲線。
圖21圖解說明兩個實例性所量測之通量曲線。
圖22圖解說明基於對起動時之一溫度瞬態之分析來識別實際故障之前的一發光器具故障之可能性之一方法。
圖23圖解說明基於對起動時之一通量瞬態之分析來識別實際故障之前的一發光器具故障之可能性之一方法。
圖24圖解說明基於對一LED串之正向電壓之一量測來識別該照明模組中之一LED之故障之一方法。
圖25係圖解說明包括一色彩調諧模組之一電介面模組之一示意圖。
圖26A至26B圖解說明具有經安裝之紅色LED及藍色LED之一安裝板。
圖27圖解說明該安裝板上之複數個通量感測器。
圖28圖解說明將來自安裝板之表面之多個位置之光導引至一通量感測器之一光波導。
圖29A至圖29B圖解說明在模組之整個壽命期間匹配紅色LED與藍色LED之間的強度之一方法。
圖30係圖解說明包括一溫度補償模組之一電介面模組之一示意圖。
圖31圖解說明一紅光LED(AlInGaP)及一藍色LED在一封裝溫度範圍上之相對光通量輸出。
圖32圖解說明一表格，其包括與在一操作溫度範圍上供應至一紅色LED及一藍色LED之電流相關之電流比例因子。
圖33圖解說明調諧供應至照明模組之不同LED串之電流以在模組之操作溫度範圍上達成一致色彩特性之一方法。
圖34圖解說明傳送一以LED為基礎之照明模組之累積流逝時間是否已達到一臨限值之一方法。
圖35圖解說明傳送指示以LED為基礎之照明模組之所估算之剩餘壽命之一警示之一實例性方法。
圖36圖解說明涉及以LED為基礎之照明模組、以通信方式耦合至以LED為基礎之照明模組之一電腦及與電腦互動之一實體之一系統之一實例性實施例。
21．．．匯流排
22．．．處理器
23．．．非揮發性記憶體
24．．．RF收發器
25．．．紅外線收發器
26．．．非揮發性記憶體
28．．．感測器介面
29．．．電力轉換器介面
30．．．電力轉換器
31．．．溫度感測器
32．．．通量感測器
33．．．發光二極體電路系統
34．．．被供電裝置介面控制器
35．．．佔用率感測器
36．．．通量感測器
40．．．發光二極體選擇模組
41．．．資料信號
42．．．電力信號
81．．．電流感測器
82．．．濕度感測器
104．．．安裝板
120．．．電介面模組

Claims (19)

  1. 一種方法，其包含：基於一操作條件之多個標稱值及該操作條件之一實際值來計算複數個增量加速因子，該等增量加速因子各為一以LED為基礎之照明模組之一不同操作時間週期計算，其中一增量加速因子按比例調整該以LED為基礎之照明模組之一累積流逝時間達一操作時間週期；至少部分地基於該複數個增量加速因子來判定一累積加速因子；及基於以該累積加速因子按比例調整以LED為基礎之照明模組之操作之一累積流逝時間來估算該以LED為基礎之照明模組之一流逝壽命。
  2. 如請求項1之方法，其中該操作條件取自由以下條件構成之一群組：溫度、電流及相對濕度。
  3. 如請求項1之方法，其中該判定該累積加速因子包括對該複數個增量加速因子求平均值。
  4. 如請求項1之方法，其中一處理器在該以LED為基礎之照明模組中。
  5. 如請求項1之方法，其中由該以LED為基礎之照明模組判定該以LED為基礎之照明模組之操作之該累積流逝時間。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包含：將該以LED為基礎之照明模組之該流逝壽命與一預定臨限值作比較；及 在該以LED為基礎之照明模組之該流逝壽命超過該預定臨限值之情形下傳送一警報。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含：將該以LED為基礎之照明模組之該流逝壽命與一預定臨限值作比較；及在該以LED為基礎之照明模組之該流逝壽命超過該預定臨限值之情形下關閉該以LED為基礎之照明模組。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含：將該以LED為基礎之照明模組之該流逝壽命與一預定臨限值作比較；及在該以LED為基礎之照明模組之該流逝壽命超過該預定臨限值之情形下請求一碼值。
  9. 一種方法，其包含：判定一以LED為基礎之照明模組之一累積流逝壽命；判定該累積流逝壽命與一儲存於該以LED為基礎之照明模組之記憶體中之經選擇目標壽命值之間的一差，其中該以LED為基礎之照明模組之一操作壽命被限制於該經選擇目標壽命值；判定一所估算之剩餘壽命；至少部分地基於該累積流逝壽命與該經選擇目標壽命值之間的該差及該所估算之剩餘壽命而產生一延長壽命饋予，以延長該以LED為基礎之照明模組之該操作壽命超過該經選擇目標壽命值；及授權該以LED為基礎之照明模組在接受該延長壽命饋 予後操作達超過該經選擇目標壽命值之一延長壽命週期。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含：將該延長壽命饋予傳送至一實體；及自該實體接收對該延長壽命饋予之接受。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含：將授權該以LED為基礎之照明模組操作達一延長壽命週期之一訊息傳送至該以LED為基礎之照明模組。
  12. 如請求項11之方法，其中授權該以LED為基礎之照明模組操作達該延長壽命週期之該訊息包括一第二目標壽命值。
  13. 如請求項9之方法，其中該判定該所估算之剩餘壽命包含：基於一操作條件之一標稱值及該操作條件之一實際值來為該以LED為基礎之照明模組之一操作時間週期判定一增量加速因子，至少部分地基於該增量加速因子來判定一累積加速因子，基於以該累積加速因子按比例調整該以LED為基礎之照明模組之操作之一累積流逝時間來判定該以LED為基礎之照明模組之一所估算流逝壽命；及以該所估算流逝壽命及該目標壽命值之一差來判定該所估算之剩餘壽命。
  14. 一種方法，其包含： 選擇一目標壽命值，其用於限制一以LED為基礎之照明模組之操作壽命且儲存於該以LED為基礎之照明模組之記憶體中；判定該以LED為基礎之照明模組之一累積流逝壽命；判定該以LED為基礎之照明模組之一所估算之流逝壽命；至少部分地基於該以LED為基礎之照明模組之該累積流逝壽命與該所估算之流逝壽命之間的一差而產生一延長壽命饋予以增加該以LED為基礎之照明模組之該目標壽命值；及授權該以LED為基礎之照明模組在接受該延長壽命饋予後操作達一延長壽命週期。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包含：將該延長壽命饋予傳送至一實體；及自該實體接收對該延長壽命饋予之接受。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包含：將授權該以LED為基礎之照明模組操作達一延長壽命週期之一訊息傳送至該以LED為基礎之照明模組。
  17. 如請求項16之方法，其中授權該以LED為基礎之照明模組操作達該延長壽命週期之該訊息包括一新的目標壽命值。
  18. 如請求項17之方法，其中授權該以LED為基礎之照明模組操作達該延長壽命週期之該訊息包括一解除鎖定碼。
  19. 如請求項14之方法，其中該判定該所估算之流逝壽命涉 及，基於一操作條件之一標稱值及該操作條件之一實際值來為該以LED為基礎之照明模組之一操作時間週期判定一增量加速因子，至少部分地基於該增量加速因子來判定一累積加速因子，及基於以該累積加速因子按比例調整該以LED為基礎之照明模組之操作之一累積流逝時間來估算該以LED為基礎之照明模組之一流逝壽命。
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