專利名稱：發(fā)光裝置系統(tǒng)和驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)光裝置系統(tǒng)的驅(qū)動器以及發(fā)光裝置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
固態(tài)光(SSL)源(諸如但不限于發(fā)光二極管(LED))未來將在普通照明中起著日益重要的作用。這將導(dǎo)致越來越多的新設(shè)備以各種方式配備有LED光源。用LED光源代替現(xiàn)有技術(shù)光源的原因例如是LED光源的功耗更低以及它們極長的壽命。通常，LED由被稱作驅(qū)動器的專用電路進行驅(qū)動。為了允許不同類型的LED光源用給定驅(qū)動器的操作變成近乎模塊化的系統(tǒng)，期望LED燈能夠?qū)⑺鼈兯璧碾娫刺匦詡魉徒o驅(qū)動器。這允許用更新型式的物品(例如，更高效或更寬顏色范圍)來替代LED燈，而無需改變驅(qū)動器。另外，這允許減少庫存中保存的不同類型的驅(qū)動器。例如，US 2004/0056774A1公開了針對至少一個LED單元的供電單元，其中供電單元具有被設(shè)計成用于通過電量來檢測LED單元的標(biāo)識的檢測單元。LED單元的標(biāo)識經(jīng)由供電單元的電源端子進行檢測，該電源端子適于向LED單元供電。然而，這僅允許檢測LED單元的標(biāo)識，而允許基于LED燈實際需求的供電特性的動態(tài)自適應(yīng)。假設(shè)LED燈連接至LED驅(qū)動器，則驅(qū)動器因此僅可以檢測燈的某些固定的內(nèi)部參數(shù)，并且根據(jù)這些固定參數(shù)設(shè)置功率。該系統(tǒng)缺乏在燈的不同操作狀況下相應(yīng)地驅(qū)動燈的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于發(fā)光裝置系統(tǒng)的驅(qū)動器，該驅(qū)動器包括電源端子和檢測器電路，電源端子適于將電功率從驅(qū)動器供應(yīng)給發(fā)光裝置系統(tǒng)，并且檢測器電路適于通過感測由發(fā)光裝置系統(tǒng)引起的端子的電力負(fù)載而經(jīng)由電源端子來捕獲感測到的發(fā)光裝置系統(tǒng)的信息并且適于使用感測到的信息確定發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況，其中該驅(qū)動器進一步適于基于所確定的操作狀況來控制所供應(yīng)的功率。在本說明書全文中，發(fā)光裝置系統(tǒng)被認(rèn)為是固態(tài)光系統(tǒng)，包括例如至少一個OLED燈、LED燈或激光燈。本發(fā)明的實施方式具有以下優(yōu)勢，驅(qū)動器可以用于基于發(fā)光裝置系統(tǒng)的實際功率需求而動態(tài)調(diào)節(jié)提供給發(fā)光裝置系統(tǒng)的電功率。實際的功率需求取決于發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況。例如，在不喪失普遍性的情況下，操作狀況可以包括發(fā)光裝置系統(tǒng)的實際發(fā)光特性和/或發(fā)光裝置系統(tǒng)的溫度和/或發(fā)光裝置系統(tǒng)在其中操作的環(huán)境的環(huán)境狀況和/或發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作時間。由于關(guān)于發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況的信息僅經(jīng)由電源端子捕獲，因此無需附加的信號連接(例如，額外管腳)用于用信號從發(fā)光裝置系統(tǒng)向驅(qū)動器傳輸信息。因此，降低了例如由于接觸不良而使得發(fā)光裝置系統(tǒng)發(fā)生故障的風(fēng)險。此外，這允許以較低成本甚至以小型化的方式提供發(fā)光裝置系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，感測信息包括在由發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的阻抗中，并且由檢測器電路通過感測發(fā)光裝置系統(tǒng)所引起的端子的電力負(fù)載而捕獲。發(fā)光裝置系統(tǒng)包括至少一個感測器，該感測器可以檢測發(fā)光裝置系統(tǒng)的實際操作狀況。該操作狀況被編碼為在由發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的某個阻抗中的信息并且經(jīng)處理后傳送至驅(qū)動器。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，感測信息包括在由發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的一系列阻抗中， 并且由檢測器電路通過感測發(fā)光裝置系統(tǒng)所引起的端子的電力負(fù)載而捕獲。在該情況下， 可以通過由發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的一系列阻抗執(zhí)行即使感測信息的復(fù)雜數(shù)字編碼。例如，發(fā)光裝置系統(tǒng)的阻抗由感測信息進行調(diào)制。通常，包括在由發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的阻抗中的感測信息具有的優(yōu)勢是相當(dāng)簡單并且性價比高的技術(shù)實現(xiàn)。例如，可以使用被接通和斷開的簡單電阻器來調(diào)制發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載。在更復(fù)雜的型式中，電阻器可以是可調(diào)電阻器，其中發(fā)光裝置系統(tǒng)執(zhí)行基于時間的調(diào)諧和/或接通和斷開電阻器以便以動態(tài)的方式向驅(qū)動器提供電力負(fù)載。此外，阻抗仿真的優(yōu)勢在于這種仿真可以被設(shè)計成對發(fā)光裝置系統(tǒng)的功率路徑?jīng)]有顯著影響。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，順序地向發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)具有第一功率信號特性和第二功率信號特性的電功率，其中檢測器電路適于僅在提供具有第二功率信號特性的電功率期間捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息，第一功率信號特性不同于第二功率信號特性。此處，功率信號特性被認(rèn)為是功率信號本身的任何物理特性。這種特性例如可以包括極性、電壓、電流、相位、頻率或波形或者以上任意組合。例如，可以將DC信號作為第一功率信號特性而供應(yīng)，并且可以將疊加有AC信號的DC信號作為第二功率信號特性而供應(yīng)。例如，通過在第一頻率范圍和第二頻率范圍中的交流電向發(fā)光裝置系統(tǒng)順序地供應(yīng)電功率，其中檢測器電路適于僅在第二頻率范圍中捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息，第一頻率范圍不同于第二頻率范圍。在其中假設(shè)通過第一頻率范圍中的交流電向發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)電功率的有利實施方式中，在提供第一頻率范圍中的功率期間發(fā)光裝置系統(tǒng)的相應(yīng)仿真電路將不會是有效的。優(yōu)選地，仿真電路適于僅在第二頻率范圍中引起電源端子的顯著負(fù)載。這可以通過仿真電路的類似帶通濾波器的行為來實現(xiàn)。在當(dāng)該第二頻率范圍沒有被驅(qū)動器激勵時的時間間隔期間，該電路幾乎對驅(qū)動器與發(fā)光二極管裝置系統(tǒng)之間的功率流沒有影響。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過一般方式，發(fā)光系統(tǒng)可操作，以用于通過接收具有第一功率信號特性或第二功率信號特性的電功率而發(fā)光，其中發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步包括適于仿真電力負(fù)載的仿真電路，其中該仿真電路適于當(dāng)接收具有第二功率信號特性的電功率時比當(dāng)接收具有第一功率信號特性的電功率時具有更高效率來仿真電力負(fù)載。例如，向發(fā)光裝置系統(tǒng)提供所供應(yīng)的功率僅在第二頻率范圍中的某些時間間隔以及第一頻率范圍中的剩余時間期間執(zhí)行，使得在時間間隔之間，發(fā)光裝置系統(tǒng)的仿真電路不會多余地消耗電功率，這是因為其沒有響應(yīng)于第一頻率范圍。僅在所述某些時間間隔，驅(qū)動器將提供的交流電從第一頻率范圍切換至第二頻率范圍，并且繼而檢測器電路捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息。僅在這一情況下，發(fā)光裝置系統(tǒng)的仿真電路變得“有效”，即諧振，并且例如通過消耗一些能量來影響功率流。作為又一結(jié)果，發(fā)光裝置系統(tǒng)的仿真電路可以被動地接通和斷開。使用不同頻率范圍的另一優(yōu)勢在于，更智能的發(fā)光裝置系統(tǒng)可以通過在相關(guān)頻率范圍中進行感測來檢測其是否由通過捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)在某一頻率范圍的感測信息來支持新的信號傳輸方法的驅(qū)動器供電。假設(shè)只有不支持該信號傳輸方法的“低端驅(qū)動器”連接至發(fā)光裝置系統(tǒng)，則發(fā)光裝置系統(tǒng)可以關(guān)掉其感測器和仿真電路，從而進一步減少系統(tǒng)的功耗。相反，假設(shè)發(fā)光裝置系統(tǒng)檢測到其由支持上文提到的信號傳輸方法的“高端驅(qū)動器”供電，則可以根據(jù)由在第二頻率范圍中的交流電提供的電功率來激活感測器和仿真電路，以便向驅(qū)動器提供發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，驅(qū)動器適于在第一操作模式與第二操作模式之間進行切換，其中在第一操作模式中，驅(qū)動器適于通過在第一頻率范圍中的交流電對發(fā)光裝置系統(tǒng)供電并且禁用檢測器電路，而其中在第二操作模式中，驅(qū)動器適于通過在第二頻率范圍中的交流電對發(fā)光裝置系統(tǒng)供電并且檢測器電路被啟用來捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息。如上文所述，這支持減少驅(qū)動器的功耗，這是因為只有在向發(fā)光裝置系統(tǒng)提供在第二頻率范圍中的交流電的情況下，驅(qū)動器才有效地捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息。應(yīng)當(dāng)注意，優(yōu)選地，所使用的頻率(包括第一頻率范圍和第二頻率范圍的)中的任何一個均非常高，以至于發(fā)光裝置系統(tǒng)的用戶將無法看到在以頻率范圍的操作期間或者在如下不同頻率范圍之間轉(zhuǎn)變期間的失真(例如，光閃爍)，電功率以上述不同頻率范圍供應(yīng)給發(fā)光裝置系統(tǒng)并且上述不同頻率范圍使得發(fā)光二極管根據(jù)實際電流方向接通和斷開。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，檢測器電路適于通過解調(diào)制由發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的阻抗來捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，驅(qū)動器進一步適于向外部控制系統(tǒng)提供感測信息， 并且從外部控制系統(tǒng)接收響應(yīng)于提供的感測信息的控制命令，其中驅(qū)動器適于基于該控制命令來控制所供應(yīng)的功率。例如，外部控制系統(tǒng)可以是上級控制網(wǎng)絡(luò)例如DALI網(wǎng)絡(luò)。DALI 表示數(shù)字可尋址照明接口，并且是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEC62386中規(guī)定的協(xié)議。通過這種上級控制網(wǎng)絡(luò)，甚至可以對包括多個發(fā)光二極管單元的復(fù)雜系統(tǒng)進行全面控制。這對于以下參數(shù)尤其有價值，例如用以監(jiān)測發(fā)光二極管燈的溫度或者用以在某一時間之后更換所述燈的照明小時數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，相對于地電位進一步感測發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載。換言之，驅(qū)動器可以利用共模效應(yīng)來檢測感測信息。在這種實施方式中，利用了發(fā)光裝置系統(tǒng)相對于地電位的(寄生)電容。這種實施方式可以包括具有兩個電源端子的發(fā)光二極管單元和用于降溫的金屬外殼。發(fā)光二極管單元中的感測器適于影響電源端子與金屬外殼之間的耦合。在另一方面中，本發(fā)明涉及包括電源端子、感測器和仿真電路的發(fā)光裝置系統(tǒng)，電源端子適于從驅(qū)動器接收電功率，感測器適于感測發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況，其中發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步適于基于感測的操作狀況通過仿真可檢測的電力負(fù)載來經(jīng)由電源端子向驅(qū)動器提供作為感測信息的該感測的操作狀況。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，發(fā)光系統(tǒng)可操作，以用于通過接收具有第一功率信號特性或第二功率信號特性的電功率而發(fā)光，其中發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步包括適于仿真電力負(fù)載的仿真電路，其中該仿真電路適于當(dāng)接收具有第二功率信號特性的電功率時比當(dāng)接收具有第一功率信號特性的電功率時具有更高效率來仿真電力負(fù)載。例如，發(fā)光裝置系統(tǒng)可操作，以用于通過接收第一頻率范圍或第二頻率范圍中的交流電而發(fā)光，其中發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步包括適于仿真電力負(fù)載的仿真電路，其中該仿真電路僅在第二頻率范圍中活動。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，發(fā)光裝置系統(tǒng)可操作，以用于通過接收DC電流而發(fā)光， 其中發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步包括適于仿真電力負(fù)載的仿真電路，其中該仿真電路僅在某一頻率范圍中有效。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，相對于地電位仿真發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載。


在下文中，通過參考附圖僅以示例的方式詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中圖1是圖示了發(fā)光裝置系統(tǒng)和驅(qū)動器的框圖；圖2是圖示了驅(qū)動器和發(fā)光裝置系統(tǒng)的電路圖的示意圖；圖3是圖示了另一驅(qū)動器和另一發(fā)光裝置系統(tǒng)的電路圖的另一示意圖；圖4是圖示了用于操作發(fā)光裝置系統(tǒng)和驅(qū)動器的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1是圖示了驅(qū)動器100和發(fā)光裝置系統(tǒng)112的框圖。驅(qū)動器包括電源102和電源端子108。發(fā)光裝置系統(tǒng)112包括電源端子114，其中驅(qū)動器100的電源端子108和發(fā)光裝置系統(tǒng)112的電源端子114通過電纜110互連。備選地，除了電纜之外，還可以使用其他裝置用于連接110，例如，照明軌線(rail)系統(tǒng)。發(fā)光裝置系統(tǒng)112包括LED，該LED例如可以是常規(guī)發(fā)光二極管或者例如可以是有機發(fā)光二極管(OLED)。為了操作發(fā)光裝置系統(tǒng)112，驅(qū)動器100經(jīng)由電源端子108、電纜110和電源端子 114向發(fā)光二極管116供應(yīng)電功率。發(fā)光裝置系統(tǒng)112進一步包括感測器118，該感測器118例如可以是溫度感測器。 溫度感測器118適于感測例如發(fā)光裝置系統(tǒng)112的電路板的溫度。假設(shè)發(fā)光裝置系統(tǒng)112 的電路板由于發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作被加熱到臨界溫度，則感測器118將檢測該溫度并且向仿真模塊20報告該溫度。仿真模塊120包括控制器122和電路124。在圖1的實施方式中，控制器122是包括例如處理器的有源控制器?？刂破?22可以從感測器118接收溫度值并且將發(fā)光裝置系統(tǒng)板的過熱識別為感測信息。因此，發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況會是“過熱”?？刂破?22進一步適于經(jīng)由電路IM調(diào)制發(fā)光裝置系統(tǒng)112的阻抗。阻抗的調(diào)制可以在發(fā)光器件系統(tǒng)112向驅(qū)動器100通信數(shù)據(jù)的操作之前和/或期間執(zhí)行。例如，電路 IM包括可控電阻器(例如M0SFET)，其中電阻根據(jù)待向驅(qū)動器100提供的信息進行調(diào)制。 在本示例中，控制器122檢測發(fā)光裝置系統(tǒng)板的過熱作為發(fā)光裝置系統(tǒng)112的操作狀況，其中控制器122隨后調(diào)諧電路124以獲得相應(yīng)的阻抗變化，以便向驅(qū)動器傳送操作狀況“過
執(zhí)，，當(dāng)向發(fā)光裝置系統(tǒng)112提供電功率時，驅(qū)動器100經(jīng)由電源端子108、電纜110和電源端子114檢測發(fā)光裝置系統(tǒng)112的阻抗變化。阻抗變化的檢測通過驅(qū)動器100的檢測器106執(zhí)行。換言之，檢測器106通過感測發(fā)光裝置系統(tǒng)112的電力負(fù)載的相應(yīng)指派的變化來捕獲感測信息“發(fā)光裝置系統(tǒng)板的過熱”。作為響應(yīng)，驅(qū)動器100的控制器104基于操作狀況“過熱”控制通過電源102供應(yīng)的功率。例如，控制器104可以控制電源102以減少向發(fā)光裝置系統(tǒng)112供應(yīng)的電功率，這將導(dǎo)致發(fā)光裝置系統(tǒng)板的一定降溫。圖1中進一步圖示了網(wǎng)絡(luò)126，該網(wǎng)絡(luò)1 例如可以是上級控制網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)存在該網(wǎng)絡(luò)，則發(fā)光裝置系統(tǒng)112的操作狀況可以向該網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。例如，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(如，個人計算機(PC) 128)可以是網(wǎng)絡(luò)的一部分，并且可以實時地用于顯示發(fā)光裝置系統(tǒng)112“過熱” 的故障。PC 1 可以自動響應(yīng)以向驅(qū)動器100發(fā)送命令來減少向發(fā)光裝置系統(tǒng)112供應(yīng)的電功率，或者可以向用戶給出選項以斷開發(fā)光裝置系統(tǒng)112或者將所供功率設(shè)置到某一值。用戶的選擇然后從網(wǎng)絡(luò)被轉(zhuǎn)發(fā)給驅(qū)動器100，該驅(qū)動器100將執(zhí)行相應(yīng)的用戶命令-斷開發(fā)光裝置系統(tǒng)112或者將所供應(yīng)的功率設(shè)置到由用戶經(jīng)由PC 128選擇的值。關(guān)于感測器118，應(yīng)當(dāng)注意，可以在發(fā)光裝置系統(tǒng)112中使用各種感測器。除了溫度感測器，還可以使用能夠感測發(fā)光裝置系統(tǒng)在其中進行操作的環(huán)境的環(huán)境狀況的感測器。在不失一般性的情況下，例如，這種感測器可以是光感測器、濕度感測器、灰塵感測器、 霧氣感測器或鄰近感測器。例如，假設(shè)光感測器感測明亮的日光，則可以通過以下方式執(zhí)行仿真，該方式為驅(qū)動器100僅向發(fā)光裝置系統(tǒng)112供應(yīng)最小電流，這是由于顯然不需要來自發(fā)光裝置系統(tǒng)的高水平的附加光發(fā)射。相反，假設(shè)環(huán)境光檢測感測器118感測到黑暗，則可以由電路IM執(zhí)行仿真以便通過以下方式向驅(qū)動器100提供所需電功率的信息，該方式為向發(fā)光裝置系統(tǒng) 112供電以進行最大的明亮光發(fā)射。在本發(fā)明的其他實施方式中，感測器118可以用于通過測量由發(fā)光二極管116生成的通量進行通量穩(wěn)定化，將感測器118用作適于感測由發(fā)光二極管116生成的光的至少一部分的光電二極管或光敏電阻器(LDR)。應(yīng)當(dāng)注意，假設(shè)光敏電阻器被用作電路124，則該LDR可以永久地直接用作仿真模塊120的一部分而不需要附加地提供控制器122。在該情況下，仿真模塊120是無源仿真模塊。驅(qū)動器100和發(fā)光裝置系統(tǒng)112的進一步應(yīng)用如下假設(shè)所使用的發(fā)光二極管 116是一組發(fā)光二極管串，當(dāng)基于例如從驅(qū)動器100所供應(yīng)的功率的極性或頻率而調(diào)暗從發(fā)光二極管116發(fā)射的光時，激活或停用不同的串。在該情況下，發(fā)光裝置系統(tǒng)112進一步包括附加控制器，該附加控制器基于從驅(qū)動器100向發(fā)光裝置系統(tǒng)112供應(yīng)的功率的特性來控制向各個發(fā)光二極管或發(fā)光二極管串的功率供應(yīng)。另外，在這種操作之前，可以從發(fā)光裝置系統(tǒng)112向驅(qū)動器100傳送相應(yīng)的操作數(shù)據(jù)。換言之，在操作之前，可以通過控制器 122和電路124向驅(qū)動器指示關(guān)于所需的功率特性(如波形)，以便允許發(fā)光裝置系統(tǒng)的不同串的靜態(tài)或動態(tài)的激活或停用。圖2是驅(qū)動器100和發(fā)光裝置系統(tǒng)112的電路圖的示意圖。在下文中，相同的參考標(biāo)號指示類似的元件。驅(qū)動器100包括DC電流源102。發(fā)光裝置系統(tǒng)112包括一組發(fā)光二極管116，即發(fā)光二極管Dl、D2和D3，這些發(fā)光二極管形成LED串210。電流源102和發(fā)光二極管116 經(jīng)由電源端子(其對應(yīng)于圖1中的端子108和端子114)通過電線110(其還可以包括連接器和相應(yīng)的插座)互連。
除了包括發(fā)光二極管116的發(fā)光二極管串210之外，發(fā)光裝置系統(tǒng)112還包括電路200。該電路200包括阻抗206、電容204和可變電阻器202，這些可以相對于彼此串聯(lián)布置。電路200與發(fā)光二極管串210并聯(lián)布置。電路200充當(dāng)頻率選擇電路，該頻率選擇電路的阻抗可以通過可變電阻器202調(diào)諧。在最簡單的情況下，該可變電阻器202可以是熱變電阻器或光敏電阻器。應(yīng)當(dāng)注意，電路200可以是當(dāng)接收具有預(yù)定功率信號特性的電功率時適于仿真預(yù)定阻抗的任何電路，該預(yù)定功率信號特性例如可以包括某一頻率范圍， 如將在不失一般性的情況下在該示例中進一步進行描述的。該功率信號特性還可以包括極性、電壓、電流、相位或波形或者以上任意組合。在正常、穩(wěn)態(tài)的DC操作中，電路200將不會影響遞送至發(fā)光二極管串210的功率。 然而，利用專用驅(qū)動器100，可以檢測電路200的阻抗。為此，驅(qū)動器100包括感測部分212， 該感測部分212包括AC電壓源208和電流檢測器106。以某一頻率和電壓振幅向發(fā)光裝置系統(tǒng)112提供電功率，由于電路200變得諧振，所以某一電流將流過電路200。通過感測在一個或若干離散頻率下的阻抗或者通過在掃頻期間感測阻抗或者通過施加脈沖以測量頻率響應(yīng)，可以檢測由發(fā)光裝置系統(tǒng)112使用電路200 “仿真”的阻抗。應(yīng)當(dāng)注意，代替使用單獨檢測器106，還可以將檢測器并入電源102的控制回路。假設(shè)需要獨立于發(fā)光二極管串210的阻抗而檢測感測部分200的阻抗，則可以在驅(qū)動器的控制電路中對發(fā)光二極管的效應(yīng)進行補償。另一解決方案可以是停用電流源并且僅使用較小的感測電壓，該感測電壓沒有達到發(fā)光二極管串的正向電壓但足以感測由于電路200的存在而產(chǎn)生的電力負(fù)載。在這種情況下，優(yōu)選較短的感測間隔以避免發(fā)光二極管串210的光輸出中的可見偽像(artifact)。通過使用預(yù)先確定的命名法或阻抗編碼方案，信息可以被“存儲”在發(fā)光二極管燈中并且由驅(qū)動器讀回，而沒有附加的電纜或者連接器。因此，該方法尤其適于用在低成本照明器具中并且具有較少端子數(shù)插座的發(fā)光二極管燈。圖3是驅(qū)動器100和發(fā)光裝置系統(tǒng)112的更先進型式的進一步示意圖。在圖3中， 發(fā)光二極管燈包括具有不同類型發(fā)光二極管106(例如，暖白光(Wff)和冷白光(CW)發(fā)光二極管)的兩個逆向的串300和串302?，F(xiàn)在，驅(qū)動器100可以被設(shè)置成用于以更高的重復(fù)率供應(yīng)兩個極性。向兩個發(fā)光二極管串遞送的功率的比率決定了總的光輸出的結(jié)果色溫。在發(fā)光二極管制造期間，產(chǎn)生具有不同色溫和通量箱(bin)的發(fā)光二極管。然而， 期望使用箱的不止一個專用組合來實現(xiàn)某一產(chǎn)品。在這種情況下，不同箱相對于發(fā)光二極管單元操作狀況(例如，溫度、操作小時數(shù))的不同靈敏度水平將會對光的質(zhì)量(如所發(fā)射的光的色溫或強度)產(chǎn)生影響。通過應(yīng)用也包括電感206、電容204和可變電阻器202的仿真電路，關(guān)于操作狀況甚至關(guān)于所發(fā)射的光的實際色溫的信息可以被用于設(shè)置電阻器202 的值。電路200的諧振頻率可以被選擇在某一頻率范圍中，以便指示發(fā)光二極管單元的感測屬性。此外，通過使用例如熱變電阻器作為電阻器202或者通過對用于電容器或電感器的熱變分量的適當(dāng)選擇，可以在發(fā)光裝置系統(tǒng)操作期間向驅(qū)動器100動態(tài)傳送關(guān)于發(fā)光二極管燈溫度的信息。對于大多數(shù)系統(tǒng)而言，驅(qū)動器的溫度和發(fā)光二極管燈的溫度在關(guān)閉狀態(tài)具有相當(dāng)?shù)目杀刃?。因此，?qū)動器可以存儲初始的、感測的阻抗信息(補償其自己的初始溫度)作為在冷狀態(tài)下關(guān)于期望比率的信息。然后，在操作期間，發(fā)光二極管燈將會變熱并且因此阻抗會改變。這種改變可以在操作期間由驅(qū)動器檢測?；谠撔畔⒑痛鎯Φ某跏急嚷剩?qū)動器然后可以調(diào)節(jié)電流比率以補償溫度引起的光輸出變化。在第一實施方式中，具有用于向發(fā)光二極管供應(yīng)的功率的所選擇頻率范圍和用于仿真和感測阻抗的所選擇范圍，可以省略用于感測的電壓源在圖3所示的電路中，驅(qū)動電流的極性在某一序列中反向(通常以高速率反向，從而避免發(fā)光二極管的閃爍)。這些驅(qū)動電流脈沖可以被設(shè)計成并入可以用于替代電壓源208的專用頻譜。在第二實施方式中，可以使用用于調(diào)制電源102的輸出電流的電壓源208。電源 102可以通過控制器104進行控制。這已經(jīng)關(guān)于圖2進行了論述。唯一不同之處在于，在圖 3的實施方式中，控制器104可以控制電源102和電壓源208這兩者。應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)光裝置系統(tǒng)112可以包括不止一個感測器。這些感測器可以用于順序地檢測發(fā)光裝置系統(tǒng)112的不同操作狀況。在本發(fā)明的另一實施方式中，可以調(diào)諧由感測的操作狀況所影響的仿真電路，從而在不同的檢測狀況(例如，在不同的頻率或不同的極性下)向驅(qū)動器提供感測信息。根據(jù)先前的實施方式，當(dāng)測量負(fù)載的電源端子之間的載荷時，感測器信號具有可檢測的影響。在發(fā)光二極管單元具有兩個電源端子的情況下，該可檢測的影響對于同時但以相反極性通過兩個電源端子的電流是有效的，并且該可檢測的影響可以被稱為差模效應(yīng)。然而，驅(qū)動器還可以利用共模效應(yīng)來檢測感測信息。在這種實施方式中，利用了發(fā)光二極管單元相對于地電位的寄生電容。這種實施方式可以包括具有兩個電源端子的發(fā)光二極管單元和用于降溫的金屬外殼。發(fā)光二極管單元中的感測器適于影響電源端子與金屬外殼之間的耦合。在最簡單的情況下，這可以是熱敏開關(guān)(如雙金屬開關(guān))，該開關(guān)將外殼連接到電源端子之一或者與從其斷開。為了檢測在發(fā)光二極管單元中感測的信息，驅(qū)動器將在電源端子上添加某個信號，優(yōu)選地為高頻交流電壓。假設(shè)感測器已經(jīng)將電源端子之一連接到金屬外殼，則從電源端子到地的耦合電容將會比感測器從外殼斷開的情況更高。通過測量流過所有電源端子的高頻電流量，驅(qū)動器可以檢測是否存在從發(fā)光二極管單元到地電位的更好或更差的耦合。該測量允許檢測開關(guān)是斷開還是閉合，并且因此提供關(guān)于感測操作狀況和發(fā)光二極管單元的信息。在更詳盡的實施方式中，在發(fā)光裝置系統(tǒng)112中不僅可以實現(xiàn)數(shù)字開啟/關(guān)閉開關(guān)，甚至可以實現(xiàn)電源端子與金屬外殼之間耦合的逐漸增加。其他選項是，將電源端子耦合到金屬外殼或者使用其他金屬部件而不是金屬外殼 (例如包裹在塑料外殼中的發(fā)光裝置系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部金屬熱沉)，或者使用其他導(dǎo)電部件(例如塑料外殼內(nèi)側(cè)的導(dǎo)電屏蔽或者印刷電路板上的延伸的銅區(qū)域)?？梢杂靡詸z測感測信息的功率特性(如，電壓、頻率、極性、波形)可以根據(jù)非常明確的產(chǎn)品需求而被設(shè)計。可以同時或順序地感測不同的操作狀況，并且該不同的操作狀況可以被提供給驅(qū)動器以用于檢測。然而，還可能的是，附加或備選地，感測的操作狀況還可以包括在耦合屬性的調(diào)制中，優(yōu)選地包括在耦合屬性的數(shù)字調(diào)制中。
在圖2和圖3的變型中，可以不同地實現(xiàn)阻抗仿真電路，例如諸如包括跨發(fā)光二極管串的一部分連接的電容器和電阻器、在發(fā)光二極管的DC驅(qū)動的情況下與發(fā)光二極管串聯(lián)連接并且包括簡單電感器、或者與發(fā)光二極管串聯(lián)連接并且包括電感器和/或電阻器和 /或電容器的并聯(lián)連接。在所有情況下，優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)剡x擇頻率范圍以將“信息部分” 與由發(fā)光二極管單元引起的負(fù)載的“電源部分”解耦合。從決定體積、成本和損失的組件上的電流壓力的角度來看，圖2和圖3中的并聯(lián)結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。圖4是圖示了用于操作發(fā)光二極管布置的方法的流程圖，該發(fā)光二極管布置包括發(fā)光裝置系統(tǒng)和驅(qū)動器。該方法從步驟400開始，在步驟400處，發(fā)光裝置系統(tǒng)以第一頻率進行操作。換言之，驅(qū)動器通過第一頻率的交流電向發(fā)光裝置系統(tǒng)提供電功率。在步驟402 處，在已經(jīng)流逝一定時間之后，驅(qū)動器切換到以不同于第一頻率的第二頻率進行操作。發(fā)光裝置系統(tǒng)包括僅當(dāng)發(fā)光裝置系統(tǒng)在步驟404以第二頻率操作時作為電力負(fù)載裝置的電路。 然而，該電路可以包括可以基于發(fā)光裝置系統(tǒng)的某一操作狀況而接通和斷開的開關(guān)。在步驟406中，驅(qū)動器通過檢測發(fā)光裝置系統(tǒng)的阻抗來感測發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載。基于發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載，在步驟408處，驅(qū)動器適配向發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)的電功率的功率特性。通過切換到其中使用第一頻率的操作模式，該方法繼續(xù)步驟400。參考標(biāo)號
100驅(qū)動器
102電源
104控制器
106檢測器
108端子
110電纜或軌線
112發(fā)光裝置系統(tǒng)
114端子
116發(fā)光二極管
118感測器
120仿真模塊
122控制器
124電路
126網(wǎng)絡(luò)
128PC
200電路
202電阻
204電容
206電感
208電壓源
210發(fā)光二極管串
212感測單元
300發(fā)光二極管串
302發(fā)光二極管串。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)光裝置系統(tǒng)(11 的驅(qū)動器(100)，包括電源端子(108)和檢測器電路 (106)，所述電源端子適于從所述驅(qū)動器(100)向所述發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)電功率，并且所述檢測器電路適于經(jīng)由所述電源端子通過感測由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)引起的所述端子的電力負(fù)載來捕獲所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息，并且適于使用所述感測信息來確定所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況，其中所述驅(qū)動器進一步適于基于所確定的操作狀況來控制所供應(yīng)的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器(100)，其中所述感測信息包括在由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的阻抗中，并且所述感測信息由所述檢測器電路通過感測由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)引起的所述端子的電力負(fù)載而捕獲得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動器(100)，其中所述感測信息包括在由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的一系列阻抗中，并且所述感測信息由所述檢測器電路通過感測由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)引起的所述端子的電力負(fù)載而捕獲得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的驅(qū)動器(100)，其中所述感測信息作為數(shù)字信息包括在由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的一系列阻抗中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器(100)，其中向所述發(fā)光裝置系統(tǒng)順序地供應(yīng)具有第一功率信號特性和第二功率信號特性的電功率，其中所述檢測器電路適于僅在提供具有所述第二功率信號特性的電功率期間捕獲所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息，所述第一功率信號特性不同于所述第二功率信號特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動器(100)，其中所述驅(qū)動器適于在第一操作模式與第二操作模式之間切換，其中在所述第一操作模式中，所述驅(qū)動器(100)適于向所述發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)具有所述第一功率信號特性的功率并且禁用所述檢測器電路，并且其中在所述第二操作模式中，所述驅(qū)動器(100)適于向所述發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)具有所述第二功率信號特性的功率并且啟用所述檢測器電路以用于捕獲所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的驅(qū)動器(100)，其中所述檢測器電路適于通過解調(diào)制由所述發(fā)光裝置系統(tǒng)仿真的阻抗來捕獲所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器(100)，其中所述驅(qū)動器進一步適于向外部控制系統(tǒng) (126)提供所述感測信息，并且適于從所述外部控制系統(tǒng)接收響應(yīng)于提供所述感測信息的控制命令，其中所述驅(qū)動器適于基于所述控制命令來控制所供應(yīng)的功率。
9 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器(100)，其中進一步相對于地電位感測所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載。
10.一種發(fā)光裝置系統(tǒng)(112)，包括電源端子(114)、感測器(118)和仿真電路(124), 所述電源端子適于從所述驅(qū)動器(100)接收電功率，所述感測器適于感測所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況，其中所述發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步適于基于所檢測到的操作狀況通過仿真電力負(fù)載來經(jīng)由所述電源端子向所述驅(qū)動器提供作為感測信息的所感測的操作狀況。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置系統(tǒng)，其中所述發(fā)光系統(tǒng)可操作，以用于通過順序地接收具有第一功率信號特性或第二功率信號特性的電功率而發(fā)光，其中所述發(fā)光裝置系統(tǒng)進一步包括適于仿真所述電力負(fù)載的仿真電路，其中所述仿真電路適于當(dāng)接收具有所述第二功率信號特性的電功率時比當(dāng)接收具有所述第一功率信號特性的電功率時具有更高效率來仿真所述電力負(fù)載。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置系統(tǒng)，其中進一步相對于地電位仿真所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的電力負(fù)載。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置系統(tǒng)，其中所述操作狀況包括所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的實際發(fā)光特性和/或所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的溫度和/或所述發(fā)光裝置系統(tǒng)在其中操作的環(huán)境的環(huán)境狀況和/或所述發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)光裝置系統(tǒng)(112)的驅(qū)動器(100)，包括電源端子(108)和檢測器電路(106)，電源端子適于從驅(qū)動器(100)向發(fā)光裝置系統(tǒng)供應(yīng)電功率，并且檢測器電路適于經(jīng)由電源端子通過感測由發(fā)光裝置系統(tǒng)引起的端子的電力負(fù)載來捕獲發(fā)光裝置系統(tǒng)的感測信息，并且用于使用所感測信息來確定發(fā)光裝置系統(tǒng)的操作狀況，其中驅(qū)動器進一步適于基于所確定的操作狀況來控制所供應(yīng)的功率。
文檔編號H05B37/02GK102318442SQ201080007519
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者H·J·G·拉德瑪徹 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司