專利名稱：發(fā)光元件控制系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)光元件控制系統(tǒng)及包含該 系統(tǒng)的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)能有效地將電能轉(zhuǎn)化為光。然而，由雖然不同 但是標(biāo)稱相同的LED在同樣的運行條件下所發(fā)射光的特性可能由于許多 不同因素而變化，所述因素可能由例如裝置制造和裝置裝配中的變化引 起。這些變化可能超過由那些LED照明應(yīng)用所強(qiáng)加的要求，所述LED 照明應(yīng)用可能要求從兩個或多個LED所發(fā)射的光更加精密地匹配。這對 于在其中不希望使用變化輸出強(qiáng)度的LED的空間擴(kuò)展型光源可能尤其重 要。盡管可能，但是對個體標(biāo)稱相同的LED進(jìn)行精密裝箱或匹配，可能 使很多基于LED普通用途的照明系統(tǒng)基本上是高成本的。
美國專利No.4，743，897中描述了可用來減輕標(biāo)稱相同的LED中光發(fā) 射特性的變化影響的另 一種解決方案，所述解決方案描述了包括用于向多 個串聯(lián)連接LED產(chǎn)生恒定驅(qū)動電流的電流源、用于選擇性啟動和禁止 LED中預(yù)定一個的電路，以及用于在沒有啟動一個LED的情況下禁止電 流源的另一個電路的LED驅(qū)動電路。雖然LED驅(qū)動電路設(shè)計簡單且成 本低，并且特征在于，與其他解決方案相比功耗較低，但是這種LED驅(qū) 動電路的能量效率和運行特性可能是受限制的。
因此，需要一種新的發(fā)光元件控制系統(tǒng)及包含該控制系統(tǒng)的照明系 統(tǒng)，上述系統(tǒng)克服了已知系統(tǒng)的某些缺點。
提供這些背景信息，以揭示申請人認(rèn)為可能與本發(fā)明有關(guān)的信息。并 不必然承認(rèn)，也不能理解為任何前述技術(shù)構(gòu)成違背本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光元件控制系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的照明系 統(tǒng)。依據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種發(fā)光元件控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含 兩個或多個LEE單元的串聯(lián)連接，每個LEE單元包含一個或多個LEE 和配置用于根據(jù)各自單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)的單元觸發(fā)模塊；與每 個所述單元觸發(fā)模塊操作性耦合并配置用于產(chǎn)生每個所述各自單元觸發(fā)控制信號的控制模塊；以及與所述LEE單元的串聯(lián)連接操作性耦合的轉(zhuǎn) 換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊適用于與電源連接并配置用于為所述LEE單元提 供驅(qū)動電流。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包含串 聯(lián)連接的兩個或多個LEE單元，每個LEE單元包含一個或多個LEE和 配置用于根據(jù)各自單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)的單元觸發(fā)模塊；與每個 所述單元觸發(fā)模塊操作性耦合并配置用于產(chǎn)生每個所述各自單元觸發(fā)控 制信號的控制模塊；以及與所述LEE單元操作性耦合的轉(zhuǎn)換模塊，所述 轉(zhuǎn)換模塊適用于與電源連接并配置用于為所述LEE單元提供驅(qū)動電流。


圖1是描述依據(jù)本發(fā)明一個實施例的發(fā)光元件控制系統(tǒng)的框圖。 圖2是描述依據(jù)本發(fā)明一個實施例的包含電流反饋控制的發(fā)光元件 控制系統(tǒng)的框圖。
圖3是描述依據(jù)本發(fā)明一個實施例的包含光學(xué)和電流反饋控制的發(fā) 光元件控制系統(tǒng)的框圖。
圖4是描述依據(jù)本發(fā)明一個實施例的包含電流反饋控制的發(fā)光元件 控制系統(tǒng)的框圖。
圖5示意性地圖示依據(jù)本發(fā)明不同實施例的控制信號時序圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的單元觸發(fā)控制模塊的示意圖。
圖7是依據(jù)本發(fā)明另一個實施例的單元觸發(fā)控制模塊的示意圖。
具體實施例方式
限定
術(shù)語"發(fā)光元件"(LEE)用來限定例如通過在其兩端施加電勢差或 其通過電流來觸發(fā)時，在例如可見光區(qū)域、紅外和/或紫外區(qū)域等的電磁 光語中的一個區(qū)域或幾個區(qū)域結(jié)合中發(fā)射,光的裝置。因而，發(fā)光元件可以 具有單色、準(zhǔn)單色、多色或?qū)拵Ч忡挵l(fā)射特性。發(fā)光元件的實例包括半導(dǎo) 體、有機(jī)物、或聚合物/聚合體發(fā)光二極管，光泵浦磷涂層發(fā)光二極管， 光泵浦納晶發(fā)光二極管或如本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的其他類似裝置。進(jìn) 一步地，術(shù)語發(fā)光元件用來限定例如LED芯片等的發(fā)射輻射光的特定裝 置，且同樣可以用來限定發(fā)射輻射光的特定裝置及在其內(nèi)部放置特定裝置 或者裝置組的外殼或封裝的組合。
術(shù)語"運行特性"用來限定描述LEE單元和/或其中的LEE運行的特性。這種特性可以包括電學(xué)的、熱的和/或光學(xué)的特性，在某些情況下，
從一個LEE到另一個LEE，或從一個LEE單元到另一個LEE單元，甚 至運行標(biāo)稱相同的LEE的上述特性可能不同。運行特性的實例可以包括 但不限于LEE單元和/或其中的一個或多個LEE的光語功率分布、彩色 再現(xiàn)指數(shù)、顏色品質(zhì)、色溫、色度、發(fā)光功效、運行溫度、帶寬、相對輸 出強(qiáng)度、峰值強(qiáng)度、峰值波長，和/或如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所理解的其 他這種特性。
術(shù)語"協(xié)同關(guān)系(co-operative relationship )"用來限定LEE單元和 /或其中的LEE之間的關(guān)系，當(dāng)依據(jù)該關(guān)系運行時，所述LEE單元和/或 其中的LEE能提供理想輸出。例如，協(xié)同關(guān)系可以基于由LEE單元的組 合輸出所提供的理想輸出來限定，所述理想輸出可以包括但不限于組合光 語功率分布、彩色再現(xiàn)指數(shù)、色彩品質(zhì)、色溫、色度、或者類似特征，或 還由每個LEE單元基本上相同或類似的輸出來提供，而不考慮如上所限 定的不同LEE單元(每個LEE單元包含一組標(biāo)稱相同的一個或者多個 LEE)運行特性中可能的變化和/或差異。
如此處所使用的，術(shù)語"大約"指得是與標(biāo)稱值+/-10%的變化。需 要理解的是，無論是否特別指出，上述變化通常包括在此處所提供的任何 給定值內(nèi)。
除非另有限定，此處所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本發(fā)明所屬領(lǐng)域 通常理解的意義具有相同的意義。
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件(LEE)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可用來例如控制 基于LEE的照明系統(tǒng)中的一個或多個LEE單元的單個、組合和/或相對 輸出，和/或減輕這種系統(tǒng)中的LEE單元和/或其中的LEE運行特性中的 變化的影響。例如，控制系統(tǒng)可以用在基于LEE的照明系統(tǒng)中，以減輕 系統(tǒng)LEE的標(biāo)稱光發(fā)射特性的變化的影響，控制基于LEE的照明系統(tǒng)的 亮度，控制和/或改善基于LEE的照明系統(tǒng)的光譜輸出特性(例如，彩色 再現(xiàn)指數(shù)、色彩品質(zhì)、色度、色溫、光譜功率分布、等)，控制和/或改善 基于LEE的照明系統(tǒng)的驅(qū)動特性(例如，功耗、電源要求、發(fā)光效能、
等)，和/或如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在閱讀隨后說明性實施例的描述后所易 于理解的其他這種用途。
特別地，依據(jù)本發(fā)明一個實施例的發(fā)光元件控制系統(tǒng)包含兩個或多 個LEE單元的串聯(lián)連接，每個LEE單元包含一個或多個LEE以及配置用于根據(jù)各自單元觸發(fā)信號控制其觸發(fā)的單元觸發(fā)模塊。例如，與給定
LEE單元相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)模塊通常設(shè)置用于根據(jù)單元觸發(fā)控制信號可控地 觸發(fā)(activate)和/或停用(deactivate)那個單元中的一個或多個LEE。 系統(tǒng)進(jìn)一步包含與每個單元觸發(fā)模塊操作性耦合并配置用于基于每 個LEE單元之間和/或其中的LEE之間的協(xié)同關(guān)系產(chǎn)生每個各自單元觸 發(fā)控制信號的控制模塊，所述控制模塊可以預(yù)設(shè)、測試和/或適應(yīng)性限定， 以提供例如理想的協(xié)同輸出。這種關(guān)系可以是基于(例如且如上所限定的) 理想?yún)f(xié)同輸出，所述理想?yún)f(xié)同輸出由LEE單元的組合輸出來提供，或也 由每個LEE單元基本上相同或類似的輸出來提供，而不管不同LEE單元 (每個LEE單元包含一組標(biāo)稱相同的一個或多個LEE)運行特性中可能的 變化和/或差異。
在一個實施例中，控制模塊配置用于為每個觸發(fā)模塊確定和提供單元 觸發(fā)控制信號，這些信號基于例如每個LEE單元或其中的一個或多個 LEE的相對運行特性，以相互依存的方式來確定，因而提供了補償這些 運行特性變化的途徑。提供這種補償，例如便于保證來自所有LEE單元 的光輸出的理想水平，或者還便于保證取決于不同LEE單元相對貢獻(xiàn)的 理想色彩平衡。
轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置成與串聯(lián)連接操作性耦合,且適用于與電源連接以及配 置用于為LEE單元提供驅(qū)動電流。
參考圖1，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制系統(tǒng)IO描述為包含N個 LEE單元，例如，單元12，每個LEE單元包含與控制模塊16操作性耦 合的觸發(fā)模塊14，所述控制模塊16配置用于為觸發(fā)模塊14提供單元觸 發(fā)控制信號(虛線)，每個觸發(fā)模塊14還與一個或多個各自的LEE18操 作性耦合，以根據(jù)單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)和/或停用。系統(tǒng)還包含 適于與電源22操作性耦合的轉(zhuǎn)換模塊20,用于為LEE單元12提供驅(qū)動 電流。
參考圖2，依據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，發(fā)光元件控制系統(tǒng)110又描 述為包含N個LEE單元，例如，單元112,每個LEE單元包含與控制模 塊116操作性耦合的觸發(fā)模塊114，所述控制模塊116配置用于為觸發(fā)模 塊114提供單元觸發(fā)控制信號(虛線)，每個觸發(fā)模塊114與一個或多個 各自的LEE 118操作性耦合，以根據(jù)單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)和/或 停用。系統(tǒng)還包含適于與電源122操作性耦合的轉(zhuǎn)換模塊120，用于為LEE單元112提供驅(qū)動電流。在本實施例中，系統(tǒng)110還包含任意的反 饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)能提供用于控制供給LEE單元112串聯(lián)連接的驅(qū) 動電流的手段。例如，反饋系統(tǒng)可以包含驅(qū)動電流感應(yīng)模塊124和驅(qū)動電 流控制模塊(此處描述為集成控制模塊116的子部件，包含例如信號調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu))。 一般來說，驅(qū)動電流感應(yīng)模塊124可以配置用于探測供給LEE單 元112串聯(lián)連接的驅(qū)動電流和將其信號指示(點劃線)傳遞到控制模塊 116的信號調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。因而，控制模塊116可以為轉(zhuǎn)換模塊120提供驅(qū)動 電流控制信號(點劃線)，從而能在運行過程中對供給LEE單元122串聯(lián) 連接的驅(qū)動電流進(jìn)行適應(yīng)性控制。需要理解的是，可以提供截然不同的驅(qū) 動電流控制模塊，而不是此處所描述的集成控制模塊，不脫離本發(fā)明公開 的一般范圍和本質(zhì)。
參考圖3，依據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，發(fā)光元件控制系統(tǒng)210又描 述為包含N個LEE單元，例如，單元212,每個LEE單元包含與控制模 塊216操作性耦合的觸發(fā)模塊214，所述控制模塊216配置用于為觸發(fā)模 塊214提供單元觸發(fā)控制信號(虛線)，每個觸發(fā)模塊214與一個或多個 各自的LEE 218操作性耦合，以根據(jù)單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)和/或 停用。系統(tǒng)還包含適于與電源222操作性耦合的轉(zhuǎn)換模塊220，用于為 LEE單元212提供驅(qū)動電流。在本實施例中，發(fā)光元件控制系統(tǒng)210還 包含任意的反饋系統(tǒng)，所述反饋系統(tǒng)能提供用于控制供給LEE單元112 串聯(lián)連接的驅(qū)動電流及其光學(xué)輸出的途徑。在本實施例中，反饋系統(tǒng)還包 括驅(qū)動電流感應(yīng)模塊224和驅(qū)動電流控制模塊(此處描述為集成控制模塊 216的子部件)。反饋系統(tǒng)還包含適于感知一個或多個LEE單元或其中的 一個或多個LEE的光學(xué)輸出的光學(xué)感應(yīng)模塊226。光學(xué)感應(yīng)模塊還與光 學(xué)輸出控制模塊(此處描述為集成控制模塊216相同的或截然不同的子部 件嫌作性耦合，以向光學(xué)輸出控制模塊傳遞表示所感知光輸出的信號(雙 點劃線)。光學(xué)輸出控制模塊與觸發(fā)模塊214操作性耦合，用于根據(jù)感應(yīng) 模塊信號控制觸發(fā)模塊，且改變與觸發(fā)模塊操作性耦合的LEE的光學(xué)輸 出。按照這種方式，在運行過程中，供給LEE單元212串聯(lián)連接的驅(qū)動 電流和提供用于控制LEE218輸出的單元觸發(fā)控制信號可以適應(yīng)性修改。 需要理解的是，可以提供截然不同的驅(qū)動電流控制模塊和/或光學(xué)輸出控 制模塊，而不是此處所描述的集成控制模塊，而不脫離本發(fā)明公開的一般 范圍和本質(zhì)。還將理解的是，類似系統(tǒng)可以設(shè)計用來包括配置用于僅僅提供光學(xué)反饋的反饋系統(tǒng)。
還對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，此處也可以考慮其他的反饋 機(jī)構(gòu)，例如熱和/或其他這種運行反饋機(jī)構(gòu)，而不脫離本發(fā)明公開的一般 范圍和本質(zhì)。
LEE單元
依據(jù)本發(fā)明一個實施例的發(fā)光元件控制系統(tǒng)通常包含兩個或多個 LEE單元的串聯(lián)連接，每個LEE單元包含一個或多個LEE以及配置用于根 據(jù)各自單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)的單元觸發(fā)模塊。例如，與給定LEE 單元相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)模塊通常配置用于根據(jù)單元觸發(fā)控制信號可控地觸發(fā) 和/或停用那個單元中的一個或者單個LEE。
在一個實施例中，觸發(fā)^f莫塊與一個或多個LEE (例如由圖4、 6和7 中的單元觸發(fā)模塊所示例性描述的)電氣并聯(lián)，所述LEE可以彼此串聯(lián)和 /或并聯(lián)。因而，在運行條件下單元觸發(fā)模塊可以在高阻抗配置和低阻抗 配置之間切換，其中，單元觸發(fā)模塊可以用來重復(fù)地停用特別LEE單元 中的一個或多個LEE。例如，特別LEE單元的停用通過觸發(fā)相應(yīng)的單元觸 發(fā)模塊來設(shè)置，以便其為流過一個或多個LEE的電流提供低阻抗路徑。按 照這種方式，只要觸發(fā)其相應(yīng)的單元觸發(fā)模塊，電流將在單元的一個或多 個LEE周圍旁路或分流。
在一個實施例中，LEE單元中的一個或多個LEE可以包含大約相同的 LEE，例如，具有大約相同的輸出-輸入特性的一個或多個藍(lán)色LEE。
在另一個實施例中，LEE單元可以包含在不同的組合、組和/或集中 的一種或幾種不同類型的LEE，例如，紅、藍(lán)和/或綠色LEE。
在另一個實施例中，LEE單元串聯(lián)連接中的不同LEE單元可以包含大 約相同的LEE或不同顏色的LEE。
在一個實施例中，與LEE單元串聯(lián)連接的每個LEE單元相關(guān)聯(lián)的觸發(fā) 模塊配置為同樣的裝置形式。然而，不同的觸發(fā)模塊可以與LEE單元串聯(lián) 連接的任意一個或多個LEE單元相關(guān)聯(lián)。
在一個實施例中，觸發(fā)模塊可以配置成雙極晶體管或場效應(yīng)晶體管 (FET)，例如，以金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(M0SFET)為例。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員易于理解可以用在LEE單元中的不同類型的觸發(fā)模塊。
在一些實施例中，每個觸發(fā)模塊包含場效應(yīng)晶體管(FET)。在這些實 施例中，選擇N型和P型FET的組合可能是有益的。如果P-FET用于單元
10給定串聯(lián)連接開始處的LEE單元(例如，接近轉(zhuǎn)換器模塊)，且N-FET用 于串聯(lián)末端處的LEE單元(例如，靠近地)，選擇這種類型的觸發(fā)模塊可 以簡化所需的柵極驅(qū)動電路。然而，這種配置將要求觸發(fā)P-FET的信號 電平的極性與觸發(fā)N-FET的信號電平的極性相反。
正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，例如，所使用的特殊觸發(fā);f莫塊以及 用來觸發(fā)所述觸發(fā)模塊的控制信號的電壓電平可以根據(jù)單元中的LEE數(shù) 量來適當(dāng)?shù)剡x定。
在一個實施例中，觸發(fā)模塊可以具有控制輸入端，所述控制輸入端可 以與控制模塊(例如，能夠提供脈沖寬度調(diào)制(PWM)或者脈沖編碼調(diào)制 (PCM)開關(guān)信號的單元觸發(fā)控制模塊)操作性連接。
在一個實施例中，觸發(fā)模塊配置用于在頻率足夠高以至于避免或限制 LEE中的非預(yù)期閃爍效應(yīng)、熱應(yīng)力和可聽噪聲時，能夠重復(fù)地開關(guān)LEE單 元。根據(jù)LEE單元中所使用的LEE的類型，開關(guān)頻率可以超過例如103HZ。
正如本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所理解的，在其多個LEE或其中的組、串 和/或集被獨立驅(qū)動和控制的典型系統(tǒng)中，每個LEE或其中的組、串和/ 或集需要其自身的轉(zhuǎn)換模塊，從而，這需要大量的部件并由此產(chǎn)生一定量 的功耗。然而，在本發(fā)明的不同實施例中，每個LEE或其中的組、集和/ 或串設(shè)置為包含其自身單元觸發(fā)模塊的LEE單元的一部分，每個單元串聯(lián) 連接，因而便于減少所需的轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量，從而降低功耗。因此，依據(jù) 某些實施例，可以改善所需部件的數(shù)量和成本以及系統(tǒng)的整個系統(tǒng)效率， 同時依然便于獨立控制多個LEE、 LEE群、LEE集和/或LEE串-即，在多 個LEE單元中。
正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，即使相同峰值的電流將在單元串聯(lián) 連接內(nèi)部所觸發(fā)的每個LEE單元中流動，如前面所討論的那樣，通過對這 些被觸發(fā)單元的單元觸發(fā)模塊施加合適的觸發(fā)信號，在其中通過LEE的平 均電流可以控制至不同水平，從而提供理想的協(xié)同效應(yīng)(co-operative effects )。
控制模塊
系統(tǒng)通常包含與每個單元觸發(fā)模塊操作性耦合并配置用于基于協(xié)同 關(guān)系產(chǎn)生每個各自單元觸發(fā)控制信號的控制模塊，所述協(xié)同關(guān)系可以在每 個LEE單元的一個或多個LEE之間預(yù)定、測試和適應(yīng)性限定。例如，控制 模塊可以配置用于為每個觸發(fā)模塊確定和提供單元觸發(fā)控制信號，這些信號可以基于例如每個LEE單元的相對運行特性，以相互依存的方式確定， 因而提供一種用于補償這些運行特性變化的途徑和/或提供一種基于這些 特性在其輸出之間獲得理想平衡的途徑。
在一個實施例中，控制模塊配置用于產(chǎn)生一個或多個觸發(fā)控制信號， 其中，特別的觸發(fā)控制信號用來控制特別的LEE單元中的一個或多個LEE 的觸發(fā)。
控制模塊可以配置為具有中央處理單元(CPU)的計算元件或者孩i控 制器?？刂颇K具有操作性耦合到其上、在此處統(tǒng)稱為存儲器的一個或多 個存儲媒介。控制模塊可以配置成包括存儲器。存儲器可以是易失的或永 久的計算機(jī)存儲器，例如RAM、 PR0M、 EPR0M和EEPR0M或其類似物。其中， 用于監(jiān)控或控制與控制模塊耦合的裝置的控制程序(例如，軟件、微碼或 固件)由CPU存儲和執(zhí)行。
在一個實施例中，控制模塊還提供將用戶指定的運行條件轉(zhuǎn)換成控制 信號從而控制與控制模塊耦合的裝置的途徑?？刂颇K可以通過例如鍵 盤、觸墊、觸摸顯示屏、控制臺、視覺或聲音輸入裝置等的用戶界面或如 本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的其他用戶界面來接收用戶指定的命令。
可以配置控制模塊，以便其包含與每個LEE單元的光通量輸出相關(guān)的 數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)LEE單元的光通量輸出預(yù)先設(shè)定時， 在制造過程中可以用光通量輸出數(shù)據(jù)預(yù)加載。在另一個實施例中，例如， 這種數(shù)據(jù)經(jīng)由一個或多個反饋機(jī)構(gòu)動態(tài)更新。
在本發(fā)明的另 一個實施例中，控制模塊配置用于校準(zhǔn)制造后的該光通 量輸出數(shù)據(jù)。這可以通過例如使用外部光學(xué)感應(yīng)裝置的裝置校準(zhǔn)來實現(xiàn)或 可以用與控制模塊相關(guān)聯(lián)的光學(xué)感應(yīng)器來實現(xiàn)。外部光學(xué)感應(yīng)裝置或光學(xué) 感應(yīng)器可以配置用于獨立探測每個LEE單元的輸出，從而提供確定關(guān)于每 個LEE單元的光通量輸出數(shù)據(jù)的途徑。
在本發(fā)明的一個實施例中，為了解決LEE單元之間的光通量輸出變 化，控制系統(tǒng)可以基于具有最低光通量輸出的LEE單元確定觸發(fā)控制信 號?？刂颇K可以配置成用最低的光通量輸出、在全輸出時運行LEE單元， 以及在它們的部分光通量輸出時運行其它的LEE單元，其中，用于特別的 LEE單元的部分可以基于當(dāng)前LEE單元光通量輸出相對于LEE單元的最寸氐 光通量輸出的比值確定。觸發(fā)控制信號產(chǎn)生的該形式可以提供一種用于減 輕例如一連串LEE單元光通量輸出變化的途徑。在本發(fā)明的另 一個實施例中，控制模塊可以配置用于基于根據(jù)包含依
據(jù)本發(fā)明LEE控制系統(tǒng)的照明系統(tǒng)的理想光輸出來確定觸發(fā)控制信號。用 于每個LEE單元的特定觸發(fā)控制信號可以以相互依存的方式確定，并且可 以基于所要求的照明系統(tǒng)輸出光的顏色以及LEE單元本身相關(guān)的光通量 輸出。
控制模塊可以配置用于基于脈沖寬度調(diào)制或脈沖編碼調(diào)制產(chǎn)生觸發(fā) 控制信號。觸發(fā)控制信號的其他形式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是易于理解 的。
正如下面涉及包含光學(xué)反饋系統(tǒng)的控制系統(tǒng)實施例將要描述的，控制
模塊可以包含單個集成控制模塊、截然不同的控制模塊和/或其結(jié)合，所 述單個集成控制模塊包含例如單元觸發(fā)控制子部件、驅(qū)動電流控制子部
件、光輸出控制子部件和/或其他這些子部件。 轉(zhuǎn)換模塊
LEE控制系統(tǒng)進(jìn)一步包含其輸入端適于與電源連接的轉(zhuǎn)換模塊。轉(zhuǎn)換 器模塊的輸出端可以與LEE單元的串聯(lián)連接相連接，為所述LEE單元的串 聯(lián)連接提供具有 一定輸出電壓的電能。
在一個實施例中，轉(zhuǎn)換器模塊可以包含AC-DC型或DC-DC型轉(zhuǎn)換器。 雖然轉(zhuǎn)換模塊可以是上述任何一種類型，但是利用AC以及DC輸入電壓可 以正常工作。
在一個實施例中，例如，轉(zhuǎn)換器模塊可以包含一個或多個通常的開關(guān) 模式，降壓式、升壓式、降壓-升壓式、回掃式(fly-back)以及升壓-降壓式(cuk)轉(zhuǎn)換器。還可以使用如本領(lǐng)域技術(shù)人員所易于理解的其他
形式的轉(zhuǎn)換器模塊，例如，變壓器和整流器組合。
選擇轉(zhuǎn)換器模塊可以基于例如輸出電壓的要求，這可能需要快速地改
變負(fù)載條件，同時維持基本恒定的輸出電流。例如，在每個單元的單元觸 發(fā)模塊與單元的LEE并聯(lián)，并且所給定單元的停用是通過在那個單元的 LEE周圍分流電流來實現(xiàn)的實施例中，特別電流的整串電壓改變將取決于 觸發(fā)/停用的單元數(shù)來顯現(xiàn)。這部分地是由于以下事實在該方案中單元 觸發(fā)模塊將具有很低的阻抗，且因而和觸發(fā)與其關(guān)聯(lián)的一個或者多個LEE 時相比，在其被觸發(fā)時其兩端上將有更低的壓降。因此，轉(zhuǎn)換器模塊應(yīng)該 能夠補償電壓的快速改變，以便即使一個或多個單元在較高頻率處由他們 各自的單元觸發(fā)模塊停用，仍繼續(xù)提供相對恒定的電流?？偟膩碚f，在某些實施例中，轉(zhuǎn)換器模塊能調(diào)整電壓變化的速度限制了可以停用單元的頻 率。
在一個實施例中，對于快速調(diào)整電壓巨變的轉(zhuǎn)換器模塊的要求可以通 過包括在由特別觸發(fā)模塊所限定的分流路徑中的較高阻抗元件，以便大致
匹配與其相關(guān)聯(lián)的一個或多個LEE兩端的壓降來簡化。然而，這種配置在 停用所給定單元的過程中將消耗更多的能量，因而可以認(rèn)為效率較低。
在另 一個實施例中，單元觸發(fā)模塊按線性模式運行而不是飽和模式， 因而其具有更高的阻抗，這也可以大約匹配單元兩端的壓降。此外，這種
配置可以在停用一個或多個LEE時消耗更多的能量，因而可以認(rèn)為效率較 低。
在另一個實施例中，選定轉(zhuǎn)換器模塊使其能快速調(diào)節(jié)其輸出電壓，從 而使其能基本維持恒定電流，同時使觸發(fā)模塊能夠驅(qū)動到飽和狀態(tài)，這在 每個單元的一個或多個LEE周圍分流電流時，引起高效率。例如，具有小 輸出電容的遲滯降壓(hysteretic buck)轉(zhuǎn)換器可以用作轉(zhuǎn)換模塊，所 述轉(zhuǎn)換模塊通常能夠快速的響應(yīng)輸出負(fù)載電壓的突然改變，并且在這一改 變之后能夠快速恢復(fù)和獲得緊密的調(diào)整。
在一個實施例中，轉(zhuǎn)換器模塊包含可以與反饋系統(tǒng)連接的控制輸入 端。例如在一個實施例中，轉(zhuǎn)換器模塊與驅(qū)動電流控制模塊或信號調(diào)節(jié)器 (例如，經(jīng)由截然不同的或集成的控制模塊來設(shè)置)的輸出端連接。在這 種配置下，轉(zhuǎn)換器模塊可以依據(jù)在運行條件下其控制輸入端處所提供的驅(qū) 動電流信號的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而提供一種用于維持通過LEE單元
串聯(lián)連接的理想驅(qū)動電流的途徑。 任意的反饋系統(tǒng)
在本發(fā)明的一個實施例中，LEE控制系統(tǒng)還包含反饋系統(tǒng)，所述反饋 系統(tǒng)可以提供用于控制系統(tǒng)一個或多個運行特性的途徑。
例如，在一個實施例中，反饋系統(tǒng)設(shè)置用于基本上維持通過LEE單元 串聯(lián)連接(如見圖2-4、 6和7)的相對恒定的驅(qū)動電流。反饋系統(tǒng)可以 包含可以與LEE串聯(lián)連接操作性連接的驅(qū)動電流感應(yīng)模塊。在運行條件 下，驅(qū)動電流感應(yīng)模塊可以感知通過LEE串聯(lián)連接的驅(qū)動電流并提供指示 該電流的驅(qū)動電流信號。驅(qū)動電流感應(yīng)模塊可以配置用于提供指示通過 LEE單元串聯(lián)連接的驅(qū)動電流測量的驅(qū)動電流信號。
在一個實施例中，例如，驅(qū)動電流感應(yīng)模塊可以是配置為與一個或多
14個LEE單元串聯(lián)連接的歐姆電阻或霍爾探針的驅(qū)動電流感應(yīng)器?？梢蕴峁?驅(qū)動電流理想探測的其他驅(qū)動電流感應(yīng)器對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是易于理
反饋系統(tǒng)還可以包含驅(qū)動電流控制模塊，例如配置為反饋回路的一部 分并與驅(qū)動電流感應(yīng)裝置操作性連接的信號調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或類似物。信號調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)可以處理驅(qū)動電流信號并在其輸出端提供驅(qū)動電流控制信號，所述驅(qū) 動電流控制信號可以由轉(zhuǎn)換器模塊使用，以便于控制由此所產(chǎn)生的輸出電 壓。
在一個實施例中，信號調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是包含比例(P)、積分(I)和/或差分 (D)模擬或數(shù)字濾波元件的組合的信號調(diào)節(jié)器(signal conditioner )。數(shù) 字濾波可以要求可以集成到信號調(diào)節(jié)器中的附加模擬-數(shù)字或數(shù)字_模 擬轉(zhuǎn)換器。正如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所理解的，具有合適濾波特性的P、 I和D濾波元件的不同組合可以用來大大改善反饋回路的動態(tài)特性。
在一個實施例中，信號調(diào)節(jié)器用數(shù)字形式實現(xiàn)，其配置對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員易于理解。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，數(shù)字形式的信號調(diào)節(jié) 器可以在設(shè)計其輸入-輸出或濾波特性上具有較大的靈活性。
在一個實施例中，反饋系統(tǒng)可以配置用于實現(xiàn)在其中驅(qū)動電流可以維 持在預(yù)定P艮度內(nèi)的反饋回路。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，這些限度可 能取決于作為反饋回路一部分的LEE控制系統(tǒng)部件的某些特性。
系統(tǒng)還可以或可替換地包含光學(xué)反饋系統(tǒng)，用于控制照明系統(tǒng)的光輸 出以獲得或維持理想的輸出。例如，理想的調(diào)光(dimming )和/或光譜特 性可以使用反饋機(jī)構(gòu)來獲得和維持，因為根據(jù)需要可以監(jiān)控和調(diào)整的這些 特性。
除了可適用于單色或固定顏色的光源外，本發(fā)明也可以以變化顏色的 光源(例如，顏色變化的條形光源)來實現(xiàn)。需要指出的是，整體亮度可 以通過控制通過LEE單元串聯(lián)連接的電流來獨立控制。
在本發(fā)明的一個實施例中，LEE控制系統(tǒng)可以包含用于探測由LEE所 發(fā)射的光量的光探測器。這種配置可以提供初次或周期性校準(zhǔn)或者提供 LEE單元輸出的任意光學(xué)反饋控制(例如，見圖3)。
然而在另 一個實施例中，光學(xué)感應(yīng)模塊可以配置用于整體地或不同地 探測環(huán)境光，所述環(huán)境光可以用作控制LEE觸發(fā)的負(fù)反饋形式。例如，在 這一實施例中，可以使用環(huán)境光測量，使得在較高環(huán)境光水平時，例如，可以預(yù)期來自照明系統(tǒng)的較低整體輸出水平，這導(dǎo)致LEE的觸發(fā)信號減 少。而且，在照明系統(tǒng)的LEE由不同顏色的LEE (例如，在混合光光源系 統(tǒng)中)構(gòu)成的實施例中，例如，可以選定光學(xué)感應(yīng)模塊，便于對環(huán)境光波 長信息敏感，從而系統(tǒng)可以起減少對應(yīng)的LEE顏色輸出的作用，以維持設(shè) 定的強(qiáng)度和理想的色彩平衡。
反饋機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的其他實例(例如，熱反饋機(jī)構(gòu))對本領(lǐng)域的技術(shù)人 員是顯而易見的，且因此不意味著脫離本發(fā)明公開的一般范圍和本質(zhì)。
現(xiàn)在將結(jié)合參考特定實例來對本發(fā)明進(jìn)行描述。需要理解的是，下面 的這些實例旨在描述本發(fā)明的實施例，且不意味著對本發(fā)明作出任何限 制。
實例1:
圖4提供了包含依據(jù)本發(fā)明一個實施例的LEE控制系統(tǒng)310的照明系 統(tǒng)的框圖。LEE控制系統(tǒng)包含電源322、以DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器320為形式 的轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動電流控制模塊或信號調(diào)節(jié)器317、配置成電阻324和N 個LEE單元311, 312直到313的串聯(lián)連接的電流感應(yīng)模塊。N個LEE單 元311， 312，直到313中每一個包含配置成場效應(yīng)晶體管的觸發(fā)模塊， 所述場效應(yīng)晶體管與各自LEE單元中的一個或多個LEE并聯(lián)電連接。每個 場效應(yīng)晶體管的柵極可以與單元觸發(fā)控制模塊316連接，在本實施例中所 述單元觸發(fā)控制模塊316描述為與驅(qū)動電流控制模塊317截然不同，用于 為每個LEE單元提供開關(guān)或觸發(fā)信號，從而提供用于每個LEE單元單獨運 行控制的手段。圖4中還分別示出了 LEE單元311、 312直至313中的場 效應(yīng)晶體管柵極電壓V(n、Ve2直至Vw的實例時間分辨曲線391、 392和393。
在本實施例中，信號調(diào)節(jié)器317探查作為電流感應(yīng)器的電阻324兩端 的電壓降。如上概述，信號調(diào)節(jié)器317為DC-DC轉(zhuǎn)換器320提供反饋信號。 通過LEE單元的電流基本上流過LEE或流過場效應(yīng)晶體管。因此，LEE單 元中的LEE可以用足夠的電流驅(qū)動或可以關(guān)閉，這取決于場效應(yīng)晶體管是 否切換到采用高或低的源漏阻抗結(jié)構(gòu)。
運行模式
本實例中的觸發(fā)模塊或場效應(yīng)晶體管可以以許多不同的方式運行。例 如，如果所有的LEE單元包含相同數(shù)量的標(biāo)稱同樣的LEE，運行觸發(fā)模塊 的一種方式是保持發(fā)光量最少的LEE單元(本例中為LEE單元313)處于 常開狀態(tài)，同時其他的LEE單元311和312被恰當(dāng)?shù)拿}沖驅(qū)動，以將其整
16體光發(fā)射降低到最小亮度的LEE單元313的水平。如果LEE控制系統(tǒng)例如 用在要求所有的LEE發(fā)射相同量的光的照明系統(tǒng)中，這可能是有用的。
在本發(fā)明的一個實施例中，如果LEE控制單元旨在用每個LEE單元中 多于一個LEE來實現(xiàn)，在制造過程中，標(biāo)稱相同的LEE可以通過利用更接 近的匹配發(fā)光特征將它們分類成相同數(shù)量LEE的組來分組或者附加地劃 射binned )。每個這種組然后可以用來供給用于實現(xiàn)一個LEE單元的LEE。
在一個實施例中，在LEE控制系統(tǒng)安裝后，校準(zhǔn)過程例如可以幫助配 置控制系統(tǒng)并調(diào)整在運行條件下為LEE單元產(chǎn)生觸發(fā)控制信號的方式。需 要指出的是，通過LEE單元串聯(lián)連接的電流可以用觸發(fā)模塊獨立控制，例 如，以改變由LEE所發(fā)射光的總量。
由 一個LEE單元中的LEE所發(fā)射的光量可以使用各自的觸發(fā)模塊來控 制。需要指出的是，如果充分混合，任何顏色的光可以使用包含發(fā)射合適 顏色光的LEE的LEE單元來產(chǎn)生。觸發(fā)模塊可以以脈沖方式控制。例如， 他們可以用以下的PWM或PCM方案來觸發(fā)與停用。要指出的是，可以期望， 在脈沖調(diào)制過程中調(diào)節(jié)LEE單元串聯(lián)連接兩端的電壓，以在窄范圍內(nèi)引起 理想的驅(qū)動電流。這可以有效地改善運行條件下轉(zhuǎn)換模塊(例如，電壓轉(zhuǎn) 換器320 )輸出電流的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的一個實施例中，要求電壓轉(zhuǎn)換器320在LEE單元串聯(lián)連接 兩端提供輸出電壓，所述電壓由在各自觸發(fā)模塊控制輸入端處的觸發(fā)控制 信號來控制。
在另一個實施例中，轉(zhuǎn)換模塊320借助于電流感應(yīng)模塊324或轉(zhuǎn)換模 塊本身中的內(nèi)部(例如，高側(cè))電流感應(yīng)器來提供通過串聯(lián)LEE單元的恒 定電流。在這一實施例中，當(dāng)特殊LEE單元觸發(fā)時，為了維持通過LEE 單元整個串聯(lián)連接的電流恒定，轉(zhuǎn)換模塊通常不得不將其輸出電壓增加約 等于由該觸發(fā)單元中LEE所要求的壓降的量，從而從電源322汲取更多的 能量。類似地，當(dāng)特殊LEE單元停用時，例如借助于旁路或分流開關(guān)將那 個單元中LEE周圍的電流轉(zhuǎn)向(例如，經(jīng)由合適的單元觸發(fā)模塊)，為了 維持電流恒定，轉(zhuǎn)換模塊通常不得不降低其輸出電壓，否則多余的電壓將 在其他被觸發(fā)LEE單元兩端出現(xiàn)，這導(dǎo)致他們的電流達(dá)到脈沖尖峰。因此， 通過降低電壓和維持恒定電流，從電源處汲取更少的能量。
在所有的LEE單元停用的情況下，轉(zhuǎn)換器模塊可以繼續(xù)傳遞恒定電 流，但是其輸出電壓需要降低到接近零，從而將從電源汲取的能量也降低到接近零。在每一個LEE單元和電流感應(yīng)模塊324中的電流感應(yīng)元件(例 如圖4中的電阻)中，觸發(fā)模塊將是在其兩端具有任何電壓降的唯一元件。
因此，在一個實施例中，為了維持高系統(tǒng)效率，觸發(fā)模塊(此處描述 為分流開關(guān))任意地選擇具有小導(dǎo)通電阻的類型，以當(dāng)LEE單元停用時能 量汲取最小。例如，為了提供這種改善，可以選定FET開關(guān)而非BJT晶體 管。類似地，電流感應(yīng)模塊的阻抗還可以任意地降低，以促進(jìn)低壓降及因 此的低能量損失，同時還提供足夠精確的電流測量，以提供返回控制和轉(zhuǎn) 換器模塊的可靠控制信號。
實例2:
圖6提供了適用于其中每個單元觸發(fā)模塊包含F(xiàn)ET開關(guān)的系統(tǒng)的單元 觸發(fā)控制模塊的實例。在本實施例中，要注意的是，適當(dāng)?shù)仳?qū)動FET開關(guān) 以維持柵極和源極之間合適的電壓差，從而減少在所有的電壓水平下，觸 發(fā)或停用一個LEE單元將可能具有的影響，所述影響可能干擾串聯(lián)連接中 相鄰LEE單元中FET開關(guān)的觸發(fā)或停用。
在本實例中，系統(tǒng)410包含兩個LEE單元，即，LEE單元1(412)和 LEE單元2(413)，每個LEE單元分別由與單元觸發(fā)才莫塊(例如，單元412 和413的單N-溝道M0SFET開關(guān)414 (Ql)和415 (Q2"并聯(lián)的2個或更 多的LEE(例如，LEE418)構(gòu)成。DC-DC轉(zhuǎn)換器420提供恒定電流和輸出 電壓，所述輸出電壓與串聯(lián)連接中所有LEE的總壓降加上電流感應(yīng)模塊 424上的壓降一樣高。
觸發(fā)控制模塊416通常包含接收邏輯電平輸入觸發(fā)控制信號的電平 移相器450 (Ul)，例如分別對應(yīng)于單元412和413的控制器1 ( 452 )和 控制器2 ( 453 )。在本實例中，對于開關(guān)415，電平移相器450的LO輸出 端提供能夠在該開關(guān)的柵極施加0-IO伏信號的緩沖信號參考。電平移相 器450的H0輸出為開關(guān)414的柵極提供升高的緩沖信號。電容Cl和電平 移相器450中的內(nèi)部電路一起提供與開關(guān)414的源極有關(guān)的升高參考電 壓，所述升高參考電壓參與了降低由開關(guān)415是否觸發(fā)所引起的劇烈電壓 改變。為了優(yōu)化系統(tǒng)性能，任意地包括二極管Dl和D2以及電阻Rl， R2， R3 和R4，以按照預(yù)期修改柵極信號的上升和/或下降時間。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，圖6中所描述的特定電平移相器450 僅作為實例且只包含許多這種裝置(例如，類似的集成IC電平移相器， FET驅(qū)動器和/或類似布置的分立部件)中的一種，所述裝置可用在本發(fā)
18明的范圍中，以向N-溝道MOSFET提供足夠的驅(qū)動信號。因此，使用這些 和其他這種裝置(例如，以運算放大器、推挽結(jié)構(gòu)的BJT及其類似物為例) 不意味著脫離本發(fā)明公開的一般范圍和本質(zhì)。 實例3
圖7提供了適用于其中每個單元觸發(fā)模塊包含F(xiàn)ET開關(guān)的系統(tǒng)的單元 觸發(fā)控制模塊的實例。在本實施例中，也要注意的是，適當(dāng)?shù)仳?qū)動FET 開關(guān)以維持柵極和源極之間的合適電壓差，從而減少在所有的電壓水平 下，觸發(fā)或停用一個LEE單元可能具有的影響，所述影響可能千擾串聯(lián)連 接中相鄰LEE單元中FET開關(guān)的觸發(fā)或停用。
在本實例中，系統(tǒng)510也包含兩個LEE單元，即，LEE單元1(512) 和LEE單元2 (513)，每個LEE單元分別由與單元觸發(fā)模塊(例如，單元 512和513的單N-溝道MOSFET開關(guān)514 ( Ql)和515 (Q2))并聯(lián)的2個 或更多的LEE(例如，LEE518)構(gòu)成。DC-DC轉(zhuǎn)換器520提供恒定電流和 輸出電壓，所述輸出電壓與串聯(lián)連接中所有LEE的總壓降加上電流感應(yīng)模 塊524上的壓降一樣高。
在本實例中，觸發(fā)控制模塊516通常包含配置用于接收邏輯電平輸入 觸發(fā)控制信號的各自比較器550 (Ul)和551 (U2),例如，分別對應(yīng)于單 元512和513的控制器1 ( 552 )和控制器2 ( 553 )。參考電壓554施加到 比較器552和553的負(fù)輸入端，以保證控制信號必須超過開啟MOSFET的 穩(wěn)定參考點。對于所有應(yīng)用條件，通常設(shè)定大于DC-DC轉(zhuǎn)換器520輸出電 壓的高壓(丫++)還根據(jù)邏輯電平輸入信號552和523施加到MOSFET 514 和515的柵極。還包括齊納二極管Dl(556)和D2 (557)，以保證不超過 MOSFET 514， 515的柵源擊穿電壓。最后，正如優(yōu)化系統(tǒng)性能所要求的， 任意地包括電阻Rl和R2,以限制MOSFET 514和515的柵極驅(qū)動電流或 改變開關(guān)特性。
此外，諸如運算放大器、推挽結(jié)構(gòu)中的BJT等的其他集成或分立部件 可以用在不同組合中，以產(chǎn)生必要的驅(qū)動信號，同時保護(hù)MOSFET 514和 515免受可能損傷他們的過大柵-源電壓，且因此不意味著脫離本發(fā)明公 開的一般范圍和本質(zhì)。
實例4
依據(jù)包含兩個或多個LEE單元的另一個實施例，如圖6和7實施例中 的實例所示，P-溝道MOSFET可以用來替代第一個LEE單元中的N-溝道MOSFET (例如，分別是圖6和7中的MOSFET 414和MOSFET 514)。在這 一實施例中，如以上實例中所述，可以消除對升壓或者水平移相柵極驅(qū)動 信號的需求，這是因為其源極可以約束到DC-DC轉(zhuǎn)換器的高電平輸出電
而，需要理解的i，這種實施例i^常還需要對于使用了如以上參考圖J 和7描述的柵極驅(qū)動解決方案的隨后單元使用N-溝道MOSFET。 實例5
在包含兩個或多個LEE單元的照明系統(tǒng)的另一個實例中，通過系統(tǒng)的
轉(zhuǎn)換模塊從電源中汲取的能量由彼此之間合適相位移的單元觸發(fā)控制信 號來維持在預(yù)定的限度內(nèi)。
依據(jù)本發(fā)明一個實施例，圖5圖示了如果施加與同步單元觸發(fā)控制信 號相反的被相位移的單元觸發(fā)信號，加在三個LEE單元上的電壓如何變化 的實例。如圖5中所示，三個觸發(fā)控制信號VC1631、 Ve2632、 VC3633彼此 之間相位移，當(dāng)加載所述控制信號時，產(chǎn)生V, + V腦+V圓639隨著時間 推移的總負(fù)載電壓。還如圖5中所圖示，相同形狀和相同周期，但是設(shè)置 同步的單元觸發(fā)控制信號圖示為V'<n641、 V、642和V'e3643。與應(yīng)用這些同; 步信號相對應(yīng)的隨著時間推移的總負(fù)載電壓加起來為vVBE1+v'm2+v;E3 649。由此例可以看出，隨著時間推移的總負(fù)載電壓639和649圖示了如 何可以通過單元觸發(fā)控制信號的相位移來減小負(fù)載電壓的改變以及因此 減少隨著時間推移從電源汲取能量的改變。因此，這種觸發(fā)方法可以保證 選擇較小的電源，因為當(dāng)觸發(fā)控制信號彼此之間相位移，而非同步時，所 需的峰值功率可能更小。另外，由于相對電壓改變小，當(dāng)考慮快速改變負(fù) 載時，轉(zhuǎn)換模塊的輸出要求降低(ease),從而對于轉(zhuǎn)換模塊，維持理想 驅(qū)動電流是更加容易的任務(wù)。
顯然，發(fā)明前面所述的實施例僅是示例性的，且可以多種方式變化。 這些現(xiàn)在的或?qū)淼牡淖兓荒芸醋髅撾x本發(fā)明的原理和范圍，且如本領(lǐng)
之內(nèi)
20
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其包含兩個或多個LEE單元的串聯(lián)連接，每個LEE單元包含一個或多個LEE和配置用于根據(jù)各自單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)的單元觸發(fā)模塊；與每個所述單元觸發(fā)模塊操作性耦合并配置用于產(chǎn)生每個所述的各自單元觸發(fā)控制信號的控制模塊；以及與LEE單元的所述串聯(lián)連接操作性耦合的轉(zhuǎn)換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊適用于與電源連接并配置用于為所述LEE單元提供驅(qū)動電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)系統(tǒng)，其中，所述控制模塊配置用于基于所述LEE單元之間的協(xié)同關(guān)系，產(chǎn)生每個所述的各自單元觸發(fā)控制信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述協(xié)同關(guān)系是基于每個所述LEE單元中所述一個或多個LEE的一個或多個運行特性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述協(xié)同關(guān)系包含在所述控制模塊內(nèi)存儲的預(yù)先設(shè)定的關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述預(yù)先設(shè)定的關(guān)系是基于所述一個或多個LEE的一個或多個運行特性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述協(xié)同關(guān)系包含根據(jù)所述一個或多個LEE的一個或多個運行特性所評估的適應(yīng)性關(guān)系。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其還包含與LEE單元的所述串聯(lián)連接和所述控制模塊操作性耦合的驅(qū)動電流感應(yīng)模塊，所述控制模塊與所述轉(zhuǎn)換模塊操作性耦合并配置用于評估和控制所述驅(qū)動電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述控制模塊包含與每個所述單元觸發(fā)模塊操作性耦合的單元觸發(fā)控制模塊，以及與單元觸發(fā)控制模塊截然不同并在所述驅(qū)動電流感應(yīng)模塊和所述轉(zhuǎn)換模塊之間操作性耦合的驅(qū)動電流控制模塊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動電流感應(yīng)模塊包含歐姆電阻和霍爾探針中的一個或多個。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其還包含與所迷控制模塊操作性耦合并配置用于感知所述一個或多個LEE中的一個或多個的光學(xué)輸出的光學(xué)輸出感應(yīng)模塊，所述控制模塊配置用于評估和控制所述光學(xué)輸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中， 一個或多個所述LEE單元包含串聯(lián)連接的兩個或多個LEE。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中， 一個或多個所述LEE單元包含并聯(lián)連接的兩個或多個LEE。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，對于一個或多個所述LEE單元，所述單元觸發(fā)模塊與和其相關(guān)聯(lián)的所述一個或多個LEE并聯(lián)連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中， 一個或多個所述單元觸發(fā)模塊包含晶體管。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，晶體管為場效應(yīng)晶體管。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，每個所述的各自單元觸發(fā)控制信號包含PWM信號或PCM信號。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，每個所述的各自單元觸發(fā)控制信號彼此之間相位移。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，給定一個所述LEE單元中的所述一個或多個LEE包含與另 一個所述LEE單元中的所述一個或多個LEE標(biāo)稱相同的一個或多個LEE,其中，所述控制系統(tǒng)配置用于減輕所述標(biāo)稱相同的一個或多個LEE中的運行特性的變化。
19. 一種照明系統(tǒng)，其包括串聯(lián)連接的兩個或多個LEE單元，每個LEE單元包含一個或多個LEE和配置用于根據(jù)各自單元觸發(fā)控制信號控制其觸發(fā)的單元觸發(fā)模塊；與每個所述單元觸發(fā)模塊操作性耦合并配置用于產(chǎn)生每個所述的各自單元觸發(fā)控制信號的控制模塊；以及與所述LEE單元操作性耦合的轉(zhuǎn)換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊適用于與電源連接并配置用于為所述LEE單元提供驅(qū)動電流。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的照明系統(tǒng)，其中，所述控制模塊配置用于基于所述LEE單元之間的協(xié)同關(guān)系產(chǎn)生每個所述的各自單元觸發(fā)控制信號。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述協(xié)同關(guān)系是 基于每個所述LEE單元中的所述一個或多個LEE的一個或多個運行特 性。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述協(xié)同關(guān)系包 含在所述控制模塊內(nèi)存儲的預(yù)先設(shè)定的關(guān)系。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述預(yù)先設(shè)定的 關(guān)系是基于所述一個或多個LEE的一個或多個運行特性。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其中，所述協(xié)同關(guān)系包 含根據(jù)所述一個或多個LEE的一個或多個運行特性所評估的適應(yīng)性關(guān) 系。
全文摘要
描述了一種發(fā)光元件控制系統(tǒng)，其包含一個或多個LEE單元的串聯(lián)連接，每個LEE單元包含一個或多個LEE和單元觸發(fā)模塊。與LEE單元相關(guān)聯(lián)的單元觸發(fā)模塊配置用于根據(jù)單元觸發(fā)控制信號可控地觸發(fā)那個單元中的一個或多個LEE?？刂颇K與每個單元觸發(fā)模塊操作性耦合，并配置用于為單元觸發(fā)模塊提供單元觸發(fā)控制信號。轉(zhuǎn)換模塊與LED單元串聯(lián)連接操作性耦合，適用于與電源連接，并為LEE單元提供驅(qū)動電流。
文檔編號H05B37/02GK101548583SQ200780035025
公開日2009年9月30日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者I·阿什當(dāng), P·瓊格沃思 申請人:Tir科技公司