可調(diào)光led照明電路，控制器和控制可調(diào)光led照明電路的方法
【專利摘要】公開了一種控制器(360，360’)，照明電路和方法，該控制器用于包括至少一個第一類型LED與至少一個第二類型LED串聯(lián)連接布置的可調(diào)LED照明電路，該控制器包括控制電路(330)，旁路電路(340)和可選的附加旁路電路，該控制器被操作用于控制電流(Idriver)，所述電流(Idriver)被分成第一部分(IW)和第二部分(IB)，并進一步被分成附加第一部分和附加第二部分，其中所述控制器被配置為控制所述第一部分通過至少一個第二類型LED，并控制所述第二部分通過旁路電路，其中所述控制器被配置為控制所述附加第一部分通過至少一個第一類型LED，并控制附加第二部分通過附加旁路電路，和其中控制電路被配置為依賴于LED照明電路的調(diào)光水平調(diào)整第一部分和第二部分之間的比例，或附加第一部分和附加第二部分之間的比例。
【專利說明】可調(diào)光LED照明電路，控制器和控制可調(diào)光LED照明電路的 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可調(diào)光LED照明電路，控制器和控制可調(diào)光LED照明電路的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] LED光源與白熾燈光源的顯著不同之處在于LED光源通常產(chǎn)生的光的顏色并不顯 著隨它們的亮度發(fā)生變化。這一點在將LED光源用于替代可調(diào)光白熾燈時是特別明顯的。 依賴于光的亮度，白熾燈產(chǎn)生溫度在1800K到2700K之間的具有顏色的光，其中當(dāng)燈非常暗 時，溫度是1800K，當(dāng)燈處于最大亮度時，溫度是2700K，對于不可調(diào)光的鹵素?zé)簦瑴囟壬踔?可以達到3000K。在調(diào)光期間，白熾燈的色溫遵循黑體曲線。與白熾燈相反，LED具有不依 賴于調(diào)光級的幾乎恒定的色溫，例如3000K或3500K。
[0003] 為了克服這些問題，已知可以通過利用發(fā)射不同光譜含量的光的LED光源的混合 光源來模仿白熾燈。對于例如通過墻壁調(diào)光器或遙控器設(shè)定的每個亮度級，調(diào)節(jié)混合光源 來模仿白熾燈光源。該方案通常被稱為"可調(diào)白光"或"相關(guān)彩色跟蹤"。
[0004] 可以利用LED光源的不同組合來實現(xiàn)相同的效果。已知的已經(jīng)被使用的彩色光源 的組合的一些實例是：暖白色光與琥珀色光組合；冷白色光與琥珀色光組合，紅色光與綠 色光和藍色光組合，暖白色光與紅色光和綠色光組合。暖白色光LED通常具有3000± 100K 的色溫；相反，冷白色光通常具有3500±100K的色溫。雖然可能它們的彩色再現(xiàn)指數(shù)（CRI) 品質(zhì)不同，但是原則上可以使用任何組合，只要ΧΥ彩色面中的主光源的彩色坐標(biāo)覆蓋黑體 曲線的相關(guān)部分。
[0005] 暖色光或冷色光與琥珀色光組合是特別方便的組合，這是因為第一，只需要兩種 主要類型的LED，所以只需要調(diào)節(jié)兩個驅(qū)動電流。第二，兩個主光源已經(jīng)位于黑體曲線上，因 此混合中的不準(zhǔn)確不會導(dǎo)致顯得不自然的色差。
[0006] 就像將要在下文中更詳細地描述的，對于一個或兩個主光源，可以級聯(lián)超過一個 LED。這樣的級聯(lián)配置通常被稱為帶。為了使驅(qū)動器的消耗保持在低水平，通常由單個輸出 開關(guān)LED驅(qū)動器來對兩個LED帶提供驅(qū)動。
[0007] 在已知的配置中，兩個帶被并聯(lián)配置。一個例子如圖1所示。該配置100具有第 一帶110和第二帶120,在第一帶的這種情況中，單個LED例如可以是琥拍色光LED,第二帶 例如可以是白色光LED。從LED驅(qū)動器150提供的電流流入兩個帶中，其中LED驅(qū)動器150 可以是線型的或者是開關(guān)型的，流向第一帶的部分被控制器130控制，控制器130采用一些 調(diào)節(jié)模擬電流源電路140。由于兩個帶之間總正向電壓不同，因此無論何時兩個帶同時傳 導(dǎo)電流都希望功率系數(shù)低。由于這個原因，在白色光LED傳導(dǎo)全電流的最大光輸出時，流過 琥珀色光LED的電流將被減小到零或者幾乎接近零。因此，琥珀色光LED不對來自光源的 最大亮度輸出起作用，在最大亮度處，所有光來自白色光LED。顯然，從成本來看，這不是一 個理想的解決方案，因為這樣的系統(tǒng)成本效益即性價比比琥珀色光LED也起作用的情況要 低。
[0008] 在另一種已知的配置即圖2所示的例子200中，通過控制器230對開關(guān)240和245 的控制，電流相繼被切換到第一帶210或第二帶220。這樣可以避免功率效率降低的問題， 因為可以配置開關(guān)LED驅(qū)動器來連續(xù)地適用于各個正向電壓。然而，這樣會導(dǎo)致復(fù)雜的開 關(guān)LED驅(qū)動器，這樣的驅(qū)動器可能對于LED帶的特定配置也是特定的，因此與標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān) LED驅(qū)動器是不兼容的。另外，由于LED工作效率（以lumens/watt來計量）一般在恒定電 流時是最高的，因此可能還需要與LED并聯(lián)緩沖電容器來實現(xiàn)最高的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)第一方面，提供了一種控制器，該控制器用于包括至少一個第一類型LED與 至少一個第二類型LED串聯(lián)連接布置的可調(diào)LED照明電路，該控制器包括控制電路，旁路電 路和附加旁路電路，該控制器被操作用于控制電流，所述電流被分成第一部分（I w)和第二 部分（IB)，并進一步被分成附加第一部分（IA)和附加第二部分（I B2)，其中所述控制器被配 置為控制所述第一部分通過至少一個第二類型LED，并控制所述第二部分通過旁路電路，其 中所述控制器被配置為控制所述附加第一部分通過至少一個第一類型LED，并控制附加第 二部分通過附加旁路電路，和其中控制電路被配置為依賴于LED照明電路的調(diào)光水平調(diào)整 以下兩者至少之一 ：（a)第一部分和第二部分之間的比例，以及（b)附加第一部分和附加第 二部分之間的比例。
[0010] 根據(jù)第二方面，提供了一種控制器，該控制器用于包括至少一個第一類型LED與 至少一個第二類型LED串聯(lián)連接布置的可調(diào)LED照明電路，該控制器包括控制電路和旁路 電路，該控制器被操作為控制電流通過至少一個第一類型LED，該電流包括第一部分（Iw)和 第二部分（I B)，其中所述控制器被配置為控制所述第一部分通過至少一個第二類型LED，并 控制所述第二部分通過旁路電路，和其中所述控制電路被配置為依賴于LED照明電路的調(diào) 光水平調(diào)節(jié)所述第一部分和第二部分的比例。因此該第二方面類似于第一方面的一個特 例，附加第一部分與附加第二部分的比例無限大，以致附加第二部分為零，因此附加旁路電 路在此例中是多余的，原因是沒有電流會流過它，所以本第二方面不存在附加旁路電路。
[0011] 因此實施例可能提供一種低成本的解決方案，該方案便于實現(xiàn)，并且與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)成 的LED驅(qū)動器兼容。
[0012] 在實施例中，所述旁路電路包括可控電流源。所述旁路電路包括被配置為以線性 模式操作的晶體管。由此可以通過控制晶體管的控制端來調(diào)節(jié)通過旁路電路的電流量。在 另外的實施例中，旁路電路包括一對連接為輸出級的晶體管，并且被配置為以線性模式操 作。晶體管對的作用可以是降低電路的總體成本。
[0013] 在實施例中，旁路電路可以包括用脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)。旁路電路的調(diào)制可以是， 例如PWM，并不限于線性調(diào)制。
[0014] 在實施例中，控制器或旁路電路被配置為用比向第二部分供電的電源的電壓更高 的電源向第一部分供電，或者被配置為用單個電源向第一部分和第二部分供電。因此，旁路 電路兩側(cè)的電壓降小于至少一個第二類型LED兩側(cè)的電壓降。因此，旁路電路相關(guān)的歐姆 損耗會被降低或減到最小。在另外的實施例中，控制器或旁路電路被配置為用單個電源向 第一部分和第二部分供電。
[0015] 在實施例中，控制電路被操作為測量第一部分和第二部分，其包括：第一對晶體管 被布置為第一誤差放大器，其可操作為在調(diào)光水平的第一范圍內(nèi)，調(diào)整所述第一部分和第 二部分的比例，和第二對晶體管被布置為第二誤差放大器，其可操作為在調(diào)光水平的第二 范圍內(nèi)，調(diào)整所述第一部分和第二部分之間的比例，其中第一誤差放大器和第二誤差放大 器具有共同的晶體管。特別的，第一調(diào)光范圍可能是暗的調(diào)光水平，第二調(diào)光范圍可能是更 亮的調(diào)光水平。在第一調(diào)光水平范圍內(nèi)，第一部分和第二部分的比例可能是固定的，在第二 調(diào)光水平范圍內(nèi)，第一部分和第二部分的比例可能是變化的，以致隨著亮度增加，控制更多 的電流通過至少一個第二類型LED。此外，第二誤差放大器與輸出級具有共同的晶體管，該 共同的晶體管與第一放大器和第二放大器之間共同的晶體管是不同的。
[0016] 在另一方面，提供一種包括上述控制器的照明電路，并進一步包括至少一個第一 類型LED的至少一個第二類型LED串聯(lián)連接的布置。照明電路可以包括電源。
[0017] 在實施例中，照明電路包括LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器操作為提供驅(qū)動電流 (Idriver)的電源。在另外的實施例中，該LED驅(qū)動器操作為向來自第一輸出端的第一部分 供電的電源，和向來自第二輸出端的第二部分供電的電源。
[0018] 根據(jù)另外一個方面，提供一種控制LED照明電路的方法，該電路包括至少一個第 一類型LED的至少一個第二類型LED串聯(lián)連接的布置，該方法包括：提供電流，其中所述電 流包括第一部分和第二部分，所述第一部分通過至少一個第一類型LED，所述第二部分通過 至少一個第二類型LED，其中所述電流還包括附加第一部分和附加第二部分，所述附加第一 部分通過至少一個第一類型LED，所述附加第二部分旁通至少一個第一類型LED。
[0019] 根據(jù)另外一個方面，提供一種控制LED照明電路的方法，該電路包括至少一個第 一類型LED的至少一個第二類型LED串聯(lián)連接的布置，該方法包括：提供電流通過至少一個 第一類型LED，其中所述電流包括第一部分和第二部分，所述第一部分通過至少一個第一類 型LED，所述第二部分旁通至少一個第二類型LED。
[0020] 在實施例中，所述第一類型是琥珀色LED，所述第二類型是白色LED。通常增加第 二類型LED的相對貢獻，可能導(dǎo)致更高的色溫，裝置的感觀的色溫可能會隨著亮度的增加 而增加。在一些不是非常典型的實施例中，第一類型的LED可能擁有更高的色溫，在這樣的 情況下，增加亮度可能會導(dǎo)致更低的色溫。
[0021] 在實施例中，所述至少一個第一類型LED是一個LED，所述至少一個第二類型LED 是三個LED。在另外的實施例中，所述至少一個第一類型LED具有第一數(shù)量的LED，所述至 少一個第二類型的LED的LED的數(shù)量是所述第一數(shù)量的三倍。
[0022] 后面將詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1示意性地示出了已知的LED點照明電路裝置，其中兩個帶并聯(lián)排列；
[0024] 圖2示意性地示出了另一種已知的包含并聯(lián)的兩個帶的LED照明電路裝置；
[0025] 圖3示意性地示出了根據(jù)不同的實施例的LED照明裝置，其中兩個帶串聯(lián)排列，分 別由圖3 (a)和3 (b)所示；
[0026] 圖4示出了根據(jù)實施例的更詳細的LED照明裝置；
[0027] 圖5示出了根據(jù)實施例的LED照明裝置的電路圖；
[0028] 圖6示出了根據(jù)實施例的LED照明裝置的工作曲線；
[0029] 圖7示出了根據(jù)實施例的LED照明電路；
[0030] 圖8示出了根據(jù)其它實施例的LED照明電路。

【具體實施方式】
[0031] 圖3(a)示意性地示出了根據(jù)實施例的LED照明裝置300,包含兩個串聯(lián)的帶；該 裝置包括串聯(lián)連接的至少一個第一類型LED的第一帶310與至少一個第二類型LED的第二 帶320。如圖所示，第一帶可以是一個LED。它可以是琥珀色LED。第二帶可以是3個LED， 其可以是白色LED。該裝置300包括控制電路330和旁路電路340。旁路電路340可能是一 個可變的電流吸收器，并且是用于吸收（或純源化）可控電流可控電流IB。驅(qū)動程序350， 其可被包含在裝置300中，提供LED驅(qū)動電流I driver。LED的驅(qū)動電流I driver被分成兩 部分?？刂频谝徊糠諭w通過第二帶320,并且控制第二部分IB通過旁路電路。因此，所有 的驅(qū)動電流被控制通過第一帶310,而只有一部分驅(qū)動電流被控制通過第二帶320,特別是 第一部分I w。
[0032] 控制電路330和旁路電路340可一起形成控制器360。
[0033] 在使用中，所述控制電路被配置為依賴于LED照明電路的調(diào)光水平調(diào)整第一部分 和第二部分的比例?？捎糜谶@種調(diào)整的各種不同的模式或布置，其示例將在更下面詳細進 行說明。在一般情況下，然而，在亮度低的調(diào)光水平，即整體的驅(qū)動電流的Idriver的值小， 由第二帶320提供的光輸出的分數(shù)就越低。與此相反，在亮度高的水平，即整體的驅(qū)動電流 的Idriver的值大，由第二帶320提供的光輸出的分數(shù)就越高。
[0034] 因此，在可調(diào)白光應(yīng)用情況下，在亮度低的調(diào)光水平，大部分的光輸出是由琥珀色 LED帶310提供。與此相反，在亮度高的水平時，光輸出中的較高部分是由白色LED帶320 提供。
[0035] 可以理解的是，在所有的調(diào)光水平，LED的第一帶，即在本申請說的琥珀色LED或 LED，是用完整的驅(qū)動電流Idriver驅(qū)動的。因此該LED (或這些包括多個LED帶中的LED) 在所有的調(diào)光水平下有助于整體的亮度輸出。這相對于已知的裝置是相反的，已知的裝置 中，所述帶被并聯(lián)布置，琥珀色LED在全亮度下是不做貢獻的。在典型的已知可調(diào)白光應(yīng)用 中，單一的琥珀色LED用于與四個白色LED帶并聯(lián)。
[0036] 在實施例中，4個白光LED帶可被3個白色LED帶替換，并且還是可以實現(xiàn)相同的 最大亮度輸出，因為琥珀色LED做了貢獻，并且在給定電流下，琥珀色LED能夠與白色LED 產(chǎn)生相同的亮度，在350mA驅(qū)動電流下，大約為100流明。
[0037] 圖3 (b)示意性地示出了根據(jù)其它實施例的LED照明裝置300'。這種布置是大體 類似于圖3 (a)所示，然而，在這些實施例中，可以控制由單元350提供的總LED電流的一部 分通過第二或附加旁路電路341，以使得旁路掉至少一個LED的第一帶310。在這種實施例 中，不是所有的由驅(qū)動器提供的電流流經(jīng)每個LED310 :相反，一些電流旁路掉這個或這些 LED，借助于所述第二，或者附加旁路電路。
[0038] 類似于旁路電路340,旁路電路341可能是一個可變的電流吸收器，并且是吸收 (或純源化）的可控電流I B2。在這些實施例中，LED的驅(qū)動電流Idriver不僅被分成兩部分 ^和IB，被分別控制通過第二帶320和旁路電路；它進一步被分成另外兩個部分，1 4和IB2 : 控制第一附加部分IA通過第一帶310,并且控制第二附加部分IB2通過附加旁路電路341。 在這樣的實施方案中，與圖3(a)所示的所有驅(qū)動電流一般不通過第一帶310相比，本實施 例只有一部分驅(qū)動電流通過第一帶310,特別是第一附加部分IA。
[0039] 把電流分成附加的兩部分并不涉及再分已經(jīng)分隔的電流；而驅(qū)動電流可以包括第 一部分和第二部分，并且它可以獨立地包括附加第一部分和附加第二部分。因此，在一般的 這類實施方案中，該條件適用：
[0040] Idriver = 1W+1B = 1A+1B2
[0041] 在這樣的實施例中，控制電路330,旁路電路340和附加旁路電路341可以一起形 成控制器360'。因此，這樣的實施例可以允許第一類型LED的貢獻減?。哼@對于在高光輸 出下調(diào)節(jié)色點更接近第二類型LED的顏色是有用的。但應(yīng)理解，這些實施例可能沒有從所 有LED完全為亮度輸出做貢獻中受益，所以相對于圖3(a)，要達到同樣的亮度輸出則需要 更多的LED。
[0042] 圖4示出了根據(jù)圖3 (a)所示的實施例的更詳細的LED照明裝置400。標(biāo)準(zhǔn)的可 調(diào)光驅(qū)動電路450工作作為電流源，提供電流Idriver。該電流的一部分通過第二類型LED 的第二帶420,其可能是白色LED，其與第一類型LED第一帶410串聯(lián)連接，第一類型LED第 一帶410可以是琥珀色LED。
[0043] 串聯(lián)布置包含兩個檢測電阻R1和R2。R2檢測通過LED第一帶410的電流Idriver。 R1檢測通過LED第二帶420的電流Iw。由于通過包含晶體管Ml的旁路通路的電流電流IB， 通過&的電流I w可能比通過R2的Idriver要低。
[0044] 旁路通路被布置在驅(qū)動器450和第一帶410之間，以繞過所述第二帶420。所述旁 路通路包含第三檢測電阻器R3,第三檢測電阻器R3連接在R1和R2之間的節(jié)點和晶體管 Ml之間。
[0045] 為了簡化描述電路的操作，以下節(jié)點分別是：節(jié)點A是在第一感測電阻器R1和第 二帶420之間的交界處；節(jié)點B是在第三檢測電阻器R3和晶體管Ml之間的交界處，并且節(jié) 點C是在第二檢測電阻器R2和第一帶410之間的交界處。
[0046] 兩個誤差放大器A1和A2,具有與它們的輸出串聯(lián)連接的各自的阻斷二極管D15和 D16,被安排來控制晶體管Ml的控制端。
[0047] 從而，它們能調(diào)整通過旁路通路的電流IB，從而調(diào)整通過所述第一帶和第二帶的 電流的比例，依賴于整體的驅(qū)動電流Idriver,從而依賴于調(diào)光水平，因為Idrivor也決定 了整體的亮度水平。
[0048] 在暗的調(diào)光水平，由1?1，1?3^1，015，1?10和組組成的電路根據(jù)電阻1?1和1?3之比 將電流分成兩部分。為了達到這個目的，第一放大器A1測量節(jié)點A和B之間的電壓，這是 R1和R3兩側(cè)的電壓降之差。如果電壓顯著不同于零，調(diào)節(jié)通過M0S晶體管Ml的電流，以校 正這種不均衡。因此，只要適當(dāng)?shù)剡x擇電阻R1和R3,那么通過第一帶和第二帶的電流的比 例，尤其是通過第一帶并且也通過第二帶的電流的分數(shù)，是可以預(yù)定的。如將熟悉本領(lǐng)域技 術(shù)人員中，檢測電阻器通常應(yīng)選擇具有低電阻的，從而最大限度地減少與其相關(guān)聯(lián)的電阻 損耗。在一個典型的例子中，R1可以是4歐姆，R3可以是1.5歐姆。更詳細地說，由于調(diào) 節(jié)作用是用來消除電阻器R1和R3兩側(cè)電壓降之差，并且I B+IW = Idriver，歐姆定律"V = IXR"推導(dǎo)出IBXR3 = IWXR1，所以通過第二帶的電流占總驅(qū)動電流的分數(shù)Iw/Idriver由 下式給出： iw _ iw _ r3 (1)
[0049] ^ = =
[0050] 如果選擇的R3遠小于Rl，在低亮度下，琥珀色LED將會傳導(dǎo)比白色LED高得多的 電流，所以所發(fā)射的光的顏色會接近琥珀色，也就是說，將有低色溫。
[0051] 雖然通過相對于R1減小R3,旁路電流分數(shù)可以增加，以調(diào)節(jié)顏色更接近飽和琥珀 色，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，保持一定的最低電流通過白色LED是有理由的，因為通過白 色LED的電流將確保由LED驅(qū)動電流看到的總負載電壓足夠高，以保證開關(guān)LED驅(qū)動器的 正常切換操作。
[0052] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，切換LED驅(qū)動器通常需要一定的最小的輸出電壓，以保 持開關(guān)驅(qū)動器1C的供給電壓，它是從輔助繞組獲取電源的，輔助繞組反映了轉(zhuǎn)換器負載電 壓。
[0053] 連接到第二誤差放大器的第一輸入端連接到節(jié)點C，并且其第二輸入端連接到所 述第一誤差放大器的第二輸入端，也就是說，B節(jié)點，通過電壓偏移VI。
[0054] 作為亮度，也就是說，Idriver的幅度升高到一個較高的值，在某些時間點R2兩端 的電壓降變得足夠高以激活第二誤差放大器A2和串聯(lián)輸出二極管D16。從該點起，放大器 A2檢測節(jié)點B處電壓和C處電壓之間的電壓差，相減之后的偏移電壓VI。
[0055] 如果放大器的輸入電壓顯著偏離零時，調(diào)節(jié)晶體管Ml來糾正這一點。這一切的結(jié) 果是，隨著亮度增加，通過琥珀色LED的電流正逐漸與通過白光LED的電流趨于相等。
[0056] 因此，可通過改變偏置電壓VI和R2的值來調(diào)整第二誤差放大器進入動作的時間 點。
[0057] 控制的陡度取決于R3和R2之間的比值。
[0058] 圖5示出了根據(jù)實施例的LED照明裝置的電路圖。如圖所示4的電路圖中實現(xiàn)了 一個實施例。
[0059] 放大器A1用雙極晶體管Q1A，Q1B，D10和R4來實現(xiàn)。取代MOSI Ml的是由Q2B和 Q3組成的雙極型晶體管輸出級。
[0060] 放大器A2用由雙極晶體管Q1B以及Q2A來實現(xiàn)。圖4所示的二極管D16的功能 被隱含地包含在Q2A中。偏移電壓VI是由R8其中進行近似恒定的電流來實現(xiàn)。
[0061] 在第二誤差放大器進入動作的時間點可通過改變R8兩端的電壓降和R2的值進行 調(diào)整。R8兩端的電壓降可以增加，但應(yīng)防止Q1B開始在飽和模式下操作。如上所述，控制的 陡度依賴于R3和R2之間的比值。
[0062] 在本實施例中，肖特基二極管D11與感測電阻器R1并聯(lián)，并用于限制R1上兩側(cè)的 電壓降不超過圍繞Q1A和Q1B的第一誤差放大器的調(diào)節(jié)范圍。這種二極管降低功耗，因此 可以提商電源效率。
[0063] 在實施例中，電阻R6與M1，或Q3串聯(lián)，以便在從Q3到R6的中度調(diào)光水平下，轉(zhuǎn)移 部分功耗。
[0064] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，控制曲線的轉(zhuǎn)變點是平滑而不是陡峭。這是由誤差放 大器的有限的電壓增益導(dǎo)致的，但這并不是本申請的一個問題。
[0065] 還應(yīng)該理解的是，如在圖5中所示的實施方案中，晶體管Q1A和Q1B可以是相配 的。
[0066] 為了實現(xiàn)這一點，可在單個封裝中使用兩個晶體管。
[0067] 特別是，這可有利于或允許非常低的最低亮度，實施例中，在R1和R2上的電壓降 是低的，以減少電阻損失。然而，Q2A和Q1B之間的不匹配不易于導(dǎo)致不穩(wěn)定或不正確的操 作。
[0068] 電容器C1可以被設(shè)置在R1和R2之間的節(jié)點與Ml或Q2B的控制端子之間，用于 提1?調(diào)節(jié)回路的穩(wěn)定性。
[0069] 圖6(a)示出了本發(fā)明一 LED照明結(jié)構(gòu)的運行曲線圖。該圖中，在Y軸上或縱坐標(biāo) 上的610所示的是流經(jīng)第一帶的電流，620所示的是流經(jīng)第二帶的電流，X軸上是驅(qū)動電流 Idriver。由于所有的電流都流經(jīng)第一帶，圖線610為直線，以大約45度的角度增長。第二 圖線620的形狀如下所述：在Idriver為低值時，亦即在較暗的水平時，圖線620約為一條 具有低斜率的直線622。該斜率是由流經(jīng)第二帶420的整體驅(qū)動電流Idriver的分支部分 決定的，并且，如上所述，對于如圖4所示的實施方式而言，是根據(jù)等式（1)由R1與R3的比 例決定的。此外，如以上所述的，與圖4相關(guān)，對于驅(qū)動電流Idriver的較高值-亦即對 于較高的亮度，旁路通路被調(diào)整為只有小部分的電流被旁路到第二帶，從而Iw隨著Idriver 的增長而增長，如圖中的圖線630所示，直到驅(qū)動電流到達圖中所示的632這一特定的值 時，所有的流經(jīng)第一帶的電流都流經(jīng)第二帶，從而沒有電流流經(jīng)旁路通路。對于更高的驅(qū)動 電流而言，由于所有的電流都流經(jīng)兩個帶，圖線620與圖線610相同。
[0070] 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限制為以上參考圖4與圖 5所述的特定的控制方案。由于通常來說在較高的亮度水平下，驅(qū)動電流的較多部分被流 經(jīng)具有較高亮度水平的第二帶，可以使用各種其他的控制方案。圖6(b)所示的是其他兩種 控制方案。在其中每種情況下，全部的驅(qū)動電流Idriver被引導(dǎo)流經(jīng)第一 LED帶310,如其 中圖線610'所示。在其中一種控制方案中，被引導(dǎo)流經(jīng)第二帶320的電流的部分由LED運 行于四個亮度體系中的哪一個來確定，與圖6(a)中所描述的三個亮度體系不同。這由圖線 640所表示，其顯示了四個單獨的區(qū)域。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是這種控制可以通過 使用一個額外的誤差放大器來對圖4的電流進行改造。非限制的，在另外一種控制方案中， 流經(jīng)第二帶的電流650跟隨流經(jīng)第一帶的電流，但在大多數(shù)的范圍內(nèi)都與其保持一個恒定 的絕對差。
[0071] 為控制流經(jīng)旁路34的電流，控制器330可以感測流經(jīng)帶的電流或來自驅(qū)動器的整 體電流（如上所述）。在其他實施方式中，控制器可以從驅(qū)動器350處獲得一個或多個專用 控制信號。從而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在部分實施方式中，可以不需要利用感測 電阻來測定流經(jīng)帶和/或旁路電路的電流。
[0072] 圖7示意性地表示了如上所述的實施方式中的LED照明電路700,特別地參照圖3 包括LED驅(qū)動器，在本實施方式中表示為回掃轉(zhuǎn)換器。該驅(qū)動器由驅(qū)動器控制器710所控 制?；貟咿D(zhuǎn)換器包括具有關(guān)聯(lián)的二極管D12的單次級繞組Ls，和平滑電容器Cs。應(yīng)當(dāng)理解 的是，本發(fā)明所示的各實施方式可以在最大亮度時得到較優(yōu)的能量效率，但由于在第二帶 (白色LED)和第一帶（琥珀色LED)的整體帶電壓之間存在較大的差別，在低亮度水平時能 量效率可能不是最佳。從而，流經(jīng)旁路通路的電流盡管形成與第二帶相同的壓降，但也會導(dǎo) 致顯著的能量耗散。
[0073] 圖8所示的是本發(fā)明另一實施方式的LED照明電路，其不會具有前述的顯著的能 量耗散。在本實施方式中，LED驅(qū)動器在次級繞組上包括另一個電壓抽頭，并具有相關(guān)聯(lián)的 整流二極管D13。該另一個抽頭配置為提供一個剛夠提供給第一帶（琥珀色LED)的輸出電 壓，從而只有較少的或不存在需要由旁路通路進行的凈高壓降，因此產(chǎn)生較少的或不產(chǎn)生 能量耗散。
[0074] 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，圖7和圖8中所示的實施方式使用了回 掃型的LED驅(qū)動器。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)立即意識到，其他實施方式，無論是包括 如圖8所示的其他電壓抽頭，或者是包括如圖7所示的次級端輸出結(jié)構(gòu)，都可以包括或運行 成包括其他種類的LED驅(qū)動器，例如，非限制地，降壓或沖跳升壓LLC結(jié)構(gòu)等。
[0075] 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明的描述，可以作出其他可能的變化或修 改。這種變化和修改可以涉及LED照明電路領(lǐng)域已知的相同或相似的特征，其可以被用于 替換或附加于本發(fā)明以上所述的特征。特別地，非限制地，所屬領(lǐng)域的人員應(yīng)當(dāng)意識到，控 制器360可以獨立于或集成于驅(qū)動器控制器710。
[0076] 進一步地，盡管本發(fā)明的實施方式是參照白色LED和琥珀色LED進行的描述，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被限制為以上的實例，其可以擴展到其他種類的 LED的組合，例如非限制地，紅色與綠色和琥珀色的組合，以及暖白色與紅色和綠色的組合。
[0077] 在以上所述的各實施方式中，旁路電路被描述為適用一種形式的線性規(guī)則。所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，旁路電路也可以適用其他形式的規(guī)則。特別地，旁路電路可以包 括一種可由脈沖寬度調(diào)制操控的開關(guān)，或其他形式的開關(guān)模式規(guī)則。適用這些規(guī)則的電路 可能或較佳地回收而不是耗散旁路電路的壓降所產(chǎn)生的能量，從而比較有利。
[0078] 在單獨實施例的上下文中描述的特征也可以在單個實施例中組合提供。相反，為 簡潔起見，在單個實施例的上下文中描述的特征，也可以單獨地或以任何合適組合提供。
[0079] 出于完整性，同時指出的是，術(shù)語"包括"不排除其他元件或步驟，術(shù)語"一"或"一 個"不排除多個，附圖標(biāo)記在權(quán)利要求不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種控制器，其特征在于，該控制器用于包括至少一個第一類型LED與至少一個第 二類型LED串聯(lián)連接布置的可調(diào)LED燈電路，該控制器包括控制電路，旁路電路和附加旁路 電路，該控制器被操作用于控制電流， 所述電流被分成第一部分（Iw)和第二部分（IB)，并進一步被分成附加第一部分（IA)和 附加第二部分（IB2)， 其中所述控制器被配置為控制所述第一部分通過至少一個第二類型LED，并控制所述 第二部分通過旁路電路， 其中所述控制器被配置為控制所述附加第一部分通過至少一個第一類型LED，并控制 附加第二部分通過附加旁路電路，和 其中控制電路被配置為依賴于LED燈電路的調(diào)光水平調(diào)整以下兩者至少之一 ：（a)第 一部分和第二部分的比例，以及（b)附加第一部分和附加第二部分的比例。
2. -種控制器，其特征在于，該控制器用于包括至少一個第一類型LED與至少一個第 二類型LED串聯(lián)連接布置的可調(diào)LED燈電路，該控制器包括控制電路和旁路電路，該控制器 被操作為控制電流通過至少一個第一類型LED，該電流包括第一部分（I w)和第二部分（IB)， 其中所述控制器被配置為控制所述第一部分通過至少一個第二類型LED，并控制所述第二 部分通過旁路電路，和 其中所述控制電路被配置為依賴于LED燈電路的調(diào)光水平調(diào)整所述第一部分和第二 部分的比例。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述旁路電路包括可控電流源。
4. 如權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，所述旁路電路包括被配置為以線性模式 操作的晶體管。
5. 如權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，其中所述旁路電路包括以下兩者至少之 一 ：(a) -對連接作為輸出級的晶體管，該晶體管配置為以線性模式操作，和（b)使用脈沖 寬度調(diào)制的開關(guān)。
6. 如前述任一項權(quán)利要求所述的控制器，其特征在于，其中所述控制電路可操作用于 測量所述第一部分和第二部分，以及所述控制器包括： 被布置為第一誤差放大器的第一對晶體管，其可操作為在調(diào)光水平的第一范圍內(nèi)，調(diào) 整所述第一部分和第二部分的比例，和 被布置為第二誤差放大器的第二對晶體管，其可操作為在調(diào)光水平的第二范圍內(nèi)，調(diào) 整所述第一部分和第二部分的比例， 其中第一誤差放大器和第二誤差放大器具有共同的一個晶體管。
7. 如前述任一項權(quán)利要求所述的控制器，其特征在于，所述控制器被配置為用比向第 二部分供電的電源的電壓更高的電源向第一部分供電，或者被配置為用單個電源向第一部 分和第二部分供電。
8. -種包括如前述任一項權(quán)利要求所述的控制器的照明電路，其特征在于，進一步包 括至少一個第一類型LED與至少一個第二類型LED串聯(lián)連接的布置。
9. 一種包括如權(quán)利要求7所述的控制器的照明電路，其特征在于，被配置為用比向第 二部分供電的電源的電壓更高的電源向第一部分供電，并進一步包括：至少一個第一類型 LED與至少一個第二類型LED串聯(lián)連接的布置，和LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器操作為從第一 輸出端向第一部分供電的電源，和向從第二輸出端向第二部分供電的電源。
10. -種包括如權(quán)利要求7所述的控制器的照明電路，其特征在于，被配置為用單一的 電源向第一部分和第二部分供電，并進一步包括：至少一個第一類型LED與至少一個第二 類型LED串聯(lián)連接的布置，和LED驅(qū)動器，該LED驅(qū)動器操作為提供驅(qū)動電流（Idriver)的 電源。
11. 一種控制LED燈電路的方法，該LED燈電路包括至少一個第一類型LED和至少一個 第二類型LED串聯(lián)連接的布置， 該方法包括： 提供電流，其中所述電流包括第一部分和第二部分，所述第一部分通過至少一個第一 類型LED，所述第二部分繞過至少一個第二類型LED，其中所述電流還包括附加第一部分和 附加第二部分，所述附加第一部分通過至少一個第一類型LED，所述附加第二部分繞過至少 一個第一類型LED。
12. -種控制LED燈電路的方法，該LED燈電路包括至少一個第一類型LED和至少一個 第二類型LED串聯(lián)連接的布置， 該方法包括： 提供電流通過至少一個第一類型LED，其中所述電流包括第一部分和第二部分，所述第 一部分通過至少一個第一類型LED，所述第二部分繞過至少一個第二類型LED。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述第一類型是琥珀色LED，所述第 二類型是白色LED。
14. 如權(quán)利要求11至13中任一項所述的方法，其特征在于，所述至少一個第一類型 LED是一個LED，所述至少一個第二類型LED是三個LED。
15. 如權(quán)利要求11至13中任一項所述的方法，其特征在于，所述至少一個第一類型 LED具有第一數(shù)量的LED，所述至少一個第二類型LED的LED的數(shù)量是所述第一數(shù)量的三 倍。
【文檔編號】H05B37/02GK104125684SQ201410166748
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】倫德特·阿爾貝圖斯·迪克·范登布羅?？? 申請人:Nxp股份有限公司