具有两导线控制电路的led系统的制作方法

文档序号:9553619
具有两导线控制电路的led系统的制作方法
【专利说明】具有两导线控制电路的LED系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年2月I日提交的、申请号为61/759847的美国临时申请的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明涉及LED灯领域,尤其涉及结合恒流驱动器控制LED灯的领域。
【背景技术】
[0004]已知恒流驱动器对LED灯供电非常有用。典型的恒流驱动器可以接收一定范围的输入电压同时提供恒定的输出电流。换而言之,在输入电压超过激活LED串所需的最小正向电压(Vf)的条件下,改变用于向恒流驱动器供电的输入电压并不影响LED芯片串的光输出。因此,LED通常与驱动器一起使用(通常,如果输入电压超过以期望电流驱动LED所需的电压,则所述驱动器是被称为降压驱动器的驱动器),所述驱动器被配置为在输入电压处于超过正向电压(Vf)的输入电压范围内的条件下提供恒定的输出电流。例如,在一实施例中,恒流驱动器可以接收在Vf+2伏至Vf+15伏之间的输入,并且以超过LED串的Vf的电压提供恒定的电流输出。许多这些恒流驱动器还具有基于接收的信号的调光能力,所述信号可以是从IX至1X范围的输入V(其中X是不同信号电平之间的电压阶跃的大小),其可以允许电流的量以10%的增量从100%减小到10%。虽然在许多固定装置中提供调光电压信号很简单,但是有些人希望有为适于使用在轨道形照明应用或其他不容易提供输入信号的应用中的固定装置提供输入信号的改进方法。

【发明内容】

[0005]—种LED系统,包括由丨旦流驱动器供电的一个或多个LED构成的LED串。电压模块用于提供大于LED串的正向电压(Vf)的第一电压(V1)并且提供所述第一电压以向恒流驱动器供电。转换电路至少部分基于一百分比的第一电压将第一电压V1R换成第二电压(Vs)。转换电路可以包括电压减法电路以在将第一电压转换成一百分比的第一电压V1之前使其降压。
[0006]在一实施例中,所述系统可以是固定装置,所述固定装置包括由电压模块供电的第一接触部和第二接触部,所述电压模块被配置为将第一电压提供给第一接触部。接触部可以可选地形为轨道。LED模块安装在第一接触部和第二接触部上,并且包括恒流驱动器。所述恒流驱动器被配置为提供电流到由LED模块支撑的LED串。所述恒流驱动器包括输入信号并且所述恒流驱动器被配置为基于提供给输入信号的电压而使输出电流降低。设置转换电路以将第一电压转换成信号电压并将信号电压提供给输入信号。在一实施例中,所述转换使信号电压变为一百分比的所述第一电压,以使两个电压成比例关系。信号电压可以在与恒流驱动器的输入信号一致的电压范围上变化。在另一实施例中,电压降压电路被配置为通过包括电压减法电路来响应于在预定的V_和VF之间变化的第一电压而提供范围可以从约1X至约IX的信号电压。
【附图说明】
[0007]本发明通过举例的方式示出,而不局限于附图所示,附图中相同的附图标记表示类似的元件,其中:
[0008]图1示出两个导体轨道灯固定装置的实施例的示意图。
[0009]图2示出使用两导体系统来控制可调光LED模块的方法的步骤。
[0010]图3示出包括转换电路的示例性LED系统的示意图。
[0011]图4示出适于在系统中使用的LED模块的示意图。
[0012]图5示出使用两导体系统适于控制可调光LED的控制电路的示例性实施例的示意图。
[0013]图6示出固定装置组件的示意图。
[0014]图7示出可以设置在图6所示的固定装置组件中的控制系统的示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面的详细说明描述了示例性实施例,并且无意将其限制于所明确公开的一个或多个组合。因此,除非另有说明,本文所公开的特征可以组合在一起以形成为简明起见而未示出的另外的组合。
[0016]图1示出灯系统10的实施例的示意图。固定装置15包括第一接触部18和第二接触部20,在第一接触部18和第二接触部20之间具有导热界面16。如可以理解的,第一接触部和第二接触部被示为具有轨道形状并且彼此电隔离并与固定装置15电隔离。固定装置15可以视需要配置为用作散热器。经由导体32连接到电源的电压模块30被定位为电连接到第一接触部和第二接触部(从而提供第一电压I)。在一个实施例中,电压模块简单地提供电连接并且任何电压转换都在系统外进行。在另一个实施例中,电压模块可以被配置为将输入电压转换为所需的\。例如,输入电压可以是线电压(例如,120VAC或220VAC)并且V1可以是24伏。电压模块还可以包括能够输出一定范围的电压V i (例如,其可以是可调节的)的性能。
[0017]应当指出的是,虽然接触部18、20为细长的形状以提供与轨道结构一致的形状,但是在替代实施例中,两个接触部可以是其他形状。因此,无意限制接触部的形状,除非另有说明。然而,已确定的是,本文公开的许多系统的有益之处对轨道形系统有用,部分是因为提供常规的三线控制系统有些笨拙和不合需要。
[0018]LED模块40安装在固定装置15上并且包括带有LED发光区42的外壳41。LED发光区包括串联布置的多个LED。在某些实施例中,具有并联布置的多个LED串联组。在其他实施例中,具有单个LED串。可以理解的是,LED可以是用所需的方式(例如,使用板上封装芯片或COB封装)安装的简单芯片或者各包括一个或多个LED芯片的发光器。并且,如已知的,可以设置磷基盘(或纳米点基盘(nano-dot based disk))以将LED芯片发出的光转换为更合需要的波长的光。然而,为了便于讨论,LED发光区域将视为一个或多个LED组成的串,而不讨论其他特征。
[0019]图2示出使用从电压模块接收的电压来调节由恒流驱动器提供的电流的方法。可以理解的是,本系统的一个有益之处在于,可以在很宽的范围内调节输入电压而不影响模块的性能。因此,在步骤I1中,将输入电压提供给恒流驱动器。在步骤120中,将输入电压转换为信号电压。在步骤130中,使用信号电压改变恒流驱动器的输出电流。可以理解的是,此方法允许改变输入电压并基于输入电压的变化减少提供给LED串的电流量,而不必担心输入电压被降低到低于会使LED串停止工作的电平。如果有多个LED模块并联连接到输入电压,则这是特别有益的。
[0020]图3示出被配置为提供可调节的光输出同时使用两条导线向恒流驱动器340供电而无需编码信号的系统300。电压模块310被配置为提供一定范围的电压。电压模块可以可选地包括天线312,并且被配置为无线接收控制信号或者控制信号可以通过其他适宜的方式提供。无论何种方式,响应于控制信号而使电压改变。可以理解的是,可以通过一些已知的技术改变电压,诸如但不限于,使用开关稳压器、线性稳压器或两者的一些组合。恒流驱动器340被配置为提供恒定电流给LED串350,但是恒定电流的量可以由从转换电路330接收到的输入信号(例如,其可以是电压电平)调节。对于被配置为例如以I到10伏之间的输入信号工作的恒流驱动器,如果要减少恒流驱动器的输出,则有必要提供小于10伏的输入信号。通过减少由电压模块310提供的电压,可以降低输入信号的电压并且恒流驱动器340对应地可以降低提供给LED串350的电流。由此,转换电路330将电压模块提供的电压电平(其可单独加以控制并保持在Vf电平以上)转换成输入信号。应当指出的是,可以使用任何理想类型的电路。
[0021 ] 如图4示意性所示,优选为可移除地安装在固定装置上的LED模块400包括在LED模块安装到固定装置上时分别电连接到第一接触部和第二接触部的第一端子410和第二端子412。LED模块400可以包括可选的电压供给电路420,如果由电压模块提供的电压是AC形式,则电压供给电路420包括整流器和其他稳压器,并且电压供给电路向恒流驱动器430提供具有电压V1的输入电力。恒流驱动器430提供恒定电流输出到LED串450并且可以响应于提供给输入信号435的信号的变化而改变该恒定电流。转换电路440接收电压\,并且将其转换成信号电压,所述信号电压具有与由恒流驱动器430在输入信号435中预期接收的值的范围一致的电压电平。在一个实施例中,信号的电平可以在0.2V和1.2V之间变化(因而信号的电压电平中的0.1V差值将等于电流输出中的10%的差值)。
[0022]为了向恒流驱动器提供可变信号,由转换电路440转换V113如果电压供给电路420具有有限功能(limited funct1nality)(或省略),则可以远程调节Vp如果电压供给电路420能够输出不同值的V1,则可以直接控制电压供给电路420。在一个实施例中,可以通过提供控制1的无线信号来实现直
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